WO2008101793A1 - Ventiltrieb einer brennkraftmaschine mit einem schlepphebel - Google Patents

Ventiltrieb einer brennkraftmaschine mit einem schlepphebel Download PDF

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WO2008101793A1
WO2008101793A1 PCT/EP2008/051314 EP2008051314W WO2008101793A1 WO 2008101793 A1 WO2008101793 A1 WO 2008101793A1 EP 2008051314 W EP2008051314 W EP 2008051314W WO 2008101793 A1 WO2008101793 A1 WO 2008101793A1
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socket
cam
valve
roller
internal combustion
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PCT/EP2008/051314
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Van Hau Nguyen
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Schaeffler Kg
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    • 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
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/185—Overhead end-pivot rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
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    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L1/2405—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically by means of a hydraulic adjusting device located between the cylinder head and rocker arm
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M9/00—Lubrication means having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M7/00
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    • F01M9/101—Lubrication of valve gear or auxiliaries of cam surfaces
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    • F01L2001/187—Clips, e.g. for retaining rocker arm on pivot
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2810/00—Arrangements solving specific problems in relation with valve gears
    • F01L2810/02—Lubrication

Definitions

  • the invention relates to a valve train of an internal combustion engine with a rocker arm, which is provided with a rolling roll on a cam and hubbeaufschlagt at one end a gas exchange valve between a closed position and an open position, and with a connected to a hydraulic medium supply of the internal combustion engine support member with a spherical condyle on which the rocker arm with a dome-shaped socket is pivotally mounted at the other end.
  • an inflow opening for hydraulic means which extends through the condyle and opens out within the socket is provided, and a flow opening for hydraulic means for injecting the cam and / or the roller hydraulically communicating with the inflow opening is provided in the joint socket.
  • valve trains with end-to-end arranged on the stationary in the engine support elements ball-jointed rocker arms are known in the art and wear due to their rolling contact between the cam and the roller to, compared to a sliding contact, significant reduction of the valve train friction.
  • the socket of the finger lever With a serving for gating the cam and / or the roller flow opening for pressurized hydraulic fluid. This arrives, starting from the hydraulic fluid supply of the internal combustion engine and a hydraulic medium path connected to this within the support element, via the inflow opening in the joint contact between the condyle and the socket and at the same time serves for the lubrication of the joint contact.
  • Such a valve train is known for example from the generic DE 42 34 868 A1.
  • the inflow opening and the flow opening are in permanent hydraulic connection with each other, so that a continuous gating of the roller takes place independently of the stroke position of the gas exchange valve.
  • the hydraulic medium also conveyed continuously into the rolling contact between the cam and the roller can lead to unfavorable lubricating film conditions in the rolling contact with regard to the cyclically fluctuating contact forces.
  • the load of the rolling contact by the then effective valve spring force and by acceleration forces with an appropriate, i.
  • tribologically favorable lubricating film height is accompanied, it may come in the closed phase of the gas exchange valve and the then low load of the rolling contact to an impermissibly high accumulation of hydraulic fluid before the rolling contact and a correspondingly large lubricating film height in the rolling contact.
  • Applicant's research has shown that an excessive supply of hydraulic fluid can significantly increase the likelihood of temporary slip, comparable to the effect of aquaplaning, between the roller and the cam. This temporary slippage carries the risk of premature surface wear on the contact partners, with wear in the form of chatter marks manifested in the tests.
  • the present invention is therefore the object of a valvetrain of the type mentioned in such a way that the disadvantages mentioned are eliminated by simple means. Accordingly, on the one hand, the gating of the cam and / or the roller with hydraulic means should be designed so that an adapted to the life requirements of the engine operation of the valve train without premature surface wear of the roller or the cam is made possible. On the other hand, the power dissipation of the internal combustion engine associated with the gating should be as low as possible.
  • the flow opening and the inlet opening in the pivoting direction of the finger lever should be arranged offset from one another such that the flow opening and the inlet opening are hydraulically separated from each other in the closed position of the gas exchange valve or hydraulically connected to each other only via a throttle gap. Consequently, when the gas exchange valve is open, the flow of hydraulic medium required for the gating is interrupted or significantly reduced by throttling, so that the introduction of hydraulic fluid into or in front of the then sufficiently loaded rolling contact between cam and roller is cyclically intermittent or swelling with open gas exchange valve takes place. The between them with closed gas exchange valve, ie during the base circle phase of the cam, intermittent or throttled gating, however, ensures that there is no excessive entry of hydraulic fluid in the then only slightly loaded rolling contact.
