DE3819927A1 - Hydraulic valve clearance adjusting element - Google Patents

Abstract

In a hydraulic valve clearance adjusting element 1 with a bucket-like cylinder part (2) and a piston (3) displaceable in the cylinder part, cylinder part and piston being preloaded towards one another by a spring (5) and enclosing a working chamber (4), which is connected to a reservoir (6) located in the piston by way of a non-return valve (7), which reservoir for its part is filled through the lubricating oil circuit of an internal combustion engine, persistent rattling of the tappets, which occurs after prolonged engine shutdown times, particularly in the case of a horizontal installation, is prevented in that the reservoir (6) is connected to the lubricating oil circuit by a second non-return valve (11), which opens in the filling direction. The reservoir (6) is filled with oil through an opening (8) situated in the cylinder part (2), a circumferential ring groove (10) between piston (3) and cylinder part (2), openings (10) in the piston and the second non-return valve (11), which is suitably held on a cover (15) delimiting the reservoir (6), which cover has at least one opening (14) for filling of the reservoir (6). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Ventilspielausgleichselement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a hydraulic valve lash adjuster according to the preamble of claim 1.

Die DE-OS 29 37 944 betrifft ein derartiges Ventilspielausgleichselement. Insbesondere bei horizontaler Einbaulage dieses hydraulischen Ventilspiel­ ausgleichselementes kann beim Motorstart nach langen Motor-Stillstandszeiten ein länger anhaltendes lautes Stößelklappern auftreten, weil der unter Druck stehende Arbeitsraum durch Leckölverluste zwischen Zylinderteil und Kolben verkleinert und damit ein Ventilspiel aufgebaut wird. Da zudem der im Kolben befindliche Vorratsraum über die Befüllungsöffnungen auslaufen kann, kann der das Ventilspiel verursachende Ölverlust im Arbeitsraum nicht schnell genug behoben werden.DE-OS 29 37 944 relates to such a valve clearance compensation element. This hydraulic valve clearance is particularly important when installed horizontally Compensation element can when starting the engine after long engine downtimes A prolonged loud ram rattle may occur because of the under Pressurized work area due to leakage oil losses between the cylinder part and Piston reduced and thus a valve clearance is built up. Since also the The storage space in the flask should flow out through the filling openings the oil loss in the work area causing the valve clearance cannot be fixed quickly enough.

Bei der aus der DE-OS 20 03 872 bekannten Ausführung soll ein Klappern der Ventile und Ausgleichselemente durch Anordnung von Rückschlagventilen innerhalb der Schmierölzuführleitungen unterbunden werden. Diese Anordnung erweist sich jedoch bei horizontaler Einbaulage der Ausgleichselemente als ungeeignet, weil auch hier nach langen Stillstandszeiten eine Entleerung von Arbeitsraum und Vorratsraum über die Ringspalte zwischen Zylinderteil und Kolben erfolgen kann. Gleiches gilt für eine aus der US-PS 41 84 464 bekannte Ausführung. Diese sieht ausdrücklich die Luftdurchlässigkeit im Spalt zwischen Kolben und Zylinderteil vor, so daß sich sowohl der über verschiedene Drosselspalte und Öffnungen mit dem Vorratsraum verbundene Arbeitsraum als auch der Vorratsraum selbst durch die Befüllungsöffnungen im Zylinderteil und Kolben entleeren kann. Auf diesen Vorgang hat das am äußeren Kolbenende befindliche Rückschlagventil keinen Einfluß, weil es lediglich der Entlüftung des Kolbens und einer Begrenzung des Ölflusses innerhalb des Kolbens dient.In the embodiment known from DE-OS 20 03 872 rattling is said the valves and compensating elements by arranging check valves be prevented within the lubricating oil supply lines. This arrangement however, it proves itself when the compensating elements are installed horizontally as unsuitable because here, too, emptying after long downtimes of work space and storage space via the annular gaps between the cylinder part and piston can be done. The same applies to one from US Pat. No. 4,184,464 known execution. This expressly sees the air permeability in the Gap between the piston and the cylinder part before, so that both of the various choke gaps and openings connected to the storage space Work space as well as the storage room itself through the filling openings can empty in the cylinder part and piston. On this process the check valve located on the outer piston end has no influence because of it  only the piston is vented and the oil flow is limited serves within the piston.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Ventilspielaus­ gleichselement der eingangs geschilderten Art dahingehend zu verbessern, daß insbesondere bei horizontaler Einbaulage nach langen Motor-Stillstands­ zeiten ein lang anhaltendes lautes Stößelklappern während des Motorstarts vermieden wird.The invention has for its object a hydraulic valve clearance to improve the same element of the type described at the beginning, that especially in a horizontal installation position after a long engine standstill times a long, loud ram rattle during engine start is avoided.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige weitere Ausbildungen.The features specified in the main claim serve to solve this problem. The sub-claims contain useful further training.

