DE69803319T2

DE69803319T2 - Ventilantriebsvorrichtung in Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeug und Verfahren zum Einbau dieser Vorrichtung

Info

Publication number: DE69803319T2
Application number: DE69803319T
Authority: DE
Inventors: Philippe Chemin
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1997-02-12
Filing date: 1998-01-22
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2018-01-23
Also published as: ATE211523T1; DE69803319D1; EP0859129A1; EP0859129B1; ES2170455T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung eines Ventils einer Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Einbau dieser Vorrichtung.
Im Stand der Technik ist bereits eine Vorrichtung zur Steuerung eines Ventils eines Kraftfahrzeugmotors bekannt, mit einer Nockenwelle, die über einen durch einen entsprechenden Nocken der Welle betätigten Auslösehebel auf einen Schaft des Ventils wirkt, wobei der Auslösehebel ein erstes Abstützende, das schwenkbar auf einem Stützorgan montiert ist, das an einem als Träger dienenden Motorteil gehalten ist, und ein zweites Steuerende aufweist, daß mit dem Ventilschaft zusammenwirkt, und mit Mitteln zur Höhenverstellung des Stützorgans durch Einschrauben desselben in den Träger.
Die Höhenverstellung des Stützorgans ermöglicht es, das Spiel zwischen dem Auslösehebel und dem zugehörigen Nocken einzustellen.
Gewöhnlich ist das Stützorgan in der Höhe durch eine Mutter festgelegt, die an dem Träger anliegt, der dieses Organ trägt, und die mit einem mit Gewinde versehenen Ende dieses Organs zusammenwirkt.
Die Steuervorrichtung kann gegebenenfalls auch Mittel zum Halten (zum Verhindern des Auswanderns) des Abstützendes des Auslösehebels auf dem Stützorgan aufweisen, zu denen im allgemeinen eine Nadel gehört, die den Auslösehebel elastisch gegen das Stützorgan vorspannt.
Diese Anordnung hat verschiedene Nachteile, die insbesondere mit dem schwierigen Zugang zu der Feststellmutter zusammenhängen, die zwischen dem Träger und dem Auslösehebel eingefügt ist und die somit zumindest zum Teil durch den Auslösehebel und gegebenenfalls durch die Haltenadel abgeschirmt wird.
DE-A-25 40 220 beschreibt eine Steuervorrichtung der vorgenannten Art, bei der die Mittel zur Höhenverstellung eine Stiftschraube umfassen, die in das Stützorgan eingeschraubt ist und einerseits das erste Ende des Auslösehebels und andererseits ein Kugelgelenk-Ende des Stützorgans durchsetzt, das mit dem Auslösehebel in Berührung steht. In diesem Fall ist der Zugang zu der Höhenverstelleinrichtung erleichtert, weil die Stiftschraube oberhalb des Auslösehebels betätigt werden kann. Jedoch erlaubt es die Stiftschraube nicht, das Auswandern des Auslösehebels aufgrund der Wirkung der Rückstellfeder des Ventils und bestimmter Drehzahlbereiche des Motors, die den Auslösehebel zur Resonanz anregen können, wirksam zu verhindern.
Die in DE-A 25 40 220 beschriebene Steuervorrichtung weist auch eine Rückstellfeder auf, die auf das Kugelgelenk-Ende des Stützorgans wirkt, das mit dem Auslösehebel in Berührung steht. Diese Feder, die dazu dient, Klappern und Geräusche der Steuervorrichtung zu reduzieren, hat den Nachteil, daß sie auch das Auswandern des Auslösehebels hervorruft.
DE-A-195 07 240 beschreibt eine Ventilsteuervorrichtung mit einem Auslösehebel, der ein schwenkbar an einem hydraulischen Stützorgan montiertes Abstützende aufweist. Er wird somit durch das Öl geschmiert, das seine hydraulische Funktion ermöglicht. Das Stützorgan trägt einen Bolzen, der einen Kopf zum Halten (zum Verhindern des Auswanderns) des Auslösehebels aufweist. Diese Steuervorrichtung benötigt keine Höhenverstelleinrichtung für das Stützorgan, weil dieses durch die Wirkung des Öldruckes konstant gegen den Auslösehebel vorgespannt wird. Im normalen Drehzahlbereich des Motors ermöglicht das hydraulische Stützorgan einen leiseren Betrieb.
Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß sie teuer ist und verhältnismäßig viel Öl verbraucht und somit eine leistungsfähige Ölpumpe erfordert. Außerdem verursacht der dauernde Andruck des Stützorgans gegen den Auslösehebel eine permanente Berührung und permanente Reibung dieses Auslösehebels an dem Nocken, was zu einen zusätzlichen Kraftstoffverbrauch führt, der 0,1 bis 0,2 l/ 100 km erreichen kann. Schließlich beeinträchtigt der Kopf des Haltebolzens durch den Schirmeffekt die korrekte Schmierung der Berührungsflächen des Stützorgans und des Auslösehebels.
Aufgabe der Erfindung ist es, die oben dargelegten Nachteile abzustellen und eine Vorrichtung zur Höhenverstellung des Stützorgans sowie Mittel zum Halten des Auslösehebels auf dem Stützorgan zu schaffen, die einfach zugänglich, zuverlässig und leicht herstellbar sind, und dabei zugleich den Verbrauch des Motor zu verbessern.
Zu diesem Zweck hat die Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung eines Ventils einer Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug zum Gegenstand, mit einer Nockenwelle, die über einen durch einen entsprechenden Nocken der Welle betätigten Auslösehebel einen Schaft des Ventils beauftschlagt, wobei der Auslösehebel ein erstes Abstützende, das schwenkbar auf einem Stützorgan montiert ist, das an einem als Träger (S) dienenden Motorteil gehalten ist, und ein zweites Steuerende aufweist, das mit dem Schaft des Ventils zusammenwirkt, und mit Mitteln zur Höhenverstellung des Stützorgans durch Einschrauben desselben in den Träger (S) und Mitteln zum Halten des Abstützendes des Auslösehebels auf dem Stützorgan, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Höhenverstellung und die Haltemittel einen diesen Mitteln gemeinsamen Bolzen aufweisen, der durch das Stützorgan gehalten ist und einen Kopf zum Halten des Abstützendes des Auslösehebels und zum Antrieb des Stützorgans aufweist, und daß das Stützorgan an einen Schmierungskreislauf für die Berührungsflächen dieses Stützorgans und des Auslösehebels angeschlossen ist.
Gemäß weiteren Merkmalen dieser Steuervorrichtung:
- ist das Stützorgan in eine mit Innengewinde versehene Hülse eingeschraubt, die in eine Bohrung des Trägers eingesetzt ist, wobei das Gewinde der Hülse selbsthemmend ist;
- hat das Stützorgan eine allgemein zylindrische, in der Höhe langgestreckte Form und weist ein erstes Kugelgelenk-Ende, das mit einer komplementären Form des Abstützendes des Auslösehebels zusammenwirkt, und ein zweites Gewindeende auf, das in den Träger eingeschraubt ist, und der Bolzen weist einen Körper auf, der den Kopf trägt und in einer Axialbohrung des Kugelgelenk-Endes des Stützorgans befestigt ist und eine durch das Abstützende des Auslösehebels hindurchgehende Öffnung mit Spiel durchquert, derart, daß dieses Abstützende mit Spiel zwischen dem Stützorgan und dem Kopf des Bolzens eingefügt ist;
- ist der Bolzen in der Axialbohrung befestigt durch Klebung, Einpressen oder mit Hilfe eines Stiftes, der das Kugelgelenk-Ende des Stützorgans und den Körper des Bolzens durchquert;
- ist die den Auslösehebel durchquerende Öffnung an den Schmierungskreislauf des Motors angeschlossen und bildet eine Schmiermittelkammer, die die Schmierung der Berührungsflächen des Abstützendes des Auslösehebels und des Kugelgelenk-Endes des Stützorgans gestattet;
- bildet die Axialbohrung des Kugelgelenk-Endes ein Ende eines Kanals, der an den Schmierungskreislauf angeschlossen ist und der in Längsrichtung von Ende zu Ende in dem Stützorgan ausgebildet ist;
- ist der Kanal an eine Sprühdüse für Schmiermittel angeschlossen, die im wesentlichen auf die Nockenwelle gerichtet und in einem gegenüber dem Träger vorspringenden Ende der Hülse ausgebildet ist;
- ist der Kopf des Bolzens durch eine polygonale Kontur begrenzt, die dazu bestimmt ist, mit einem Werkzeug mit komplementärer Form zusammenzuwirken;
- ist der Träger Teil eines Zylinderkopfes des Motors.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Einbau der oben genannten Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zunächst, getrennt von dem Träger, das Abstützende des Auslösehebels auf dem Kugelgelenk-Ende des Stützorgans montiert wird und der Bolzen so auf dem Kugelgelenk-Ende des Stützorgans befestigt wird, daß er leicht in bezug auf den Auslösehebel positioniert werden kann, und daß man dann die Baugruppe aus Auslösehebel, Stützorgan und Bolzen an dem Träger montiert, indem man das Stützorgan in diesen Träger einschraubt.
