DE3708777A1 - Valve gear for diesel internal combustion engines - Google Patents
Valve gear for diesel internal combustion enginesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Ventiltrieb für Diesel-Brennkraftmaschinen mit den Ein- und Auslaßventilen zugeordneten selbsttätigen Ventilspielausgleichs einrichtungen.The invention relates to a valve train for diesel internal combustion engines with automatic valve clearance compensation assigned to the intake and exhaust valves facilities.
Herkömmliche Diesel-Brennkraftmaschinen, insbesondere solche, die nach dem Vorkammer- oder Wirbelkammer-Verfahren arbeiten, benötigen zum problemlosen Anspringen im kalten Zustand, insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen, ein relativ hohes Verdichtungsverhältnis. Dieses liegt auf jeden Fall höher als das unter Wirkungsgradgesichtspunkten optimale Verdichtungsverhältnis eines Dieselmotors. So sind beispielsweise Diesel-Brennkraftmaschinen für Personenkraft fahrzeuge bekannt, deren Verdichtungsverhältnis zwecks Erzielung eines beanstan dungsfreien Kaltstarts bei 23 liegt, während das wirkungsgradmäßig günstigste Verdichtungsverhältnis bei nur ca. 16 liegt. Das im wesentlichen allein zur Errei chung eines problemlosen Kaltstarts der Dieselbrennkraftmaschine vorgesehene, relativ hohe Verdichtungsverhältnis führt also zu einer Verschlechterung des Wirkungs grades der Brennkraftmaschine während des Betriebs und macht gleichzeitig eine höhere Anlasserleistung erforderlich. Ein weiterer Nachteil dieser allein aus Anspring gründen erhöhten Verdichtungsverhältnisse besteht darin, daß bei diesen Motoren aufgrund des nur geringen Abstandes zwischen dem Zylinderkopf und dem Kolben boden bereits kleine Fertigungstoleranzen die Gefahr einer Berührung zwischen den Ventilen und dem Kolben entstehen lassen. Die Folgen solcher Ventilaufsetzer sind erhöhter Ringverschleiß, größerer Ölverbrauch und im Extremfall auch eine Zerstörung der Brennkraftmaschine. Conventional diesel internal combustion engines, in particular those designed according to the Antechamber or swirl chamber procedures work for easy Starting in a cold state, especially at low outside temperatures, a relatively high compression ratio. This is definitely higher than the optimal compression ratio from an efficiency point of view Diesel engine. For example, diesel internal combustion engines are for passenger power vehicles known, the compression ratio for the purpose of achieving a complaint free cold starts at 23, while the lowest in efficiency Compression ratio is only about 16. That is essentially only for achievement provided a problem-free cold start of the diesel engine, relatively high compression ratio leads to a deterioration in the effectiveness degree of the internal combustion engine during operation and at the same time makes one higher starter power required. Another disadvantage of this is just starting establish increased compression ratios is that in these engines due to the small distance between the cylinder head and the piston even small manufacturing tolerances create the risk of contact between the valves and the piston. The consequences of such valve attachments are increased ring wear, greater oil consumption and in extreme cases also one Destruction of the internal combustion engine.
Nun zeigt sich jedoch in der Praxis, daß die theoretisch erreichbaren Kompres sionsverhältnisse gerade während des Startvorganges häufig gar nicht erreicht werden, beispielsweise weil die Einlaßventile, um bei Vollast eine möglichst gute Zylinderfüllung zu erreichen, relativ spät nach dem unteren Totpunkt des Kolbens schließen. Bei hohen Drehzahlen schiebt nämlich die im Saugrohr strömende Luft säule auch gegen den bereits wieder nach oben sich bewegenden Kolben noch Luft in den Zylinder. Dieser Effekt kann jedoch von der nur sehr schwachen Strö mung bei den relativ niedrigen Anlaßdrehzahlen nicht erreicht werden. Hier geht bei gleichen Einlaßventilschließzeiten ein Teil der Luftfüllung infolge des nach oben laufenden Kolbens durch das noch offene Einlaßventil wieder verloren. Das reale Kompressionsverhältnis ist also beim Anlassen sehr viel kleiner als das theore tische, bei der Auslegung zugrundegelegte Kompressionsverhältnis von beispielsweise ε = 23.Now, however, it is shown in practice that the theoretically achievable compression ratios are often not achieved during the starting process, for example because the inlet valves close relatively late after bottom dead center of the piston in order to achieve the best possible cylinder filling at full load. At high speeds, the air column flowing in the intake manifold pushes air into the cylinder even against the piston, which is already moving upwards again. However, this effect cannot be achieved by the very weak flow at the relatively low cranking speeds. Here, with the same intake valve closing times, part of the air filling is lost again due to the piston running upward through the still open intake valve. The real compression ratio when starting is therefore much smaller than the theoretical compression ratio on which design is based, for example ε = 23.
