WO2018065010A1 - Hydraulikeinheit für eine brennkraftmaschine mit hydraulisch variablem gaswechselventiltrieb - Google Patents

Hydraulikeinheit für eine brennkraftmaschine mit hydraulisch variablem gaswechselventiltrieb Download PDF

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WO2018065010A1
WO2018065010A1 PCT/DE2017/100833 DE2017100833W WO2018065010A1 WO 2018065010 A1 WO2018065010 A1 WO 2018065010A1 DE 2017100833 W DE2017100833 W DE 2017100833W WO 2018065010 A1 WO2018065010 A1 WO 2018065010A1
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WO
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housing
hydraulic
channel
pressure chamber
venting
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Application number
PCT/DE2017/100833
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English (en)
French (fr)
Inventor
Lothar Von Schimonsky
Nicola Morelli
Steffen Pfeiffer
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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    • 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
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • F01L9/11—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column
    • F01L9/12—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column with a liquid chamber between a piston actuated by a cam and a piston acting on a valve stem
    • F01L9/14—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column with a liquid chamber between a piston actuated by a cam and a piston acting on a valve stem the volume of the chamber being variable, e.g. for varying the lift or the timing of a valve
    • 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
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    • F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • F01L9/11—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column

Definitions

  • Hydraulic unit for an internal combustion engine with hydraulically variable gas exchange valve drive
  • the invention relates to a hydraulic unit for an internal combustion engine with hydraulically variable gas exchange valve train.
  • the hydraulic unit comprises:
  • a hydraulic housing having a pressure chamber, a pressure relief chamber and a venting channel, the pressure chamber, the pressure relief chamber and the venting channel being hydraulically connected to one another,
  • the vent channel is inside the housing connected via a throttle point with the pressure relief chamber and opens outside the housing.
  • DE 10 2013 213 695 A1 discloses a hydraulic unit of a fully variable hydraulic valve control.
  • the hydraulic unit is mounted on the cylinder head of an internal combustion engine, and their hydraulic chambers vent - in the direction of gravity - down into the cylinder head.
  • the operational venting of the hydraulic system causes the entrained air bubbles carried by the hydraulic fluid from the interior to the environment of the hydraulic housing and thus prevents air from entering and remaining in the pressure chamber in an excessive amount, wherein the required for the hydraulic gas exchange valve actuation rigidity of the hydraulic fluid at an unallowable level would be impaired.
  • the vent also promotes the leakage of hydraulic fluid from the hydraulic housing when the engine is turned off.
  • EP 2 060 754 A2 proposes a hydraulic unit with an additional low-pressure space which communicates with the pressure relief space via a housing opening with a geodetically high position for the purpose of venting, with the inside of the cylinder head and via a geodetically deeply positioned throttle point.
  • the low-pressure space represents an extended hydraulic reservoir which supplies the pressure chamber with sufficiently air-free hydraulic fluid during the starting process of the internal combustion engine.
  • this does not eliminate the above-mentioned problem, but only mitigates it, since the duration of the pressure-chamber emptying is only slightly prolonged.
  • the present invention has the object of developing a hydraulic unit of the type mentioned in such a way that the hydraulic leakage from the hydraulic housing is reduced to such an extent that the hydraulic fluid in the pressure chamber even after a long period of inactivity of the internal combustion engine a critical for their startup level not below.
  • the venting channel should have a siphon with a respective first channel section leading downwards with respect to the directions of gravity and the venting direction and with a second channel section leading upwards.
  • the bottom section of the siphon runs with the gas exchange valve closed below the boundary of the pressure chamber from the slave piston.
  • the siphon has two functions: First, it forms with the up leading second channel section, a hydraulic reservoir which is filled at the time the engine is shut down with hydraulic fluid and then the cooling-induced shrinkage of the hydraulic fluid in the hydraulic chambers - depending on the volume of the reservoir - partially or completely compensated.