Die Erfindung wird besser verständlich werden anhand der nachfolgenden Beschreibung, die ausschließlich als Beispiel gegeben wird und sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, in denen zeigen:
- Figur eine teilweise aufgeschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung eines Ventils eines Kraftfahrzeugmotors;
- Fig. 2 eine vergrößerte Detaildarstellung zu Fig. 1, die eine Ausführungsvariante von Mitteln zur Befestigung des Bolzens im Stützorgan zeigt.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Steuerung eines Ventils 12 einer Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug dargestellt.
Die Vorrichtung 10 ist in einem Zylinderkopf 14 des Motors angeordnet, von dem eine obere Oberfläche 16 dargestellt ist.
Die Vorrichtung 10 weist eine Nockenwelle 18 auf, die über einen Auslösehebel 22, der durch einen entsprechenden Nocken 24 der Welle 18 betätigt wird, einen Schaft 20 des Ventils beaufschlagt.
Der Auslösehebel 22 weist ein erstes Abstützende 22A auf, das schwenkbar auf einem Stützorgan 26 montiert ist, sowie ein zweites Steuerende 22B, das mit dem freien Ende des Schaftes 20 des Ventils zusammenwirkt.
Das Stützorgan 26 ist an einem Teil des Zylinderkopfes gehalten, der einen Träger S bildet.
Der Auslösehebel 22 weist auch eine Rolle 28 für das Zusammenwirken mit dem Nocken 24 auf. Diese Rolle ist zwischen den beiden Enden 22A, 22B des Auslösehebels montiert und auf einem Wälzlager 29 um eine Achse drehbar, die durch eine zu der Nockenwelle 18 im wesentlichen parallele Welle 30 gebildet wird.
Die Rolle 28 kann sich frei in einer Mittelöffnung 32 des Auslösehebels drehen und ragt aus dieser Öffnung 32 heraus, damit sie mit dem Nocken 24 zusammenwirken kann.
Die Steuervorrichtung 10 weist Mittel zur Höhenverstellung des Stützorgans 26 relativ zu dem Träger S sowie Mittel zum Halten des Abstützendes 22A des Auslösehebels auf dem Stützorgan 26 auf.
Das Stützorgan 26, das eine allgemein zylindrische und in der Höhe langgestreckte Form hat, ist dadurch in der Höhe verstellbar, daß es in den Träger S eingeschraubt wird.
Die Mittel zur Höhenverstellung und die Haltemittel umfassen einen diesen Mitteln gemeinsamen Bolzen 34, der durch das Stützorgan 26 gehalten ist. Der Bolzen 34 weist einen Körper 36 auf, der einen Kopf 38 zum Halten des Abstützendes 22A des Auslösehebels und für den Drehantrieb des Stützorgans 26 trägt.
Der Kopf 38 des Bolzens wird zum Beispiel durch eine polygonale Kontur begrenzt, die dazu bestimmt ist, mit einem Betätigungswerkzeug 39 zusammenzuwirken, das eine komplementäre Form hat.
Das Stützorgan 26 weist ein erstes Kugelgelenk-Ende 26A auf, das mit einer komplementären Form des Abstützendes 22A des Auslösehebels zusammenwirkt, sowie ein zweites Gewindeende 26B, das in den Träger S eingeschraubt ist.
Bevorzugt ist das Ende 26B des Stützorgans in eine mit Innengewinde versehene Hülse 40 eingeschraubt, die beispielsweise im Preßsitz in eine Bohrung des Trägers eingesetzt ist.
Das Gewinde der Hülse ist selbsthemmend, beispielsweise von der Art mit polygonalen Gewindegängen.
Der Körper 36 des Bolzens 34 ist in einer Axialbohrung 44 des Kugelgelenk-Endes 26A des Stützorgans befestigt und verläuft mit Spiel durch eine durchgehende Öffnung 46, die im Abstützende 22A des Auslösehebels ausgebildet ist, derart, daß dieses Abstützende 22A mit Spiel zwischen dem Kugelgelenk-Ende 26A und dem Kopf 38 liegt.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel ist der Körper 36 des Bolzens in der Axialbohrung 44 mit Hilfe eines Stiftes 4ß befestigt, der quer durch das Kugelgelenk-
Ende 26A und den Körper 36 verläuft.
