DE102014223988A1 - Hydraulic valve clearance compensation element for an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Bei einem hydraulischen Ausgleichselement (39) für die Ventilbetätigung in einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (40) und einem darin längsverschieblich angeordneten Kolben, welcher aus einem Kolbenoberteil (41) mit einem Ölvorratsraum (44) und einem Kolbenunterteil (42) mit einem Kugelventil (43) besteht, durch welches der Ölvorratsraum (44) von einem Hochdruckraum (45) für Öl getrennt ist, wobei das Kolbenunterteil (42) eine in dem Hochdruckraum (45) befindliche Ringwand (46) aufweist, ist erfindungsgemäß die Ringwand (46) des Kolbenunterteils (42) mit zumindest einem radial durchgehenden Schlitz (48) versehen. In der Ringwand (46) können auch mehrere Schlitze (48) in Umfangsrichtung in Abständen hintereinander angeordnet sein.In a hydraulic compensating element (39) for the valve actuation in an internal combustion engine, comprising a housing (40) and a longitudinally displaceable piston, which consists of a piston upper part (41) with an oil reservoir (44) and a piston lower part (42) with a ball valve ( 43), by means of which the oil reservoir (44) is separated from a high pressure chamber (45) for oil, the piston lower part (42) having an annular wall (46) located in the high pressure chamber (45), according to the invention the annular wall (46) of Piston lower part (42) provided with at least one radially continuous slot (48). In the annular wall (46) and a plurality of slots (48) may be arranged in the circumferential direction at intervals one behind the other.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Ausgleichselement für die Ventilbetätigung in einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse und einem darin längsverschieblich angeordneten Kolben, welcher aus einem Kolbenoberteil mit einem Ölvorratsraum und einem Kolbenunterteil mit einem Kugelventil besteht, durch welches der Ölvorratsraum von einem Hochdruckraum für Öl getrennt ist, wobei das Kolbenunterteil eine in dem Hochdruckraum befindliche Ringwand aufweist. The invention relates to a hydraulic compensating element for the valve actuation in an internal combustion engine, comprising a housing and a longitudinally displaceable piston, which consists of a piston upper part with an oil reservoir and a piston lower part with a ball valve, through which the oil reservoir is separated from a high-pressure chamber for oil, wherein the piston lower part has an annular wall located in the high-pressure chamber.

Ein Ausgleichselement nach dem Stand der Technik ist beispielsweise in dem Dokument DE 42 34 868 C2 beschrieben und dargestellt. Dort behindert die Ringwand die Luft, welche sich infolge des Luftgehaltes des Maschinenöls im Hochdruckraum an dessen oberem Ende an der Oberfläche des Öls angesammelt hat, aus dem Hochdruckraum herauszuströmen. Daher sind solche hydraulischen Ausgleichssysteme mit jeweils einer Ringwand im Hochdruckraum in ihrer Funktion beeinträchtigt, wenn Luft aus dem Hochdruckraum nicht austreten kann. Die kompressible, also zusammendrückbare Luft macht dann das Ausgleichselement „weich“, d. h. in seiner Funktion nachgebend, was zu einem erhöhten Öffnungs- oder Schließverlust des Ventils, zu Geräuschen und möglicherweise zu Beschädigungen des Maschinenventils führen kann. Die Hauptursache von Lufteintritt besteht in der Stellung und Arbeitsweise des Ausgleichselementes unter einem Neigungswinkel und in dem Luftgehalt des Maschinenöls. A compensation element according to the prior art is for example in the document DE 42 34 868 C2 described and illustrated. There obstructs the annular wall, the air, which has accumulated due to the air content of the machine oil in the high-pressure chamber at its upper end to the surface of the oil to flow out of the high-pressure chamber. Therefore, such hydraulic compensation systems, each with an annular wall in the high-pressure chamber impaired in their function when air from the high-pressure chamber can not escape. The compressible, so compressible air then makes the compensating element "soft", ie in its function yielding, which can lead to increased opening or closing loss of the valve, noise and possibly damage the machine valve. The main cause of air ingress is the position and operation of the compensating element at a tilt angle and in the air content of the engine oil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Ausgleichselement anzugeben, welches eine erhöhte Stabilität gegenüber der Anwesenheit von Luft und deren Eindringen in den Hochdruckraum aufweist.The invention has for its object to provide a hydraulic compensating element, which has an increased stability against the presence of air and their penetration into the high-pressure chamber.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Ringwand des Kolbenunterteils mit zumindest einem radial durchgehenden Schlitz versehen ist. Auf diese Weise kann Luft, welche sich über der Oberfläche des in dem Hochdruckraum gespeicherten Öls befindet, durch den Schlitz aus dem Innenraum der Ringwand und anschließend aus dem Hochdruckraum entweichen. Insbesondere bei hohem Luftgehalt im Öl wirkt sich die Anordnung des Schlitzes vorteilhaft aus.This object is achieved in that the annular wall of the piston lower part is provided with at least one radially continuous slot. In this way, air which is located above the surface of the oil stored in the high-pressure chamber can escape through the slot from the interior of the annular wall and then out of the high-pressure chamber. Especially at high air content in the oil, the arrangement of the slot has an advantageous effect.

