(19) |
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(11) |
EP 2 722 498 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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30.03.2016 Patentblatt 2016/13 |
(22) |
Anmeldetag: 22.06.2013 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(54) |
Vorrichtung zum Betätigen zumindest eines Auslassventils einer ventilgesteuerten Brennkraftmaschine
Device to actuate at least one exhaust valve of a valve-controlled combustion engine
Dispositif d'actionnement d'au moins une soupape d'échappement d'un moteur à combustion
interne commandé par soupape
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
22.10.2012 DE 102012020594
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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23.04.2014 Patentblatt 2014/17 |
(73) |
Patentinhaber: MAN Truck & Bus AG |
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80995 München (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Möller, Heribert
91623 Sachsen (DE)
- Kalass, Rainer
91189 Rohr (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 2 143 896 DE-A1- 10 047 141 US-A1- 2011 120 411
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WO-A2-99/51864 US-A1- 2010 319 657
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen zumindest eines
Auslassventils einer ventilgesteuerten Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Es ist zum Beispiel durch die
US 2010/319657 A1 bekannt, die Bremswirkung einer Brennkraftmaschine im Schubbetrieb dadurch zu steigern,
dass dem Abgasrückstau mittels einer Stauklappe im Abgastrakt eine Dekompressionswirkung
(EVB bzw. Exhaust valve brake) überlagert wird, bei der zumindest ein Auslassventil
pro Zylinder der Brennkraftmaschine im Bremsbetrieb in einer Zwischenstellung offengehalten
wird. Dies erfolgt im Ventiltrieb der Brennkraftmaschine mittels einer hydraulisch
beaufschlagten Kolben-Zylinder-Einheit im Kraftfluss zwischen dem antreibenden Nocken
der Nockenwelle und dem das Auslassventil beaufschlagenden Betätigungselement bzw.
einem Kipphebel.
[0003] Dem Dokument
EP2143896 A1 entnimmt man eine ähnliche Bremsvorrichtung, wobei dieses Dokument darüber hinaus
ein Betätigungselement offenbart, in welchem eine zweite Kolben-Zylindereinheit angeordnet
ist, die als ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichselement ausgelegt ist.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Vorrichtung mit baulich einfachen
Mitteln derart weiterzubilden, dass sowohl im regulären Betrieb als auch im Motorbremsbetrieb
bzw. EVB ein funktionssicherer und störungsfreier Ventiltrieb erzielbar ist.
[0005] Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
[0006] Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass zwischen dem antreibenden Nocken des Ventiltriebs
und dem wenigstens einen Auslassventil wenigstens ein Mittel vorgesehen ist, das eine
der Nachstellwirkung des HVA entgegengerichtete, jedoch diesbezüglich geringere Kraft
ausübt. Es wurde erkannt, dass es bei dem gattungsgemäßen Ventiltrieb mit zwei integrierten,
hydraulisch wirkenden Kolben-Zylinder-Einheiten insbesondere im EVB Betrieb durch
Überlagerung von dynamischen Bewegungen zu komplexen und indifferenten Bewegungsabläufen
kommen kann, die eine gewünschte Spielfreiheit im Ventiltrieb nicht sicherstellen
und daraus resultierend die EVB-Funktion beeinträchtigen können. Die vorgenannte Spielfreiheit
bedeutet, dass ein definiertes Spiel in definierten Grenzen im Ventiltrieb gewährleistet
wird, das zum Beispiel auch Null oder annähernd Null und damit eine ideale Spielfreiheit
sein kann. Durch die vorgeschlagene, relativ einfache Maßnahme kann diese Beeinträchtigung
überraschend abgestellt werden, wobei im dynamischen Bewegungsablauf die am Betätigungselement
erhöhte Massenträgheit einen positiven Einfluss auf die EVB-Funktion bewirkt. Im regulären
Betrieb der Brennkraftmaschine kann sich die entgegengerichtete, geringere Kraft nicht
nachteilig auf die Funktion des HVB auswirken.
[0007] Als ventiltriebseitiges Mittel ist insbesondere ein Mittel zu verstehen, das auf
die Bewegung des Ventiltriebs direkt oder indirekt Einfluss nimmt und/oder zumindest
temporär in Wirkverbindung mit dem Ventiltrieb tritt.
[0008] Ein weiterer positiver Effekt eines der Nachstellwirkung des HVA entgegengerichteten
bzw. gegenwirkenden Mittels ist, dass damit bei einer Einfederung der HVA bzw. des
HVA-Mittels die gesamte Einfederstrecke im befeuerten Betrieb reduziert wird. Mit
diesem reduzierten Einfederweg wird Bewegung reduziert, wodurch wiederum Reibungsverluste
vermindert werden.
[0009] Die der Nachstellwirkung der HVA entgegengerichtete, geringere Kraft des wenigstens
einen Mittels ist zu verstehen als Kraft an einem Ort, zum Beispiel am Ort des Mittels,
und folgt insbesondere aus einem Kräftevergleich der Kraft des wenigstens einen Mittels
mit der, ggf. infolge von Hebelwirkungen, resultierenden Kraft des HVA am Ort des
wenigstens einen Mittels.
[0010] Das die gegenüber der Nachstellwirkung des HVA geringere, entgegengerichtete Kraft
ausübende Mittel kann besonders bevorzugt wenigstens ein Magnet, zum Beispiel ein
Dauermagnet oder ein Elektromagnet, und/oder wenigstens ein Federelement, z.B. eine
Schenkelfeder, und/oder wenigstens ein gummielastisches Element, z.B. ein Zugband,
sein, das oder die baulich und fertigungstechnisch einfach ausgeführt und montagetechnisch
günstig angeordnet sein kann bzw. können. Das die gegenüber der Nachstellwirkung des
HVA geringere, entgegengerichtete Kraft ausübende Mittel kann z.B. einem Betätigungselement
und/oder einer Ventilbrücke zwischen Betätigungselement und Auslassventil(en) und/oder
einer Verbindungstasse zwischen Betätigungselement und Ventilbrücke und/oder einem
einer Ventilbrücke zugeordnetem ortsfesten Gegenhalter des Ventiltriebs zugeordnet
sein, insbesondere dort so angeordnet sein, dass es in der geforderten Weise mit einem
benachbarten Bauteil zusammenwirkt bzw. auf dieses einwirkt.
[0011] Bei einem derartigen Mittel kann es sich somit sowohl um ein permanent wirkendes
Vorspannelement als auch um ein temporär wirkendes Vorspannelement handeln. Beispielsweise
könnte in Verbindung mit einem temporär wirkenden Mittel vorgesehen sein, dass dieses
Mittel zum Beispiel in Abhängigkeit von der Drehzahl zeitlich begrenzt wirkt. Dies
könnte beispielsweise mittels eines Elektromagneten bewirkt werden, der dann zu bestimmten
Zeitpunkten angesteuert wird.
