DE4244711A1 - Valve drive for charge change valves of IC piston engine - has annular closure centrally sliding in central tappet, w.r.t. to tappet axis. - Google Patents
Valve drive for charge change valves of IC piston engine - has annular closure centrally sliding in central tappet, w.r.t. to tappet axis.Info
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für Ladungswechselventile von Hubkolbenbrennkraftmaschi nen gemäß der im Oberbegriff des Hauptanspruches bestimmten gleichartigen Gattung.The invention relates to a valve train for gas exchange valves of reciprocating internal combustion engines NEN according to the similar genus determined in the preamble of the main claim.
Vorbekannt sind derartige Ventiltriebe mit verstellbarem Hub und zwei Nocken unterschiedlicher Hubcharakteristik durch die WO 91/12413 und insbesondere deren Fig. 4 bis 6. Zwischen Tassenstößel und zentralem Stößel ist eine mechanische Mitnehmereinrichtung angeordnet, mittels der beide Stößel koppelbar sind. Sie weist im Tassenstößel gelagerte, hydraulisch beaufschlagbare und gegen Federkraft radial nach innen schiebbare Mitnehmerstifte auf, die mit einer zur Nocken welle gerichteten Ringfläche am zentralen Stößel in Eingriff gebracht werden können.Such valve drives with adjustable stroke and two cams of different stroke characteristics are known from WO 91/12413 and in particular from FIGS . 4 to 6. A mechanical driver device is arranged between the cup tappet and the central tappet, by means of which both tappets can be coupled. It has in the bucket tappet, hydraulically loadable and radially inward pushable driver pins which can be brought into engagement with an annular surface directed towards the cam on the central tappet.
Bei unwirksamer Mitnehmereinrichtung wird der geringe Hub vom ersten Nocken und bei wirkender Mitnehmereinrichtung der größte Hub vom zweiten Nocken auf das Ventil übertragen. Das Inein griffbringen der Mitnehmerstifte in die Ringflächen am zentralen Stößel ist ausschließlich im Bereich des Durchlaufens der Grundkreise beider Nocken möglich. Hierzu muß der Grundkreis des ersten Nockens relativ größer als jener der Nockenhälften des zweiten Nockens ausgeführt sein, um ein unbedingt notwendiges Spiel zwischen der Ringfläche am zentralen Stößel und der Eingriffskontur der Mitnehmerstifte zum Ineingriffbringen zu sichern.If the driver device is ineffective, the small stroke becomes from the first cam and with an effective one Driver device transfer the largest stroke from the second cam to the valve. The inein Grasping the driver pins in the ring surfaces on the central plunger is only in the area through the base circles of both cams possible. The base circle of the first Cam to be designed to be relatively larger than that of the cam halves of the second cam absolutely necessary play between the ring surface on the central plunger and the engagement contour to secure the driver pins for engagement.
Dies bedingt im wirksamen Zustand des zweiten Nockens, daß bei jedem Durchlauf des Bereiches der Grundkreise ein Eingriffswechsel zwischen dem ersten Nocken und den Mitnehmerstiften an der zur Nockenwelle gerichteten Ringfläche am zentralen Stößel stattfindet.In the effective state of the second cam, this means that each time the area is run through the base circles a change of engagement between the first cam and the driving pins on the ring surface facing the camshaft takes place on the central tappet.
Vorbekannt ist durch die US-Patentschrift 5 090 364, insbesondere durch deren Fig. 8 bis 12, eine Stößelanordnung für zwei parallel zu betätigende Ventile mit einer Mitnehmereinrichtung zum alternativen Umschalten zwischen zwei Nocken unterschiedlicher Hubcharakteristik. Zwischen einem äußeren, mit beiden Ventilen im Eingriff stehenden Stößel und einem in diesem schiebbaren zentralen Stößel ist eine mechanische Mitnehmereinrichtung angeordnet, mittels der beide Stößel koppelbar sind. Bei unwirksamer Mitnehmereinrichtung wird der geringe Hub von den Hälften eines ersten Nockens und bei wirkender Mitnehmereinrichtung der größte Hub von einem zweiten, zwischen den Hälften des ersten Nockens angeordneten Nocken auf die Ventile übertragen. Die Mitnehmereinrichtung weist in einer zentralen Führung des äußeren Stößels gelagerte, radial nach außen schiebbare Kugeln auf, die mit einer nach innen schrägen, von der Nockenwelle abge wandten Ringfläche am zentralen Stößel in Eingriff gebracht werden können.It is previously known from US Pat. No. 5,090,364, in particular from FIGS . 8 to 12, a tappet arrangement for two valves to be actuated in parallel with a driver device for alternative switching between two cams of different stroke characteristics. A mechanical driver device is arranged between an outer tappet, which is in engagement with both valves, and a central tappet which can be pushed therein and by means of which both tappets can be coupled. When the driver device is ineffective, the small stroke is transmitted from the halves of a first cam and, when the driver device acts, the largest stroke is transmitted from the second cam arranged between the halves of the first cam to the valves. The driver device has, in a central guide of the outer plunger, radially outwardly slidable balls which can be brought into engagement with an inwardly inclined ring surface facing away from the camshaft on the central plunger.
