DE19712971B4

DE19712971B4 - Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19712971B4
Application number: DE19712971A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr. Eggers; Eckart Hanelt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1996-04-06
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: DE19712971A1

Abstract

Zylinderkopf (1) für eine Brennkraftmaschine mit einer in diesem gelagerten, aus einer Grundwelle (5) und darauf angeordneten Nocken (6) bestehenden Nockenwelle (2), einer diese im Querschnitt U-förmig umfassenden, einen Deckelabschnitt (17) und zwei an diesen anschließende sich gegenüberliegende Wandungen (7, 8) aufweisenden, zum Niederschlagen von Öltröpfchen (13) dienenden Abdeckung (4), in deren Volumen mehr als die Hälfte der Querschnittsfläche der Grundwelle (5) eintaucht, sowie mit Kanälen (15, 16) zum Führen aus einem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine aufsteigender Gase, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände der Wandungen (7, 8) von der Nockenwelle (2) sowie die vertikale Erstreckung der Wandungen (7, 8) im Hinblick auf das Verbinden der niedergeschlagenen Öltröpfchen (13) zu derart größerer Tropfen (14) gewählt sind, dass diese von der Abdeckung (4) abtropfen, ohne von den über die Kanäle (15, 16) aufsteigenden Gasen mitgerissen zu werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Abdeckung für eine Nockenwelle ist aus der DE 37 10 078 C1 in der Weise bekannt, dass sich seitliche Wandungen der Abdeckung bis auf die Höhe einer ebenen bearbeiteten Deckfläche erstrecken, die gleichzeitig Teilungsebene einer Nockenwellenlagerung ist. Die Querschnittsflächen einer Nockengrundwelle tauchen dabei zur Hälfte in das von der Abdeckung umfasste Volumen ein. Zur Schmierung der Nockenwelle ist im Zylinderkopf ein Ölsumpf vorgesehen.

Beim Betrieb einer nockengesteuerten Brennkraftmaschine wird im Bereich der Nockenwelle einerseits Schmieröl mit Luft angereichert. Der dabei entstehende Ölschaum kann im Ölkreislauf insbesondere dann, wenn er in hydraulische Ventilspielausgleichselemente gelangt, zu Schäden der Brennkraftmaschine führen. Andererseits wird Luft mit feinen Öltröpfchen angereichert, und der dabei entstehende Ölnebel durch Gase der Kurbelgehäuseentlüftung mitgerissen. Dem Ölkreislauf wird so dauerhaft Öl entzogen, so dass eine größere Ölmenge und kürzere Wartungsintervalle vorgesehen werden müssen.

Die Abdeckung nach der bekannten Lösung reicht, sofern die Strömung der Gase der Kurbelgehäuseentlüftung an ihr verläuft, nicht aus, um dieser Gefahr zu begegnen.

Die Brennkraftmaschine nach der gattungsbildenden DE 32 25 478 C1 beschreibt diesen Effekt als Nachteil dort als bekannt vorausgesetzter Konstruktionen mit gleichzeitiger Ausnutzung von Ölrückführungskanälen in Zylinderkurbelgehäuse als Entlüftungskanäle. Zur Vermeidung dieses Nachteils gibt die Schrift die Lehre, die Führungen für Öl und Gase (aus dem Kurbelgehäuse) von einander zu trennen, also hierfür getrennte Kanäle vorzusehen.

Die Konstruktion nach der WO 1996/023132 A1 schließlich sieht einen besonderen Trennbereich oberhalb der Nockenwelle für Gase und Öl vor, wobei das Öl sich auf einer gewölbten Überdeckung der Nockenwelle niederschlagen soll, von der es in Ölkanäle gelangt, während die Gase in separaten Entlüftungskanälen geführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Zylinderkopf zu schaffen, bei dem mit geringem Aufwand ohne Notwendigkeit der Trennung der Gasführung von der Ölführung das Mitreißen von Öltröpfchen durch die Gase vermieden ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einem gattungsgemäßen Zylinderkopf mit den Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Bei der Erfindung wird also auch ohne Trennung der Führungen bzw. Kanäle für Öl und Gase das Mitgerissenwerden von Öltropfen durch die Gasströmung vermieden, indem durch entsprechende Auslegung der Abdeckung abtropfende Öltropfen einer solchen Mindestgröße erzielt werden, dass diese Tropfen sich auch in der Gasströmung nach unten bewegen. An den Innenflächen der Wandungen der Abdeckung bilden sich dann Beruhigungsstrecken aus, an denen folgende Effekte beobachtet werden können:

– das Ausgasen des Öls sowie des Ölschaums,
– das Niederschlagen von Öltröpfchen aus dem Ölnebel,
– das Zusammenlaufen der niedergeschlagenen Öltröpfchen zu größeren Tropfen,
– die Aufnahme weiterer niedergeschlagener Öltröpfchen durch die an den Wandungen herunterlaufenden Tropfen.

Ferner tritt durch die Abdeckung eine Abschirmung des Ölnebels von den Gasen aus dem Kurbelgehäuse ein, wodurch der Ölverlust reduziert wird.

