Hubkolbenbrennkraftmaschine nach dem Vier-Takt-Verfahren mit einem Kurbelgehäuse und zumindest einem darin angeordneten Zylinder, in dem ein Arbeitskolben von einer Kurbelwelle geführt ist, mit zumindest einem den Zylinder verschließenden Zylinderkopf, dessen Ein- und Auslasskanäle von zumindest je einem Ein- und Auslassventil beherrscht sind, die durch von einer Nockenwelle angetriebene Übertragungselemente betätigbar sind, und mit einer Bremssteuereinrichtung, mittels der ein Druckaufbau in dem Auslasssystem, insbesondere in den Auslasskanälen, und/oder ein zusätzliches Öffnen zumindest eines Auslassventils erfolgt.

Eine derartige gattungsbildende Hubkolbenkraftmaschine ist allgemein bekannt.

Bekannt sind weiterhin mehrere Systeme der Motorbremssteuerung.

Ein System beinhaltet eine Abgasdrossel, die in dem Abgassystem der Hubkolbenbrennkraftmaschine angeordnet ist. Dabei muss der Motor gegen den erhöhten Druck im Abgassystem arbeiten und erbringt somit Bremsleistung.

Ein anderes System, DE 39 04 497 C1, weist eine Dekompressionseinrichtung auf. Bei diesem System wird am Ende des Kompressionstaktes das Auslassventil oder ein getrenntes Ventil geöffnet und somit der entstandene Druck im Verbrennungsraum freigegeben. Dadurch wird die Energie beim darauf folgenden Entspannungstakt nicht mehr an den Motor zurückgegeben und es entsteht eine Bremswirkung.

Es ist weiterhin bekannt, EP 0 974 740 A2, eines der Auslassventile während des Bremsvorganges um einen kleinen Betrag geöffnet zu halten, so dass eine laufende Dekompression mit entsprechender Bremswirkung eintritt.

Auch die Druckschrift EP0285877 A1 offenbart eine Dekompressionseinrichtung zum Bremsen.

Es hat sich herausgestellt, dass hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselemente, in der vorliegenden Patentanmeldung auch "HVA" genannt, nicht bzw. nicht zufrieden stellend in Verbindung mit Bremsvorrichtungen funktionieren, weil z. B. die Gefahr besteht, dass das HVA sich während des Bremsbetriebes ungewollt nachstellt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselemente so zu modifizieren, dass sie zum Einbau in den Ventiltrieb von Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit Motorbremseinrichtung geeignet sind. Dabei sollen die HVA so ausgebildet sein, dass sie auch in Verbindung mit einer Motorbremssteuerung nicht zum Nachstellen führen, da sonst die Ventile nach Beendigung des Motorbremsbetriebes offen stehen würden. Sie sollen in der Lage sein, unter allen Bedingungen eine betriebssichere Funktion zu gewährleisten.

Das HVA soll weiterhin so ausgebildet sein, dass es im Motorbremsbetrieb nicht zum Absinken (Zusammendrücken) des HVA's kommt, um eine erhöhte Belastung der Motorkomponenten zu vermieden.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, in zumindest eines der Übertragungselemente zwischen der Nockenwelle und zumindest einem Ein- und/oder Auslassventil ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichselement eingebaut ist, das einen Kolben, einen mit dem Kolben zusammenwirkenden Zylindergehäuseteil und ein Rückschlagventil aufweist, und dass eine betätigbare Anschlagvorrichtung vorgesehen ist, die der Bewegung des Kolbens zum Zylindergehäuseteil und/oder des Zylindergehäuseteils zum Übertragungselement zumindest in einer Bewegungsrichtung begrenzt. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass während des Motorbremsbetriebes das Rückschlagventil des HVA's, dessen Ventilkörper normalerweise in Schließstellung federbelastet ist, geschlossen bleibt. Dadurch wird das Aufpumpen oder Nachstellen des HVA's verhindern, obwohl das oder die Auslassventil(e) im Motorbremsbetrieb teilweise geöffnet sind und die Übertragungselemente zumindest teilweise entlastet sind. Während der Anschlagsbegrenzung kann das HVA bis zur Blockstellung absinken, wobei beim Verlassen des Bremsbetriebes das HVA nun den Absinkweg ausgleicht.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zwei betätigbare Anschlagvorrichtungen vorgesehen sind, die die Bewegung des Kolbens zum Zylindergehäuseteil und/oder des Zylindergehäuseteils zum Übertragungselement in beiden Bewegungsrichtungen begrenzen. Dadurch bleibt das hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselement in seiner vor dem Bremsbetrieb erreichten Position festgelegt, so dass auch nach Beendigung des Bremsbetriebes das HVA nicht mehr den Absinkweg auszugleichen braucht.

