DE10012225A1 - An einen Fluidkreislauf angeschlossenes hydraulisches Spielausgleichselement - Google Patents

Abstract

Bei einem an einen Fluidkreislauf angeschlossenen hydraulischen Spielausgleichselement für die Steuerung der Ladungswechselventile eines Verbrennungsmotors mit gegenüberliegenden Einspannbereichen zum Einspannen zwischen zwei außerhalb liegende Widerlager, bei dem DOLLAR A - die Einspannbereiche von abstandsmäßig gegeneinander verschiebbaren Teilen, nämlich einem ersten und einem zweiten Teil (1, 2) gebildet sind, DOLLAR A - zwischen dem ersten und zweiten Teil (1, 2) ein Druckraum (3) ausgebildet ist, DOLLAR A - das Volumen des Druckraumes (3) von der gegenseitigen Lage des ersten und zweiten Teiles (1, 2) bestimmt ist, DOLLAR A - der Druckraum (3) ventilgesteuert mit einem Zuführraum (4) verbindbar ist, DOLLAR A - für die Ventilsteuerung ein lediglich eine Fluidströmung von dem Zuführ- in Richtung des Druckraumes (3 bzw. 4) zulassendes Einwegeventil (5) vorgesehen ist, DOLLAR A - zwischen dem Druckraum (3) und einem anderen Raum (4, 9) eine zusätzliche Verbindung über einen Drosselkanal (6) mit hohem Strömungswiderstand besteht, DOLLAR A - die beiden Teile (1, 2) zumindest während des Betriebs des Verbrennungsmotors durch eine Kraft in Richtung einer Volumenvergrößerung des Druckraumes (3) belastet sind, DOLLAR A - der Druck- und Zuführraum (3 bzw. 4) mit einem Fluid beaufschlagt sind, DOLLAR A - der Zuführraum (4) mit einem außerhalb des Spielausgleichselementes vorgesehenen Fluidkreislauf (7) verbunden ist, DOLLAR A - der Fluidkreislauf (7) Bereiche (8) und (9) unterschiedlicher...

Description

Die Erfindung betrifft ein an einen Fluidkreislauf ange­ schlossenes hydraulisches Spielausgleichselement für die Steuerung der Ladungswechselventile eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Als Fluidkreislauf für derartige hydraulische Spielaus­ gleichselemente wird üblicherweise der Schmierölkreislauf des Verbrennungsmotors herangezogen.

Nachteile eines Anschlusses an den Schmierölkreislauf sind neben einem zum Teil großen Schmierölnachfüllbedarf, beson­ ders beim Motorstart, eine Empfindlichkeit des Spielaus­ gleichselementes auf verschmutztes oder mit Luft versetztes Schmieröl, wodurch sich Funktionsstörungen ergeben können, sowie Funktionsunterschiede, die sich aufgrund der Schwan­ kungen in der Schmierölviskosität in einem Temperaturbereich zwischen minus 40° und 150°C einstellen.

Ein an den Schmierölkreislauf eines Verbrennungsmotors ange­ schlossenes hydraulisches Spielausgleichselement zeigt bei­ spielsweise DE 198 18 893 A1.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, die Funktion eines gattungsgemäßen Spielausgleichselementes zu verbessern und dabei insbesondere dessen Betriebssicherheit zu erhöhen.

Gelöst wird dieses Problem durch eine Ausgestaltung der gat­ tungsgemäßen Einrichtung nach dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein hy­ draulisches Spielausgleichselement an einen für dessen Funk­ tion und Betriebssicherheit möglichst geeigneten Fluidkreis­ lauf anzuschließen. Bei diesem Fluidkreislauf kann es sich um einen solchen handeln, der ausschließlich, zum Betrieb des Spielausgleichselementes geschaffen ist oder auch um einen solchen, der bei einem Verbrennungsmotor oder in einem Kraftfahrzeug, das von dem Verbrennungsmotor angetrieben wird, ohnehin bereits vorhanden ist. Aus den bereits ein­ gangs genannten Gründen soll allerdings kein Anschluß an den Schmierölkreislauf des Motors erfolgen.

