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Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Verbrennungskraftmaschine mit einem solchen Zylinderkopf gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 7.
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Ein solcher Zylinderkopf sowie eine Verbrennungskraftmaschine mit einem solchen Zylinderkopf sind der
DE 10 2009 020 100 A1 als bekannt zu entnehmen. Der Zylinderkopf weist wenigstens eine erste Dichtflanschfläche auf, über welche der Zylinderkopf mit einem Ansaugelement, beispielsweise einem Ansaugmodul, verbindbar ist. Ferner weist der Zylinderkopf wenigstens eine zweite Dichtflanschfläche auf, über welche der Zylinderkopf mit einem Abgaselement verbindbar ist. Bei dem Abgaselement handelt es sich beispielsweise um ein Abgasmodul, insbesondere einen Abgaskrümmer.
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Über das Ansaugmodul kann von der Verbrennungskraftmaschine angesaugte Luft in Brennräume in Form von Zylindern der Verbrennungskraftmaschine einströmen. Über das Abgaselement kann Abgas aus den Zylindern von der Verbrennungskraftmaschine abgeführt werden.
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Der Zylinderkopf weist darüber hinaus eine in die jeweilige Dichtflanschfläche integrierte Dichtfläche auf, über welche der Zylinderkopf mit einem Zylinderkopfhaubenelement verbindbar ist. Dadurch ist es möglich, das Zylinderkopfhaubenelement in das Ansaugelement und/oder in das Abgaselement zu integrieren, d. h. einstückig mit diesem auszubilden. Dadurch kann ein separates, zusätzliches Zylinderkopfhaubenelement, beispielsweise eine Zylinderkopfhaube, vermieden werden. Mit anderen Worten können das Ansaugelement und/oder das Abgaselement die Funktion eines Zylinderkopfhaubenelements, den Zylinderkopf zumindest bereichsweise abzudecken bzw. zu überdecken, übernehmen.
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Des Weiteren weist der Zylinderkopf wenigstens einen auf Seiten der ersten Dichtflanschfläche angeordneten, ersten Aufnahmebereich für wenigstens eine am Zylinderkopf zu lagernde, erste Nockenwelle sowie wenigstens einen auf Seiten der zweiten Dichtflanschfläche angeordneten, zweiten Aufnahmebereich für wenigstens eine am Zylinderkopf zu lagernde, zweite Nockenwelle auf.
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Es hat sich gezeigt, dass es beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zur Entstehung eines Gemisches mit einem gasförmigen Anteil und mit einem flüssigen Anteil kommen kann. Der Flüssige Anteil wird beispielsweise durch flüssige Schwebeteilchen gebildet, die in dem gasförmigen Anteil bzw. in dem Gas aufgenommen sind. Bei einem solchen Gemisch handelt es sich beispielsweise um einen Schmiermittelnebel, insbesondere einen Schmierölnebel. Ein solcher Schmiermittelnebel entsteht dadurch, dass Schmiermittel zum Kühlen und/oder Schmieren von wenigstens zwei relativ zueinander bewegbaren Bauteilen der Verbrennungskraftmaschine infolge der Bewegung wenigstens eines der Bauteile aufgeschleudert und dadurch aufgeschäumt wird.
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In der Folge ist eine Abscheidung des flüssigen Anteils vom gasförmigen Anteil des Gemisches (Schmiermittelnebel) erforderlich, welche durch wenigstens ein Abscheideelement einer Abscheideeinrichtung durchgeführt wird. Bei einem solchen Abscheideelement handelt es sich beispielsweise um einen Ölabscheider. Herkömmlicherweise weist ein solches Abscheideelement einen hohen Bauraumbedarf, hohe Kosten sowie ein hohes Gewicht auf, da hohe Mengen des Gemisches entstehen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Zylinderkopf sowie eine Verbrennungskraftmaschine mit einem solchen Zylinderkopf der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Aufwand zur Durchführung der Abscheidung vermieden oder besonders gering gehalten werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch einen Zylinderkopf mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um einen Zylinderkopf für eine Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, durch welchen der Aufwand zur Durchführung der eingangs geschilderten Abscheidung vermieden oder besonders gering gehalten werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Aufnahmebereiche mittels wenigstens einer Zwischenwandung des Zylinderkopfes fluidisch voneinander getrennt sind. Durch diese fluidische Trennung der Aufnahmebereiche kann vermieden werden, dass dem Zylinderkopf zugeführtes Schmiermittel, insbesondere Schmieröl, sowohl durch eine der Nockenwellen als auch durch die andere Nockenwelle aufgeschleudert und dadurch aufgeschäumt wird.