Die betätigbaren Anschlagvorrichtung(en) können in vorteilhafter Weise Anschlagringe aufweisen, die im Übertragungselement geführt, in einer Bewegungsrichtung mittels der Kraft einer Feder belastet und in der Gegenrichtung mittels Hydraulikflüssigkeit belastbar sind. Dabei ist am Zylindergehäuseteil vorzugsweise ein Anschlagkörper befestigt, an dem sich der Anschlagring abstützen kann. Der Anschlagring wird dabei soweit bewegt, dass er über den Anschlagkörper das Zylindergehäuseteil abstützt, so dass das HVA druckbelastet bleibt.

Der Anschlagkörper ist in vorteilhafter Weise als Ring, vorzugsweise als Federklemmring, ausgeführt, der in einer Nut des Zylindergehäuses angeordnet ist. Dies ist eine einfache, kostengünstige Ausgestaltung, die den Erfordernissen Rechnung trägt.

Der oder die Anschlagringe könnten aus funktioneller Sicht auch in anderen Bauteilen, auch des HVA's eingebaut sein. Wenn sie aber im Übertragungselement eingebaut sind, bedeutet dies, dass das hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselement abgesehen von der Nut für den Federklemmring nicht geändert zu werden braucht, was eine große Verbilligung bedeutet.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass anstelle der betätigbaren Anschlagvorrichtung eine Klemmvorrichtung vorgesehen ist, die die Bewegung des Kolbens zum Zylindergehäuseteil und/oder des Zylindergehäuseteils zum Übertragungselement zumindest in einer Bewegungsrichtung festlegt.

Die Klemmvorrichtung weist vorzugsweise einen zwischen dem Übertragungselement und dem Zylindergehäuseteil oder zwischen dem Zylindergehäuseteil und dem Kolben angeordneten Klemmring auf, der mit zumindest einer konischen Wandfläche eines der genannten Bauteile in Wirkverbindung steht. Der Klemmring ist dabei ähnlich dem Anschlagring in einer Bewegungsrichtung mittels der Kraft einer Feder belastet und in der Gegenrichtung mittels Hydraulikflüssigkeit belastbar ausgeführt. Die Klemmvorrichtung ist vorzugsweise nach Art eines Freilaufes ausgebildet, wobei der Klemmring Klemmkörper, insbesondere Klemmkugeln aufweist, die mit zwei benachbarten Wandflächen der Bauteile in Wirkverbindung stehen und in Öffnungen des Klemmkörpers angeordnet sind. Durch Verschieben des Klemmringes werden dabei die Klemmkörper bzw. die Klemmkugeln an die Wandflächen gedrückt, so dass diese die benachbarten Bauteile festlegen. Die Klemmvorrichtung zwischen Zylindergehäuse und Kolben einzubauen hat den Vorteil, dass das HVA mit oder ohne Klemmverrichtung in einen vorhandenen Bauraum vorgesehen und entsprechend angeboten werden kann.

Die Steuerung der Anschlag- bzw. der Klemmvorrichtung(en) kann entweder zwei flutig oder ein flutig erfolgen. Bei der zwei flutigen Ausgestaltung wird die Hydraulikflüssigkeit zur Betätigung des/der Anschlagringe oder des Klemmringes mittels eines getrennten Druckanschlusses, unabhängig von der Druckmittelversorgung des HVA's, gesteuert. Durch Zufuhr von Hydraulikdruckflüssigkeit durch den Druckanschluss werden der oder die Anschlagringe gegen die Kraft der Federn bis zum Federklemmring bewegt, so dass die Bewegung des HVA's begrenzt wird. Bei dieser Ausgestaltung ist vorzugsweise die Feder des Rückschlagventils so eingebaut, dass sie den Ventilkörper in Schließrichtung belastet. Dadurch bleibt der Druckaufbau im HVA erhalten und die Montage des HVA's vereinfacht. Bei der ein flutigen Ausgestaltung wird die Hydraulikflüssigkeit zur Betätigung des/der Anschlagringe oder des Klemmringes mittels des Druckanschlusses der Druckmittelversorgung des hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselements bewirkt und die Betätigung des/der Anschlagringe oder des Klemmringes durch Druckveränderung, Erhöhung/Absenkung des Druckes, gesteuert.

