DE102018130714A1 - System for transferring energy in a cylinder head - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (11) zur Übertragung von Energie in einem Zylinderkopf (1) eines Verbrennungsmotors (2). Das System (11) umfasst einen Zylinderkopf (1) für einen Verbrennungsmotor (2) und einen Verbrennungsmotor (2). Der Zylinderkopf umfasst ein nockengetriebenes Ventil (3), einen Nocken (4), einen Zylinderkopfölkreislauf (5) zur Versorgung des Zylinderkopfes mit Öl, und eine hydraulische und/oder pneumatische Übertragungsvorrichtung (6) zur Übertragung von Energie zwischen dem Nocken (4) und dem Ventil (3). Die Übertragungsvorrichtung (6) ist mit dem Zylinderkopfölkreislauf (5) derart verbunden, dass Öl zwischen der Übertragungsvorrichtung (6) und dem Zylinderkopfölkreislauf (5) transferiert werden kann.The invention relates to a system (11) for transmitting energy in a cylinder head (1) of an internal combustion engine (2). The system (11) comprises a cylinder head (1) for an internal combustion engine (2) and an internal combustion engine (2). The cylinder head comprises a cam-driven valve (3), a cam (4), a cylinder head oil circuit (5) for supplying the cylinder head with oil, and a hydraulic and / or pneumatic transmission device (6) for transmitting energy between the cam (4) and the valve (3). The transfer device (6) is connected to the cylinder head oil circuit (5) so that oil can be transferred between the transfer device (6) and the cylinder head oil circuit (5).

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Übertragung von Energie in einem Zylinderkopf.The invention relates to a system for transmitting energy in a cylinder head.

Die DE19962098B4 offenbart eine Öldurchtrittstruktur eines Verbrennungsmotors und insbesondere eine Struktur, die Öl einem Ölregelventil zur Betätigung einer hydraulischen Einrichtung zuführt. Durch die Zuführung von Öl zu der hydraulischen Einrichtung kann Energie zwischen Komponenten des Verbrennungsmotors übertragen werden.The DE19962098B4 discloses an oil passage structure of an internal combustion engine, and more particularly, a structure that supplies oil to an oil control valve for operating a hydraulic device. By supplying oil to the hydraulic device, energy can be transferred between components of the internal combustion engine.

Das erfindungsgemäße System zur Übertragung von Energie in einem Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors umfasst einen Zylinderkopf für einen Verbrennungsmotor und einen Verbrennungsmotor. Der Zylinderkopf umfasst ein nockengetriebenes Ventil, einen Nocken, einen Zylinderkopfölkreislauf zur Versorgung des Zylinderkopfes mit Öl, und eine hydraulische und/oder pneumatische Übertragungsvorrichtung zur Übertragung von Energie zwischen dem Nocken und dem Ventil. Die Übertragungsvorrichtung ist mit dem Zylinderkopfölkreislauf derart verbunden, dass Öl zwischen der Übertragungsvorrichtung und dem Zylinderkopfölkreislauf transferiert werden kann.The system according to the invention for the transmission of energy in a cylinder head of an internal combustion engine comprises a cylinder head for an internal combustion engine and an internal combustion engine. The cylinder head includes a cam-driven valve, a cam, a cylinder head oil circuit for supplying the cylinder head with oil, and a hydraulic and / or pneumatic transmission device for transmitting energy between the cam and the valve. The transfer device is connected to the cylinder head oil circuit such that oil can be transferred between the transfer device and the cylinder head oil circuit.

Im Rahmen der Erfindung hat sich gezeigt, dass die beim Ventilöffnungsvorgang in die bewegten Teile des Systems eingetragene Energie nicht vollständig an die Nockenwelle zurückgestellt wird. Vielmehr wird Energie, welche nicht zurückgespeist wird, an die Umgebung abgegeben. Somit kann diese Energie nicht mehr vorteilhaft innerhalb des Systems genutzt werden.In the context of the invention has been shown that the enlisted in the valve opening operation in the moving parts of the system energy is not fully restored to the camshaft. Rather, energy that is not fed back is released to the environment. Thus, this energy can no longer be used advantageously within the system.

