EP1573183A1 - Temperaturgeregelte lspritzd se zur kolbenk hlung - Google Patents
Temperaturgeregelte lspritzd se zur kolbenk hlungInfo
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- EP1573183A1 EP1573183A1 EP03779966A EP03779966A EP1573183A1 EP 1573183 A1 EP1573183 A1 EP 1573183A1 EP 03779966 A EP03779966 A EP 03779966A EP 03779966 A EP03779966 A EP 03779966A EP 1573183 A1 EP1573183 A1 EP 1573183A1
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- control member
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01M1/16—Controlling lubricant pressure or quantity
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01P3/08—Cooling of piston exterior only, e.g. by jets
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- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2070/00—Details
- F01P2070/02—Details using shape memory alloys
Definitions
- the invention relates to a control valve for lubricant channels of motor vehicles with a control opening associated control member, wherein the control member is biased via at least one first control part in at least one control opening occlusive end position V within a control valve housing and at least a second control part in an open position S. can be brought.
- the invention has the object of providing a control valve in such a way and to arrange that a simple construction is guaranteed.
- the object is achieved according to the invention in that the pressure force acting through the lubricant on the control member via the control opening perpendicular to the spring biasing force of the first and / or second holding member and / or is arranged perpendicular to the direction of movement of the control member. This ensures that the actuating forces of the control member are almost independent of the pressure force of the lubricant.
- the force acting on the control member by the lubricant is absorbed by the control member guide and the control valve housing, respectively.
- the first and the second control part can be made correspondingly small.
- control member is formed as a piston and guided within a cylindrical recess of the control valve housing, wherein the control opening is provided in a cylindrical guide surface for the control member.
- the design as a piston ensures a simple and relatively friction-reduced leadership for the control member.
- stop surfaces that limit the control movement of the control member, easy to implement.
- first control part and / or the second control part is formed of a memory alloy.
- a memory alloy Through the use of a memory alloy, the adjusting movement of the respective actuating part is ensured in conjunction with the relatively small, pressure-independent actuating force.
- first adjusting part and / or the second adjusting part is designed as a spring element, in particular as a helical, spiral or leaf spring.
- the use of coil springs is favored by the cylinder or piston-like design of the control member.
- control valve housing has a bushing for the control member, wherein the Control opening is arranged in the bushing.
- the bushing and the control member can be made of hardened material and used in the control valve.
- the bushing can be easily replaced according to other control parameters to change the timing of the control valve. Even signs of wear of the control member or the liner can thus be easily canceled.
- control member rests in its open position S against a releasably connected to the control valve housing stop member.
- the stopper can be removed for assembly. It is also possible to replace the stop element.
- the first adjusting part between the control member and the stopper member is arranged and clamped and the second adjusting part between the control member and the control valve housing is arranged and clamped.
- the adjusting member is acted upon in each position with respect to its axial adjusting movement on both sides with the same lubricant pressure.
- the adjusting movement is thus only insignificantly influenced by the pending on the control element lubricant pressure.
- control opening are associated with at least two outlet openings for lubricant or at least two lubricant nozzles and a plurality of lubricant nozzles for different cylinders a common control valve is assigned.
- Fig. 1 is a sectional view of a control valve in the closed position of the control port
- Fig. 2 is a sectional view of a control valve in the open position of the control port.
- a control valve 1 according to FIG. 1 has a control valve housing 1.1, which receives a bushing 1.3 with a control element 3 guided therein within a recess 1.2.
- the recess 1.2 is cylindrical and has four diameter stages Dl - D4.
- the recess 1.2 is used in the region of the smallest diameter stage Dl, according to Figure 1 on the right side as an inlet for lubricant.
- the liner 1.3 is mounted within the adjacent second diameter stage D2 of the recess 1.2.
- the bushing 1.3 is also cylindrical in shape, wherein its outer diameter corresponds to the diameter of the second diameter stage D2.
- the bushing 1.3 has in the region of a subsequent to the second diameter stage D2 third
- Diameter stage D3 on a control port 2 Between the third diameter stage D3 and the liner 1.3 is formed an annular channel 6.1 due to the difference in diameter between the sleeve 1.3 and the diameter stage D3.