In der Ringwand können auch mehrere Schlitze in Umfangsrichtung in Abständen hintereinander angeordnet sein. Dadurch ist ein Entweichen von Luft aus dem Innenraum der Ringwand bei jeder geneigten Anordnung des Ausgleichselementes gegenüber der Senkrechten möglich.In the annular wall and a plurality of slots can be arranged in the circumferential direction at intervals one behind the other. As a result, an escape of air from the interior of the annular wall with each inclined arrangement of the compensating element relative to the vertical is possible.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. Show it

1 ein Kolbenunterteil mit einer an der Unterseite angeordneten Ringwand mit drei radialen Schlitzen, in perspektivischer Darstellung; 1 a piston lower part with an arranged on the bottom ring wall with three radial slots, in perspective view;

2 ein Ausgleichselement im Längsschnitt; 2 a compensation element in longitudinal section;

3 das Ausgleichselement im Querschnitt gemäß Linie III-III der 2; 3 the compensating element in cross section according to line III-III of 2 ;

4 einen Ventiltrieb nach dem vorbekannten Stand der Technik mit einem Abstützelement, im Schnitt; 4 a valve train according to the prior art with a support element, in section;

5 das in 4 verwendete Abstützelement, in einem Halbschnitt. 5 this in 4 used support element, in a half section.

In 4 ist ein Ventiltrieb 1 einer Hubkolbenbrennkraftmaschine nach dem Stand der Technik dargestellt. Der Ventiltrieb 1 ist in einem Zylinderkopf 2 angeordnet und besteht aus einem Nocken 3 einer Nockenwelle, einem Schlepphebel 4 mit einer Rolle 5, einem Abstützelement 6 und einem Gaswechselventil 7. Das Abstützelement 6 ist in einer Aufnahmebohrung 8 des Zylinderkopfs 2 angeordnet. Über eine Druckmittelbohrung 9 wird es mit Öl versorgt und weist einen kugelförmigen Endabschnitt 10 auf, auf welchem eine Kugelkalotte 11 des Schlepphebels 4 abgestützt ist.In 4 is a valve train 1 a reciprocating internal combustion engine according to the prior art. The valve train 1 is in a cylinder head 2 arranged and consists of a cam 3 a camshaft, a drag lever 4 with a roll 5 , a support element 6 and a gas exchange valve 7 , The support element 6 is in a receiving hole 8th of the cylinder head 2 arranged. About a pressure fluid hole 9 it is supplied with oil and has a spherical end portion 10 on which a spherical cap 11 of the rocker arm 4 is supported.

Der Schlepphebel 4 ist als Blechformteil mit einem U-förmigen Querschnitt hergestellt. An seinem der Kugelkalotte 11 gegenüberliegenden Ende 12 greift der Schlepphebel 4 an einem Ventilschaft 13 des Gaswechselventils 7 an, das einen Ventilteller 14 aufweist und über eine Ventilfeder 15 in Schließstellung vorgespannt ist. Die Ventilfeder 15 ist über einen Federteller 16 am Ventilschaft 13 in axialer Richtung festgelegt. Die Rolle 5 ist über einen Bolzen 17 in Seitenwänden des Schlepphebels geführt. Zur drehbaren Lagerung der Rolle 5 an dem Bolzen 17 dient ein Nadellager 20. Bei der Rotation des Nockens 3 wälzt sich die Rolle 5 am Umfang des Nockens 3 ab. Innerhalb der Kugelkalotte 11 ist eine Sackbohrung 21 vorgesehen. Über dem Äußeren der Kugelkalotte 11 steht ein Dom 22 vor, dort ist eine Bohrung 23 angeordnet, mittels welcher ein feiner Schmiermittelstrahl unter tangentialem Verlauf zur Rolle 5 auf deren Lauffläche 24 aufgetragen wird.The rocker arm 4 is made as a sheet metal part with a U-shaped cross-section. At his the ball dome 11 opposite end 12 engages the rocker arm 4 on a valve stem 13 of the gas exchange valve 7 on, that's a valve plate 14 has and a valve spring 15 is biased in the closed position. The valve spring 15 is over a spring plate 16 at the valve stem 13 fixed in the axial direction. The role 5 is about a bolt 17 guided in side walls of the finger lever. For rotatable storage of the roll 5 on the bolt 17 serves a needle bearing 20 , At the rotation of the cam 3 the role rolls 5 on the circumference of the cam 3 from. Inside the spherical cap 11 is a blind hole 21 intended. Above the exterior of the spherical calotte 11 there is a dome 22 in front, there is a hole 23 arranged, by means of which a fine jet of lubricant under tangential course to the role 5 on the tread 24 is applied.