Die Vorrichtung 10 weist Schmierungseinrichtungen auf, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind und nachfolgend beschrieben werden.
Im gezeigten Beispiel ist die durchgehende Öffnung 46 an einen Schmierungskreislauf des Motors angeschlossen, von dem eine Zuführleitung 50 für Schmiermittel dargestellt ist, die in dem Zylinderkopf 14 ausgebildet ist.
Die Axialbohrung 44 bildet ein Ende eines längsverlaufenden Kanals 52, der koaxial und von Ende zu Ende durchgehend in dem Stützorgan 26 ausgebildet ist.
Der Kanal 52 ist in bekannter Weise mit der Schmiermittelleitung 50 verbunden, insbesondere durch eine Längsnut 54, die in der äußeren Oberfläche der Hülse 40 ausgebildet ist.
Das Schmiermittel aus der Leitung 50 durchquert den Kanal 52 und wird so zu der durchgehenden Öffnung 46 geleitet. Diese durchgehende Öffnung 46 bildet somit eine Schmiermittelkammer, die die Schmierung der Berührungsflächen des Abstützendes 22A des Auslösehebels und des Kugelgelenk-Endes 26A des Stützorgans ermöglicht.
Es ist zu erkennen, daß das Schmiermittel dank eines radialen Spiels zwischen dem Körper 36 des Bolzens und der Axialbohrung 44 oder auch aufgrund von Längsnuten, die in den einander zugewandten Oberflächen dieses Körpers und dieser Bohrung ausgebildet sind, zwischen dem Körper 36 und der Axialbohrung 44 fließen kann.
Bevorzugt ist der Kanal 52, beispielsweise durch eine Radialbohrung 56, die im Gewinde-Ende 26A des Stützorgans ausgebildet ist, und über eine innere Ringnut 58 der Hülse 40, mit einer Sprühdüse 60 für Schmiermittel verbunden. Diese Düse 60 ist in einem Ende der Hülse 40 ausgebildet, das über die Oberfläche 16 des Zylinderkopfes hinaus vorspringt, so daß sie im wesentlichen auf die Nockenwelle 18 und die Rolle 28 gerichtet ist.
Die wesentlichen Schritte des Verfahrens zum Einbau der Steuervorrichtung 10 sind die folgenden:
zunächst wird, getrennt von dem Träger S. das Abstützende 22A des Auslösehebeis auf dem Kugelgelenk-Ende 26A des Stützorgans montiert, und der Bolzen 34 wird so auf dem Kugelgelenk-Ende 26A des Stützorgans befestigt, daß der Bolzen 34 leicht in bezug auf den Auslösehebel 22 positioniert werden kann. Dann wird die Baugruppe aus Auslösehebel 22, Stützorgan 26 und Bolzen 34 dadurch auf dem Träger S montiert, daß das Stützorgan 26 in diesen Träger S eingeschraubt wird.
Die Erfindung bietet zahlreiche Vorteile.
Insbesondere ist der oberhalb des Auslösehebels 22 angeordnete Kopf 38 des Bolzens 34 leicht mit einem herkömmlichen Antriebswerkzeug zugänglich. Die Höhenverstellung des Stützorgans läßt sich deshalb sehr einfach bewerkstelligen, indem der Bolzen 34 in Einschraubrichtung oder Ausschraubrichtung des Stützorgans in bezug auf den Zylinderkopf angetrieben wird.
Außerdem ermöglicht es der Kopf 38 des Bolzens, das Ende 22A des Auslösehebels wirksam mit dem Stützorgan 26 in Berührung zu halten, wobei keine unerwünschte mechanische Reibung auftritt, dank der Schmierungseinrichtungen für die Berührungsflächen des Auslösehebels und des Stützorgans, die insbesondere die durchgehende Öffnung 46 umfassen, die als Schmiermittelkammer dient.
Weiterhin ist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung einfach, insbesondere mit automatischen Mitteln, am Fahrzeugmotor zu montieren, weil die Mittel für die Höhenverstellung des Stützorgans und die Mittel zum Halten des Auslösehebels auf diesem Stützorgan einen leicht zugänglichen gemeinsamen Bolzen umfassen.
Schließlich ermöglicht es die Erfindung, die mechanische Reibung in der Ventilsteuervorrichtung insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen hydraulischen Vorrichtungen zu verringern. Der Kraftstoffverbrauch des Motors wird dementsprechend herabgesetzt.

