EP1075589B1 - Hydraulisches ventilspielausgleichselement - Google Patents

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EP1075589B1 EP99919221A EP99919221A EP1075589B1 EP 1075589 B1 EP1075589 B1 EP 1075589B1 EP 99919221 A EP99919221 A EP 99919221A EP 99919221 A EP99919221 A EP 99919221A EP 1075589 B1 EP1075589 B1 EP 1075589B1
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valve
compensating element
force
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hydraulic valve
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Mahle Ventiltrieb GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L1/245—Hydraulic tappets

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic valve lash adjuster (HVA) according to the preamble of the claim.
  • HVA hydraulic valve lash adjuster
  • valve clearance compensation element is from DE-OS 38 19 927 known.
  • HVA is known from EP 324085. There should the HVA adjustment function is switched off in engine braking mode his. For this, the HVA has a sealed High pressure space and a capillary overflow hole - over the "leakage oil" to ensure a decrease in length of the HVA can flow - on.
  • engine braking mode one of a piston actuated valve body pressed into the valve seat. Both the inlet to the high pressure room and also the opening of the capillaries in the valve seat surface Overflow hole closed. Through the confluence the capillary overflow hole directly into the seat of the valve should probably be prevented that the effective pressure in the high pressure chamber also on the valve body acts in total and so the valve opens. Whether this goal is reached, however, appears uncertain.
  • the invention deals with the problem of a hydraulic To create valve lash adjuster that in The set state of rest even under high force Length not changed. This problem is solved with a hydraulic valve lash adjuster Claim 1.
  • Advantageous further developments are the subject of subclaims.
  • the basic idea of the invention is that of hydraulic Valve clearance compensation elements available for the function necessary leakage oil loss between the cylinder part and the piston part occurs when the engine is at a standstill prevent.
  • the valve clearance compensation element consists of a cylinder part 1 and a piston part 2, which by a spring 3rd are braced against each other.
  • a spring 3rd is the relative movement of cylinder part 1 and piston part 2 by means of a spring ring 8 limited.
  • the oil is supplied through the supply hole 19 in the pressure piece 7.
  • the spring 3 lies in a between the cylinder part 1 and the piston part 2 formed high pressure or work space 20, the through a check valve 4 - consisting of a closure part 11, a valve spring 12 and a valve cage 13 - is sealed.
  • the valve lash adjuster corresponds the conventional design.
  • check valve 4 second valve 5 which has a valve cage 10 with integrated Has valve spring and a closure part 9.
  • the closure part 9 can against the pressure of the valve spring lifted out of the valve seat by an actuating piston 6 become.
  • the actuating piston 6 has on its top a larger effective area for the pending oil pressure than at its bottom.
  • the resulting force on the piston 6 stands for the opening function of the valve Available and is on the surface 16 on the closure part 9 transferred. That between piston part 2 and actuating piston 6 escaping leakage oil flows through the relief bore 14 depressurized from the HVA.
  • the piston 6 has a bore through which oil from the reservoir 19 on the storage room 18 and between the Valve lying space 17 flow into the high pressure space 20 can.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Ventilspielausgleichselement (HVA) nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Bei hydraulischen Spielausgleichselementen erfolgt das Nachstellen bzw. eine Längenzunahme bei vorhandenem Spiel durch den Schmieröldruck, eine Längenabnahme aufgrund eines kleinen Leckageölstroms in Verbindung mit dem das Ausgleichselement zusammenpressenden Nocken der Nockenwelle.
Ein derartiges Ventilspielausgleichselement ist aus der DE-OS 38 19 927 bekannt. Dort ist bei einem üblichen hydraulischen Ventilspielausgleichselement ein zusätzliches Rückschlagventil vorgesehen, das bei Motorstillstand eine Entleerung des vor dem Hochdruckraum liegenden ölbefüllten Vorratsraums verhindern soll. Dabei wird jedoch nicht verhindert, daß, solange das Spielausgleichselement bei geöffnetem Ventil im Motorstillstand durch den Nocken der Nokkenwelle belastet ist, die Ölfüllung des Arbeits- bzw. Hochdruckraums infolge des zwischen Zylinderteil und Kolbenteil durchtretenden Leckageöls abnimmt und das Spielausgleichselement dementsprechend seine Länge verkürzt. Dies ist im Ruhezustand unerwünscht, da es beim nachfolgenden Startvorgang zu erhöhtem Ventilspiel führt.
