EP1389266B1 - Ventiltrieb-vorrichtung für eine brennkraftmaschine - Google Patents

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EP1389266B1 EP02732620A EP02732620A EP1389266B1 EP 1389266 B1 EP1389266 B1 EP 1389266B1 EP 02732620 A EP02732620 A EP 02732620A EP 02732620 A EP02732620 A EP 02732620A EP 1389266 B1 EP1389266 B1 EP 1389266B1
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Definitions

  • the invention relates to a method for measuring and / or adjusting a valve train device for an internal combustion engine, which comprises a camshaft in a separate cylinder head of the internal combustion engine for the stroke control of a gas exchange valve by means of an intermediate finger lever, in the cylinder head on a reciprocating piston of a hydraulic valve clearance compensation element is mounted.
  • valve train devices with variable-displacement gas exchange valves
  • the valve clearance compensation elements are to be supplied with pressure oil via the associated lines in the separate cylinder head for play-free surface closure of all relevant contact surfaces in the valve train.
  • the JP-A-5 9218316 discloses a valve drive device for an internal combustion engine, which comprises a camshaft in a separate cylinder head of the internal combustion engine for stroke control of a gas exchange valve by means of an intermediate finger lever, which is mounted in the cylinder head on a liftable piston of a hydraulic valve clearance compensation element, wherein the piston Device has to attack a tool for a mechanical lifting operation for play-free surface closure of contact surfaces of the finger lever and a further valve train element at hydraulically pressure-free valve clearance compensation element.
  • a valve drive device for an internal combustion engine which comprises a camshaft in a separate cylinder head of the internal combustion engine for the stroke control of a gas exchange valve by means of an intermediate finger lever which is mounted on the cylinder head on a support.
  • a disadvantage of the prior art is for a measurement of the valve train at the end of the valve train assembly of a mass produced cylinder head the handling of the amount of oil present in a cylinder head, which is to be applied completely for a clean further work on the cylinder head.
  • the invention has for its object to show for measuring and / or adjustment of a generic valve train device supported on a hydraulic valve play compensation element drag lever a method that allows a perfect, backlash-free surface closure between contact surfaces cooperating actuators of a gas exchange valve without hydraulic pressurization of the valve lash adjusters.
  • the advantage of the invention is that with the inventive method for measuring and adjusting the valve train device the cylinder head no pressure oil must be supplied, the measurement and adjustment is done in a sense with a dry cylinder head. In the case of a standard measurement and adjustment thus eliminating a separate pressure oil system. It is also advantageous that the cylinder head is supplied to the other processing stations of the series oil-free.
  • the tool can engage a joint ball provided on the piston for the finger follower in the transition region to a cylindrical portion of the piston.
  • the piston is equipped with a separate means for positive and / or non-positive connection with the tool.
  • the piston of a partially filled with oil deliverable valve clearance compensation element between a guide portion and a rocker arm condyle an outer circumferential groove for engagement of a tool with fork-like end portion. This arrangement is advantageous for a low profile valve lash adjuster.
  • the piston is actuated in the stroke direction by a translationally or rotationally or pivotally acting tool, wherein the respective tool is subjected to force to maintain the surface closure between the valve drive side contact surfaces.
  • the inventively designed piston of a hydraulic valve clearance compensation element - HVA - finds in a further embodiment of the invention preferably use for a variable displacement gas valve adjustable, with a roller equipped with a rocker arm with a Leerhubkurve and a lift curve comprehensive control of a against the action of a return spring of the Camshaft actuated pivot lever cooperates, the respective stroke variation corresponding pivot output position is controlled / regulated adjustable.
  • a valve train device with variable displacement gas exchange valve is, for example, in the DE 199 13 742 A1 shown and described.
  • a valve train device 1 for an internal combustion engine comprises in a separate cylinder head 2 a camshaft 3 for the stroke control of a gas exchange valve 4 by means of an interposed cam follower 5, which is mounted in the cylinder head 2 on a liftable piston 6 of a hydraulic valve clearance compensation element - HVA - 7 ,
  • the piston 6 of the HVA 7 has means 8 for attacking a tool 9 for a mechanical lifting operation for backlash-free surface contact surfaces 10, 11 of the finger lever 5 and another valve drive element 12 at hydraulic depressurized valve clearance compensation element or HVA 7.
