WO1996034185A1 - Nockenfolger eines ventiltriebs einer brennkraftmaschine - Google Patents

Nockenfolger eines ventiltriebs einer brennkraftmaschine Download PDF

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WO1996034185A1
WO1996034185A1 PCT/EP1996/001227 EP9601227W WO9634185A1 WO 1996034185 A1 WO1996034185 A1 WO 1996034185A1 EP 9601227 W EP9601227 W EP 9601227W WO 9634185 A1 WO9634185 A1 WO 9634185A1
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hydraulic pressure
internal combustion
combustion engine
coupling means
cam follower
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PCT/EP1996/001227
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Harald Elendt
Michael Haas
Gerhard Maas
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Ina Wälzlager Schaeffler Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • 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
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F01L1/143—Tappets; Push rods for use with overhead camshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
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    • 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
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    • F01L1/25—Hydraulic tappets between cam and valve stem
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    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • 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
    • F01L2307/00—Preventing the rotation of tappets

Definitions

  • the invention relates to a cam follower of a valve drive of an internal combustion engine or a support element for a rocker arm with means for switching to at least two different lifting heights of at least one gas exchange valve, consisting of an inner and an outer element, which are axially inserted into one another, which are connected radially or secant-like coupling means can be coupled to one another at least indirectly, a large valve lift being achieved when the two elements are coupled and a small valve lift being achieved when the elements are decoupled, and the coupling means coupling the elements under the force of a spring means and decoupling them under hydraulic pressure .
  • Such a cam follower is known from DE-GM 93 1 5 436.4.
  • This switching principle therefore proves to be useful on cam followers or supporting elements that can be switched off, since all cylinders are used at the start when the internal combustion engine is fired or re-fired. It is therefore only necessary for the starting process, which is based on an idling speed, to have both sections coupled, so that the respective valve opens in the sense of the cam with a longer stroke and a proper charge change can be carried out.
  • both tappet sections are to be decoupled, ie the coupling elements are displaced in the decoupling direction against spring force by means of hydraulic medium pressure.
  • the hydraulic pressure must be reduced so that the coupling means are moved into their coupling position.
  • the lash adjuster since at these speeds the lash adjuster has a relatively high hydraulic pressure requirement, caused by the increasing foaming of the hydraulic medium at higher speeds, it must be switched from a relatively high hydraulic pressure, which keeps the coupling means in the decoupling position, to a lower hydraulic pressure.
  • this low hydraulic pressure must be sufficient at the speeds normally driven to optimally supply the play compensation element (for example 2 to 2.5 bar). It is therefore necessary to locate the unlocking pressure of the hydraulic medium above the value just mentioned.
  • a hydraulic pump would therefore have to be provided, which generates very high hydraulic pressures even when idling up to the lower part-load range. This cannot be achieved with conventional oil pumps.
  • the spring forces which act on the coupling means against hydraulic pressure for the desired coupling state of the units would then also have to be selected to be extremely high. There are limits here simply because of the space available in the cam follower.
  • the invention is therefore based on the object of creating a cam follower of the type mentioned at the outset, in which the disadvantages indicated are eliminated and in particular a coupling and decoupling device is created for its two elements, in which the hydraulic pressure or spring forces of the respective elements are low desired coupling state is established and at the same time an optimal supply of its play compensation element is ensured over the entire speed range.
  • this object is achieved by the characterizing part of claim 1 in that, starting from the outer element, two separate paths for loading and supplying the coupling means or a hydraulic play compensation device in the inner element each run such that the force of the spring means is designed in such a way that a decoupling counter-spring force is realized at a hydraulic pressure that is less than or equal to a minimum required hydraulic pressure for supplying the lash adjuster at the operating temperature of the internal combustion engine, a switching valve being arranged upstream of the path of the coupling means, through which the internal combustion engine runs and runs when the engine is warming up (operating temperature) this is reduced in the partial or full load range of the hydraulic pressure in the path to a level which is below and at a distance from the hydraulic pressure which serves to displace the coupling means for decoupling the elements, so that there is a coupling to both elements.
