DE3009062A1

DE3009062A1 - Zylinderkopf fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3009062A1
Application number: DE19803009062
Authority: DE
Inventors: Manfred 5068 Odenthal Abts; Dieter 5024 Pulheim Urban
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1980-03-08
Filing date: 1980-03-08
Publication date: 1981-10-08
Also published as: GB2072746B; DE3009062C2; JPS56126608A; JPH0122441B2; CA1156527A; GB2072746A

Description

Ford/D-311/312/5. März 1930

5585 Z/DRR-21 Ep pt

Patentanmeldung Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine, mit einem halbkugelförmigen Verbrennungsraum und etwa radial zu dessen Oberfläche angeordneten Einlaß- uid Auslaßventilen, die über Blechkipphebel und Stößel von der obenliegenden Nockenwelle betätigbar sind, wobei benachbart den Nockenwetlenlagerstegen aus den die Ventilschaftführungen, die Kipphebel-Lagerstücke-Stehbolzen-Bohrungen und die Stößelführungen aufnehmenden Ansätzen die Nockenwelle überspannende Brücken gebildet werden.

Aus der US-PS 3 164 143 ist bereits ein Zylinderkopf der eingangs genannten Art bekannt. Bei diesem Zylinderkopf ist der unterhalb der Nockenwelle verlaufende Bereich wannenförmig ausgebildet, so daß sich ablaufendes Schmieröl von zum Beispiel den mit Schmieröldruck beaufschlagten Stößelführungen, einen Schmierölsumpf für die Nockenwelle bildend ansammeln kann. Die Ablauföffnungen aus diesem Schmierölsumpf für die Nockenwelle sind hierbei so gewählt, daß sich ein Öl-

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stand ergibt, bei dem die Nockenflächen der Nockenwelle durch Tauchschmierung benetzt werden. Die Schmierung der Kipphebel-Lagerstücke soll hierbei durch das im Ventiltrieb raum auftretende Spritzöl erzielt werden.

Werden bei einer Brennkraftmaschine das Spiel im Ventiltrieb selbsttätig ausgleichende hydraulische Ventilstößel angewendet, so muß das von der Schmierölpumpe der Brennkraftmaschine gelieferte Schmieröl besonderen Anforderungen in Hinblick auf möglichst geringe Lufteinschlüsse gerecht werden.

Die bisher praktizierte Schmierung des Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine durch Druckschmierung und Tauch- und Spritzschmierung hat zwangsläufig zu größeren Anteilen von Lufteinschlüssen im Schmieröl geführt, wodurch entweder die Wirksamkeit der hydraulischen Ventilstößel beeinträchtigt wurde oder aber entsprechend aufwendige Maßnahmen zum Beruhigen des Schmieröles angewendet werden mußten.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß auf die bisher übliche Tauch- und Spritzschmierung von Teilen des Ventiltriebes der Brenikraftmaschine verzichtet werden kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, in dem ein Zylinderkopf der eingangs genannten Art die im Patentanspruch 1 und den folgenden Ansprüchen aufgezeigten Merkmale aufweist.

Dadurch, daß benachbart den mit Schmieröldruck beaufschlagten Stößelführungen an den Brücken Ölauffangbecken gebildet werden, die aus den Stößelführungen austretendes Schmieröl sammeln und über ÖJ.ablauf-

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bohrungen gezielt auf die entsprechenden Nocken der Nockenwelle ableiten, wird eine äußerst sichere Schmierung der Nockenwelle erzielt, die darüberhinaus nur zu geringen Lufteinschlüssen im Schmieröl führt.

In besonders vorteilhafter Weise können in die Ölablaufbohrungen aus dünnerem Material bestehende Ölführungseinsätze eingepreßt werden, deren Enden für ein gezieltes Abtropfen des Schmieröles auf die entsprechenden Nocken der Nockenwelle sorgen.

Dadurch, daß von den mit Schmieröldruck beaufschlagten Stößelführungen Schmierölkanäle zum oberhalb des Gewindes liegenden Abschnitt der Bohrungen für die Stehbolzen führen und am Kipphebel-Lagerstück an der von der Mutter beaufschlagten Fläche radiale Schmierölnuten vorgesehen sind, wird auch die Kipphebellagerung zuverlässig und unter Vermeidung von Lufteinschlüssen verursachendem Spritzöl geschmiert.

Dadurch, daß der unterhalb der Nockenwelle verlaufende Bereich

über Schmierölablauf öffnungen mit Schmierölrück führkanälen in Verbindung steht, wird die Bildung eines Nockenwellen-Schmierölsumpfes vermieden.

