DE3401966A1

DE3401966A1 - Vorrichtung fuer die druckversorgung selbsteinstellbarer ventilstoessel eines verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE3401966A1
Application number: DE19843401966
Authority: DE
Inventors: Lars Erik Järna Bergsten; Bengt Georg Södertälje Gadefelt
Original assignee: Saab Scania AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 1983-01-20
Filing date: 1984-01-20
Publication date: 1984-07-26
Also published as: GB8401044D0; SE8300282L; GB2134180B; SE8300282D0; GB2134180A; US4672926A; SE439659B

Description

t D1PL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN

DR.-ING. DIETER BEHRENS DIPL.-ING.; DIPL.-VIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

SaabScania AB Schweigerstrasse 2

20.01.1984 telefon: (089)66*051

telegramm: protectpathnt TELEX: 524070

Vorrichtung für die Druckversorgung selbsteinstellbarer Ventilstößel eines Verbrennungsmotors

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Druckversorgung selbsteinstellbarer Ventilstößel eines Verbrennungsmotors mit mehreren im Zylinderkopf in Reihe angeordneten Ventilen, die über die Ventilstößel von einer in mehreren Lagern auf dem Zylinderkopf über den Ventilen und den Ventilstößeln gelagerten Nockenwelle betätigt werden.

Bekanntermaßen werden die Ventilstößel bei Verbrennungsmotoren über einen in den Zylinderkopf gebohrten, parallel zu den Nockenwellen verlaufenden Verteiler mit hydraulischem Druck versorgt. Wenn der Zylinderkopf in ein Ober- und Unterteil unterteilt ist, d.h. in einen Zylinderblock und eine Nockenwellenbrticke, wobei die Trennfläche in Höhe des unteren Ventilfedersitzes liegt, dann kann dieser Verteiler auch in der Trennfläche liegen. Manchmal besteht der Zylinderkopf mit der Halterung der Ventilstößel aus einem Stück; dann ist der Verteiler außerhalb dieser Halterung in ein hierfür geeignetes Materialstück gebohrt. Der hydraulische Druck wird dann von dem Verteiler über gesonderte Kreuzkanäle den Ventilstößeln und ebenso den Nockenwellenlagern zugeführt.

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Beim Stand der Technik bedeutet die verhältnismäßig große Anzahl Durchlaßbohrungen eine komplizierte Konstruktion und Fertigung des Zylinderkopfes. Der Zylinderkopf muß dafür so gestaltet sein, daß die Wanddicke des Materials für die Bohrungen ausreicht und die Bohrarbeiten ausgeführt werden können. Ferner erfordern die Bohrarbeiten teure Maschinen und großen Zeitaufwand, besonders bei langen Durchlässen, die andere in verschiedenen Richtungen treffen. Je größer die Anzahl der Durchlässe ist, umso größer ist die Gefahr, Fehler zu machen, was zu teurem Zylinderkopf-Ausschuß führen kann.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine vollständig zufriedenstellende Druckversorgung von Ventilstößeln und Nokkenwellenlagern eines Verbrennungsmotors mit Hilfe einer einfachen und billigen Durchlaßvorrxchtung zu gewährleisten, durch welche die erforderliche Anzahl Bohrungen im Zylinderkopf reduziert wird.

Die Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der hydraulische Druck über einen Verteiler zugeführt wird, der parallel zur Ventilreihe verläuft und mehrere Abzweigungen hat. Jede Abzweigung liegt in einer Ebene, die rechtwinklig zu der Nockenwelle durch eines der Lager verläuft und versorgt das Lager und mindestens einen Ventilstößel.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden ein Lager und zwei Ventilstößel von ein und derselben Abzweigung mit öl unter Druck versorgt. Daher können die Abzweigungen an Stellen in der Nähe der Nockenwellenlager zusammengefaßt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mündet jede Abzweigung in einen Hohlraum im Zylinderkopf, der die Halterungen zweier Ventilstößel miteinander verbindet. Diese Ausführung ist aus fertigungstechnischer Sicht besonders günstig, da die zeitaufwendigen Bohrarbeiten in verschiedenen Ebenen wegfallen.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematascher Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig.l eine Teildraufsicht des Zylinderkopfes eines Ottomotors mit teilweise aufgeschnittenem Ventilgehäuse ,

Fig.2 den Schnitt A-A in Fig.l einschließlich eines Teilquerschnitts durch die Kappe des danebenliegenden Lagers und

Fig.3 den Schnitt B-B in Fig.2 mit herausgenommenem Ventilstößel.