  • a further advantage of cyclically suspending or throttling gating is that the hydraulic medium flow stressing the hydraulic fluid pump of the internal combustion engine and participating in the friction medium pressure of the internal combustion engine can be reduced by the valve train. For example, in the case of a cam with 240 ° Grund Vietnamesephase and 120 ° valve opening phase with cyclically fully intermittent gating would result in a reduction of the required for the gating hydraulic fluid flow by two thirds of the original value with continuous gating.
  • the flow opening is formed as a stepped bore with at least two different and increasing in the flow direction cross-sectional areas.
  • a flow opening designed in this way can be produced economically by casting larger cross sections of the stepped bore in the case of a cast lever or in the case of a sheet metal lever and the smallest cross section relevant for the flow through other known methods such as drilling, laser drilling or Punching is made.
  • the support element should have a known hydraulic valve play compensation device.
  • the valve clearance compensation device likewise connected to the hydraulic fluid supply of the internal combustion engine benefits that the hydraulic fluid supply during the valve clearance compensation operation, ie during the base circle phase of the cam, not or only to a small extent by other consumers and in this case by the gating of the cam and / or the role is loaded, so that with a view to a quick valve clearance compensation process always a sufficiently high hydraulic fluid pressure is available.
  • the connection of the support element to the hydraulic medium supply of the internal combustion engine serves only for gating the cam and / or the roller and the lubrication of the joint contact.
  • the drag lever is provided with a deflecting element running on the joint socket, which deflects the hydraulic medium emerging from the flow opening in the direction of the cam and / or in the direction of the roller.
  • a deflection formed by the flow opening itself as formed for example in the cited document by two intersecting holes, is not provided, and due to the offset in the pivoting direction of the Schlepphe- lever arrangement of the openings may such Deflection element for targeted gating of the cam and / or the role to be indispensable.
  • the deflecting element is shaped so that the hydraulic fluid is deflected in the direction of the cam and spaced from the rolling contact between the cam and the roller.
  • the deflecting element is part of a connecting element attached to the rocker arm, which serves for the captive mounting of the support element on the rocker arm and is formed as the socket pan encompassing sheet metal clip.
  • the sheet metal clamp has a first section extending below the socket with a recess for the support element and a second section running on the socket with the deflecting element integrally formed thereon.
  • a designed as a cost-effective sheet metal fastener connection element is known in various design variants and can be extended substantially cost-neutral to the deflector formed thereon.
  • Figure 1 is an overall view of a valve gear according to the invention with a closed gas exchange valve
  • Figure 2 shows the detail A of Figure 1 in an enlarged view
  • Figure 3 is an overall view of the valve train with the gas exchange valve open
  • Figure 4 shows the detail B of Figure 3 in an enlarged view
  • Figure 5 shows the detail B of Figure 3 in a perspective partial sectional view. Detailed description of the drawings
  • valve train 1 shows an inventive valve train 1 of an internal combustion engine 2 only indicated here with a cam 3 of a camshaft, a towing lever 4, a stationary supported in the internal combustion engine 2 supporting element 5 and a gas exchange valve 6 is disclosed.
  • the gas exchange valve 6 is subjected to force in the closing direction in the closing direction in a known manner by a valve spring, not shown here by means of a spring plate 7 and is in accordance with the illustrated base circle phase of the cam 3 in its closed NEN position.
  • the one here from sheet material converted lever body 8 with a roll on the cam 3 roller 9 having rocker arm 4 acts on one end 10, the gas exchange valve 6 and is pivotally mounted at the other end 11 with a dome-shaped socket 12 on a spherical condyle 13 of the support member 5.
  • the connected to an inlet 14 to the hydraulic fluid supply 15 of the internal combustion engine 2 supporting element 5 is provided in a known manner with a hydraulic valve clearance compensation device 16 and summarized with the cam follower 4 by means of a fastened thereto connecting element 17 to a mounting unit.
  • the support element 5 has a feed opening 18 which communicates hydraulically with the inlet 14 and extends concentrically through the condyle 13 and opens out within the socket 12.