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Mit anderen Worten kann das Aufschleudern und Aufschäumen des Schmiermittels, mittels welchem beispielsweise Lagerstellen wenigstens einer der Nockenwellen geschmiert und/oder gekühlt werden, vermieden oder besonders gering gehalten werden, so dass auch die Entstehung eines Gemisches mit einem gasförmigen Anteil und mit einem flüssigen Anteil in Form von in dem gasförmigen Anteil aufgenommenen Schwebeteilchen aus dem Schmiermittel vermieden oder in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden kann.
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Von einer der Nockenwellen aufgeschleudertes oder abgeschleudertes Schmiermittel kann von dieser Nockenwelle sehr schnell auf die Zwischenwandung auftreffen und sich dort niederschlagen, so dass das genannte Gemisch in Form eines Schmiermittelnebels nicht oder in nur sehr geringen Mengen entsteht. Es wird somit verhindert, dass das Schmiermittel durch beide Nockenwellen nacheinander aufgeschleudert und aufgeschäumt wird. Da die Entstehung eines solchen Gemisches vermieden oder gering gehalten wird, kann auch der Aufwand zur Durchführung einer Abscheidung des flüssigen Anteils vom gasförmigen Anteil vermieden oder in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden. Vorzugsweise kann auf eine Abscheideeinrichtung oder wenigstens einen Abscheideelement, beispielsweise einen Ölabscheider, zum Abscheiden des flüssigen Anteils vom gasförmigen Anteil verzichtet werden. Dies führt zu einem besonders geringen Bauraumbedarf, zu geringen Kosten sowie zu einem geringen Gewicht der Verbrennungskraftmaschine. Alternativ ist es möglich, zur etwaigen Realisierung einer solchen Abscheidung ein besonders kleines, gewichts- und kostengünstiges Abscheideelement verwenden zu können.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die Zwischenwandung in Längsrichtung des Zylinderkopfes über die jeweilige, vollständige Längserstreckung der Aufnahmebereiche. Mit anderen Worten sind die Aufnahmebereiche mittels der einstückigen Zwischenwandung in Querrichtung des Zylinderkopfes fluidisch voneinander getrennt. Dies führt zu einer geringen Teileanzahl sowie zu einem geringen Montageaufwand, womit geringe Kosten des Zylinderkopfes einhergehen.
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Die Längsrichtung des Zylinderkopfes korrespondiert dabei zumindest im Wesentlichen mit jeweiligen Drehachsen, um welche die Nockenwellen relativ zu dem Zylinderkopf drehbar am Zylinderkopf gelagert oder zu lagern sind. Die Querrichtung verläuft senkrecht zur Längsrichtung des Zylinderkopfes beispielsweise ausgehend von einer der Drehachsen hin zur anderen Drehachse bzw. umgekehrt. Die Querrichtung und die Längsrichtung spannen dabei eine Ebene auf, zu welcher die Hochrichtung des Zylinderkopfes, welche sich senkrecht zur Längsrichtung und senkrecht zur Querrichtung erstreckt, senkrecht verläuft.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich die Zwischenwandung in Hochrichtung des Zylinderkopfes zumindest bereichsweise bis zu wenigstens einem Sammelbereich des Zylinderkopfes, wobei in dem Sammelbereich an der Zwischenwandung, insbesondere schwerkraftbedingt, entlang strömendes Schmiermittel aufnehmbar ist. Das von den Nockenwellen auf- und/oder abgeschleuderte Schmiermittel kann somit mittels der Zwischenwandung zu dem Sammelbereich geführt werden, indem das sich an der Zwischenwandung niederschlagende Schmiermittel zumindest im Wesentlichen in Hochrichtung des Zylinderkopfes an der Zwischenwandung entlangströmt bzw. fließt, bis es in den Sammelbereich gelangt. Dieses Strömen des Schmiermittels entlang der Zwischenwandung zum Sammelbereich kann dabei insbesondere schwerkraftbedingt erfolgen, so dass zusätzliche Stellglieder zum Fördern des Schmiermittels zum Sammelbereich vermieden werden können.
