DE102020208231A1

DE102020208231A1 - Gleitlager mit Schmiermittelkanal und mit mindestens drei axialen Schiebestellungen

Info

Publication number: DE102020208231A1
Application number: DE102020208231.6A
Authority: DE
Inventors: Norman Wawrik
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2020-07-01
Filing date: 2020-07-01
Publication date: 2022-01-05
Also published as: WO2022003082A1; EP4176164A1

Abstract

Gleitlager mit einem Lagergehäuse 29 und einem drehbar sowie axial verschiebbar innerhalb einer Lageröffnung 30 des Lagergehäuses 29 gelagerten Lagerstück, insbesondere in Form eines Nockenstücks 27, das eine Außenlagerfläche 33 ausbildet, die eine Innenlagerfläche 32 des Lagergehäuses 29 unter Ausbildung eines Kontaktspalts 34 kontaktiert, wobei in das Lagergehäuse 29 oder in das Lagerstück ein erster Schmiermittelkanal 35 und ein zweiter Schmiermittelkanal 36 für eine Zufuhr von Schmiermittel zu dem Kontaktspalt 34 integriert sind, die axial beabstandet voneinander in die Innenlagerfläche 32 oder die Außenlagerfläche 33 münden und wobei mittels einer Verteilvorrichtung ein Zuführen von Schmiermittel über den ersten Schmiermittelkanal 35 und den zweiten Schmiermittelkanal 36 beeinflussbar ist. Die axiale Verschiebbarkeit des Lagerstücks relativ zu dem Lagergehäuse 29 ist derart, dass die Außenlagerfläche 33 oder die Innenlagerfläche 22- in einer ersten Schiebestellung des Gleitlagers die Mündungsöffnungen 38 des ersten Schmiermittelkanals 35 und des zweiten Schmiermittelkanals 36 überdeckt, und- in einer zweiten Schiebestellung des Gleitlagers die Mündungsöffnung 38 des ersten Schmiermittelkanals 35 überdeckt und die Mündungsöffnung 38 des zweiten Schmiermittelkanals 36 freigibt und- in einer dritten Schiebestellung des Gleitlagers die Mündungsöffnung 38 des ersten Schmiermittelkanals 35 freigibt und die Mündungsöffnung 38 des zweiten Schmiermittelkanals 36 überdeckt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager, das insbesondere in einem Ventiltrieb eines Verbrennungsmotors zum Einsatz kommen kann, wobei ein Lagerstück des Gleitlagers, das insbesondere als Nockenstück des Ventiltriebs ausgebildet sein kann, drehbar und axial verschiebbar innerhalb einer Lageröffnung eines Lagergehäuses gelagert ist. Die axiale Verschiebbarkeit dient dazu, bedarfsweise unterschiedliche Nockenerhebungen des Nockenstücks in Wirkverbindung mit einem Gaswechselventil des Verbrennungsmotors zu bringen, wodurch die Betätigung des Gaswechselventils während des Betriebs des Verbrennungsmotors geändert wird. Um die Reibung zwischen dem Lagergehäuse und dem Lagerstück zu minimieren, ist in das Lagergehäuse ein Schmiermittelkanal integriert, über den Schmiermittel dem zwischen dem Lagergehäuse und dem Lagerstück ausgebildeten Kontaktspalt zugeführt werden kann.
Ein entsprechender Ventiltrieb ist aus der DE 10 2017 203 869 A1 bekannt. Bei diesem Ventiltrieb ist das Nockenstück in zwei axialen Schiebestellungen relativ zu dem dieses aufnehmenden Lagergehäuse positionierbar. Der in dem Lagergehäuse ausgebildete Schmiermittelkanal ist dabei radial verlaufend und, bezüglich der axialen Erstreckung (entlang der Rotationsachse), mittig in der für einen Kontakt mit dem Nockenstück vorgesehenen Innenlagerfläche des Lagergehäuses angeordnet.
Ein dazu ähnlicher Ventiltrieb ist auch aus der DE 10 2017 205 463 A1 bekannt, wobei bei diesem Ventiltrieb Schmiermittelkanäle, die für eine Zufuhr von Schmiermittel zu dem Kontaktspalt eines Gleitlagers, das von einem Nockenstück und einem Lagergehäuse ausgebildet ist, in das Nockenstück integriert sind.
