WO2002095193A1 - Ventiltrieb-vorrichtung für eine brennkraftmaschine - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a valve train 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 rocker arm which is mounted in the cylinder head on a piston of a hydraulic valve lash compensation element that can be moved.
  • valve train devices with variable-stroke gas exchange valves it is particularly desirable for functional reasons to be able to measure the valve lift of a gas exchange valve per cylinder or the valve strokes of the corresponding gas exchange valves across all cylinders.
  • valve lash compensation elements are to be supplied with pressure oil via the assigned lines in the separate cylinder head in order to close all relevant contact surfaces in the valve drive without play.
  • the disadvantage here is for a measurement of the valve train at the end of the valve train assembly of a cylinder head manufactured in series, the handling with the amount of oil present in a cylinder head, which must be fully applied for clean further work on the cylinder head.
  • the invention is based on the object of measuring and / or adjusting a generic valve train device with a rocker arm supported on a hydraulic valve lash compensating element, a measure which enables a perfect play-free area connection between contact surfaces of interacting actuating elements of a gas exchange valve without hydraulic pressurization of the valve lash compensating elements ,
  • the advantage of the invention is that no pressure oil has to be supplied to the cylinder head for the measurement and adjustment of the valve train device, the measurement and adjustment is carried out, as it were, with a dry cylinder head. In the case of serial measurement and adjustment, there is no need for a separate pressure oil system. It is also advantageous that the cylinder head is fed oil-free to the other processing stations in the series.
  • the tool can engage an articulated ball provided on the piston for the rocker arm, specifically in the transition region to a cylindrical section of the piston.
  • the piston be equipped with a separate device for positive and / or non-positive connection with the tool.
  • the piston of a valve lash compensating element that can be supplied partially filled with oil has an outer circumferential groove between a guide section and a rocker arm joint head for engaging a tool with a fork-like end section. This arrangement is advantageous for a low-profile valve lash compensation element.
  • the piston is loaded in the stroke direction by a translating or rotating or swiveling tool. is actuated, the respective tool being subjected to force in order to maintain the surface closure between the valve drive-side contact surfaces.
  • the piston of a hydraulic valve lash compensation element - HVA - designed according to the invention is preferably used in a further embodiment of the invention for a variable-stroke gas exchange valve, a rocker arm equipped with a roller having a control path comprising an idle stroke curve and a stroke curve against the action of a return spring interacts by the camshaft actuated pivot lever, the pivot starting position corresponding to the respective stroke variation being adjustable / adjustable.
  • a valve train device with a variable gas exchange valve is shown and described, for example, in DE 199 13 742 A1.
  • Figure 2 shows a hydraulic valve lash compensation element with a piston designed according to the invention for rocker arm support.
  • a valve train device 1 for an internal combustion engine (not shown) comprises, in a separate cylinder head 2, a camshaft 3 for stroke control of a gas exchange valve 4 by means of an intermediate rocker arm 5, which is mounted in the cylinder head 2 on a piston 6 of a hydraulic valve lash compensating element - HVA - 7 which can be moved ,
  • the piston 6 of the HVA 7 is preferably equipped with a separate device 8 for the positive and / or non-positive connection with the tool 9.
  • an outer circumferential groove 15 is provided as a separate device 8 on the piston 6 of a valve lash compensating element or HVA 7, partially supplied with oil, between a guide section 13 and a rocker arm joint head 14 for engaging the tool 9 with a fork-like end section 9 '.
  • a tool 9 acting in a translatory manner according to arrow A can be provided, or else a tool acting in a rotational or pivotable manner.
  • the respective tool 9 is acted upon by means of a tension spring 16.
  • the valve drive device 1 comprises a gas exchange valve 4 which can be adjusted in terms of stroke, a rocker arm 5 equipped with a roller 17 having a control path 19 comprising an idle stroke curve 11 and stroke curve 18 and one actuated by the camshaft 3 against the action of a return spring 20 Swiveling lever 21 cooperates, the swivel starting position corresponding to the respective stroke variation being adjustable / adjustable by means of a control device 25.
  • valve train device 1 To measure and / or adjust the valve train device 1 in a separate cylinder head 2, the latter is positioned in a device 22 without pressure oil connection for the HVA 7 at 23 and fixed at 24, the pistons 6 subsequently All compensating elements HVA 7 are mechanically stroke-actuated via automatically supplied tools 9, so that there is no play between the contact surfaces 10 and 11 and with controlled contact force, for example by means of a tension spring 16. Furthermore, all swivel levers 21 of the stroke-variable valve train device 1 are actuated via the common control device 25 in terms of their pivot points for a predetermined minimum stroke of all gas exchange valves 4 and then the camshaft 3 is coupled with a drive device (not shown) arranged in the device 22 and driven at a predetermined speed. The gas exchange valves 4 thus actuated by a stroke are connected to displacement transducers 26 for recording the valve strokes, the individual values of which are shown on a monitor with a predetermined tolerance band and are also documented.
  • the documentation of the valve lift is effected only after a predetermined break-in period of the valve drive apparatus 1.
  • a outside 'the tolerance band lying valve lift of the cam follower is changed to this Gascicventii against another classified drag lever. 5

