Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Hydraulischer VentilstößelHydraulic valve lifter
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Ventilstößel im Zuge eines mechani¬ schen Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei der Ventilstößel zwischen einem Gaswechselventil und dessen periodi¬ schem Antrieb wirksam angeordnet sowie mit einer seitlichen Ölversorgung versehen in ein Gehäuse eingesetzt ist, wobei innerhalb des Ventilstößels ein axial begrenzt verschiebbarer Ausgleichskolben mit einem Ölvorratsraum an¬ geordnet ist, dieser Ölvorratsraum einenends einen von einem Rückschlagven- til beherrschten Ausgang und anderenends eine Verbindungsöffnung zu einem benachbarten Bauteil des Ventiltriebes aufweist, sowie mit einem innerhalb des Ausgleichskolbens im Ölvorratsraum benachbart zur Verbindungsöffnung an¬ geordneten Durchflussbegrenzer.The invention relates to a hydraulic valve tappet in the course of a mechanical valve train of an internal combustion engine, in particular for motor vehicles, the valve tappet between a gas exchange valve and its periodi¬ cal drive effectively arranged and provided with a lateral oil supply is inserted into a housing, wherein within the valve stem an axially limited displaceable balance piston with an oil reservoir is arranged an¬, this oil reservoir at one end dominated by a Rückschlagven- til output and the other end has a connection opening to an adjacent component of the valve train, and with a within the balance piston in the oil reservoir adjacent to the connection opening an¬ arranged flow.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Für den Betrieb von Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, gelten allgemein steigende Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Langle- bigkeit aller beteiligten Komponenten. Ein bestehender Problemkreis ist die Schmierölversorgung, insbesondere die des Ventiltriebes. Bei der Montage oder bei abgestelltem Ventiltrieb kann es zu unerwünschtem Leerlaufen oder
zu einem unterdrückten Ölvolumenaustausch zwischen einzelnen Komponen¬ ten kommen.For the operation of internal combustion engines, especially in motor vehicles, there are generally increasing demands on the reliability and longevity of all the components involved. An existing problem area is the lubricating oil supply, in particular that of the valve train. When installing or when the valve gear is off, it can lead to unwanted idling or come to a suppressed oil volume exchange between individual Komponen th.
Aus der US 2002/0096136 A1 ist ein Ventilstößel im Zuge eines mechanischen Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine bekannt, wobei der Ventilstößel zwi¬ schen einem Gaswechselventil und dessen periodischem Antrieb wirksam an¬ geordnet sowie mit einer seitlichen Ölversorgung versehen in ein Gehäuse ein¬ gesetzt ist. Innerhalb des Ventilstößels ist ein axial begrenzt verschiebbarer Ausgleichskolben mit einem Ölvorratsraum angeordnet, wobei der Ölvorrats- räum einenends einen von einem Rückschlagventil beherrschten Ausgang und anderenends eine Verbindungsöffnung zu einem benachbarten Bauteil des Ventiltriebes, einer Stößelstange, aufweist.From US 2002/0096136 A1 a valve tappet in the course of a mechanical valve train of an internal combustion engine is known, wherein the valve tappet zwi¬ rule a gas exchange valve and the periodic drive is an¬ arranged and provided with a lateral oil supply ein¬ set in a housing. Within the valve stem an axially displaceable compensating piston is arranged with an oil reservoir, wherein the Ölvorrats- one spatial extent controlled by a check valve outlet and the other end has a connection opening to an adjacent component of the valve train, a push rod.