  • the hydraulic pressure supply of the coupling means and the play compensation device is designed separately in the cam follower or support element and, at the same time, a switching valve is arranged upstream of the path for the application of the coupling means, it is possible for the first time to apply extremely low switching pressures to the coupling means, with the play compensation device at the same time supply is optimally supplied across the entire speed range. It is guaranteed by the design of the spring (relatively weak) that at idle speed of the internal combustion engine up to a partial load range this (for example 3,000 rpm) a decoupling of the two sections can be established.
  • the spring means which move the coupling means in the coupling direction, are designed such that the coupling means are displaced in the decoupling direction at a hydraulic pressure from 0.47 to about 0.6 bar.
  • the switching valve in the switched state of the units reduces the hydraulic pressure to approximately 0.1 bar in the path upstream of the coupling means.
  • the switchable cam follower described here is intended to be used in particular in valve drives with selective cylinder deactivation, such as can be implemented, for example, on V engines, but is also on Individual valve shutdowns in multi-valve technology, for example on intake valves, are intended.
  • FIG. 3 shows the pressure curve in the path in front of the coupling means and the play compensation device against the speed in the diagram.
  • cam follower 1 shows a cam follower 1. This is designed as a cup-shaped tappet, but can also be viewed as a supporting element.
  • the cam follower 1 consists of an inner and outer element 2, 3. Both elements 2, 3 are inserted concentrically into one another. Radially displaceable coupling means 4 run in the bottom area of these elements 2, 3, as can be seen in FIG. 2. In this embodiment, these coupling means 4 are arranged in the outer element 3 and radially in the coupling direction via the force of at least one spring means 5 each relocatable from outside to inside. At least one cam with a large stroke acts on an annular bottom 6 of the outer element 3, a circular bottom 7 of the inner element 2 being acted upon by a cam with a smaller stroke or O-stroke.
  • a coupling of both elements 2, 3 via the coupling means 4 via spring force against hydraulic pressure results in a transmission of the stroke of the cam large stroke via the outer element 3 and the inner element 2 to at least one gas exchange valve, not shown.
  • the outer element 3 performs an idle stroke in relation to the inner element 2.
  • the gas exchange valve opens in the sense of the stroke of the cam with a smaller stroke.
  • the force of the spring means 5 is designed so that a decoupling against spring force is realized at a hydraulic pressure that is about 0.47 to 0.6 bar at idle speed of the internal combustion engine (see Figure 3).
  • the graph O ⁇ Z I , 2 now indicates the pressure increase in hydraulic medium in the path in front of the coupling means 4 and the lash adjuster 10. From a speed n 2 of approximately 3,000 rpm, the hydraulic pressure in path 9 is increased to approximately by a switching valve 1 reduced to 0.1 bar (O ⁇ 2 ). The coupling means 4 are thus shifted into the coupling position via the force of their spring means 5. From this speed range, the gas exchange valve opens completely.
  • the lash adjuster 10 is optimally supplied with hydraulic pressure via the separate path 8, as listed in the introduction to the description. If, during further operation of the internal combustion engine (warm-up precluded), the operating speed drops below 3,000 rpm, for example to 2,000 rpm, the switching valve 11 again releases the unthrottled hydraulic pressure in path 9. The coupling means 4 are thus shifted into their uncoupling position and the gas exchange valve only opens in the sense of the cam with a small stroke, which acts on the circular base 7.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Bei einem schaltbaren Nockenfolger (1), bestehend aus einem Innenelement (2) und einem Außenelement (3), wobei das Innenelement (2) eine hydraulische Spielausgleichseinrichtung (10) beinhaltet, ist eine Kopplung beider Elemente (2, 3) über radial verlaufende Koppelmittel (4) vorgesehen. Diese Koppelmittel (4) sowie eine im Innenelement (2) integrierte hydraulische Spielausgleichseinrichtung (10) werden über getrennte Pfade (9, 8) aus einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine heraus mit Hydraulikmittel beaufschlagt. Erfindungsgemäß sind dabei die Federmittel (5) für die Koppelmittel (4) so ausgelegt, daß bei einem Druck an Hydraulikmittel von etwa 0,6 bar an (Leerlaufdrehzahl) ein Entkoppeln der Elemente (2, 3) vorliegt. Bei Erreichen einer Schaltdrehzahl, beispielsweise 3000 U/min, wird der Hydraulikdruck im Pfad (9) durch ein Schaltventil (11) auf etwa 0,1 bar reduziert. Die Koppelmittel (4) werden durch die Federmittel (5) in Koppelstellung verschoben. Beide Elemente (2, 3) sind physisch miteinander gekoppelt. Gleichzeitig liegt am Pfad (8) der ungedrosselte Hydraulikdruck ständig an, so daß auch mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine die Spielausgleichseinrichtung (10) stets optimal mit Hydraulikdruck versorgt ist.

