DE19845942A1

DE19845942A1 - Vorrichtung zur Lagerung eines Ventiltriebes, zugeordnet einem Zylinderkopf

Info

Publication number: DE19845942A1
Application number: DE19845942A
Authority: DE
Inventors: Winfried Krebs
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1998-10-06
Filing date: 1998-10-06
Publication date: 2000-04-13

Abstract

Diese Vorrichtung dient zur Lagerung eines Ventiltriebes, zugeordnet einem Zylinderkopf einer mehrzylindrigen Reihenbrennkraftmaschine, mit mindestens zwei, vermittels wenigstens einer obenliegenden Nockenwelle betätigten Gaswechselventilen pro Zylinder, bei der die Nockenwelle in Lagerhälften bildenden Vertiefungen eines auf ein die Führung der Ventilschäfte und die Gaswechsel-, insbesondere die Einlaß- bzw. Auslaßkanäle sowie einen Zündkerzenkanal beinhaltendes Zylinderkopfgehäuse aufgesetzten leiterförmigen Nockenwellen-Lagerrahmens aufgenommen und über eine Anzahl von auf den Lagerrahmen aufgesetzten Lagerdeckeln gelagert ist. DOLLAR A Zur Anwendung bei nicht direkt durch die Nockenwelle angetriebenen Ventilen und zur Schaffung von Anpaßmöglichkeiten an unterschiedliche konstruktive Ausgestaltungsformen ist vorgesehen, daß der Ventiltrieb eine Anzahl von auf einer unterhalb der Nockenwelle angeordneten, eine Kipp- und/oder Schlepphebellagerung bildenden Schlepphebelachse gelagerter Kipp- und/oder Schlepphebel umfaßt und der Nockenwellen-Lagerrahmen den Lagerdeckel für die durch Ausnehmungen des Zylinderkopfgehäuses gebildeten Lagerhälften für die Schlepphebelachse bildet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Lagerung eines Ventiltriebes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Ventiltrieb mit einer derartig ausgebildeten Lagerung zweier Nockenwellen ist aus der DE 36 41 129 C1, bekannt und sieht im Zusammenhang mit einer direkten Betätigung der Ventile durch die Nockenwellen vor, daß die Nockenwellen mittels eines auf ein Zylinderkopfgehäuse aufgesetzten leiterförmigen Nockenwellenlagerrahmens gelagert sind. Letztere weist Führungen für die Tassenstößel auf, wobei der Nockenwellenlagerrahmen zusammen mit den Lagerdeckeln der Nockenwellenlagerung vermittels durchgehender Schraubenbolzen gegen das Zylinderkopfgehäuse in Lage gehalten ist.

Für Vierventil-Reihenmotoren sind gleich oder zumindest vergleichbar ausgebildete Lagerungen der Nockenwellen am Zylinderkopf ferner beispielsweise aus der US 5,213,071 oder US 4,572,117 bekannt, wobei es allen diesen bekannten Nockenwellenlagerungen dieser Bauart gemeinsam ist, daß sie ausschließlich für Ventiltriebe bestimmt und geeignet sind, bei denen die Ventile mittels Tassenstößel durch die Nockenwellen direkt angetrieben sind und sich die Vorrichtung zur Lagerung des Ventiltriebes daher im wesentlichen auf die Lagerung der Nockenwelle reduziert.

Alle diese bekannten in der Hauptsache für direkt angetriebene Ventile geeigneten Anordnungen zur Lagerung der Nockenwellen erfordern den Einsatz zweier Nockenwellen und sind daraus resultierend verhältnismäßig aufwendig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Lagerung für einen nicht auf direkt angetriebene Ventile beschränkten Ventiltrieb aufzuzeigen, die sich durch einen einfachen Aufbau und auch unter Anpassung an bauliche Einzelheiten der Reihenbrennkraftmaschine eine problemlose Montage eines indirekten Ventiltriebes auszeichnet und zugleich eine bestmögliche Schmiermittelversorgung des Ventiltriebes gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungsformen und Abwandlungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 angegeben.

