DE3603938A1 - Vom zylinderkopf einer brennkraftmaschine gesondert ausgebildetes steuergehaeuse - Google Patents

Description

Die Erfindung geht gemäß Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches von der EP-Anmeldung 85 113 420.5 aus.

Für das einwandfreie Funktionieren hydraulischer Ventilspiel- Ausgleichselemente im Ventiltrieb einer schnellaufenden Brennkraftmaschine ist es notwendig, daß das aus dem Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine einem Spielausgleichselement zugeführte Öl für eine relativ starre Verbindung luftfrei ist und mit einem gegenüber dem Systemdruck verringerten Druck ansteht, um das sogenannte "Aufpumpen" zu vermeiden.

Die gattungsfremde DE-AS 24 16 910 zeigt und beschreibt einen Ventiltrieb für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine, wobei ein im Zylinderkopf geführtes Gaswechselventil über einen mit dem Nocken einer Steuerwelle zusammenwirkenden Schlepphebel betätigt wird. Dessen im Zylinderkopf angeordnetes Widerlager steht in Wirkverbindung mit einem Spielausgleichselement, dem das Öl von einem Ende einer relativ großvolumigen Kammer zuströmt. An dem diesem Ende entgegengesetzten, höher gelegenen Ende fließt der Kammer das Öl über eine im Bereich des Schmierkeiles eines Steuerwellen-Gleitlagers angeordnete Drosselbohrung zu. Ausgestaltung und Anordnung der Kammer dienen einerseits durch eine minimale Zuflußgeschwindigkeit zum Spielausgleichselement für eine Entlüftung des Öls, und zum anderen durch eine mittelbare Verbindung mit dem Schmierölkreislauf für eine Druckreduzierung. Besonders nachteilig ist hierbei das aufwendige Kanalsystem, das umfangreiche Arbeitsgänge in der Fertigung des Zylinderkopfes erfordert.

Bei der ebenfalls gattungsfremden DE-OS 22 47 459 ist das mit dem Widerlager eines Schlepphebels verbundene Spielausgleichselement in einer als Vorratsraum dienenden Kammer angeordnet, die im Durchfluß mit dem Schmierölkreislauf in Verbindung steht. Die im unteren Endbereich der Kammer vor Eintritt des Öles in das Spielausgleichselement ausperlende Luft wird vom durchfließenden Schmieröl mitgerissen, das im oberen Endbereich der Kammer in eine das Widerlager durchsetzende Verbindungsleitung eintritt, die mit einer im Schlepphebel auf den Nocken der Steuerwelle gerichteten Ölabspritzbohrung in Verbindung steht. Da hierbei die Kammer nicht zum Entlüften des Öles dient, sondern lediglich als vom Schmieröl ständig durchflossener Vorratsraum, ist dem Spielausgleichselement zusätzlich eine Einrichtung mit einer Öl-Entlüftungsstrecke vorgeschaltet. Dadurch wird das Spielausgleichselement in seinem Aufbau aufwendiger, und ferner kann bei stark verschäumtem Schmieröl das notwendige entlüftete Öl für das Spielausgleichselement im Vergleich zu dessen Leckölmenge wegen der geringen Abmessungen der Einrichtung kaum ausreichend zur Verfügung stehen.