Innerhalb des Ausgleichskolbens im Ölvorratsraum benachbart zur Verbin- dungsöffnung zu der Stößelstange ist ein plattenförmiger Durchflussbegrenzer für Öl angeordnet. Dieser Durchflussbegrenzer ist schwimmend derart gelagert, dass er sich im Betrieb begrenzt axial bewegen kann. Zu diesem Zwecke trägt eine Innenwandung des Ausgleichskolbens eine radial nach innen weisende und umlaufende Nase, auf welcher die Platte schwerkraftbedingt z.B. bei abge- stellter Brennkraftmaschine in einer ihrer Endlagen zur Anlage kommt.Within the balance piston in the oil reservoir adjacent to the connection opening to the push rod, a plate-shaped flow restrictor for oil is arranged. This flow limiter is floatingly mounted in such a way that it can move axially in limited operation. For this purpose, an inner wall of the balance piston carries a radially inwardly facing and circumferential nose on which the plate is caused by gravity, e.g. when the internal combustion engine is stopped, it comes to rest in one of its end positions.
Im Betrieb unter Öldruck gesetzt hebt diese Platte von ihrem Sitz ab und ges¬ tattet einen Ölvolumenstrom aus dem Ölvorratsraum des Ausgleichskolbens in die geodätisch oben liegende Stößelstange. Um für eine Erstbefüllung nach der Montage oder bei abgestellter Brennkraftmaschine einen Ölrücklauf zu gestat¬ ten, schlägt dieser Stand der Technik vor, die genannte Platte derart auszubil¬ den, dass bei Anlage auf der umlaufenden Nase die Sperrfunktion aufgehoben ist und ein begrenzter Ölvolumenrückstrom zugelassen wird. Hierzu ist es vor¬ gesehen, dass entweder eine definierte Öffnung in der an sich geschlossen ausgeführten Platte ausgebildet ist oder seitliche Aussparungen bzw. eine wel¬ lige Umfangsgestaltung vorgesehen sind.
Im vom Sitz abgehobenen Betrieb wird die Platte am radial äußeren Rand um¬ strömt. Da die oberhalb der Platte liegende Gegenfläche ballig ausgeführt ist, kommt die Platte an dieser Fläche zwar wegbegrenzend zur Anlage, ein Ölvo- lumenabfluss entgegen der Schwerkraft nach oben ist jedoch möglich.Set in operation under oil pressure, this plate lifts from its seat and ges¬ tattet an oil flow from the oil reservoir of the balance piston in the geodetically overhead push rod. In order to permit an oil return for a first filling after assembly or when the internal combustion engine is turned off, this prior art proposes that the plate be designed in such a way that when it rests on the revolving nose, the blocking function is canceled and a limited oil volume return flow is permitted , For this purpose, it is provided that either a defined opening is formed in the closed plate or lateral recesses or a peripheral configuration are provided. When lifted from the seat operation, the plate is um¬ flows on the radially outer edge. Since the opposing surface lying above the plate is crowned, the plate comes to rest on this surface, but an oil volume outflow against the upward force of gravity is possible.
Nachteilig bei dieser bekannten Einrichtung ist es, dass die Platte bei der Mon¬ tage schwierig zu handhaben ist, da sie ein vergleichsweise filigranes, manuell einzusetzendes Bauteil darstellt. Des Weiteren ist die beabsichtigte Steuerung des Ölrückflusses von der Plattenbewegung abhängig, welche wiederum von einer Vielzahl von Toleranzen und der Partikelfreiheit des Öls abhängig ist. Ge¬ lingt die Einhaltung dieser Parameter über die Lebenszeit der Bauteile nicht, so muss bei einem Verkanten oder Klemmen der Platte mit einem übergroßen Ölvolumenabfluss gerechnet werden, der die Funktion der gesamten Brenn¬ kraftmaschine gefährden kann.A disadvantage of this known device is that the plate is difficult to handle during assembly, since it represents a comparatively filigree, manually inserted component. Furthermore, the intended control of the oil return depends on the plate movement, which in turn depends on a variety of tolerances and the particle freedom of the oil. If the adherence to these parameters does not occur over the lifetime of the components, an excessively large oil volume drain must be expected in the event of tilting or jamming of the plate, which can jeopardize the function of the entire internal combustion engine.