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Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Sammelbereich in Hochrichtung des Zylinderkopfes an einer tiefsten Stelle der Zwischenwandung, insbesondere des Zylinderkopfes, angeordnet ist. Hierdurch kann das Schmiermittel besonders gut dem Sammelbereich zugeführt werden.
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In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist dem Sammelbereich wenigstens eine Abführöffnung zugeordnet, über welche in dem Sammelbereich aufgenommenes Schmiermittel aus dem Sammelbereich abführbar und einem Schmiermittelraum eines Kurbelgehäuses der Verbrennungskraftmaschine zuführbar ist. Die Abführöffnung ist beispielsweise durch eine Rücklaufbohrung gebildet, über welche das Schmiermittel aus dem Sammelbereich insbesondere schwerkraftbedingt in das Kurbelgehäuse, insbesondere in einen Kurbelraum des Kurbelgehäuses, strömen und von dort wieder mit dem Schmiermittel zu versorgenden Schmierstellen der Verbrennungskraftmaschine zugeführt werden kann. Hierdurch können aufwändige, kosten- und bauraumintensive Abführmaßnahmen zum Führen des Schmiermittels aus dem Sammelbereich vermieden werden.
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Zur Realisierung einer besonders einfachen Montage des Abgaselements und des Ansaugelements am Zylinderkopf sowie zur Schaffung eines besonders geringen Bauraumbedarfs des Zylinderkopfes ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass sich die Dichtflanschflächen schräg zur Hochrichtung des Zylinderkopfes erstrecken und in Hochrichtung von unten nach oben aufeinander zu verlaufen.
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Um eine Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 7 angegebenen Art zu schaffen, bei welcher der Aufwand zur Durchführung der eingangs geschilderten Abscheidung vermieden oder besonders gering gehalten werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Aufnahmebereiche des Zylinderkopfes der Verbrennungskraftmaschine mittels wenigstens einer Zwischenwandung des Zylinderkopfes fluidisch voneinander getrennt sind. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Zylinderkopfes sind als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine anzusehen und umgekehrt.
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Durch das fluidische Trennen der Aufnahmebereiche kann ein unerwünscht starkes Schleudern und Aufschäumen von Schmiermittel, insbesondere Schmieröl, durch die Nockenwellen vermieden werden, da das auf- und von den Nockenwellen abgeschleuderte Schmiermittel kurz nach dem Auf- und Abschleudern auf die Zwischenwandung auftrifft und sich dort niederschlagen kann. Von einer der Nockenwellen abgeschleudertes Schmiermittel trifft somit nicht auf die jeweils andere Nockenwelle auf und wird daher nicht in noch kleinere Tropfen zerteilt und weitergeschleudert. Dadurch kann die Entstehung eines Gemisches mit einem gasförmigen Anteil und mit einem durch das aufgeschleuderte Schmiermittel gebildeten, flüssigen Anteil vermieden oder hinsichtlich der Menge bzw. Masse besonders gering gehalten werden. In der Folge können auch Maßnahmen, um den flüssigen Anteil vom gasförmigen Anteil abzuscheiden, vermieden oder hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit und somit hinsichtlich ihres Gewichts, ihrer Kosten und ihres Bauraumbedarfs in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Perspektivansicht eines Zylinderkopfes für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, mit zwei Aufnahmebereichen für jeweilige Nockenwellen, wobei die Aufnahmebereiche mittels einer Zwischenwandung des Zylinderkopfes fluidisch voneinander getrennt sind;
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2 ausschnittsweise eine schematische Vorderansicht des Zylinderkopfes; und
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3 ausschnittsweise eine weitere schematische Vorderansicht des Zylinderkopfes mit den am Zylinderkopf gelagerten Nockenwellen.