Description

Beschreibung
Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft einen Nockenfolger eines Ventiltriebs einer Brennkraftma- schine oder ein Abstützelement für einen Schlepphebel mit Mitteln zur Um¬ schaltung auf zumindest zwei unterschiedliche Hubhöhen wenigstens eines Gaswechselventils, bestehend aus einem Innen- und einem Außenelement, die axial ineinander gesteckt sind, welche über radial oder sekantenartig verlaufen¬ de Koppelmittel zumindest mittelbar miteinander koppelbar sind, wobei bei einer Kopplung beider Elemente ein großer Ventilhub und bei einer Entkopp¬ lung der Elemente ein geringer Ventilhub realisiert werden und wobei die Koppelmittel die Elemente unter der Kraft eines Federmittels koppeln und unter Hydraulikdruck entkoppeln.
Ein derartiger Nockenfolger ist gattungsbildend aus dem DE-GM 93 1 5 436.4 vorbekannt. Bei diesem erfolgt ebenfalls eine Kopplung von Innen- und Außen¬ element über Federkraft und eine Entkopplung über Hydraulikmitteldruck. Dieses Schaltprinzip erweist sich deshalb an abschaltbaren Nockenfolgern bzw. Abstützelementen als sinnvoll, da bei jeweiliger Erstbefeuerung bzw. Wie- derbefeuerung der Brennkraftmaschine zum Start sämtliche Zylinder gebraucht werden. Somit ist es lediglich für den Startvorgang erforderlich, welcher ausgeht von einer Leerlaufdrehzahl, beide Abschnitte gekoppelt zu haben, so daß das jeweilige Ventil im Sinne des Nockens größeren Hubes öffnet und ein ord¬ nungsgemäßer Ladungswechsel vollzogen werden kann. Andererseits sollen nach Warmlaufen der Brennkraftmaschine, in einem Bereich zwischen ihrem Leerlauf und der Teillast, beide Stößelabschnitte entkoppelt, d. h., die Koppel¬ elemente über Hydraulikmitteldruck in Entkoppelrichtung entgegen Federkraft verschoben sein. Geht man nun von einer gemeinsamen Hydraulikdruckver- sorgung aus und daß beispielsweise bei einer Drehzahl von etwa 3.000 U/min beide Stößelabschnitte gekoppelt werden sollen, so muß der Hydraulikdruck reduziert werden, so daß die Koppelmittel in ihre Koppelstellung verschoben werden. Da jedoch bei diesen Drehzahlen die Spielausgleichseinrichtung einen relativ hohen Hydraulikdruckbedarf, hervorgerufen durch die stärker werdende Verschäumung des Hydraulikmittels bei höheren Drehzahlen, hat, muß von einem relativ hochliegenden Hydraulikdruck, welcher die Koppelmittel in Entkoppelstellung hält, auf einen niederen Hydraulikdruck geschaltet werden. Dieser niedere Hydraulikdruck muß jedoch bei den üblicherweise gefahrenen Drehzahlen ausreichend sein, das Spielausgleichselement optimal zu versorgen (beispielsweise 2 bis 2,5 bar). Somit macht es sich erforderlich, den Entriegel¬ druck des Hydraulikmittels oberhalb des eben genannten Wertes anzusiedeln. Daher müßte eine Hydraulikpumpe vorgesehen sein, welche schon im Leerlauf bis zum unteren Teillastbereich sehr hohe Hydraulikdrücke erzeugt. Dies ist mit herkömmlichen Olpumpen nicht realisierbar. Andererseits müßten dann die Federkräfte, welche die Koppelmittel entgegen Hydraulikdruck für den ge¬ wünschten Koppelzustand der Einheiten beaufschlagen, ebenfalls extrem hoch gewählt werden. Hier sind schon allein durch den vorhandenen Bauraum im Nockenfolger Grenzen gesetzt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Nockenfolger der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Nachteile besei¬ tigt sind und insbesondere eine Koppel- und Entkoppelvorrichtung für seine beiden Elemente geschaffen ist, bei welcher mit geringen Hydraulikdrücken bzw. Federkräften der jeweils