Das erfindungsgemäße System ermöglicht eine Nutzung von Energie, welche von dem Nocken transferiert wird. Energie, welche beim Schließvorgang des Ventils nicht an die Nockenwelle zurückgegeben wird, wird an den Zylinderkopfölkreislauf übertragen. Die so übertragene Energie steht dann dem System zur weiteren Nutzung zur Verfügung. Dadurch wird weniger Energie an die Umgebung abgegeben, was einen effizienten Betrieb des Systems ermöglicht.The system according to the invention allows use of energy which is transferred from the cam. Energy, which is not returned to the camshaft during the closing operation of the valve, is transmitted to the cylinder head oil circuit. The energy thus transferred is then available to the system for further use. As a result, less energy is released to the environment, allowing efficient operation of the system.

Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.The dependent claims describe advantageous embodiments of the invention.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird anhand der folgenden Figur näher erläutert.A preferred embodiment will be explained in more detail with reference to the following figure.

1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 11 zur Übertragung von Energie in einem Zylinderkopf 1 eines Verbrennungsmotors 2. Das System 11 umfasst einen Zylinderkopf 1 für einen Verbrennungsmotor 2 und einen Verbrennungsmotor 2. Der Zylinderkopf 1 umfasst ein nockengetriebenes Ventil 3, einen Nocken 4, einen Zylinderkopfölkreislauf 5 zur Versorgung des Zylinderkopfes 1 mit Öl, und eine hydraulische und/oder pneumatische Übertragungsvorrichtung 6 zur Übertragung von Energie zwischen dem Nocken 4 und dem Ventil 3. Die Übertragungsvorrichtung 6 ist mit dem Zylinderkopfölkreislauf 5 derart verbunden, dass Öl zwischen der Übertragungsvorrichtung 6 und dem Zylinderkopfölkreislauf 5 transferiert werden kann. 1 shows an embodiment of the system according to the invention 11 for the transmission of energy in a cylinder head 1 an internal combustion engine 2 , The system 11 includes a cylinder head 1 for an internal combustion engine 2 and an internal combustion engine 2 , The cylinder head 1 includes a cam-operated valve 3 , a cam 4 , a cylinder head oil circuit 5 to supply the cylinder head 1 with oil, and a hydraulic and / or pneumatic transmission device 6 to transfer energy between the cam 4 and the valve 3 , The transmission device 6 is with the cylinder head oil circuit 5 connected such that oil between the transfer device 6 and the cylinder head oil circuit 5 can be transferred.

Der Verbrennungsmotor 2 umfasst einen Verbrennungsmotorölkreislauf 7. Der Zylinderkopfölkreislauf 5 ist derart getrennt von dem Verbrennungsmotorölkreislauf 7, dass Öl nicht zwischen dem Zylinderkopfölkreislauf 5 und dem Verbrennungsmotorölkreislauf 7 transferiert werden kann.The internal combustion engine 2 includes an engine oil circuit 7 , The cylinder head oil circuit 5 is thus separate from the engine oil circuit 7 that oil is not between the cylinder head oil circuit 5 and the engine oil circuit 7 can be transferred.

Eine Trennung des Zylinderkopfölkreislaufs 5 von dem Verbrennungsmotorölkreislauf 7 ermöglicht die Einsparung von sonst nötigen Steigleitungen innerhalb des Zylinderkopfes 1, welche zum Transfer von Öl zwischen den beiden Ölkreisläufen geeignet sind. Da derartige Steigleitungen applikationsbedingt hohl ausgebildet sind, wird durch die Einsparung dieser eine stabilere Ausgestaltung des Zylinderkopfes 1 bei geringen Herstellungskosten ermöglicht. Zudem werden hydraulische Verluste in den Steigleitungen vermieden und so die Effizienz des vom Zylinderkopf entkoppelten Ölkreislaufs erhöht.A separation of the cylinder head oil circuit 5 from the engine oil circuit 7 allows the saving of otherwise necessary risers within the cylinder head 1 , which are suitable for the transfer of oil between the two oil circuits. Since such risers are formed hollow due to the application, the savings in this a more stable design of the cylinder head 1 allows for low production costs. In addition, hydraulic losses are avoided in the risers, thus increasing the efficiency of the decoupled from the cylinder head oil circuit.

Der Zylinderkopfölkreislauf 5 wird mit Öl versorgt, welches eine geringere Viskosität aufweist, als Öl, welches den Verbrennungsmotorölkreislauf 7 versorgt.The cylinder head oil circuit 5 is supplied with oil which has a lower viscosity than oil, which is the engine oil circuit 7 provided.