Die Erfindung wird anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Zylinderkopf für

eine Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung;

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Fig. 2 einen vertikalen Schnitt entlang der Linie H-II

in Fig. 1 ;

Fig- 3 einen vergrößerten Schnitt durch zwei mögliche Aus

führungen eines Ölführungs einsatzes gemäß der Erfindung und

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt entlang der Linie III-III in

Fig. 1.

Aus den Figuren 1 und 2 ist ein Zylinderkopf 1 für eine Brennkraftmaschine zu ersehen, der einen halbkugelförrnigen Verbrennungsraum bildet und zwischen miteinander in Verbindung stehenden Kühlmittelräumen 3 über Einlaß-und Auslaßventile 4 bzw. 5 gesteuerte Einlaß- und Auslaßkanäle (nur teilweise gezeigt) und eine eine Zündkerze 6 aufnehmende Zündkerzenbohrung aufweist.

Eine sich parallel zur Längsrichtung der Brennkraftmaschine erstreckende Nockenwelle 7 ist in mehreren Nockenwellenlagerstegen 8 drehbar gelagert.

Benachbart den Nockenwellellagerstegen 8 sind aus den die Ventilschaftführungen 9 und 10, die Kipphebel-Lagerstücke-Stehbolzen-Bohrungen 11 und 12 und die Stößelführungen 13 und 14 aufnehmenden Ans ätze die Nockenwelle 7 überspannende Brücken 15 gebildet.

Benachbart den mit Schmieröldruck beaufschlagten Stößelführungen 13 und sind an den Brücken 15 Ölauffangbecken 16 und 17 gebildet, die aus den Stößelführungen 13 und 14 austretendes Schmieröl sammeln und über ÖlablaufBohrungen 18 gezielt auf die entsprechenden Nocken der Nockenwelle 7 ableiten.

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In besonders vorteilhafter Weise können hierbei in den Olablaufbohrungen 18 aus dünnerem Material bestehende Ölführungseinsätze 19 eingepreßt werden, deren Enden über die Wandstärke der Ölauffangbecken 16 und \"> hinausragen und für ein gezieltes Abtropfen des Schmieröls auf die entsprechenden Nocken der Nockenwelle 7 sorgen.

Die ölführungseinsätze 19 können hierbei in den in die Olablaufbohrungen 18 eingepreßten Bereich 20 als Vielkantrohr ausgebildet sein und an ihren oberen Enden konische Trichter 21 und an ihren unteren Enden Abtropfkanten 22 aufweisen. (Siehe insbesondere Fig. 3).

Aus Fig. 2 ist deutlich zu ersehe^, daß au¹* der mit Schmieröldruck beaufschlagten Stößelbohrung 14 austretendes Schmieröl sich im Ölauffangbecken 16 sammeln kann und von hier über die Ölführungseinsätze auf den Nocken der umlaufenden Nockenwelle 7 abtropfen kann. Es wird noch darauf hingewiesen, daß der unterhalb der Nockenwelle 7 verlaufende Bereich 23 über Schmierölablauföffnungen 24'in Verbindung mit einem Schmierölrückführkanal 24 steht.

Selbstverständlich kann die erfindungs gemäße Wirkung auch erzielt werden, wenn eine im Gußteil des Zylinder kopf es mit angeformte Abtropfnase 18' durch die benachbarte ölablaufbohrung 18 angeschnitten wird und so eine Abtropfkante bildet. Ebenso ist es möglich, die Ölführungseinsätze 19' als Clipse aus einem geeigneten Kunststoffmaterial herzustellen, wobei durch Rastnasen 20'ein unbeabsichtigtes Heraustreten der Einsätze aus den Olablaufbohrungen 18 verhindert werden kann. Gegebenenfalls können die Ölführungseinsätze auch als geschlitzte Büchsen aus federndem Material ausgebildet werden.