[0012] In Verbindung mit der Ausgestaltung des Mittels durch einen Magneten kann des Weiteren
vorgesehen sein, dass hier nicht nur die Anziehungskräfte eines Magneten ausgenutzt
werden, sondern alternativ oder gegebenenfalls auch zusätzlich die Abstoßungskraft
mehrerer Magneten ausgenutzt wird, was im jeweiligen Einzelfall von der konkreten
lokalen Anordnung der Magnete abhängt. Beispielsweise können bei der Nutzung der Abstoßungskraft
mehrerer, insbesondere zweier Magnete diese an der Betätigungselement-Ventilbrücke-Kontaktstelle
angeordnet sein, wodurch die Magnete nicht nur der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit,
sondern auch dem Eigengewicht bzw. der Massenträgheit des bevorzugt als Kipphebel
ausgebildeten Betätigungselementes entgegenwirken. Selbstverständlich können auch
einander anziehende Magnete verwendet werden, die einander jeweils an den benachbarten
und/oder zusammenwirkenden Bauteilen zugeordnet sind.
[0013] Ein derartiger Magnet kann grundsätzlich aus jedem geeigneten Material bzw. Werkstoff
hergestellt sein. Ein besonderer Vorteil ist der Herstellung des Magneten aus dem
Werkstoff Neodym. Ein derartiger Neodym-Magnet weist den Vorteil auf, dass dessen
magnetische Eigenschaften erst nach der Fertigung bzw. Montage aktivierbar sind, so
dass zum Beispiel eine Spanansammlung am Magneten während der Fertigung bzw. Montage
vorteilhaft vermieden werden kann.
[0014] Zusätzlich zu einem die geringere, entgegengerichtete Kraft ausübenden Mittel, das
vorzugsweise durch einen Magneten ausgebildet ist, kann vorgesehen sein, in dessen
Nahbereich einen Opfermagneten vorzusehen, an dem sich insbesondere metallische Verunreinigungen,
wie z.B. ein Metallabrieb etc., ansammeln können, so dass diese Verunreinigungen nicht
am Mittel selbst oder in dessen Nahbereich angesammelt werden. Dies kann alternativ
oder zusätzlich aber auch durch eine entsprechende Oberflächengeometrie, zum Beispiel
eine behälterartige Sammel- und Aufnahmesicke etc. realisiert bzw. umgesetzt werden.
[0015] Das Betätigungselement kann ein zweiarmiger Kipphebel sein, an dessen auf das Auslassventil
wirkenden Hebel die erste Kolben-Zylinder-Einheit und auf dessen mit dem Nocken der
Nockenwelle zusammenwirkenden Hebel mittel- oder unmittelbar das HVA angeordnet ist.
Der Kipphebel kann dabei einteilig oder mehrteilig, insbesondere zweiteilig, ausgeführt
sein, mit einem am Nocken der Nockenwelle anlaufenden Nockenhebel und einem auf das
Auslassventil wirkenden Betätigungshebel, wobei das HVA mit dem eine entgegengerichtete
Kraft ausübenden Mittel bevorzugt zwischen dem Nockenhebel und dem Betätigungshebel
eingeschaltet ist. Damit gelingt eine gezielt begrenzte Kopplung der beiden massebehafteten
Bauteile im EVB-Betrieb ohne Beeinträchtigung der Spielausgleichsfunktion des HVA.
[0016] Des Weiteren können im Ventiltrieb je Zylinder der Brennkraftmaschine mehrere, insbesondere
zwei Auslassventile vorgesehen sein, die über eine Ventilbrücke gemeinsam von dem
Betätigungselement bzw. Kipphebel betätigt sind, wobei die erste Kolben-Zylinder-Einheit
in der Ventilbrücke angeordnet ist und z.B. auf nur ein Auslassventil zur Erzielung
der EVB-Funktion wirkt.
[0017] Ferner können die erste Kolben-Zylinder-Einheit und das HVA gemeinsam von einem Druckumlauf-Schmierölsystem
der Brennkraftmaschine mit Drucköl versorgt sein, wobei in der Zuführleitung zur ersten
Kolben-Zylinder-Einheit ein Rückschlagventil angeordnet ist und der Druckraum der
ersten Kolben-Zylinder-Einheit ferner eine im geschlossenen Zustand des zumindest
einen Auslassventils eine über einen ortsfesten Gegenhalter gesteuerte Ablassleitung
aufweist und wobei die Kolben-Zylinder-Einheit und die Ventilfeder des Auslassventils
so abgestimmt sind, dass im Motorbremsbetrieb bei entsprechend geschlossener Abgasklappe
im Abgassystem der Brennkraftmaschine das Auslassventil definiert geöffnet bleibt.
Das wenigstens eine, die entgegengerichtete Kraft ausübende Mittel stellt dabei wirkungsvoll
sicher, dass die Ventilbrücke und der Gegenhalter im dynamischen Bewegungsablauf in
der EVB Funktion gezielt so zusammenwirken, dass die Kolben-Zylinder-Einheit bzw.
deren Druckraum zuverlässig mit Schmieröl versorgt ist.
[0018] Dementsprechend kann das wenigstens eine, auf das HVA eine entgegengerichtete Kraft
ausübende Mittel in einer zusätzlichen oder alternativen Ausgestaltung der Erfindung
auch an der Ventilbrücke und/oder an dem Betätigungshebel des Kipphebels angeordnet
sein und damit zwischen Ventilbrücke und Betätigungselement wirkend und/oder an der
Ventilbrücke und/oder an dem ortsfesten Gegenhalter eingesetzt sein und damit zwischen
Ventilbrücke und Gegenhalter wirkend. Die beiden Varianten für sich, als auch eine
Kombination beider Varianten dienen dazu, die beschriebene EVB-Funktion zuverlässig
aufrecht zu erhalten.
[0019] Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform kann der Gegenhalter und/oder
die Ventilbrücke mit einer Kolben-Zylinder-Einheit (dritte Kolben-Zylinder-Einheit)
versehen sein. Diese dritte Kolben-Zylinder-Einheit dient einem "Nachstellen" der
Gegenhalter-Ventilbrücken-Anlageverbindung, insbesondere des Gegenhalter-Ventilbrücken-Schließkontakts,
in Reaktion auf die bestimmungsgemäße Ausgleichsbewegung des HVA-Elements zur Verschleißkompensation
des Ventiltriebverschleißes. Zum Beispiel kann sich der Ventilteller über die Lebenszeit
des Motors im Ventilsitz "eingraben", wodurch die Schließposition (Ruheposition) des
Ventils und dementsprechend von dessen Ventilschaft erhöht ist. Wenn der Gegenhalter
und/oder die Ventilbrücke hierfür keine Kompensationsmöglichkeit hätte bzw. hätten,
käme es zu nachteiligen Spannungen (Druckkräften) zwischen der Ventilbrücke und dem
Gegenhalter bzw. zwischen Gegenhalter, Ventilbrücke und Ventilschaft. Durch das Vorsehen
einer Kolben-Zylinder-Einheit im Gegenhalter und/oder in der Ventilbrücke können allgemein
"Ruhepositionsveränderungen" kompensiert werden. Zudem kann dadurch alternativ oder
zusätzlich auch ein funktionssicherer Verschluß eines ventilbrückenseitigen Ablasskanals
durch den Gegenhalter, insbesondere während des Durchlaufs des Grundkreises des Nockens,
sichergestellt werden.
