DE102011012149A1 - Cylinder head for internal combustion engine of motor vehicle, has camshaft bearing frame that is arranged on cylinder head housing, where camshaft bearing frame is fixed with central bearing points on cylinder head housing by screws - Google Patents
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Abstract
Description
Es wird ein Zylinderkopf für eine Verbrennungskraftmaschine beschrieben. Der Zylinderkopf weist ein Zylinderkopfgehäuse, eine Zylinderkopfabdeckung und mindestens eine Nockenwelle mit mehreren Lagerstellen auf. In einem auf dem Zylinderkopfgehäuse angeordneten Nockenwellenlagerrahmen sind wenigstens zwei mittlere Lagerstellen der Nockenwelle vorgesehen.A cylinder head for an internal combustion engine is described. The cylinder head has a cylinder head housing, a cylinder head cover, and at least one multi-bearing camshaft. In a arranged on the cylinder head housing camshaft bearing frame at least two central bearing points of the camshaft are provided.
Aus der Druckschrift
Ein derartiger Zylinderkopf ist komplex strukturiert, da die Lagerstellen des Nockenwellenlagerrahmens über den Nockenwellenlagerrahmen mit Schmiermitteln fur die Lagerstellen über Olzufuhrkanäle innerhalb des Nockenwellenlagerrahmens versorgt werden müssen. Herkömmliche Olversorgungen der Lagerstellen der Nockenwelle können somit nicht eingesetzt werden. Eine kostenintensive Neustrukturierung des gesamten Zylinderkopfes wird damit erforderlich.Such a cylinder head is structured in a complex manner, since the bearings of the camshaft bearing frame via the camshaft bearing frame with lubricants for the bearing points must be supplied via Olzufuhrkanäle within the camshaft bearing frame. Conventional Olversorgungen the bearings of the camshaft can not be used. A costly restructuring of the entire cylinder head is thus required.
Eine Aufgabe ist es, einen verbesserten Zylinderkopf für eine Verbrennungskraftmaschine zu schaffen.One object is to provide an improved cylinder head for an internal combustion engine.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved with the subject matter of independent claim 1. Advantageous developments emerge from the dependent claims.
In einer Ausfuhrungsform eines ersten Aspektes wird ein Zylinderkopf für eine Verbrennungskraftmaschine angegeben. Der Zylinderkopf weist ein Zylinderkopfgehause, eine Zylinderkopfabdeckung und mindestens eine Nockenwelle mit mehreren Lagerstellen auf. In einem auf dem Zylinderkopfgehäuse angeordneten Nockenwellenlagerrahmen sind wenigstens zwei mittlere Lagerstellen vorgesehen. Ferner ist mindestens eine Lagerstelle der Nockenwelle axial außerhalb des Nockenwellenlagerrahmens auf dem Zylinderkopfgehäuse angeordnet.In an embodiment of a first aspect, a cylinder head for an internal combustion engine is specified. The cylinder head has a cylinder head housing, a cylinder head cover and at least one camshaft with multiple bearings. In a arranged on the cylinder head housing camshaft bearing frame at least two middle bearings are provided. Furthermore, at least one bearing point of the camshaft is arranged axially outside of the camshaft bearing frame on the cylinder head housing.
Ein derartiger Zylinderkopf mit einem gegenüber dem Stand der Technik verkürzten Nockenwellenlagerrahmen hat den Vorteil, dass eine stirnseitig angeordnete Lagerstelle der Nockenwelle genutzt werden kann, um eine konventionelle Versorgung der Nockenwelle von dem Zylinderkopfgehäuse aus sicherzustellen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der verkürzte Nockenwellenlagerrahmen keine eigene Schmierstoffversorgung aufweisen muss, und dadurch eine Gewichts- und Raumersparnis möglich ist.Such a cylinder head with a shortened compared to the prior art camshaft bearing frame has the advantage that a frontally arranged bearing point of the camshaft can be used to ensure a conventional supply of the camshaft from the cylinder head housing. Another advantage is that the shortened camshaft bearing frame does not have to have its own lubricant supply, thereby saving weight and space is possible.