Aus Fig, 4 ist ein weiteres wesentliches Merkmal des erfindungs gemäßen Zylinderkopfes für eine Brennkraftmaschine zu ersehen. Die mit Schmieröldruck beaufschlagte Stößelbohrung 13 steht über einen Schmierölkanal mit dem oberhalb des Gewindes 26 liegenden Abschnittes der Kipphebel-

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Lagerstücke-Stehbolzen-Bohrung 11 in Verbindung. Der in der Bohrung 11 eingeschraubte Stehbolzen 27 verspannt über eine Mutter 28 ein Kipphebel-Lagerstück 29 gegen einen Ansatz 30 der Bohrung . Am Kipphebel-Lagerstück 29 stützt sich ein Blechkipphebel 31 ab, an dessen einem Ende ein hydraulischer Stößel 32 und an dessen anderem Ende der Schaft des Ventiles 5 angreift. Die Schmierung der zylinderischen Teilflächen zwischen dem Kipphebel-Lagerstück 29 und der entsprechen den Lagerpfanne im Blechkipphebel 31 ist besonders wesentlich und wird gemäß der Erfindung durch radiale Schmierölnuten 33 in der von der Mutter 28 beaufschlagten ebenen Fläche des Kipphebel-Lager-Stückes 29 sichergestellt. Durch die Beaufschlagung der Bohrung 11 des Stehbolzens 27 mit Schmieröldruck kann Schmieröl die zentrale Bohrung des Kipphebel-Lager Stückes 29 hochsteigen und wird an der Mutter 28 über die radialen Schmierölnuten 33 zu den Seitenwangen des Kipphebels 31 geführt, von wo es weiter zur Lager pfanne im Kipphebel 31 gelangt.

Gemäß der Erfindung werden die verschiedenen Einzelteile des Ventil tr lebe s der Brennkraftmaschine öbe? bestimmte Maßnahmen derart gesielt geschillert, d&ß auf die bisher übliche Ts-^ehschmierusg oder Spritsöls chmiar-issg VG^sichüefe vsszassi kann, *.'/ssfc?ch das Sclisaisröi im gesamten Sc!iB.iisrölfeeisla«£ d<ss Brennkraftmaschine weitestgehead frei von Lüfte ins eMüs sea gehalten werden kann.

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Patentansprüche

Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine, mit einem halbkugelförmigen "Verbrennungsraum und etwa radial zu dessen Oberfläche angeordneten Einlaß- und Auslaßventilen, die über Blechkipphebel und Stößel von der obenliegenden Nockenwelle betätigbar sind, wobei benachbart den Nockenwellenlagerstegen aus den die Ventilschaftführungen, die Kipphebel-Lagerstücke-Stehbolzen-Bohrungen und die Stößelführungen aufnehmenden Ansätzen die Nockenwelle überspannende Brücken gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart den mit Schmieröldruck beaufschlagten Stößelführungen (13 und 14) an den Brücken (15) ÖlauffangL^cken (16 und 17) gebildet sind, die aus den Suoßelführungen (13 und 14) austretendes Schmieröl sammeln und über Olablaufbohrungen (18) gezielt auf die entsprechenden Nocken der Nockenwelle (7) ableiten.
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Unterseiten der Ölauffangbecken (16 und 17) im Gußteil des Zylinderkopfes mit angeformte Abtropfnasen (18*) von den Ölablaufbohrungen (18) angeschnitten werden und Abtropfkanten bilden, die für ein gezieltes Abtropfen des Schmieröles auf die entsprechenden Nocken der Nockenwelle (7) sorgen.
3. Zylinderkopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den ölablaufbohrungen (18) aus dünnerem Material bestehende ölführungseinsätze (19) eingepreßt sind, deren mitteler Befestigungsbereich (20) als Vielkantrohr, deren oberes Ende als konischer Trichter (21) und deren unteres Ende als über die Wandstärke der Ölauffangbecken (16 und 17) hinausragende Abtropfkante (22) ausgebildet ist, die für ein gezieltes Abtropfen des Schmieröles auf die entsprechenden Hockender Nockenwelle (7) sorgt.

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4. Zylinderkopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ölablaufbohrungen (18) aus einem geeignetem Kunststoffmaterial bestehende Ö If uhr ungs eins ätze (19' ) eingepreßt sind, die über Rastnasen (20') gegen unbeabsichtigtes Herausfallen gesichert sind und deren Enden für ein gezieltes Abtropfen des Schmieröls auf die entsprechenden Nocken Nockenwelle (7) sorgen.
5. Zylinderkopf nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den mit Schmieröldruck beaufschlagten Stößelführungen (13 und 14) Schmierölkanäle (25) zu oberhalb des Gewindes (26) liegenden Abschnitt der Bohrungen (Hund 12) für die Stehbolzen (27) führen und am Kipphebel-Lagerstück (29) an der von der Mutter (28) beaufschlagten Fläche radiale Schmier ölnuten (33) vorgesehen sind.
6. Zylinderkopf nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der unterhalb der Nockenwelle (?) verlaufende Bodenbereich (23) über Schmierölablauföffnungen (24') mit Schmier ölrückführkanälen (2 ^) in Verbindung steht.

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