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Abstract

Für eine Ventiltrieb-Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die in einem gesonderten Zylinderkopf eine Nockenwelle umfasst zur Hubsteuerung eines Gaswechselventils mittels eines zwischengeschalteten Schlepphebels, der im Zylinderkopf auf einem hubbeweglichen Kolben eines hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselementes gelagert ist, wird zur Erzielung eines mechanisch bewirkten spielfreien Flächenschlusses zwischen Betätigungselementen des Gaswechselventils vorgeschlagen, dass der Kolben des HVA eine Einrichtung aufweist zum Angriff eines Werkzeuges für eine mechanische Hubbetätigung zum spielfreien Flächenschluss von Kontaktflächen des Schlepphebels und eines weiteren Ventiltriebelementes bei hydraulisch drucklos gehaltenem Ventilspiel-Ausgleichselement.

Description

Ventiltrieb-Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventiltrieb-Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die in einem gesonderten Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eine Nockenwelle umfasst zur Hubsteuerung eines Gaswechselventils mittels eines zwi- schengeschalteten 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 Ventiitrieb die Ventilspiel-Ausgleichselemente über die zugeordneten Leitungen im gesonderten Zylinderkopf mit Drucköl zu versorgen.
Nachteilig hierbei ist für eine Vermessung des Ventiltriebes am Ende der Ventiltrieb- Montage 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 eine Maßnahme aufzuzeigen, die ohne hydraulische Druckbeaufschlagung der Ventilspiel-Ausgleichselemente einen einwandfreien spielfreien Flächenschluss zwischen Kontaktflächen zusammenwirkender Betätigungselemente eines Gaswechselventils ermöglicht.
Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass der Kolben eine Einrichtung aufweist zum Angriff eines Werkzeuges für eine mechanische Hubbetä- tigung zum spielfreien Flächenschluss von Kontaktflächen des Schlepphebels und eines weiteren Ventiltrieb-Elementes bei hydraulisch drucklos gehaltenem Ventilspiel-Ausgleichselement.
Der Vorteil der Erfindung ist, dass zur Vermessung und Justierung der Ventiltrieb- Vorrichtung dem Zylinderkopf kein Drucköl zugeführt werden muss, die Vermessung und Justierung erfolgt gewissermaßen mit trockenem Zylinderkopf. Im Falle einer serienmäßigen Vermessung und Justierung entfällt damit eine gesonderte Drucköl- Anlage. 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 be- tätigt, wobei zur Aufrechterhaltung des Flächenschlusses zwischen den ventiltrieb- seitigen Kontaktflächen das jeweilige Werkzeug kraftbeaufschlagt ist.
Der erfindungsgemäß gestaltete Kolben eines hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichs- elementes - 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 Rücksteilfeder 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 spiel- freien 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 Flächen- Schlusses 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-Vor- richtung 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 Gaswechselventii gegen einen anderen klassifizierten Schlepphebel 5 ausgetauscht.

Claims

Patentansprüche
1. Ventiltrieb-Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die in einem gesonderten Zylinderkopf (2) der Brennkraftmaschine eine Nockenwelle (3) umfasst zur Hubsteuerung eines Gaswechselventils (4) mittels eines zwischengeschalteten Schlepphebels (5), der im Zylinderkopf (2) auf einem hubbeweglicheh Kolben (6) eines hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselementes (HVA 7) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) 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 (7).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) mit einer gesonderten Einrichtung (8) zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit dem Werkzeug (9) ausgerüstet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, 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 gabelartigem Endabschnitt (91).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, - dass der Kolben (6) in Hubrichtung von einem translatorisch (Pfeil A) oder rotatorisch bzw. schwenkbeweglich wirkenden Werkzeug (9) betätigt ist und zur Aufrechterhaltung des Flächenschlusses zwischen den ventiltriebseitigen Kontaktflächen (10, 11) das jeweilige Werkzeug (9) kraft- beaufschlagt ist (Zugfeder 16).
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, 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.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, 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 gesteuer- ter 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 gekuppelt 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 vorgegebenem Toleranzband dargestellt und ferner dokumentiert werden.
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