[0020] Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden mit weiteren Einzelheiten
näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in:
- Fig. 1
- einen teilweisen Querschnitt durch einen Zylinderkopf einer ventilgesteuerten Hubkolben-Brennkraftmaschine
für Kraftfahrzeuge mit zwei Auslassventilen je Zylinder, die über einen zweiteiligen
Kipphebel und eine Ventilbrücke von einem Nocken der Nockenwelle der Brennkraftmaschine
angetrieben sind, wobei in den Ventiltrieb eine Kolben-Zylinder-Einheit zur Bereitstellung
einer EVB Funktion und eine Kolben-Zylinder-Einheit als HVA Element integriert sind;
- Fig. 2
- eine teilweise Darstellung des zweiteiligen Kipphebels nach Fig. 1 mit dem integrierten
HVA und mit alternativen Mitteln zum Ausüben einer der Nachstellwirkung des HVA entgegengerichteten
Kraft;
- Fig. 3
- eine Grafik der Ventilöffnungskurven der Auslassventile und Einlassventile der Brennkraftmaschine
über 720 Grad Kurbelwinkel der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bei Bremsbetrieb
bzw. EVB Funktion mit Darstellung u.a. der Ausgleichsfunktion des HVA ohne des Einsatzes
der in Fig. 2 besagten Mittel;
- Fig. 4
- die gleiche Grafik beim Übergang vom Bremsbetrieb bzw. EVB Betrieb in den befeuerten,
regulären Betrieb der Brennkraftmaschine;
- Fig. 5
- eine Grafik gemäß den Fig. 3 und 4 mit EVB Betrieb der Brennkraftmaschine und Darstellung
der modifizierten Ausgleichsfunktion des HVA durch die eine entgegengerichtete Kraft
ausübenden Mittel;
- Fig. 6
- eine Anordnung einer dritten Kolben-Zylindereinheit in einem Gegenhalter in einer
ersten Lebensphase einer Brennkraftmaschine; und
- Fig. 7
- die Anordnung gemäß Fig. 6 in einer zweiten Lebensphase der Brennkraftmaschine.
[0021] In der Fig. 1 ist nur soweit zum Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich
ein Zylinderkopf 1 einer ventilgesteuerten Hubkolben-Brennkraftmaschine, insbesondere
einer Viertakt-Hubkolben-Brennkraftmaschine (Dieselmotor), dargestellt, in dem neben
den nicht ersichtlichen Einlassventilen zwei Auslassventile 2, 3 (es sind nur die
Ventilschäfte ersichtlich) verschiebbar geführt sind. Die die Ventile 2, 3 in bekannter
Weise geschlossen haltenden Ventilfedern sind hier nicht eingezeichnet.
[0022] Der auf die Auslassventile 2, 3 wirkende Ventiltrieb setzt sich zusammen aus einem
antreibenden Nocken 4 einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine 1, einem auf einer
festen Kipphebelachse 5 schwenkbar gelagerten Kipphebel 6 und einer Ventilbrücke 7,
die die beiden Auslassventile 2, 3 überspannt.
[0023] Der funktionell zweiarmige Kipphebel 6 ist hier beispielhaft zweiteilig ausgeführt,
mit einem Nockenhebel 6a und einem auf die Ventilbrücke 7 wirkenden Betätigungshebel
6b, die von der Lagerung auf der Kipphebelachse 5 nach beiden Seiten abragen.
[0024] Der Nockenhebel 6a des Kipphebels 6 ist mittels einer separaten Schwenkachse 8 an
dem Betätigungshebel 6b schwenkbar gelagert und trägt eine auf einer Achse 9 drehbar
gelagerte Rolle 10, die an der Nocke 4 zum Antrieb des Kipphebels 6 anläuft.
[0025] Zwischen dem Nockenhebel 6a und dem Betätigungshebel 6b ist außerhalb der Schwenkachse
8 liegend ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichselement 11 angeordnet, das nachstehend
in Verbindung mit der Fig. 2 noch näher erläutert wird.
[0026] Der Betätigungshebel 6b des Kipphebels 6 beaufschlagt über eine Einstellschraube
12 (mit Kontermutter) und über eine sphärisch daran gelagerte Verbindungstasse 13
die Ventilbrücke 7 an einer zwischen den beiden Auslassventilen 2, 3 positionierten
Stelle.
[0027] Ferner ist oberhalb der Ventilbrücke 7 ein ortsfester Gegenhalter 14 vorgesehen,
dessen Funktion noch erläutert wird.
[0028] Innerhalb der Ventilbrücke 7 ist eine Kolben-Zylinder-Einheit 15 angeordnet, mit
einem begrenzt verschiebbar in einem Druckraum 16 geführten Kolben 17, der auf das
eine Auslassventil 2 wirkt. Der Druckraum 16 ist über einen Zuführkanal 18 mit einem
integrierten Rückschlag-Ventilelement, zum Beispiel einem Kugel-Rückschlagventil 19,
und über nicht weiter dargestellte, allgemein mit 20 bezeichnete Zuführkanäle in der
Verbindungstasse 13, der Einstellschraube 12, im Kipphebel 6 und schließlich über
die Kipphebelachse 5 an das Druckumlauf-Schmierölsystem der Brennkraftmaschine angeschlossen.
Es versteht sich, dass im Kipphebel 6 auch weitere Kanäle 20 zur Schmierung der beweglichen
Teile des Ventiltriebs vorgesehen sind (vergleiche auch Fig. 2).
[0029] In der Ventilbrücke 7 ist zudem ein Ablasskanal 21 definierten Querschnitts vorgesehen,
der in den Druckraum 16 der Kolben-Zylinder-Einheit 15 mündet und der über den ortsfesten
Gegenhalter 14 wie nachstehend noch ausgeführt gesteuert ist.
[0030] Die Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung und schematisch einen Abschnitt des
Kipphebels 6 mit dem Nockenhebel 6a und teilweise dem Betätigungshebel 6b, in den
das ebenfalls als Kolben-Zylinder-Einheit ausgeführte HVA 11 integriert ist.
[0031] Dazu ist in dem Betätigungshebel 6b ein an einen Zuführkanal 20 angeschlossener Druckraum
22 ausgebildet, in dem ein erster Kolben 23 verschiebbar geführt ist, der mittels
eines Stößels 24 auf den Nockenhebel 6a wirkt.
[0032] In dem Kolben 23 ist ein zweiter Kolben 25 verschiebbar geführt, der einen zweiten
Druckraum 26 begrenzt, in dem ein Rückschlag-Ventilelement, insbesondere ein Kugel-Rückschlagventil
27, angeordnet ist. Ferner ist eine Entlüftungsbohrung 20a vorgesehen.
[0033] Mittels des HVA 11 kann in bekannter Weise ein zum Beispiel durch Verschleiß auftretendes
Ventilspiel in der Übertragungskette zwischen dem Nocken 4 und den Auslassventilen
2, 3 bzw. der Ventilbrücke 7 eliminiert werden, wobei der Stößel 24 entsprechend aus-
oder einfährt und den Abstand s (Fig. 1) zwischen dem Nockenhebel 6a und dem Betätigungshebel
6b des Kipphebels 6 entsprechend verändert.