Claims

1. Vorrichtung (10) zur Steuerung eines Ventils (12) einer Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, mit einer Nockenwelle (18), die über einen durch einen entsprechenden Nocken (24) der Welle (18) betätigten Auslösehebel (22) einen Schaft (20) des Ventils beauftschlagt, wobei der Auslösehebel (22) ein erstes Abstützende (22A), das schwenkbar auf einem Stützorgan (26) montiert ist, das an einem als Träger (S) dienenden Motorteil gehalten ist, und ein zweites Steuerende (22B) aufweist, das mit dem Schaft (20) des Ventils zusammenwirkt, und mit Mitteln zur Höhenverstellung des Stützorgans (26) durch Einschrauben desselben in den Träger (S) und Mitteln zum Halten des Abstützendes (22A) des Auslösehebels auf dem Stützorgan (26), dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Höhenverstellung und die Haltemittel einen diesen Mitteln gemeinsamen Bolzen (34) aufweisen, der durch das Stützorgan (26) gehalten ist und einen Kopf (38) zum Halten des Abstützendes (22A) des Auslösehebels und zum Antrieb des Stützorgans (26) aufweist, und daß das Stützorgan (26) an einen Schmierungskreislauf (50) für die Berührungsflächen dieses Stützorgans und des Auslösehebels (22) angeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützorgan (26) in eine mit Innengewinde versehene Hülse (40) eingeschraubt ist, die in eine Bohrung (42) des Trägers (S) eingesetzt ist, wobei das Gewinde der Hülse (40) selbsthemmend ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützorgan (26) eine allgemein zylindrische, in der Höhe langgestreckte Form hat und ein erstes Kugelgelenk-Ende (26A), das mit einer komplementären Form des Abstützendes (22A) des Auslösehebels zusammenwirkt, und ein zweites Gewindeende (26B) aufweist, das in den Träger (S) eingeschraubt ist, und daß der Bolzen (34) weist einen Körper (36) aufweist, der den Kopf (38) trägt und in einer Axialbohrung (44) des Kugelgelenk-Endes (26A) des Stützorgans befestigt ist und eine durch das Abstützende (22A) des Auslösehebels hindurchgehende Öffnung (46) mit Spiel durchquert, derart, daß dieses Abstützende (22A) mit Spiel zwischen dem Stützorgan (26) und dem Kopf (38) des Bolzens eingefügt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ist der Bolzen (34) in der Axialbohrung (44) befestigt ist durch Klebung, Einpressen oder mit Hilfe eines Stiftes (48), cler das Kugelgelenk-Ende (26A) des Stützorgans und den Körper (36) des Bolzens durchquert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Auslösehebel (22) durchquerende Öffnung (46) an den Schmierungskreislauf (50) des Motors angeschlossen ist und eine Schmiermittelkammer bildet, die die Schmierung der Berührungsflächen des Abstützendes (22A) des Auslösehebels und des Kugelgelenk-Endes (26A) des Stützorgans gestattet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbohrung (44) des Kugelgelenk-Endes (26A) ein Ende eines Kanals (52) bildet, der an den Schmierungskreislauf (50) angeschlossen ist und der in Längsrichtung von Ende zu Ende in dem Stützorgan (26) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 6 in Kombination, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (52) an eine Sprühdüse (60) für Schmiermittel angeschlossen ist, die im wesentlichen auf die Nockenwelle (18) gerichtet und in einem gegenüber dem Träger (S) vorspringenden Ende der Hülse (40) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ist der Kopf (38) des Bolzens durch eine polygonale Kontur begrenzt ist, die dazu bestimmt ist, mit einem Werkzeug (39) mit komplementärer Form zusammenzuwirken.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ist der Träger (S) Teil eines Zylinderkopfes (14) des Motors ist.

10. Verfahren zum Einbau einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß:

- zunächst, getrennt von dem Träger (S), das Abstützende (22A) des Auslösehebels auf dem Kugelgelenk-Ende (26A) des Stützorgans montiert wird und der Bolzen (34) so auf dem Kugelgelenk-Ende (26A) des Stützorgans befestigt wird, daß er leicht in bezug auf den Auslösehebel (22) positioniert werden kann, und

- man dann die Baugruppe aus Auslösehebel (22), Stützorgan (26) und Bolzen (34) an dem Träger (S) montiert, indem man das Stützorgan (26) in diesen Träger (S) einschraubt.