DE10028100B4

DE10028100B4 - Stössel zur Betätigung eines Ventils einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10028100B4
Application number: DE2000128100
Authority: DE
Inventors: Antonius Rehr
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2000-06-07
Filing date: 2000-06-07
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2020-06-08
Also published as: DE10028100A1

Abstract

Stössel (1) zur Betätigung eines Ventils einer Brennkraftmaschine, der mit einer Mantelfläche (7) in einer Bohrung (2) eines Zylinderkopfs (3) unter Zwischenschaltung einer Verdrehsicherungseinrichtung (8) anliegt und axialbeweglich geführt und von unterschiedliche Hübe des Ventils bewirkenden Nocken einer Nockenwelle bewegbar ist, wobei der Stössel (1) zur Aufnahme von Hydraulikmedium mit einer Ölzuführungsvorrichtung (10) an eine Ölkanaleinrichtung (11) des Zylinderkopfs (3) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entgegenwirken von einem unmittelbaren Eintritt von im Hydraulikmedium enthaltenen Schweb- und Fremdstoffen in den Stössel (1) zwischen einem in die Bohrung (2) für den Stössel (1) mündenden Austritt (12) der Ölkanaleinrichtung (11) im Zylinderkopf (3) und einem in der Mantelfläche (7) des Stössels (1) vorgesehenen Eintritt. (13) der Ölzuführungsvorrichtung (10) im Stössel (1) eine Umlenkeinrichtung (14) für das Hydraulikmedium verläuft, welche Umlenkeinrichtung (14) durch einen Führungskanal (15) gebildet wird, der in der Bohrung (2) angeordnet ist und sich über einen Teilbereich des Umfanges der...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stössel zur Betätigung eines Ventils einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist ein Stössel der eingangs genannten Gattung bekannt, aus "Allzeitflexibel" in: mot 6/2000,S.64, mit dem unterschiedliche Hübe des Ventils bewerkstelligbar sind. Dazu sind zwei koaxiale Stösselelemente – ein inneres und ein äußeres Stösselelement – des Stössels auf einen zentralen Nocken bzw. zwei letzteren begrenzende seitliche Nocken ausgerichtet. Mit dem zentralen Nocken kann das Ventil mit kleinem Hub betrieben werden; mit den seitlichen Nocken mit großem Hub. Im Leerlauf oder in der Teillast einer mit diesem Stösselsystem arbeitenden Brennkraftmaschine wird der kleine Hub gefahren, wogegen bei Volllast der Brennkraftmaschine der große Hub wirksam ist.

Aus der DE 196 01 587 A1 geht ein mit einer Verdrehsicherung ausgestatteter Stössel der vorbeschriebenen Art hervor, bei dem das innere Stösselelement mit einem hydraulisch betätigten Koppelelement zusammenwirkt. Der Stössel ist zur Aufnahme von Hydraulikmedium mit einer Ölzuführungseinrichtung an eine Ölkanaleinrichtung des Zylinderkopfs angeschlossen. Die mechanische Konstruktion des besagten Stössels ist plausibel ausgeführt. Nachteilig ist jedoch, dass die Übergabestelle des Hydraulikmediums zwischen Ölkanaleinrichtung des Zylinderkopfs und Ölzuführungseinrichtung des Stössels direkt kommuniziert, wodurch Schweb- und Fremdstoffe im Hydraulikmedium dem Stössel zugeführt werden, was zu Funktionsbeeinträchtigungen führen kann.

Die DE 196 03 915 A1 zeigt einen Stössel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, der mit seiner Mantelfläche in einer Bohrung eines Zylinderkopfs unter Zwischenschaltung einer Verdrehsicherungseinrichtung axialbeweglich geführt ist. Der Stössel ist von einem Nocken einer Nockenwelle bewegbar. Zur Aufnahme von Hydraulikmedium ist der Stössel mit einer Ölzuführungsvorrichtung an eine Ölkanaleinrichtung des Zylinderkopfs angeschlossen. In die Mantelfläche des Stössels ist eine Nut eingearbeitet, die in der Betriebslage des Stössels einen in der Bohrung vorgesehenen Austritt der Ölkanaleinrichtung mit einem in der Mantelfläche des Stössels vorgesehenen Eintritt der Ölzuführungsvorrichtung (10) verbindet. Die Nut kann verschiedene Verläufe – geradlinig oder abgewinkelt – aufweisen.

Aufgabe der Erfindung ist es, an einem Stössel und/oder den ihn aufnehmenden Bauteilen einer Brennkraftmaschine solche Vorkehrungen zu treffen, daß einem unmittelbaren Eintritt von im Hydraulikmedium enthaltenen Schweb- und Fremdstoffen in den Stössel entgegengewirkt ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass die Umlenkeinrichtung den unmittelbaren Eintritt von Schweb- und Fremdstoffen, die im Hydraulikmedium enthalten sind, weitgehend verhindert. Besagte Stoffe werden in der Umlenkeinrichtung so verteilt oder abgebaut – Spaltverluste –, dass ein störungsfreier Betrieb des Stössels gewährleistet wird. Die Umlenkeinrichtung wird durch einen sich in Umfangsrichtung der Bohrung des Stössels erstreckenden Führungskanal gebildet, der sich auf einfache Weise realisieren lässt. Der axiale Kanalabschnitt des Führungskanals optimiert nicht nur die Wirkung der Umlenkeinrichtung, sondern stellt auch sicher, dass der Druck des Hydraulikmediums bei Hubbewegungen des Stössels in ausreichendem Umfang für die erforderlichen Schaltvorgänge des Stössels anliegt.

