DE10040119A1 - Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinderkopf 1 für eine Brennkraftmaschine mit einem eine Aussparung aufweisenden Gehäuseteil zur Aufnahme von beweglichen Teilen, wobei der Zylinderkopf 1 zwischen Zylinderkopfober- 18 und Zylinderkopfunterteil 19 im Bereich der beweglichen Teile oder eines Ventilspielausgleichselements 5 oder eines Hubübertragungselements mindestens eine Trennebene oder Teilungsebene 6 aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine mit einem eine Aussparung aufweisenden Gehäuseteil zur Aufnahme von beweglichen Teilen.

Es ist bereits ein Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine aus der DE 198 01 701 A1 bekannt. Dieser Ventiltrieb besteht im wesentlichen aus mindestens zwei benachbarten Hubübertragungselementen, die durch ein hydraulisch verschiebbares Koppelelement in einer gekoppelten Stellung miteinander und in der ungekoppelten Stellung unabhängig voneinander verschieblich sind. Die Hubübertragungselemente wirken mit dem Nocken einer Nockenwelle zusammen, der unterschiedliche Nockenbahnen aufweist. Um im Betrieb der Brennkraftmaschine undefinierte Schaltzustände zu vermeiden, ist am Koppelelement eine Verriegelungskontur ausgebildet, die mit einem Gegenelement zusammenwirkt. Das Koppelelement ist dabei in einem der beiden Hubübertragungselemente geführt, das Gegenelement der Verriegelungskontur ist außerhalb der Hubübertragungselemente im Zylinderkopf angeordnet.

Aus der DE 198 28 308 Al ist ein Zylinderkopf bekannt, der zwei oben liegende Nockenwellen aufweist und im Bereich seines leckölführenden Innenraums durch Längs- und Querwände in mehrere Teilräume unterteilt ist. Zudem weist der Zylinderkopf auf seiner unteren Dichtfläche angrenzend zum Kurbelwellengehäuse eine Nut auf, die über eine Bohrung mit dem Nockenwellenlager in Wirkverbindung steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventiltrieb 4 bzw. einen Zylinderkopf derart auszubilden und anzuordnen, daß eine einfache und optimale Ölversorgung der hydraulischen Glieder möglich ist.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Zylinderkopf zwischen Zylinderkopfober- und Zylinderkopfunterteil im Bereich der beweglichen Teile oder eines Ventilspielausgleichselements oder eines Hubübertragungselements mindestens eine Trennebene oder Teilungsebene aufweist. Hierdurch wird erreicht, daß eine einfache und kostengünstige Ölversorgung innerhalb dieser Ebene möglich ist.

Vorteilhaft ist es hierzu, daß in einer Trennfläche der Teilungsebene ein Kanal oder eine Nut eingelassen oder angeordnet ist. Durch die Ausbildung der Nut im Gießprozess werden zusätzliche Bohrungen zur Versorgung der Hydraulikelemente vermieden. Auch zusätzliche Verschlusskörper freier Bohrungsenden werden vermieden. Zudem ist jede beliebige Form der Nut gießtechnisch herstellbar, so daß kurze Nutwege realisiert werden.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, daß der Kanal oder die Nut einen Druckölkanal mit dem Ventilspielausgleichselement und/oder dem Hubübertragungselement verbinden und daß der Kanal oder die Nut eine Entlüftungsbohrung mit dem Ventilspielausgleichselement und/oder dem Hubübertragungselement verbinden. Somit wird die Druckölversorgung und auch die Entlüftung der jeweiligen Hydraulikelemente gewährleistet.