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Ventilstößel derart auszubilden, dass der in benachbarte Bauteile abfließende Ölvolumen- strom auf ein den sicheren Betrieb der Brennkraftmaschine gewährleistenden Wert begrenzt ist.The object of the invention is to design a hydraulic valve tappet in such a way that the oil volume flow flowing into adjacent components is limited to a value ensuring safe operation of the internal combustion engine.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Die gestellte Aufgabe wjrd gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst durch einen hydraulischer Ventilstößel im Zuge eines mechanischen Ventiltrie¬ bes einer Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei der Ventilstößel zwischen einem Gaswechselventil und dessen periodischem An¬ trieb wirksam angeordnet und mit einer seitlichen Ölversorgung versehen in ein Gehäuse eingesetzt ist, innerhalb des Ventilstößels ein axial begrenzt ver-
schiebbarer Ausgleichskolben mit einem Ölvorratsraum angeordnet ist, dieser Ölvorratsraum einenends einen von einem Rückschlagventil beherrschten Aus¬ gang und anderenends eine Verbindungsöffnung zu einem benachbarten Bau¬ teil des Ventiltriebes aufweist sowie innerhalb des Ausgleichskolbens im Ölvor- ratsraum benachbart zur Verbindungsöffnung ein Durchflussbegrenzer ange¬ ordnet ist. Dieser Durchflussbegrenzer ist gemäß dem weiteren Merkmal der Erfindung als in den Ausgleichskolben ortsfixiert eingepresstes Sieb ausgebil¬ det.This object is achieved according to the features of the main claim by a hydraulic valve lifter in the course of a mechanical Ventiltrie¬ bes an internal combustion engine, especially for motor vehicles, the valve stem between a gas exchange valve and its periodic An¬ drive arranged effectively and provided with a lateral oil supply in a Housing is inserted within the valve stem an axially limited slidable balance piston is arranged with an oil reservoir, this oil reservoir at one end controlled by a check valve Aus¬ gang and the other end has a connection opening to an adjacent Bau¬ part of the valve train and within the balance piston in the oil reservoir next to the connecting opening a flow restrictor ange¬ is arranged. This flow restrictor is designed in accordance with the further feature of the invention as sieve pressed into the compensating piston in a fixed position.
Dieser Aufbau hat den Vorteil, dass bei der Montage der Durchflussbegrenzer eingepresst werden kann, wodurch dieser für die Lebenszeit seines Betriebes trotz der auftretenden Axialbeschleunigungen ortsfest fixiert ist.This structure has the advantage that during assembly of the flow restrictor can be pressed, whereby it is fixed in place for the lifetime of its operation despite the axial acceleration occurring.
Die Ausbildung als Sieb gestattet eine derartige Gestaltung, dass über die Durchlässigkeit des Siebes, z.B. über Maschenweiten, Porengrößen o.a. ein genau definierter Ölvolumenstrom einstellbar ist. Dieser kann daher so einge¬ stellt werden, dass ein übermäßiger Ölabfluss und damit verbunden ein Öl¬ druckabfall, der zur Überforderung der vorgeschalten Ölkreislaufelemente, wie z.B. der Ölpumpe führen kann, sicher vermieden ist. Daher ist die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit erhöht.The design as a sieve allows such a design that over the permeability of the sieve, e.g. via mesh sizes, pore sizes or similar a precisely defined oil volume flow is adjustable. This can therefore be adjusted so that an excessive oil drain and, associated therewith, an oil pressure drop which is too high to overload the upstream oil circulation elements, such as e.g. the oil pump can lead, is safely avoided. Therefore, the longevity and reliability is increased.
Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestal¬ tungen der Erfindung.The subclaims describe preferred developments or Ausgestal¬ lines of the invention.
So kann in vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen sein, dass bei einer zweitei¬ ligen Ausbildung des Ausgleichskolbens, mit einem einem Gaswechselventil zugeordneten Kolbenoberteil und einem das Rückschlagventil tragenden Kol¬ benunterteil, das Sieb in dem Kolbenoberteil angeordnet ist. Dies hat bei der Montage den Vorteil, dass das Sieb vorab in das Kolbenoberteil eingepresst werden kann, welches anschließend mit dem Kolbenunterteil verbunden und dann in das Ventilstößelgehäuse eingesetzt werden kann.