- the bushing 1.3 has a corresponding with the recess 1.2 cylindrical recess with a first diameter stage dl and an adjoining second diameter stage d2.
- the second diameter step d2 is formed larger, wherein the stepped transition is designed as a stop surface 3.1 for a control member 3.
- control member 3 is guided axially.
- the control member 3 is formed as a piston open on one side, wherein the closed end face corresponds to the stop surface 3.1.
- the third diameter stage D3 and the bushing 1.3 are limited by a stop element 5, which is arranged within a subsequent to the third diameter stage D3 fourth diameter stage D4 of the recess 1.2.
- control member 3 and the control path of the control member 3 is thus limited by the stop surface 3.1 on the one hand and the stop element 5 on the other.
- the control member 3 is with respect to the axial
- Both controls 4.1, 4.2 are designed as a helical spring and oppositely biased against the control member 3.
- the first control part 4.1 is on the one hand against the Stop element 5 and on the other hand on the control member 3 and at its end face.
- the second control part 4.2 is located on the one hand on the end face of the control member 3 and on the other hand on a housing shoulder 1.4 between the first diameter stage Dl and the second diameter stage D2 of the recess 1.2.
- the control valve housing 1.1 is formed at least in the region of the third diameter stage D3 in diameter larger than the bushing 1.3, so that lubricant can flow starting from the inlet recess 1.2 via the control port 2 and the annular channel 6.1 in an outlet channel 6.
- the outlet channel 6 is arranged within the control valve housing 1.1 radially to the cylindrical recess 1.2 or to the bushing 1.3.
- a second outlet channel 6 'arranged offset on the circumference of the control valve housing 1.1 is provided.
- the stop element 5 has a central recess 5.1, which ensures independent of the lubricant pressure movement of the control member 3.
- the stop element 5 also represents the axial limit for the control member 3, according to Figure 2 to the left side, is.
- the control member 3 is in the open position in which the control port 2 is released.
- the lubricant flowing into the recess 1.2 can now flow via the control opening 2 and the annular channel 6.1 into the outlet channel 6 to the lubricant nozzles, not shown.
- the first actuating member is further biased 4.1 ⁇ , wherein the second actuating part 4.2 is correspondingly axially further extended or relaxed.
- the second control part 4.2 is made of a memory alloy, which upon reaching a certain temperature ensures the shape shown in Figure 2 of the second actuator 4.2.
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelventil 1 für Schmiermittelkanäle von Kraftfahrzeugen. Das Regelventil 1 weist ein einer Steueröffnung 2 zugeordnetes Steuerglied 3 auf, das über ein erstes Steilteil 4.1 in einer die Steueröffnung 2 verschliessenden Endlage E vorgespannt ist und über ein zweites Steilteil 4.2 entgegengesetzt vorgespannt und in eine geöffnete Stellung S bringbar ist. Die durch das Schmiermittel über die Steueröffnung 2 auf das Steuerglied 3 wirkende Druckkraft wirkt dabei senkrecht zur Bewegungsrichtung des Steuerglieds 3.
Description
Temperaturgeregelte Ölspritzdüse zur Kolbenkühlung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelventil für Schmiermittelkanäle von Kraftfahrzeugen mit einem einer Steueröffnung zugeordneten Steuerglied, wobei das Steuerglied über mindestens ein erstes Stellteil in mindestens einer die Steueröffnung verschließenden Endlage V innerhalb eines Regelventilgehäuses vorgespannt ist und über mindestens ein zweites Stellteil in eine geöffnete Stellung S bringbar ist.