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1 zeigt einen Zylinderkopf 10 für eine als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens. Der Zylinderkopf 10 ist mit einem Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine verbindbar und weist – wie in Zusammenschau mit 2 erkennbar ist – eine erste Dichtflanschfläche 12 und eine der ersten Dichtflanschfläche 12 abgewandte, zweite Dichtflanschfläche 14 auf. Über die erste Dichtflanschfläche 12 ist der Zylinderkopf 10 mit einem in 1 nicht dargestellten Ansaugelement, beispielsweise einem Ansaugmodul, verbindbar. In dem mit dem Zylinderkopf 10 verbundenen Zustand ist das Ansaugelement mit Einlasskanälen 16 des Zylinderkopfes 10 fluidisch verbunden.
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Während ihres Betriebs saugt die Verbrennungskraftmaschine Luft an, welche das Ansaugelement durchströmt. Von dem Ansaugelement kann die das Ansaugelement durchströmende Luft in die Einlasskanäle 16 einströmen. Die Einlasskanäle 16 münden in Zylinder der Verbrennungskraftmaschine, welche Brennräume der Verbrennungskraftmaschine darstellen. Über die Einlasskanäle 16 kann die von der Verbrennungskraftmaschine angesaugte Luft in die jeweiligen, den entsprechenden Einlasskanälen 16 zugeordneten Zylindern der Verbrennungskraftmaschine einströmen.
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Die Verbrennungskraftmaschine umfasst vorliegend vier Zylinder und ist als sogenannter Reihenmotor ausgebildet, wobei die Zylinder in Längsrichtung der Verbrennungskraftmaschine in Reihe aufeinanderfolgend angeordnet sind. Die Längsrichtung der Verbrennungskraftmaschine korrespondiert dabei mit der in 1 durch einen Richtungspfeil 18 angedeuteten Längsrichtung des Zylinderkopfes 10. Die erste Dichtflanschfläche 12 ist somit auf einer sogenannten Einlassseite 20 des Zylinderkopfes 10 angeordnet, welche auch als Ansaugseite bezeichnet wird.
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Über die zweite Dichtflanschfläche 14 ist ein Abgaselement, beispielsweise in Form eines Abgaskrümmers, mit dem Zylinderkopf 10 verbindbar. In dem mit dem Zylinderkopf 10 verbundenen Zustand ist das Abgaselement fluidisch mit in 1 nicht erkennbaren und den Zylindern zugeordneten Auslasskanälen des Zylinderkopfes 10 fluidisch verbunden.
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Das Abgaselement dient insbesondere dazu, aus den Zylindern ausströmendes Abgas von der Verbrennungskraftmaschine abzuführen. Die zweite Dichtflanschfläche 14 ist somit auf einer sogenannten Auslassseite 22 des Zylinderkopfes 10 angeordnet, welche auch als Abgasseite bezeichnet wird.
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In die jeweilige Dichtflanschfläche 12, 14 ist eine Dichtfläche integriert, über welche der Zylinderkopf 10 mit einem Zylinderkopfhaubenelement, beispielsweise in Form einer Zylinderkopfhaube, verbindbar ist. Das Zylinderkopfhaubenelement dient dazu, den Zylinderkopf 10 zumindest bereichsweise abzudecken. Infolge der Integration der Dichtfläche in die jeweilige Dichtflanschfläche 12, 14 ist es möglich, das Zylinderkopfhaubenelement zumindest teilweise in das Ansaugelement und/oder in das Abgaselement zu integrieren. Mit anderen Worten können das Ansaugelement und/oder das Abgaselement die Funktion des Zylinderkopfhaubenelements, den Zylinderkopf 10 zumindest bereichsweise abzudecken, übernehmen, so dass ein zusätzliches und separat zu montierendes Zylinderkopfhaubenelement entfallen kann.
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Auf Seiten der ersten Dichtflanschfläche 12 und somit auf der Einlassseite 20 weist der Zylinderkopf 10 einen ersten Aufnahmebereich 24 für eine erste Nockenwelle in Form einer in 3 erkennbaren Einlassnockenwelle 26 auf. Im ersten Aufnahmebereich 24 ist eine Lagergasse 28 zum Lagern der Einlassnockenwelle 26 am Zylinderkopf 10 vorgesehen. Die Lagergasse 28 erstreckt sich in durch den Richtungspfeil 18 angedeuteter Längsrichtung des Zylinderkopfes 10 und umfasst eine Mehrzahl von Lagerstellen 30, an denen die Einlassnockenwelle 26 um eine Drehachse relativ zu dem Zylinderkopf 10 drehbar zu lagern bzw. gelagert ist. Die Drehachse der Einlassnockenwelle 26 erstreckt sich dabei in Längsrichtung des Zylinderkopfes 10, d. h. parallel zur Längsrichtung.
