DE102013005959B4

DE102013005959B4 - Brennkraftmaschine mit einer Ölversorgung eines Nockentriebs und Verfahren zum Betreiben einer solchen

Info

Publication number: DE102013005959B4
Application number: DE102013005959.3A
Authority: DE
Inventors: Werner Lemme; Marco Sliwa
Original assignee: Deutz AG
Current assignee: Deutz AG
Priority date: 2013-04-06
Filing date: 2013-04-06
Publication date: 2020-03-26
Anticipated expiration: 2033-04-07
Also published as: EP2981690A1; EP2981690B1; ES2881234T3; DE102013005959A1; WO2014161662A1

Abstract

Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens eine Nockenwelle, wenigstens zwei durch die Nockenwelle angetriebene, die Verbrennungsventile betätigende Flachstößel, wobei die Flachstößel und/oder die Nockenwelle im Zylinderkurbelgehäuse geführt und/oder gelagert sind, wobei der Flachstößel (3) im Wesentlichen in einer Aufnahmebohrung (5) im Zylinderkurbelgehäuse (1) angeordnet ist und die Flachstößel wenigstens eine Einschnürung (10) aufweisen sowie eine Ölversorgung (4), die insbesondere im Bereich besagter Einschnürung zur Schmierung von Flachstößel (3) und der Lauffläche besagter Nockenwelle (2) angeordnet ist, wobei die Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse (5), in der der bewegliche Flachstößel (3) angeordnet ist, eine Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenablaufseite (kleiner) (6) und eine Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite (größer) (7) aufweist, mittels der Öl auf die Gleitstelle zwischen Flachstößel (3) und Nockenwelle (2) gelangt, wobei die Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse (5) an ihrer der Nockenwelle zugeneigten Seite Ölversorgungsausnehmungen aufweist, die mittels eines Bohrers erzeugt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Ölversorgung eines Nockentriebs.
Derartige Brennkraftmaschinen sind bekannt aus der DE 42 14 800 A1 , dort wird eine Ölversorgung eines Nockentriebs insbesondere in 1 dargestellt. Daran ist nachteilig, dass die Gleitstelle zwischen Nocken und Stößel nicht zuverlässig mit Öl versorgt wird. Weiter sind derartige Brennkraftmaschinen aus der US 4 329 949 A , der US 3 299 986 A und der JP S58- 20 311 U bekannt.
Hier ist der große Aufwand von Nachteil, um einen Ölbehälter samt zugehörigem Ventil zu schaffen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkraftmaschine mit einer Ölversorgung eines Nockentriebs zu schaffen, die einfach zu fertigen ist und die die Gleitstelle zuverlässig mit Schmiermittel versorgt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch eine Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens eine Nockenwelle, wenigstens zwei durch die Nockenwelle angetriebene, die Verbrennungsventile betätigende Flachstößel, wobei die Flachstößel und/oder die Nockenwelle im Zylinderkurbelgehäuse geführt und/oder gelagert sind, wobei der Flachstößel im Wesentlichen in einer Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse angeordnet ist und die Flachstößel wenigstens eine Einschnürung aufweisen sowie eine Ölversorgung, die insbesondere im Bereich besagter Einschnürung zur Schmierung von Flachstößel und der Lauffläche besagter Nockenwelle angeordnet ist, wobei die Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse, in der der nicht dargestellte und bewegliche Flachstößel angeordnet ist, eine Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenablaufseite (kleiner) und eine Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite (größer) aufweist, mittels der Öl auf die Gleitstelle zwischen Flachstößel und Nockenwelle gelangt, die Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse weist an ihrer der nicht dargestellten Nockenwelle zugeneigten Seite Ölversorgungsausnehmungen auf, die mittels eines Bohrers erzeugt werden. Hierbei ist von Vorteil, dass im Bereich der Einschnürung Öl zur Schmierung der Lauffläche des Nockens bereitgestellt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Flachstößel zur Führung bzw. Lagerung insbesondere im Bereich wenigstens eines Schaftabschnitts bewegbar angeordnet ist.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Schaftabschnitt oberhalb einer Einschnürung des Flachstößels angeordnet ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die eine Ölversorgungsausnehmung auf der Seite angeordnet ist, auf der die Querkraft das kleinste Spiel bildet und die andere Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite angeordnet ist, auf der die Querkraft das größte Spiel bildet. So ergibt sich am oberen und am unteren Ende des Stößels - jeweils gegenüberliegend - auf einer Seite nahezu kein Spiel, auf der anderen Seite ergibt sich das Gesamtspiel, so dass die größtmögliche Menge an Schmieröl der Gleitstelle zwischen Flachstößel und Nockenwelle zugeführt werden kann.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Es zeigen:

1 ein Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine
2a ein Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine mit Bohrweg
2b einZylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine ohne Bohrweg