In der Fig. 1 der Zeichnung sind in einem Diagramm der Kompressionsendtemperatur über dem Schließzeitpunkt des Einlaßventils Kurven für verschiedene Kompres sionsverhältnisse zwischen ε = 18 und ε = 24 angegeben. Hieraus kann man er kennen, daß durch Vorverlegen des Schließzeitpunktes von 90° KW nach UT auf 65° KW nach UT die Kurve für ε = 18 dieselbe Kompressionsendtemperatur er reicht wie vorher bei 90° KW nach UT die Kurve für ε = 24. Während eine solche Vorverlegung des Schließzeitpunktes des Einlaßventils für den Start sehr vorteilhaft wäre, ergäbe sich durch die gleiche Maßnahme bei Vollast ein Nachteil im Hinblick auf die Luftfüllung der Zylinder.In Fig. 1 of the drawing, curves for various compression ratios between ε = 18 and ε = 24 are given in a diagram of the compression end temperature over the closing time of the intake valve. From this one can know that by advancing the closing time from 90 ° KW to UT to 65 ° KW to UT the curve for ε = 18 the same compression end temperature as before 90 ° KW to UT the curve for ε = 24. While one such an advance of the closing time of the intake valve for the start would be very advantageous, the same measure would result in a disadvantage with regard to the air filling of the cylinders at full load.
Es sind zwar schon Einrichtungen bekannt, die die Ventilöffnungs- und -schließ zeiten in Abhängigkeit von der Leistung der Brennkraftmaschine verändern. Diese Einrichtungen erfordern jedoch einen relativ großen technischen Aufwand.There are already known devices that open and close the valve change times depending on the performance of the internal combustion engine. These However, facilities require a relatively large amount of technical effort.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, mit einer einfachen technischen Maßnahme beide Forderungen zu erfüllen, nämlich einen früheren Schließzeitpunkt der Einlaßventile für den Start der Brennkraft maschine und einen späteren Schließzeitpunkt für den Normalbetrieb zu erreichen. Wenn dies gelingen würde, könnte das Kompressionsverhältnis der Diesel-Brenn kraftmaschine ohne Verlust an Kompressionsendtemperaturen in Richtung auf einen Optimalwert des Kompressionsverhältnisses verkleinert werden. The object on which the present invention is based is therefore to meet both requirements with a simple technical measure, namely an earlier closing time of the intake valves for starting the internal combustion engine machine and a later closing time for normal operation. If this were successful, the compression ratio of the diesel burner could be reduced engine without loss of compression end temperatures towards an optimal value of the compression ratio can be reduced.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentan spruchs 1. Erfindungsgemäß wird also für den Start bewußt ein Ventilspiel einge stellt und in Kauf genommen, das praktisch eine Vorverlegung des Schließzeit punkts des Einlaßventils bringt. Auf die bei normalerweise konzipierten Ventiler hebungskurven üblichen sanften Öffnungs- und Schließrampen, zur weitgehenden Vermeidung von Geräuschen und Verschleiß, wird auch bei Anwendung von "spiel freien" Hydrostößeln nicht ganz verzichtet. Bei Vorhandensein eines Ventilspiels wird die gesamte Ventilerhebung jedoch um das Maß des Ventilspiels reduziert, wodurch ein großer Teil der Öffnungs- und Schließrampen abgeschnitten wird, so daß das Ventil später und härter öffnet und darüberhinaus auch früher und härter schließt. Im Endeffekt ergibt sich also eine Veränderung der Steuerzeiten, wodurch insbesondere der Schließzeitpunkt sich in Richtung auf den unteren Tot punkt des Kolbens hin bewegt. Erfindungsgemäß soll nun vorgesehen werden, daß ein solches bewußtes Ventilspiel nur für den Startvorgang eingestellt wird, während sich im weiteren Betrieb dieses Ventilspiel durch die Wirkung der Ventilspielaus gleichseinrichtung aufhebt, so daß im Normalbetrieb der ursprüngliche Zustand wieder erreicht wird.The solution to this problem arises according to the characteristics of the patent Proverb 1. According to the invention, a valve clearance is deliberately engaged for the start represents and put up with that, practically bringing the closing time forward point of the intake valve. On the normally designed valves Lifting curves usual gentle opening and closing ramps, for the most part Avoiding noise and wear and tear, is also when using "spiel free "hydraulic tappets not completely dispensed with. In the presence of a valve clearance however, the entire valve lift is reduced by the amount of valve clearance, which cuts off a large part of the opening and closing ramps, so that the valve opens later and harder and also earlier and closes harder. The bottom line is a change in tax times, whereby in particular the closing time in the direction of the bottom dead point of the piston. According to the invention it should now be provided that such a conscious valve clearance is only set for the starting process, while this valve clearance is affected by the effect of the valve clearance equalizer cancels so that in normal operation the original state is reached again.