  • the piston 6 of the HVA 7 is equipped with a separate device 8 for positive and / or non-positive connection with the tool 9.
  • a translationally acting according to arrow A tool 9 may be provided or else a rotatably or pivotally acting tool.
  • the respective tool 9 is subjected to a force by means of a tension spring 16.
  • valve drive device 1 comprises a variably variable gas exchange valve 4, wherein a equipped with a roller 17 rocker arm 5 cooperates with a Leerhubkurve 11 and lift curve 18 comprehensive control path 19 of an actuated against the action of a return spring 20 of the camshaft 3 pivot lever 21, the respective stroke variation corresponding pivot output position by means of a control device 25 is controlled / regulated adjustable.
  • the documentation of the valve strokes takes place only after a predetermined running time of the valve train device 1.
  • the drag lever is exchanged for this gas exchange valve with another classified drag lever 5.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vermessen und/oder Justieren einer Ventiltrieb-Vorrichtung für eine Brennkraft-maschine, die in einem gesonderten Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eine Nockenwelle umfasst zur Hubsteuerung eines Gaswechselventils mittels eines zwischengeschalteten Schlepphebels, der im Zylinderkopf auf einem hubbeweglichen Kolben eines hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselementes gelagert ist.
  • Insbesondere bei Ventiltrieb-Vorrichtungen mit hubvariablen Gaswechselventilen ist es insbesondere aus funktionellen Gründen wünschenswert, den Ventilhub eines Gaswechselventils je Zylinder bzw. die Ventilhübe der entsprechenden Gaswechselventile über sämtliche Zylinder messen zu können. Bei einer gattungsgemäßen Ventiltrieb-Vorrichtung mit einem auf einem hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselement gelagerten Schlepphebel sind zum spielfreien Flächenschluss sämtlicher relevanter Kontaktflächen im Ventiltrieb die Ventilspiel-Ausgleichselemente über die zugeordneten Leitungen im gesonderten Zylinderkopf mit Drucköl zu versorgen.
  • Die JP-A-5 9218316 , von der vorliegende Erfindung ausgeht, offenbart eine Ventiltriebsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die in einem gesonderten Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eine Nockenwelle umfasst zur Hubsteuerung eines Gaswechselventils mittels eines zwischengeschalteten Schlepphebels, der im Zylinderkopf auf einem hubbeweglichen Kolben eines hydraulischen Ventilspielausgleichselementes gelagert ist, wobei der Kolben eine Einrichtung aufweist zum Angriff eines Werkzeuges für eine mechanische Hubbetätigung zum spielfreien Flächenschluss von Kontaktflächen des Schlepphebels und eines weiteren Ventiltriebselementes bei hydraulisch drucklos gehaltenem Ventilspielausgleichselement.
  • Weiter ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 13 742 A1 eine Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, die in einem gesonderten Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eine Nockenwelle umfasst zur Hubsteuerung eines Gaswechselventils mittels eines zwischengeschalteten Schlepphebels, der am Zylinderkopf auf einer Abstützung gelagert ist.
  • Nachteilig beim Stand der Technik ist für eine Vermessung des Ventiltriebes am Ende der Ventiltriebmontage eines serienmäßig hergestellten Zylinderkopfes das Handling mit der in einem Zylinderkopf vorhandenen Ölmenge, die für ein sauberes Weiterarbeiten am Zylinderkopf restlos auszubringen ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Vermessung und/oder Justierung einer gattungsgemäßen Ventiltrieb-Vorrichtung mit auf einem hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselement abgestützten Schlepphebel ein Verfahren aufzuzeigen, das ohne hydraulische Druckbeaufschlagung der Ventilspielausgleichselemente einen einwandfreien, spielfreien Flächenschluss zwischen Kontaktflächen zusammenwirkender Betätigungselemente eines Gaswechselventils ermöglicht.
  • Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass der gesonderte Zylinderkopf in einer Vorrichtung ohne Druckanschluss für das Ventilspielausgleichselement positioniert und fixiert wird, wobei der Kolben des hydraulischen Ventilspielausgleichselementes zur Vermessung und/oder Justierung der Ventiltriebsvorrichtung über das Werkzeug mechanisch hubbetätigt wird.
  • Der Vorteil der Erfindung ist, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Vermessung und Justierung der Ventiltrieb-Vorrichtung dem Zylinderkopf kein Drucköl zugeführt werde muss, die Vermessung und Justierung erfolgt gewissermaßen mit trockenem Zylinderkopf. Im Falle einer serienmäßigen Vermessung und Justierung entfällt damit eine gesonderte Druckölanlage. Weiter vorteilhaft ist, dass der Zylinderkopf den weiteren Bearbeitungsstationen der Serie ölfrei zugeführt wird.
  • Gemäß der Erfindung kann das Werkzeug an einer am Kolben vorgesehenen Gelenkkugel für den Schlepphebel angreifen und zwar im Übergangsbereich zu einem zylindrischen Abschnitt des Kolbens. In Ausgestaltung der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, dass der Kolben mit einer gesonderten Einrichtung zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit dem Werkzeug ausgerüstet ist. Als bevorzugte Ausgestaltung der gesonderten Einrichtung weist der Kolben eines mit Öl teilgefüllt anlieferbaren Ventilspiel-Ausgleichselementes zwischen einem Führungsabschnitt und einem Schlepphebel-Gelenkkopf eine Außen-Umfangsnut auf zum Eingriff eines Werkzeuges mit gabelartigem Endabschnitt. Diese Anordnung ist für ein niedrigbauendes Ventilspiel-Ausgleichselement vorteilhaft.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Kolben in Hubrichtung von einem translatorisch oder rotatorisch bzw. schwenkbeweglich wirkenden Werkzeug betätigt, wobei zur Aufrechterhaltung des Flächenschlusses zwischen den ventiltriebseitigen Kontaktflächen das jeweilige Werkzeug kraftbeaufschlagt ist.
  • Der erfindungsgemäß gestaltete Kolben eines hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselementes - HVA - findet in weiterer Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt Verwendung für ein hubvariabel einstellbares Gaswechselventil, wobei ein mit einer Rolle ausgerüsteter Schlepphebel mit einer eine Leerhubkurve und eine Hubkurve umfassenden Steuerbahn eines gegen die Wirkung einer Rückstellfeder von der Nockenwelle betätigten Schwenkhebels zusammenwirkt, dessen der jeweiligen Hubvariation entsprechende Schwenkausgangslage gesteuert/geregelt einstellbar ist. Eine derartige Ventiltrieb-Vorrichtung mit hubvariablem Gaswechselventil ist beispielsweise in der DE 199 13 742 A1 gezeigt und beschrieben.
  • Schließlich ist im letzten Unteranspruch ein Arbeitsverfahren zum Vermessen und/oder Justieren einer Ventiltrieb-Vorrichtung mit einem hubvariabel einstellbaren Gaswechselventil beschrieben.
  • Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt
    • Figur 1
    eine Ventiltrieb-Vorrichtung mit hubvariablem Gaswechselventil mit Schlepphebel,
    Figur 2
    ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichselement mit einem erfindungsgemäß gestalteten Kolben zur Schlepphebel-Abstützung.
  • Eine Ventiltrieb-Vorrichtung 1 für eine nicht gezeigte Brennkraftmaschine umfasst in einem gesonderten Zylinderkopf 2 eine Nockenwelle 3 zur Hubsteuerung eines Gaswechselventils 4 mittels eines zwischengeschalteten Schlepphebels 5, der im Zylinderkopf 2 auf einem hubbeweglichen Kolben 6 eines hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselementes - HVA - 7 gelagert ist.
  • Zur Vermessung und/oder Justierung dieser Ventiltrieb-Vorrichtung ohne hydraulische Druckbeaufschlagung des/der HVA 7 zur Erzielung eines einwandfreien spielfreien Flächenschlusses zwischen Betätigungselementen des Gaswechselventiles 4 wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass der Kolben 6 des HVA 7 eine Einrichtung 8 aufweist zum Angriff eines Werkzeuges 9 für eine mechanische Hubbetätigung zum spielfreien Flächenschluss von Kontaktflächen 10, 11 des Schlepphebels 5 und eines weiteren Ventiltriebelementes 12 bei hydraulisch drucklos gehaltenem Ventilspiel-Ausgleichselement bzw. HVA 7.