Ein weiteres HVA ist aus der EP 324085 bekannt. Dort soll im Motorbremsbetrieb die Nachstellfunktion des HVA ausgeschaltet sein. Hierfür weist das HVA einen abgedichteten Hochdruckraum und eine kapillare Überströmbohrung - über die "Leckageöl" zur Gewährleistung einer Längenabnahme des HVA abströmen kann - auf. Im Motorbremsbetrieb wird ein von einem Kolben betätigter Ventilkörper in den Ventilsitz gedrückt. Dabei wird sowohl der Zulauf zum Hochdruckraum als auch die in der Ventilsitzfläche liegende Öffnung der kapillaren Überströmbohrung verschlossen. Durch die Einmündung der kapillaren Überströmbohrung direkt in die Sitzfläche des Ventils soll vermutlich verhindert werden, daß der im Hochdruckraum wirksame Druck auch auf den Ventilkörper insgesamt einwirkt und so das Ventil öffnet. Ob dieses Ziel erreicht wird, erscheint jedoch unsicher.
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, ein hydraulisches Ventilspielausgleichselement zu schaffen, das im Ruhezustand auch unter hoher Krafteinwirkung die eingestellte Länge nicht verändert. Dieses Problem wird gelöst durch ein hydraulisches Ventilspielausgleichselement nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Grundgedanke der Erfindung ist es, den bei hydraulischen Ventilspielausgleichselementen vorhandenen, für die Funktion notwendigen Leckageölverlust, der zwischen dem Zylinderteil und dem Kolbenteil auftritt, bei Motorstillstand zu verhindern. Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß das Leckageöl in den Raum eingeleitet wird, der zwischen dem Rückschlagventil des Hochdruckraums und einem zweiten Ventil liegt. Dies führt bei Motorstillstand zu einer selbstverstärkenden Dichtfunktion des zweiten Ventils. Voraussetzung hierfür ist, daß das Leckageöl nicht auf anderem Weg abfließen kann. Deshalb ist der Spalt zwischen Zylinderteil und Kolbenteil des Spielausgleichselements jenseits der Überströmbohrung besonders abzudichten, z. B. durch besonders enge Spielgebung oder eine besondere Dichtung.
Da die Spielausgleichsfunktion durch Schaffung eines abgedichteten Raums, aus dem das Leckageöl nicht entweichen kann, behindert würde, muß für den Motorbetrieb gewährleistet werden, daß das Leckageöl entweichen kann. Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß das zweite, versorgungsseitige Ventil durch einen von einer definierten Kraft betätigten Kolben im Motorbetrieb geöffnet und offengehalten wird.
Durch die Ausbildung des Betätigungskolbens gemäß Anspruch 4 als vom Schmieröl durchströmtes Bauteil läßt sich, verglichen mit dem in der EP 324085 dargestellten HVA, eine platzsparende Ausführung erzielen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1
ein erfindungsgemäßes Ventilspielausgleichselement.
Das Ventilspielausgleichselement besteht aus einem Zylinderteil 1 und einem Kolbenteil 2, die durch eine Feder 3 gegeneinander verspannt sind. Dabei ist die Relativbewegung von Zylinderteil 1 und Kolbenteil 2 durch einen Federring 8 begrenzt. Die Ölzufuhr erfolgt durch die Zuleitungsbohrung 19 im Druckstück 7.
Die Feder 3 liegt in einem zwischen Zylinderteil 1 und Kolbenteil 2 gebildeten Hochdruck- bzw. Arbeitsraum 20, der durch ein Rückschlagventil 4 - bestehend aus einem Verschlußteil 11, einer Ventilfeder 12 und einem Ventilkäfig 13 - abgedichtet ist. Insoweit entspricht das Ventilspielausgleichselement der konventionellen Bauart.
In Strömungsrichtung vor dem Rückschlagventil 4 liegt ein zweites Ventil 5, das einen Ventilkäfig 10 mit integrierter Ventilfeder und ein Verschlußteil 9 aufweist.
Das Verschlußteil 9 kann gegen den Druck der Ventilfeder durch einen Betätigungskolben 6 aus dem Ventilsitz gehoben werden. Der Betätigungskolben 6 weist auf seiner Oberseite eine größere Wirkfläche für den anstehenden Öldruck auf als an seiner Unterseite. Die hieraus resultierende Kraft auf den Kolben 6 steht für die Öffnungsfunktion des Ventils zur Verfügung und wird über die Fläche 16 auf das Verschlußteil 9 übertragen. Das zwischen Kolbenteil 2 und Betätigungskolben 6 entweichende Leckageöl strömt durch die Entlastungsbohrung 14 drucklos aus dem HVA.
Der Kolben 6 weist eine Bohrung auf, über die Öl vom Vorratsraum 19 über den Vorratsraum 18 und den zwischen den Ventilen liegenden Raum 17 in den Hochdruckraum 20 strömen kann.
Das unter bestimmten Umständen wie z. B. bei von der Nokkenwelle betätigtem Ventil auch im Motorstillstand zwischen dem Zylinderteil 1 und dem Kolbenteil 2 abfließende Leckageöl wird über eine Überströmbohrung 21 dem zwischen den Ventilen 4 und 5 liegenden Raum 17 zugeführt und wirkt bei geschlossenem Ventil 5 verstärkend auf dessen Dichtfunktion. Um einen Druckverlust im Raum 17 weitgehend zu verhindern, ist eine Ringdichtung 15 zwischen Zylinderteil 1 und Kolbenteil 2 vorgesehen.

