本发明涉及内燃机的控制传动装置,具有液压的阀门间隙补偿元件,在该控制传动装置中,元件在内燃机的容纳室内可纵向移动地被引导并且包括活塞,该元件通过该活塞与内燃机的换气阀力配合地连接,其中,在壳体内布置有止回阀作为控制阀,该止回阀包括阀球作为闭合体,该阀球可以紧贴在活塞上构成的阀座上并且处于球体保持架中,依据本发明,阀球由陶瓷原料制成,其中,阀座的阀座半径是阀球的球体直径尺寸的0.1倍或者更大,并且阀座的接触直径是阀球的球体直径尺寸的0.6倍。
1.内燃机的控制传动装置,具有液压的阀门间隙补偿元件,在所述控制传动装置中,元件各包括一个圆柱体形的壳体,所述壳体在内燃机的容纳室内运动,更确切地说是被可纵向移动地引导,以及所述壳体在轴向端部上由凸轮轴的凸轮加载,其中,所述阀门间隙补偿元件包括能在所述壳体内轴向移动的活塞(15),并且所述阀门间隙补偿元件通过所述活塞(15)或者通过所述壳体与所述内燃机的换气阀直接连接或者通过其他设有接触面的阀门传动构件与所述内燃机的换气阀力配合地连接,其中,此外在所述壳体内布置有止回阀(19)作为控制阀,所述止回阀(19)包括阀球(21)作为闭合体,所述阀球(21)能够紧贴在所述活塞(15)上构成的阀座(22)上并且被置入布置在所述壳体内的球体保持架(23)中,其特征在于,与所述阀座(22)处于接触状态且作为闭合体起作用的所述阀球(21)由陶瓷原料制成,其中,所述阀座(22)用于阀球(21)的接触面形成倒圆部,该倒圆部的阀座半径(R)是所述阀球(21)的球体直径(D₁)尺寸的
0.1倍或者更大,并且所述阀座(22)的接触直径(D₂)是所述阀球(21)的所述球体直径(D₁)尺寸的0.6倍或者更大。
2.内燃机的控制传动装置,具有液压的阀门间隙补偿元件,在所述控制传动装置中,元件各包括一个圆柱体形的壳体,所述壳体在所述内燃机的容纳室内运动,更确切地说是被可纵向移动地引导,以及所述壳体在轴向端部上由凸轮轴的凸轮加载,其中,所述阀门间隙补偿元件包括能在所述壳体内轴向移动的活塞(15),并且所述阀门间隙补偿元件通过所述活塞(15)或者通过所述壳体与所述内燃机的换气阀直接连接或者通过其他设有接触面的阀门传动构件与所述内燃机的换气阀力配合地连接,其中,此外在所述壳体内布置有止回阀(19)作为控制阀,所述止回阀(19)包括阀球(21)作为闭合体,所述阀球(21)能够紧贴在所述活塞(15)上构成的阀座(22)上并且被置入布置在所述壳体内的球体保持架(23)中,其特征在于,与所述阀座(22)处于接触状态且作为闭合体起作用的所述阀球(21)由陶瓷原料制成,其中,所述阀座(22)用于阀球(21)的接触面形成倒圆部,该倒圆部具有大于等于0.3mm的阀座半径(R),并且所述阀座具有大于等于1.8mm的接触直径(D₂)。
3.按权利要求1或2所述的控制传动装置,其特征在于,所述止回阀(19)具有小于等于0.005mm的阀座圆度(C)。
4.按权利要求1或2所述的控制传动装置,其特征在于,作为用于所述阀球(21)的陶瓷原料使用Si₃N₄、SiC或者Al₂O₃。
5.按权利要求1或2所述的控制传动装置,其特征在于,所述阀球(21)为空心球体。
6.按权利要求1或2所述的控制传动装置,其特征在于,所述阀门间隙补偿元件(10)为杯形挺杆的形式,具有外部壳体(11)和同中心地布置在里面的液压元件(13),所述液压元件(13)由内部壳体(14)和在所述内部壳体内部配合地且可纵向移动地置入的、带有所述止回阀(19)的所述活塞(15)组成,其中,用于所述阀球(21)的所述阀座(22)在活塞底部(16)上构成,所述球体保持架(23)由回位弹簧(24)保持在所述活塞底部(16)上。