[0034] Im regulären Betrieb der Brennkraftmaschine ohne Motorbremsung werden die beiden
Auslassventile 2, 3 über den Kipphebel 6 und die Ventilbrücke 7 bei Nockendurchlauf
geöffnet und bei Erreichen des Nockengrundkreises wieder geschlossen. Über die bei
Nockendurchlauf freie Ablassöffnung 21 kann aus dem Druckraum 16 Öl entweichen, das
jedoch sofort bei Grundkreisdurchlauf über die Zuführkanäle 20 und das Rückschlagventil
19 wieder ersetzt wird.
[0035] Dieses dynamische Gleichgewicht verändert sich im Falle einer Motorbremsung, bei
der eine Abgasklappe im Abgastrakt der Brennkraftmaschine geschlossen wird und damit
auf die vom Brennraum abgewandte Seite der Auslassventile ein beträchtlicher Abgasrückstau
bzw. Abgasdruck wirkt, der bei entsprechender Abstimmung der Ventilfeder des Auslassventils
und der Auslegung der Kolben-Zylinder-Einheit 15 das Auslassventil 2 in einer Zwischenstellung
geöffnet hält. Dabei ist zu gewährleisten, dass die Steuerwirkung zwischen der Ventilbrücke
7 (Ablasskanal 21) und dem Gegenhalter 14 nicht durch gegebenenfalls auftretendes,
zu großes Ventilspiel gestört wird.
[0036] Dazu ist zwischen dem Nocken 4 und den Auslassventilen 2, 3 wenigstens ein Mittel
vorgesehen, das eine der Nachstellwirkung des HVA entgegengerichtete Kraft im Ventiltrieb
ausübt.
[0037] Dieses Mittel ist gemäß den Fig. 1 und 2 durch wenigstens einen Dauermagneten 28
(schraffiert dargestellt) gebildet, der in den Nockenhebel 6a eingesetzt ist und der
eine Magnetkraft (Anziehkraft) auf den benachbarten Abschnitt des Betätigungshebels
6b und/oder den Kolben 23 bzw. Stößel 24 ausübt. Diese Kraft muss geringer sein als
das von dem HVA 11 ausgeübte Nachstellmoment, um den regulären, befeuerten Betrieb
der Brennkraftmaschine bzw. die reguläre Ventilsspielnachstellung nicht zu beeinträchtigen.
[0038] Dieser Dauermagnet 28 oder gegebenenfalls ein weiterer Dauermagnet 28a (Fig. 1) könnte
auch im Gegenhalter 14 vorgesehen sein, dessen Anziehkraft auf die Ventilbrücke 7
gerichtet ist, um somit einem Abheben der Ventilbrücke 7 vom Gegenhalter 14 beim Grundkreisdurchlauf
des Nockenhebels 6a bei einer Motorbremsung entgegenzuwirken.
[0039] Anstelle oder gegebenenfalls auch zusätzlich zu der Anordnung im Gegenhalter 14 könnte
der Dauermagnet 28a auch in der Verbindungstasse 13 oder kinematisch umgekehrt in
der Ventilbrücke 7 vorgesehen sein.
[0040] In der Fig. 2 sind weitere alternative Mittel zum Ausüben der der Nachstellwirkung
des HVA 11 entgegengerichteten Kraft dargestellt, die gegebenenfalls auch kombiniert
verwendbar sind.
[0041] So kann um die Schwenkachse 8 zwischen dem Nockenhebel 6a und dem Betätigungshebel
6b eine Schenkelfeder 29 mit zwei radial abragenden Federarmen 29a angeordnet sein,
wobei die Federarme 29a mit rechwinklig abragenden Enden 29b in Ausnehmungen bzw.
Bohrungen (ohne Bezugszeichen) der Hebel 6a, 6b eingreifen und eine geringe Vorspannung
auf die Hebel 6a, 6b entgegen der Nachstellrichtung des HVA ausüben.
[0042] In einer weiteren zusätzlichen oder alternativen Ausgestaltung kann zwischen dem
Nockenhebel 6a und dem Betätigungshebel 6b ein feder- und/oder gummielastisches Element,
hier beispielhaft ein Zugband 30, vorgesehen sein, das die beiden Hebel 6a, 6b definiert
zueinander vorspannt. Das Zugband könnte beispielsweise an freien Stirnseiten des
Nockenhebels 6a und des Betätigungshebels 6b an entsprechenden Aufnahmen eingeknöpft
oder anderweitig befestigt sein.
[0043] Die Funktion der der Nachstellwirkung des HVA 11 mit geringerer Kraft entgegenwirkenden
Mittel 28 und/oder 28a und/oder 29 und/oder 30 zeigen die Grafiken gemäß den Fig.
3 bis 5, die den Ventilhub bzw. die Öffnungskurven 31, 32 des Auslassventils 2 und
eines Einlassventils über 720 Grad Kurbelwinkel (KW) der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
darstellen. Dabei entspricht die Grafik gemäß Fig. 3 und 4 der Funktion ohne den Einsatz
der eine entgegengerichtete Kraft ausübenden Mittel 28, 29 und/oder 30, während die
Grafik Fig. 5 diese mit den Mitteln 28, 29 und/oder 30 beschreibt.
[0044] Die Fig. 3 zeigt zunächst den Betriebszustand der Brennkraftmaschine mit Motorbremsung
bzw. EVB Funktion. Ausgehend von einer 0 Linie entsprechend geschlossener Einlassventile
und Auslassventile 2, 3 ist das Auslassventil 2 (Kurve 31) in der Zwischenstellung
geöffnet (Kurvenabschnitt 31 a). Mit dem Durchlaufen des Nockenabschnitts des Nockens
4 werden die Auslassventile 2, 3 wie im Kurvenabschnitt 31 b aufgezeichnet bei ca.
180 Grad KW geöffnet und bei ca. 330 Grad KW wieder geschlossen. Aufgrund des anstehenden
Abgasgegendrucks und nach dem Befüllen des Druckraums 16 in der Kolben-Zylinder-Einheit
15 (Kurvenabschnitt 31c) wird das Auslassventil 2 wieder in die Zwischenstellung (Kurvenabschnitt
31d) zur Kompressionsbremsung geöffnet.
[0045] Die darüber aufgezeichnete, relativ lineare Kurve 33 beschreibt die gemessene Position
des Stößels 24 des HVA 11 während dieses Betriebszyklus und ohne die eine entgegengerichtete
Kraft ausübenden Mittel 28, 29 oder 30.
[0046] Die Kurve 33 zeigt ein minimales Einsinken 33a des Stößels 24 unter der Last des
Ventilöffnens bei 31 b und insbesondere eine Nachstellung (Pfeile 38) des Stößels
24 nach dem Schließen der Auslassventile 2, 3 im Bereich 33b. Diese Nachstellung resultiert
aus den indifferenten Bewegungsabläufen beim Öffnen des Auslassventils 2 gesteuert
über den Abgasrückstaudruck und kann eine zuverlässige Funktion der EVB stören.