In der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt, die nachstehend näher beschrieben sind.
Es zeigen
1 einen Querschnitt durch einen Stössel zur Betätigung eines Ventils,
2 eine Ansicht in Pfeilrichtung A der 1 in größerem Maßstab, jedoch ohne Stössel,
3 einen Schnitt nach der Linie III-III der 2,
4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der 2.
Ein Stössel 1 zur Betätigung eines Ventils einer Brennkraftmaschine bspw. der Otto-Gattung – weder das Ventil noch die Brennkraftmaschine sind dargestellt – ist axialbeweglich in einer Bohrung 2 eines Zylinderkopfs 3 gelagert. Der Stössel 1 ist so ausgebildet, dass das Ventil unterschiedliche Hübe – kleiner Hub und großer Hub – ausführen kann. Dabei arbeitet das Ventil im Leerlauf sowie im Teillastbetrieb mit kleinem Hub und bei Volllast mit großem Hub.
Für die unterschiedlichen Hübe weist der Stössel 1 zwei koaxiale Stösselelemente 4 und 5 auf. Das innere Stösselelement 4 – für den kleinen Hub – wirkt unter Vermittlung eines Koppelementes 6 mit dem äußeren Stösselelement – für den großen Hub – zusammen. Die einzelnen Bauteile des Stössels 1 und sein Hydrauliksystem werden u.a. in der bereits genannten DE 196 01 587 A1 eingehend beschrieben.
Der Stössel 1 besitzt eine an der Bohrung 2 des Zylinderkopfs 3 anliegende Mantelfläche 7. Zwischen Bohrung 2 und Mantelfläche 7 ist eine Verdrehsicherung 8 vorgesehen, die in eine komplementäre axiale Nut 9 der Bohrung 2 eingreift. Zur Aufnahme von Hydraulikmedium ist der Stössel 1 mit einer Ölzuführungsvorrichtung 10 an eine Ölkanaleinrichtung 11 des Zylinderkopfs 3 angeschlossen. Die Ölkanaleinrichtung 11 weist einen Austritt 12 auf; die Ölzuführungsvorrichtung 10 einen Eintritt 13. Der Austritt 12 und der Eintritt 13 kommunizieren nicht direkt miteinander – 2 –, sondern unter Vermittlung einer Umlenkeinrichtung 14, die durch einen Führungskanal 15 gebildet wird. Der Führungskanal 15, der als Ausnehmung 16 – 4 – ausgeführt ist, erstreckt sich in Umfangsrichtung B-B der Bohrung 2, jedoch nur über einen Teilbereich des Umfangs der Bohrung 2. Die Ausnehmung 16 kann beim Giessen des Zylinderkopfs 3 oder durch mechanische oder chemische Bearbeitung hergestellt werden.
Benachbart dem Eintritt 13 der Ölzuführungsvorrichtung 10 wird der Führungskanal 15 von einem axialen Kanalabschnitt 17 begrenzt, dessen Länge in Abhängigkeit von den Hüben des Stössels 1 definiert wird. Der Kanalabschnitt 17 weist in etwa eine der Ausnehmung 16 entsprechende Konfiguration auf.
Im Bereich des Austritts 12 der Ölkanaleinrichtung 11 ist in der Bohrung 2 eine Tasche 18 – 3 – vorgesehen, die bereits beim Giessen des Zylinderkopfs 3 erstellt wird. Die Tasche 18 weist eine von einer Wand 19 der Bohrung 2 im stumpfen Winkel α weggeführte Ebene 20 auf, die zur Aufnahme eines Bohrers zur Bildung einer Bohrung 21 der Ölkanaleinrichtung 11 dient.

Claims

Stössel (1) zur Betätigung eines Ventils einer Brennkraftmaschine, der mit einer Mantelfläche (7) in einer Bohrung (2) eines Zylinderkopfs (3) unter Zwischenschaltung einer Verdrehsicherungseinrichtung (8) anliegt und axialbeweglich geführt und von unterschiedliche Hübe des Ventils bewirkenden Nocken einer Nockenwelle bewegbar ist, wobei der Stössel (1) zur Aufnahme von Hydraulikmedium mit einer Ölzuführungsvorrichtung (10) an eine Ölkanaleinrichtung (11) des Zylinderkopfs (3) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entgegenwirken von einem unmittelbaren Eintritt von im Hydraulikmedium enthaltenen Schweb- und Fremdstoffen in den Stössel (1) zwischen einem in die Bohrung (2) für den Stössel (1) mündenden Austritt (12) der Ölkanaleinrichtung (11) im Zylinderkopf (3) und einem in der Mantelfläche (7) des Stössels (1) vorgesehenen Eintritt. (13) der Ölzuführungsvorrichtung (10) im Stössel (1) eine Umlenkeinrichtung (14) für das Hydraulikmedium verläuft, welche Umlenkeinrichtung (14) durch einen Führungskanal (15) gebildet wird, der in der Bohrung (2) angeordnet ist und sich über einen Teilbereich des Umfanges der Bohrung (2) erstreckt.
Stössel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal (15) benachbart dem Eintritt (13) der Ölzuführungsvorrichtung (10) von einem axialen Kanalabschnitt (17) begrenzt wird.
Stössel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Austritt (12) der Ölkanaleinrichtung (11) mit einer Tasche (18) versehen ist, die eine Ebene (20) zur Aufnahme eines Bohrers zur Bildung einer Bohrung (21) der Ölkanaleinrichtung (11) aufweist.