  • the falling level in the second channel section causes a shortening (via the communicating tubes) of the hydraulic or oil column bearing on the slave piston, so that the low pressure in the pressure chamber ideally completely prevents its leakage.
  • the venting channel should have a third channel section adjoining the second channel section and leading downwards (also) with respect to the direction of gravity and the venting direction to the housing-side channel opening.
  • This structural design with a leading down into the cylinder head of the internal combustion engine and manufacturing technology preferably at the bottom of the hydraulic housing opening, drilled vent channel makes it possible to complete the top of the cylinder head completely by the hydraulic unit from the environment.
  • a vent opening on the upper side of the hydraulic unit on the other hand, a final cylinder head cover and thus a further component are required.
  • the dimensioning of the venting channel which determines the volume of the hydraulic reservoir can also be relevant for the state in which the level in the lowermost section of the siphon drops to such an extent that it is not possible to avoid sucking back air via the first channel section. It is only from a minimum size of the channel cross section that air bubbles can rise without displacing the overlying oil column in front of it and displacing it into the pressure relief space. Since the sucked-back air bubbles rise through the oil column standing in the first passage section and virtually reclose, the leakage-inhibiting negative pressure in the hydraulic housing is maintained.
  • Figure 1 shows the first embodiment with a venting channel opening at the top
  • FIG 2 shows the second embodiment with an opening below the venting channel.
  • FIG. 1 shows schematically the essential for understanding the invention section of an internal combustion engine with hydraulically variable gas exchange valve train. Shown is a cylinder head 1 with two identical and in the closing direction spring-loaded gas exchange valves 2 per cylinder and associated cam 3 a camshaft.
  • the variability of the gas exchange valve drive is generated in a known manner by means of a arranged between the cam 3 and the gas exchange valves 2 hydraulic unit.
  • This comprises a hydraulic housing 4 fastened in the cylinder head 1, in which a pressure chamber 5 and a pressure relief chamber 6 are formed per cylinder and a master piston 7 is guided, which is driven externally by the cam 3 on the housing side and delimits the pressure chamber 5 on the housing side.
  • two slave pistons 8 are guided per cylinder, which drive the gas exchange valves 2 on the outside of the housing and bound the common pressure chamber 5 on the housing side.
  • an electromagnetic hydraulic valve 9 in this case a normally open 2-2-way valve interrupts in the closed state, the connection between the pressure relief chamber 6 and the pressure chamber 5.
  • a piston accumulator 10 is connected to receive the displaced hydraulic fluid.
  • the pressure relief chambers 6 are connected via a hydraulic connection, not shown, on the hydraulic housing 4 to the hydraulic circuit, ie the oil circuit of the internal combustion engine.
  • the known manner of operation of the hydraulic gas exchange valve drive can be summarized to the effect that the pressure chamber 5 between the master piston 7 and the slave piston 8 acts as a hydraulic linkage.
  • the pressure relief chambers 6 are connected to a common vent channel 1 1 in the hydraulic housing 4, which deposits the funded from the hydraulic circuit in the hydraulic housing 4 air bubbles from the hydraulic chambers in the cylinder head.
  • the vent channel 1 1 is inside the housing hydraulically connected via throttle bodies 12 with the respective pressure relief chamber 6 and opens outwardly into the housing of the cylinder head. 1
  • the vent channel 1 1 is geodesic, i. with respect to the symbolized by the arrow direction of gravity g above the throttling points 12, the pressure relief chambers 6 and the pressure chambers 5, which are limited by the slave piston 8 at the level of the limit 13, if they are fully retracted in closed hydraulic changeover valves 2 in the hydraulic housing 4 ,
  • the venting channel 1 1 has a siphon with a first downstream in the venting direction geodetically down leading channel section 14 and a leading up to the second channel section 15, which terminates at the housing-side-side channel mouth 16 with the upper side of the hydraulic housing 4.