Das Verlagern und Halten der Kugeln in Eingriffsposition erfolgt mittels eines gegen Federkraft und gegen die Öffnungsrichtung des Ventilhubes durch Druckbeaufschlagen verschiebbaren Sperrschiebers, der in der zentralen Führung des äußeren Stößels zentrisch geführt ist. The balls are moved and held in the engaged position by means of an anti-spring force and displaceable against the opening direction of the valve stroke by applying pressure Locking slide, which is guided centrally in the central guide of the outer plunger.
Eine Mitnehmereinrichtung der vorbeschriebenen Gestaltung mit im Zentrum angeordneten Sperr element läßt sich in einem schaltbaren Tassenstößel üblicher Dimension mit zylinderischer Außen form, der ein etwa in seiner Achse angreifendes Ventil unter Zwischenschaltung einer automatischen Spieleinstellung betätigt, nicht einordnen.A driver device of the design described above with a lock arranged in the center element can be placed in a switchable bucket tappet of usual dimensions with a cylindrical outside form, which engages an approximately valve in its axis with the interposition of an automatic Game setting activated, do not classify.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Ventiltrieben gemäß dem Oberbegriff des Haupt- und Nebenanspruches die Mitnehmereinrichtung in der Weise zu gestalten, daß sie in einem Tassenstößel üblicher Dimension für ein Ventil mit vorzugsweise einem hydraulischen Spielausgleichselement an geordnet werden kann und mittels Druckmittelbeaufschlagung sperrbar ist.The invention is based, with valve drives according to the preamble of the main and the task Secondary claim to design the driver device in such a way that it is in a tappet usual dimension for a valve with preferably a hydraulic lash adjuster can be ordered and can be blocked by pressurization.
Erfindungsgemäß wird die vorstehende Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptan spruches genannten Merkmale gelöst.According to the invention, the above object is achieved by the in the characterizing part of the main characteristics mentioned solved.
Das ringförmige Sperrelement ist mittels Druckmittel verlagerbar und sperrt gegen Federkraft im Sperrzustand.The annular locking element can be displaced by means of pressure medium and locks against spring force in the Locked state.
Die Ausführungen weisen im Sperrzustand formschlüssige und dabei den Sperrzustand zwischen den mitzunehmenden Stößeln zentrierende Mitnehmer auf. Die vorerwähnte Zentrierfunktion ergibt sich durch die konvexen Eingriffskonturen an den Mitnehmern und den konkaven Gegenkonturen - Rillen oder Mulden - an den Stößeln. Sie ermöglicht auch eine Auslegung des Ventiltriebes gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches, die gewährleistet, daß bei wirksamen Nocken für größtes Öffnen ausschließlich an diesem Nocken ein Eingriff erfolgt.In the locked state, the designs have a form-fitting and thereby the locked state between centering the tappets to be carried. The aforementioned centering function results by the convex engagement contours on the drivers and the concave counter contours - Grooves or hollows - on the tappets. It also enables the valve train to be designed in accordance with the characterizing part of the claim, which ensures that effective cams for Largest opening only occurs on this cam.
Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemaßen Ventiltrieb mit axial schiebbarem Sperrelement.The drawing shows a longitudinal section through a valve train according to the invention with axial sliding locking element.
Der Ventiltrieb weist eine im Zylinderkopf 1 gelagerte Nockenwelle 2 mit je einem Nocken für geringes Öffnen - 2a - und größtes Öffnen - 2b mit Nockenhälften 2b′ - für ein Ventil 3 auf. Die Übertragung von Hubbewegungen jeder der Nocken 2a bzw. Nockenhälften 2b′ auf das Ventil 3 erfolgt über einen ersten zentralen Stößel 4 mittels einer Druckhülse 4a und einer in diesem angeordneten hydraulischen Spielausgleichsvorrichtung 5 bekannter Art. Sie wirkt in dieser Anordnung spielausgleichend für die jeweils den Ventilhub steuernde Kette von Hubüber tragungselementen von Nocken 2a oder 2b.The valve train has a camshaft 2 mounted in the cylinder head 1 , each with a cam for slight opening - 2 a - and maximum opening - 2 b with cam halves 2 b '- for a valve 3 . The transmission of lifting movements of each of the cams 2 a or cam halves 2 b 'to the valve 3 takes place via a first central tappet 4 by means of a pressure sleeve 4 a and a hydraulic lash adjuster 5 of known type arranged in this each the valve stroke controlling chain of stroke transmission elements of cams 2 a or 2 b.
