DE2604555C3 - Einrichtung zur intermittierenden Schmierung des brennraumnahen Schaftbereichs eines Hubventils zur Gaswechselsteuerung einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur intermittierenden Schmierung des brennraumnahen Schaftbereichs eines Hubventils zur Gaswechselsteuerung einer Brennkraftmaschine mit einer ii, diesem Bereich konzentrisch zum Ventilschaft angeordneten Schmierkammer, die über einen Kanal ständig an eine im oberen Ventilschaftbereich angeordnete Schmiermittelzuführkammer angeschlossen ist, welche, durch die Hubbewegung des Ventils gesteuert, intermittierend derart mit einer Schmiermittelzuführleitung in Verbindung gebracht wird, daß bei Offenstellung des Ventils das Schmiermittel aus der Zuführleitung über eine angeschlossene Schmiermitteleinführkammer sowie einen diese Kammer mit der Zuführkammer verbindenden Durchgang in die letztgenannte Kammer gelangt, von wo es über den Kanal der brennraumnahen Schmierkammer zugeführt wird.

Eine solche Einrichtung ist aus der US-PS 17 31 222 bekannt. Bei dieser Konstruktion ist auf dem Ventilschaft ein in einen Zylinderraum gleitender Kolben befestigt, der in der Offenstellung des Ventils eine ansonsten vom Kolben verdeckte öffnung einer Schmiermittelzuführleitung in der Zylinderwand freigibt. Bei Offenstellung des Ventils kann somit das Schmiermittel aus dieser öffnung in eine auf einer Seite des Kolbens liegende Schmiermitteleinführkanimer gelangen, aus der es durch einen in Form einer achspanillel zum Ventilschaft im Kolben angeordneten Bohrung ausgebildeten Verbindungsdurchgang in eine auf der anderen Seite des Kolbens gelegene Schmiermittelzuführkammer gelangt, von wo es über einen im Zylinderkopf des Motors angeordneten Kanal zu der im brennraumnahen Schaftbereich gelegenen Schmierkammer gelangt.

Es wird damit bereits erreicht, daß der stark belastete brennraumnahe Schaftbereich, der starke Schmiermittelverluste zulassen muß, nur intermittierend, also sparsam versorgt wird. Ferner wird ein Schmiermittelverlust bei stehendem Motor vermieden.

Nachteilig bei dieser bekannten Konstruktion ist die aufwendige Bauweise, die im Zylinderkopf eine zusätzliche, den Steuerkolben aufnehmende Zylinderbohrung und einen diese endseitig verschließenden Stopfen erforderlich macht. Insbesondere wird das als Verschleißteil häufig zu wechselnde Ventil durch den auf seinem Schaft angeordneten Kolben verteuert und es ist bei dieser Ausbildung die Auswechselarbeit komplizierter und somit teurer als bei herkömmlichen Ventilen mit glattem Ventilschaft. Ferner wird auch der obere brennraumfeme Schaftbereich, in dem der Steuerkolben angeordnet ist, nur intermittierend geschmiert, was aus schmiermittelökonomischen Gründen nicht notwendig wäre.

Demgemäß besteht die Erfindungsaufgabe darin, eine Schmiereinrichtung der eingangs genannten Art für den brennraumnahen Schaftboreich eines Hubventils zur Gaswechsclsteuerung einer Brennkraftmaschine zu schaffen, die einfacher und somit kostengünstiger im Aufbau ist und insbesondere ein kostengünstigeres Ventil mit einfacher Auswechselbarkeit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schmiermittelein- und zuführkammer beiderseits einer Ventilführungsbüchse im Bereich mehrerer in dieser einander in gleicher Höhe gegenüberliegender Durchgangsbohrungen angeordnet sind, und daß der Ventilschaft in einer solchen Höhe mit einer als Verbindungsdurchgang von der Ein- zur Zuführkammer dienenden Ringnut versehen ist, daß diese sich bei geschlossenem Ventil oberhalb der Durchgangsbohrungen in der Ventilführungsbüchse befindet, bei voll geöffnetem Ventil dagegen mit diesen Bohrungen fluchtet. Bei dieser Konstruktion dient die Ringnut als das intermittierend sperrende Element des Ventilschaftcs. Eine Ringnut ist bei der ohnehin eine rotierende Bearbeitung erfordernden Ventilherstellung einfach und billig herstellbar. Der Ventilschaft weist ferner keine nach außen vorspringenden Teile auf und kann somit problemlos in der üblichen Weise ausgewechselt werden. Da die Schmiermitteleinführkammer ständig mit der .Schmiermittelzuführleitung und daher über Durchgangsbohrungen mit dem Ventilschaft in Verbindung steht, ergibt sich als weiterer Vorteil, daß dem Ventilschaft im brennraumfernen Bereich ständig Schmiermittel zugeführt wird.