Vorteilhaft ist es auch, daß die Trenn- oder Teilungsebene ober- und/oder unterhalb des Ventilspielausgleichselements und/oder des Hubübertragungselements angeordnet ist. Die Anordnung der Trennebene kann auf verschiedenen Ebenen realisiert werden, so daß je nach Hydraulikelement eine optimale Druckölversorgung bzw. eine Entlüftung oder Entlastung gewährleistet wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, daß eine Längsachse des Kanals der Nut kurvenförmig, bogenförmig oder rund ausgebildet ist. Die strömungsgünstige Ausbildung der Nut gewährleistet minimale Druckverluste.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, daß das Ventilspielausgleichselement und/oder das Hubübertragungselement innerhalb eines Längsträgers angeordnet sind. Hierdurch kann der zu steuernde Kipp- oder Schlepphebel ein- und auslaßseitig von der Mitte aus mit den Hydraulikelementen gekoppelt werden. Die Anordnung der Hydraulikelemente bzw. der Nuten auf der jeweiligen Ein- oder Auslaßseite des Ventilkopfes ist auch denkbar.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, daß der Längsträger mindestens eine Längsrippe und mindestens eine Querrippe aufweist und daß die Längsrippe und die Querrippe eine wabenförmige Struktur bilden und innerhalb dieser Struktur Zündkerzen- und/oder Einspritzdüsenschächte angeordnet sind, wobei dem Längsträger des Zylinderkopfoberteils ein im Querschnitt T-förmiges Anlageteil im Zylinderkopfunterteil zugeordnet ist. Dies gewährleistet eine optimale Steifigkeit des Ventilkopfes, so daß die auftretenden Ventilsteuerkräfte bzw. Brennraumkräfte aufgenommen werden können. Zudem ist eine optimale Anordnung der Kanäle bzw. Nuten möglich.

Ferner ist es vorteilhaft, daß ein über eine Nocke angesteuertes Ventil und ein zwischen Nocke und Ventil angeordneter Kipphebel, Schlepphebel oder eine Ventiltasse vorgesehen ist, wobei der Kipphebel, der Schlepphebel oder die Ventiltasse ein schaltbares Ventilspielausgleichselement oder ein Hubübertragungselement aufweisen oder mit diesem in Wirkverbindung stehen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Zylinderkopfs von der Seite mit Nockenwellengehäuse,

Fig. 2 eine Teilansicht des Nockenwellengehäuses in der Ansicht von unten mit Drucköl- und Entlastungsnut,

Fig. 3 eine Teilansicht des Nockenwellengehäuses in der Ansicht von oben mit Längs- und Querträger.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Zylinderkopf bezeichnet, der im wesentlichen einen Ventilantrieb, Ein- und Auslaßventile sowie verschiedene Kühlmittelkanäle und Ölkanäle aufweist.

Im oberen Bereich sind Nocken 2 bzw. Nockenwellen 20, 20 für die Ein- und die Auslaßseite angeordnet. Die Nockenwelle 20, 20' ist in einem Gleitlager aufgenommen, das zur einen Hälfte über Lagerschalen 21, 21' gebildet ist.

Der Nockenwelle 20, 20' ist ein Schlepphebel 4, 4' zugeordnet, der einerseits auf einem Ventil 3, 3' und andererseits auf einem Ventilspielausgleichselement 5, 5' aufliegt. Der Schlepphebel weist ein Drehlager 22, 22' auf, das den Kraft- bzw. Formschluß zur Nockenwelle 20, 20' gewährleistet.

Die Ventile 3, 3' sind in der Zylinderkopfunterseite angeordnet und werden über zwei Gleitlager 23, 23', Ventilfedern 16 und den Schlepphebel 4, 4' geführt.

Zwischen beiden Ventilen 3, 3' bzw. zwischen den Schlepphebeln 4, 4' ist im Zylinderkopf 1 ein Längsträger 11 vorgesehen, der die Ventilspielausgleichselemente 5, 5' aufnimmt. Der Längsträger 11 ist im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet und weist an seiner oberen Seite eine Längsrippe 12 auf, die mit einer Querrippe 13 verbunden ist. Nach unten innerhalb der Zylinderkopfunterseite 19 zum Ventilsitz bzw. zum Brennraum hin weist der Längsträger 11 ebenfalls eine Längsrippe 12' auf. Die Längsrippe 12' ist hierbei einteilig mit Zylinderkopfinnenwänden 25 verbunden.

Auf der Höhe des Längsträgers weist der Zylinderkopf 1 eine Teilungs- bzw. Trennebene 6 auf. Die Teilungs- bzw. Trennebene 6 verläuft gemäß Fig. 1 horizontal und bildet zum einen ein Zylinderkopfoberteil 18 und ein Zylinderkopfunterteil 19 sowie einen geteilten Längsträger 11. Der so gebildete Längsträger weist demnach eine Sitzfläche 26 auf, in der mehrere Nuten bzw. Kanäle 7, 7' angeordnet sind.

Die Nuten 7, 7' stehen hierbei über Verbindungskanäle 27, 27' mit den Ventilspielausgleichselementen 5, 5' in Verbindung.