Ein Ventiltrieb, bei dem dreistufig verschiebbare Nockenstücke einer Nockenwelle in Gleitlagern gelagert sind und bei dem der Radius der Außenlagerflächen der Nockenstücke größer als der größte Radius von drei unterschiedlichen Nockenerhebungen ist, ist aus der DE 10 2017 210 661 A1 bekannt.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Gleitlager anzugeben, das sich vorteilhaft für eine drehbare und mindestens dreistufig axial verschiebbare Lagerung eines Nockenstücks in einem Lagergehäuse eines Ventiltriebs eines Verbrennungsmotors eignet.
Diese Aufgabe ist bei einem Gleitlager gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Ein Ventiltrieb mit einem solchen Gleitlager sowie ein Verbrennungsmotor mit einem entsprechenden Ventiltrieb sind Gegenstände der Patentansprüche 9 und 11. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Gleitlagers, des Ventiltriebs und des Verbrennungsmotors sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist ein Gleitlager vorgesehen, das zumindest ein Lagergehäuse und ein Lagerstück, das drehbar sowie axial verschiebbar (jeweils bezüglich einer Relativdrehachse) innerhalb einer Lageröffnung des Lagergehäuses gelagert ist, aufweist, wobei das Lagerstück eine Außenlagerfläche ausbildet, die eine Innenlagerfläche des Lagergehäuses unter Ausbildung eines Kontaktspalts kontaktiert. In das Lagergehäuse oder das Lagerstück sind ein erster Schmiermittelkanal und ein zweiter Schmiermittelkanal integriert, die für eine Zufuhr von Schmiermittel zu dem Kontaktspalt vorgesehen sind, wobei diese Schmiermittelkanäle axial voneinander beabstandet in die Innenlagerfläche des Lagergehäuses oder in die Außenlagerfläche des Lagerstücks münden und wobei mittels einer Verteilvorrichtung ein Zuführen von Schmiermittel über den ersten Schmiermittelkanal und den zweiten Schmiermittelkanal beeinflussbar ist.
Die axiale Verschiebbarkeit des Lagerstücks relativ zu dem Lagergehäuse ist erfindungsgemäß derart vorgesehen, dass die Außenlagerfläche des Lagerstücks oder die Innenlagerfläche des Lagergehäuses in einer ersten Schiebestellung die Mündungsöffnungen des ersten Schmiermittelkanals und des zweiten Schmiermittelkanals (zumindest größtenteils, vorzugsweise vollständig) überdeckt. In dieser ersten Schiebestellung bewirkt die Verteilvorrichtung vorzugsweise eine Zufuhr von Schmiermittel zu dem Kontaktspalt sowohl über den ersten Schmiermittelkanal als auch den zweiten Schmiermittelkanal.
In einer zweiten Schiebestellung überdeckt die Außenlagerfläche des Lagerstücks oder die Innenlagerfläche des Lagergehäuses die Mündungsöffnung des ersten Schmiermittelkanals (zumindest größtenteils, vorzugsweise vollständig) und gibt die Mündungsöffnung des zweiten Schmiermittelkanals (zumindest größtenteils, vorzugsweise vollständig) frei (d.h. überdeckt die Mündungsöffnung des zweiten Schmiermittelkanals zumindest größtenteils nicht). In dieser zweiten Schiebestellung bewirkt die Verteilvorrichtung vorzugsweise eine Zufuhr von Schmiermittel zu dem Kontaktspalt ausschließlich über den ersten Schmiermittelkanal (d.h. nicht auch über den zweiten Schmiermittelkanal).
In einer dritten Schiebestellung gibt die Außenlagerfläche des Lagerstücks oder die Innenlagerfläche des Lagergehäuses die Mündungsöffnung des ersten Schmiermittelkanals (zumindest größtenteils, vorzugsweise vollständig) frei und überdeckt (zumindest größtenteils, vorzugsweise vollständig) die Mündungsöffnung des zweiten Schmiermittelkanals. In dieser dritten Schiebestellung bewirkt die Verteilvorrichtung vorzugsweise eine Zufuhr von Schmiermittel zu dem Kontaktspalt ausschließlich über den zweiten Schmiermittelkanal (d.h. nicht auch über den ersten Schmiermittelkanal).
Ein solches Gleitlager ermöglicht eine vorteilhafte Zufuhr von Schmiermittel zu dem Kontaktspalt in den mindestens drei Schiebestellung, was insbesondere auch dann gilt, wenn, wie dies vorzugsweise vorgesehen ist, in der zweiten Schiebestellung und/oder in der dritten Schiebestellung die Außenlagerfläche des Lagerstücks und die Innenlagerfläche des Lagerrings einander nur teilweise überdecken. Dadurch wird ermöglicht, sowohl die Außenlagerfläche des Lagerstücks als auch die Innenlagerfläche des Lagergehäuses mit einer relativ kleinen Erstreckung in axialer Richtung (bezüglich der Relativdrehachse) auszugestalten, wodurch der Bauraumbedarf für die Integration eines solchen Gleitlagers in beispielsweise einen erfindungsgemäßen Ventiltrieb für einen Verbrennungsmotor relativ gering ist.