Es ist bereits eine Kolbenkühlung für Brennkraftmaschinen aus der DE 35 37 147 AI bekannt, wobei mittels einer Vorrichtung Öl gegen die zu kühlenden Stellen des Kolbens gespritzt wird und die Vorrichtung aus einem Regelventil besteht, welches am Durchgang durch das Regelventil in Abhängigkeit von der Oltemperatur den Schmierölkreislauf steuert. Das Regelventil ist dabei durch eine Feder gesteuert, die aus einer Memory-Legierung gebildet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Regelventil derart auszubilden und anzuordnen, dass ein einfacher Aufbau gewährleistet ist.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die durch das Schmiermittel über die Steueröffnung auf das Steuerglied wirkende Druckkraft senkrecht zur Federvorspannkraft des ersten und/oder zweiten Halteteils
und/oder senkrecht zur Bewegungsrichtung des Steuerglieds angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Stellkräfte des Steuerglieds nahezu von der Druckkraft des Schmiermittels unabhängig sind. Die durch das Schmiermittel auf das Steuerglied wirkende Kraft wird von der Steuerglied-Führung bzw. dem Regelventilgehäuse aufgenommen. Das erste und das zweite Stellteil können entsprechend klein ausgebildet sein.
Hierzu ist es vorteilhaft, dass das Steuerglied als Kolben ausgebildet und innerhalb einer zylinderförmigen Ausnehmung des Regelventilgehäuses geführt ist, wobei die Steueröffnung in einer zylinderförmigen Führungsfläche für das Steuerglied vorgesehen ist. Die Ausbildung als Kolben gewährleistet eine einfache und relativ reibungsverminderte Führung für das Steuerglied. Zudem sind die Anschlagflächen, die die Steuerbewegung des Steuerglieds beschränken, einfach zu realisieren.
Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass das erste Stellteil und/oder das zweite Stellteil aus einer Memory-Legierung gebildet ist. Durch die Verwendung einer Memory-Legierung ist die Stellbewegung des jeweiligen Stellteils in Verbindung mit der relativ kleinen, druckunabhängigen Stellkraft gewährleistet.
Ferner ist es vorteilhaft, dass das erste Stellteil und/oder das zweite Stellteil als Federelement, im Besonderen als Schrauben-, Spiral- oder als Blattfeder ausgebildet ist. Die Verwendung von Schraubenfedern wird durch die zylinder- bzw. kolbenartige Ausbildung des Steuerglieds begünstigt.
Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass das Regelventilgehäuse eine Laufbuchse für das Steuerglied aufweist, wobei die
Steueröffnung in der Laufbuchse angeordnet ist. Die Laufbuchse und das Steuerglied können aus gehärtetem Material gefertigt und in das Regelventil eingesetzt werden. Die Laufbuchse kann entsprechend weiterer Steuerparameter einfach ausgetauscht werden, um die Steuerzeiten des Regelventils zu ändern. Auch Verschleißerscheinungen des Steuerglieds bzw. der Laufbuchse können somit einfach aufgehoben werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass das Steuerglied in seiner geöffneten Stellung S gegen ein mit dem Regelventilgehäuse lösbar verbundenes Anschlagelement anliegt. Das Anschlagelement kann zwecks Montage entfernt werden. Es ist auch möglich das Anschlagelement auszutauschen.
Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass das erste Stellteil zwischen dem Steuerglied und dem Anschlagelement angeordnet und eingespannt ist und das zweite Stellteil zwischen dem Steuerglied und dem Regelventilgehäuse angeordnet und eingespannt ist. Somit kann die gewünschte Vorspannung des Steuerglieds gewährleistet werden.
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass das Stellteil in jeder Position mit Bezug zu seiner axialen Stellbewegung beidseitig mit gleichem Schmiermitteldruck beaufschlagt ist. Die Stellbewegung wird somit nur unbedeutend durch den am Steuerglied anstehenden Schmiermitteldruck beeinflusst.
Vorteilhaft ist es ferner, dass der Steueröffnung mindestens zwei Austrittsöffnungen für Schmiermittel oder mindestens zwei Schmiermitteldüsen zugeordnet sind und
mehreren Schmiermitteldüsen für verschiedene Zylinder ein gemeinsames Regelventil zugeordnet ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Regelventils in der geschlossenen Stellung der Steueröffnung;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Regelventils in der offenen Stellung der Steueröffnung.
Ein Regelventil 1 gemäß Figur 1 weist ein Regelventilgehäuse 1.1 auf, das innerhalb einer Ausnehmung 1.2 eine Laufbuchse 1.3 mit einem darin geführten Steuerglied 3 aufnimmt.