  • the hydraulic housing 4 is located shortly after switching off the internal combustion engine in a vented state, in which the venting channel 1 1 is completely filled to the channel mouth 16 with hydraulic fluid.
  • FIG. 1 shows the filling state at a significantly later point in time, when the hydraulic medium has been completely cooled down to ambient temperature and its volume has shrunk accordingly.
  • the volume compensation is carried out by lowering the hydraulic fluid in the second channel section 15 to the level shown at the bottom portion 17 of the siphon.
  • This lowermost section 17 extends geodesically below the boundary 13, so that the oil column standing in the first channel section 14 generates a vacuum suppressing the leakage in the pressure chambers 5.
  • the first and the second channel portion may be drilled obliquely to each other, in which case the lowermost portion of the siphon would be formed by the intersection of the two channel sections.
  • the volume compensation leads to a further decrease in the illustrated level and the bottom portion 17 of the siphon is vented, it may come due to the negative pressure for sucking air bubbles 18 in the hydraulic chambers.
  • the between 8 mm and 9 mm in relation to the size of the air bubbles 18 significantly larger inner diameter of the first channel section 14 allows the air bubbles 18 can migrate through the column of oil standing therethrough up and the oil column after passing through the air bubbles 18 closes again , As a result, the negative pressure is maintained, which inhibits the hydraulic leakage through the guide gap between the slave piston 8 and the hydraulic housing 4 in the cylinder head 1 and thus - in addition to the volume compensation from the second channel section 15 - the critical emptying of the pressure chambers 5 delayed.
  • the exemplary embodiment illustrated in FIG. 2 differs from the previously described embodiment only by the geodetically deep positioning of the cable. nalmündung 16 'on the hydraulic housing 4. It has the venting channel 1 1' a subsequent to the second channel portion 15 of the third channel portion 19 - also with respect to the gravity and the air vent direction - as the first channel section 14 geodetically down leads and the housing outside Channel mouth 16 'is located on the underside of the hydraulic housing 4 and in the present case terminates with its underside.
  • the housing outer side channel mouth of the venting channel can open below the level of a Hydraulikreser- reservoir, which is formed for example in the cylinder head outside the hydraulic housing. This prevents - without affecting the venting of the hydraulic chambers in the hydraulic housing - prevents air is sucked back on the venting channel in the hydraulic chambers with stilêtr internal combustion engine.

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Abstract

Vorgeschlagen ist eine Hydraulikeinheit für eine Brennkraftmaschine mit hydraulisch variablem Gaswechselventiltrieb, umfassend: - ein Hydraulikgehäuse (4) mit einem Druckraum (5), einem Druckentlastungsraum (6) und einem Entlüftungskanal (11, 11'), wobei der Druckraum, der Druckentlastungsraum und der Entlüftungskanal hydraulisch miteinander verbunden sind, - einen im Hydraulikgehäuse geführten Geberkolben (7), der gehäuseaußenseitig von einem Nocken (3) angetrieben ist und gehäuseinnenseitig den Druckraum begrenzt, - einen im Hydraulikgehäuse geführten Nehmerkolben (8), der gehäuseaußenseitig das Gaswechselventil (2) antreibt und gehäuseinnenseitig den Druckraum begrenzt, - und ein Hydraulikventil (9), das in geschlossenem Zustand die Verbindung zwischen dem Druckentlastungsraum und dem Druckraum unterbricht. Der Entlüftungskanal ist gehäuseinnenseitig über eine Drosselstelle (12) mit dem Druckentlastungsraum verbunden und mündet gehäuseaußenseitig. Der Entlüftungskanal hat einen Siphon mit einem jeweils bezüglich der Schwerkraft- und der Entlüftungsrichtung herunter führenden ersten Kanalabschnitt und einem herauf führenden zweiten Kanalabschnitt, wobei der unterste Abschnitt (17) des Siphons bei geschlossenem Gaswechselventil unterhalb der Begrenzung (13) des Druckraums vom Nehmerkolben verläuft.