Auch die Montagekosten können gegenuber einem Nockenwellenlagerrahmen, in dem samtliche Lagerstellen einer Nockenwelle angeordnet sind, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, deutlich vermindert werden, da die Nockenwelle mit einem der axial äußeren Lager direkt auf dem Zylinderkopf gelagert ist und nur mittlere Lagerstellen in dem Nockenwellenlagerrahmen vorgesehen sind. Mit Hilfe des verkürzten Nockenwellenlagerrahmens ist es somit moglich, die Vorteile eines traditionellen Lagerrahmens zu nutzen, ohne alle Nachteile, die ein derartiger Umbau auf einen traditionellen Nockenwellenlagerrahmen mit sich bringt, in Kauf nehmen zu müssen.The assembly costs can be significantly reduced compared to a camshaft bearing frame in which all bearing points of a camshaft, as is known from the prior art, since the camshaft is mounted with one of the axially outer bearing directly on the cylinder head and only medium bearings are provided in the camshaft bearing frame. With the help of the shortened camshaft bearing frame, it is thus possible to take advantage of a traditional bearing frame without having to accept all the disadvantages that such a conversion to a traditional camshaft bearing frame entails.
Außerdem können die Nockenwellenlagerstellen im Bereich der Ventile frei gestaltet werden ohne Rücksicht auf eine Verschraubung des Nockenwellenlagerrahmens auf dem Zylinderkopfgehause. Die Axiallagerung der Nockenwelle kann auf dem Zylinderkopf verbleiben. Damit werden Toleranzprobleme vermieden, weil mindestens eine Lagerstelle direkt mit dem Zylinderkopf in Verbindung steht.In addition, the camshaft bearing locations in the region of the valves can be designed freely, regardless of a screw connection of the camshaft bearing frame on the cylinder head housing. The axial bearing of the camshaft can remain on the cylinder head. This avoids tolerance problems because at least one bearing point is directly connected to the cylinder head.
Außerdem ist es vorgesehen, dass der Nockenwellenlagerrahmen mit den mittleren Lagerstellen auf dem Zylinderkopfgehäuse mittels Schrauben fixiert werden kann. Bei der Fixierung der mittleren Lagerstellen durch entsprechende Schraubverbindungen muss keine Rucksicht auf Kopfschrauben der Ventile und keine Rücksicht auf irgendeine Ölzufuhrung zu dem Lagerrahmen genommen werden, zumal der Nockenwellenlagerrahmen auch keinerlei eigene Ölzufuhrkanäle aufweist. Der Nockenwellenlagerrahmen weist vielmehr ein gemeinsames Oberteil für die mittleren Lagerstellen auf, an das einzelne untere Lagerdeckel angeschraubt sind. Alternativ kann der Nockenwellenlagerrahmen auch ein gemeinsames Unterteil aufweisen, auf das von oben Lagerdeckel für die mittleren Lagerstellen aufgeschraubt sind. Auch ist es möglich, dass die Nockenwelle zwischen zwei Lagerrahmenhälften gelagert ist.In addition, it is envisaged that the camshaft bearing frame can be fixed with the middle bearing points on the cylinder head housing by means of screws. When fixing the middle bearings by appropriate screw no consideration must be taken on capscrews of the valves and no consideration for any Ölzufuhrung to the bearing frame, especially since the camshaft bearing frame also has no own oil supply channels. Rather, the camshaft bearing frame has a common upper part for the middle bearing points, are bolted to the individual lower bearing cap. Alternatively, the camshaft bearing frame can also have a common lower part, onto which bearing caps for the middle bearing points are screwed from above. It is also possible that the camshaft is mounted between two bearing frame halves.