Der Stößel 4 steht mit dem Nocken 2a im Eingriff ist in einem im Zylinderkopf 1 geführten ring förmigen Tassenstößel 6 schiebbar gelagert und weist eine hydraulisch ansteuerbare Mitnehmer anordnung 7 auf. The tappet 4 is in engagement with the cam 2 a is slidably mounted in a ring-shaped cup tappet 6 guided in the cylinder head 1 and has a hydraulically controllable driver arrangement 7 .
Die Mitnehmer 8 sind in Querbohrungen im zentralen Stößel 4 geführte Kugeln. Im Ringraum zwischen dem Außendurchmesser der Druckhülse 4a und der Innenführung des zentralen Stößels 4 ist ein gegen Federkraft hydraulisch verschiebbares Sperrelement 9 gelagert. Eine Verlagerungs- und Sperrkontur befinden sich an seiner Außenfläche. Vermittels dieser Konturen sind die Mit nehmer 8 radial verlager- und sperrbar. Der Tassenstößel 6 weist in seiner Führungsbohrung für den Stößel 4 eine konkave Ringkontur 6a in der dem Ventil 3 zugewandten Hälfte seiner Höhe auf, in welche die Mitnehmer 8 im Drehbereich paralleler Grundkreise beider Nocken (2a; 2b′) mittels des Sperrelementes 9 in Eingriff gebracht und gesperrt werden können. Dargestellt ist der volle Eingriff der Mitnehmer 8 in der Ringkontur 6a des Tassenstößels - Fig. 1, linke Schnitthälfte. Das Sperrelement 9 ist durch Druckbeaufschlagung des Spannkolbens 11 über eine Feder 12 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 13 verschoben. Die Mitnehmer 8 - Kugeln - liegen voll an der Sperr kontur des Sperrelementes an. In diesem Zustand ist der Eingriff des Stößels 4 am Nocken 2a auf gehoben. Der Ventilhub wird vom Nocken 2b mit seinen Nockenhälften 2b′ bestimmt, die mit dem Tassenstößel 6 im Eingriff stehen.The drivers 8 are guided in transverse bores in the central plunger 4 balls. In the annular space between the outer diameter of the pressure sleeve 4 a and the inner guide of the central plunger 4 , a locking element 9 which is hydraulically displaceable against spring force is mounted. A displacement and locking contour are on its outer surface. Using these contours, the participants 8 are radially displaceable and lockable. The cup tappet 6 has in its guide bore for the tappet 4 a concave ring contour 6 a in the valve 3 facing half of its height, in which the driver 8 in the rotating area of parallel base circles of both cams ( 2 a; 2 b ') by means of the locking element 9 can be engaged and locked. Shown is the full engagement of the driver 8 in the ring contour 6 a of the tappet - Fig. 1, left half of the cut. The blocking element 9 is displaced by pressurizing the tensioning piston 11 via a spring 12 against the force of a return spring 13 . The driver 8 - balls - lie fully against the locking contour of the locking element. In this state, the engagement of the plunger 4 on the cam 2 a is lifted. The valve lift is determined by the cam 2 b with its cam halves 2 b ', which are in engagement with the tappet 6 .
Bei Druckentlastung des Spannkolbens 11 wird die Feder 12 entspannt, und die Rückstellfeder 13 verlagert das Sperrelement 9 nach oben, bei gleichzeitiger Freigabe der Mitnehmer 8 für ein Zurück weichen nach innen - siehe Fig. 1, rechte Schnitthälfte. Bei nicht wirksamer Mitnehmeranordnung 7, der Ventilhub wird vom Nocken 2a bestimmt, führt der Tassenstößel seinen Hub gegen die Kraft einer Feder 10 aus, die gegen den Zylinderkopf 1 oder aber vorzugsweise gegen den Stößel 4 ab gestützt ist. Im letzteren Fall ist die Feder nur für einen Federweg auszulegen, der der Differenz zwischen den Hüben der Nocken 2a und 2b entspricht.When the tensioning piston 11 is relieved of pressure, the spring 12 is relaxed and the return spring 13 shifts the locking element 9 upwards, with the simultaneous release of the catches 8 for a retraction inward - see FIG. 1, right half of the cut. If the driver arrangement 7 is not effective, the valve stroke is determined by the cam 2 a, the bucket tappet executes its stroke against the force of a spring 10 , which is supported against the cylinder head 1 or preferably against the tappet 4 . In the latter case, the spring should only be designed for a travel that corresponds to the difference between the strokes of the cams 2 a and 2 b.