  • a through the joint socket 12 extending and serving for gating of the cam 3 flow opening 19 is arranged offset relative to the inflow opening 18 in the pivoting direction of the finger lever 4. This offset is dimensioned such that the inflow opening 18 and the flow opening 19 are hydraulically connected to one another only by way of a throttle gap 20 in the swivel position of the finger lever 4 corresponding to the closed gas exchange valve 6 and the currently active base circle phase of the cam 3.
  • the throttle gap 20 reduces the out of the flow opening 19 ausre border, not shown here hydraulic fluid flow to a great extent and has a crescent-shaped longitudinal section. This results from the surface geometries of the spherical condyle 13 with a radius 21 and the acetabulum 12 with a so-called Gothic profile, ie with a larger radius offset from the central point 22, whereby the throttle gap 20 is symbolized by the joint contact - here represented by the points 23. is limited.
  • valve train 1 is shown in an open position of the gas exchange valve 6 at the momentarily effective maximum elevation of the cam 3 and the corresponding pivot position of the finger lever 4.
  • the pivoted position of the finger lever 4 in relation to FIG. 1 results in sufficient coverage of the inlet opening 18 and flow opening 19 to form a low-throttle hydraulic fluid jet or spray 23, here by a deflecting element 24 is directed only to the cam 3 and sufficiently spaced to the rolling contact between the cam 3 and the roller 9.
  • the design of the self-directed not on the cam 3 Naturalflußöff- 19 is also explained with reference to FIG 4.
  • the flow opening 19 is formed here as a stepped bore 25 with three different and increasing in the flow direction cross-sectional areas 26, 27 and 28.
  • the relevant for the flow smallest cross-sectional area 26 is produced by punching (punching), after the downstream in the flow direction cross-sectional surfaces 27 and 28 have been produced by embossing. Any deformation or burr formation that may be generated as a result on the inner circumferential surface of the socket joint 12 can be eliminated by stamping the inner jacket surface.
  • connecting element 17 has a first section 29 extending below the joint socket 12 with a recess 30 for the support element 5 and concretely for snapping over the condyle 13, a second section 31 extending on the socket 12 with the deflecting element formed thereon on the end side and curved 24 and a first portion 29 with the second portion 31 connecting intermediate portion 32 and engages around the socket 12 is U-shaped. It is obvious that a cost-neutral modular design of the valve train 1 with matched Anspritzwinkeln of the hydraulic fluid without changing the flow opening 19 in the socket 12 is made possible by a manufacturing technology easy to produce deformation of the deflection.

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Ventiltrieb (1) einer Brennkraftmaschine (2) mit einem Schlepphebel (4), der mit einer an einem Nocken (3) abwälzenden Rolle (9) versehen ist und der ein Gaswechselventil (6) hubbeaufschlagt, und mit einem an eine Hydraulikmittelversorgung (15) der Brennkraftmaschine angeschlossenen Abstützelement (5) mit einem Gelenkkopf (13), auf dem der Schlepphebel mit einer Gelenkpfanne (12) schwenkbeweglich gelagert ist, wobei eine durch den Gelenkkopf verlaufende und innerhalbder Gelenkpfanne mündende Zuflussöffnung (18) und in der Gelenkpfanne eine mit der Zuflussöffnung kommunizierende Durchflussöffnung (19) zur Anspritzung des Nockens und/oder der Rolle vorgesehen sind. Dabei sollen die Öffnungen in Schwenkrichtung des Schlepphebels derart zueinander versetzt angeordnet sein, dass diese in der geschlossenen Stellung des Gaswechselventils hydraulisch voneinander getrennt oder lediglich über einen Drosselspalt (20) hydraulisch miteinander verbunden sind.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Schlepphebel