Eine möglichst große vertikale Erstreckung der Wandungen begünstigt die genannten Effekte. Die Wandungen können auch, abhängig von der Drehrichtung der Nockenwelle oder vom Einbauraum, zu beiden Seiten der Nockenwelle unterschiedliche Abmessungen aufweisen oder auch mit Einschnitten versehen sein. Hohe Wandungen werden bei gleichzeitiger enger Führung des Deckelbereichs um den Bewegungsraum der Nockenwelle dadurch ermöglicht, daß die Abdeckung nicht nur den gesamten Querschnitt der Nockenwelle, sondern auch weitere Bauteile, wie etwa Übertragungseinrichtungen des Ventiltriebs, insbesondere Tassenstößel, sowie deren Führungen umgreift.

Eine in etwa vertikale Ausrichtung der Wandungen begünstigt das Abfließen des Öls, ein geringer Abstand der Wandungen von den von ihnen eingeschlossenen Bauteilen unterstützt die Abschirmung der Beruhigungsstrecken von den Gasen aus dem Kurbelgehäuse.

Die Abdeckung kann zur vereinfachten Montage in der Zylinderkopfhaube vormontiert sein oder zusammen mit Teilen der Nockenwellenlagerung befestigt werden bzw. in die Nockenwellenlagerung integriert sein.

Der Werkstoff kann Blech oder ein entsprechend ölfester, temperaturstabiler Kunststoff sein.

Anhand einer Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen Querschnitt durch einen Zylinderkopf;
2 eine Draufsicht auf eine Abdeckung,
3 eine Seitenansicht der Abdeckung und
4 einen Schnitt entlang der Linie A-A gemäß 3.
An einem Zylinderkopf 1 einer Brennkraftmaschine ist zwischen einer Nockenwelle 2 und einer Zylinderkopfhaube 3 eine Abdeckung 4 angebracht, die die aus einer Grundwelle 5 und darauf angeordneten Nocken 6 gebildete Nockenwelle 2 U-förmig umfaßt. Durch die Nockenwelle 2 flankierende Wandungen 7, 8 der Abdeckung 4 entstehen an deren Innenflächen Beruhigungsstrecken 9, 10, die eng benachbart zu als Tassenstößel ausgeführten Übertragungselementen 11 sowie ihren gehäusefesten Führungen 12 angeordnet sind. An diesen Beruhigungsstrecken 9, 10 schlagen sich Öltröpfchen 13 nieder, die sich zu größeren Tropfen 14 verbinden und von der Abdeckung 4 abtropfen, ohne von den aus einem nicht dargestellten Kurbelgehäuse über Kanäle 15, 16 aufsteigenden Gasen mitgerissen zu werden.
Die Abdeckung 4 wird im wesentlichen aus den sich gegenüberliegenden Wandungen 7, 8 und einem Deckelabschnitt 17 gebildet. Im Deckelbereich sind paarweise Augen 18 herausgezogen, durch die die Schrauben 19 einer Nockenwellenlagerung 20 gesteckt werden. Im eingebauten Zustand durchsetzen nicht gezeigte Verstrebungen des Zylinderkopfes 1 Ausschnitte 21 der Wandungen 7, 8. Zu einer ihrer Stirnseiten bildet die Abdeckung 4 eine bis eng an die Nockenwelle 2 geführte Stirnwand 22. An den Außenseiten der Wandungen 7, 8 sind in Längsrichtung verlaufende Stege 23 angeordnet, welche einer Abschottung des Raumes oberhalb der Abdeckung 4 bewirken. Diese Stege 23 sind von leicht winklig dazu angeordneten Laschen 24 unterbrochen, mit denen die Abdeckung 4 in der Zylinderkopfhaube 3 positioniert und verspannt wird.

Claims

Zylinderkopf (1) für eine Brennkraftmaschine mit einer in diesem gelagerten, aus einer Grundwelle (5) und darauf angeordneten Nocken (6) bestehenden Nockenwelle (2), einer diese im Querschnitt U-förmig umfassenden, einen Deckelabschnitt (17) und zwei an diesen anschließende sich gegenüberliegende Wandungen (7, 8) aufweisenden, zum Niederschlagen von Öltröpfchen (13) dienenden Abdeckung (4), in deren Volumen mehr als die Hälfte der Querschnittsfläche der Grundwelle (5) eintaucht, sowie mit Kanälen (15, 16) zum Führen aus einem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine aufsteigender Gase, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände der Wandungen (7, 8) von der Nockenwelle (2) sowie die vertikale Erstreckung der Wandungen (7, 8) im Hinblick auf das Verbinden der niedergeschlagenen Öltröpfchen (13) zu derart größerer Tropfen (14) gewählt sind, dass diese von der Abdeckung (4) abtropfen, ohne von den über die Kanäle (15, 16) aufsteigenden Gasen mitgerissen zu werden.
Zylinderkopf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Bauteile des Zylinderkopfes (1) zumindest teilweise von der Abdeckung (4) umfasst sind.
Zylinderkopf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (4) an einer Zylinderkopfhaube (3) befestigt ist.
Zylinderkopf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (4) an einer oder mehreren Lagerungen der Nockenwelle (2) befestigt ist.
Zylinderkopf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (4) integraler Bestandteil der Nockenwellenlagerung (20) ist.
Zylinderkopf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (4) aus Kunststoff gefertigt ist.