Neben einem Anschrauben von unteren Lagerdeckeln von unten ist es auch moglich, die Schrauben fur die von unten angebrachten unteren Lagerdeckel von oben durch das gemeinsame Oberteil des Nockenwellenlagerrahmens hindurch einzubringen, so dass nach unten an diese durchgängigen Verschraubungen Passhülsen angebracht sein können, um den Nockenwellenrahmen auf dem Zylinderkopfgehäuse mittels dieser Passhülsen zu positionieren, wie es in einer nachfolgenden
Weiterhin ist es vorgesehen, dass die in dem Nockenwellenlagerrahmen angeordnete Nockenwelle einen Nockenwellenversteller axial außerhalb des Nockenwellenlagerrahmens in einem Bereich einer auf dem Zylinderkopfgehäuse angeordneten vorderen Lagerstelle aufweist. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise eine Oldurchführung zum Nockenwellenversteller auf herkommliche Weise über die auf dem Zylinderkopfgehause angeordnete vordere Lagerstelle erfolgen kann.Furthermore, provision is made for the camshaft arranged in the camshaft bearing frame to have a camshaft adjuster axially outside the camshaft bearing frame in a region of a front bearing point arranged on the cylinder head housing. This has the advantage that, for example, a Oldurchführung to the camshaft adjuster can be done in a conventional manner on the arranged on the cylinder head housing front bearing.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Nockenwelle eine vordere und eine hintere Lagerstelle aufweist, die außerhalb des Nockenwellenlagerrahmens auf dem Zylinderkopfgehause angeordnet sind, wobei eines der beiden Nockenwellenlager die Nockenwelle axial fixiert und drehbar lagert.In a further embodiment, it is provided that the camshaft has a front and a rear bearing, which are arranged outside of the camshaft bearing frame on the cylinder head housing, wherein one of the two camshaft bearing axially fixed and rotatably supports the camshaft.
Darüber hinaus ist es vorgesehen, dass in dem Bereich der vorderen Lagerstelle auf einer Nockenwellenstirnseite ein Drehubertrager zu dem Nockenwellenversteller angeordnet ist, der eine Anderung der Zundwinkelstellung der Nockenwelle fur die Einlassventile ermöglicht.In addition, it is provided that in the region of the front bearing on a camshaft end face a Drehubertrager is arranged to the camshaft adjuster, which allows a change in the Zundwinkelstellung the camshaft for the intake valves.
Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass das Zylinderkopfgehause mindestens einen Ölzufuhrkanal aufweist, der im Bereich einer Gehäuselagerstelle mundet. Dabei weist die Nockenwelle mindestens einen inneren Ölverteilerkanal auf, der sich von einer der Gehauselagerstellen aus zu den Nockenwellenrahmenlagerstellen erstreckt. Die Nockenwelle ist dazu als Hohlwelle ausgebildet und in der Hohlwelle ist der mindestens eine innere Olverteilerkanal vorgesehen.A further aspect provides that the cylinder head housing has at least one oil supply channel, which opens in the region of a housing bearing point. In this case, the camshaft has at least one inner oil distribution channel which extends from one of the Gehauselagerstellen to the camshaft frame bearing points. The camshaft is designed as a hollow shaft and in the hollow shaft, the at least one inner Olverteilerkanal is provided.
Fur die Ölzufuhr kann eine hintere oder auch eine vordere, auf dem Zylinderkopfgehäuse angeordnete Lagerstelle vorgesehen werden, die über entsprechende Ölkanale in dem Zylinderkopfgehäuse ein Schmiermittel für die mittleren Lagerstellen des Nockenwellenlagerrahmens bereitstellt. Unabhängig davon kann eine vordere Lagerstelle auf dem Zylinderkopfgehause dafur vorgesehen werden, um über den Drehübertrager den Nockenwellenversteller zu aktivieren. Dazu können Schaltventile zur Steuerung des Olflusses zu dem Nockenwellenversteller in dem Zylinderkopfgehäuse angeordnet sein.For the oil supply, a rear or even a front, arranged on the cylinder head housing bearing can be provided, which provides a lubricant for the central bearing points of the camshaft bearing frame via corresponding oil passage in the cylinder head housing. Independently of this, a front bearing point on the cylinder head housing can be provided in order to activate the camshaft adjuster via the rotary transformer. For this purpose, switching valves for controlling the oil flow to the camshaft adjuster can be arranged in the cylinder head housing.