Bei herkömmlichen hydraulischen Ventilspielausgleichseinrichtungen tritt ein solches Ventilspiel bereits bei denjenigen Ventilen auf, die im Zeitpunkt des Stillstands der Brennkraftmaschine gerade geöffnet sind. Die an dem Ventil angreifende Ventilschließfeder belastet dann nämlich die Ventilspielausgleichseinrichtung und bewirkt eine Verkleinerung des hydraulischen Arbeitsraums infolge des Austritts des Arbeitsmittels an der Führungspassung des Kolbens. Während aber ein solches Ventilspiel bei den herkömmlichen Ventilspielausgleichseinrichtungen im allgemeinen unerwünscht und nur an einem, nämlich dem beim Stillstand der Brennkraftmaschine gerade geöffneten Einlaßventil, auftrat (sofern es sich um eine Vierzylinder-Vier takt-Brennkraftmaschine handelte), wird gemäß der Erfindung ein derartiges Ventil spiel bewußt und bei allen Ventilspielausgleichseinrichtungen der Einlaßventile eingestellt. Das durch dieses Ventilspiel aller Einlaßventile bewirkte frühere Schließen der Ventile während des Anlaßvorgangs hat zur Folge, daß mehr Luft in den Zylin dern zurückgehalten werden kann und so eine höhere Verdichtungsendtemperatur erreicht wird. Diese erhöhte Verdichtungsendtemperatur hat nun ein besseres Entzünden des Dieselkraftstoffs und damit ein leichteres Anspringen der Brennkraft maschine zur Folge.Such occurs in conventional hydraulic valve lash adjusters Valve play already occurs on those valves which are at the time of the standstill the internal combustion engine are just open. The one attacking the valve Valve closing spring then loads the valve lash adjuster and causes a reduction in the hydraulic working space as a result of the outlet of the working medium on the guide fit of the piston. But while such Valve lash in the conventional valve lash adjusters in general undesirable and only on one, namely that when the internal combustion engine is at a standstill just opened intake valve, occurred (if it is a four-cylinder four clocked internal combustion engine), is such a valve according to the invention play consciously and with all valve lash adjusters of the intake valves set. The earlier closing caused by this valve clearance of all intake valves The valves during the start-up process result in more air in the cylinder which can be retained and thus a higher compression temperature is achieved. This increased final compression temperature now has a better one Ignition of the diesel fuel and thus easier starting of the internal combustion engine machine result.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange geben.Appropriate embodiments of the invention are set out in the subclaims give.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die im folgenden näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt inIn the drawing, two embodiments of the invention are shown, the are explained in more detail below. The drawing shows in
Fig. 1 das Diagramm der Kompressionsendtemperatur über dem Schließ zeitpunkt der Einlaßventile mit dem Kompressionsverhältnis ε als Parameter, Fig. 1 shows the diagram of the compression end temperature to the closing time of the inlet valves to the compression ratio ε as parameter,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ventilspielausgleichseinrichtung und Fig. 2 shows a longitudinal section through a first embodiment of a valve lash adjuster according to the invention and
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilspielausgleichseinrichtung. Fig. 3 shows a longitudinal section through a second embodiment of the valve lash adjuster according to the invention.