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Die Einlassnockenwelle 26 dient zum Betätigen von Gaswechselventilen in Form von Einlassventilen 32, von denen ein Einlassventil 32 in 3 erkennbar ist. Die Einlassventile 32 steuern das Einströmen der Luft in die Zylinder. Den Einlassventilen 32 ist ein jeweiliges Federelement 34 zugeordnet, von denen in 3 ein Federelement 34 erkennbar ist. Die Einlassventile 32 werden dabei entgegen einer jeweiligen Federkraft der Federelemente 34 mittels der Einlassnockenwelle 26 betätigt.
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Die Lagerstellen 30 umfassen einen zylinderkopfseitigen, jeweiligen Lagerstuhl 36 sowie einen mit dem jeweiligen Lagerstuhl 36 korrespondierenden und in 3 erkennbaren Lagerdeckel 38. Die Lagerdeckel 38 werden dabei mittels Lagerschrauben 40 mit den korrespondierenden Lagerstühlen 36 verbunden. Die Lagerstühle 36 und die Lagerdeckel 38 begrenzen eine jeweilige Lageraufnahme, welche auch als Lagerbohrung bezeichnet wird, jeweils zur Hälfte. In ihrem am Zylinderkopf 10 gelagerten Zustand ist die Einlassnockenwelle 26 außenumfangsseitig jeweils über einen Längenbereich in der jeweiligen Lageraufnahme aufgenommen.
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Auf Seiten der zweiten Dichtflanschfläche 14 und somit auf der Auslassseite 22 ist ein zweiter Aufnahmebereich 42 für eine zweite Nockenwelle in Form einer in 3 erkennbaren Auslassnockenwelle 44 angeordnet. Zur Lagerung der Auslassnockenwelle 44 ist im Aufnahmebereich 42 eine Lagergasse 46 vorgesehen, welche sich in Längsrichtung des Zylinderkopfes 10 erstreckt und eine Mehrzahl von Lagerstellen 48 umfasst. Von den Lagerstellen 48 ist in 1 eine Lagerstelle 48 erkennbar. An den Lagerstellen 48 kann die Auslassnockenwelle 44 um eine Drehachse relativ zum Zylinderkopf 10 drehbar gelagert werden. Auch die Drehachse der Auslassnockenwelle 44 erstreckt sich zumindest im Wesentlichen in Längsrichtung des Zylinderkopfes 10 und zumindest im Wesentlichen parallel zur Drehachse der Einlassnockenwelle 26.
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Die Lagerstellen 48 umfassen einen jeweiligen, zylinderkopfseitigen Lagerstuhl 50 sowie einen mit dem jeweiligen Lagerstuhl 50 korrespondierenden, jeweiligen Lagerdeckel 52. Die Lagerdeckel 52 werden dabei mittels Lagerschrauben 54 mit den entsprechenden Lagerstühlen 50 verbunden. Auch der jeweilige Lagerstuhl 50 und der jeweils korrespondierende Lagerdeckel 52 begrenzen eine jeweilige Lageraufnahme, welche auch als Lagerbohrung bezeichnet wird, jeweils zur Hälfte. In ihrem am Zylinderkopf 10 gelagerten Zustand ist somit die Auslassnockenwelle 44 über einen jeweiligen Längenbereich außen umfangsseitig in der entsprechenden Lageraufnahme der Lagergasse 46 aufgenommen.
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Die Auslassnockenwelle 44 dient zum Betätigen von Gaswechselventilen in Form von Auslassventilen 56, von denen in 3 ein Auslassventil 56 gezeigt ist. Die Auslassventile 56 steuern dabei das Ausströmen des Abgases aus den Zylindern und in das Abgaselement. Wie aus 3 ferner zu erkennen ist, ist den Auslassventilen 56 ein jeweiliges Federelement 58 zugeordnet. Die Auslassventile 56 werden dabei mittels der Auslassnockenwelle 44 entgegen einer jeweiligen Federkraft des entsprechenden Federelements 58 betätigt.