Bevorzugt weist das Kolbenoberteil eine plan ausgebildete, dem Kolbenunter¬ teil zugewandte und an dieses angrenzende Unterseite mit einer kreiszylindri¬ schen Ausnehmung auf, in welcher das Sieb eingepresst angeordnet ist. Die¬ ses hat vorteilhaft einer besonders einfache Herstell- bzw. Montierbarkeit und eine unmittelbare Kontrolle der Verbindungsöffnung sowie des darüber geführ¬ ten Volumenstromes zur Folge.Thus, in an advantageous embodiment, it can be provided that, in the case of a two-part design of the compensating piston, with a piston upper part assigned to a gas exchange valve and a piston bottom bearing the check valve, the sieve is arranged in the piston upper part. This has the advantage during assembly that the sieve can be pressed into the piston upper part in advance, which can then be connected to the lower piston part and then inserted into the valve tappet housing. Preferably, the piston upper part has a plan-shaped, the Kolbenunter¬ part facing and adjacent to this underside with a kreiszylindri¬'s recess, in which the sieve is arranged pressed. Die¬ ses advantageously has a particularly simple manufacturing or assembly and an immediate control of the connection opening and the volume flow over it ent result.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die seitliche Ölversor¬ gung des Ventilstößels im Ausgleichskolben ausgebildete Querkanäle umfasst, welche in Strömungsrichtung stromauf des Siebes liegend angeordnet sind. Dies ist mit dem Vorteil verbunden, dass in jedem Falle der gesamte Ölvolu- menstrom zunächst in den Vorratsraum strömt und anschließend der durch das Sieb kontrollierte Abfluss erfolgen kann.Another advantageous embodiment provides that the lateral Ölversor¬ supply of the valve stem in the balance piston formed transverse channels, which are arranged lying upstream of the screen in the flow direction. This has the advantage that in any case the entire oil volume flow first flows into the storage space and then the discharge controlled by the sieve can take place.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung näher er¬ läutert. Darin zeigt die einzige Figur einen Querschnitt durch einen oberen Teil eines hydraulischen Ventilstößels.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Therein, the single figure shows a cross section through an upper part of a hydraulic valve lifter.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Ein an sich bekannter und daher nicht näher gezeigter Ventiltrieb einer in einem Kraftfahrzeug eingesetzten Brennkraftmaschine weist in seinem Zuge unter anderem einen hydraulischen Ventilstößel 2 auf, welcher grundsätzlich von an sich bekanntem Aufbau mit integriertem Ventilspielausgleich ist.
In eine nicht gezeigte Bohrung eines Zylinderkopfes oder eines Kurbelgehäu¬ ses ist ein Gehäuse 4 eingesetzt, in dessen innerer Bohrung 6 eine Hülse 8 ortsfest angeordnet ist. In dieser ist ein axial begrenzt gleitverschieblicher zweiteiliger Ausgleichskolben 10 angeordnet.A known per se and therefore not shown in detail valve train of an internal combustion engine used in a motor vehicle has in its wake, inter alia, a hydraulic valve lifter 2, which is basically of known per se structure with integrated valve clearance compensation. In a bore, not shown, of a cylinder head or Kurbelgehäu¬ ses a housing 4 is inserted, in the inner bore 6, a sleeve 8 is arranged stationary. In this an axially limited sliding two-piece compensating piston 10 is arranged.
Ein Kolbenoberteil 12 trägt eine Pfanne 14 mit einer Verbindungsöffnung 16 für Öl, wobei eine nicht gezeigte Stößelstange unter Zwischenschaltung eines in der Figur mit einer Linie 44 angedeuteten Kugelelementes korrespondierend in diese Pfanne 14 eingreift.A piston upper part 12 carries a pan 14 with a connection opening 16 for oil, wherein a push rod, not shown, engages correspondingly in this pan 14 with the interposition of a ball element indicated in the figure by a line 44.