Während das in der Fig. 1 gezeigte Diagramm der Kompressionsendtemperatur über dem Schließzeitpunkt des Einlaßventils bereits oben näher erläutert wurde, wird im folgenden auf die Ventilspielausgleichseinrichtungen nach den Fig. 2 und 3 eingegangen. Dabei sind in den beiden Darstellungen jeweils gleiche oder vergleichbare Bauteile mit den gleichen, gegebenenfalls mit einem Strich versehenen Bezugszeichen angegeben.While the diagram of the compression end temperature over the closing time of the intake valve shown in FIG. 1 was already explained in more detail above, the valve lash compensation devices according to FIGS . 2 and 3 will be discussed below. In the two representations, identical or comparable components are given the same reference numerals, optionally with a dash.
So bezeichnet 1 die Ventilspielausgleichseinrichtung insgesamt, während 2 eine Nockenwelle mit einem Nocken 3 zur Betätigung eines Einlaßventils angibt, von dem in den hier gezeigten Ausführungsbeispielen lediglich der Ventilschaft 4 mit einem an diesem gehaltenen Ventilteller 6 und einer Ventilfeder 5 angedeutet ist. Dabei ist die Ventilspielausgleichseinrichtung 1 zwischen dem Nocken 3 und dem Ventilschaft 4 angeordnet und im Prinzip nach Art herkömmlicher hydraulischer Ausgleichselemente ausgebildet. Die Ventilspielausgleichseinrichtung könnte im übrigen auch zwischen dem Nocken und einem das Ventil betätigenden Kipp- oder Schwenkhebel angeordnet sein.So 1 designates the valve lash adjuster as a whole, while 2 indicates a camshaft with a cam 3 for actuating an intake valve, of which only the valve stem 4 with a valve disk 6 held thereon and a valve spring 5 is indicated in the exemplary embodiments shown here. The valve clearance compensation device 1 is arranged between the cam 3 and the valve stem 4 and is designed in principle in the manner of conventional hydraulic compensation elements. The valve lash adjuster could also be arranged between the cam and a rocking or pivoting lever actuating the valve.
Die Ventilspielausgleichseinrichtung 1 weist einen becherförmigen Stößel 7 auf, an dessen Boden der Nocken 3 zum Eingriff kommt. Mit 8 und 9 sind zylindrische Führungen angegeben, von denen eine direkt am Boden des Stößels 7 und die andere über eine konisch verlaufende Ringwand 10 am Schaft des Stößels 7 befestigt ist. Zwischen diesen Führungen 8, 9 ist ein topfförmiger Kolben 11 axial verschiebbar gehalten. Dieser topfförmige Kolben 11 schließt einen hydraulischen Arbeitsraum 20 ein, der über eine in einer Querwand 17 der Führung 8 angeordnete Durch gangsöffnung 18 mit einem in der zylindrischen Führung 8 gebildeten Vorraum 21 in Verbindung bringbar ist, der seinerseits über einen im Boden des Stößels 7 vorgesehenen Überströmkanal 22 mit einem den Kolben 11 umgebenden Raum 23 in Verbindung steht. Dieser Raum 23 erhält Druckmittel über eine im Schaft des Stößels 7 angeordnete Zutrittsbohrung 24.The valve lash adjuster 1 has a cup-shaped tappet 7 , on the bottom of which the cam 3 engages. With 8 and 9 cylindrical guides are given, one of which is attached directly to the bottom of the plunger 7 and the other via a conical ring wall 10 on the shaft of the plunger 7 . A pot-shaped piston 11 is held axially displaceably between these guides 8 , 9 . This cup-shaped piston 11 includes a hydraulic working space 20 , which can be connected via a through-opening 18 arranged in a transverse wall 17 of the guide 8 to a vestibule 21 formed in the cylindrical guide 8 , which in turn is provided via a in the bottom of the plunger 7 Overflow channel 22 communicates with a space 23 surrounding the piston 11 . This space 23 receives pressure medium via an access bore 24 arranged in the shaft of the tappet 7 .