Die Anordnung einer eine Lagerung für eine Vielzahl den indirekten Antrieb der Ventile vermittelnder Kipp- oder Schlepphebel bildenden Schlepphebelachse zwischen dem Nockenwellen-Lagerrahmen und dem Zylinderkopfgehäuse eröffnet einerseits die Möglichkeit einer Anpassung der Ausbildung und Anordnung eines einen indirekten Antrieb der Ventile über Schlepp- oder Kipphebel beinhaltenden Ventiltriebes an unterschiedliche konstruktive Gestaltungsformen von mit Mehrventilsteuerungen ausgestatteten Brennkraftmaschinen und eröffnet anderseits aber zugleich auch die Möglichkeit einer problemlosen Schmiermittelversorgung der Schlepp- oder Kipphebel und ihrer Lagerung, in der Weise, daß die Schmiermittel-Versorgung der Schlepp- oder Kipphebel in die Schmiermittelhauptleitung zur Nockenwellenlagerung eingeschaltet bzw. von dieser abgezweigt ist.

Insbesondere gestattet die Ausbildung des Nockenwellen-Lagerrahmens als Lagerdeckel für die Lagerung bzw. die Befestigung der Schlepphebelachse eine gezielte und zweckmäßige Ausrichtung der Schlepphebelachse in Zuge des Zusammenbaues des Zylinderkopfes, wobei die Befestigungsschrauben für die Lagerdeckel der Nockenwellenlagerung zugleich auch für die Befestigung der Schlepphebelachse eingesetzt werden und somit keinerlei zusätzlicher Montageaufwand entsteht.

Die erfindungsgemäße Lagerung des Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine zeichnet sich in vorteilhafter Weise weiterhin auch dadurch aus, daß sie sowohl für eine bezüglich der Zylinderachsen symmetrisch aufgebaute, durch den Einsatz ausschließlich von Schlepphebeln gekennzeichnete Gestaltungsform als auch für eine bezüglich der Zylinderachsen unsymmetrisch aufgebaute, durch den wechselweisen Einsatz von Schlepp-und Kipphebeln gekennzeichnete Gestaltungsform eines Ventiltriebes mit indirektem Antrieb der Ventile eingesetzt werden kann.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt, die nachstehend näher beschrieben sind.

Es zeigen:

Fig. 1 eine abschnittsweise aufgebrochene Draufsicht auf eine erste Gestaltungsform des Zylinderkopfes einer Reihen-Brennkraftmaschine samt Ventiltrieb,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Zylinderkopf gemäß Fig. 1 entlang der Linie II-II,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Zylinderkopf gemäß Fig. 1 entlang der Linie III-III,

Fig. 4 eine stufenweise aufgebrochene Draufsicht auf eine zweite Gestaltungsform des Zylinderkopfes einer Reihen-Brennkraftmaschine samt Ventiltrieb und

Fig. 5 einen Schnitt durch den Zylinderkopf gemäß Fig. 4 entlang der Linie V-V.

Eine Vorrichtung zur Lagerung des Ventiltriebes einer in ihrer Gesamtheit in der Zeichnung nicht gezeigten Reihenbrennkraftmaschine umfaßt zunächst ein Zylinderkopfgehäuse 1 und eine Nockenwelle 2, einen auf das Zylinderkopfgehäuse 1 aufgesetzten und als Leiterrahmen ausgebildeten Nockenwellenlagerrahmen 42 sowie die Nockenwellenlagerung vervollständigende Nockenwellenlagerdeckel 3 und im Weiteren eine zwischen Zylinderkopfgehäuse 1 und Nockenwellenlagerrahmen 42 angeordnete Schlepphebelachse 4. Dabei sind die Nockenwellenlagerdeckel 3 und der Nockenwellenlagerrahmen 42 vermittels durchgehender Bolzen 30 gemeinsam mit dem Zylinderkopfgehäuse 1 verschraubt.