Denkbar wäre es auch, das Sperrelement 9 direkt axial mit Druck zu beaufschlagen, der Spann kolben 11 und die Feder 12 könnten entfallen (nicht dargestellt).It would also be conceivable to apply axial pressure directly to the locking element 9 , the clamping piston 11 and the spring 12 could be omitted (not shown).
Claims (4)
einem Ventil (3) sind auf einer Nockenwelle (2) zwei Nocken (2a; 2b) unterschiedlicher Hubcharakteristik für geringes und größtes Öffnen zugeordnet, wobei am ersten, für geringes Öffnen vorgesehenen Nocken (2a) beidseitig Nockenhälften (2b′) des zweiten, für größtes Öffnen vorgesehenen Nockens (2b) angrenzen,
ein Tassenstößel (6) ist im Zylinderkopf (1) geführt und steht kraftschlüssig mit den Nocken hälften (2b′) des zweiten Nockens im Eingriff,
ein zentraler, im Tassenstößel (6) geführter Stößel (4) steht mit dem ersten Nocken (2a) im Eingriff,
in dem, mit dem Nocken (2a) für geringes Öffnen im Eingriff stehenden zentralen Stößel (4) ist eine mechanische oder hydraulische Spielausgleichsvorrichtung (5) angeordnet, die gegen das Ventil (3) abgestützt ist,
eine hydraulisch schaltbare Mitnehmeranordnung (7) ist zwischen dem zentralen Stößel (4) und dem Tassenstößel (6) angeordnet und weist in einem dieser Stößel (4 oder 6) radial geführte, verlagerbare Mitnehmer (8) auf, die in Gegenkonturen des jeweils anderen Stößels (6 oder 4) im Bereich der Grundkreise beider Nocken (2a; 2b) in Eingriff bringbar sind,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - ein ringförmiges Sperrelement (9) ist zentrisch zur Stößelachse (As) im zentralen Stößel (4) schiebbar angeordnet und weist unterschiedliche Konturen zum Sperren oder Freigeben der mit konvexen Eingriffskonturen versehenen Mitnehmern (8) auf;
- - durch die Innenkontur des Sperrelementes (9) erstreckt sich eine schiebbar geführte, an einer axialen Innenfläche des zentralen Stößels (4) angreifende Druckhülse (4a) mit einer am Ventil (3) abgestützten Spielausgleichsvorrichtung (5).
a valve (3) on a camshaft (2) has two cams (2 a, 2 b) of different lift characteristics for low and largest opening associated with the first, intended for low opening cam (2 a) on both sides of the cam halves (2 b ') of the second cam ( 2 b) intended for maximum opening,
a bucket tappet ( 6 ) is guided in the cylinder head ( 1 ) and is non-positively engaged with the cam halves ( 2 b ') of the second cam,
a central tappet ( 4 ) guided in the cup tappet ( 6 ) engages with the first cam ( 2 a),
in which, with the cam (2 a) for low open engaged stationary center tappet (4) is arranged (5) a mechanical or hydraulic lash adjuster, which is supported against the valve (3),
A hydraulically switchable driver arrangement ( 7 ) is arranged between the central tappet ( 4 ) and the cup tappet ( 6 ) and has, in one of these tappets ( 4 or 6 ), displaceable drivers ( 8 ) which are guided in opposite contours of the other tappet ( 6 or 4 ) can be brought into engagement in the area of the base circles of both cams ( 2 a; 2 b),
characterized by the following features:
- - An annular locking element ( 9 ) is slidably arranged centrally to the tappet axis (As) in the central tappet ( 4 ) and has different contours for locking or releasing the drivers ( 8 ) provided with convex engagement contours;
- - Through the inner contour of the locking element ( 9 ) extends a slidably guided, on an axial inner surface of the central plunger ( 4 ) engaging pressure sleeve ( 4 a) with a valve ( 3 ) supported play compensation device ( 5 ).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19924213856 DE4213856C2 (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Valve train for charge exchange valves, of reciprocating piston internal combustion engines |
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| DE4244711A1 true DE4244711A1 (en) | 1994-03-03 |
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ID=6457607
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| DE4244711A Withdrawn DE4244711A1 (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Valve drive for charge change valves of IC piston engine - has annular closure centrally sliding in central tappet, w.r.t. to tappet axis. |
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