Die Durchgangsöffnung 18 zwischen dem Vorraum 21 und dem hydraulischen Arbeits raum 20 wird durch ein Rückschlagventil verschlossen, das durch einen von einer Feder 15 beaufschlagten, hier als Kugel ausgebildeten Ventilkörper 16 gebildet wird. Das freie Ende der Feder 15 stützt sich dabei am Boden eines topfförmigen Halteelements 14 ab, das seinerseits von einer am Boden 12 des Kolbens 11 abge stützten Feder 13 gegen die Querwand 17 der Führung 8 gedrückt wird.The through opening 18 between the vestibule 21 and the hydraulic working space 20 is closed by a check valve which is formed by a valve body 16 acted upon by a spring 15 , here designed as a ball. The free end of the spring 15 is supported on the bottom of a pot-shaped holding element 14 , which in turn is pressed against the transverse wall 17 of the guide 8 by a spring 13 supported on the bottom 12 of the piston 11 .
Die Funktion dieser bis hierher herkömmlichen hydraulischen Ventilspielausgleichs einrichtung ist die, daß die von dem Nocken 3 auf den Stößel ausgeübte Betätigungs kraft über das in dem hydraulischen Arbeitsraum 20 eingeschlossene inkompressible Arbeitsmittel auf den Kolben 11 und von dessen Boden direkt auf den Ventilschaft 4 übertragen wird. Durch den bei der Betätigung ausgeübten Druck kann aus dem Kolben 11 über die zwischen diesem und der Führung 8 vorgesehenen Ringspalt 28 kleine Mengen an Arbeitsmittel entweichen. Dabei gleitet der Kolben 11 etwas über die Führung 8, so daß der hydraulische Arbeitsraum 20 kleiner und die Feder 13 gespannt wird. Beim Ablaufen des Nockens 3 von der Gleitbahn des Stößels 7 schließt unter dem Druck der an dem Ventilschaft 4 über den Ventilfederteller 6 angreifenden Ventilfeder 5 das Ventil und drückt dabei den Stößel 7 nach oben. Nach dem Schließen des Ventils kann sich die Feder 13 in dem hydraulischen Arbeitsraum 20 entspannen und dabei das durch den Druckmittelverlust aufgetretene geringfügige Ventilspiel ausgleichen, indem über das öffnende Rückschlagventil 15, 16 Arbeitsmittel aus dem Raum 21 in den hydraulischen Arbeitsraum 20 nachfließt. Dieser Vorgang kann sich, falls ein größeres Ventilspiel entstanden ist gegebenen falls so lange wiederholen, bis der hydraulische Arbeitsraum 20 bei geschlossenem Ventil vollständig gefüllt ist.The function of this conventional hydraulic valve lash adjuster up to this point is that the actuation force exerted by the cam 3 on the tappet is transmitted via the incompressible working medium enclosed in the hydraulic working chamber 20 to the piston 11 and from the bottom thereof directly to the valve stem 4 . Due to the pressure exerted during actuation, small amounts of working fluid can escape from the piston 11 via the annular gap 28 provided between the latter and the guide 8 . The piston 11 slides somewhat over the guide 8 , so that the hydraulic working space 20 is smaller and the spring 13 is tensioned. On expiration of the cam 3 of the slide of the plunger 7 closes under pressure from acting on the valve stem 4 via the valve spring retainer 6 valve spring 5, the valve and presses the plunger 7 upward. After closing the valve, the spring 13 can relax in the hydraulic working chamber 20 and thereby compensate for the occurred by the loss of pressure medium small valve clearance by continues to flow via the opening check valve 15, 16 working medium from the space 21 in the hydraulic working chamber twentieth If a larger valve clearance has arisen, this process can be repeated until the hydraulic working space 20 is completely filled when the valve is closed.