In 5 ist das Abstützelement 6 nach dem Stand der Technik dargestellt. Es besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 28 mit einem darin angeordneten Ventilspiel-Ausgleichselement 29. Zu diesem Zweck ist im Gehäuse 28 eine aus einem Kolbenoberteil 30 und einem Kolbenunterteil 31 bestehende Einheit längsverschieblich geführt. Stirnseitig des Kolbenunterteils 31, das ein Kugelventil 32 aufnimmt, ist ein Hochdruckraum 33 vorgesehen, während das Kolbenoberteil 30 und das Kolbenunterteil 31 in ihrem Inneren einen Ölvorratsraum 34 bilden. Wie die 5 zeigt, ist an der Unterseite des Kolbenunterteils 31 eine das Kugelventil 32 umgebende Ringwand ausgebildet, die sich innerhalb des Hochdruckraumes 33 befindet. In den Ölvorratsraum 34 kann das Druckmittel aus der in 4 dargestellten Druckmittelbohrung 9 über mehrere Versorgungsbohrungen 35, 36 und 37 gelangen. In 5 is the support element 6 represented according to the prior art. It basically consists of a housing 28 with a valve clearance compensating element disposed therein 29 , For this purpose is in the housing 28 one from a piston top 30 and a piston bottom 31 existing unit longitudinally displaceable. Front side of the piston lower part 31 that is a ball valve 32 is a high pressure room 33 provided while the piston upper part 30 and the piston lower part 31 in its interior an oil reservoir 34 form. As the 5 shows is at the bottom of the piston base 31 a ball valve 32 surrounding annular wall formed, located within the high-pressure chamber 33 located. In the oil storage room 34 can the pressure medium from the in 4 illustrated pressure medium bore 9 over several supply holes 35 . 36 and 37 reach.

Am Kolbenoberteil 30 ist endseitig der kugelförmige Endabschnitt 10 ausgebildet, an dem gemäß 4 die Kugelkalotte 11 anliegt. In Richtung der Längsmittelachse verläuft durch den kugelförmigen Endabschnitt 10 ein erster Abschnitt eines Schmiermittelkanals 38. Das über diesen ersten Abschnitt des Schmiermittelkanals 38 aus dem Ölvorratsraum 34 austretende Öl gelangt, wie aus 4 hervorgeht, in die Sackbohrung 21 und von dort aus wird es über die Bohrung 23 auf die Lauffläche 24 der Rolle 5 gespritzt.At the piston upper part 30 is the end of the spherical end portion 10 designed according to the 4 the spherical cap 11 is applied. In the direction of the longitudinal central axis extends through the spherical end portion 10 a first section of a lubricant channel 38 , The over this first section of the lubricant channel 38 from the oil storage room 34 escaping oil passes as out 4 emerges in the blind hole 21 and from there it gets over the hole 23 on the tread 24 the role 5 injected.

Das in 2 dargestellte erfindungsgemäße Ausgleichselement 39 weist ebenso wie das vorbekannte Abstützelement 6 ein Gehäuse 40 auf, mit einem darin längsverschiebbaren Kolben, welcher aus einem Kolbenoberteil 41 und einem Kolbenunterteil 42 besteht. An der unteren Stirnseite des Kolbenunterteils 42 ist ein Kugelventil 43 angeordnet, durch welches ein in dem Kolbenoberteil 41 befindlicher Ölvorratsraum 44 von einem Hochdruckraum 45 getrennt ist. Dieser befindet sich in dem Gehäuse 40 unterhalb des Kolbenunterteils 42 mit dem Kugelventil 43. An der Unterseite des Kolbenunterteils 42 ist eine Ringwand 46 ausgebildet. Diese ist erforderlich, um den Ventilkörper 47, in welchem sich die Ventilkugel befindet, zu halten. Erfindungsgemäß weist die Ringwand 46, wie aus 1 ersichtlich ist, drei radial durchgehende Schlitze 48 auf, die in der Ringwand 46 in Umfangsrichtung in Abständen hintereinander angeordnet sind.This in 2 illustrated compensation element according to the invention 39 has as well as the previously known support element 6 a housing 40 on, with a longitudinally displaceable piston, which consists of a piston upper part 41 and a piston bottom 42 consists. At the lower end of the piston lower part 42 is a ball valve 43 arranged, through which a in the piston upper part 41 located oil reservoir 44 from a high pressure room 45 is disconnected. This is located in the housing 40 below the piston lower part 42 with the ball valve 43 , At the bottom of the piston lower part 42 is an annular wall 46 educated. This is required to the valve body 47 , in which the valve ball is to hold. According to the invention, the annular wall 46 , like out 1 it can be seen, three radially continuous slots 48 on that in the ring wall 46 are arranged in the circumferential direction at intervals one behind the other.