Description

Hydraulikeinheit für eine Brennkraftmaschine mit hydraulisch variablem Gaswechselventiltrieb
Die Erfindung betrifft eine Hydraulikeinheit für eine Brennkraftmaschine mit hyd- raulisch variablem Gaswechselventiltrieb. Die Hydraulikeinheit umfasst:
- ein Hydraulikgehäuse mit einem Druckraum, einem Druckentlastungsraum und einem Entlüftungskanal, wobei der Druckraum, der Druckentlastungsraum und der Entlüftungskanal hydraulisch miteinander verbunden sind,
- einen im Hydraulikgehäuse geführten Geberkolben, der gehäuseaußenseitig von einem Nocken angetrieben ist und gehäuseinnenseitig den Druckraum begrenzt,
- einen im Hydraulikgehäuse geführten Nehmerkolben, der gehäuseaußenseitig das Gaswechselventil antreibt und gehäuseinnenseitig den Druckraum begrenzt,
- und ein Hydraulikventil, das in geschlossenem Zustand die Verbindung zwischen dem Druckentlastungsraum und dem Druckraum unterbricht.
Der Entlüftungskanal ist gehäuseinnenseitig über eine Drosselstelle mit dem Druckentlastungsraum verbunden und mündet gehäuseaußenseitig. Die DE 10 2013 213 695 A1 offenbart eine Hydraulikeinheit einer vollvariablen hydraulischen Ventilsteuerung. Die Hydraulikeinheit ist auf dem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine montiert, und deren Hydraulikräume entlüften sich - in Schwerkraftrichtung - nach unten in den Zylinderkopf. Die betriebliche Entlüftung des Hydrauliksystems bewirkt das Abscheiden der vom Hydraulikmittel mitgeführten Luftblasen vom Inneren in die Umgebung des Hydraulikgehäuses und verhindert damit, dass Luft in übermäßiger Menge in den Druckraum gelangt und dort verbleibt, wobei die für die hydraulische Gaswechselventilbetätigung erforderliche Steifigkeit des Hydraulikmittels in unzulässiger Höhe beeinträchtigt wäre. Andererseits begünstigt die Entlüftung aber auch die Leckage des Hydraulikmittels aus dem Hydraulikgehäuse, wenn die Brennkraftmaschine abgestellt ist. Denn das abkühlende und dabei im Volumen schrumpfende Hydraulikmittel erzeugt Unterdruck in den Hydraulikräumen, der über Nachsaugen von Luft via Entlüftungskanal ausgeglichen wird. Während dieses Druckausgleichs sorgt die Schwerkraft dafür, dass sich die Hydraulikräume über die Leckage durch den Führungsspalt zwischen Nehmerkolben und Hydraulikgehäuse in dessen Umgebung entleeren. Somit besteht bei längerer Stillstandszeit der Brennkraftma- schine das erhöhte Risiko, dass sich die Hydraulikräume vollständig entleeren und die im Druckraum befindliche Luft infolge der hohen Kompressibilität den Druckaufbau im Druckraum so beeinträchtigt, dass das für den Startvorgang der Brennkraftmaschine erforderliche Öffnen des Gaswechselventils verhindert wird. In der EP 2 060 754 A2 ist eine Hydraulikeinheit mit einem zusätzlichen Niederdruckraum vorgeschlagen, der zwecks Entlüftung über eine bezüglich der Schwerkraftrichtung, d.h. geodätisch hoch positionierte Gehäuseöffnung mit dem Inneren des Zylinderkopfs und über eine geodätisch tief positionierte Drosselstelle mit dem Druckentlastungsraum kommuniziert. Der Niederdruckraum stellt ein er- weitertes Hydraulikreservoir dar, das den Druckraum während des Startvorgangs der Brennkraftmaschine mit hinreichend luftfreiem Hydraulikmittel versorgt. Die zuvor erläuterte Problematik wird hierdurch jedoch nicht beseitigt, sondern nur entschärft, da die Zeitdauer der Druckraumentleerung lediglich etwas verlängert wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikeinheit der eingangs genannten Art dahingehend fortzubilden, dass die Hydraulikleckage aus dem Hydraulikgehäuse auf ein solches Maß reduziert wird, dass das im Druckraum befindliche Hydraulikmittel auch nach längerer Stillstandzeit der Brennkraft- maschine einen für deren Startvorgang kritischen Füllstand nicht unterschreitet.