Befindet sich das Ventil bei stehender Brennkraftmaschine gerade im geöffneten Zustand, dann wirkt auf den Kolben 11 die Schließkraft der Ventilschließfeder 5, so daß mit der Zeit das in dem hydraulischen Arbeitsraum 20 eingeschlossene Arbeitsmittel durch den Führungsringspalt 28 herausgedrückt wird. Diese Verklei nerung des hydraulischen Arbeitsraums 20 setzt sich im Stillstand der Brennkraft maschine so lange fort, bis der Kolben 11 bzw. ein an diesem angebrachter Ring bund an dem Stößel bzw. an der Führung 8 zur Anlage kommt. In jedem Fall ergibt sich dadurch ein größeres Ventilspiel, das erst nach einigen Umdrehungen der Brennkraftmaschine nach dem Start derselben durch das Nachfließen von Arbeitsmittel in den hydraulischen Arbeitsraum 20 wieder ausgeglichen wird. If the valve is in the open state when the internal combustion engine is stationary, then the closing force of the valve closing spring 5 acts on the piston 11 , so that over time the working medium enclosed in the hydraulic working space 20 is pressed out by the guide ring gap 28 . This Verklei reduction of the hydraulic working space 20 continues at a standstill of the internal combustion engine until the piston 11 or an attached ring collar on the plunger or on the guide 8 comes to rest. In any case, this results in a larger valve lash, which is only compensated for after a few revolutions of the internal combustion engine after it has started by the flowing of working fluid into the hydraulic working space 20 .
Erfindungsgemäß soll nun eine Vorrichtung vorgesehen werden, die zumindest bei niedrigen Temperaturen der Brennkraftmaschine im Stillstand derselben be wußt dafür sorgt, daß alle Ventilspielausgleichseinrichtungen der Einlaßventile, also nicht nur die der gerade offenstehenden Einlaßventile, ein solches Ventilspiel beim Start aufweisen. Dazu ist bei der Ausführung nach der Fig. 2 in dem Vorraum 21 ein Bimetallstreifen 25 vorgesehen, der durch eine zylindrische Buchse 26 in der Führung 8 kurz oberhalb der Querwand 17 gehalten wird. An diesem Bime tallstreifen 25 ist ein Betätigungsstift 27 angebracht, der auf die Ventilkugel 16 des Rückschlagventils ausgerichtet ist. Der Bimetallstreifen 25 soll nun so beschaffen sein, daß er bei niedrigen Umgebungstemperaturen, also bei niedrigen Arbeitstemperaturen, sich nach unten auswölbt und dabei über den Betätigungsstift 27 die Ventilkugel 16 aus der die Durchgangsöffnung 18 versperrenden Stellung entgegen der Wirkung der Feder 15 abhebt. Dies hat zur Folge, daß während der ersten Umdrehungen der Brennkraftmaschine beim Starten die Wirkung des Rück schlagventils aufgehoben wird und folglich das in dem hydraulischen Arbeitsraum 20 eingeschlossene Arbeitsmittel während der Ventilbetätigung in den Vorraum 21 entweichen kann, so daß der Kolben 11 zur Vergrößerung des Ventilspiels zusammen gedrückt wird. Dieses an allen Einlaßventilen nunmehr vorhandene Ventilspiel bewirkt, wie dies oben bereits erläutert wurde, ein früheres Schließen der Einlaßventile mit der Folge einer erhöhten Kompressionsendtemperatur, was ein leichteres Anspringen der Dieselmotoren zur Folge hat. Wenn nach einiger Betriebszeit die Temperatur des Arbeitsmittels, das vorzugsweise aus dem Motoröl besteht, ange stiegen ist, dehnt sich der Bimetallstreifen 25 in der Zeichnung nach oben durch, so daß die Betätigung der Ventilkugel durch den Betätigungsstift 27 beendet wird. Von diesem Moment an kann das zuvor eingestellte Ventilspiel durch sukzessive suggestive Füllung des hydraulischen Arbeitsraums 20 mit Arbeitsmittel wieder in der bekannten Weise ausgeglichen werden, so daß in der Folge kein Ventilspiel mehr vorhanden ist und die Einlaßventile zu den vorgegebenen Schließzeiten schließen.According to the invention, a device is now to be provided which, at least at low temperatures of the internal combustion engine at a standstill, ensures that all valve lash compensation devices of the intake valves, that is to say not only those of the currently open intake valves, have such a valve clearance at the start. For this purpose, a bimetallic strip 25 is provided in the antechamber 21 in the embodiment according to FIG. 2, which is held by a cylindrical bushing 26 in the guide 8 just above the transverse wall 17 . At this Bime tallstreifen 25 an actuating pin 27 is attached, which is aligned with the valve ball 16 of the check valve. The bimetallic strip 25 should now be such that it bulges downward at low ambient temperatures, that is to say at low working temperatures, and thereby lifts the valve ball 16 from the position blocking the passage opening 18 against the action of the spring 15 via the actuating pin 27 . This has the consequence that during the first revolutions of the internal combustion engine when starting the effect of the check valve is canceled and consequently the working fluid enclosed in the hydraulic working space 20 can escape during the valve actuation in the anteroom 21 , so that the piston 11 increases the valve clearance pressed together. This valve clearance now present on all intake valves, as has already been explained above, causes the intake valves to close earlier, with the result of an increased compression end temperature, which results in easier starting of the diesel engines. If after some operating time the temperature of the working fluid, which preferably consists of the engine oil, has risen, the bimetallic strip 25 expands upwards in the drawing, so that the actuation of the valve ball by the actuating pin 27 is ended. From this moment on, the previously set valve clearance can be compensated for in the known manner by successively suggestive filling of the hydraulic working space 20 with working fluid, so that subsequently there is no more valve clearance and the inlet valves close at the predetermined closing times.