Ein solcher Ventiltrieb umfasst zumindest eine Nockenwelle, die in einem erfindungsgemäßen Gleitlager gelagert ist, wobei die Nockenwelle als Nockenstück ausgebildet ist oder mindestens ein solches Nockenstück umfasst und wobei dieses Nockenstück das Lagerstück des Gleitlagers ist. Weiterhin umfasst der Ventiltrieb mindestens drei axial versetzt zueinander angeordnete Nockenerhebungen, wobei sich zumindest zwei, vorzugsweise alle drei Nockenerhebungen unterscheiden. Diese Nockenerhebungen können alternativ durch ein entsprechendes axiales Verschieben des Nockenstücks mit einem Gaswechselventil eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors in Wirkverbindung gebracht werden, wodurch diese das Gaswechselventil mit unterschiedlichen Ventilhubverläufen betätigen. Das Gaswechselventil ist dabei einem Brennraum des Verbrennungsmotors zugeordnet, um ein Einbringen von Frischgas in diesen Brennraum oder ein Abführen von Abgas aus diesem Brennraum zu steuern. Für das Verschieben des Nockenstücks umfasst ein erfindungsgemäßer Verbrennungsmotor zudem eine Verstellvorrichtung.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Ventiltriebs kann vorgesehen sein, dass das Nockenstück hülsenförmig ausgebildet ist und drehfest sowie axial verschiebbar auf einer Grundwelle der Nockenwelle gelagert ist. Dadurch kann vermieden werden, die gesamte Nockenwelle axial verschieben zu müssen, um die Nockenerhebungen wechselweise mit dem Gaswechselventil in Wirkverbindung zu bringen.
Die Verteilvorrichtung eines erfindungsgemäßen Gleitlagers kann vorzugsweise derart ausgestaltet sein, dass in jedem der Schmiermittelkanäle ein vorzugsweise kugelförmiger Ventilkörper angeordnet ist, der den jeweiligen Schmiermittelkanal verschließt und dadurch ein Ausbringen von Schmiermittel aus diesem Schmiermittelkanal verhindert, wenn die dazugehörige Mündungsöffnung nicht überdeckt beziehungsweise freigegeben ist und folglich die Mündungsöffnung außerhalb des Kontaktspalts angeordnet ist. Andererseits öffnet der Ventilkörper den jeweiligen Schmiermittelkanal und ermöglicht dadurch eine Zufuhr von Schmiermittel zu dem Kontaktspalt über diesen Schmiermittelkanal, wenn die dazugehörige Mündungsöffnung überdeckt ist. Dadurch kann auf konstruktiv besonders einfache Weise realisiert werden, dass Schmiermittel aus der jeweiligen Mündungsöffnung nur dann austritt, wenn sich diese infolge einer Überdeckung auch im Bereich des Kontaktspalts befindet.
Besonders bevorzugt kann dann noch vorgesehen sein, dass der Ventilkörper, wenn dieser den dazugehörigen Schmiermittelkanal verschließt, aus der Mündungsöffnung dieses Schmiermittelkanals ragt. Dadurch kann eine selbsttätiges Öffnen und Verschließen der Schmiermittelkanäle als Folge einer axialen Verschiebung des Lagerstücks relativ zu dem Lagergehäuse erreicht werden, indem ein Ventilkörper, der bei einer nicht erfolgenden Überdeckung aus der dazugehörigen Mündungsöffnung ragt, in den dazugehörigen Schmiermittelkanal gedrückt wird, wenn durch eine Relativverschiebung zwischen dem Lagergehäuse und dem Lagerstück die Überdeckung dieser Mündungsöffnung realisiert wird.
Neben dieser passiven Ausgestaltungen der Verstellvorrichtung kommen auch andere Ausgestaltungsmöglichkeiten in Betracht sein, die insbesondere auch aktiv ausgebildet sein können, wie beispielsweise die Integration eines aktiv ansteuerbaren Schaltventils, mittels dessen Schmiermittel bedarfsweise in den ersten Schmiermittelkanal und/oder den zweiten Schmiermittelkanal geleitet werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Gleitlagers kann vorgesehen sein, dass der erste Schmiermittelkanal und der zweite Schmiermittelkanal in zumindest einem Abschnitt integral ausgebildet sind und sich diese somit beispielsweise erst kurz vor der den Mündungsöffnungen in voneinander separierte Schmiermittelkanäle aufteilen. Dadurch kann eine relativ einfache Integration der Schmiermittelkanäle in das Lagergehäuse oder das Lagerstück realisiert werden.