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1 . Demnach soll der Entlüftungskanal einen Siphon mit einem jeweils bezüglich der Schwerkraft- und der Entlüftungsrichtung herunter führenden ersten Kanalab- schnitt und einem herauf führenden zweiten Kanalabschnitt haben. Der unterste Abschnitt des Siphons verläuft bei geschlossenem Gaswechselventil unterhalb der Begrenzung des Druckraums vom Nehmerkolben. Der Siphon hat zwei Funktionen: Zum einen bildet er mit dem herauf führenden zweiten Kanalabschnitt ein Hydraulikreservoir, das zum Zeitpunkt des Abstellens der Brennkraftmaschine mit Hydraulikmittel befüllt ist und das anschließend die abkühlbedingte Schrumpfung des Hydraulikmittels in den Hydraulikräumen - je nach Volumen des Reservoirs - teilweise oder vollständig kompensiert. Zum anderen bewirkt der dabei fallende Pegel im zweiten Kanalabschnitt eine (über die kommunizierenden Röhren) entsprechende Verkürzung der auf dem Nehmerkolben lastenden Hydraulik- oder Ölsäule, so dass der niedrige Druck im Druckraum dessen Leckage idealerweise vollständig verhindert.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar. Demnach soll der Entlüftungskanal einen sich an den zweiten Kanalabschnitt anschließenden dritten Kanalabschnitt haben, der (ebenfalls) bezüglich der Schwerkraft- und der Entlüftungsrichtung bis zur gehäuseau- ßenseitigen Kanalmündung herunter führt. Diese konstruktive Ausgestaltung mit einem nach unten in den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine führenden und fertigungstechnisch bevorzugt an der Unterseite des Hydraulikgehäuses mündenden, gebohrten Entlüftungskanal ermöglicht es, die Oberseite des Zylinderkopfs vollständig durch die Hydraulikeinheit gegenüber der Umgebung abzuschließen. Im Falle einer auf der Oberseite der Hydraulikeinheit mündenden Entlüftung ist demgegenüber ein abschließender Zylinderkopfdeckel und damit ein weiteres Bauteil erforderlich.
Die das Volumen des Hydraulikreservoirs bestimmende Dimensionierung des Ent- lüftungskanals kann auch für den Zustand relevant sein, in dem der Pegel im untersten Abschnitt des Siphons so weit absinkt, dass ein Rücksaugen von Luft über den ersten Kanalabschnitt nicht vermeidbar ist. Erst ab einer Mindestgröße des Kanalquerschnitts können darin Luftblasen aufsteigen, ohne die darüber liegende Ölsäule vor sich her zu schieben und in den Druckentlastungsraum zu verdrän- gen. Da die rückgesaugten Luftblasen durch die im ersten Kanalabschnitt stehende Ölsäule hindurch aufsteigen und sich diese quasi wieder verschließt, wird der Leckage hemmende Unterdruck im Hydraulikgehäuse aufrecht erhalten. Im Falle eines Öls mit dem Viskositätsindex 0W20 und im Falle des ersten Kanalabschnitts mit fertigungstechnisch günstigem, kreisförmigem Querschnitt soll dessen Innendurchmesser mindestens 6 mm betragen. Besonders gute und robuste Ergebnisse wurden mit einem Innendurchmesser von ca. 8 mm erzielt. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind. Soweit nicht anders erwähnt, sind dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale oder Bauteile mit gleichen Bezugszahlen versehen. Es zeigen:
Figur 1 das erste Ausführungsbeispiel mit einem oben mündenden Entlüftungskanal;
Figur 2 das zweite Ausführungsbeispiel mit einem unten mündenden Entlüf- tungskanal.