Der Ölvorratsraum 44 wird im Wesentlichen von dem Kolbenoberteil 41 gebildet, hat aber auch einen Anteil in dem Innenraum des Kolbenunterteils 42. Öl gelangt durch eine Versorgungsbohrung 49 des Gehäuses 40 und eine Versorgungsbohrung 50 des Kolbenoberteils 41 in den Ölvorratsraum 44 und kann für die Schmierung von Ventiltriebsteilen durch eine Schmierungsöffnung 51 des Kolbenoberteils 41 aus dem Ölvorratsraum 44 austreten.The oil storage room 44 is essentially from the piston top 41 formed, but also has a share in the interior of the piston base 42 , Oil passes through a supply hole 49 of the housing 40 and a supply hole 50 of the piston top 41 in the oil storage room 44 and can be used for lubrication of valve train parts through a lubrication port 51 of the piston top 41 from the oil storage room 44 escape.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Ventiltrieb valve train
22
Zylinderkopf  cylinder head
33
Nocken  cam
44
Schlepphebel  cam follower
55
Rolle role
66
Abstützelement supporting
77
Gaswechselventil  Gas exchange valve
88th
Aufnahmebohrung location hole
99
Druckmittelbohrung Pressure medium bore
1010
Endabschnitt end
1111
Kugelkalotte spherical cap
1212
Ende The End
1313
Ventilschaft valve stem
1414
Ventilteller valve disc
1515
Ventilfeder valve spring
1616
Federteller spring plate
1717
Bolzen bolt
2020
Nadellager needle roller bearings
2121
Sackbohrung blind hole
2222
Dom cathedral
2323
Bohrung drilling
2424
Lauffläche tread
2828
Gehäuse casing
2929
Ventilspiel-Ausgleichselement Valve lash adjuster
3030
Kolbenoberteil  Piston crown
3131
Kolbenunterteil  Piston part
3232
Kugelventil ball valve
3333
Hochdruckraum  High-pressure chamber
3434
Ölvorratsraum Oil reservoir
3535
Versorgungsbohrung  supply hole
3636
Versorgungsbohrung  supply hole
3737
Versorgungsbohrung  supply hole
3838
Schmiermittelkanal  lubricant channel
3939
Ausgleichselement  compensation element
4040
Gehäuse casing
4141
Kolbenoberteil  Piston crown
4242
Kolbenunterteil  Piston part
4343
Kugelventil ball valve
4444
Ölvorratsraum Oil reservoir
4545
Hochdruckraum  High-pressure chamber
4646
Ringwand ring wall
4747
Ventilkörper valve body
4848
Schlitz slot
4949
Versorgungsbohrung supply hole
5050
Versorgungsbohrung  supply hole
5151
Schmierungsöffnung  lubrication opening

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 4234868 C2 [0002] DE 4234868 C2 [0002]

Claims (2)

Hydraulisches Ausgleichselement (39) für die Ventilbetätigung in einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (40) und einem darin längsverschieblich angeordneten Kolben, welcher aus einem Kolbenoberteil (41) mit einem Ölvorratsraum (44) und einem Kolbenunterteil (42) mit einem Kugelventil (43) besteht, durch welches der Ölvorratsraum (44) von einem Hochdruckraum (45) für Öl getrennt ist, wobei das Kolbenunterteil (42) eine in dem Hochdruckraum (45) befindliche Ringwand (46) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringwand (46) des Kolbenunterteils (42) mit zumindest einem radial durchgehenden Schlitz (48) versehen ist.Hydraulic compensating element ( 39 ) for the valve actuation in an internal combustion engine, with a housing ( 40 ) and a longitudinally displaceably arranged piston, which consists of a piston upper part ( 41 ) with an oil reservoir ( 44 ) and a piston lower part ( 42 ) with a ball valve ( 43 ) through which the oil reservoir ( 44 ) from a high pressure room ( 45 ) is separated for oil, wherein the piston lower part ( 42 ) one in the high pressure room ( 45 ) located annular wall ( 46 ), characterized in that the annular wall ( 46 ) of the piston lower part ( 42 ) with at least one radially continuous slot ( 48 ) is provided. Ausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ringwand (46) mehrere Schlitze (48) in Umfangsrichtung in Abständen hintereinander angeordnet sind.Compensation element according to claim 1, characterized in that in the annular wall ( 46 ) several slots ( 48 ) are arranged in the circumferential direction at intervals one behind the other.
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