7.具有液压支撑元件的内燃机,所述支撑元件包括圆柱体形的壳体,所述壳体布置在所述内燃机的容纳室内并且包括在所述壳体内可纵向移动的活塞(15),其中,此外在所述壳体内布置有止回阀(19)作为控制阀,所述止回阀(19)包括阀球(21)作为闭合体,所述阀球(21)能够紧贴在所述活塞(15)上构成的阀座(22)上并且被置入布置在所述壳体内的球体保持架(23)中,其特征在于,与所述阀座(22)处于接触状态且作为闭合体起作用的所述阀球(21)由陶瓷原料制成,其中,所述阀座(22)用于阀球(21)的接触面形成倒圆部,该倒圆部的阀座半径(R)是所述阀球(21)的球体直径(D₁)尺寸的0.1倍或者更大,并且所述阀座(22)的接触直径(D₂)是所述阀球(21)的所述球体直径(D₁)尺寸的0.6倍或者更大。
8.具有液压支撑元件的内燃机,所述支撑元件包括圆柱体形的壳体,所述壳体布置在所述内燃机的容纳室内并且包括在所述壳体内可纵向移动的活塞(15),其中,此外在所述壳体内布置有止回阀(19)作为控制阀,所述止回阀(19)包括阀球(21)作为闭合体,所述阀球(21)能够紧贴在所述活塞(15)上构成的阀座(22)上并且被置入布置在所述壳体内的球体保持架(23)中,其特征在于,与所述阀座(22)处于接触状态且作为闭合体起作用的所述阀球(21)由陶瓷原料制成,其中,所述阀座(22)用于阀球(21)的接触面形成倒圆部,该倒圆部具有大于等于0.3mm的阀座半径(R),并且所述阀座具有大于等于1.8mm的接触直径(D₂)。技术领域
本发明涉及一种内燃机的控制传动装置,具有液压的阀门间隙补偿元件,在该控制传动装置中,元件包括各一个圆柱体形的壳体,该壳体在内燃机的容纳室内运动,更确切地说是可纵向移动地被引导,以及在轴向端部上由凸轮轴的凸轮加载,其中,阀门间隙补偿元件包括可在壳体内轴向移动的活塞,并且通过该活塞或者通过壳体与内燃机的换气阀直接连接或者通过其他设有接触面的阀门传动构件力配合地连接,其中,此外在壳体内布置有止回阀作为控制阀,该止回阀包括阀球作为闭合体,该阀球可以紧贴在活塞上构成的阀座上并且被置入布置在壳体内的球体保持架中。
背景技术
液压的阀门间隙补偿元件用于补偿在凸轮升程从凸轮轴传递到内燃机的换气阀上时由于磨损或者热膨胀而在传递元件之间形成的间隙。通过使用补偿元件应该实现阀门传动装置(Ventiltrieb)低噪声和低磨损的工作方式以及凸轮升程与换气阀的升程最大可能地相一致。这种补偿元件具有各一个作为止回阀构成的控制阀,该控制阀具有闭合体,例如球体,和作用于闭合体的控制阀弹簧。在控制阀的标准结构方式中,闭合体由控制阀弹簧向闭合方向上加载。主要由此关闭控制阀。公知具有止回阀闭合体的阀门间隙补偿元件,这些闭合体被实施为球体直径为3mm的钢球或者陶瓷球。文献DExa010xa02005xa0062xa0171xa0A1示出一种开头所称类型的控制传动装置,其阀门间隙补偿元件包括阀球,对该阀球的原料没有作说明。因此可以认为,在这里阀球如常见的那样由钢制成。使用钢的优点是约为210GPa的低弹性模量。由此产生一种良好的弹性可变形性,从而在阀座区域内形成良好的润滑和密封条件。但钢作为用于阀球的原料的缺点在于高惯性值ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="414"/>并且因此在于从7.8g/cm³的高密度中形成的很差的动态特性。