Figur 1 zeigt schematisch den für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Ausschnitt einer Brennkraftmaschine mit hydraulisch variablem Gaswechselventiltrieb. Dargestellt ist ein Zylinderkopf 1 mit zwei gleichartigen und in Schließrich- tung federkraftbeaufschlagten Gaswechselventilen 2 pro Zylinder und zugehörigen Nocken 3 einer Nockenwelle. Die Variabilität des Gaswechselventiltriebs wird auf bekannte Weise mittels einer zwischen den Nocken 3 und den Gaswechselventilen 2 angeordneten Hydraulikeinheit erzeugt. Diese umfasst ein im Zylinderkopf 1 befestigtes Hydraulikgehäuse 4, in dem je Zylinder ein Druckraum 5 und ein Dru- ckentlastungsraum 6 ausgebildet sowie ein Geberkolben 7 geführt sind, der gehäuseaußenseitig vom Nocken 3 angetrieben ist und gehäuseinnenseitig den Druckraum 5 begrenzt. Weiterhin sind im Hydraulikgehäuse 4 zwei Nehmerkolben 8 je Zylinder geführt, die gehäuseaußenseitig die Gaswechselventile 2 antreiben und gehäuseinnenseitig den gemeinsamen Druckraum 5 begrenzen. Jeweils ein elektromagnetisches Hydraulikventil 9, vorliegend ein stromlos geöffnetes 2-2- Wegeventil unterbricht in geschlossenem Zustand die Verbindung zwischen dem Druckentlastungsraum 6 und dem Druckraum 5. Im geöffneten Zustand des Hydraulikventils 9 kann ein Teil des vom Geberkolben 7 verdrängten Hydraulikmittels in den Druckentlastungsraum 6 abströmen, ohne an der Betätigung des Nehmerkolbens 8 und des zugehörigen Gaswechselventils 2 teilzunehmen. An jedem Druckentlastungsraum 6 ist ein Kolbendruckspeicher 10 zur Aufnahme des verdrängten Hydraulikmittels angeschlossen. Die Druckentlastungsräume 6 sind über einen nicht dargestellten Hydraulikanschluss am Hydraulikgehäuse 4 mit dem Hydraulikkreislauf, d.h. dem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine verbunden.
Die an sich bekannte Funktionsweise des hydraulischen Gaswechselventiltriebs lässt sich dahingehend zusammenfassen, dass der Druckraum 5 zwischen dem Geberkolben 7 und den Nehmerkolben 8 als hydraulisches Gestänge wirkt. Dabei wird das - bei Vernachlässigung von Leckagen - proportional zum Hub des Nockens 3 vom Geberkolben 7 verdrängte Hydraulikmittel in Abhängigkeit des Öffnungszeitpunkts und der Öffnungsdauer des Hydraulikventils 9 in ein erstes, die Nehmerkolben 8 beaufschlagendes Teilvolumen und in ein zweites, in den Dru- ckentlastungsraum 6 einschließlich Kolbendruckspeicher 10 abströmendes Teilvolumen aufgeteilt. Hierdurch sind die Hubübertragung des Geberkolbens 7 auf die Nehmerkolben 8 und mithin nicht nur die Steuerzeiten, sondern auch die Hubhöhe der Gaswechselventile 2 vollvariabel einstellbar. Die Druckentlastungsräume 6 sind an einem gemeinsamen Entlüftungskanal 1 1 im Hydraulikgehäuse 4 angeschlossen, der die betrieblich aus dem Hydraulikkreislauf in das Hydraulikgehäuse 4 geförderten Luftblasen aus den Hydraulikräumen in den Zylinderkopf abscheidet. Der Entlüftungskanal 1 1 ist gehäuseinnenseitig über Drosselstellen 12 mit dem jeweiligen Druckentlastungsraum 6 hydraulisch verbunden und mündet gehäuseaußenseitig in das Innere des Zylinderkopfs 1 . Der Entlüftungskanal 1 1 verläuft geodätisch, d.h. bezüglich der durch den Pfeil symbolisierten Richtung der Schwerkraft g oberhalb der Drosselstellen 12, der Druckentlastungsräume 6 und der Druckräume 5, die von den Nehmerkolben 8 in Höhe der Begrenzung 13 begrenzt werden, wenn diese bei geschlossenen Gas- wechselventilen 2 vollständig im Hydraulikgehäuse 4 eingefahren sind.