Fig.l zeigt den Teil eines Zylinderkopfes 1 eines Reihenmotors mit zwei obenliegenden Nockenwellen 2,3. Der Zylinderkopf 1 ist aus einem Stück gegossen und jede Nokkenwelle 2,3 ist in mehreren Lagern 10 gelagert. An jedem Lager 10 ist eine Lagerkappe 11 mit zwei Schrauben 12 am Zylinderkopf befestigt.

Jede Nockenwelle 2,3 ist herkömmlich mit - nicht abgebildeten - Nocken ausgelegt, welche die Ventile 4,5 über die Ventilstößel 8 gegen die Schräge der Ventilfedern 9 betätigt. Eine Nockenwelle 2 steuert die Auslaßventile und die andere Nockenwelle 3 die Ansaugventile 5.

Die Ausführung des Zylinderkopfes 1 im Bereich der beiden Nockenwellen 2,3 ist im wesentlichen gleich; man kann daher die eine Hälfte als das Spiegelbild der anderen betrachten. Daher wird in der Beschreibung nur auf die eine Hälfte des in der Figur dargestellten Zylinderkopfes 1 Bezug genommen. Da die Ausführung der Nockenwellenlager im wesentlichen gleich ist, wurde nur eines der vier Lager 10 mit Bezugszeichen versehen.

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Parallel zu jeder Nockenwelle 2,3 verläuft ein ölverteilerrohr 13, welches über mehrere Nippel 14 an die Lagerkappen 11 angeschlossen ist. Jedes ölverteilerrohr 13 soll das Schmieröl zu den Lagern 10 leiten, die entweder zwischen zwei Auslaßventilen 4, die paarweise zusammengehören, oder zwischen zwei Ansaugventilen 5, die ebenfalls paarweise zusammengehören, angeordnet sind. Die Ventile jedes Paars sind ein und derselben (nicht abgebildeten) Brennkammer des Motors zugeordnet.

Im Zylinderkopf 1 ist zwischen den Nockenwellen 2,3 eine Wanne 20 angeordnet, von deren Boden Schächte 22 für die nicht abgebildeten Zündkerzen in Richtung Brennkammern abgehen. Wie aus Fig.l ersichtlich ist, hat die Wanne Einbuchtungen 27, die im Zylinderkopf Verstärkungen bilden. Diese Einbuchtungen sind mit Durchgangslöchern für Schrauben 28 versehen, mit denen der Zylinderkopf 1 auf dem nicht abgebildeten Zylinderblock befestigt ist. Der obere Teil der Wanne 20 wird von einem Ventilgehäuse 30 begrenzt, das mit mehreren nicht abgebildeten Schrauben auf dem Zylinderkopf befestigt ist.

Wie aus Fig.2 ersichtlich ist, wird öl von· dem ölverteilerrohr 13 über einen Verbindungsnippel 14 in einen Hohlraum 15 in der Lagerkappe 11 geleitet. Der Hohlraum 15 ist seinerseits mit einem Freiraum 16 rings um eine Schraube 12 verbunden. Die Schraube 12 hat in der Nähe des Freiraumes 16 mindestens eine Querbohrung 17, die mit einem längsverlaufenden mittig gebohrten Durchlaß 18 im unteren Teil der Schraube kommuniziert. Die Schraube 12 erstreckt sich in einen gemeinsamen Hohlraum 25 zweier nebeneinanderliegender Ventilstößellager 23,24.

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Gemäß Fig.3 bildet der Hohlraum 25 einen übergang zwischen den Ventilstößellagern; er kann leicht in den Zylinderkopf 1 gegossen werden. Alternativ kann man diesen Hohlraum ganz vermeiden, indem man die Bohrung 19 soweit erstreckt, daß sie an den Oberlfächen der Ventilstößellager 23,24 mündet, wodurch diese mit hydraulischem Druck versorgt werden.

Die hydraulisch selbsteinstellbaren Ventilstößel 8 sind an sich bekannt und werden daher nicht näher erläutert. Beispiele für derartige Ventilstößel finden sich in den europäischen Patenten Nr. 30780 und 30 781.

Die zylindrische Mantelfläche jedes Ventilstößels 8 weist eine Umfangsnut 6 auf, die über ein Radialloch 7 oder eine radiale öffnung mit dem Innenraum des Ventilstößels 8 kommuniziert. Dies bedeutet, daß öl durch die Nut 6 und die öffnungen 7 in den Ventilstößel 8 gedruckt wird, wenn die Nut 6 mit dem Hohlraum oder Durchlaß 25 in Verbindung steht. Durch eine längsgerichtete Relativbewegung zwischen dem Außenteil des Ventilstößels 8 und einem nicht abgebildeten Innenteil der gegen den Ventilschaft drückt, wird das Spiel zwischen diesen Teilen durch das Drucköl beseitigt.