Schließlich ist aus der DE-AS 19 14 693 ein Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei dem ein Nocken einer oberliegenden Steuerwelle auf einen Stößel einwirkt, der über ein hydraulisches Spielausgleichselement mit dem Schaft eines Gaswechselventils zusammenwirkt. Hierbei wird das Spielausgleichselement unmittelbar aus dem Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine mit unter Systemdruck stehendem Öl versorgt. Dabei steht der zylinderkopfseitige, vom Stößel absteuerbare Schmieröl-Zulaufkanal für das Spielausgleichselement mit einer im Querschnitt relativ großen Leitung des Schmierölkreislaufes in Verbindung, wobei von dieser Leitung weiter eine vom Stößel in seiner Führung aufsteuerbare und auf den Nocken gerichtete Ölabspritzbohrung abzweigt. Durch das Fehlen einer mit dem zylinderkopfseitigen Schmieröl-Zulaufkanal verbundenen Kammer zum Entlüften des Öles kann bei diesem bekannten Ventiltrieb bei schnellaufender Brennkraftmaschine und verschäumten Öl die Gefahr nicht ausgeschlossen werden, daß mit Luft versetztes Öl in den vom Rückschlagventil gesteuerten Druckraum des Spielausgleichelementes gelangt. Durch im Druckraum ausgeschiedene Luft wird die mit einer ausschließlichen Ölfüllung erreichbare "starre" Übertragung vom Stößel auf das Gaswechselventil nachteilig gestört, wobei insbesondere der Ventilhub verändert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem am Zylinderkopf lösbar befestigten Steuergehäuse gemäß der im Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches beschriebenen Bauart auf baulich einfache Weise eine mit dem Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine in Verbindung stehende Kammer auszubilden, wobei der Anschluß des Schmierölkreislaufes in baulich einfacher Weise so gewählt ist, daß der mit den Schmieröl-Zulaufkanälen für die Spielausgleichselemente in Verbindung stehende Teil der Kammer zum Entlüften und langsamen Zufluß des Öles dient, während der andere Teil der Kammer zum Abführen der ausgeschiedenen Luft und zur Drucksenkung von dem über eine Ölabspritzbohrung austretenden Schmieröl durchflossen wird.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des unabhängigen Patentanspruches angegebenen Merkmalen gelöst. Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß eine Kammer lediglich durch entsprechendes Aufbohren einer sowieso für einen Schraubbolzen vorhandenen Durchgangsbohrung in dem mit dem Steuergehäuse baulich vereinigten Lagerbock und dem losen Deckel in baulich einfacher Weise erzielt wird, wobei das Volumen der als Ringraum sich ergebenden Kammer mit der Anordnung einer Dehnschraube zusätzlich gesteigert werden kann. Als baulich in einfacher Weise zu verwirklichender Anschluß des Schmierölkreislaufes an den Ringraum bzw. die Kammer bietet sich ein zumindest in einer der Teilungsflächen von Lagerbock oder Deckel angeordneter Verbindungskanal an, der nach Anspruch 2 durch eine in der Teilungsfläche des Deckels endende Umfangsnut mit einem den Ringraum bzw. die Durchgangsbohrung im Deckel anschneidenden Nutgrund einfach zu fertigen ist. Besondere Abdichtungen einer Ringkammer im Bereich der zylinderkopfseitigen Anschlagfläche des Lagerbockes, zwischen den Teilungsflächen von Lagerbock und Deckel sowie zu den Auflageflächen am Deckel für die Verschraubungsmittel erübrigen sich bei der geforderten Planparallelität der vorgenannten Flächen zueinander für eine nachzugsfreie Verschraubung.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein teilweise dargestelltes Steuergehäuse mit einem geteilten Lager für eine Steuerwelle mit Nocken zur Betätigung von Ventilstößeln, die über Spielausgleichselemente auch Gaswechselventile einwirken.

Fig. 2 das Steuergehäuse nach Fig. 1 im Querschnitt nach der Linie II-II und einem Teil-Querschnitt nach der Linie II′-II′.

Ein von einem nicht näher dargestellten Zylinderkopf 1 einer Brennkraftmaschine gesondert ausgebildetes Steuergehäuse 2 dient zur Lagerung einer Steuerwelle 3 und zur Führung von Ventilstößel 4, die über nicht gezeigte Spielausgleichselemente jeweils mit einem Schaft 5 eines im Zylinderkopf geführten Gaswechselventils zusammenwirken. Für die Lagerung der Steuerwelle 3 weist das Steuergehäuse 2 ein geteiltes Lager 6 auf, das einen im Steuergehäuse 2 integrierten Lagerbock 7 sowie einen losen Deckel 8 umfaßt. Die Stößel 4 sind beiderseits des Lagers 6 in Durchbrechungen 9 geführt, und werden über separate Nocken 10 der Steuerwelle 3 betätigt. Zur Schmierung der im Lager 6 gleitbeweglich angeordneten Steuerwelle 3 weist diese einen Längskanal 11 auf, der jeweils im Bereich eines Lagers 6 mit einem Querkanal 12 in Verbindung steht. Die Befestigung des Steuergehäuses 2 am Zylinderkopf 1 erfolgt mittels den Deckel 8 und den Lagerbock 7 durchsetzende Schraubbolzen 13.