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Schlepphebel, der mit einer an einem Nocken abwälzenden Rolle versehen ist und der an einem Ende ein Gaswechselventil zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung hubbeaufschlagt, und mit einem an eine Hydraulik- mittelversorgung der Brennkraftmaschine angeschlossenen Abstützelement mit einem sphärischen Gelenkkopf, auf dem der Schlepphebel mit einer kalottenförmi- gen Gelenkpfanne am anderen Ende schwenkbeweglich gelagert ist. Dabei ist eine durch den Gelenkkopf verlaufende und innerhalb der Gelenkpfanne mündende Zuflussöffnung für Hydraulikmittel und in der Gelenkpfanne eine mit der Zu- flussöffnung hydraulisch kommunizierende Durchflussöffnung für Hydraulikmittel zur Anspritzung des Nockens und/oder der Rolle vorgesehen.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Ventiltriebe mit endseitig auf stationär in der Brennkraftmaschine angeordneten Abstützelementen kugelgelenkig gelagerten Schlepphebeln sind der Fachwelt an sich bekannt und tragen aufgrund ihres Wälzkontakts zwischen dem Nocken und der Rolle zu einer, gegenüber einem Gleitkontakt, erheblichen Reduzierung der Ventiltriebsreibung bei. Zur Schmierung und/oder Kühlung des Wälzkontakts ist es üblich, die Gelenkpfanne des Schlepphebels mit einer zur Anspritzung des Nockens und/oder der Rolle dienenden Durchflussöffnung für druckbeaufschlagtes Hydraulikmittel zu versehen. Dieses ge- langt, ausgehend von der Hydraulikmittelversorgung der Brennkraftmaschine und einen an diese angeschlossenen Hydraulikmittelpfad innerhalb des Ab- stützelements, über die Zuflussöffnung in den Gelenkkontakt zwischen Gelenkkopf und Gelenkpfanne und dient gleichzeitig der Schmierung des Gelenkkon- takts.
Ein solcher Ventiltrieb ist beispielsweise aus der gattungsgemäßen DE 42 34 868 A1 bekannt. Dabei stehen die Zuflussöffnung und die Durchflussöffnung in permanenter hydraulischer Verbindung miteinander, so dass eine kontinuierli- che Anspritzung der Rolle unabhängig von der Hubstellung des Gaswechselventils erfolgt. Das mithin auch kontinuierlich in den Wälzkontakt zwischen dem Nocken und der Rolle geförderte Hydraulikmittel kann jedoch im Hinblick auf die zyklisch schwankenden Kontaktkräfte zu ungünstigen Schmierfilmbedingungen im Wälzkontakt führen. Während in der Öffnungsphase des Gaswech- selventils die Belastung des Wälzkontakts durch die dann wirksame Ventilfederkraft und durch Beschleunigungskräfte mit einer angemessenen, d.h. tribo- logisch günstigen Schmierfilmhöhe einhergeht, kann es in der geschlossenen Phase des Gaswechselventils und der dann geringen Belastung des Wälzkontakts zu einer unzulässig hohen Ansammlung von Hydraulikmittel vor dem Wälzkontakt und zu einer entsprechend großen Schmierfilmhöhe im Wälzkontakt kommen. Untersuchungen der Anmelderin haben gezeigt, dass ein übermäßiges Angebot an Hydraulikmittel die Wahrscheinlichkeit eines temporär auftretenden Schlupfs, vergleichbar mit dem Effekt des Aquaplanings, zwischen der Rolle und dem Nocken deutlich erhöhen kann. Dieser temporäre Schlupf birgt das Risiko eines vorzeitigen Oberflächenverschleißes der Kontaktpartner, wobei sich der in den Untersuchungen festgestellte Verschleiß in Form von Rattermarken an der Rolle manifestierte.