文献DExa028xa024xa0873xa0A1介绍了一种气体密封的球阀,在该球阀中,阀球由烧结陶瓷Si₃N₄或者Al₂O₃,或者蓝宝石或者红宝石原料组成,其中,球体直径为1.5mm。关于这种阀门的具体应用领域,从该文献中未能找到说明。那里只是说,利用球阀可以取得针对直至600bar压力的气密性。用于阀球的陶瓷原料虽然与滚动轴承钢相比的缺点是至少1.5倍高的弹性模量。但这种弹性模量在Si₃N₄中约为315GPa,在SiC中约为400Gpa而在Al₂O₃中约为380Gpa,并且在阀座内产生更小的接触区并且因此产生更加不利的润滑和密封条件。但陶瓷原料的优点由于其约为3.2g/cm³的更小的密度而还在于更小的惯性值,由此形成阀球在止回阀内良好的动态特性。由文献EPxa01xa0967xa0704xa0A1公知一种控制传动装置,该控制传动装置与开头所称控制传动装置的区别在于,其阀门间隙补偿元件的圆柱体形壳体在内燃机的容纳室内不运动,而是如图1所示的那样地固定。因此,在这里阀球工作时在动力上比依据申请的控制传动装置要求更小。该文献中提到:阀门体由含有有机氮化硅(Silikonnitrid)的陶瓷材料制成,由此该阀门体具有高硬度,以使得在撞到阀座时不会毁坏。
发明内容
本发明的目的在于,针对内燃机的控制传动装置指出阀座几何结构的结构上的构造方式,该构造方式在与止回阀的氧化陶瓷或非氧化陶瓷闭合体的相互作用下,能够在实现良好的密封效果的同时实现良好的耐磨损性。该目的依据本发明通过如下方式得以实现,即,与阀座处于接触状态的、作为闭合体起作用的阀球由陶瓷原料制成,其中,阀座具有阀座半径,该阀座半径是阀球的球体直径尺寸的0.1倍或者更大,并且该阀座具有接触直径,该接触直径是阀球的球体直径尺寸的0.6倍或者更大。可供选择地,与阀座处于接触状态的、作为闭合体起作用的阀球由陶瓷原料制成,其中,阀座具有0.3mm大的或者更大的阀座半径并且具有1.8mm大的或者更大的接触直径。止回阀可以具有0.005mm的或者更小的阀座圆度。作为用于阀球的陶瓷原料可以使用Si₃N₄、SiC或者Al₂O₃。也可以使用空心球体。阀门间隙补偿元件优选以杯形挺杆的形式实施,具有外部壳体和同中心地布置在里面的液压元件,该液压元件由内部壳体和在里面进行配合地以及可纵向移动地置入的、带有止回阀的活塞组成,其中,用于阀球的阀座在活塞底部上构成,球体保持架由回位弹簧保持在该活塞底部上。此外,本发明的保护范围还涉及止回阀在所介绍的阀门传动装置应用以外的应用,例如在内燃机的油管内。此外,用于油等的喷嘴可以据此构造。
附图说明
在附图中示出本发明的实施例,并且下面在与根据公知的现有技术的内燃机控制传动装置的比较下对本发明的实施例进行详细说明。其中:图1示出杯形挺杆形式的依据本发明的液压阀门间隙补偿元件,部分以侧视图示出且部分以纵剖面示出;图2示出阀门间隙补偿元件的液压元件与图1相比的放大图;图3示出根据图1的阀门间隙补偿元件在切开的状态下的透视图;图4示出根据图2的阀门间隙补偿元件在切开的状态下的透视图;图5示出阀门间隙补偿元件的活塞区域与图1相比的放大图,在该活塞内布置有止回阀;图6以纵剖面示出具有公知的阀门间隙补偿元件的装入内燃机内的控制传动装置。
具体实施方式
