DE19944293A1

DE19944293A1 - Motorschmiersystem

Info

Publication number: DE19944293A1
Application number: DE19944293A
Authority: DE
Inventors: Gregory Paul Prior; Frank R Zsirai; Ambyr D Peterson
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1998-09-21
Filing date: 1999-09-15
Publication date: 2000-03-23
Anticipated expiration: 2019-09-16
Also published as: US5988129A; DE19944293B4

Abstract

Ein Motor mit obenliegender Nockenwelle (10) mit einem Motorschmiersystem umfaßt eine Ventilsteuerungsanordnung (23), die eine Nockenwelle (30) aufweist, die von einem Zylinderkopf (14) drehbar getragen ist. Eine ölgeschmierte Nockenwellenantriebskette (52) steht mit der Nockenwelle (30) in EIngriff, um diese zu drehen. Eine Ventilsteuerungsschmieranordnung (56) ist oberhalb des Zylinderkopfes (14) angeordnet und umfaßt eine Ablenkplatte (58), die radial in bezug auf die Antriebskette (52) angeordnet ist, um verspritztes Öl, das von der Antriebskette (52) ausgeht, aufzufangen, und eine Rinne (60), die oberhalb der Ventilsteuerungsanordnung (23) angeordnet ist. Die Rinne (60) ist als ein nach oben weisender, U-förmiger Kanal ausgestaltet, der eine Endwand (62) aufweist, um die Rinne (60) zu verschließen, wodurch ein Behälter (63) festgelegt ist, um Öl von der Ablenkplatte (58) zu sammeln. Seitenauslässe (64) lasses es zu, daß Öl aus der Rinne (60) dort herausläuft, wo nach außen hervortretende Vertiefungen (70) als Abscheidungspunkte wirken, um eine Schmierung auf die Ventilsteuerungsanordnung (23) zu richten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Motorschmiersystem für Motoren mit obenlie gender Nockenwelle (OHC).

Motorschmiersysteme haben viele Funktionen, wie Verschleißschutz, Kor rosionsschutz und Motorkühlung. Ein Nachteil von diesen ist, daß Motor leistung auf den Betrieb einer Hochdruckölpumpe zur Verteilung von Öl durch Kanäle in dem Motor umgelenkt wird, was den Motorwirkungsgrad verringert. Motoren mit obenliegender Nockenwelle (OHC) stellen eine Her ausforderung dar, die Ventilsteuerung geeignet und zuverlässig zu schmieren, ohne übermäßige Anforderungen an das Motorschmiersystems zu stellen.

Bei einem Motor mit innerer, kettengetriebener Nockenwelle (OHC) verur sacht die Fliehkraft, während die Kette um das Nockenwellenkettenrad herum angetrieben wird, ein stetiges Spritzen von Öl von der Kette und dem Nockenwellenkettenrad auf den Zylinderkopfdeckel. Das Öl fließt in den Motorölbehälter ab, ohne eine Schmierung der Ventilsteuerungsbau teile zu liefern. Diese Quelle von nicht unter Druck stehendem Öl stellt eine Möglichkeit dar, eine Schmierung der Ventilsteuerungsbauteile zu schaffen.

Die Erfindung ist ein Motorschmiersystem, das eine Ventilsteuerungs schmieranordnung für einen Motor mit obenliegender Nockenwelle um faßt. Während des Betriebes fängt eine Ablenkplatte nicht unter Druck stehendes, verspritztes Öl von einem Nockenwellenkettenrad und einer Antriebskette auf, bevor dieses in den Motorölbehälter zurückkehrt. Eine Behälterrinne transportiert und verteilt das aufgefangene Öl auf eine Nockenwelle. Strategisch angeordnete Auslässe der Rinne lenken Überlauföl derart, daß es wahlweise auf Ventilsteuerungsbauteile darunter gerichtet wird und diese geschmiert werden. Die Ventilsteuerungsschmieranord nung sammelt, transportiert und leitet wahlweise Schmiermittel, ohne zu sätzliche Anforderungen an die Ölpumpe zu stellen oder den Öldruck des Systems zu verringern.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung be schrieben; in dieser ist