Ein an das Kolbenoberteil 12 angrenzendes Kolbenunterteil 18 trägt am unte¬ ren Ende ein Rückschlagventil 20, welches einen Ausgang 22 von einem Öl- vorratsraum 24 zu einem Hochdruckraum 26 beherrscht.A lower piston part 18 adjoining the upper piston part 12 carries at the lower end a non-return valve 20 which controls an outlet 22 from an oil reservoir 24 to a high-pressure chamber 26.
Der nur teilweise dargestellte Ventilstößel 2 trägt an seinem nicht dargestellten, unteren Ende eine Rolle, welche periodisch von Nocken einer rotierenden No¬ ckenwelle angetrieben wird. Das erwähnte Kugelelement überträgt die Bewe¬ gungen mittels der Stößelstange und eines Kipphebels auf ein Gaswechselven¬ til.The valve tappet 2, which is shown only partially, carries a roller at its lower end, which is not shown, which is periodically driven by cams of a rotating camshaft. The aforementioned ball element transmits the movements by means of the push rod and a rocker arm to a gas exchange valve.
Die Ölversorgung des Ventilstößels 2 erfolgt seitlich derart, dass über eine Querbohrung 28 im Gehäuse 4 ein in der Hülse 8 ausgebildeter Ringkanal 30 befüllt wird. Dieser steht wiederum über eine Schrägbohrung 32 mit Querkanä¬ len 34 im Ausgleichskolben 10 in Verbindung, derart, dass der Ölvorratsraum 24 mit Drucköl gefüllt ist.The oil supply of the valve stem 2 takes place laterally such that via a transverse bore 28 in the housing 4, a trained in the sleeve 8 annular channel 30 is filled. This is in turn via an inclined bore 32 with Querkanä¬ len 34 in the balance piston 10 in connection, such that the oil reservoir 24 is filled with pressure oil.
Das Kolbenoberteil 12 weist eine dem Kolbenunterteil 18 zugewandte und an diese angrenzende plane Unterseite 36 auf, in welche zentrisch eine kreiszy¬ lindrische Ausnehmung 38 von der Unterseite 36 aus in Richtung auf die Pfan- ne 14 verlaufend eingebracht ist. In diese Ausnehmung 38 ist als Durchfluss- begrenzef ein Sieb 40 eingepresst, wie in der Figur mit punktierter Linie darge¬ stellt.
Das Sieb 40 liegt stromab des Ölvolumenzustromes unmittelbar vor der Ver¬ bindungsöffnung und kontrolliert bzw. steuert somit den Ölvolumenstrom aus dem Ölvorratsraum 24 heraus, verdeutlicht durch den Pfeil 42.
The upper piston part 12 has a flat underside 36 which faces the piston lower part 18 and adjoins it, into which a circular-cylindrical recess 38 is centrally inserted running from the underside 36 in the direction of the rail 14. A sieve 40, as shown in the figure with a dotted line, is pressed into this recess 38 as flow restriction. The screen 40 is located downstream of the oil volume flow immediately before the Ver¬ connection opening and thus controls or controls the oil flow from the oil reservoir 24 out, illustrated by the arrow 42nd
Liste der BezugszeichenList of reference numbers
2 Ventilstößel2 valve tappets
4 Gehäuse4 housing
6 Bohrung6 hole
8 Hülse8 sleeve
10 Ausgleichskolben10 balance piston
12 Kolbenoberteil12 piston upper part
14 Pfanne14 pan
16 Verbindungsöffnung16 connection opening
18 Kolbenunterteil18 piston lower part
20 Rückschlagventil20 check valve
22 Ausgang22 output
24 Ölvorratsraum24 oil storage room
26 Hochdruckraum26 high pressure room
28 Querbohrung28 transverse bore
30 Ringkanal30 ring channel
32 Schrägbohrung32 oblique hole
34 Querkanal34 cross channel
36 Unterseite36 bottom
38 Ausnehmung38 recess
40 Sieb40 sieve
42 Pfeil42 arrow
44 Linie
44 line