gewünschte Koppelzustand hergestellt ist und bei welchem gleichzeitig eine optimale Versorgung seines Spielausgleichselements über den gesamten Drehzahlbereich hinweg gesichert ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß, ausgehend vom Außenelement, je zwei voneinander getrennte Pfade zur Beaufschlagung und Versorgung der Koppel¬ mittel bzw. einer hydraulischen Spielausgleichseinrichtung im Innenelement verlaufen, daß die Kraft der Federmittel derart ausgelegt ist, daß eine Entkopp- lung entgegen Federkraft bei einem Hydraulikdruck realisiert ist, der bei Be¬ triebstemperatur der Brennkraftmaschine kleiner bzw. gleich einem minimal erforderlichen Hydraulikdruck zur Versorgungder Spielausgleichseinrichtung ist, wobei dem Pfad der Koppelmittel ein Schaltventil vorgeordnet ist, durch das bei Warmlauf (Betriebstemperatur) der Brennkraftmaschine und Betrieb dieser im Teil- oder Vollastbereich der Hydraulikdruck im Pfad auf ein Niveau reduziert ist, daß unterhalb und beabstandet zu dem Hydraulikdruck liegt, der zur Ver¬ schiebung der Koppelmittel zur Entkopplung der Elemente dient, so daß eine Kopplung an beiden Elementen vorliegt.
Dadurch, daß die Hydraulikdruckversorgung der Koppelmittel und der Spielaus¬ gleichseinrichtung im Nockenfolger bzw. Abstützelement getrennt ausgebildet und gleichzeitig dem Pfad zur Beaufschlagung der Koppelmittel ein Schaltventil vorgeordnet ist, gelingt es erstmalig, mit extrem niedrigen Schaltdrücken die Koppelmittel zu beaufschlagen, wobei gleichzeitig die Spielausgleichseinrich¬ tung über den gesamten gefahrenen Drehzahlbereich hinweg optimal versorgt ist. So ist durch die Auslegung der Feder (relativ schwach) garantiert, daß bei Leerlaufdrehzahl der Brenn kraft masch ine bis zu einem Teillastbereich dieser (beispielsweise 3.000 U/min) eine Entkopplung der beiden Abschnitte herge- stellt werden kann.
Nach Anspruch 2 sind die Federmittel, welche die Koppelmittel in Koppelrich¬ tung verschieben, derart ausgelegt, daß die Koppelmittel bei einem Hydraulik¬ druck ab 0,47 bis etwa 0,6 bar in Entkoppelrichtung verschoben sind. Somit ist schon bei Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine (beispielsweise 750 U/min) ein sicheres Entkoppeln der beiden Abschnitte des Nockenfolgers garantiert, was bisher bei den im Stand der Technik zu fahrenden hohen Hydraulikdrücken nicht sicher garantiert war. Gleichzeitig ist es vorgesehen, durch ein nicht näher zu beschreibendes Schaltventil im Pfad vor den Koppelmitteln bei einer Dreh- zahl der Brennkraftmaschine ab etwa 3.000 U/min bis Maximaldrehzahl den Hydraulikdruck auf ein Niveau zwischen 0 und etwa 0,3 bar zu reduzieren, so daß die Koppelmittel über die Kraft der schwach dimensionierten Federmittel in Koppelrichtung verschoben sind. Gleichzeitig wird durch den ungehindert im Pfad vor der Spielausgleichseinrichtung anliegenden Hydraulikdruck gesichert, daß diese über den gesamten Drehzahlbereich hinweg optimal, somit auch bei verstärkt auftretender Ölverschäumung, mit Hydraulikdruck versorgt ist. Eine wichtige erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es, daß der Hysteresebereich zwischen sicherem Entkoppeln und sicherem Koppeln ausreichend groß gestal¬ tet ist, um unsichere Schaltzustände zu vermeiden. Mit anderen Worten ausge¬ drückt, muß das Toleranzfeld des Schaltventils bei seinem geschalteten Zustand (Abschaltung Hydraulikdruck) ausreichend beabstandet von dem Toleranzfeld des sicheren Entkoppeins der Koppelmittel bei Heißleerlauf liegen (siehe auch Figur 3).