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Wie anhand von 2 erkennbar ist, erstrecken sich die voneinander abgewandten Dichtflanschflächen 12, 14 schräg zur durch einen Richtungspfeil 60 angedeuteten Hochrichtung des Zylinderkopfes 10 und verlaufen in Hochrichtung von unten nach oben aufeinander zu. Dadurch weist der Zylinderkopf 10 in seiner in 2 veranschaulichten Vorderansicht zumindest im Wesentlichen die Form des griechischen Großbuchstabens Delta (Δ) auf. Dies führt zu einem besonders geringen Bauraumbedarf des Zylinderkopfes 10. Ferner können dadurch das Abgaselement und das Ansaugelement, insbesondere wenn sie zumindest im Wesentlichen einstückig miteinander ausgebildet sind, besonders einfach montiert werden. Hierzu werden das Abgaselement und das Ansaugelement beispielsweise auf einfache Weise in Hochrichtung auf den Zylinderkopf 10 aufgesetzt.
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Die durch den Richtungspfeil 60 angedeutete Hochrichtung des Zylinderkopfes 10 entspricht dabei der Hochrichtung der Verbrennungskraftmaschine. Die Hochrichtung verläuft zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Zylinderkopfes 10, wobei die Hochrichtung und die Längsrichtung eine Ebene aufspannen, zu welcher die durch einen Richtungspfeil 62 angedeutete Querrichtung des Zylinderkopfes 10 zumindest im Wesentlichen senkrecht verläuft. Wie anhand von 3 erkennbar ist, verläuft dabei die Querrichtung zumindest im Wesentlichen senkrecht zur jeweiligen Drehachse der Einlassnockenwelle 26 bzw. der Auslassnockenwelle 44. Mit anderen Worten ist die Auslassnockenwelle 44 in Querrichtung des Zylinderkopfes 10 gegenüber der Einlassnockenwelle 26 angeordnet.
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Um nun eine reibungs- und somit verschleißarme sowie verlustarme Lagerung der Einlassnockenwelle 26 und der Auslassnockenwelle 44 zu realisieren, wird zumindest ein Teil der Lagerstellen 30, 48 mit einem Schmiermittel in Form von Schmieröl versorgt. Das Schmiermittel dient zum Schmieren und/oder zum Kühlen von sich beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine relativ zueinander bewegenden Bauteilen in Form des Zylinderkopfes 10, der Einlassnockenwelle 26 und der Auslassnockenwelle 44.
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Da sich die Einlassnockenwelle 26 und die Auslassnockenwelle 44, welche zusammenfassend auch als Nockenwellen bezeichnet werden, während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine drehen, wird das Schmiermittel von den Nockenwellen auf- und/oder abgeschleudert.
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Falls keine entsprechenden Gegenmaßnahmen getroffen sind, kann dieses Auf- und/oder Abschleudern zu einem Aufschäumen und somit zur Entstehung eines Gemisches in Form eines Schmiermittelnebels führen. Das Gemisch bzw. der Schmiermittelnebel weist einen gasförmigen Anteil sowie einen flüssigen Anteil auf. Der flüssige Anteil ist durch Schwebeteilchen in Form von Tropfen des Schmiermittels gebildet, welche im gasförmigen Anteil aufgenommen sind. Das Gemisch ist somit ein Aerosol. Infolge der Entstehung dieses Gemisches ist eine Abscheidung des flüssigen Anteils vom gasförmigen Anteil erforderlich, um somit den flüssigen Anteil, d. h. das Schmiermittel des Gemisches, wieder einem Schmiermittelkreislauf der Verbrennungskraftmaschine zuführen zu können. Zum Bewirken einer solchen Abscheidung ist beispielsweise eine Abscheideeinrichtung mit wenigstens einem Abscheideelement, insbesondere einem Ölabscheider, vorgesehen.