Ein weiterer Nachteil der kontinuierlichen Anspritzung kann durch einen An- stieg der hydrodynamischen Ventiltriebsreibung in Folge eines übermäßigen Hydraulikmitteleintrags vor und in den Wälzkontakt gegeben sein. Schließlich kann sich der allein für die Anspritzung benötigte Hydraulikmit- telstrom insbesondere bei mehrventiligen Brennkraftmaschinen zu einem erheblichen Anteil am gesamten Förderstrom der Hydraulikmittelpumpe aufsummieren und, wie die hydrodynamische Ventiltriebsreibung, ebenfalls einen erheblichen Beitrag zum sogenannten Reibmitteldruck als Maß für die Verlustleistung der Brennkraftmaschine darstellen.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ventiltrieb der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass die genannten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt sind. Demnach soll einerseits die Anspritzung des Nockens und/oder der Rolle mit Hydraulikmittel so gestaltet sein, dass ein auf die Lebensdaueranforderungen der Brennkraftmaschine abgestimmter Betrieb des Ventiltriebs ohne vorzeitigen Oberflächenverschleiß der Rolle oder des Nockens ermöglicht wird. Andererseits soll die mit der Anspritzung verbundene Verlustleistung der Brennkraftmaschine möglichst gering sein.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind. Demnach sollen die Durchflussöffnung und die Zuflussöffnung in Schwenkrichtung des Schlepphebels derart zueinander versetzt angeordnet sein, dass die Durchflussöffnung und die Zuflussöffnung in der geschlossenen Stellung des Gaswechselventils hydraulisch voneinander getrennt oder lediglich über einen Drosselspalt hydraulisch miteinander verbunden sind. Folglich wird der bei geöffnetem Gaswechselventil für die Anspritzung benötigte Hydraulikmittelstrom bei geschlos- senem Gaswechselventil unterbrochen oder durch Drosselung deutlich reduziert, so dass der Eintrag von Hydraulikmittel in oder vor den dann ausreichend belasteten Wälzkontakt zwischen Nocken und Rolle zyklisch intermittierend beziehungsweise schwellend mit geöffnetem Gaswechselventil erfolgt. Die dazwischen bei geschlossenem Gaswechselventil, d.h. während der Grundkreisphase des Nockens, aussetzende oder gedrosselte Anspritzung hingegen gewährleistet, dass es zu keinem übermäßigen Eintrag von Hydraulikmittel in den dann allenfalls nur gering belasteten Wälzkontakt kommt.
Ein weiterer Vorteil der zyklisch aussetzenden oder gedrosselten Anspritzung besteht darin, dass der die Hydraulikmittelpumpe der Brennkraftmaschine belastende und am Reibmitteldruck der Brennkraftmaschine beteiligte Hydraulik- mittelstrom durch den Ventiltrieb reduziert werden kann. Beispielsweise würde sich im Falle eines Nockens mit 240° Grundkreisphase und 120° Ventilöffnungsphase bei zyklisch vollständig aussetzender Anspritzung eine Reduzierung des für die Anspritzung benötigten Hydraulikmittelsstroms um zwei Drittel des ursprünglichen Wertes bei kontinuierlicher Anspritzung ergeben.
In Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Durchflussöffnung als Stufenbohrung mit wenigstens zwei unterschiedlichen und sich in Durchflussrichtung vergrößernden Querschnittsflächen ausgebildet ist. Insbesondere bei kleinsten Durchflussquerschnitten lässt sich eine so gestaltete Durchfluss- Öffnung wirtschaftlich dadurch herstellen, dass größere Querschnitte der Stufenbohrung im Falle eines Gusshebels angegossen oder im Falle eines Blechhebels angeprägt sind und der für den Durchfluss maßgebliche kleinste Querschnitt durch andere bekannte Verfahren wie Bohren, Laserbohren oder Lochen hergestellt wird.
Außerdem soll das Abstützelement eine an sich bekannte hydraulische Ventil- spielausgleichsvorrichtung aufweisen. Dabei kommt es der ebenfalls an die Hydraulikmittelversorgung der Brennkraftmaschine angeschlossenen Ventil- spielausgleichsvorrichtung zugute, dass die Hydraulikmittelversorgung wäh- rend des Ventilspielausgleichvorgangs, d.h. während der Grundkreisphase des Nockens, nicht oder in nur geringem Maße durch andere Verbraucher und in diesem Fall durch die Anspritzung des Nockens und/oder der Rolle belastet ist, so dass im Hinblick auf einen schnellen Ventilspielausgleichvorgang stets ein ausreichend hoher Hydraulikmitteldruck zur Verfügung steht. In dem alternativen Fall, dass es sich um ein Abstützelement mit mechanischem Ventilspielausgleich handelt, dient der Anschluss des Abstützelements an die Hydraulik- mittelversorgung der Brennkraftmaschine lediglich der Anspritzung des Nockens und/oder der Rolle sowie der Schmierung des Gelenkkontakts.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass der Schlepphebel mit einem auf der Gelenkpfanne verlaufenden Umlenkelement versehen ist, welches das aus der Durch- flussöffnung austretende Hydraulikmittel in Richtung des Nockens und/oder in Richtung der Rolle umlenkt. Unter der Maßgabe, dass eine durch die Durchflussöffnung selbst gebildete Umlenkung, wie sie beispielsweise in der eingangs zitierten Druckschrift durch zwei sich schneidende Bohrungen gebildet ist, nicht vorgesehen ist, und aufgrund der in Schwenkrichtung des Schlepphe- bels zueinander versetzten Anordnung der Öffnungen kann ein solches Umlenkelement zur gezielten Anspritzung des Nockens und/oder der Rolle uner- lässlich sein.