Aus der US-PS 23 54 926 ist zwar eine Ventilkonstruktion bekannt, welche Ringnuten im Führungsteil des Ventilschafts aufweist. Diese Ringnuten sollen

jedoch jeweils in einer zwischen der vollen Öffnungsund Schließstellung liegenden Hubstellung des Ventils mit neuem Schmiermittel gefüllt werden und dieses bei der anschließenden Hubbewegung über die Führungsfiäche verteilen. Die Ringnuten dienen somit lediglich zur Schmiermittelverteilung. Eine Steuerfunktion ist ihnen lediglich insoweit übertragen, als ihr Schmiermittelinhalt intermittierend erneuert wird.

Weilerhin ist aus der US-PS 33 45 976 eine Konstruktion zur intermittierenden Schmierung des brennraumnahen Schafibereichs bekannt, die von anderer Ausbildung ist. Bei ihr wird der brennraumnahe Schaftbereich bei Offensteliung des Ventils durch Längsnuten im Ventilschaft versorgt, die diesen naturgemäß verteuern. Weiterhin nachteilig bei dieser Konstruktion ist die Tatsache, daß diese Längsnuten mit Bohrungen in der Ventilführung fluchten müssen, damit dem brennraumnahen Schaftbereich Schmiermittel zugeführt werden kann. Es muß daher für korrekte Winkelstellung des Ventilschaftes in der Ventilführung gesorgt werden. Bei rotierenden Ventilen, die in den meisten Fällen erforderlich sind, ist diese Konstruktion in sofern noch kostenaufwendiger als die Schmierung des brennraumnahen Veniilführungsbereiches nur mit Hilfe einer größeren Zahl von Längsnuten gewährleistet werden kann.

Schließlich ist aus der US-PS 20 69 745 eine Konstruktion bekannt, bei der auf dem Ventilschaft ein Pumpenkolben aufgebildet ist, der intermittierend die Schmiermittelzufuhr absperrt und beim anschließenden Ventilhub das Schmiermittel in eine Spiralnut des Ventilschaftes drückt, die das Schmiermittel über die Länge des Schaftes verteilt. Auch diese Konstruktion ist wiederum außerordentlich aufwendig sowohl bei der Herstellung als auch beim Ventilwechseln.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß mit axialem Abstand von der Ventilführungsbüchse in Höhe der Schmiermittelein- und zuführkammer im Bereich der brennraumnahen Schmierkammer eine weitere mit Durchgangsbohrungen für den Schmiermitteldurchtritt zum Ventilschaft versehene Ventilführungsbüchse angeordnet und zwischen den beiden Führungsbüchsen ein von diesen, dem Ventilschaft und der das Ventil aufnehmenden Zylinderkopfbohrung begrenzter, an einen Schmiermittelabfluß angeschlossener Hohlraum ausgebildet ist. Hierdurch wird an den Ventilführungsbereichen austretender Leckkraftstoff aufgefangen und dem Schmiermittelkreislauf zurückgeführt. Diese Ausbildung verringert weiterhin die Schmiermittelverluste.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt der Schmiereinrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der Fi %. 1.

Wie F i g. 1 zeigt, ist der Schaft la eines Hubventiles 1 in einer Ventilführung eingebaut, die aus einer oberen Führungsbüchse 2 und einer unteren Führungsbüchse 3 besteht, welche in dem Zylinderkopf 10 mit Spannung eingesetzt sind.

In der oberen Büchse 2 sind, voneinander getrennt, je eine Schmiermittelein- bzw. zuführkammer 4 bzw. 5 vorgesehen, die sich im wesentlichen auf demselben Höhenniveau auf beiden Seiten des Schaftes la gegenüberliegen.

Die Zuführkammer 5 steht mit einer brennraumnahen

ίο ringförmigen Schmierkammer 7 über einen seitlich des Ventilschaftes la im Zylinderkopf 10 verlaufenden Kanal 6 und eine der Schmierkammer 7 vorgelagerte Vorkammer 15 in ständiger Verbindung.

Ein Hohlraum 8 ist zwischen den Ventilführungsbüchsen 2 und 3 angeordnet und steht über eine Abflußleitung 11 für das über die Spalte zwischen den Führungsbüchsen 2,3 und dem Ventilschaft lain diesen Raum eingedrungene Öl beispielsweise mit dem Motorgehäuse in Verbindung. Eine Schmiermittelzuführleitung 9 bringt das Schmieröl in die Einführkammer 4.