[0047] Die Fig. 4 zeigt den Betriebszustand der Brennkraftmaschine im Übergang vom Bremsbetrieb
in den befeuerten Betrieb, wobei das Auslassventil 2 in dem Bereich 31 a (Arbeitstakt)
noch in der Zwischenstellung geöffnet ist. Nach dem Durchlaufen des Nockenbereiches
des Nockens 4 mit entsprechender Öffnung der Auslassventile 2, 3 (Kurvenabschnitt
31 b) schließen aufgrund des Fehlens des Abgasrückstaudrucks bei nunmehr geöffneter
Abgasklappe im Abgastrakt der Brennkraftmaschine beide Auslassventile 2, 3 wieder
regulär bei 0 (Kurvenabschnitt 31c). Die Einlassventile mit der Öffnungskurve 32 öffnen
und schließen im Bereich zwischen 330 Grad KW bis 540 Grad KW in üblicher Weise.
[0048] Die darüber liegende Kurve 33 des Stößels 24 des HVA zeigt wiederum das Einsinken
bei 33a und die erforderliche Nachstellung bei über dem Kurvenabschnitt 31 c liegendem
Kurvenabschnitt 33b.
[0049] Die Grafik nach Fig. 5 zeigt den beschriebenen Ventiltrieb mit den der Nachstellwirkung
des HVA 11 mit geringerer Kraft entgegenwirkenden Mitteln 28, 29 oder 30 bei Motorbremsbetrieb.
Die Linien 34 grenzen dabei den Bereich von ca. 120 Grad KW bis 420 Grad KW ein, in
dem diese Mittel 28, 29, 30 aufgrund der wesentlich höheren Betätigungskräfte des
Nockentriebs (außerhalb des Nockengrundkreises) nicht wirken.
[0050] Der relevante Unterschied zu den vorstehend beschriebenen Grafiken besteht darin,
dass in den dynamischen Bewegungsabläufen über den Arbeitszyklus der Brennkraftmaschine
und insbesondere beim Übergang von der Schließstellung des Auslassventils 2 in dessen
Zwischenstellung im Ventiltrieb kein störendes Ventilspiel mehr auftritt und dementsprechend
gemäß der Kurve 33 keine Nachstellbewegung (Pfeile 38 der Fig. 3 und 4 und Abschnitt
33b) stattfindet. Die Motorbremsfunktion EVB ist dadurch zuverlässig stabilisiert,
solange der Abgasrückstaudruck anliegt.
[0051] In den Fig. 6 und 7 ist die Anordnung einer dritten Kolben-Zylindereinheit 35 in
dem Gegenhalter 14 dargestellt, wobei beide Figuren die Stellung der Ventilbrücke
7 relativ zum Gegenhalter 14 in zwei unterschiedlichen Verschleißphasen/Lebensphasen
einer Brennkraftmaschine schematisch darstellen. Während des Lebenszyklus des Ventiltriebs
kann es zu Spielveränderungen bzw. Abstandsveränderungen von benachbarten Bauteilen
des Ventiltriebs kommen. Durch das HVA 11 soll zumindest im Betriebszustand der Brennkraftmaschine
(zumindest nach Aufbau des Betriebsöldrucks) ein definiertes Spiel oder eine nahezu
spielfreie Beabstandung zwischen einzelnen Bauteilen des Ventiltriebs gewährleistet
werden. Weiter ist aber auch der funktionssichere Verschluß des Ablasskanals 21 durch
den Gegenhalter 14 während des Durchlaufs des Grundkreises des Nockens 4 wesentlich.
Da das HVA 11 eine Nachstellung zum Ausgleich eines Verschleißes bewirkt, kann sich
die Lage der Ventilbrücke 7 während des Durchlaufs des Nockengrundkreises verändern,
was in den Fig. 6 und 7 schematisch durch die unterschiedliche Höhenlage der Ventilbrücke
7 bezüglich des Gegenhalters 14 dargestellt ist. Auch in diesem Fall muss aber der
zuvor erwähnte Verschluß des Ablasskanals 21 gewährleistet sein. Dies wird in der
Ausführungsform gemäß der Fig. 6 und 7 durch die dritte Kolben-Zylindereinheit 35
erreicht. Mittels eines im Gegenhalter 14 angeordneten Vorspannmittels (z.B. wie dargestellt
einer Feder 36, alternativ oder kumulativ kann das Vorspannelement auch als ein Elastomer
oder mittels einander abstoßender Magnete ausgebildet sein), das einen Kolben 39 in
Richtung Verschlußposition des Ablasskanals 21 in der Ventilbrücke 7 vorspannt, wird
trotz der veränderten Lage der Ventilbrücke 7 stets ein zuverlässiger Ver- bzw. Abschluß
des Ablasskanals 21 erreicht. Sowohl das HVA 11 als auch die dritte Kolben-Zylinder-Einheit
35 müssen werksseitig, also im Zustand eines neuen, unbenutzten Motors Ausfahr- und
Einfahrreseven vorsehen. Damit wird jeglicher Veränderung des Ventiltriebmechanismus
Rechnung getragen.
[0052] Zudem kann in dem Gegenhalter 14 und der Ventilbrücke 7 jeweils ein Dauermagnet 37,
38 angeordnet sein. Diese beiden Dauermagnete 37, 38 ziehen einander an, wodurch über
die Ventilbrücke 7 und die Verbindungstasse 13 eine der Nachstellwirkung der HVA 11
entgegengerichtete Kraft ausgeübt wird.
[0053] Alternativ oder zusätzlich zu der dargestellten Ausführung kann die dritte Kolben-Zylinder-Einheit
35 auch in der Ventilbrücke 7 angeordnet sein.
[0054] Ferner ist aus den Fig. 6 und 7 erkennbar, dass die Magnete vorzugsweise in einem
separaten Bauteilbereich, neben zum Beispiel weiteren Elementen - wie der dargestellten
dritten Kolben-Zylinder-Einheit 35 - angeordnet sein können.
[0055] Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So
kann anstelle des zweiteiligen Kipphebels 6 zum Beispiel auch ein einteiliger Kipphebel
oder Schwinghebel mit oder ohne Rollenkontakt zur Nocke 4 vorgesehen sein.