Dabei kann es in weiterer Fortbildung der Erfindung zweckmäßig sein, dass das Umlenkelement so geformt ist, dass das Hydraulikmittel in Richtung des Nockens und beabstandet zum Wälzkontakt zwischen dem Nocken und der Rolle umgelenkt wird. Durch diese Maßnahme kann auch während des geöffneten Gaswechselventils eine übermäßige und reibungsnachteilige Ansammlung von Hydraulikmittel unmittelbar vor dem Wälzkontakt verhindert und ein Eintrag von Hydraulikmittel in den Wälzkontakt auf ein ausreichendes Maß begrenzt werden. Dies gilt insbesondere für einen so genannten gezogenen Ventiltrieb, bei dem die sich momentan in Eingriff befindliche Nockenspitze vom Abstützelement wegdreht und der für den Eintrag von Hydraulikmittel ebenfalls maßgebliche Bogenabschnitt zwischen dem Anspritzpunkt auf dem Nocken und dem Wälzkontakt entsprechend klein ist. Schließlich kann es vorgesehen sein, dass das Umlenkelement Teil eines am Schlepphebel befestigten Verbindungselements ist, das zur verliersicheren Halterung des Abstützelements am Schlepphebel dient und als die Gelenkpfanne umgreifende Blechklammer ausgebildet ist. Dabei weist die Blechklam- mer einen unter der Gelenkpfanne verlaufenden ersten Abschnitt mit einer Aussparung für das Abstützelement und einen auf der Gelenkpfanne verlaufenden zweiten Abschnitt mit dem daran angeformten Umlenkelement auf. Ein als kostengünstige Blechklammer ausgebildetes Verbindungselement an sich ist in vielfältigen Ausgestaltungsvarianten bekannt und kann im wesentlichen kostenneutral um das daran angeformte Umlenkelement erweitert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be- Schreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:
Figur 1 eine Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Ventiltriebs bei geschlossenem Gaswechselventil;
Figur 2 die Einzelheit A aus Figur 1 in vergrößerter Darstellung;
Figur 3 eine Gesamtansicht des Ventiltriebs bei geöffnetem Gaswechselventil;
Figur 4 die Einzelheit B aus Figur 3 in vergrößerter Darstellung und
Figur 5 die Einzelheit B aus Figur 3 in perspektivischer Teilschnittdarstellung. Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Ventiltrieb 1 einer hier nur angedeuteten Brennkraftmaschine 2 mit einem Nocken 3 einer Nockenwelle, einem Schlepp- hebel 4, einem stationär in der Brennkraftmaschine 2 gelagerten Abstützelement 5 und einem Gaswechselventil 6 offenbart. Das Gaswechselventil 6 ist in bekannter Weise durch eine hier nicht dargestellte Ventilfeder mittels eines Federtellers 7 in Schließrichtung kraftbeaufschlagt und befindet sich entsprechend der dargestellten Grundkreisphase des Nockens 3 in seiner geschlosse- nen Stellung. Der hier einen aus Blechwerkstoff umgeformten Hebelkörper 8 mit einer am Nocken 3 abwälzenden Rolle 9 aufweisende Schlepphebel 4 beaufschlagt an einem Ende 10 das Gaswechselventil 6 und ist am anderen Ende 11 mit einer kalottenförmigen Gelenkpfanne 12 auf einem sphärischen Gelenkkopf 13 des Abstützelements 5 schwenkbeweglich gelagert. Das mit einem Zulauf 14 an die Hydraulikmittelversorgung 15 der Brennkraftmaschine 2 angeschlossene Abstützelement 5 ist in bekannter Weise mit einer hydraulischen Ventilspielausgleichsvorrichtung 16 versehen und mit dem Schlepphebel 4 mittels eines an diesem befestigten Verbindungselements 17 zu einer Montageeinheit zusammengefasst.