Die Verbindungskanäle verlaufen vom Nutgrund ausgehend an einer oberen Seitenfläche des Ventilspielausgleichselements 5, 5' und an einer unteren Bodenfläche, so daß zum einen die Druckölzufuhr und zum anderen die Entlüftung bzw. Entlastung des Ventilspielausgleichselements 5, 5' gewährleistet ist.

In Fig. 2 ist mit 26 die Sitzfläche des Längsträgers 11 bezeichnet. Sie verläuft in einer Mittelachse des Zylinderkopfoberteils 18 zwischen den Aufnahmen bzw. den Federn 16 der Ein- bzw. Auslaßventile.

Von einem Druckölkanal 8 ausgehend erstreckt sich die eine Nut 7 zum einen nach oben um den Zündkerzenschacht 14 und zum anderen nach unten, ebenfalls um den Zündkerzenschacht 14 herum. Von einer Zweigstelle 24 ausgehend erstreckt sich die Nut um einen Zündkerzenschacht 14 und zum benachbarten Zylinder. An oberen Enden 28 der Nut 7 sind die Verbindungskanäle 27 zu den Ventilspielausgleichselementen 5, 5' angeordnet.

Die zweite Nut 7' verläuft ebenfalls ringförmig um den Zündkerzenschacht 14 zwischen Druckölnut 7 und Zündkerzenschacht 14. Sie verbindet die Verbindungskanäle 27' der Ventilspielausgleichselemente 5, 5' mit einer Entlüftungsbohrung 9.

Senkrecht zum Längsträger 11 erstrecken sich die Querrippen 13, die mittig zum Zündkerzenschacht 14 angeordnet sind.

Die Längs- und Querrippen 12, 13 bilden gemäß Fig. 3 eine waben- bzw. kastenförmige Struktur der Zylinderkopfoberseite 18. Die Ventilspielausgleichselemente 5, 5' sind hierbei im Bereich eines Rippenschnittpunkts bzw. neben dem im Rippenschnittpunkt angeordneten Zündkerzenschacht 14 angeordnet. Die Ventilspielausgleichselemente 5, 5' bzw. deren Aufnahmen stehen mit den Verbindungskanälen 27, 27' in Verbindung.

Claims (11)

1. Zylinderkopf (1) für eine Brennkraftmaschine mit einem eine Aussparung aufweisenden Gehäuseteil zur Aufnahme von beweglichen Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf (1) zwischen Zylinderkopfober- (18) und Zylinderkopfunterteil (19) im Bereich der beweglichen Teile oder eines Ventilspielausgleichselements (5) oder eines Hubübertragungselements mindestens eine Trennebene oder Teilungsebene (6) aufweist.

2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Trennfläche (26) der Teilungsebene (6) ein Kanal oder eine Nut (7) eingelassen oder angeordnet ist.

3. Zylinderkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal oder die Nut (7) einen Druckölkanal (8) mit dem Ventilspielausgleichselement (5) und/oder dem Hubübertragungselement verbinden.

4. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal oder die Nut (7) eine Entlüftungsbohrung (9) mit dem Ventilspielausgleichselement und/oder dem Hubübertragungselement (5) verbinden.

5. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenn- oder Teilungsebene (6) ober- und/oder unterhalb des Ventilspielausgleichselements und/oder des Hubübertragungselements (5) angeordnet ist.

6. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Längsachse (10) des Kanals der Nut (7) kurvenförmig, bogenförmig oder rund ausgebildet ist.

7. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilspielausgleichselement und/oder das Hubübertragungselement (5) innerhalb eines Längsträgers (11) angeordnet sind.

8. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsträger (11) mindestens eine Längsrippe (12) und mindestens eine Querrippe (13) aufweist.

9. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrippe (12) und die Querrippe (13) eine wabenförmige Struktur bilden und innerhalb dieser Struktur Zündkerzen- und/oder Einspritzdüsenschächte (14) angeordnet sind.

10. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Längsträger (11) des Zylinderkopfoberteils (18) ein im Querschnitt T-förmiges Anlageteil (17) im Zylinderkopfunterteil (19) zugeordnet ist.

11. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein über eine Nocke (2) angesteuertes Ventil (3) und ein zwischen Nocke (2) und Ventil (3) angeordneter Kipphebel (4), Schlepphebel oder eine Ventiltasse vorgesehen ist, wobei der Kipphebel (4), der Schlepphebel oder die Ventiltasse ein schaltbares Ventilspielausgleichselement (5) oder ein Hubübertragungselement aufweisen oder mit diesem in Wirkverbindung stehen.