[0056] Die Mittel zur Ausübung einer der Nachstellwirkung des HVA entgegengerichteten Kraft
können auch anders als dargestellt, jedoch mit gleicher Funktion ausgeführt sein.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 |
Zylinderkopf |
31 |
Öffnungskurve Auslassventil |
2 |
Auslassventil |
32 |
Öffnungskurve Einlassventil |
3 |
Auslassventil |
33 |
Nachstellkurve HVA |
4 |
Nocke |
34 |
Grenzlinien |
5 |
Kipphebelachse |
35 |
Kolben-Zylinder-Einheit |
6 |
Kipphebel |
36 |
Feder |
6a |
Nockenhebel |
37 |
Dauermagnet |
6b |
Betätigungshebel |
38 |
Dauermagnet |
7 |
Ventilbrücke |
39 |
Kolben |
8 |
Schwenkachse |
|
|
9 |
Achse |
|
|
10 |
Rolle |
|
|
11 |
Hydraulisches Ventilspielausgleichselement (HVA) |
12 |
Einstellschraube |
|
|
13 |
Verbindungstasse |
|
|
14 |
Gegenhalter |
|
|
15 |
Kolben-Zylinder-Einheit |
|
|
16 |
Druckraum |
|
|
17 |
Kolben |
|
|
18 |
Zuführkanal |
|
|
19 |
Kugel-Rückschlagventil |
|
|
20 |
Zuführkanäle |
|
|
20a |
Entlüftungsbohrung |
|
|
21 |
Ablasskanal |
|
|
22 |
Druckraum |
|
|
23 |
Kolben |
|
|
24 |
Stößel |
|
|
25 |
Kolben |
|
|
26 |
Druckraum |
|
|
27 |
Rückschlagventil |
|
|
28 |
Dauermagnet |
|
|
28a |
Dauermagnet |
|
|
29 |
Schenkelfeder |
|
|
29a |
Federarme |
|
|
29b |
Federenden |
|
|
30 |
Zugband |
|
|
1. Vorrichtung zum Betätigen zumindest eines Auslassventils einer ventilgesteuerten Brennkraftmaschine
für Kraftfahrzeuge, mit einem von einer Nockenwelle angetriebenen Betätigungselement,
wobei zwischen einem Nocken (4) der Nockenwelle und wenigstens einem Auslassventil
(2) eine erste Kolben-Zylinder-Einheit (15), vorzugsweise eine hydraulisch beaufschlagte
Kolben-Zylinder-Einheit (15), vorgesehen ist, mittels der wenigstens ein Auslassventil
(2) bei einem Motorbremsbetrieb mit Abgasrückstau in einer nicht geschlossenen Zwischenstellung
haltbar ist und wobei eine zweite Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen ist, die als
hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichselement (11), ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Nocken (4) und dem wenigstens einen Auslassventil (2) wenigstens ein
ventiltriebseitiges Mittel (28, 28a, 29, 30, 37, 38) vorgesehen ist, das eine der
Nachstellwirkung des hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselements (11) entgegengerichtete,
jedoch gegenüber dieser geringere Kraft ausübt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüber der Nachstellwirkung des hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselements
(11) geringere Kraft durch wenigstens einen Magneten (28, 28a, 37, 38) bewirkt ist,
vorzugsweise durch wenigstens einen, eine Anziehkraft auf ein benachbartes Bauteil
oder auf einen in einem benachbarten Bauteil angeordneten Magneten ausübenden Magneten
(28, 28a, 37, 38) bewirkt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (28, 28a, 37, 38) ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet, insbesondere
ein in Abhängigkeit von definierten und/oder vorgegebenen Brennkraftmaschinenparametern
temporär aktivierbarer Elektromagnet, ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüber der Nachstellwirkung des hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselements
(11) geringere Kraft durch wenigstens ein Federelement (29), vorzugsweise durch wenigstens
ein am Betätigungselement (6) angeordnetes Federelement (29), gebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüber der Nachstellwirkung des hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselements
(11) geringere Kraft durch wenigstens ein gummielastisches Element (30), vorzugsweise
durch wenigstens ein in das Betätigungselement (6) eingeschaltetes gummielastisches
Element (30), erzeugt ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem definierten Nahbereich zu einem die geringere, entgegengerichtete Kraft
ausübenden Mittel, das vorzugsweise durch wenigstens einen Magneten ausgebildet ist,
wenigstens ein Opfermagnet und/oder eine behälterartige Sammel- und Aufnahmeeinrichtung,
insbesondere Aufnahmesicke, vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen dem Nocken (4) und dem wenigstens einen Auslassventil (2) vorgesehene
wenigstens ein Mittel (28, 29, 30), das eine der Nachstellwirkung des hydraulischen
Ventilspiel-Ausgleichselements (11) entgegengerichtete, jedoch gegenüber dieser geringere
Kraft ausübt, einem Betätigungselement (6) und/oder einer Ventilbrücke (7) zwischen
Betätigungselement (6) und Auslassventilen (2) und/oder einer Verbindungstasse (13)
zwischen Betätigungselement (6) und einer Ventilbrücke (7) und/oder einem einer Ventilbrücke
(7) zugeordnetem ortsfesten Gegenhalter (14) des Ventiltriebs zugeordnet ist, bevorzugt
dort angeordnet ist, höchst bevorzugt dort angeordnet ist und mit einem benachbarten
Bauteil zusammenwirkt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement ein zweiarmiger Kipphebel (6) ist, an dessen auf das Auslassventil
(2) wirkenden Hebel (6b) die erste Kolben-Zylinder-Einheit (15) und auf dessen mit
dem Nocken (4) der Nockenwelle zusammenwirkenden Hebel (6a) mittel- oder unmittelbar
das hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselement (11) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (6) zweiteilig ausgeführt ist, mit einem am Nocken (4) der
Nockenwelle anlaufenden Nockenhebel (6a) und einem auf das wenigstens eine Auslassventil
(2) wirkenden Betätigungshebel (6b), wobei das hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselement
(11) mit dem eine entgegengerichtete Kraft ausübenden wenigstens einen Mittel (28,
29, 30) zwischen dem Nockenhebel (6a) und dem Betätigungshebel (6b) eingeschaltet
ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine auf das hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselement (11) eine
entgegengerichtete Kraft ausübende Mittel (28, 29, 30) an der Ventilbrücke (7) und/oder
an dem Betätigungshebel (6b) des Kipphebels (6) angeordnet ist und zwischen Ventilbrücke
(7) und Betätigungshebel (6b) wirkt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine auf das hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselement (11) eine
entgegengerichtete Kraft ausübende Mittel an der Ventilbrücke (7) und/oder an dem
ortsfesten Gegenhalter (14) eingesetzt ist, und zwischen Ventilbrücke (7) und Gegenhalter
(14) wirkt.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventiltrieb mehrere, insbesondere zwei, Auslassventile (2, 3) je Zylinder der
Brennkraftmaschine vorgesehen sind, die über eine Ventilbrücke (7) gemeinsam von dem
Betätigungselement (6) betätigt sind, wobei die erste Kolben-Zylinder-Einheit (15)
in der Ventilbrücke (7) angeordnet ist und auf wenigstens einen Teil der Auslassventile
(2), insbesondere nur auf ein Auslassventil (2), wirkt.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Kolben-Zylinder-Einheit (15) und das hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselement
(11) gemeinsam von einem Druckumlauf-Schmierölsystem der Brennkraftmaschine mit Drucköl
versorgt sind, wobei in der Zuführleitung (18) zur ersten Kolben-Zylinder-Einheit
(15) ein Rückschlagventil (19) angeordnet ist, dass der Druckraum (16) der ersten
Kolben-Zylinder-Einheit (15) ferner eine im geschlossenen Zustand des zumindest einen
Auslassventils (2, 3) eine über einen ortsfesten Gegenhalter (14) gesteuerte Ablassleitung
(21) aufweist, und dass die erste Kolben-Zylinder-Einheit (15) und die Ventilfeder
des Auslassventils (2) so abgestimmt sind, dass im Motorbremsbetrieb bei entsprechend
geschlossener Abgasklappe im Abgassystem der Brennkraftmaschine das Auslassventil
(2) definiert geöffnet bleibt.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwischen dem Betätigungselement (6) und dem Auslassventil (2) angeordnete Ventilbrücke
(7) und/oder ein einer Ventilbrücke (7) zugeordneter Gegenhalter (14) mit einer Kolben-Zylinder-Einheit
(35) versehen ist, mittels der eine Anlageverbindung zwischen dem Gegenhalter (14)
und der Ventilbrücke (7), insbesondere infolge einer hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselementbedingten
und/oder verschleißbedingten Lageänderung der Ventilbrücke (7) relativ zum Gegenhalter
(14), einstellbar und/oder herstellbar ist, insbesondere eine Anlageverbindung zwischen
dem Gegenhalter (14) und der Ventilbrücke (7) für einen Verschluß einer ventilbrückenseitigen
Ablassleitung (21) durch den Gegenhalter (14) während des Durchlaufs des Nocken-Grundkreises
herstellbar ist.