Eine Verwendung von Öl mit einer geringeren Viskosität ermöglicht eine Reduktion von Reibung, welche innerhalb des Systems 11 auftritt. Dadurch wird ein effizienter Betrieb des Systems 11 ermöglicht. Zusätzlich wird der Verbrennungsmotorölkreislauf 7 mit Öl mit einer höheren Viskosität versorgt, was eine effiziente Schmierung des Verbrennungsmotors 1 ermöglicht.Using lower viscosity oil allows a reduction of friction within the system 11 occurs. This will make the system more efficient 11 allows. In addition, the engine oil circulation 7 supplied with oil with a higher viscosity, allowing efficient lubrication of the internal combustion engine 1 allows.

Der Zylinderkopf 1 umfasst eine Nockenwelle 10. Der Nocken 4 ist auf der Nockenwelle 10 angeordnet. Der Zylinderkopfölkreislauf 5 ist ausgebildet, die Nockenwelle 10 mit Öl zu versorgen.The cylinder head 1 includes a camshaft 10 , The cam 4 is on the camshaft 10 arranged. The cylinder head oil circuit 5 is formed, the camshaft 10 to supply with oil.

Energie, welche nicht zum Schalten des Ventils 3 benötigt wird, kann so innerhalb des Systems verbleiben und eine Schmierung der Nockenwelle 10 ermöglichen.Energy, which is not used to switch the valve 3 is needed, so can remain within the system and lubrication of the camshaft 10 enable.

Die Übertragungsvorrichtung 6 umfasst eine Ölpumpe 8 und einen Energiespeicher 9. Die Ölpumpe 8 kann von dem Nocken 4 angetrieben werden. Der Energiespeicher 9 ist stromabwärts der Ölpumpe 8 angeordnet und geeignet, eine erste Energie von der Ölpumpe 8 an das Ventil 3 und eine zweite Energie von der Ölpumpe 8 an den Zylinderkopfölkreislauf 5 zu übertragen.The transmission device 6 includes an oil pump 8th and an energy store 9 , The oil pump 8th can from the cam 4 are driven. The energy storage 9 is downstream of the oil pump 8th arranged and suitable, a first Energy from the oil pump 8th to the valve 3 and a second energy from the oil pump 8th to the cylinder head oil circuit 5 transferred to.

Als Ölpumpe 8 wird hier eine Ölfördereinheit verstanden. Diese wird in diesem Ausführungsbeispiel von dem Nocken 4 angetrieben.As an oil pump 8th is understood here an oil delivery unit. This is in this embodiment of the cam 4 driven.

So wird es ermöglicht, die gesamte Energie, welche von dem Nocken zur Verfügung gestellt wird, innerhalb des Systems 11 zu verwenden und/oder zu speichern. Dadurch wird eine Reduktion von Energieverlusten an die Umgebung ermöglicht.This allows all the energy provided by the cam to be within the system 11 to use and / or store. This enables a reduction of energy losses to the environment.

Die erste Energie entspricht mindestens einer Energie, welche für das Schalten des Ventils 3 ausgewendet werden muss. Die zweite Energie entspricht höchstens einer Differenz zwischen einer Energie, welche die Ölpumpe 8 zur Verfügung stellt und der ersten Energie.The first energy corresponds to at least one energy which is required for the switching of the valve 3 must be used. The second energy is at most a difference between an energy that the oil pump 8th provides and the first energy.

So wird sichergestellt, dass immer genug Energie an das Ventil übertragen wird, damit das Ventil 3 schalten kann. Dies ermöglicht einen Betrieb des Ventils 3 und damit des Verbrennungsmotors 1.This ensures that enough energy is always transferred to the valve so that the valve 3 can switch. This allows operation of the valve 3 and thus the internal combustion engine 1 ,

Der Energiespeicher 9 ist als Öldruckspeicher ausgebildet.The energy storage 9 is designed as an oil pressure accumulator.

Der Öldruckspeicher speichert Energie durch das Aufbauen eines Öldrucks. Dieser wird verwendet, um den Zylinderkopfölkreislauf 5 mit Öldruck zu versorgen. Demnach wird eine einfache und kostengünstige Integration des Energiespeichers in das System 11 ermöglicht.The oil pressure accumulator stores energy by building up an oil pressure. This is used to control the cylinder head oil circulation 5 to supply with oil pressure. Accordingly, a simple and inexpensive integration of the energy storage in the system 11 allows.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19962098 B4 [0002]DE 19962098 B4 [0002]

Claims (7)