Für die Auswahl des Fluidkreislaufes, der für das Spielaus­ gleichselement entweder als solcher geschaffen werden soll oder der bereits bei einem Verbrennungsmotor in einem Kraft­ fahrzeug vorhanden ist, ist darauf zu achten, daß der erfor­ derliche Fluiddruck insbesondere bei einem Motorstart be­ reits möglichst frühzeitig in der erforderlichen Höhe zur Verfügung steht und während des gesamten Motorbetriebs si­ cher aufrechterhalten bleibt.

Von besonderem Vorteil ist beispielsweise ein Anschluß an die Kraftstoffversorgungseinrichtung des Verbrennungsmotors, da bei Motorbetrieb Kraftstoff stets unter erhöhtem Druck zur Verfügung steht und bei einer Kreislaufführung unter et­ wa Atmosphärendruck als Rücklaufteilstrom in den Tank zu­ rückfließt. Bei diesem Kraftstoffkreislauf ist für den An­ schluß des Spielausgleichselementes keine zusätzliche Drüc­ kerzeugungsvorrichtung notwendig.

Grundsätzlich kann als Druckerzeugungsenergie für einen von dem Schmierölkreislauf getrennten Fluidkreislauf auch das unter Druck stehende Schmieröl verwendet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

In dieser zeigt die einzige

Fig. 1 die erfindungsgemäße Einrichtung in einer im wesent­ lichen schematischen Darstellung.

Die relativ gegeneinander bewegbaren Teile des hydraulischen Spielausgleichselementes sind mit 1 und 2 als erste und zweite Teile bezeichnet.

Die beiden Teile 1 und 2 sind teleskopartig gegeneinander verschiebbar, wobei zwischen diesen voneinander getrennte Räume liegen, nämlich ein Druckraum 3 sowie ein Zuführraum 4.

Die Räume 3 und 4 sind verbunden über ein Einwegeventil 5, das lediglich eine Fluidströmung von dem Zuführraum 4 in den Druckraum 3 zuläßt sowie über einen Drosselkanal 6, der in der Form eines Ringspaltes zwischen Bereichen des ersten und zweiten Teiles vorliegt.

Der Zuführraum 4 ist verbunden mit einem Fluidkreislauf 7 über einen Zuführkanal 10 in dem ersten Teil 1. In dem Fluidkreislauf 7 wird aus einem Tank 11 Fluid mittels einer Pumpe 12 in einen Bereich 8 des Fluidkreislaufes 7 geför­ dert. In dem Bereich 8 des Fluidkreislaufes liegt damit ein höherer Druck als in dem Bereich 9 vor, der innerhalb des Tankes 11 liegt. Die beiden Druckbereiche 8 und 9 sind durch eine Drossel 13 voneinander getrennt.

Die Funktion des erfindungsgemäß arbeitenden hydraulischen Spielausgleichselementes ist wie folgt.

Bei einem Fluidkreislauf 7 mit einer sich in Betrieb befind­ lichen Pumpe 12 gelangt eine ausgewählte Hydraulikflüssig­ keit als Betriebsfluid in den Zuführraum 4 des Spielaus­ gleichselementes. Aufgrund des Druckes der Hydraulikflüssig­ keit in dem Zuführraum 4 öffnet sich das Einwegeventil 5, wodurch die Flüssigkeit in den Druckraum 3 einströmt. Die unter Druck in den Druckraum 3 einströmende Hydraulikflüs­ sigkeit sorgt für eine Volumenvergrößerung des Druckraumes 3 durch ein gegenseitiges Verschieben der Teile 1 und 2. Auf diese Weise nimmt das Spielausgleichselement seine maximale Einspannlänge zwischen zwei Widerlagern 14 und 15, die ei­ nerseits an dem ersten Teil 1 und andererseits an den zwei­ ten Teil 2 anliegen, ein.