15. Verfahren zum Betätigen zumindest eines Auslassventils einer ventilgesteuerten Brennkraftmaschine,
insbesondere mittels einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche.
16. Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Vorrichtungsansprüche.
1. An apparatus for actuating at least one outlet valve of a valve-controlled internal
combustion engine for motor vehicles, having an actuating element which is driven
by a camshaft, a first piston/cylinder unit (15), preferably a hydraulically loaded
piston/cylinder unit (15), being provided between a cam (4) of the camshaft and at
least one outlet valve (2), by means of which piston/cylinder unit (15) at least one
outlet valve (2) can be held in a non-closed intermediate position during an engine
braking mode with exhaust-gas backpressure, and a second piston/cylinder unit being
provided which is configured as a hydraulic valve-play compensation element (11),
characterized in that at least one valve train-side means (28, 28a, 29, 30, 37, 38) is provided between
the cam (4) and the at least one outlet valve (2), which valve train-side means (28,
28a, 29, 30, 37, 38) exerts a force which is directed counter to the adjusting action
of the hydraulic valve-play compensation element (11) but is lower than the latter.
2. The apparatus according to Claim 1, characterized in that the force which is lower than the adjusting action of the hydraulic valve-play compensation
element (11) is brought about by at least one magnet (28, 28a, 37, 38), is preferably
brought about by at least one magnet (28, 28a, 37, 38) which exerts an attractive
force on an adjacent component or on a magnet which is arranged in an adjacent component.
3. The apparatus according to Claim 2, characterized in that the magnet (28, 28a, 37, 38) is a permanent magnet or an electromagnet, in particular
an electromagnet which can be activated temporarily depending on defined and/or predetermined
internal combustion engine parameters.
4. The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the force which is lower than the adjusting action of the hydraulic valve-play compensation
element (11) is formed by at least one spring element (29), preferably by at least
one spring element (29) which is arranged on the actuating element (6).
5. The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the force which is lower than the adjusting force of the hydraulic valve-play compensation
element (11) is produced by at least one elastomeric element (30), preferably by at
least one elastomeric element (30) which is connected into the actuating element (6).
6. The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sacrificial magnet and/or a container-like collecting and receiving
device, in particular a receiving bead, are/is provided in a defined close range with
respect to a means which exerts the lower, oppositely directed force and is preferably
formed by at least one magnet.
7. The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that, provided between the cam (4) and the at least one outlet valve (2), at least one
means (28, 29, 30) which exerts a force which is directed counter to the adjusting
action of the hydraulic valve-play compensation element (11) but is lower than the
latter, and is assigned to an actuating element (6) and/or a valve crosshead (7) between
the actuating element (6) and the outlet valves (2) and/or a connecting cup (13) between
the actuating element (6) and a valve crosshead (7) and/or a stationary brace (14)
of the valve train, which brace (14) is assigned to a valve crosshead (7), is preferably
arranged there, is most preferably arranged there and interacts with an adjacent component.
8. The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element is a two-arm rocker arm (6), on the lever (6b) of which, which
acts on the outlet valve (2), the first piston/cylinder unit (15) is arranged, and
on the lever (6a) of which, which interacts with the cam (4) of the camshaft, the
hydraulic valve-play compensation element (11) is arranged indirectly or directly.
9. The apparatus according to Claim 7 or 8, characterized in that the actuating element (6) is of two-piece configuration, having a cam lever (6a)
which runs onto the cam (4) of the camshaft and an actuating lever (6b) which acts
on the at least one outlet valve (2), the hydraulic valve-play compensation element
(11) being connected, with the at least one means (28, 29, 30) which exerts an oppositely
directed force, between the cam lever (6a) and the actuating lever (6b).
10. The apparatus according to one of Claims 7 to 9, characterized in that the at least one means (28, 29, 30) which exerts an oppositely directed force on
the hydraulic valve-play compensation element (11) is arranged on the valve crosshead
(7) and/or on the actuating lever (6b) of the rocker arm (6) and acts between the
valve crosshead (7) and the actuating lever (6b).
11. The apparatus according to one of Claims 7 to 10, characterized in that the at least one means which exerts an oppositely directed force on the hydraulic
valve-play compensation element (11) is inserted on the valve crosshead (7) and/or
on the stationary brace (14) and acts between the valve crosshead (7) and the brace
(14).
12. The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of, in particular two, outlet valves (2, 3) are provided in the valve
train per cylinder of the internal combustion engine, which outlet valves (2, 3) are
actuated jointly by the actuating element (6) via a valve crosshead (7), the first
piston/cylinder unit (15) being arranged in the valve crosshead (7) and acting on
at least part of the outlet valves (2), in particular only on one outlet valve (2).
13. The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the first piston/cylinder unit (15) and the hydraulic valve-play compensation element
(11) are supplied with compressed oil jointly by a pressure-circulating lubricating-oil
system of the internal combustion engine, a non-return valve (19) being arranged in
the feed line (18) to the first piston/cylinder unit (15), in that, furthermore, the pressure space (16) of the first piston/cylinder unit (15) has
a discharge line (21) which is controlled via a stationary brace (14) in the closed
state of the at least one outlet valve (2, 3), and in that the first piston/cylinder unit (15) and the valve spring of the outlet valve (2)
are co-ordinated in such a way that the outlet valve (2) remains open in a defined
manner in the engine braking mode with a correspondingly closed exhaust-gas flap in
the exhaust-gas system of the internal combustion engine.
14. The apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that a valve crosshead (7) which is arranged between the actuating element (6) and the
outlet valve (2) and/or a brace (14) which is assigned to a valve crosshead (7) are/is
provided with a piston/cylinder unit (35), by means of which a contact connection
can be set and/or can be produced between the brace (14) and the valve crosshead (7),
in particular as a consequence of a hydraulic valve-play compensation element-induced
and/or wear-induced positional change of the valve crosshead (7) relative to the brace
(14), in particular a contact connection can be produced between the brace (14) and
the valve crosshead (7) for closing a valve crosshead-side discharge line (21) by
the brace (14) while running through the cam base circle.
15. A method for actuating at least one outlet valve of a valve-controlled internal combustion
engine, in particular by means of an apparatus according to one of the preceding apparatus
claims.
16. A vehicle, in particular commercial vehicle, having an apparatus according to one
of the preceding apparatus claims.