Bei der Ausführung nach der Fig. 3 wird die Entleerung des hydraulischen Ar beitsraums 20 bereits im Stillstand der Brennkraftmaschine erreicht. Dazu ist eine in der Zeichnung mit 30 angegebene Feder zwischen dem Kolben 11 und dem Ventilschaft 4 bzw. dem an diesem gehaltenen Ventilfederteller 6 vorgesehen, die eine ständige Belastung des Kolbens 11 bewirkt. Durch diese Belastung des Kolbens wird während des Stillstands der Brennkraftmaschine das in dem hydrau lischen Arbeitsraum 20 eingeschlossene Druckmittel durch den Führungsringspalt 28 nach draußen gedrückt, so daß der Kolben 11 unter Vergrößerung des Ventilspiels gegen den Boden des Stößels 7 gedrückt wird. Bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel ist die zuvor in diesem hydraulischen Arbeitsraum vorgesehene Feder weggelassen worden und die Auffüllung des hydraulischen Arbeitsraumes während des Betriebs muß allein durch den auf den Kolben 11 ausgeübten Druck des in den Vorräumen 21 und 23 vorhandenen Arbeitsmittels erfolgen, das unter Öffnen des Rückschlagventils 15, 16 durch die Ventilöffnung 18 einströmt. Der mit der Bodenöffnung 19 versehene Ventilhalter 14′ muß hier fest an der Führung 8, beispielsweise durch eine Verschraubung, gehalten sein.In the embodiment according to FIG. 3, the drainage of the hydraulic working space 20 is already achieved when the internal combustion engine is at a standstill. For this purpose, a spring indicated in the drawing with 30 is provided between the piston 11 and the valve stem 4 or the valve spring plate 6 held thereon, which causes a constant load on the piston 11 . By this loading of the piston of the internal combustion engine is trapped in the hydrau metallic working chamber 20 pressure medium is pressed by the guide ring gap 28 to the outside, so that the piston 11 is pressed under magnification of the valve play against the bottom of the plunger 7 during stoppage. In the embodiment shown in the drawing, the spring previously provided in this hydraulic working space has been omitted and the filling of the hydraulic working space during operation must be carried out solely by the pressure exerted on the piston 11 of the working medium present in the anterooms 21 and 23 , the under Opening the check valve 15 , 16 flows through the valve opening 18 . The provided with the bottom opening 19 valve holder 14 'must be held firmly on the guide 8 , for example by a screw.