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß das Schaltventil im geschalteten Zustand der Einheiten den Hydraulikdruck auf etwa 0,1 bar im Pfad vor den Koppelmitteln reduziert. Es ist zwar denkbar, den Hydraulikdruck in diesem Pfad für diesen Schaltzustand ebenfalls auf 0 bar zu reduzieren, jedoch garantiert die leichte Anhebung dieses Druckes auf etwa 0,1 bar die schnellere Ansprechbarkeit der vorgenannten Einrichtung.
Nach Anspruch 4 soll zwar diese Reduzierung des Hydraulikdruckes ab einer Drehzahl der Brennkraftmaschine von etwa 3.000 U/min an realisiert werden, jedoch sind auch andere Schaltdrehzahlen in Abhängigkeit des Typs der Brenn¬ kraftmaschine bzw. weiterer Parameter denkbar.
Schließlich geht es in Konkretisierung der Erfindung aus Anspruch 5 hervor, daß nach dem Kaltstart der Brennkraftmaschine bis zu ihrem Warmlauf der Hydrau¬ likdruck im Pfad vor den Koppelmitteln auf ebenfalls etwa 0,1 bar reduziert ist, so daß die beiden Einheiten gekoppelt vorliegen. Dieser Koppelzustand erweist sich als zwingend notwendig, um die Brennkraftmaschine starten zu können.
Eine Anwendung soll der hier beschriebene schaltbare Nockenfolger zwar insbesondere bei Ventiltrieben mit selektiver Zylinderabschaltung finden, so wie sie beispielsweise an V-Motoren realisiert werden kann, jedoch ist auch an einzelne Ventilabschaltungen bei Mehrventiltechnik, beispielsweise an Ein¬ laßventilen, gedacht.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 , 2 zueinander um 90° versetzte Längsschnitte durch einen Nok- kenfolger und die
Figur 3 im Diagramm den Druckverlauf im Pfad vor den Koppelmit- teln und der Spielausgleichseinrichtung über der Drehzahl aufgetragen.
Aus Figur 1 geht ein Nockenfolger 1 hervor. Dieser ist hier als tassenförmiger Stößel ausgebildet, kann jedoch auch sinnverwandt als Abstützelement betrach- tet werden. Der Nockenfolger 1 besteht aus einem Innen- und Außenelement 2, 3. Beide Elemente 2, 3 sind konzentrisch ineinander gesteckt. Im Bodenbe¬ reich dieser Elemente 2, 3 verlaufen, wie der Figur 2 näher zu entnehmen ist, radial verlagerbare Koppelmittel 4. Diese Koppelmittel 4 sind bei dieser Ausge¬ staltung im Außenelement 3 angeordnet und in Koppelrichtung über die Kraft zumindest je eines Federmittels 5 radial von außen nach innen verlagerbar. Auf einen kreisringförmigen Boden 6 des Außenelements 3 wirkt zumindest ein Nocken großen Hubes ein, wobei ein kreisförmiger Boden 7 des Innenelements 2 von einem Nocken kleineren Hubes bzw. O-Hubes beaufschlagt ist. Eine Kopplung beider Elemente 2, 3 über die Koppelmittel 4 über Federkraft ent- gegen Hydraulikdruck bewirkt eine Übertragung des Hubes des Nockens großen Hubes über das Außenelement 3 und das Innenelement 2 auf zumindest ein nicht dargestelltes Gaswechselventil. Im Entkoppelzustand der beiden Ele¬ mente 2, 3 vollzieht das Außenelement 3 einen Leerhub gegenüber dem Innen¬ element 2. Das Gaswechselventil öffnet im Sinne des Hubes des Nockens kleineren Hubes.
Ausgehend vom Außenelement 3 verlaufen im Nockenfolger 1 getrennte Pfade 9, 8. Diese Pfade 9, 8 dienen zur Übertragung des Hydraulikmittels zum einen zu den Koppelmitteln 4 und zum anderen zu einer hydraulischen Spielaus¬ gleichseinrichtung 10, welche im Innenelement 2 verläuft und dem Gaswechsel¬ ventil zugewandt ist.