1. Dispositif d'actionnement d'au moins une soupape de sortie d'un moteur à combustion
interne commandé par soupape pour véhicules automobiles, avec un élément d'actionnement
entraîné par un arbre à cames, une première unité piston-cylindre (15), de préférence
une unité piston-cylindre (15) à alimentation hydraulique, étant prévue entre une
came (4) de l'arbre à cames et au moins une soupape d'échappement (2), l'au moins
une soupape d'échappement (2) pouvant être arrêtée par ladite unité en cas de mode
de fonctionnement avec frein moteur avec refoulement des gaz d'échappement dans une
position intermédiaire non fermée et une deuxième unité piston-cylindre étant prévue,
celle-ci étant réalisée sous la forme d'un élément de compensation de jeu de soupape
hydraulique (11), caractérisé en ce qu'au moins un moyen (28, 28a, 29, 30, 37, 38) situé du côté d'impulsion de soupape est
prévu entre la came (4) et l'au moins une soupape d'échappement (2), ledit moyen exerçant
une force orientée à l'encontre de l'effet de réglage de l'élément de compensation
de jeu de soupape hydraulique (11), toutefois de façon plus réduite que lui.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force davantage réduite par rapport à l'effet de réglage de l'élément de compensation
de jeu de soupape hydraulique (11) est provoquée par au moins un aimant (28, 28a,
37, 38), de préférence par au moins un aimant (28, 28a, 37, 38) exerçant une force
d'attraction sur un composant connexe ou sur un aimant disposé dans un composant connexe.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'aimant (28, 28a, 37, 38) est un aimant permanent ou un électroaimant, notamment
un électroaimant temporairement activable en fonction de paramètres de moteur à combustion
interne définis et/ou prédéfinis.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la force davantage réduite par rapport à l'effet de réglage de l'élément de compensation
de jeu de soupape hydraulique (11) est formée par au moins un élément à ressort (29),
de préférence par au moins un élément à ressort (29) disposé au niveau de l'élément
d'actionnement (6).
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la force davantage réduite par rapport à l'effet de réglage de l'élément de compensation
de jeu de soupape hydraulique (11) est produite par au moins un élément à élasticité
de type caoutchouc (30), de préférence par au moins un élément à élasticité de type
caoutchouc (30) enclenché dans l'élément d'actionnement (6).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans une zone de proximité définie par rapport à un moyen exerçant la force opposée
assez réduite et réalisé de préférence par au moins un aimant, au moins un aimant
sacrificiel et/ou un dispositif collecteur ou récepteur de type récipient, notamment
une moulure réceptrice, est prévu.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'au moins un moyen (28, 29, 30) prévu entre la came (4) et l'au moins une soupape
d'échappement (2) et exerçant une force opposée à l'effet de réglage de l'élément
de compensation de jeu de soupape hydraulique (11) toutefois plus réduite que celle-ci,
est associé à un élément d'actionnement (6) et/ou un pont de soupape (7) entre l'élément
d'actionnement (6) et les soupapes d'échappement (2) et/ou une coupelle de liaison
(13) entre l'élément d'actionnement (6) et un pont de soupape (7) et/ou un contre-support
(14), fixe sur place associé à un pont de soupape (7), de l'entraînement de soupape,
est disposé de façon préférée à cet endroit, est disposé de façon au maximum préférée
à cet endroit et interagit avec un composant connexe.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément d'actionnement est un levier à bascule (6) à deux bras, la première unité
piston-cylindre (15) étant disposée directement ou indirectement au niveau du levier
(6b) agissant sur la soupape d'échappement (2) et l'élément de compensation de jeu
de soupape hydraulique (11) étant disposé directement ou indirectement au niveau du
levier (6a) interagissant avec la came (4) de l'arbre à cames.
9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'élément d'actionnement (6) est réalisé en deux parties avec un levier de came (6a)
passant au niveau de la came (4) de l'arbre à cames et un levier d'actionnement (6b)
agissant sur l'au moins une soupape d'échappement (2), l'élément de compensation de
jeu de soupape hydraulique (11) étant connecté avec l'au moins un moyen (28, 29, 30)
exerçant une force opposée entre le levier de came (6a) et le levier d'actionnement
(6b).
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'au moins un moyen (28, 29, 30) exerçant une force opposée sur l'élément de compensation
de jeu de soupape hydraulique (11) est disposé au niveau du pont de soupape (7) et/ou
au niveau du levier d'actionnement (6b) du levier à bascule (6) et agit entre le pont
de soupape (7) et le levier d'actionnement (6b).
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que l'au moins un moyen exerçant une force opposée sur l'élément de compensation de jeu
de soupape hydraulique (11) est inséré au niveau du pont de soupape (7) et/ou au niveau
du contre-support (14) fixe sur place et agit entre le pont de soupape (7) et le contre-support
(14).
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs soupapes d'échappement (2, 3), notamment deux, sont prévues pour chaque
cylindre du moteur à combustion interne, dans l'entraînement de soupape, lesdites
soupapes étant conjointement actionnées par l'élément d'actionnement (6), via un pont
de soupape (7), la première unité piston-cylindre (15) étant disposée dans le pont
de soupape (7) et agissant sur au moins une partie des soupapes d'échappement (2),
notamment seulement sur une soupape d'échappement (2).
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que : la première unité piston-cylindre (15) et l'élément de compensation de jeu de soupape
hydraulique (11) sont alimentés, conjointement par un système d'huile de lubrification
du circuit de pression du moteur à combustion interne, en huile sous pression, une
soupape de retenue (19) étant disposée dans la conduite d'amenée (18) menant à la
première unité piston-cylindre (15) ;
la chambre de pression (16) de la première unité piston-cylindre (15) comporte en
outre une conduite de purge (21) commandée à l'état fermé de l'au moins une soupape
d'échappement (2, 3) via un contre-support (14) fixe sur place ; et
la première unité piston-cylindre (15) et le ressort de soupape de la soupape d'échappement
(2) sont coordonnés de telle sorte que dans le mode de fonctionnement avec frein moteur,
en cas de clapet de gaz d'échappement fermé de façon correspondante dans le système
d'échappement du moteur à combustion interne, la soupape d'échappement (2) reste ouverte
de façon définie.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un pont de soupape (7) disposé entre l'élément d'actionnement (6) et la soupape d'échappement
(2) et/ou un contre-support (14) associé à un pont de soupape (7) est pourvu d'une
unité piston-cylindre (35), une liaison d'installation pouvant être réglée et/ou établie.
à l'aide dudit pont entre le contre-support (14) et le pont de soupape (7), notamment
du fait d'un changement de position du pont de soupape (7) par rapport au contre-support
(14), conditionné par l'élément de compensation de jeu de soupape hydraulique et/ou
conditionné par l'usure, une liaison d'installation pouvant notamment être réalisée
entre le contre-support (14) et le pont de soupape (7) pour une fermeture d'une conduite
de purge (21) située du côté de pont de soupape par le biais du contre-support (14)
pendant le fonctionnement du circuit de base de came.
15. Procédé d'actionnement d'au moins une soupape de sortie d'un moteur à combustion interne
commandé par soupape, notamment à l'aide d'un dispositif selon l'une quelconque des
revendications de dispositif précédentes.
16. Véhicule, notamment véhicule utilitaire, avec un dispositif selon l'une quelconque
des revendications de dispositif précédentes.
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