Um bei dieser Ausführung auch die Möglichkeit der temperaturabhängigen Einstel lung des Ventilspiels im Stillstand der Brennkraftmaschine zu schaffen, könnte auch daran gedacht werden, die zwischen dem Ventilschaft bzw. dessen Federteller 6 und dem Kolben 11 angebrachte Feder 30 als Bimetallfeder auszubilden derart, daß eine Belastung des Kolbens 11 in Richtung auf eine Vergrößerung des Ventil spiels nur unterhalb bestimmter Temperaturen eintritt. Zumindest bei einer derartigen Ausbildung könnte dann in dem hydraulischen Arbeitsraum wieder eine Feder entsprechend der Feder 13 nach Fig. 2 angeordnet sein, deren Federkraft dann geringer sein müßte als die Federkraft der Feder 30 bei niedrigen Temperaturen. Bei höheren Umgebungstemperaturen würde dann die Federkraft der die Bimetallfeder ausgebildeten Feder 30 nachlassen, also kleiner sein als die Kraft der in dem hydraulischen Arbeitsraum 20 angeordneten Feder 13, so daß sich dann wieder die herkömmliche Betriebsweise mit dem selbsttätigen Ausgleich des Ventilspiels einstellen könnte.In order to create the possibility of temperature-dependent adjustment of the valve clearance when the internal combustion engine is at a standstill in this embodiment, it could also be considered to design the spring 30 attached between the valve stem or its spring plate 6 and the piston 11 as a bimetallic spring such that a load the piston 11 in the direction of an increase in the valve clearance occurs only below certain temperatures. At least with such a design, a spring corresponding to the spring 13 according to FIG. 2 could then again be arranged in the hydraulic working space, the spring force of which would then have to be less than the spring force of the spring 30 at low temperatures. At higher ambient temperatures, the spring force of the spring 30 embodied in the bimetallic spring would then decrease, that is to say it would be less than the force of the spring 13 arranged in the hydraulic working space 20 , so that the conventional mode of operation with the automatic compensation of the valve clearance could then be restored.
Der wesentliche Vorteil, der durch die Erfindung erreicht wird, besteht darin, zumindest beim Start einer kalten Diesel-Brennkraftmaschine durch gewollte Einstellung eines Ventilspiels an den Einlaßventilen einen früheren Schließzeit punkt der Einlaßventile und damit eine bessere Füllung bei den Anlaßdrehzahlen zu erreichen. Diese bessere Füllung der Zylinder ergibt eine höhere Kompres sionsendtemperatur und damit ein besseres Anspringen der Zylinder, ohne daß die für den Vollastzustand optimierten Ventilschließzeiten geändert werden müßten. Das eingestellte Ventilspiel, das zwar für den Startvorgang auch etwas höhere Geräusche bewirkt, wird jedoch im Laufe der Betriebszeit durch die selbsttätige Wirkung der Ventilspielausgleichseinrichtung nach und nach beseitigt, so daß dann wieder die Auslegungsschließzeiten der Einlaßventile gegeben sind. Die auf diese Weise beim Start erreichte höhere Kompressionsendtemperatur macht zudem eine Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses überflüssig, so daß die Diesel-Brennkraft maschine mit geringer Verdichtung als z.B. 23 betrieben werden kann.The main advantage that is achieved by the invention is, at least when starting a cold diesel engine by intentionally setting a valve clearance on the intake valves to achieve an earlier closing point of the intake valves and thus a better filling at the starting speeds. This better filling of the cylinders results in a higher compression end temperature and thus a better starting of the cylinders, without having to change the valve closing times optimized for the full load condition. The valve clearance that is set, which causes somewhat higher noises for the starting process, is gradually eliminated in the course of the operating time by the automatic action of the valve clearance compensation device, so that the design closing times of the intake valves are then given again. The higher compression end temperature reached in this way at the start also makes an increase in the compression ratio superfluous, so that the diesel engine can be operated with less compression than 23 , for example.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873708777 DE3708777A1 (en) | 1986-03-26 | 1987-03-18 | Valve gear for diesel internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3610178 | 1986-03-26 | ||
DE19873708777 DE3708777A1 (en) | 1986-03-26 | 1987-03-18 | Valve gear for diesel internal combustion engines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3708777A1 true DE3708777A1 (en) | 1987-10-01 |
Family
ID=25842331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873708777 Withdrawn DE3708777A1 (en) | 1986-03-26 | 1987-03-18 | Valve gear for diesel internal combustion engines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3708777A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7434557B2 (en) | 2004-07-22 | 2008-10-14 | Schaeffler Kg | Hydraulic valve clearance compensation element |
WO2013167292A1 (en) * | 2012-05-07 | 2013-11-14 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Control unit for a fully variable hydraulic valve control device for gas exchange valves on reciprocating internal combustion engines |
-
1987
- 1987-03-18 DE DE19873708777 patent/DE3708777A1/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2013167292A1 (en) * | 2012-05-07 | 2013-11-14 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Control unit for a fully variable hydraulic valve control device for gas exchange valves on reciprocating internal combustion engines |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8141 | Disposal/no request for examination |