Der Nockenwellenlagerrahmen 42 bildet mit seinen Leitersprossen 5 einerseits die unteren Lagerhälften 6 der Nockenwellenlagerung 7 und andererseits die Lagerdeckel 8 für die Befestigung der Schlepphebelachse 4 am Zylinderkopfgehäuse 1, wobei die Nockenwelle 2 und die Schlepphebelachse 4 zueinander achsparallel ausgerichtet und deckungsgleich übereinanderliegend angeordnet sind. Bei der gezeigten Brennkraftmaschine sind, wie insbesondere aus den Fig. 1 und 4 ersichtlich, pro Zylinder 9 jeweils zwei Einlaßventile 10 und 11 und zwei Auslaßventile 12 und 13 vorgesehen, die über ihre Ventilschäfte 14 in einer zur Achse des jeweiligen Zylinders 9 geneigten Ausrichtung in Ventilschaftführungen 15 des Zylinderkopfgehäuses 1 geführt und durch eine herkömmliche Ventilfederanordnung 16 in ihrer Schließlage gehalten sind.

Dem Antrieb der Ventile 10 bis 13 sind bei der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform als Rollenschlepphebel ausgebildete Schlepphebel 17 und 18 zugeordnet, die an ihrem einen Ende vermittels eines Lagerauges 19 auf der Schlepphebelachse 4 gelagert sind und mit ihrem anderen Ende vermittels eines nachstellbaren Einrichtung 20 mit den Ventilschäften 14 der Ein- 11, 12 bzw. Auslaßventile 12 bzw. 13 zusammenwirken. Mit den Steuernocken 21 der Nockenwelle 2 wirken die Schlepphebel 17 und 18 über an ihnen über Achsen 24 gelagerter Rollen 25 zusammen.

Die Schlepphebelachse 4 ist, wie insbesondere aus der Darstellung der Fig. 1 und 3 ersichtlich durch einen Rohrmaterialabschnitt gebildet. Die Schmiermittelversorgung des Ventiltriebes erfolgt vermittels einer nicht näher dargestellten Schmiermittelpumpe, über eine innerhalb des Zylinderkopfgehäuses 1 Schmiermittelvorlaufleitung 26 und eine von dieser abzweigende Schmiermittelbohrung 27, die mit der ihrerseits durch einen Rohrmaterialabschnitt gebildeten Schlepphebelachse 4 in Verbindung steht. Die Schlepphebelachse 4 ist ihrerseits zur Versorgung der Schlepphebellagerungen mit einer Anzahl Auslaßbohrungen 27 versehen. Außerdem sind zwischen der Schlepphebelachse 4 und den Nockenwellenlagern 7 weitere Schmiermittelversorgungsbohrungen 29 vorgesehen, über welche die Nockenwellenlager 28 mit Schmiermittel versorgt werden.

Bei der in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Ausführungsform ist die Nockenwelle 2 den Achsen der Zylinder 9 gegenüber seitlich versetzt angeordnet, während die hier als Kipp- und Schlepphebelachse dienende und gleichfalls durch einen Rohrmaterialabschnitt gebildete Achse 4 in der Ebene der Zylinderachsen des Motorblockes verlaufend angeordnet ist. Dem Antrieb der der Nockenwelle 2 nächstliegend angeordneten Auslaßventile 10 und 11 sind über Lageraugen schwenkbar an der Schlepphebelachse 4 angelenkte und mit den Ventilschäften 14 über Einrichtungen 20 zusammenwirkende Schlepphebel 17 zugeordnet, während dem Antrieb der der Nockenwelle 2 ferner liegend angeordneten Einlaßventile 12 und 13 Kipphebel 31 zugeordnet sind, die ihrerseits über Lageraugen 32 auf der Kipp- und Schwenkhebelachse 4 gelagert sind und einerseits über um Achsen 33 rotierbare Rollen 34 mit den Nocken 21 der Nockenwelle 2 in Antriebsverbindung stehen und andererseits über nachstellbare Einrichtungen 20 mit den Ventilschäften 14 der Einlaßventile zusammenwirken. Die die Lagerdeckel 8 der Nockenwellenlagerung und den Nockenwellenlagerrahmen 42 mit dem Zylinderkopfgehäuse 1 verspannenden Schraubenbolzen durchsetzen dabei zum Teil, wie dies insbesondere aus der Darstellung der Fig. 5 ersichtlich ist, den die Schlepphebelachse 4 bildenden Rohrmaterialabschnitt.