Fig. 1 eine schematische Frontansicht im Schnitt eines Teils eines Motors mit obenliegender Nockenwelle, der die vorliegende Er findung ausführt,

Fig. 2 eine Perspektivansicht eines Teils des Motors mit obenliegen der Nockenwelle von Fig. 1 und

Fig. 3 ein Schnitt 3-3 von Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Motor mit einer einzigen obenliegenden Nockenwelle ver anschaulicht, der allgemein mit 10 bezeichnet ist und einen Motorzylin derblock 12, einen Motorzylinderkopf 14 und einen Zylinderkopfdeckel 16 umfaßt. Der Zylinderkopf 14 ist an dem Zylinderblock 12 angebracht, und der Zylinderkopfdeckel 16 bedeckt den Zylinderkopf. Der Zylinderblock 12 weist mehrere Motorzylinder 18 auf. Ein Motorkolben 20 ist in jedem Zy linder 18 zur Auf- und Abbewegung in diesem angeordnet. Die Zylinder 18 sind von einem Zylinderkopf 14 bedeckt. Der Kolben 20 und der Zylinder kopf 14 wirken zusammen, so daß zwischen diesen ein Brennraum 22 festgelegt ist.

Eine Ventilsteuerungsanordnung 23 umfaßt Einlaß- und Auslaßventile 24 und 26, die von Einlaß- und Auslaßnocken 28 und 29 angetrieben wer den, die auf einer drehbaren Nockenwelle 30 angeordnet sind. Jeder Zy linder 18 weist ein Einlaßventil 24 auf, um dem Brennraum 22 Luft, und bei manchen Anwendungen Kraftstoff, aus einem Ansaugkanal 31 zuzu führen, und ein Auslaßventil 26, um Verbrennungsgase durch einen Auslaßkanal 32 auszustoßen.

Der Zylinderkopf 14 unterstützt drehbar die in Längsrichtung verlaufende Nockenwelle 30 in Nockenwellenquertraglageranordnungen 34. Nocken wellenlagerdeckel 36 sind mit dem Zylinderkopf 14 verschraubt, so daß die Nockenwelle 30 an dem Zylinderkopf befestigt ist. Ein Motorschmier system liefert den Nockenwellentraglageranordnungen 34 Öl durch Druck ölöffnungen, nicht gezeigt, in dem Zylinderkopf 14. Einlaß- und Auslaß nocken 28, 29 betätigen die Einlaß- und Auslaßventile 24, 26 über Ein laß- und Auslaßnockenkipphebel 42 und 43. Fest stehende Spielausglei cher 44 sind zwischen den Ventilen 24, 26 und Kipphebeln 42, 43 ange ordnet und bewirken, daß das Ventilspiel verringert wird. In der gezeigten Ausgestaltung berührt jeder Kipphebel 42, 43 den entsprechenden Nocken 28, 29 direkt über einen Rollenstößel 46, der einen Ventilschaft 48 betä tigt, um das Ventil gegen eine in Schließrichtung wirkende Vorspannung einer Rückstellfeder 50 zu öffnen.

Eine Kurbelwelle, nicht gezeigt, treibt die Nockenwelle 30 über eine ölge schmierte Nockenwellenantriebskette 52 an, die mit einem Nockenwellen kettenrad 54 in Eingriff steht, das am Ende der Nockenwelle befestigt ist, Fig. 2.