Somit wird uber eine vordere Lagerstelle der Nockenwellenversteller mittels Öldruck gesteuert. Über eine hintere Lagerstelle werden die hintere Lagerstelle selbst und die mittleren Lagerstellen des Nockenwellenlagerrahmens mit Öl versorgt. Dabei sind die Lagerstellen der Nockenwelle als Gleitlager ausgebildet und die Ölversorgung sorgt für einen gleichmaßigen Schmierfilm dieser Gleitlager.Thus, via a front bearing of the camshaft adjuster is controlled by means of oil pressure. The rear bearing itself and the central bearing points of the camshaft bearing frame are supplied with oil via a rear bearing. The bearings of the camshaft are designed as sliding bearings and the oil supply ensures gleichmaßigen lubricating film of these plain bearings.
Eine Verbrennungskraftmaschine, die einen derartigen Zylinderkopf mit einem verkürzten Nockenwellenlagerrahmen und eine Ölversorgung uber Lagerstellen, die mit dem Zylinderkopfgehäuse in Verbindung stehen, aufweist, kann fur ein Kraftfahrzeug eingesetzt werden.An internal combustion engine having such a cylinder head with a shortened camshaft bearing frame and an oil supply via bearings, which communicate with the cylinder head housing, may be used for a motor vehicle.
Ausführungen werden nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.Embodiments will now be explained in more detail with reference to the accompanying figures.
Lediglich die mittleren Lagerstellen
Eine hintere Lagerstelle
In einem Bereich eines vorderen Endes
Während die Nockenwelle
Dazu ist ein Olzufuhrkanal
Ein weiterer Ölzufuhrkanal
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Zylinderkopfcylinder head
- 22
- ZylinderkopfgehäuseCylinder head housing
- 33
- Nockenwellecamshaft
- 44
- Nockenwellecamshaft
- 55
- Lagerstelledepository
- 66
- mittlere Lagerstellemiddle depository
- 77
- mittlere Lagerstellemiddle depository
- 88th
- mittlere Lagerstellemiddle depository
- 99
- mittlere Lagerstellemiddle depository
- 1010
- Lagerstelledepository
- 11 11
- NockenwellenlagerrahmenCamshaft bearing frame
- 1212
- Schraubenscrew
- 1313
- Oberteil des NockenwellenlagerrahmensUpper part of the camshaft bearing frame
- 1414
- Lagerdeckelbearing cap
- 1515
- PasshulsenPasshulsen
- 1616
- NockenwellenverstellerPhaser
- 1717
- NockenwellenstirnseiteCamshaft front side
- 1818
- ÖlzufuhrkanalOil supply channel
- 1919
- ÖlzufuhrkanalOil supply channel
- 2020
- OlverteilerkanalOlverteilerkanal
- 2222
- Schraubescrew
- 2323
- Lagerdeckelbearing cap
- 2424
- OlzufuhröffnungOlzufuhröffnung
- 2525
-
Lagerstelle von
4 Depository of4 - 2626
-
Lagerstelle von
4 Depository of4 - 2727
-
Lagerstelle von
4 Depository of4 - 2828
-
Lagerstelle von
4 Depository of4 - 2929
-
Lagerstelle von
4 Depository of4 - 3030
-
Lagerstelle von
4 Depository of4 - 3131
- Lagerdeckelbearing cap
- 3232
- Bohrlochwell
- 3333
- vorderes Ende der Nockenwellefront end of the camshaft
- 3434
- ÖleinlassbohrungOil inlet bore
- 3535
- OlzufuhrkanalOlzufuhrkanal
- 3636
- Schraubescrew
- 3737
- Stirnseite des ZylinderkopfgehäusesFront side of the cylinder head housing
- AA
- Pfeilrichtungarrow
- BB
- Pfeilrichtungarrow
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102011012149A DE102011012149A1 (en) | 2011-02-24 | 2011-02-24 | Cylinder head for internal combustion engine of motor vehicle, has camshaft bearing frame that is arranged on cylinder head housing, where camshaft bearing frame is fixed with central bearing points on cylinder head housing by screws |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102011012149A1 true DE102011012149A1 (en) | 2012-09-13 |
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