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Um nun die Entstehung eines solchen Gemisches und in der Folge den Aufwand zur Durchführung einer solchen Abscheidung des flüssigen Anteils vom gasförmigen Anteil zu vermeiden oder besonderes gering zu halten, ist es beim Zylinderkopf 10 vorgesehen, dass die Aufnahmebereiche 24, 42 mittels wenigstens einer Zwischenwandung 64 eines in Querrichtung zwischen den Aufnahmebereichen 24, 42 angeordneten Mittenstegs 66 des Zylinderkopfes 10 fluidisch voneinander getrennt sind. Wie insbesondere aus 1 erkennbar ist, erstreckt sich die Zwischenwandung 64 in Längsrichtung des Zylinderkopfes 10 über die jeweilige, vollständige Längserstreckung der Aufnahmebereiche 24, 42 und weist keine Durchgangsöffnungen auf, über die die Aufnahmebereiche 24, 42 in Querrichtung des Zylinderkopfes 10 fluidisch miteinander verbunden sein könnten.
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Durch das Vorsehen der Zwischenwandung 64 trifft von den Nockenwellen abgeschleudertes Schmiermittel sehr schnell, d. h. kurz nach dem Abschleudern auf die Zwischenwandung 64 auf und kann sich an der Zwischenwandung 64 niederschlagen. Dadurch ist es vermieden, dass das von einer der Nockenwellen abgeschleuderte Schmiermittel auf die jeweils andere Nockenwelle auftrifft und dadurch in noch kleinere Tropfen zerteilt und weitergeschleudert wird.
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An einer in Hochrichtung tiefsten Stelle des Mittenstegs 66 ist wenigstens ein Sammelbereich vorgesehen, zu welchem sich die Zwischenwandung 64 in Hochrichtung des Zylinderkopfes 10 erstreckt. Das an der Zwischenwandung 64 insbesondere schwerkraftbedingt entlangströmende Schmiermittel wird somit mittels der Zwischenwandung 64 zu dem Sammelbereich geführt und kann dort gesammelt bzw. aufgefangen werden.
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An einer tiefsten Stelle des Sammelbereichs ist vorzugsweise wenigstens eine Abführöffnung vorgesehen, über welche das in dem Sammelbereich aufgenommene Schmiermittel aus dem Sammelbereich abführbar und einem Schmiermittelraum des Kurbelgehäuses der Verbrennungskraftmaschine zuführbar ist. Darüber kann das Schmiermittel aus dem Sammelbereich wieder einem Schmiermittelkreislauf der Verbrennungskraftmaschine zugeführt und anschließend zum Schmieren und/oder Kühlen von Schmierstellen erneut genutzt werden. Die Abführöffnung ist beispielsweise durch eine Bohrung und/oder einen Durchbruch gebildet, über welchen das Schmiermittel einem Schmiermittelrücklauf zugeführt werden kann.
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Da die Entstehung des geschilderten Gemisches vermieden oder besonders gering gehalten wird, kann auch ein Abscheideelement, beispielsweise in Form eines Ölabscheiders, einer etwaig vorgesehenen Abscheideeinrichtung hinsichtlich seines Bauraumbedarfs, seines Gewichts und seiner Kosten besonders gering gehalten werden. Dem Abscheideelement werden dabei nur sehr geringe Mengen des Gemisches zugeführt, da die Entstehung des Gemisches infolge des Vorsehens der Zwischenwandung 64 besonderes gering gehalten werden kann. Dies führt zu einem geringen Gewicht, zu geringen Kosten sowie zu einem nur sehr geringen Bauraumbedarf des Zylinderkopfes 10.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Zylinderkopf
- 12
- erste Dichtflanschfläche
- 14
- zweite Dichtflanschfläche
- 16
- Einlasskanal
- 18
- Richtungspfeil
- 20
- Einlassseite
- 22
- Auslassseite
- 24
- Aufnahmebereich
- 26
- Einlassnockenwelle
- 28
- Lagergasse
- 30
- Lagerstelle
- 32
- Einlassventil
- 34
- Federelement
- 36
- Lagerstuhl
- 38
- Lagerdeckel
- 40
- Lagerschraube
- 42
- Aufnahmebereich
- 44
- Auslassnockenwelle
- 46
- Lagergasse
- 48
- Lagerstelle
- 50
- Lagerstuhl
- 52
- Lagerdeckel
- 54
- Lagerschraube
- 56
- Auslassventil
- 58
- Federelement
- 60
- Richtungspfeil
- 62
- Richtungspfeil
- 64
- Zwischenwandung
- 66
- Mittensteg
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009020100 A1 [0002]