Ein Schraubbolzen 13 durchsetzt im Deckel 8 und Lagerbock 7 angeordnete, miteinander fluchtende Durchgangsbohrungen 14 und 15, deren jeweiliger Innendurchmesser deutlich größer ist als der Außendurchmesser des Schraubbolzens 13. Der Schraubbolzen 13 ist als Dehnschraube mit einem etwa auf den Gewindekerndurchmesser abgestellten Schaft 16 ausgebildet. Im montierten Zustand des Lagers 6 begrenzen die Durchgangsbohrungen 14 und 15 sowie im wesentlichen der Schaft 16 des Schraubbolzens 13 einen Ringraum 17. Die Durchgangsbohrung 14 wird in dem der Teilungsfläche 18 des Deckels 8 nahen Bereich vom Grund einer Umfangsnut 19 derart angeschnitten, daß bei drehender Steuerwelle 3 aus deren Querkanal 12 austretendes Schmieröl über die Nut 19 in den Ringraum 17 eintritt. In einem von der Teilungsfläche 20 des Lagerbockes 7 relativ großen Abstand zweigen von dem Ringraum 17 Zulaufkanäle 21 ab, die zur Ölversorgung der in den Stößeln 4 angeordneten Spielausgleichselemente dienen. Im entgegengesetzten Endbereich des Ringraumes 17 zweigen von diesem im Deckel 8 angeordnete Ölabspritzbohrungen 22 ab, die Schmieröl auf die Gleitbahnen der Nocken 10 abspritzen.

Durch die Ölabspritzbohrungen 22 steht der Teil des Ringraumes 17 im Deckel 8 mit dem Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine in direkter Verbindung, wobei zum Schmierölkreislauf die Nut 19 im Deckel 8 sowie der Querkanal 12 und der Längskanal 11 in der Steuerwelle 3 zu zählen sind. Da andererseits der Ölverbrauch von intakten Spielausgleichselementen sehr gering ist, ergibt sich für das im lagerbockseitigen Teil des Ringraumes 17 befindliche Schmieröl eine geringe Sinkgeschwindigkeit, wodurch im Öl enthaltene Luft rechtzeitig ausperlen kann. Die ausperlende Luft wird vom den deckelseitigen Teil des Ringraumes 17 durchströmenden und über die Ölabspritzbohrungen 22 austretenden Schmieröl mitgenommen. Über die Durchmesser der Ölabspritzbohrungen 22 wird zudem die gewünschte Druckabsenkung gegenüber dem Systemdruck im Schmierölkreislauf erreicht.

Claims (3)

1. Vom Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine gesondert ausgebildetes Steuergehäuse,

• - mit einem in einen integrierten Lagerbock (7) und einen losen Deckel (8) geteilten Lager (6) für eine zur Lagerschmierung einen Längskanal (11) und einen Querkanal (12) aufweisende Steuerwelle (3),
• - mit beiderseits des Lagers (6) angeordneten Durchbrechungen (9) zur Aufnahme von über separate Nocken (10) der Steuerwelle (3) betätigte Stößel (4),
• - die über hydraulische Spielausgleichselemente mit Gaswechselventilen zusammenwirken,
• - mit in die Durchbrechungen (9) austretende Schmieröl- Zulaufkanäle (21) für die Spielausgleichselemente, sowie
• - mit auf Nocken und/oder Stößel gerichtete Ölspritzbohrungen (22),
• - wobei das Steuergehäuse (2) mittels den Deckel (8) und den Lagerbock (7) durchzusetzende Schraubbolzen (13) am Zylinderkopf (1) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet,
• - daß für einen jeweiligen Schraubbolzen (13) in Deckel (8) und Lagerbock (7) fluchtende Durchgangsbohrungen (14, 15) beiderseits gegenseitig verspannter Teilungsflächen (18, 20) des Lagers (6) mit dem Schraubbolzen einen Ringraum (17) begrenzen,
• - der lagerbockseitig mit den Zulaufkanälen (21) für die Spielausgleichselemente und
• - der deckelseitig mit den Ölspritzbohrungen (22) in Verbindung steht,
• - wobei ein zumindest in einer der Teilungsflächen (18, 20) von Lagerbock oder Deckel eingelassener Verbindungskanal (Nut 19) den Ringraum (17) mit dem Querkanal (12) der Steuerwelle (3) ölführend verbindet.

2. Steuergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Verbindungskanal im Deckel (8) angeordnet ist, und
• - als eine in einer Gleitlagerfläche in Umfangsrichtung angeordnete Nut (19) ausgebildet ist.

3. Steuergehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmieröl-Zulaufkanäle (21) in einem Endbereich und die Ölspritzbohrungen (22) im anderen Endbereich des Ringraumes (17) angeordnet sind.