Dann hebt z. B. nach Absenken des Druckes der Druckmittelversorgung des HVA's die Feder den Anschlagring bis zum Federklemmring und verhindert das Aufpumpen des HVA's, da die Feder stärker ist als die Feder im Hochdruckraum des HVA's. Anschließend kann bzw. muss das hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselement den Absinkweg ausgleichen.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:

Figur 1:

einen Schnitt durch ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichselement mit einseitiger Anschlagsbegrenzung und zwei flutiger Ausbildung in Anschlag-Stellung,

Figur 2:

einen Schnitt durch das HVA gemäß Figur 1 in frei beweglicher Stellung,

Figur 3:

einen Schnitt durch ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichselement ähnlich Figur 1 in Anschlag-Stellung mit zwei Anschlagvorrichtungen,

Figur 4:

einen Schnitt durch das HVA gemäß Figur 3 in frei beweglicher Stellung,

Figur 5:

einen Schnitt durch ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichelement ähnlich Figur 1 in ein flutiger Ausgestaltung in Anschlag-Stellung,

Figur 6:

einen Schnitt durch das HVA gemäß Figur 5 in frei beweglicher Stellung,

Figur 7:

einen Schnitt durch ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichselement in zwei flutiger Ausgestaltung und Klemm-Stellung,

Figur 8:

einen Schnitt durch das HVA gemäß Figur 7, in frei beweglicher Stellung,

Figur 9:

einen Schnitt durch ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichselement ähnlich Figur 7 in ein flutiger Ausgestaltung und Klemm-Stellung und

Figur 10:

einen Schnitt durch das HVA gemäß Figur 9 in frei beweglicher Stellung.

In Figuren 1 bis 10 sind, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Übertragungselement bezeichnet, das ein Kipphebel, ein Stößel, ein Schlepphebel/Schwinghebel, eine Brücke zwischen zwei Ventilen oder ein anderes Übertragungselement zwischen Nockenwelle und Ein- und/oder Auslassventil sein kann. Es kann sich aber auch um ein gehäuseartiges Bauteil handeln, das in ein der oben genannten Übertragungselemente eingebaut ist. Das Übertragungselement 1 weist eine innere Öffnung auf, in der ein Zylindergehäuseteil 2 eingebaut ist, das topfartig verschlossen ist. In dem Zylindergehäuseteil 2 ist ein Kolben 3 geführt, der mit dem Zylindergehäuseteil 2 einen Ölhochdruckraum bildet, an den eine zentrale Bohrung im Kolben 3 angeschlossen ist, die mittels eines mit 4 bezeichneten Rückschlagventils verschließbar ist. In den Ölhochdruckraum ist eine Rückstellfeder 18 eingebaut, deren Kraft auf den Kolben 3 und den Zylindergehäuseteil 2 wirkt. In einer erweiterten Öffnung des Übertragungselements 1 ist ein Anschlagring 5 eingebaut, der mit dem Übertragungselement 1 einen Druckraum bildet, an den ein Druckanschluss 6 für eine Steuer-Hydraulikflüssigkeit angeschlossen ist. Auf der gegenüberliegenden Seite des Anschlagringes 5 ist eine Feder 7 vorgesehen, die als Druckfeder ausgebildet ist und sich an einer Abstützscheibe 8 abstützt, die ihrerseits über einen Sicherungsring 9 im Übertragungselement 1 festgelegt ist. Das Zylindergehäuseteil 2 weist eine Nut auf, in der ein Federklemmring angeordnet ist. Wird durch den Druckanschluss 6 Druckflüssigkeit zugeführt, deren Kraft größer ist als die Kraft der Feder 7 zuzüglich der Druckkraft der Versorgungs-Hydraulikflüssigkeit für den HVA und der Kraft der Rückstellfeder 18 im Ölhochdruckraum des HVA's, so wird der Anschlagring 5 verschoben und bildet damit einen Anschlag für den Federklemmring, so dass das hydraulische Ventilspiel-Ausgleichselement unter Druckbelastung bleibt und nicht ausfahren kann. Es kann je nach Druckbelastung des Druckanschlusses 6 während des Bremsbetriebes über die Leckspaltdrosselung zwischen Kolben 3 und Zylindergehäuseteil 2 und die Belastung des HVA's durch die Kraft der Schließfeder des Ein- oder Auslassventils zusammengedrückt werden, so dass nach Ende des Bremsbetriebes ein selbsttätiges Ausfahren erfolgt.

Im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 3 und 4 ist zusätzlich zu dem Anschlagring 5 ein Anschlagring 5a vorgesehen, der oberhalb des Anschlagringes 5 angeordnet ist, wobei zwischen den Anschlagringen 5 und 5a die Feder 7 eingebaut ist. Dem Anschlagring 5a zugeordnet ist ein weiterer Druckanschluss 6a, so dass bei Druckaufbau in den Druckanschlüssen 6 und 6a die Anschlagringe 5 und 5a zusammengedrückt werden und damit den Federklemmring 10 von beiden Seiten umschließen.