Bei einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Gleitlagers, bei dem das Lagerstück als Nockenstück mindestens drei axial versetzt angeordnete Nockenerhebungen aufweist, kann weiterhin bevorzugt vorgesehen sein, dass der Radius der Außenlagerfläche des Lagerstücks größer als der größte Radius der Nockenerhebungen ist. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Montage eines solchen Gleitlagers und insbesondere eines ein solches Gleitlager umfassenden Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine. Zudem kann sich dadurch eine besonders kompakte Ausgestaltung des Gleitlagers bezüglich der Erstreckung in axialer Richtung ergeben, insbesondere in Kombination mit der ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsform, gemäß der sich die Außenlagerfläche des Lagerstücks und die Innenlagerfläche des Lagergehäuses in der zweiten Schiebestellung und/oder in der dritten Schiebestellung nur teilweise überdecken. Die Innenlagerfläche des Lagergehäuses kann dann die Außenlagerfläche des Lagerstücks beziehungsweise des Nockenstücks in axialer Richtung überragen, ohne dass es dabei zu einer Kollision mit einer vorzugsweise direkt axial an die Außenlagerfläche angrenzend angeordneten Nockenerhebung kommt. Dementsprechend kann auch vorgesehen sein, dass in der zweiten und/oder dritten Schiebestellung zumindest eine Nockenerhebung zumindest teilweise innerhalb der Lageröffnung angeordnet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausgestaltungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt, jeweils in vereinfachter Darstellung:

1: eine Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor in einer Aufsicht;
2: den Verbrennungsmotor in einem Längsschnitt;
3: einen Abschnitt des Ventiltriebs des Verbrennungsmotors in einer ersten Schiebestellung des dazugehörigen Nockenstücks;
4: den Abschnitt des Ventiltriebs in einer zweiten Schiebestellung des Nockenstücks; und
5: den Abschnitt des Ventiltriebs in einer dritten Schiebestellung des Nockenstücks.

In der 1 ist eine Brennkraftmaschine dargestellt. Mittels der Brennkraftmaschine kann beispielsweise ein Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) angetrieben werden.
Die Brennkraftmaschine umfasst den in weiteren Details auch in der 2 dargestellten Verbrennungsmotor 1. Der Verbrennungsmotor 1 bildet in einem Verbund aus Zylinderkurbelgehäuse 2 und Zylinderkopfgehäuse 3 mehrere (hier: vier) Zylinderöffnungen 4 aus. Die Zylinderöffnungen 4 sind einlassseitig mit einem Saugrohr 5 eines Frischgasstrangs 6 und auslassseitig mit einem Abgaskrümmer 7 eines Abgasstrangs 8 der Brennkraftmaschine gasführend verbunden. In bekannter Weise wird in Brennräumen 9, die von den Zylinderöffnungen 4 zusammen mit darin geführten Kolben 10 sowie dem Zylinderkopfgehäuse 3 begrenzt sind, Frischgas (im Wesentlichen Luft) mit Kraftstoff verbrannt. Der Kraftstoff kann dazu mittels Kraftstoffinjektoren 11 direkt in die Brennräume 9 eingespritzt werden. Das bei der Verbrennung des Kraftstoff-Frischgas-Gemischs entstehende Abgas wird über den Abgasstrang 8 abgeführt.
Die Zufuhr des Frischgases in die Brennräume 9 und die Abfuhr des Abgases aus den Brennräumen 9 wird über vier Gaswechselventile 12, 13, nämlich zwei Einlassventile 12 und zwei Auslassventile 13, je Brennraum 9 gesteuert, die von einem in der 1 nicht dargestellten Ventiltrieb des Verbrennungsmotors 1 betätigt werden. Der Ventiltrieb umfasst gemäß der 2 eine Kurbelwelle 14, die Kurbelzapfen 15 ausbildet, wobei die Kurbelzapfen 15 mit den Kolben 10 über Pleuel 16 verbunden sind. Dadurch werden Linearbewegungen der Kolben 10 in eine Rotation der Kurbelwelle 14 gewandelt, wobei die Rotation der Kurbelwelle 14 wiederum einen periodischen Richtungswechsel der Linearbewegungen der Kolben 10 bewirkt. Die Rotation der Kurbelwelle 14 wird zudem über ein Steuergetriebe, beispielsweise ein Zahnriemengetriebe 17, auf zwei Nockenwellen 18 übertragen, von denen jede über beispielsweise Kipp- oder Schlepphebel (nicht dargestellt) zwei Gaswechselventile 12, 13 je Brennraum 9 betätigt.