Claims

1. Vorrichtung zur Lagerung eines Ventiltriebes, zugeordnet einem Zylinderkopf einer mehrzylindrigen Reihenbrennkraftmaschine mit mindestens zwei, vermittels wenigstens einer obenliegenden Nockenwelle betätigten Gaswechselventilen pro Zylinder, bei der die Nockenwelle in Lagerhälften bildenden Vertiefungen eines auf ein die Führung der Ventilschäfte und die Gaswechsel-, insbesondere die Einlaß- bzw. Auslaßkanäle sowie einen Zündkerzenkanal beinhaltendes Zylinderkopfgehäuse aufgesetzten leiterförmigen Nockenwellen-Lagerrahmens aufgenommen und über eine Anzahl von auf den Lagerrahmen aufgesetzten Lagerdeckeln gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventiltrieb eine Anzahl von auf einer unterhalb der Nockenwelle (2) angeordneten, eine Kipp- und/oder Schlepphebellagerung bildenden Schlepphebelachse (4) gelagerter Kipp- (31) und/oder Schlepphebel (17, 18) umfaßt und der Nockenwellen-Lagerrahmen (42) den Lagerdeckel für die durch Ausnehmungen des Zylinderkopfgehäuses (1) gebildeten Lagerhälften für die Schlepphebelachse (4) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlepphebelachse (4) in die Schmierölversorgung der Nockenwellenlagerung (7) eingeschaltet ist, derart, daß die wenigstens eine zu den Nockenwellenlagern (6) führende Schmiermittelvorlaufleitung (27) in die Lagerung der Schlepphebelachse (4) mündet und die wenigstens eine Schmiermittel-Versorgungsleitung (29) für die Nockenwellenlager (6) von der Lagerung der Schlepphebelachse (4) ausgehend zu den Nockenwellenlagern (6) führt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlepphebelachse (4) durch einen Rohrmaterialabschnitt gebildet und mit radialen Bohrungen (27) zur Schmiermittelversorgung der Lagerung jedes Schlepp- (17, 18) oder Kipphebels (31) versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventiltrieb pro Zylinder (9) jeweils zwei vermittels untereinander gleichförmig und bezüglich der Nockenwelle (2) symmetrisch angeordneter Rollenschlepphebel (17, 18) angetriebene Einlaß- (10, 11) und Auslaßventile (12, 13) umfaßt, wobei die Rollenschlepphebel (17, 18) jeweils mit ihrem einen Ende an der Schlepphebelachse (4) gelagert sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Nockenwelle (2) und der Schlepphebelachse (4) des Ventiltriebes zueinander deckungsgleich und zu den Zylinderachsen seitlich versetzt angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerdeckel (3) der Nockenwellenlagerung (7) zusammen mit dem Nockenwellen-Lagerrahmen (42) gegen das Zylinderkopfgehäuse (1) verschraubt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (2) und die Schlepp bzw. Kipphebelachse (4) derart seitlich zueinander versetzt angeordnet sind, daß die Schlepp- oder Kipphebelachse (4) die Zylinderachsen schneidend und die Nockenwelle (2) seitlich neben den Zylinderachsen verlaufend angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Antrieb der Gaswechselventile wechselweise aus Schlepphebeln (17) und Kipphebeln (31) besteht, wobei dem Antrieb des der Nockenwelle (2) nächstliegenden Ventilpaares (12,13) Rollenschlepphebel (17) und dem Antrieb des der Nockenwelle (2) ferner liegenden Ventilpaar (10, 11) jedes Zylinders (9) Rollenkipphebel (31) zugeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der die Lagerdeckel (3) der Nockenwellenlagerung (7) zusammen mit dem Nockenwellen-Lagerrahmen (42) gegen das Zylinderkopfgehäuse (1) verspannenden Befestigungsschrauben (30) durch die aus einem Rohrmaterialabschnitt gebildete Schlepphebelachse (4) hindurchgeführt sind.