In 1 wird ein Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine 1 dargestellt, in dem eine im Uhrzeigersinn drehende Nockenwelle 2 gelagert ist. Auf der Lauffläche der Nockenwelle 2 ist ein im Wesentlichen vertikal verschiebbar angeordneter Flachstößel 3 im Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine 1 gelagert, insbesondere in einer Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5. Die Ölversorgung 4 von Flachstößel 3 im Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine 1 und der Gleitstelle zwischen Flachstößel 3 und Nockenwelle 2 ist im Bereich der Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 und der sich mit dem Flachstößel 3 auf und ab bewegenden Einschnürung des Flachstößels 10 angeordnet. Die Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5, in der der bewegliche Flachstößel 3 angeordnet ist, weist eine Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenablaufseite (kleiner) 6 und eine Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite (größer) 7 auf, mittels der Öl auf die Gleitstelle zwischen Flachstößel 3 und Nockenwelle 2 gelangt. Die Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 weist an ihrem der Nockenwelle zugeneigten Ende einen Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite 8 und einen Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite 9 auf. Der Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite 8 und der Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite 9 können gleich lang sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite 8 kleiner als der Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite 9. Auf diese Weise gelangt eine größere Ölmenge aus der Ölversorgung 4 über den Ringspalt zwischen Flachstößel 3 und der Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 in den Bereich des Schaftabschnittes des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite 9 als in den Bereich von Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite 8, da durch den kürzeren Schaftabschnitt 9 und den geringeren Druckverlust mehr Öl in die größere Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite 7 gelangt. Die größere Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite 7 kann als Nut oder als Kerbe ausgeführt sein oder als außermittige Bohrung, wie dies in 2 gezeigt wird.
Einschnürung des Flachstößels
2a zeigt ein Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine 1 ohne Nockenwelle. In einer Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 wird der nicht dargestellte Flachstößel gelagert. Die Ölversorgung 4 vom nicht dargestellten Flachstößel 3 im Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine 1 und der ebenfalls nicht dargestellten Gleitstelle zwischen Flachstößel 3 und Nockenwelle 2 ist im Bereich der Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 und der sich mit dem Flachstößel 3 auf und ab bewegenden Einschnürung des Flachstößels 10 angeordnet. Die Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5, in der der nicht dargestellte und bewegliche Flachstößel 3 angeordnet ist, weist eine Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenablaufseite (kleiner) 6 und eine Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite (größer) 7 auf, mittels der Öl auf die Gleitstelle zwischen Flachstößel 3 und Nockenwelle 2 gelangt. Die Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 weist an ihrer der nicht dargestellten Nockenwelle zugeneigten Seite Ölversorgungsausnehmungen auf, die mittels eines Bohrers erzeugt werden, dessen Bohrweg 11 schematisch dargestellt wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite 8 durch das schräge Bohren des Bohrers 11 kleiner als der Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite 9. Auf diese Weise gelangt eine größere Ölmenge aus der Ölversorgung 4 über den Ringspalt zwischen Flachstößel 3 und der Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 in den Bereich des Schaftabschnittes des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite 9 als in den Bereich des Schaftabschnittes des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite 8, da durch den kürzeren Schaftabschnitt 9 und den geringeren Druckverlust mehr Öl in die größere Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite 7 gelangt. Die größere Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite 7 kann als Nut oder als Kerbe ausgeführt sein oder als außermittige Bohrung.
2b zeigt eine Detailvergrößerung von 2a, wobei der Bohrweg des Bohrers nicht dargestellt wird.
Bezugszeichenliste

1: Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine
2: Nockenwelle
3: Flachstößel
4: Ölversorgung
5: Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse
6: Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenablaufseite (kleiner)
7: Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite (größer)
8: Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite
9: Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite
10: Einschnürung des Flachstößels
11: Weg des Bohrers zur Erzeugung der Ölversorgungsausnehmungen
12: Nockenwellenlager im Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine
13: Kurbelwellenlager im Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine

Claims

Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens eine Nockenwelle, wenigstens zwei durch die Nockenwelle angetriebene, die Verbrennungsventile betätigende Flachstößel, wobei die Flachstößel und/oder die Nockenwelle im Zylinderkurbelgehäuse geführt und/oder gelagert sind, wobei der Flachstößel (3) im Wesentlichen in einer Aufnahmebohrung (5) im Zylinderkurbelgehäuse (1) angeordnet ist und die Flachstößel wenigstens eine Einschnürung (10) aufweisen sowie eine Ölversorgung (4), die insbesondere im Bereich besagter Einschnürung zur Schmierung von Flachstößel (3) und der Lauffläche besagter Nockenwelle (2) angeordnet ist, wobei die Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse (5), in der der bewegliche Flachstößel (3) angeordnet ist, eine Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenablaufseite (kleiner) (6) und eine Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite (größer) (7) aufweist, mittels der Öl auf die Gleitstelle zwischen Flachstößel (3) und Nockenwelle (2) gelangt, wobei die Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse (5) an ihrer der Nockenwelle zugeneigten Seite Ölversorgungsausnehmungen aufweist, die mittels eines Bohrers erzeugt werden.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachstößel zur Führung bzw. Lagerung insbesondere im Bereich wenigstens eines Schaftabschnitts (8, 9) bewegbar angeordnet ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftabschnitt (8, 9) unterhalb einer Einschnürung (10) des Flachstößels (3) angeordnet ist.
Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung des Flachstößels (3) in dem Bereich zwischen Ölversorgung (4) und Nockenwelle (2) ein definiertes Spiel von minimal 0,03 mm und maximal 0,073 mm aufweist, um eine definierte Tropfölmenge in den Bereich von Nockenlauffläche und Flachstößel (3) zu fördern.
Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei zur Schmierung der Nockenwellen-Flachstößelpaarung eine Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche zum Einsatz kommt.