Die Brennkraftmaschine umfasst weiterhin einen Abgasturbolader. Dieser weist eine in den Abgasstrang 8 integrierte Abgasturbine 19 sowie einen in den Frischgasstrang 6 integrierten Frischgasverdichter 20 auf. Ein von dem Abgasstrom rotierend angetriebenes Laufrad der Abgasturbine 19 treibt über eine Welle 21 ein Laufrad des Verdichters 20 an. Die so bewirkte Rotation des Laufrads des Verdichters 20 verdichtet das durch diesen geführte Frischgas. Mittels eines Wastegates 22 kann eine Ladedruckbegrenzung erzielt werden, indem in einem Betrieb des Verbrennungsmotors 1 mit hoher Drehzahl und/oder Last ein Teil des Abgasstroms an der Abgasturbine 19 vorbei geführt wird. Weiterhin ist eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung 23 in den Abgasstrang 8 integriert.
Die Brennkraftmaschine umfasst zudem eine Verstellvorrichtung 24, mittels der den Einlassventilen 12 und/oder den Auslassventilen 13 bedarfsweise jeweils eine von insgesamt drei Nockenerhebungen 25 zugeordnet werden kann. Diese Verstellvorrichtung 24 ist von einer Steuerungsvorrichtung 26 ansteuerbar und in der 2 nur schematisch angedeutet. Die Funktion der Verstellvorrichtung 24 beruht auf der längsaxialen Verschiebbarkeit von hülsenförmigen Nockenstücken 27, die über ineinander greifende Längsverzahnungen drehfest auf einer Grundwelle 28 angeordnet sind, wobei die Nockenstücke 64 für jedes der von diesen betätigbaren Einlassventile 28 oder Auslassventile 30 die drei sich unterscheidenden Nockenerhebungen 25 aufweisen, die in Abhängigkeit von der jeweils eingestellten axialen Schiebestellung der Nockenstücke 27 alternativ mit den dazugehörigen Gaswechselventilen 12, 13 in Wirkverbindung gebracht sind. Der Aufbau und die Funktionsweise der Verstellvorrichtung 24 kann dabei einer derjenigen entsprechen, die in der DE 10 2017 203 869 A1 , der DE 10 2017 205 463 A1 und der DE 10 2017 210 661 A1 offenbart sind.
Neben der Grundwelle 28 der Nockenwelle 18 sind auch die Nockenstücke 27 jeweils in mindestens einem Gleitlager drehbar gelagert, wobei diese Lagerung der Nockenstücke 27 zudem eine axiale Beweglichkeit gewährleistet, die es ermöglicht, die verschiedenen Schiebestellungen der Nockenstücke 27, in denen die verschiedenen Nockenerhebungen 25 mit dem jeweils dazugehörigen Gaswechselventil 12, 13 in Wirkverbindung gebracht sind, einzustellen.
Die für die Lagerung der Nockenstücke 27 vorgesehenen Gleitlager umfassen gemäß den 3 bis 5 jeweils einen Abschnitt des Zylinderkopfgehäuses 3 als Lagergehäuse 29, das eine zylindrische Lageröffnung 30 ausbildet, in der ein zylindrischer Lagerabschnitt 31 des jeweiligen Nockenstücks 27 angeordnet ist. Der Außendurchmesser des Lagerabschnitts 31 des Nockenstücks 27 ist nur etwas kleiner als der Innendurchmesser der Lageröffnung 30, um eine weitgehend spielfreie aber auch klemmfreie Relativbeweglichkeit zwischen dem Lagergehäuse 29 und dem Lagerabschnitt 31 des Nockenstücks 27 zu erreichen. Die die Lageröffnung 30 begrenzende Wandung des Lagergehäuses 29 stellt eine Innenlagerfläche 32 des Lagergehäuses 29 und die Außenfläche des Lagerabschnitts 31 des Nockenstücks 27 stellt eine Außenlagerfläche 33 des Nockenstücks 27 dar, wobei zwischen dem sich überdeckenden Bereich der Innenlagerfläche 32 und der Außenlagerfläche 33 ein Kontaktspalt 34 ausgebildet ist.