Das beim Motorstart durch die Entleerung von Vorratsraum und Arbeitsraum verursachte lang anhaltende Stößelklappern wird erfindungsgemäß vermieden durch Anordnung eines zweiten Rückschlagventiles, das den Vorratsraum mit dem Schmierölkreislauf verbindet und in Befüllungsrichtung öffnet. Auf diese Weise verbleibt dauerhaft während der Motor-Stillstandszeit eine Ölreserve im Vorratsraum, mit deren Hilfe die im Arbeitsraum aufge­ tretenen Leckölverluste unmittelbar nach dem Starten des Motors ausgeglichen werden können. Diese schnelle Beseitigung des Stößelklapperns geht einher mit einer Verschleißreduzierung an denjenigen Wirkflächen von Zylinderteil und Kolben, welche den Arbeitsraum ringförmig umgeben. Dieser Umstand wirkt sich auch positiv auf die Betriebssicherheit des gesamten hydrau­ lischen Ventilspielausgleichselementes aus. In einer bevorzugten Ausführung wird der Erfindungsgedanke zweckmäßigerweise durch die Verwendung bereits vorhandener Bauelemente realisiert. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Herstellung des erfindungsgemäßen hydraulischen Ventilspielaus­ gleichelementes möglich.When starting the engine by emptying the storage room and work area Long-lasting tappet rattles caused are avoided according to the invention by arranging a second check valve that covers the storage room connects to the lubricating oil circuit and opens in the direction of filling. In this way, it remains permanently during the engine downtime an oil reserve in the storage room, with the help of which in the working room Leakage oil losses occurring compensated immediately after starting the engine can be. This rapid elimination of ram rattling goes hand in hand with a reduction in wear on those active surfaces of the cylinder part and pistons, which surround the working space in a ring. This condition also has a positive effect on the operational safety of the entire hydrau mechanical valve lash adjuster. In a preferred embodiment the idea of the invention is expediently already by the use existing components realized. That way, one is special simple manufacture of the hydraulic valve clearance according to the invention same element possible.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch das hydraulische Ventilspiel­ ausgleichselement gemäß der Erfindung.In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing shows a longitudinal section through the hydraulic valve clearance compensating element according to the invention.

Nach der Zeichnung besteht ein hydraulisches Ventilspielausgleichselement 1 aus einem Zylinderteil 2 und einem Kolben 3, welche einen Arbeitsraum 4 einschließen. Uber eine Feder 5 sind Zylinderteil 2 und Kolben 3 gegen­ einander vorgespannt. Ein im Inneren des Kolbens 3 befindlicher Vorratsraum 6 ist mit dem Arbeitsraum 4 über ein Rückschlagventil 7 verbunden und wird vom Schmierölkreislauf der zugeordneten Brennkraftmaschine über eine Öffnung 8 im Zylinderteil 2, eine Ringnut 9 zwischen Zylinderteil 2 und Kolben 3, Öffnungen 10 im Kolben 3 und ein zweites Rückschlagventil 11 befüllt. Aus herstellungstechnischen Gründen erweist sich die Zweiteilung des Kolbens 3 in ein Kolbenhohlteil 12 und eine Stößelaufnahme 13 als zweckmäßig. Auf diese Weise kann in der Trennfuge zwischen Kolbenhohlteil 12 und Stößelauf­ nahme 13 ein mit mindestens einer Öffnung 14 versehener Deckel 15 angeordnet werden. Dieser Deckel fungiert als Träger des zweiten Rückschlagventiles 11, das im übrigen genau so ausgebildet sein kann wie das erste Rückschlag­ ventil 7.According to the drawing, a hydraulic valve clearance compensation element 1 consists of a cylinder part 2 and a piston 3 , which enclose a working space 4 . Cylinder part 2 and piston 3 are prestressed against one another via a spring 5 . A reservoir 6 located inside the piston 3 is connected to the working chamber 4 via a check valve 7 and is connected to the lubricating oil circuit of the associated internal combustion engine via an opening 8 in the cylinder part 2 , an annular groove 9 between the cylinder part 2 and the piston 3 , openings 10 in the piston 3 and a second check valve 11 filled. For manufacturing reasons, the division of the piston 3 into a hollow piston part 12 and a tappet receptacle 13 has proven to be expedient. In this way, can be arranged in the parting line between the piston hollow part 12 and Stößelauf 13 provided with at least one opening 14 cover 15 . This cover acts as a carrier of the second check valve 11 , which can be configured in the same way as the first check valve 7 .