Der Entlüftungskanal 1 1 hat einen Siphon mit einem stromabwärts in Entlüftungsrichtung jeweils geodätisch herunter führenden ersten Kanalabschnitt 14 und ei- nem herauf führenden zweiten Kanalabschnitt 15, der an der gehäuseaußenseiti- gen Kanalmündung 16 mit der Oberseite des Hydraulikgehäuses 4 abschließt.
Das Hydraulikgehäuse 4 befindet sich kurz nach dem Abstellen der Brennkraftma- schine in entlüftetem Zustand, in dem der Entlüftungskanal 1 1 bis zur Kanalmündung 16 vollständig mit Hydraulikmittel befüllt ist. Figur 1 zeigt den Füllzustand zu einem deutlich späteren Zeitpunkt, an dem das Hydraulikmittel vollständig auf Umgebungstemperatur abgekühlt und dessen Volumen dementsprechend geschrumpft ist. Der Volumenausgleich erfolgt durch Absinken des Hydraulikmittels im zweiten Kanalabschnitt 15 bis zu dem dargestellten Pegel am untersten Abschnitt 17 des Siphons. Dieser unterste Abschnitt 17 verläuft geodätisch unterhalb der Begrenzung 13, so dass die im ersten Kanalabschnitt 14 stehende Ölsäule einen die Leckage hemmenden Unterdruck in den Druckräumen 5 erzeugt. In einer nicht dargestellten Alternativausführung können der erste und der zweite Kanalabschnitt schräg zueinander gebohrt sein, wobei dann der unterste Abschnitt des Siphons durch die Verschneidung der beiden Kanalabschnitte gebildet wäre.
Für den Fall, dass der Volumenausgleich zu einem weiteren Absinken des darge- stellten Pegels führt und der unterste Abschnitt 17 des Siphons belüftet wird, kann es infolge des Unterdrucks zum Nachsaugen von Luftblasen 18 in die Hydraulikräume kommen. Der zwischen 8 mm und 9 mm im Verhältnis zur Größe der Luftblasen 18 deutlich größere Innendurchmesser des ersten Kanalabschnitts 14 ermöglicht es, dass die Luftblasen 18 durch die darin stehende Ölsäule hindurch nach oben wandern können und sich die Ölsäule nach dem Passieren der Luftblasen 18 wieder schließt. Hierdurch wird der Unterdruck aufrechterhalten, der die hydraulische Leckage durch den Führungsspalt zwischen den Nehmerkolben 8 und dem Hydraulikgehäuse 4 in den Zylinderkopf 1 hemmt und damit - zusätzlich zum Volumenausgleich aus dem zweiten Kanalabschnitt 15 - das kritische Entlee- ren der Druckräume 5 verzögert.
Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der zuvor erläuterten Ausführung lediglich durch die geodätisch tiefe Positionierung der Ka- nalmündung 16' am Hydraulikgehäuses 4. Dabei hat der Entlüftungskanal 1 1 ' einen sich an den zweiten Kanalabschnitt 15 anschließenden dritten Kanalabschnitt 19, der - ebenfalls bezüglich der Schwerkraft- und der Entlüftungsrichtung - wie der erste Kanalabschnitt 14 geodätisch herunter führt und dessen gehäuse- außenseitige Kanalmündung 16' an der Unterseite des Hydraulikgehäuses 4 liegt und vorliegend mit dessen Unterseite abschließt.