Claims (7)

  1. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement für einen Verbrennungsmotor mit einem Zylinderteil (1) und einem im Zylinderteil verschiebbaren Kolbenteil (2), wobei Zylinderteil (1) und Kolbenteil (2) gegeneinander durch eine Feder (3) vorgespannt sind und einen Hochdruckraum (20) einschließen, der durch ein hochdruckseitiges Rückschlagventil (4) abgeschlossen ist, und mit einem zweiten, in Ölzufuhrrichtung vor dem Rückschlagventil (4) liegenden, versorgungsseitigen Ventil (5), wobei das versorgungsseitige Ventil (5) bei Motorstillstand durch eine Rückstellfeder (10) geschlossen ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß das bei geschlossenem Rückschlagventil (4) aus dem Hochdruckraum (20) abfließende Leckageöl in den Raum (17) zwischen Rückschlagventil (4) und Ventil (5) geführt wird und dort die Dichtwirkung des Ventils (5) im Motorstillstand verstärkt, daß das Ventil (5) im Motorbetrieb durch Mittel zur Erzeugung einer definierten Kraft in Zuströmrichtung geöffnet wird und daß das Ventil (5) im Motorbetrieb unabhängig von der Durchströmungsrichtung des Schmieröls durch die Mittel zur Erzeugung der definierten Kraft in der geöffneten Stellung gehalten ist.
  2. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft zum Öffnen des Ventils (5) eine vom Schmieröldruck erzeugte Kraft eines Betätigungskolbens (6) ist.
  3. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Schmieröldruck beidseitig des Betätigungskolbens (6) anliegt und die Kraft zum Öffnen des Ventils (5) aufgrund unterschiedlicher Wirkflächen entsteht.
  4. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (6) durchströmt ist.
  5. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft zum Öffnen des Ventils (5) eine elektromagnetisch erzeugte Betätigungskraft ist.
  6. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hochdruckraum (20) und dem zwischen den Ventilen (4) und (5) liegenden Raum eine kapillare Überströmbohrung angeordnet ist.
  7. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zylinderteil (1) und Kolbenteil (2) mindestens ein Dichtring (15) angeordnet ist.
EP99919221A 1998-04-28 1999-04-09 Hydraulisches ventilspielausgleichselement Expired - Lifetime EP1075589B1 (de)

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