Die für das Verständnis der Erfindung wesentliche Einzelheit A ist in Figur 2 vergrößert dargestellt. Das Abstützelement 5 weist eine mit dem Zulauf 14 hydraulisch kommunizierende, konzentrisch durch den Gelenkkopf 13 verlaufende und innerhalb der Gelenkpfanne 12 mündende Zuflussöffnung 18 auf. Eine durch die Gelenkpfanne 12 verlaufende und zur Anspritzung des Nockens 3 dienende Durchflussöffnung 19 ist gegenüber der Zuflussöffnung 18 in Schwenkrichtung des Schlepphebels 4 versetzt angeordnet. Dieser Versatz ist so bemessen, dass die Zuflussöffnung 18 und die Durchflussöffnung 19 bei der dem geschlossenen Gaswechselventil 6 und der momentan wirksamen Grund- kreisphase des Nockens 3 entsprechenden Schwenkposition des Schlepphebels 4 lediglich über einen Drosselspalt 20 hydraulisch miteinander verbunden sind. Der Drosselspalt 20 reduziert den aus der Durchflussöffnung 19 austre- tenden, hier nicht dargestellten Hydraulikmittelstrom in hohem Maße und weist einen sichelförmigen Längsschnitt auf. Dieser ergibt sich aus den Oberflächengeometrien des sphärischen Gelenkkopfs 13 mit einem Radius 21 und der Gelenkpfanne 12 mit einem sogenannten gotischen Profil, d.h. mit einem grö- ßeren und mittelpunktsversetzten Radius 22, wobei der Drosselspalt 20 durch den Gelenkkontakt - hier durch die Punkte 23 symbolisiert - begrenzt ist.
In Figur 3 ist der Ventiltrieb 1 in einer geöffneten Stellung des Gaswechselventils 6 bei momentan wirksamer Maximalerhebung des Nockens 3 sowie der entsprechenden Schwenkposition des Schlepphebels 4 dargestellt. Wie es in Verbindung mit der in Figur 4 dargestellten Einzelheit B deutlich wird, führt die gegenüber Figur 1 verdrehte Schwenkposition des Schlepphebels 4 zu einer ausreichenden Überdeckung von Zuflussöffnung 18 und Durchflussöffnung 19 unter Bildung eines drosselarmen Hydraulikmittelstrahls oder -sprays 23, das hier durch ein Umlenkelement 24 lediglich auf den Nocken 3 und ausreichend beabstandet zum Wälzkontakt zwischen dem Nocken 3 und der Rolle 9 gerichtet ist.
Die Gestaltung der selbst nicht auf den Nocken 3 gerichteten Durchflussöff- nung 19 sei ebenfalls anhand der Figur 4 erläutert. Die Durchflussöffnung 19 ist hier als Stufenbohrung 25 mit drei unterschiedlichen und sich in Durchflussrichtung vergrößernden Querschnittsflächen 26, 27 und 28 ausgebildet. Die für den Durchfluss maßgebliche kleinste Querschnittsfläche 26 ist durch Lochen (Stanzen) hergestellt, nachdem die in Durchflussrichtung nachfolgenden Quer- schnittsflächen 27 und 28 durch Prägen hergestellt worden sind. Eine hierdurch gegebenenfalls erzeugte Verformung oder Gratbildung an der Innenmantelfläche der Gelenkpfanne 12 kann durch Nachprägen der Innenmantelfläche beseitigt werden.
Das einteilig an dem als Blechkammer ausgebildeten Verbindungselement 17 angeformte Umlenkelement 24 geht aus der perspektivischen Detailansicht gemäß Figur 5 hervor. Das, abgesehen von dem Umlenkelement 24, an sich bekannte Verbindungselement 17 weist einen unter der Gelenkpfanne 12 verlaufenden ersten Abschnitt 29 mit einer Aussparung 30 für das Abstützelement 5 und konkret zum Umschnappen des Gelenkkopfs 13, einen auf der Gelenkpfanne 12 verlaufenden zweiten Abschnitt 31 mit dem daran hier endseitig an- geformten und bogenförmig ausgebildeten Umlenkelement 24 sowie einen den ersten Abschnitt 29 mit dem zweiten Abschnitt 31 verbindenden Zwischenabschnitt 32 auf und umgreift die Gelenkpfanne 12 U-förmig. Es ist offensichtlich, dass durch eine fertigungstechnisch einfach herzustellende Formänderung des Umlenkelements 24 eine kostenneutrale Modulbauweise des Ventiltriebs 1 mit darauf abgestimmten Anspritzwinkeln des Hydraulikmittels ohne Änderung der Durchflussöffnung 19 in der Gelenkpfanne 12 ermöglicht wird.