Bei einer in Betrieb befindlichen Brennkraftmaschine erzeugt jeder Nocken der Nockenwelle periodisch wechselnde Kräfte, die über das geschlossene Ende des Zylinderteils 2 in das hydraulische Ventilspielausgleichselement 1 eingeleitet werden und über die Ölsäule im Arbeitsraum 4 und -den Kolben 3 an dem nicht dargestellten Ventilstößel abgestützt werden. Die Ölversorgung des Arbeitsraums 4 erfolgt über den Schmierölmittelkreislauf der Brennkraft­ maschine, der über die Öffnung 8 im Zylinderteil 2, die Ringnut 9 zwischen Zylinderteil 2 und Kolben 3, die Öffnungen 10 im Kolben 3, die Öffnung 14 im Deckel 15, das zweite Rückschlagventil 11, den Vorratsraum 6 und das erste Rückschlagventil 7 mit dem Arbeitsraum 4 verbunden ist.When an internal combustion engine is in operation, each cam of the camshaft generates periodically changing forces which are introduced into the hydraulic valve lash compensation element 1 via the closed end of the cylinder part 2 and are supported on the valve tappet (not shown) via the oil column in the working chamber 4 and the piston 3 . The oil supply to the working space 4 takes place via the lubricating oil circuit of the internal combustion engine, which via the opening 8 in the cylinder part 2 , the annular groove 9 between the cylinder part 2 and the piston 3 , the openings 10 in the piston 3 , the opening 14 in the cover 15 , the second check valve 11 , the storage space 6 and the first check valve 7 is connected to the working space 4 .

Der Arbeitsraum 4 steht nicht unter Druck, solange der Grundkreis des Nockens das geschlossene Ende des Zylinderteils 2 beaufschlagt und das zugeordnete Ventil geschlossen ist. In dieser Stellung belastet die Vorspannfeder 5 den in einer Bohrung 16 des Zylinderteils 2 gleitend gelagerten Kolben 3 in Richtung der Bohrungsöffnung. Dabei gestattet das als Kugelventil ausgebildete erste Rückschlagventil 7 den Ölfluß vom Vorratsraum 6 in den Arbeitsraum 4, so daß ein Ausgleich etwa aufgetretenen Ventilspiels erfolgen kann. Gleichzeitig erlaubt das zweite Rückschlagventil 11 die Befüllung des Vorratsraums 6 durch den angeschlossenen Schmierölkreislauf der Brennkraft­ maschine.The working space 4 is not under pressure as long as the base circle of the cam acts on the closed end of the cylinder part 2 and the associated valve is closed. In this position, the biasing spring 5 loads the piston 3, which is slidably mounted in a bore 16 of the cylinder part 2, in the direction of the bore opening. The first check valve 7 , designed as a ball valve, permits the oil flow from the storage space 6 into the working space 4 , so that any valve play that may have occurred can be compensated. At the same time, the second check valve 11 allows the storage space 6 to be filled by the connected lubricating oil circuit of the internal combustion engine.

Beim Nockenhub erfolgt die bereits erwähnte Abstützung der eingeleiteten Nockenhubkraft über die Ölsäule im Arbeitsraum 4 und den Kolben 3 an dem von der Ventilschließfeder belasteten Ventilstößel. Zu diesem Zeitpunkt schließen die Rückschlagventile 7 und 11. Dadurch wird sowohl im Arbeitsraum 4 als auch im Vorratsraum 6 jeweils das eingeschlossene Öl zurückgehalten. Bei stillstehendem Motor befindet sich immer wenigstens eines der Motor- Ventile im geöffneten Zustand und damit der Arbeitsraum des zugeordneten Ventilspielausgleichselementes unter der Druckbelastung durch die zugehörige Ventilschließfeder. Bei längeren Motor-Stillstandszeiten erfolgt daher eine allmähliche Entleerung des oder der gerade unter Druck stehenden Arbeits­ räume 4 über den jeweils zwischen dem Zylinderteil 2 und dem Kolben 3 ge­ bildeten Ringspalt. Insbesondere bei horizontaler Einbaulage des hydraulischen Ventilspielausgleichselementes kann zusätzlich noch eine Entleerung des Vorratsraums 6 auftreten, so daß nach dem Wiederstart des Motors nicht nur der Druckraum 4, sondern zunächst auch der Vorratsraum 6 mit Öl aus dem Schmierölkreislauf gefüllt werden muß, was einen entsprechend längeren Betrieb des Motors mit größerem Ventilspiel und starken Ventilgeräuschen bedeutet.During the cam lift, the aforementioned cam lift force is supported via the oil column in the working chamber 4 and the piston 3 on the valve tappet loaded by the valve closing spring. At this time, the check valves 7 and 11 close. As a result, the trapped oil is retained in both the working space 4 and the storage space 6 . When the engine is at a standstill, at least one of the engine valves is always in the open state and thus the working space of the associated valve clearance compensation element is under the pressure load from the associated valve closing spring. With longer engine downtimes, therefore, there is a gradual emptying of the working space or pressurized spaces 4 via the respective annular gap formed between the cylinder part 2 and the piston 3 . Particularly when the hydraulic valve lash adjuster is installed horizontally, the storage chamber 6 can also be emptied, so that after restarting the engine not only the pressure chamber 4 , but also the storage chamber 6 must first be filled with oil from the lubricating oil circuit, which means a correspondingly longer operation of the engine with a larger valve clearance and strong valve noise.