Für jedes der für eine Lagerung eines Nockenstücks 27 vorgesehenen Gleitlager sind in das Zylinderkopfgehäuse 3 und damit in das Lagergehäuse 29 zwei Schmiermittelkanäle 35, 36 integriert, die an eine gemeinsame Schmiermittelquelle (nicht dargestellt) angeschlossen sind. Die Schmiermittelkanäle 35 ,36 jedes Gleitlagers sind zunächst integral, d.h. als ein gemeinsamer Kanalabschnitt, ausgebildet und separieren sich dann in Teilstränge, die axial (bezüglich der Rotationsachse 37 der Nockenwelle 18 und damit auch der Nockenstücke 27) beabstandet voneinander in die Innenlagerfläche 32 des jeweiligen Lagergehäuses 29 münden. Mittels der Schmiermittelkanäle 35, 36 kann ein vorzugsweise flüssiges Schmiermittel in den Kontaktspalt 34 jedes Gleitlagers eingebracht werden, um eine möglichst reibungsarme Relativbewegung zwischen den Komponenten des Gleitlagers, d.h. zwischen den Nockenstücken 27 und dem Zylinderkopfgehäuse 3 des Verbrennungsmotors 1 zu realisieren.
Die 3 bis 5 zeigen verschiedene Schiebestellungen eines Gleitlagers des Verbrennungsmotors 1, das für eine Lagerung eines Nockenstücks 27 vorgesehen ist, wobei in einer ersten Schiebestellung gemäß der 3 der Lagerabschnitt 31 des Nockenstücks 27 axial mittig innerhalb der Lageröffnung 30 des Lagergehäuses 29 positioniert ist. Die Außenlagerfläche 33 des Nockenstücks 27 überdeckt dabei die Mündungsöffnungen 38 beider Schmiermittelkanäle 35, 36 (vollständig), so dass der Kontaktspalt 34 auch im Bereich beider Mündungsöffnungen 38 angeordnet ist. In dieser ersten Schiebestellung wird Schmiermittel über beide Schmiermittelkanäle 35 ,36 dem Kontaktspalt 34 zugeführt. Dies ist durch eine entsprechende Funktionsstellung einer Verteilvorrichtung des Gleitlagers gewährleistet, die von jeweils einem innerhalb jedes der Schmiermittelkanäle 35, 36 angeordneten, kugelförmigen Ventilkörpers 39 sowie einem dazugehörigen Ventilsitz 40, der im Bereich der jeweiligen Mündungsöffnung 38 angeordnet ist, ausgebildet ist.
Sofern die Außenlagerfläche 33 des Nockenstücks 27 die Mündungsöffnung 38 eines Schmiermittelkanals 35, 36 überdeckt, ist der in diesem Schmiermittelkanal 35, 36 angeordnete Ventilkörper 39 ein Stück weit von dem dazugehörigen Ventilsitz 40 abgehoben. Damit ist dieser Schmiermittelkanal 35, 36 geöffnet, so dass Schmiermittel über die entsprechende Mündungsöffnung 38 in den Kontaktspalt 34 des Gleitlagers fließen kann. Überdeckt die Außenlagerfläche 33 des Nockenstücks 37 die Mündungsöffnung 38 eines Schmiermittelkanals 35, 36 dagegen nicht beziehungsweise gibt diesen frei, wird der in diesem Schmiermittelkanal 35, 36 angeordnete Ventilkörper 39 zumindest durch den Druck des Schmiermittels, gegebenenfalls auch durch die auf diesen wirkende Schwerkraft, gegen den dazugehörigen Ventilsitz 40 gedrückt, wodurch der entsprechende Schmiermittelkanal 35, 36 verschlossen ist. Bei einer solchen gegen den dazugehörigen Ventilsitz 40 gedrückten Lage des Ventilkörpers 39 ragt dieser soweit aus der dazugehörigen Mündungsöffnung 38, dass dieser durch einen anschließenden Kontakt mit dem Lagerabschnitt 31 des Nockenstücks 27 von dem Ventilsitz abgehoben wird, um den entsprechenden Schmiermittelkanal 35, 36 zu öffnen.
In der ersten Schiebestellung eines für eine Lagerung eines Nockenstücks 27 vorgesehenen Gleitlagers steht eine mittig angeordnete Nockenerhebung 25 des Nockenstücks 27 in Wirkverbindung mit dem zugeordneten Gaswechselventil 12, 13 des Verbrennungsmotors 1.