Die Fig. 2 und 3 veranschaulichen eine Ventilsteuerungsschmieranord nung 56, die einen Ablenkplattenabschnitt 58 und einen Behälterrinnen abschnitt 60 umfaßt und ein Teil des Motorschmiersystems ist. Die Ab lenkplatte 58 ist eine im allgemeinen zur Seite weisende Fläche, die sich derart in den Bereich der Rinne 60 hinein erstreckt, daß die Strömung des von der Ablenkplatte 58 aufgefangenen Öls in die Rinne 60 hinein umge lenkt wird. Dabei weist die Ablenkplatte 58 bevorzugt eine in Richtung der Rinne 60 verlaufende Krümmung auf. Bei der in den Figuren gezeigten be vorzugten Ausführungsform ist die Rinne 60 ein nach oben weisender, U-förmiger Kanal. Die Rinne 60 ist an einem Ende von einer Endwand 62 verschlossen, die einen Behälter 63 festlegt. Die Rinne 60 umfaßt Seiten auslässe 64, die Schlitze oder Löcher sein können, die sich auf einer Höhe zwischen ihrem Unterteil 66 und ihrem Oberteil 68 befinden. Nach außen hervortretende Elemente bzw. Vertiefungen 70 in der Außenfläche 72 der Rinne befinden sich unter den Seitenauslässen 64, um Öltropfen 73 von dem Öl, das aus den Seitenauslässen herausströmt, abzuscheiden. Die Ventilsteuerungsschmieranordnung 56 kann aus irgendeinem Material bestehen, das in einer Ölumgebung haltbar ist, wie Stahl, Aluminium oder Polymermaterial.

Die Ventilsteuerungsschmieranordnung 56 ist oberhalb des Zylinderkop fes 14 innerhalb eines Deckelvolumens 74 angeordnet, das durch den Zy linderkopf und den Zylinderkopfdeckel 16 festgelegt ist. Die Ablenkplatte 58 ist radial von der Antriebskette 52 beabstandet und erstreckt sich teil weise um die Antriebskette 52 und das Nockenwellenkettenrad 54 herum. Die Rinne 60 ist neben und oberhalb der Nockenwelle 30 parallel zur Längsachse der Nockenwelle angeordnet.

Während des Betriebes wird die Antriebskette 52 von dem Motorschmier system geschmiert, vorwiegend wenn sie durch den Motorölbehälter, nicht gezeigt, hindurchtritt. Während die Kette 52 um das Kettenrad 54 herum angetrieben wird, erzeugt die Fliehkraft ein stetiges Spritzen von Öl von der Kette und den Nockenwellenkettenrädern. Das verspritzte Öl wird an der Innenfläche 76 der Ablenkplatte 58 aufgefangen und strömt derart entlang der Ablenkplatte 58, wie sich die Ablenkplatte in den Bereich der Rinne 60 hinein erstreckt. Das Öl füllt den Behälter 63, bis der Ölspiegel die Höhe der Seitenauslässe 64 erreicht, wodurch zugelassen wird, daß Öl im allgemeinen gleichmäßig aus den Seitenauslässen herausläuft. Das Öl strömt entlang der Außenfläche 72 der Rinne 60, so daß es sich an den nach außen hervortretenden Vertiefungen 70 sammelt. Die Vertiefungen 70 wirken als Abscheidungspunkte, um das Öl auf die Ventilsteuerungs anordnung 23 darunter, insbesondere auf die Nocken 28, 29 oder Rollen stößel 46, zu richten und zu lenken.

Bei der vorliegenden Erfindung kann das Öl, das bei einer ersten Schmie rung der Antriebskette 52 und des Nockenwellenkettenrades 54 verwendet worden ist, effizient an einer zweiten Stelle wiederverwendet werden, ohne dem System eine Schmierbelastung hinzuzufügen oder den Öldruck des Systems zu verringern.

Obwohl die Erfindung bei einem Motor mit einer einzigen obenliegenden Nockenwelle offenbart worden ist, ist sie gleichermaßen auf einen Motor mit zwei obenliegenden Nockenwellen anwendbar. Eine Ventilsteuerungs schmieranordnung kann oberhalb von jeder Nockenwelle angebracht sein, wobei die Ablenkplatte derart angeordnet ist, daß sie Öl von einer Kurbel welle-Nockenwelle-Antriebskette oder einer Nockenwelle-Nockenwelle-An triebskette auffängt.