Liste der Bezugszahlen
1 Ventiltrieb
2 Brennkraftmaschine
3 Nocken
4 Schlepphebel
5 Abstützelement
6 Gaswechselventil
7 Federteller
8 Hebel körper
9 Rolle
10 Ende
11 Ende
12 Gelenkpfanne
13 Gelenkkopf
14 Zulauf
15 Hydraulikmittelversorgung
16 hydraulische Ventilspielausgleichsvorrichtung
17 Verbindungselement
18 Zuflussöffnung
19 Durchflussöffnung
20 Drosselspalt
21 Radius des Gelenkkopfs
22 Radius der Gelenkpfanne
23 Gelenkkontakt
24 Umlenkelement
25 Stufenbohrung
26 Querschnittsfläche
27 Querschnittsfläche
28 Querschnittsfläche
29 erster Abschnitt des Verbindungselements Aussparung zweiter Abschnitt des Verbindungselements Zwischenabschnitt des Verbindungselements

Claims

Patentansprüche
1. Ventiltrieb (1 ) einer Brennkraftmaschine (2) mit einem Schlepphebel (4), der mit einer an einem Nocken (3) abwälzenden Rolle (9) versehen ist und der an einem Ende (10) ein Gaswechselventil (6) zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung hubbeaufschlagt, und mit einem an eine Hydraulikmittelversorgung (15) der Brennkraftmaschine (2) angeschlossenen Abstützelement (5) mit einem sphärischen Gelenkkopf (13), auf dem der Schlepphebel (4) mit einer kalottenförmigen Gelenkpfanne (12) am anderen Ende (11 ) schwenkbeweglich gelagert ist, wobei eine durch den Gelenkkopf (13) verlaufende und innerhalb der Gelenkpfanne (12) mündende Zuflussöffnung (18) für Hydraulikmittel und in der Gelenkpfanne (12) eine mit der Zuflussöffnung (18) hydraulisch kommunizierende Durchflussöffnung (19) für Hydraulikmittel zur Anspritzung des Nockens (3) und/oder der Rolle (9) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussöffnung (19) und die Zuflussöffnung (18) in Schwenkrichtung des Schlepphebels (4) derart zueinander versetzt angeordnet sind, dass die Durchflussöffnung (19) und die Zuflussöffnung (18) in der geschlossenen Stellung des Gaswechselven- tils (6) hydraulisch voneinander getrennt oder lediglich über einen Drosselspalt (20) hydraulisch miteinander verbunden sind.
2. Ventiltrieb (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussöffnung (19) als Stufenbohrung (25) mit wenigstens zwei unter- schiedlichen und sich in Durchflussrichtung vergrößernden Querschnittsflächen (26, 27) ausgebildet ist.
3. Ventiltrieb (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (5) eine hydraulische Ventilspielausgleichsvorrichtung (16) aufweist.
4. Ventiltrieb (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schlepphebel (4) mit einem auf der Gelenkpfanne (12) verlaufenden Umlenkelement (24) versehen ist, welches das aus der Durchflussöffnung (19) austretende Hydraulikmittel in Richtung des Nockens (3) und/oder in
Richtung der Rolle (9) umlenkt.
5. Ventiltrieb (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement (24) so geformt ist, dass das Hydraulikmittel in Richtung des Nockens (3) und beabstandet zum Wälzkontakt zwischen dem Nocken (3) und der Rolle (9) umgelenkt wird.
6. Ventiltrieb (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement (24) Teil eines am Schlepphebel (4) befestigten Verbin- dungselements (17) ist, das zur verliersicheren Halterung des Abstützelements (5) am Schlepphebel (4) dient und als die Gelenkpfanne (12) umgreifende Blechklammer ausgebildet ist, welche Blechklammer einen unter der Gelenkpfanne (12) verlaufenden ersten Abschnitt (29) mit einer Aussparung (30) für das Abstützelement (5) und einen auf der Gelenk- pfanne (12) verlaufenden zweiten Abschnitt (31 ) mit dem daran angeformten Umlenkelement (24) aufweist.
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