  • Vorzugsweise ist der Kolben 6 des HVA 7 mit einer gesonderten Einrichtung 8 zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit dem Werkzeug 9 ausgerüstet.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist als gesonderte Einrichtung 8 am Kolben 6 eines mit Öl teilgefüllt angelieferten Ventilspiel-Ausgleichselementes bzw. HVA 7 zwischen einem Führungsabschnitt 13 und einem Schlepphebel-Gelenkkopf 14 eine Außen-Umfangsnut 15 vorgesehen zum Eingriff des Werkzeuges 9 mit einem gabelartigen Endabschnitt 9'.
  • Für die Betätigung des Kolbens 6 in Hubrichtung kann ein translatorisch gemäß Pfeil A wirkendes Werkzeug 9 vorgesehen sein oder aber auch ein rotatorisch bzw. schwenkbeweglich wirkendes Werkzeug. Zur Aufrechterhaltung des Flächenschlusses bei mechanisch hubbetätigtem Kolben 6 zwischen den ventiltriebseitigen Kontaktflächen 10 und 11 ist das jeweilige Werkzeug 9 mittels einer Zugfeder 16 kraftbeaufschlagt.
  • Wie aus Figur 1 hervorgeht, umfasst die Ventiltrieb-Vorrichtung 1 ein hubvariabel einstellbares Gaswechselventil 4, wobei ein mit einer Rolle 17 ausgerüsteter Schlepphebel 5 mit einer eine Leerhubkurve 11 und Hubkurve 18 umfassenden Steuerbahn 19 eines gegen die Wirkung einer Rückstellfeder 20 von der Nockenwelle 3 betätigten Schwenkhebels 21 zusammenwirkt, dessen der jeweiligen Hubvariation entsprechende Schwenkausgangslage mittels einer Steuereinrichtung 25 gesteuert/geregelt einstellbar ist.
  • Zum Vermessen und/oder Justieren der Ventiltrieb-Vorrichtung 1 in einem gesonderten Zylinderkopf 2 wird dieser in einer Vorrichtung 22 ohne Druckölanschluss für die HVA 7 bei 23 positioniert und bei 24 fixiert, wobei anschließend die Kolben 6 aller Ausgleichselemente HVA 7 über automatisch zugeführte Werkzeuge 9 mechanisch hubbetätigt werden zum spielfreien Flächenschluss zwischen den Kontaktflächen 10 und 11 und zwar mit gesteuerter Anlagekraft, beispielsweise durch eine Zugfeder 16. Weiter werden alle Schwenkhebel 21 der hubvariablen Ventiltrieb-Vorrichtung 1 über die gemeinsame Steuereinrichtung 25 bezüglich ihrer Schwenkpunkte für einen vorbestimmten Minimalhub aller Gaswechselventile 4 in Position gebracht und anschließend wird die Nockenwelle 3 mit einer in der Vorrichtung 22 angeordneten, nicht gezeigten Antriebseinrichtung gekuppelt und mit einer vorbestimmten Drehzahl angetrieben. Die somit hubbetätigten Gaswechselventile 4 stehen mit Wegaufnehmern 26 in Antriebsverbindung zur Erfassung der Ventilhübe, deren einzelne Werte auf einem Monitor mit vorgegebenen Toleranzband dargestellt und des weiteren dokumentiert werden.