In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung kann die gehäuseaußenseitige Kanalmündung des Entlüftungskanals unterhalb des Pegels eines Hydraulikreser- voirs münden, das beispielsweise im Zylinderkopf außerhalb des Hydraulikgehäuses gebildet ist. Hierdurch wird - ohne die Entlüftung der Hydraulikräume im Hydraulikgehäuse zu beeinträchtigen - verhindert, dass bei stilstehender Brennkraftmaschine Luft über den Entlüftungskanal in die Hydraulikräume rückgesaugt wird.
Liste der Bezugszahlen
1 Zylinderkopf
2 Gaswechselventil
3 Nocken
4 Hydraulikgehäuse
5 Druckraum
6 Druckentlastungsraum
7 Geberkolben
8 Nehmerkolben
9 Hydraulikventil
10 Kolbendruckspeicher
1 1 Entlüftungskanal
12 Drosselstelle
13 Begrenzung
14 erster Kanalabschnitt
15 zweiter Kanalabschnitt
16 Kanalmündung
17 unterster Abschnitt des Siphons Luftblase
dritter Kanalabschnitt

Claims

Patentansprüche
Hydraulikeinheit für eine Brennkraftmaschine mit hydraulisch variablem Gaswechselventiltrieb, umfassend:
- ein Hydraulikgehäuse (4) mit einem Druckraum (5), einem Druckentlastungsraum (6) und einem Entlüftungskanal (1 1 , 1 1 '), wobei der Druckraum (5), der Druckentlastungsraum (6) und der Entlüftungskanal (1 1 , 1 1 ') hydraulisch miteinander verbunden sind,
- einen im Hydraulikgehäuse (4) geführten Geberkolben (7), der gehäuseau- ßenseitig von einem Nocken (3) angetrieben ist und gehäuseinnenseitig den Druckraum (5) begrenzt,
- einen im Hydraulikgehäuse (4) geführten Nehmerkolben (8), der gehäuse- außenseitig das Gaswechselventil (2) antreibt und gehäuseinnenseitig den Druckraum (5) begrenzt,
- und ein Hydraulikventil (9), das in geschlossenem Zustand die Verbindung zwischen dem Druckentlastungsraum (6) und dem Druckraum (5) unterbricht,
wobei der Entlüftungskanal (1 1 , 1 1 ') gehäuseinnenseitig über eine Drosselstelle (12) mit dem Druckentlastungsraum (6) verbunden ist und gehäuseau- ßenseitig mündet, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungskanal (1 1 , 1 1 ') einen Siphon mit einem jeweils bezüglich der Schwerkraft- und der Entlüftungsrichtung herunter führenden ersten Kanalabschnitt (14) und einem herauf führenden zweiten Kanalabschnitt (15) hat, wobei der unterste Abschnitt (17) des Siphons bei geschlossenem Gaswechselventil (2) unterhalb der Begrenzung (13) des Druckraums (5) vom Nehmerkolben (8) verläuft.
Hydraulikeinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungskanal (1 1 ') einen sich an den zweiten Kanalabschnitt (15) anschließenden dritten Kanalabschnitt (19) hat, der bezüglich der Schwerkraft- und der Entlüftungsrichtung bis zur gehäuseaußenseitigen Kanalmündung (16') herunter führt.
Hydraulikeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ka- nalmündung (16') bezüglich der Schwerkraftrichtung an der Unterseite des Hydraulikgehäuses (4) liegt.
4. Hydraulikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanalabschnitt (14) einen kreisförmigen Querschnitt hat, dessen Innendurchmesser mindestens 6 mm beträgt.
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