System (11) zur Übertragung von Energie in einem Zylinderkopf (1) eines Verbrennungsmotors (2), umfassend einen Zylinderkopf (1) für einen Verbrennungsmotor (2) und einen Verbrennungsmotor (2), wobei der Zylinderkopf (1) ein nockengetriebenes Ventil (3), einen Nocken (4), einen Zylinderkopfölkreislauf (5) zur Versorgung des Zylinderkopfes (1) mit Öl, und eine hydraulische und/oder pneumatische Übertragungsvorrichtung (6) zur Übertragung von Energie zwischen dem Nocken (4) und dem Ventil (3) umfasst, und wobei die Übertragungsvorrichtung (6) mit dem Zylinderkopfölkreislauf (5) derart verbunden ist, dass Öl zwischen der Übertragungsvorrichtung (6) und dem Zylinderkopfölkreislauf (5) transferiert werden kann.A system (11) for transmitting energy in a cylinder head (1) of an internal combustion engine (2), comprising a cylinder head (1) for an internal combustion engine (2) and an internal combustion engine (2), the cylinder head (1) comprising a cam-operated valve (3 ), a cam (4), a cylinder head oil circuit (5) for supplying the cylinder head (1) with oil, and a hydraulic and / or pneumatic transmission device (6) for transmitting energy between the cam (4) and the valve (3) and wherein the transfer device (6) is connected to the cylinder head oil circuit (5) such that oil can be transferred between the transfer device (6) and the cylinder head oil circuit (5). System (11) nach Anspruch 1, wobei der Verbrennungsmotor (2) einen Verbrennungsmotorölkreislauf (7) umfasst, und wobei der Zylinderkopfölkreislauf (5) derart getrennt von dem Verbrennungsmotorölkreislauf (7) ist, dass Öl nicht zwischen dem Zylinderkopfölkreislauf (5) und dem Verbrennungsmotorölkreislauf (7) transferiert werden kann.System (11) after Claim 1 wherein the engine (2) comprises an engine oil circuit (7), and wherein the cylinder head oil circuit (5) is separate from the engine oil circuit (7) so that oil can not be transferred between the cylinder head oil circuit (5) and the engine oil circuit (7). System (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zylinderkopf (1) eine Nockenwelle (10) umfasst, und wobei der Nocken (4) auf der Nockenwelle (10) angeordnet ist, und wobei der Zylinderkopfölkreislauf (5) ausgebildet ist, die Nockenwelle (10) mit Öl zu versorgen.A system (11) according to any one of the preceding claims, wherein the cylinder head (1) comprises a camshaft (10), and wherein the cam (4) is disposed on the camshaft (10), and wherein the cylinder head oil circuit (5) is formed To supply camshaft (10) with oil. System (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Übertragungsvorrichtung (6) eine Ölpumpe (8) und einen Energiespeicher (9) umfasst, und wobei die Ölpumpe (8) von dem Nocken (4) angetrieben werden kann, und wobei der Energiespeicher (9) stromabwärts der Ölpumpe (8) angeordnet und geeignet ist, eine erste Energie von der Ölpumpe (8) an das Ventil (3) und eine zweite Energie von der Ölpumpe (8) an den Zylinderkopfölkreislauf (5) zu übertragen.System (11) according to one of the preceding claims, wherein the transmission device (6) comprises an oil pump (8) and an energy store (9), and wherein the oil pump (8) can be driven by the cam (4), and wherein the energy store (9) disposed downstream of the oil pump (8) and adapted to transfer a first energy from the oil pump (8) to the valve (3) and a second energy from the oil pump (8) to the cylinder head oil circuit (5). System (11) nach Anspruch 4, wobei die erste Energie mindestens einer Energie entspricht, welche für das Schalten des Ventils (3) ausgewendet werden muss, und wobei die zweite Energie höchstens einer Differenz entspricht zwischen einer Energie, welche die Ölpumpe (8) zur Verfügung stellt und der ersten Energie.System (11) after Claim 4 wherein the first energy corresponds to at least one energy to be used for switching the valve (3), and wherein the second energy is at most equal to a difference between an energy provided by the oil pump (8) and the first energy. System (11) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Zylinderkopfölkreislauf (5) mit Öl versorgt wird, welches eine geringere Viskosität aufweist, als Öl, welches den Verbrennungsmotorölkreislauf (7) versorgt.System (11) according to one of Claims 2 to 5 wherein the cylinder head oil circuit (5) is supplied with oil having a lower viscosity than oil which supplies the engine oil circuit (7). System (11) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Energiespeicher (9) als Öldruckspeicher ausgebildet ist.System (11) according to one of Claims 3 to 6 , wherein the energy store (9) is designed as an oil pressure accumulator.
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