Auf den weiteren Aufbau eines derartigen schaltbaren Nockenfolgers 1 soll an dieser Stelle nicht näher eingegangen werden, weil dies der Fachwelt hinrei¬ chend bekannt ist.
Nun ist die Kraft der Federmittel 5 so ausgelegt, daß eine Entkopplung entgegen Federkraft bei einem Hydraulikdruck realisiert ist, der etwa 0,47 bis 0,6 bar bei Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine beträgt (siehe Figur 3). Der Graph OΛZ I, 2 kennzeichnet nun den Druckanstieg an Hydraulikmittel im Pfad vor den Koppelmitteln 4 und der Spielausgleichseinrichtung 10. Ab einer Drehzahl n2 von etwa 3.000 U/min wird der Hydraulikdruck im Pfad 9 durch ein Schaltven- tiM 1 auf etwa auf 0, 1 bar (Oα2) reduziert. Die Koppelmittel 4 werden somit über die Kraft ihrer Federmittel 5 in Koppelstellung verschoben. Somit öffnet ab diesem Drehzahlbereich das Gaswechselventil vollständig. Gleichzeitig ist die Spielausgleichseinrichtung 10 über den getrennten Pfad 8 optimal mit Hydrau¬ likmitteldruck, so wie in der Beschreibungseinleitung aufgeführt, versorgt. Fällt nun während des weiteren Betriebes der Brennkraftmaschine (Warmlauf vor¬ ausgesetzt) die Betriebsdrehzahl dieser unterhalb von 3.000 U/min, beispiels¬ weise auf 2.000 U/min, so gibt das Schaltventil 1 1 wieder den ungedrosselten Hydraulikdruck im Pfad 9 frei. Die Koppelmittel 4 werden somit in ihre Ent¬ koppelstellung verschoben und das Gaswechselventil öffnet lediglich im Sinne des Nockens kleinen Hubes, welcher auf den kreisförmigen Boden 7 einwirkt.
Somit wird zur Herstellung des Koppel- und Entkoppelzustandes der Koppel¬ mittel 4 lediglich mit geringen Schaltdrücken gearbeitet. Durch die Auslegung des Federmittels 5 in Zusammenwirken mit dem Hydraulikdruck ist garantiert, daß im Warmlauf der Brennkraftmaschine bei ihrer Leerlaufdrehzahl n, ein sicheres Entkoppeln der beiden Abschnitte 2, 3 vorliegt. Gleichzeitig ist sicher¬ gestellt, daß die Toleranzfelder T, und T2 (siehe Beschreibungseinleitung) sich nicht überlappen, so daß keine unsicheren Schaltzustände vorliegen. Da für den Start der Brennkraftmaschine eine Kopplung der beiden Elemente 2, 3 erforderlich ist, ist es für diesen Betriebszustand der Brennkraftmaschine bzw. für diesen Betriebszustand der Brennkraftmaschine bis zum Erreichen ihrer optimalen Betriebstemperatur vorgesehen, beide Elemente 2, 3 miteinander zu koppeln. Hierzu wird ebenfalls durch das Schaltventil 1 1 der Hydraulikdruck im Pfad 9 auf etwa 0,1 bar reduziert, so daß die Koppelmittel 4 über das jeweilige Federmittel 5 in Koppelrichtung verschoben sind.