Die Ausnehmung 1.2 ist dabei zylinderförmig ausgebildet und weist vier Durchmesserstufen Dl - D4 auf. Die Ausnehmung 1.2 wird im Bereich der kleinsten Durchmesserstufe Dl, gemäß Figur 1 auf der rechten Seite als Eintrittsöffnung für Schmiermittel verwendet. Innerhalb der angrenzenden zweiten Durchmesserstufe D2 der Ausnehmung 1.2 ist die Laufbuchse 1.3 gelagert. Die Laufbuchse 1.3 ist ebenfalls zylinderförmig ausgebildet, wobei ihr Außendurchmesser dem Durchmesser der zweiten Durchmesserstufe D2 entspricht.
Die Laufbuchse 1.3 weist im Bereich einer an die zweite Durchmesserstufe D2 anschließenden dritten
Durchmesserstufe D3 eine Steueröffnung 2 auf. Zwischen der dritten Durchmesserstufe D3 und der Laufbuchse 1.3 wird
aufgrund der Durchmesserdifferenz zwischen der Laufbuchse 1.3 und der Durchmesserstufe D3 ein Ringkanal 6.1 gebildet.
Die Laufbuchse 1.3 weist eine mit der Ausnehmung 1.2 korrespondierende zylindrische Ausnehmung mit einer ersten Durchmesserstufe dl und einer daran anschließenden zweiten Durchmesserstufe d2 auf. Die zweite Durchmesserstufe d2 ist dabei größer ausgebildet, wobei der stufenförmige Übergang als Anschlagfläche 3.1 für ein Steuerglied 3 ausgebildet ist.
Innerhalb der zweiten Durchmesserstufe d2 der Laufbuchse 1.3 ist das Steuerglied 3 axial geführt. Das Steuerglied 3 ist als einseitig offener Kolben ausgebildet, wobei die geschlossene Stirnfläche mit der Anschlagfläche 3.1 korrespondiert.
Die dritte Durchmesserstufe D3 und die Laufbuchse 1.3 werden dabei durch ein Anschlagelement 5 begrenzt, welches innerhalb einer an die dritte Durchmesserstufe D3 anschließenden vierten Durchmesserstufe D4 der Ausnehmung 1.2 angeordnet ist.
Das Steuerglied 3 bzw. der Steuerweg des Steuerglieds 3 ist somit durch die Anschlagfläche 3.1 einerseits und das Anschlagelement 5 andererseits begrenzt.
Das Steuerglied 3 ist mit Bezug zur axialen
Bewegungsrichtung beidseitig durch ein erstes Stellteil 4.1 und ein entgegengesetzt wirkendes zweites Stellteil 4.2 in seiner axialen Lage bestimmt. Beide Stellteile 4.1, 4.2 sind dabei als Schraubenfeder ausgebildet und entgegengesetzt gegen das Steuerglied 3 vorgespannt. Das erste Stellteil 4.1 liegt einerseits gegen das
Anschlagelement 5 und andererseits am Steuerglied 3 bzw. an dessen Stirnseite an. Das zweite Stellteil 4.2 liegt einerseits an der Stirnseite des Steuerglieds 3 und andererseits an einer Gehäuseschulter 1.4 zwischen der ersten Durchmesserstufe Dl und der zweiten Durchmesserstufe D2 der Ausnehmung 1.2 an.
Das Regelventilgehäuse 1.1 ist zumindest im Bereich der dritten Durchmesserstufe D3 im Durchmesser größer ausgebildet als die Laufbuchse 1.3, so dass Schmiermittel ausgehend von der Eintritts-Ausnehmung 1.2 über die Steueröffnung 2 und den Ringkanal 6.1 in einen Auslasskanal 6 abfließen kann. Der Auslasskanal 6 ist innerhalb des Regelventilgehäuses 1.1 radial zur zylinderförmigen Ausnehmung 1.2 bzw. zur Laufbuchse 1.3 angeordnet. Neben dem Auslasskanal 6 ist ein am Umfang des Regelventilgehäuses 1.1 versetzt angeordneter zweiter Auslasskanal 6' vorgesehen.