Die 4 zeigt eine zweite Schiebestellung eines für eine Lagerung eines Nockenstücks 27 vorgesehenen Gleitlagers, in der die Außenlagerfläche 33 des Nockenstücks 27 die Mündungsöffnung 38 eines ersten (35) der Schmiermittelkanäle 35, 36 überdeckt und die Mündungsöffnung des zweiten Schmiermittelkanals 36 freigibt. Schmiermittel wird folglich lediglich über den ersten Schmiermittelkanal 35 dem Kontaktspalt 34 zugeführt. Dies verhindert, dass Schmiermittel über den zweiten Schmiermittelkanal 36 austritt, wodurch anderenfalls das Schmiermittel unkontrolliert in den Ventiltrieb und nicht in den Kontaktspalt 34, der in der zweiten Schiebestellung nicht im Bereich der Mündungsöffnung 38 des zweiten Schmiermittelkanals 36 angeordnet ist, austreten würde. In der zweiten Schiebestellung steht eine in den 3 bis 5 rechts angeordnete Nockenerhebung 25 des Nockenstücks 27 in Wirkverbindung mit dem zugeordneten Gaswechselventil 12, 13 des Verbrennungsmotors 1.
Die 5 zeigt eine dritte Schiebestellung eines für eine Lagerung eines Nockenstücks 27 vorgesehenen Gleitlagers, in der die Außenlagerfläche 33 des Nockenstücks 27 die Mündungsöffnung 38 des zweiten Schmiermittelkanals 36 überdeckt und die Mündungsöffnung 38 des ersten Schmiermittelkanals 35 freigibt. Schmiermittel wird dann folglich lediglich über den zweiten Schmiermittelkanal 36 dem Kontaktspalt 34 zugeführt. In der dritten Schiebestellung steht eine in den 3 des 5 links angeordnete Nockenerhebung 25 in Wirkverbindung mit dem zugeordneten Gaswechselventil 12, 13 des Verbrennungsmotors 1.
Sowohl in der zweiten Schiebestellung gemäß der 4 als auch in der dritten Schiebestellung gemäß der 5 ist ein Abschnitt der Außenlagerfläche 33 des Nockenstücks 27 außerhalb der Lageröffnung 30 des Lagergehäuses 29 angeordnet, so dass sich in diesen Schiebestellungen die Außenlagerfläche 33 des Nockenstücks 27 und die Innenlagerfläche 32 des Lagergehäuses 29 nur teilweise überdecken. Dies ist eine Folge der relativ kleinen Dimensionierung des Lagergehäuses 29 beziehungsweise der Lageröffnung 30 in axialer Richtung, was sich jedoch vorteilhaft hinsichtlich des Bauraumbedarfs des Gleitlagers bei der Integration in den Verbrennungsmotor 1 und insbesondere hinsichtlich des minimal erreichbaren Abstands benachbarter Zylinderöffnungen 4 voneinander auswirkt. Dies führt auch dazu, dass in der zweiten Schiebestellung gemäß der 4 ein Abschnitt eines der Nockenerhebungen 25 innerhalb der Lageröffnung 30 des Gleitlagers angeordnet ist.
In den 3 bis 5 ist weiterhin zu erkennen, dass der Radius der zylindrischen Außenlagerfläche 33 des Nockenstücks 27 größer als der größte Radius der Nockenerhebungen 25 ist, was eine vorteilhafte Montage des Ventiltriebs des Verbrennungsmotors 1 ermöglicht, da das jeweilige, vorzugsweise einstückig ausgebildete Nockenstück 27 auf einfache Weise in die dazugehörige Lageröffnung 30 einsteckbar ist.
Bezugszeichenliste

1: Verbrennungsmotor
2: Zylinderkurbelgehäuse
3: Zylinderkopfgehäuse
4: Zylinderöffnung
5: Saugrohr
6: Frischgasstrang
7: Abgaskrümmer
8: Abgasstrang
9: Brennraum
10: Kolben
11: Kraftstoffinjektor
12: Gaswechselventil / Einlassventil
13: Gaswechselventil / Auslassventil
14: Kurbelwelle
15: Kurbelzapfen
16: Pleuel
17: Zahnriemengetriebe
18: Nockenwelle
19: Abgasturbine
20: Frischgasverdichter
21: Welle
22: Wastegate
23: Abgasnachbehandlungsvorrichtung
24: Verstellvorrichtung
25: Nockenerhebung
26: Steuerungsvorrichtung
27: Nockenstück der Nockenwelle
28: Grundwelle der Nockenwelle
29: Lagergehäuse
30: Lageröffnung
31: Lagerabschnitt des Nockenstücks
32: Innenlagerfläche des Lagergehäuses
33: Außenlagerfläche des Nockenstücks
34: Kontaktspalt
35: erster Schmiermittelkanal
36: zweiter Schmiermittelkanal
37: Rotationsachse der Nockenwelle / des Nockenstücks
38: Mündungsöffnung eines Schmiermittelkanals
39: Ventilkörper
40: Ventilsitz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017203869 A1 [0002, 0024]
DE 102017205463 A1 [0003, 0024]
DE 102017210661 A1 [0004, 0024]

Claims