Somit werden durch das ölverteilerrohr 13 nicht nur die Nockenwellen 2,3 über die Nippel 14 und den Hohlraum 15, sondern auch die Ventilstößel 8 mit Schmieröl unter Druck versorgt, indem das öl über den Freiraum 16, die Querbohrung 17, den längsverlaufenden mittigen Durchlaß 18 in der Schraube 12, die Bohrung 19 und den Hohlraum 25 geleitet wird.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist das ölverteilerrohr 13 aus seiner in Fig.l und 2 dargestellten mittigen Anordnung auf der Lagerkappe 11 ver-

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setzt und an ein Verbindungsstück für die gebohrte Schraube 12 angeschlossen. Der längsverlaufende Durchlaß 18 im unteren Teil der Schraube 12 kommuniziert in ähnlicher Weise wie bei dem in Fig.2 dargestellten Beispiel. Das Drucköl wird über die Längsbohrung 18 in der Schraube 12, die Bohrung 19 und den Hohlraum 25 zu den Ventilstößeln 8 geleitet. In diesem Fall wird das Nockenwellenlager 10 durch öl aus dem Verbindungsstück geschmiert, das seinerseits von dem Hohlraum 15 in der Lagerkappe 11 über den ringförmigen Zwischenraum druckversorgt wird, welcher zwischen der Schraube 12 und dem in die Lagerkappe 11 gebohrten Loch entsteht.

Das Nockenwellenlager 10 und zwei danebenliegende Ventilstößel 8 könnten auch über die äußere der beiden Schrauben 12 mit öl unter Druck versorgt werden, wobei eine Querbohrung die Bohrung dieser Schraube mit einem gemeinsamen Hohlraum zweier nebeneinanderliegender Ventilstößel 8 verbindet. In diesem Fall kann das ölverteilerrohr 13 entweder über die Lagerkappe 1 oder außen auf dem Zylinderkopf 1 auf einer Höhe mit der Querbohrung angeordnet sein. Das Rohr 13 kann durch eine Längsbohrung ersetzt werden, die auf gleicher Höhe in das Material des Zylinderkopfes 1 gebohrt wird.

Claims

D-8000 MÜNCHEN 90 Saab-Scania AB schweigerstrasse 2 20.01.1984 telefon: (089)6620 ji telegramm: protectpatent telex: 524070 Patentansprüche

1.)Vorrichtung für die Druckversorgung selbsteinstellbarer Ventilstößel (8) eines Verbrennungsmotors mit mehreren im Zylinderkopf (1) in Reihe angeordneten Ventilen (4,5), die über die Ventilstößel von einer in mehreren Lagern (10) auf dem Zylinderkopf (1) über den Ventilen und den Ventilstößeln gelagerten Nockenwelle (2,3) betätigt werden,

dadurch gekennzeichnet , daß der hydraulische Druck über einen Verteiler (13) zugeführt wird, der parallel zur Ventilreihe verläuft und mehrere Abzweigungen (14) hat, und daß jede Abzweigung (14,15,18,19) in einer Ebene liegt, die rechtwinklig zu der Nockenwelle (13) durch eines der Lager (10) verläuft und das Lager sowie mindestens einen Ventilstößel (8) mit Druck versorgt.

2. Vorichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß jede Abzweigung (14,15,18,19) in einen Hohlraum (25) im Zylinderkopf (1) mündet, der die Lager (23,24) von zwei Ventilstößeln (8) miteinander verbindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet , daß die zwei Ventilstößel (8) die Ventile (4,5) ein und derselben Brennkammer betätigen.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß jede Abzweigung (14,15,18,19) eine Längsbohrung (18) in einer Schraube (12), mit der die Lagerkappe (11) eines der Lager (10) der Nockenwelle befestigt ist, und eine Bohrung (19) für die Schraube (12) enthält, die in den Hohlraum (25) mündet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Verteiler ein Rohr (13) ist, das am Zylinderkopf (1) angebracht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (13) über der Nockenwelle (2,3) angeordnet ist und daß jede Abzweigung (14,15,18,19) einen Ventilstößel (8) über eine im Lager (10) der Nockenwelle enthaltene Lagerkappe (11) mit hydraulischem Druck versorgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Schraube (12), welche die Lagerkappe (11) auf dem Zylinderkopf (1) hält, nur teilweise von der Abzweigung durchsetzt ist und einen radial zur axialen Bohrung führende Einlaß (17) hat.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagerkappe (11) einen Innenhohlraum (15) hat, welcher das öl vom Verbindungsnippel (14) über den Einlaß (17) in die Schraube leitet.