  • Die Dokumentation der Ventilhübe erfolgt erst nach einer vorbestimmten Einlaufzeit der Ventiltrieb-Vorrichtung 1. Bei einem außerhalb des Toleranzbandes liegenden Ventilhub wird der Schlepphebel zu diesem Gaswechselventil gegen einen anderen klassifizierten Schlepphebel 5 ausgetauscht.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Vermessen und/oder Justieren einer Ventiltrieb-Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine,
    die in einem gesonderten Zylinderkopf (2) der Brennkraftmaschine angeordnet ist und eine Nockenwelle (3) umfasst zur Hubsteuerung eines Gaswechselventils (4) mittels eines zwischengeschalteten Schlepphebels (5), der einerseits auf einem hubbeweglichen Kolben (6) eines, im Zylinderkopf (2) angeordneten hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselementes (HVA 7) und andererseits auf dem Gaswechselventil (4) gelagert ist, wobei der Kolben (6) eine Einrichtung (8) zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung aufweist zum Angriff eines Werkzeuges (9) für eine mechanische Hubbetätigung zum spielfreien Flächenschluss von Kontaktflächen (10, 11) des Schlepphebels (5) und eines weiteren Ventiltriebselementes (12),
    dadurch gekennzeichnet, dass der gesonderte Zylinderkopf (2) in einer Vorrichtung (22) ohne Druckanschluss für das Ventilspielausgleichselement (HVA7) positioniert und fixiert wird, wobei der Kolben (6) des hydraulischen Ventilspielausgleichselementes (HVA 7) zur Vermessung und/oder Justierung der Ventiltriebsvorrichtung über das Werkzeug (9) mechanisch hubbetätigt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) eines mit Öl teilgefüllt lieferbaren Ventilspiel-Ausgleichselementes (HVA 7) zwischen einem Führungsabschnitt (13) und einem Schlepphebel-Gelenkkopf (14) als gesonderte Einrichtung (8) eine Außen-Umfangsnut (15) aufweist zum Eingriff eines Werkzeuges (9) mit einem gabelartigen Endabschnitt (9').
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    ⇒ dass der Kolben (6) in Hubrichtung von einem translatorisch (Pfeil A) oder rotatorisch bzw. schwenkbeweglich wirkenden Werkzeug (9) betätigbar ist, und
    ⇒ zur Aufrechterhaltung des Flächenschlusses zwischen den ventiltriebsseitigen Kontaktflächen (10, 11) das jeweilige Werkzeug (9) kraftbeaufschlagt ist (Zugfeder 16).
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
    gekennzeichnet durch
    ⇒ die Verwendung für ein hubvariabel einstellbares Gaswechselventil (4), wobei
    ⇒ ein mit einer Rolle (17) ausgerüsteter Schlepphebel (5) mit einer eine Leerhubkurve (11) und eine Hubkurve (18) umfassenden Steuerbahn (19) eines gegen die Wirkung einer Rückstellfeder (20) von der Nockenwelle (3) betätigten Schwenkhebels (21) zusammenwirkt, dessen
    ⇒ der jeweiligen Hubvariation entsprechende Schwenkausgangslage gesteuert/geregelt einstellbar ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    gekennzeichnet durch ein Arbeitsverfahren mit folgenden Schritten:
    a) der gesonderte Zylinderkopf (2) wird in einer Vorrichtung (22) ohne Druckölanschluss positioniert (bei 23) und fixiert (bei 24),
    b) die Kolben (6) aller Ausgleichselemente (HVA 7) werden über automatisch zugeführte Werkzeuge (9) mechanisch hubbetätigt zum spielfreien Flächenschluss der Kontaktflächen (10, 11) mit gesteuerter Anlagekraft (Zugfeder 16),
    c) alle Schwenkhebel (21) der hubvariablen Ventiltrieb-Vorrichtung (1) werden über eine gemeinsame Steuereinrichtung (25) bezüglich ihrer Schwenkpunkte für einen vorbestimmten Minimalhub aller Gaswechselventile (4) in Position gebracht und
    d) die Nockenwelle (3) wird mit einer in der Vorrichtung (22) angeordneten Antriebseinrichtung gekoppelt und mit einer vorbestimmten Drehzahl angetrieben, wobei
    e) mittels mit den bewegten Gaswechselventilen (4) antriebsverbundenen Wegaufnehmern (26) wenigstens die Ventilhübe erfasst werden, die
    f) auf einem Monitor mit vorgegebenen Toleranzband dargestellt und ferner dokumentiert werden.
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EP (1) EP1389266B1 (de)
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AT (1) ATE426086T1 (de)
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