Bezugszeichen, -zahlen
ni Leerlaufdrehzahl r>2 Schaltdrehzahl, Abschaltpunkt Ventil
PlZ1,2 Hydraulikdruck Heißleerlauf ungedrosselt in Z, u. Z2
Pm Hydraulikdruck minimal entriegeln
CΑzi,2 Graph Hydraulikdruckverlauf ungedrosselt in Z, und Z2
OβZ1 Graph Hydraulikdruckverlauf in Z,
Ocz, Graph Hydraulikdruckverlauf gedrosselt in Z2 z, Ölzuleitung/Pfad zum Hydraulikventil z2 Ölzuleitung/Pfad nach Schaltventil zu Koppelmitteln
T, Toleranzfeld Hydraulikdruck Heißleerlauf, Bauteile (Feder, Passun gen...) τ2 Toleranzfeld Schaltventil
F, Feld garantierter Entriegelung
F2 Feld garantierter Verriegelung
1 Nockenfolger
2 Innenelement
3 Außenelement
4 Koppelmittel
5 Federmittel
6 Boden
7 Boden
8 Pfad
9 Pfad
10 Spielausgleichseinrichtung
1 1 Schaltventil

Claims

Ansprüche
1 . Nockenfolger (1 ) eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine oder Abstützel¬ ement für einen Schlepphebel mit Mitteln zur Umschaltung auf zumindest zwei unterschiedliche Hubhöhen wenigstens eines Gaswechsel ventils, bestehend aus einem Innen- und einem Außenelement (2, 3), die axial ineinander gesteckt sind, welche über radial oder sekantenartig verlagerbare Koppelmittel (4) zu¬ mindest mittelbar miteinander koppelbar sind, wobei bei einer Kopplung beider Elemente (2, 3) ein großer Ventilhub und bei einer Entkopplung der Elemente (2, 3) ein geringer Ventilhub realisiert werden und wobei die Koppelmittel (4) die Elemente (2, 3) unter der Kraft eines Federmittels (5) koppeln und unter Hydraulikdruck entkoppeln, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend vom Außenelement (3), je zwei voneinander getrennte Pfade (9, 8 bzw. Z2, Z,) zur Beaufschlagung und Versorgung der Koppelmittel (4) bzw. einer hydraulischen Spielausgleichseinrichtung (10) im Innenelement (2) verlaufen, daß die Kraft der Federmittel (5) derart ausgelegt ist, daß eine Entkopplung entgegen Federkraft bei einem Hydraulikdruck realisiert ist, der bei Betriebstemperatur der Brenn¬ kraftmaschine < einem minimal erforderlichen Hydraulikdruck zur Versorgung der Spielausgleichseinrichtung (10) ist, wobei dem Pfad (9, Z2) der Koppelmittel (4) ein Schaltventil (1 1 ) vorgeordnet ist, durch das bei Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine und Betrieb dieser im Teil- oder Vollastbereich der Hydrau¬ likdruck im Pfad (9, Z2) auf ein Niveau reduziert wird, das unterhalb und be¬ abstandet zu dem Hydraulikdruck liegt, der zur Verschiebung der Koppelmittel (4) zur Entkopplung der Elemente (2, 3) dient, so daß eine Kopplung an beiden Elementen (2, 3) vorliegt.
2. Nockenfolger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft des Federmittels (5) derart ausgelegt ist, daß die Koppelmittel (4) bei einem Hydrau¬ likdruck ab 0,47 bis 0,6 bar entkoppeln, wobei das Schaltventil (1 1 ) im ge- schalteten Zustand für die Kopplung der Elemente (2, 3) den Hydraulikdruck im Pfad (9, Z2) zu den Koppelmitteln (4) auf ein Niveau zwischen 0 und etwa 0,3 bar reduziert.
3. Nockenfolger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltven¬ til (1 1 ) im geschalteten Zustand den Hydraulikdruck auf etwa 0, 1 bar reduziert.
4. Nockenfolger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Reduzie¬ rung des Hydraulikdruckes durch das Schaltventil (1 1 ) im Pfad (9, Z2) ab einer Drehzahl der Brennkraftmaschine von etwa 3.000 U/min an realisiert ist.
5. Nockenfolger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß im Kaltlauf der Brennkraftmaschine bzw. im Kaltlauf dieser bis zum Erreichen des Warmlaufs (Betriebstemperatur), das Schaltventil (1 1 ) so geschaltet ist, daß eine Reduzie- rung des Hydraulikmitteldruckes im Pfad (9, Z2) auf das Niveau unterhalb und beabstandet zu dem Hydraulikdruck zur Verschiebung der Koppelmittel (4) (entkoppeln) vorliegt.
PCT/EP1996/001227 1995-04-26 1996-03-21 Nockenfolger eines ventiltriebs einer brennkraftmaschine WO1996034185A1 (de)

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DE19680280A DE19680280C1 (de) 1995-04-26 1996-03-21 Nockenfolger oder Abstützelement für einen Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine
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