Wird von den Widerlagern 14, 15, an denen die Teile 1 und 2 anliegen, eine Kraft in Richtung auf eine Einspannlängenver­ kürzung des Spielausgleichselementes ausgeübt, so strömt bei geschlossenem Einwegeventil 5 Hydraulikflüssigkeit durch den Drosselkanal 6 aus dem Druckraum 3 in den Bereich 9 im Fluidkreislauf 7, wodurch sich die Einspannlänge des Hydrau­ likausgleichselementes verringert.

Es ist ebenfalls möglich, die durch den Drosselkanal 6 aus dem Druckraum 3 ausströmende Hydraulikflüssigkeit in den un­ ter Versorgungsdruck stehenden Zuführraum 4 zu leiten.

Claims (7)

1. An einen Fluidkreislauf angeschlossenes hydraulisches Spielausgleichselement für die Steuerung der Ladungswechsel­ ventile eines Verbrennungsmotors mit gegenüberliegenden Ein­ spannbereichen zum Einspannen zwischen zwei außerhalb lie­ gende Widerlager, bei dem

• - die Einspannbereiche von abstandsmäßig gegeneinander ver­ schiebbaren Teilen, nämlich einem ersten und einem zweiten Teil (1, 2) gebildet sind,
• - zwischen dem ersten und zweiten Teil (1, 2) ein Druckraum (3) ausgebildet ist,
• - das Volumen des Druckraumes (3) von der gegenseitigen Lage des ersten und zweiten Teiles (1, 2) bestimmt ist,
• - der Druckraum (3) ventilgesteuert mit einem Zuführraum (4) verbindbar ist,
• - für die Ventilsteuerung ein lediglich eine Fluidströmung von dem Zuführ- in Richtung des Druckraumes (4 bzw. 3) zu­ lassendes Einwegeventil (5) vorgesehen ist,
• - zwischen dem Druckraum (3) und einem anderen Raum (4, 9) eine zusätzliche Verbindung über einen Drosselkanal (6) mit hohem Strömungswiderstand besteht,
• - die beiden Teile (1, 2) zumindest während des Betriebs des Verbrennungsmotors zumindest zeitweise durch eine Kraft in Richtung einer Volumenvergrößerung des Druckraumes (3) be­ lastet sind,
• - der Druck- und der Zuführraum (3 bzw. 4) mit einem Fluid beaufschlagt sind,
• - der Zuführraum (4) mit einem außerhalb des Spielausgleich­ selementes vorgesehenen Fluidkreislauf (7) verbunden ist,
• - der Fluidkreislauf (7) Bereiche (8) und (9) unterschiedli­ cher Fluiddruckwerte umfaßt,
• - der Zuführraum (4) mit einem Bereich (8) des Fluidkreis­ laufes (7) verbunden ist, in dem ein gegenüber dem anderen Fluidkreislaufbereich (9) erhöhter Fluiddruck vorliegt,

dadurch gekennzeichnet,
daß der Fluidkreislauf (7) ein anderer als der Schmieröl­ kreislauf des Verbrennungsmotors ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fluid eine Hydraulikflüssigkeit mit einer in einem Temperaturbereich von minus 40° bis plus 150°C gegenüber Mo­ torschmieröl niedrigeren Viskosität eingesetzt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Druckunterschiedes in dem Fluid­ kreislauf (7) eine elektrische Energie eingesetzt wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Druckunterschiedes in dem Fluid­ kreislauf (7) unter Druck stehendes Motorschmieröl einge­ setzt ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsfluid des Spielausgleichselementes dem Kraftstoffförderstrom des Verbrennungsmotors entnommen wird.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsfluid des Spielausgleichselementes dem Bremsmittelkreislauf eines von dem Verbrennungsmotor ange­ triebenen Fahrzeuges entzogen wird.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsfluid des Spielausgleichselementes dem Kühl­ mittelkreislauf des Verbrennungsmotors entnommen wird.