Ein Motor mit obenliegender Nockenwelle 10 mit einem Motorschmiersy stem umfaßt zusammengefaßt eine Ventilsteuerungsanordnung 23, die eine Nockenwelle 30 aufweist, die von einem Zylinderkopf 14 drehbar ge tragen ist. Eine ölgeschmierte Nockenwellenantriebskette 52 steht mit der Nockenwelle 30 in Eingriff, um diese zu drehen. Eine Ventilsteuerungs schmieranordnung 56 ist oberhalb des Zylinderkopfes 14 angeordnet und umfaßt eine Ablenkplatte 58, die radial in bezug auf die Antriebskette 52 angeordnet ist, um verspritztes Öl, das von der Antriebskette 52 ausgeht, aufzufangen, und eine Rinne 60, die oberhalb der Ventilsteuerungsanord nung 23 angeordnet ist. Die Rinne 60 ist als ein nach oben weisender, U-förmiger Kanal ausgestaltet, der eine Endwand 62 aufweist, um die Rinne 60 zu verschließen, wodurch ein Behälter 63 festgelegt ist, um Öl von der Ablenkplatte 58 zu sammeln. Seitenauslässe 64 lassen es zu, daß Öl aus der Rinne 60 dort herausläuft, wo nach außen hervortretende Vertiefun gen 70 als Abscheidungspunkte wirken, um eine Schmierung auf die Ventilsteuerungsanordnung 23 zu richten.

Claims

1. Motor mit obenliegender Nockenwelle (10) mit einem Schmiersy stem, umfassend einen Zylinderkopf (14), eine Ventilsteuerungsan ordnung (23) mit einer von dem Zylinderkopf (14) drehbar getrage nen Nockenwelle (30), eine ölgeschmierte Nockenwellenantriebskette (52), die mit der Nockenwelle (30) in Eingriff steht und dazu dient, diese zu drehen, und eine Ventilsteuerungsschmieranordnung (56), die oberhalb des Zylinderkopfes (14) angeordnet ist und eine Ab lenkplatte (58) umfaßt, die radial in bezug auf die Antriebskette (52) angeordnet ist, sich teilweise um die Antriebskette (52) herum er streckt und dazu dient, verspritztes Öl, das von der Antriebskette (52) ausgeht, aufzufangen und das Öl zu einer Rinne (60) zu leiten, die oberhalb der Ventilsteuerungsanordnung (23) angeordnet ist, um Öl auf die Ventilsteuerungsanordnung (23) zu verteilen.

2. Motor mit obenliegender Nockenwelle (10) mit einem Schmiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (60) als ein nach oben weisender, U-förmiger Kanal ausgestaltet ist, der eine Endwand (62) umfaßt, um die Rinne (60) zu verschließen und dadurch in dieser einen Behälter (63) festzule gen und somit Öl von der Ablenkplatte (58) zu sammeln, und der Seitenauslässe (64) umfaßt, die dazu dienen, zuzulassen, daß Öl aus der Rinne (60) zur Verteilung auf die Ventilsteuerungsanord nung (23) herausläuft.

3. Motor mit obenliegender Nockenwelle (10) mit einem Schmiersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (60) nach außen hervortretende Elemente bzw. Ver tiefungen (70) zum Abscheiden von Öl umfaßt, das aus den Seiten auslässen (64) herausläuft, um die Schmierung auf die Ventilsteue rungsanordnung (23) zu richten.

4. Motor mit obenliegender Nockenwelle (10) mit einem Schmiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkplatte (58) eine im allgemeinen zur Seite weisende Fläche ist, die sich in den Bereich der Rinne (60) hinein erstreckt.

5. Motor mit obenliegender Nockenwelle (10) mit einem Schmiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (30) ein Nockenwellenantriebskettenrad (54) aufweist, das mit der Antriebskette (52) in Eingriff steht und dazu dient, die Nockenwelle (30) zu drehen.