Gleitlager mit einem Lagergehäuse (29) und einem drehbar sowie axial verschiebbar innerhalb einer Lageröffnung (30) des Lagergehäuses (29) gelagerten Lagerstück, das eine Außenlagerfläche (33) ausbildet, die eine Innenlagerfläche (32) des Lagergehäuses (29) unter Ausbildung eines Kontaktspalts (34) kontaktiert, dadurch gekennzeichnet, dass in das Lagergehäuse (29) oder in das Lagerstück ein erster Schmiermittelkanal (35) und ein zweiter Schmiermittelkanal (36) für eine Zufuhr von Schmiermittel zu dem Kontaktspalt (34) integriert sind, die axial beabstandet voneinander in die Innenlagerfläche (32) oder die Außenlagerfläche (33) münden, wobei mittels einer Verteilvorrichtung ein Zuführen von Schmiermittel über den ersten Schmiermittelkanal (35) und den zweiten Schmiermittelkanal (36) beeinflussbar ist, und dass die axiale Verschiebbarkeit des Lagerstücks relativ zu dem Lagergehäuse (29) derart ist, dass die Außenlagerfläche (33) des Lagerstücks oder die Innenlagerfläche (22) des Lagergehäuses (29) - in einer ersten Schiebestellung des Gleitlagers die Mündungsöffnungen (38) des ersten Schmiermittelkanals (35) und des zweiten Schmiermittelkanals (36) überdeckt, und - in einer zweiten Schiebestellung des Gleitlagers die Mündungsöffnung (38) des ersten Schmiermittelkanals (35) überdeckt und die Mündungsöffnung (38) des zweiten Schmiermittelkanals (36) freigibt und - in einer dritten Schiebestellung des Gleitlagers die Mündungsöffnung (38) des ersten Schmiermittelkanals (35) freigibt und die Mündungsöffnung (38) des zweiten Schmiermittelkanals (36) überdeckt.
Gleitlager gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der zweiten Schiebestellung und/oder in der dritten Schiebestellung des Gleitlagers die Außenlagerfläche (33) des Lagerstücks und die Innenlagerfläche (32) des Lagergehäuses (29) nur teilweise überdecken.
Gleitlager gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem der Schmiermittelkanäle (35, 36) ein Ventilkörper (39) angeordnet ist, der den jeweiligen Schmiermittelkanal (35, 36) verschließt, wenn die dazugehörige Mündungsöffnung (38) freigegeben ist, und der den jeweiligen Schmiermittelkanal (35, 36) öffnet, wenn die dazugehörige Mündungsöffnung (38) überdeckt ist.
Gleitlager gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (39), wenn dieser den dazugehörigen Schmiermittelkanal (35, 36) verschließt, aus der Mündungsöffnung (38) dieses Schmiermittelkanals (35, 36) ragt.
Gleitlager gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schmiermittelkanal (35) und der zweite Schmiermittelkanal (36) in zumindest einem Abschnitt integral ausgebildet sind.
Gleitlager gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerstück als Nockenstück (27) ausgebildet ist und mindestens drei axial versetzt zueinander angeordnete Nockenerhebungen (25) aufweist.
Gleitlager gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius der Außenlagerfläche (33) des Nockenstücks (27) größer als der größte Radius der Nockenerhebungen (25) ist.
Gleitlager gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten und/oder dritten Schiebestellung zumindest eine Nockenerhebung (25) zumindest teilweise innerhalb der Lageröffnung (30) angeordnet ist.
Ventiltrieb für einen Verbrennungsmotor (1) gekennzeichnet durch eine mittels mindestens eines Gleitlagers gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8 gelagerten, das Nockenstück (27) ausbildenden oder umfassenden Nockenwelle (18).
Ventiltrieb gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Nockenstück (27) hülsenförmig ausgebildet ist und drehfest sowie axial verschiebbar auf einer Grundwelle (28) der Nockenwelle (18) gelagert ist.
Verbrennungsmotor (1) mit mindestens einem Brennraum (9), mindestens einem dem Brennraum (9) zugeordneten Gaswechselventil (12, 13), einem Ventiltrieb gemäß Anspruch 9 oder 10 zur Betätigung des Gaswechselventils (12, 13) sowie einer Verstellvorrichtung (24), mittels der das Nockenstück (27) derart axial verschiebbar ist, dass die Nockenerhebungen (25) alternativ mit dem Gaswechselventil (12, 13) in Wirkverbindung bringbar sind.