Unabhängig von der Einbaulage bleibt dagegen bei der erfindungsgemäßen Ausführung des hydraulischen Ventilspielausgleichselementes der von den beiden Rückschlagventilen 7 und 11 verschlossene Vorratsraum 6 mit Öl gefüllt und erlaubt unmittelbar nach dem Starten der Brennkraftmaschine eine Befüllung des Arbeitsraums 4, so daß innerhalb kürzester Zeit das Ventilspiel ausge­ glichen und das Aufschlagen des Kolbens 3 auf das geschlossene Ende des Zylinderteils 2 unterbunden wird. Dies führt zu einer schnellen Beendigung des als störend empfundenen Stößelklapperns und verringert in erheblichem Maße die mechanischen Belastungen am Kolben 3 und Zylinderteil 2.Regardless of the installation position, on the other hand, in the embodiment of the hydraulic valve lash compensation element according to the invention, the reservoir 6 closed by the two check valves 7 and 11 remains filled with oil and allows the working chamber 4 to be filled immediately after the internal combustion engine is started, so that the valve lash is equalized within a very short time and the impact of the piston 3 on the closed end of the cylinder part 2 is prevented. This leads to a rapid termination of the tappet rattling, which is perceived as disturbing, and considerably reduces the mechanical loads on the piston 3 and cylinder part 2 .

Claims (3)

1. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement (1) mit einem tassenartigen Zylinderteil (2) und einem im Zylinderteil verschiebbaren Kolben (3), wobei Zylinderteil und Kolben gegeneinander durch eine Feder (5) vorge­ spannt sind und einen Arbeitsraum (4) einschließen, der über ein Rück­ schlagventil (7) mit einem im Kolben befindlichen Vorratsraum (6) ver­ bunden ist, der seinerseits durch den Schmierölkreislauf einer Brennkraft­ maschine befüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsraum (6) durch ein zweites Rück­ schlagventil (11), das in Befüllungsrichtung öffnet, mit dem Schmieröl­ kreislauf verbunden ist.1. Hydraulic valve clearance compensation element ( 1 ) with a cup-like cylinder part ( 2 ) and a piston ( 3 ) displaceable in the cylinder part, the cylinder part and piston being biased against each other by a spring ( 5 ) and enclosing a working space ( 4 ) which has a back Check valve ( 7 ) with a reservoir ( 6 ) located in the piston, which in turn is filled by the lubricating oil circuit of an internal combustion engine, characterized in that the reservoir ( 6 ) by a second check valve ( 11 ) that opens in the filling direction , is connected to the lubricating oil circuit. 2. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölbefüllung des Vorratsraums (6) durch eine im Zylinderteil (2) befindliche Öffnung (8), eine umlaufende Ring­ nut (9) zwischen Kolben (3) und Zylinderteil, Öffnungen (10) im Kolben und das zweite Rückschlagventil (11) erfolgt.2. Hydraulic valve lash adjuster according to claim 1, characterized in that the oil filling of the reservoir ( 6 ) through an in the cylinder part ( 2 ) located opening ( 8 ), a circumferential ring groove ( 9 ) between the piston ( 3 ) and the cylinder part, openings ( 10 ) in the piston and the second check valve ( 11 ). 3. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Rückschlagventil (11) an einem den Vorratsraum (6) begrenzenden Deckel (15) gehalten ist, der mindestens eine Öffnung (14) für die Befüllung des Vorratsraums (6) aufweist.3. Hydraulic valve lash adjuster according to claim 1, characterized in that the second check valve ( 11 ) is held on a reservoir ( 6 ) delimiting cover ( 15 ) which has at least one opening ( 14 ) for filling the reservoir ( 6 ).