Der Ventilschaft la ist mit einer Ringnut 12 versehen. Die obere Führungsbüchse 2 besitzt eine Vielzahl radialer, in gleicher Höhe angeordneter Durchgangsbohrungen 13. Diese stellen eine Verbindung zwischen den beiden Kammern 4 und 5 dann her, wenn die Ringnut 12 an Durchgangsbohrungen 13 gegenüber steht. Die untere Büchse 3 ist zur Verteilung des Öles ebenfalls mit einer gewissen Zahl von Durchgangsbohrungen 14 versehen.

Der Kreislauf des Schmieröles verläuft bei vollgeöffnetem Ventil durch die Schmiermittelzuführleitung 9. die Schmiermitteleinführkammer 4, die Ringnut 12 im Ventilschaft la, die Schmiermittelzuführkammer 5, den seitlichen Kanal 6 zur brennraumnahen Schmierkammer 7.

Auf diese Weise wird unter Druck stehendes öl, welches von dem nicht dargestellten Schmiermittelkreislauf kommt, der Schmiertnittelemfiihrkammer 4 und über Durchgangsbohrungen 13 in der Führungsbüchse 2 dem dortigen brennraumfernen Ventilschaftbereich ständig zugeführt.

Bei der in Fig. I dargestellten Stellung, die der geschlossenen Ventilstellung entspricht, stehen die Schmiermittelein- und zuführkammern 4 und 5 miteinander nicht in Verbindung, da die Ringnut 12 des Ventilschaftes la nicht mit den Durchgangsbohrungen 13 in der oberen Führungsbüchse 2 fluchtet. In dieser Ventilstellung wird also nur dem oberen Ventilschaftbereich Schmieröl zugeführt.

Wenn das Ventil öffnet, wird der Schaft la des Ventiles 1 derart verschoben, daß die Ringnut 12 mit den Durchgangsbohrungen 13 der Büchse 2 fhchtet. Das Schmiermittel kann nun von der Einführkammer 4 in die Zuführkammer 5 fließen und von dort zur brennraumnahen Schmierkammer 7.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur intermittierenden Schmierung des brennraumnahen Schaftbereichs eines Hubventils zur Gaswechselsteuerung einer Brennkraftmaschine mit einer in diesem Bereich konzentrisch zum Ventilschaft angeordneten Schmierkammer, die über einen Kanal ständig an eine im oberen Ventiischaftbereich angeordnete Schmiermittelzuführkammer angeschlossen ist, welche, durch die Hubbewegung des Ventils gesteuert, intermittierend derart mit einer Schmiermittelzuführleitung in Verbindung gebracht wird, daß bei Offenstellung des Ventils das Schmiermittel aus der Zuführleitung über eine angeschlossene Schmiermitteleinführkammer sowie einen diese Kammer mit der Zuführkanjmer verbindenden Durchgang in die letztgenannte Kammer gelangt, von wo es über den Kanal der brennraumnahen Schmierkammer zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelein- und -zuführkammer (4,5) beiderseits einer Ventilführungsbüchse (2) im Bereich mehrerer in dieser einander in gleicher Höhe gegenüberliegender Durchgangsbohrungen (13) angeordnet sind, und daß der Ventilschaft (\a) in einer solchen Höhe mit einer als Verbindungsdurchgang von der Ein- zur Zuführkammer (4, 5) dienenden Ringnut (12) versehen ist, daß diese sich bei geschlossenem Ventil (1) oberhalb der Durchgangsbohrungen (13) in der Ventilführungsbüchse (2) befindet, bei voll geöffnetem Ventil (1) dagegen mit diesen Bohrungen fluchtet.

2. Einrichtung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß mit axialem Abstand von der Ventilführungsbüchse (2) in Höhe der Schmiermittelein- und zuführkammer (4, 5) im Bereich der brennraumnahen Schmierkammer (7) eine weitere mit Durchgangsbohrungen (14) für den Schmiermitteldurchtritt /um Ventilschaft (\a) versehene Ventilführungsbüchse (3) angeordnet und zwischen den beiden Führungsbüchsen (2, 3) ein von diesen, dem Ventilschaft (\a) und der das Ventil (1) aufnehmenden Zylinderkopfbohrung (16) begrenzter, an einen Schmiermittelabfluß (11) angeschlossener Hohlraum (8) ausgebildet ist.