在图6中所示的根据公知的现有技术的液压阀门间隙补偿元件1被装入内燃机2换气阀用的阀门传动装置内。将该阀门间隙补偿元件实施为杯形挺杆形式的凸轮随动器(Nockenfolger),具有圆柱体形的外部壳体3,该壳体进行配合地且可纵向移动地布置在内燃机2的孔内。外部壳体3在上端部上利用底部4来封闭,凸轮轴6的凸轮5作用于该底部的外侧。在外部壳体3内同中心地布置有圆柱体形的液压元件7。该液压元件在轴向上以其上端部支撑在外部壳体3的底部4上并且以其下端部支撑在换气阀的阀门挺杆8上。阀门挺杆8由在液压元件7的方向上作用于该阀门挺杆的压簧9所环绕。在图1至5中所示的依据本发明的液压阀门间隙补偿元件10作为杯形挺杆具有圆柱体形的外部壳体11,该外部壳体具有布置在上端部上的底部12。在外部壳体11内同中心地布置有液压元件13,该液压元件包括内部壳体14和活塞15。阀门间隙补偿元件10的内部壳体14和活塞15同样是圆柱体形的构件。活塞15部分插入到内部壳体14内并且在那里利用密封间隙可纵向移动地被引导。活塞15利用其上端部支撑在底部12的内侧上。在其下端部的区域内,活塞15具有活塞底部16,通过活塞底部在液压元件13内将低压室17与高压室18分开。低压室17由活塞15的内部空间形成并且布置在活塞底部16的上面。该低压室充当油储备室。高压室18与低压室17通过布置在活塞底部16内的居中的轴向孔连接。该轴向孔是具有止回阀弹簧20的、作为止回阀19构成的控制阀的部分。止回阀19具有阀球21作为闭合体,该阀球由于贴靠在阀球21上的止回阀弹簧20的作用而封闭活塞底部16的轴向孔。轴向孔区域内的活塞15的下边缘中断,由此作为用于阀球21的接触面形成倒成圆形的阀座22。倒圆部具有阀座半径R,该阀座半径依据本发明例如是0.3mm大。阀座22的接触直径D₂可以为1.8mm。该接触直径在图5中小于进行贴靠的阀球21的球体直径D₁。阀座圆度C可以为0.005mm。阀球21在此由陶瓷原料制成。止回阀弹簧20以其远离阀球21的端部支撑在球体保持架23上。该球体保持架在高压室18内由回位弹簧24压紧保持在活塞底部16上。回位弹簧24作为压力弹簧以其远离活塞底部16的端部支撑在内部壳体14的底部25上并且在液压元件13的轴向上向活塞15施加其压力。通过外部壳体11的开口26和其底部12内的凹隙27,建立低压室17与内燃机阀门传动装置的润滑油供给的连接。根据本发明的液压补偿元件也可以作为用于例如链条张紧器或者皮带张紧器的支撑件使用。附图标记列表1xa0xa0xa0xa0xa0阀门间隙补偿元件2xa0xa0xa0xa0xa0内燃机3xa0xa0xa0xa0xa0外部壳体4xa0xa0xa0xa0xa0外部壳体的底部5xa0xa0xa0xa0xa0凸轮6xa0xa0xa0xa0xa0凸轮轴7xa0xa0xa0xa0xa0液压元件8xa0xa0xa0xa0xa0阀门挺杆9xa0xa0xa0xa0xa0压力弹簧10xa0xa0xa0xa0阀门间隙补偿元件11xa0xa0xa0xa0外部壳体12xa0xa0xa0xa0外部壳体的底部13xa0xa0xa0xa0液压元件14xa0xa0xa0xa0内部壳体15xa0xa0xa0xa0活塞16xa0xa0xa0xa0活塞底部17xa0xa0xa0xa0低压室18xa0xa0xa0xa0高压室19xa0xa0xa0xa0止回阀20xa0xa0xa0xa0止回阀弹簧21xa0xa0xa0xa0阀球22xa0xa0xa0xa0阀座23xa0xa0xa0xa0球体保持架24xa0xa0xa0xa0回位弹簧25xa0xa0xa0xa0内部壳体的底部26xa0xa0xa0xa0开口27xa0xa0xa0xa0凹隙Rxa0xa0xa0xa0xa0阀座半径D₁xa0xa0xa0xa0球体直径D₂xa0xa0xa0接触直径Cxa0xa0xa0xa0阀座圆度