Das HVA ist damit in beiden Bewegungsrichtungen festgelegt. Im Bereich der Feder 7 und des Federklemmringes 10 befindet sich noch ein mit 11 bezeichneter Abflussanschluss, damit ein Abfluss bzw. eine Entlüftung erfolgen kann.

In den Figuren 5 und 6 ist die Feder 7 so eingebaut, dass sie den Anschlagring 5 in Richtung des Federklemmringes 10 belastet und den Anschlagring 5 auch verschiebt, wenn der hydraulische Gegendruck am Anschlagring 5 kleiner ist als die Federkraft. Der zugeordnete Federraum ist druckentlastet. Oberhalb des Anschlussringes 5 ist eine mit 12 bezeichnete Druckmittelversorgungsbohrung angebracht, die zur Druckmittelversorgung des HVA's vorgesehen ist und darüber hinaus in seinem Druck variiert werden kann. Wird dort eine Druckabsenkung gesteuert, so überwieg die Kraft der Feder 7, verschiebt den Anschlagring 5 gegen den Federklemmring 10 und legt das Zylindergehäuseteil 2 fest. Da der Ventilkörper des Rückschlagventils 4 in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Feder in Öffnungsrichtung belastet ist und der Innenraum des Kolbens über eine Radialnut 16 in der Abstützscheibe 8 mit der Druckmittelversorgungsbohrung 12 verbunden ist, kann die Feder 7, die stärker ausgelegt sein kann als die Rückstellfeder 18 im Öldruckraum des HVA's, ggf. das Zylindergehäuseteil 2 anheben und das HVA zusammendrücken, zumal auch die Kraft der Schließfeder des Ein- oder Auslassventils in die selbe Richtung wirkt.

In den Figuren 7 bis 10 weist der Kolben 3 einen ringförmigen Absatz auf, in dem ein Klemmring 13 angeordnet ist, der an seinem äußeren Ende eine Kolbenringfläche 17 aufweist. Der Klemmring 13 hat Öffnungen 14, in denen Klemmkugeln 15 eingesetzt sind. Die zylindrische Aussparung im Kolben 3 hat in Richtung zum Rückschlagventil 4 eine konische Erweiterung, so dass eine Verschiebung des Klemmringes 13 über die Kolbenringfläche 17 eine Verklemmung der Klemmkugeln zwischen dem Kolben 3 und dem Zylindergehäuseteil 2 bewirkt. In der zylindrischen Aussparung des Kolbens 3 ist weiterhin eine Feder 7a eingebaut, die bei Absenkung des Druckes der Hydraulikflüssigkeit den Klemmring 13 in Richtung der Abstützscheibe 8a zurückbewegt. Durch die Kraft der Schließfeder des Ein- oder Auslassventils, die während des Ventilhubs wirkt, wird das Lösen dieser Verbindung unterstützt. Die Abstützscheibe 8a gemäß den Figuren 7 bis 10 hat eine zentrale Öffnung für den Druckanschluss der Ölversorgung des HVA's und in dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 7 und 8 eine seitliche Bohrung für den Druckanschluss zur Steuerung des Klemmringes 13. Diese Steuerung ist möglich, weil das Zylindergehäuseteil 2, der Klemmring 13 mit seiner Kolbenringfläche 17 und die Abstützscheibe 8a an ihrem Außenumfang bündig ausgeführt sind und dichtend in einem Übertragungselement eingebaut sind.

Im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 9 und 10 erfolgt die Steuerung des Klemmringes 13 über eine Druckvariation des Versorgungsöldruckes des HVA's. Die Abstützscheibe 8a weist dabei eine Radialnut 16a auf, die eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Kolbens 3 und der Kolbenringfläche 17 des Klemmringes 13 herstellt.

1

Übertragungselement

2

Zylindergehäuseteil

3

Kolben

4

Rückschlagventil

5

Anschlagring

5a

Anschlagring

6

Druckanschluss

6a

Druckanschluss

7

Feder

7a

Feder

8

Abstützscheibe

8a

Abstützscheibe

9

Sicherungsring

10

Federklemmring

11

Abflussanschluss

12

Druckmittelversorgungsbohrung

13

Klemmring

14

Öffnung

15

Klemmkugeln

16

Radialnut

16a

Radialnut

17

Kolbenringfläche

18

Rückstellfeder