Das Anschlagelement 5 weist eine zentrische Ausnehmung 5.1 auf, die eine vom Schmiermitteldruck unabhängige Bewegung des Steuerglieds 3 gewährleistet. Das Anschlagelement 5 stellt außerdem die axiale Begrenzung für das Steuerglied 3, gemäß Figur 2 zur linken Seite hin, dar.
Gemäß Figur 2 befindet sich das Steuerglied 3 in der geöffneten Stellung, in der die Steueröffnung 2 freigegeben ist. Das in die Ausnehmung 1.2 einströmende Schmiermittel kann nun über die Steueröffnung 2 und den Ringkanal 6.1 in den Auslasskanal 6 zu den nicht dargestellten Schmiermitteldüsen strömen. In der geöffneten Position ist ■ das erste Stellteil 4.1 weiter vorgespannt, wobei das zweite Stellteil 4.2 entsprechend axial weiter ausgedehnt bzw. entspannt ist. Das zweite Stellteil 4.2 ist dabei aus einer Memory-Legierung hergestellt, die bei Erreichen einer
bestimmten Temperatur die in Figur 2 dargestellte Form des zweiten Stellteils 4.2 gewährleistet.
Bezugszeichenliste
1 Regelventil
1.1 Regelventilgehäuse
1.2 Ausnehmung
1.3 Laufbuchse
1.4 Gehäuseschulter
2 Steueröffnung 2' Steueröffnung
3 Steuerglied
3.1 Anschlagfläche
4.1 erstes Stellteil
4.2 zweites Stellteil
5 Anschlagelement 5.1 Ausnehmung
6 Auslasskanal 6 ' Auslasskanal 6.1 Ringkanal
Dl erste Durchmesserstufe
D2 zweite Durchmesserstufe
D3 dritte Durchmesserstufe
D4 vierte Durchmesserstufe dl erste Durchmesserstufe d2 zweite Durchmesserstufe
Claims
1. Regelventil (1) für Schmiermittelkanäle von Kraftfahrzeugen mit einem einer Steueröffnung (2) zugeordneten Steuerglied (3), das über mindestens ein erstes Stellteil (4.1) in mindestens einer die Steueröffnung (2) verschließenden Endlage E innerhalb eines Regelventilgehäuses (1.1) vorgespannt und über mindestens ein zweites Stellteil (4.2) in eine geöffnete Stellung S bringbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die durch das Schmiermittel über die Steueröffnung (2) auf das Steuerglied (3) wirkende Druckkraft senkrecht zur Bewegungsrichtung des Steuerglieds (3) verläuft.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Steuerglied (3) als Kolben ausgebildet und innerhalb einer zylinderförmigen Ausnehmung (1.2) des Regelventilgehäuses (1.1) geführt ist, wobei die Steueröffnung (2) in einer zylinderförmigen Führungsfläche für das Steuerglied (3) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das erste Stellteil (4.1) und/oder das zweite Stellteil (4.2) aus einer Memory-Legierung gebildet ist .
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das erste Stellteil (4.1) und/oder das zweite Stellteil (4.2) als Federelement, im Besonderen als Spiral- oder als Blattfeder ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Regelventilgehäuse (1.1) eine Laufbuchse (1.3) für das Steuerglied (3) aufweist, wobei die Steueröffnung (2) in der Laufbuchse (1.3) angeordnet ist .
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Steuerglied (3) in seiner geöffneten Stellung S gegen ein mit dem Regelventilgehäuse (1.1) lösbar verbundenes Anschlagelement (5) anliegt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das erste Stellteil (4.1) zwischen dem Steuerglied (3) und dem Anschlagelement (5) angeordnet und eingespannt ist und das zweite Stellteil (4.1) zwischen dem Steuerglied (3) und dem Regelventilgehäuse (1.1) angeordnet und eingespannt ist .
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Stellteil (4.1) in jeder Position mit Bezug zu seiner axialen Stellbewegung beidseitig mit gleichem Schmiermitteldruck beaufschlagt ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Steueröffnung (2) mindestens zwei Austrittsöffnungen für Schmiermittel oder mindestens zwei Schmiermitteldüsen zugeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e .k e n n z e i c h n e t , dass mehreren Schmiermitteldüsen für verschiedene Zylinder ein gemeinsames Regelventil zugeordnet ist.
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