DE4037188A1 - Schmiersystem fuer die nockenwellenlager einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schmiersystem für die Nocken­ wellenlager im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine ent­ sprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Insbesondere wenn mindestens eine der beiden Nockenwellen mit einer hydraulischen Verstelleinrichtung zur Veränderung der Ventilsteuerzeiten ausgestattet ist, kann es sich als zweckmäßig erweisen, das auf dieser Nockenwelle gelagerte Antriebsrad zusätzlich in der Steuerkastenwand zu lagern, wie dies in der DE-A 32 47 916 dargestellt ist. Zur Schmierung dieses Lagers ist die Rückflußleitung aus der hydraulischen Verstelleinrichtung durch dieses Lager hindurchgeführt und sie setzt sich in einer externen Rohrleitung fort. Die Zuführung des Drucköls zu der Verstelleinrichtung erfolgt über einen Nockenwellenlager und ist dadurch gedrosselt. Um aber die Abmessungen der Verstellein­ richtung klein halten zu können, ist es zweckmäßig, den Druck­ ölzufluß zu dem Steuerelement der Verstelleinrichtung von der Druckleitung der Schmierölpumpe abzuzweigen, wie dies in der Patentanmeldung P 40 23 853.9 vorgeschlagen wurde. Andererseits besteht die Forderung, ein und dieselbe Brennkraftmaschine einmal mit und einmal ohne hydraulische Nockenwellen-Verstell­ einrichtung anbieten zu können, wobei zur Verringerung des Investitions- und Herstellungsaufwandes möglichst viele Gleich­ teile verwendet werden sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Schmiersystem der gattungsgemäßen Art zu schaffen, das ohne große Änderung einer­ seits für Brennkraftmaschinen ohne Nockenwellen-Verstell­ einrichtung zur Schmierung der Nockenwellenlager und anderer­ seits für Brennkraftmaschinen mit hydraulischer Nockenwellen­ -Verstelleinrichtung zur Schmierung der Nockenwellenlager und zur Versorgung der Verstelleinrichtung eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches eins angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einer Brennkraftmaschine ohne Nockenwellen-Verstellein­ richtung dient die Hülse lediglich dazu, eine gedrosselte Verbindung zwischen der Schmierölbohrung und den zu den Nockenwellenlagern führenden Zweigleitungen herzustellen. Soll nun ein und dieselbe Brennkraftmaschine mit einer Verstell­ einrichtung für mindestens eine Nockenwelle ausgestattet werden so ist lediglich eine Lagerstelle für die Nockenwelle in der Steuerkastenwand und eine Schmierölbohrung in dieser Wand zu der Lagerstelle vorzusehen und eine andere Hülse einzusetzen, die eine zusätzliche Öffnung im Bereich dieser Schmierölbohrung aufweist.Diese Lagerstelle und auch diese Schmierölbohrung können von vornherein vorgesehen werden.Für eine Brenn­ kraftmaschine ohne Nockenwellen-Verstelleinrichtung wird die Lagerstelle durch einen Stopfen verschlossen. Der Schmieröldruck für dieses Lager kann dem vollen Druck der Schmierölpumpe entsprechen, so daß die durch dieses Lager mit Drucköl versorgte Nockenwellen-Verstelleinrichtung sehr kompakt ausgeführt werden kann.

Werden die Ventile von den Nocken der Nockenwellen über hydraulische Tassenstößel betätigt, die von dem Schmiersystem der Nockenwellenlager mit Drucköl versorgt werden, so ist in aller Regel ein Rückschlagventil vorgesehen, das ein Entleeren der Tassenstößel bei Stillstand der Brennkraftmaschine ver­ hindert. Dieses Rückschlagventil wird erfindungsgemäß in die Hülse integriert und es liegt daher im Gegensatz zu der üblichen Anordnung im Zylinderblock in geringerem Abstand von den Tassen­ stößel, wodurch das sonst zu beobachtende Startklappern der Hydraulikstößel vermindert werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Hülse gut zugänglich ist, so daß bei einer Verschmutzung oder bei einem Ausfall des Rückschlagsventils die Hülse mit dem Rückschlagventil ohne großen Aufwand ausgetauscht werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden und Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Frontansicht einer Brennkraftmaschine

Fig. 2 einen Teilschnitt entlang Linie 2-2 in Fig. 1 einer Brennkraftmaschine ohne Nockenwellen-Verstelleinrichtung, und

Fig. 3 einen Schnitt ähnlich Fig. 2 einer Brennkraftmaschine mit einer hydraulischen Verstelleinrichtung für die Einlaß-Nockenwelle.

In Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine dargestellt, die ein Zylinderkurbelgehäuse 1 aufweist, auf das ein Zylinderkopf 2 aufgesetzt ist, in welchem eine Einlaßnockenwelle 3 und eine Auslaßnockenwelle 4 gelagert sind, die jeweils ein Kettenrad 5 bzw. 6 tragen, welche über eine Kette 7 von einem auf der Kurbelwelle 8 sitzenden Kettenrad 9 angetrieben werden. Die Kette 7 verläuft in einem Kettenkasten 10 (Fig. 2), der nach unten zum Ölsumpf 11 der Brennkraftmaschine hin offen ist. Aus dem Ölsumpf 11 wird von einer Schmierölpumpe 12 Schmieröl zu den Lagern der Kurbelwelle 8, der Nockenwellen 3 und 4, den nicht gezeigten hydraulischen Tassen­ stößeln und anderen Verbrauchern gefördert. Die Förderung des Schmieröls zu den Verbrauchern im Zylinderkopf 2 erfolgt über einen im Zylinderblock 1 vorgesehenen Schmierölkanal 13, der sich in einer Bohrung 14 im Zylinderkopf 2 fortsetzt. Die Bohrung 14 mündet in ein Sackloch 15 im Zylinderkopf 2. Von dem Sackloch 15 gehen rechte und linke Zweigleitungen 16, 17 aus, die über Stichkanäle 18, 19 mit den Lagerstellen der Nockenwellen 3, 4 in Verbindung stehen. Die Zweig­ leitungen 16 und 17 stehen außerdem über Kanäle 20 und 21 mit den Bohrungen 22 in Verbindung, welche die hydraulischen Tassenstößel aufnehmen, über welche die nicht gezeigten Ventile von den Nocken der Nockenwellen 3 und 4 betätigt werden.

Die Verbindung zwischen der Bohrung 14 und den Zweigleitungen 16 und 17 erfolgt über eine rohrförmige Hülse 23, die sich durch eine Öffnung 24 in der Wand 25 des Steuerkastens 10 hindurch in das Sackloch 15 erstreckt und dessen Innenraum 26 einerseits mit der Bohrung 14 und anderseits über Drosselöffnungen 27 und 28 in der Wand der Hülse 23 mit den Zweigleitungen 16, 17 in Verbindung ist.

Durch die Drosselöffnungen 27 und 28 wird der Schmieröldruck in den Zweigleitungen 16, 17 auf den für die Schmierung der Nocken­ wellenlager und für die Versorgung der Tassenstößel erforderlichen Wert reduziert. In der Hülse 23 ist ein Rückschlagventil 29 angeordnet, das beim Stillstand der Brennkraftmaschine und dadurch bewirktem Stillstand der Schmierölpumpe 12 die Bohrung 14 vom Innenraum 26 der Hülse 23 trennt und dadurch verhindert, daß Öl aus den Zweigleitungen 16 und 17 abfließen kann und die hydraulischen Tassenstößel entleert werden. Die Hülse 23 ist nach außen hin durch einen an der Wand 25 angeschraubten Deckel 30 abgeschlossen. Bei Verschmutzung oder Ausfall des Rückschlagsventils 29 kann die Hülse 23 mit dem Rückschlagventil 29 nach Lösen der Schrauben heraus­ gezogen und durch eine neue ersetzt werden.

In der Ausführung von Fig. 3 ist die Einlaßnockenwelle 3′ mit einer hydraulischen Verstelleinrichtung 31 versehen, mit der die Winkellage der Nockenwelle 3′ gegenüber ihrem Antriebszahnrad 5′ verändert werden kann. Die Verstelleinrichtung 31 enthält einen Hydraulikkolben, der über unterschiedliche Verzahnungen einerseits mit den Nockenwelle 3′ und andererseits mit dem Antriebsrad 5′ verbunden ist und bei einer Verschiebung die Nockenwelle 3′ relativ zum Antriebsrad 5′ verdreht. Die Verschiebung des Hydraulikkolbens erfolgt durch den Druck des von der Schmierölpumpe 12 geförderten Schmieröls. Zur Zuführung des Schmieröls zu der Verstelleinrichtung 31 ist die Nockenwelle 3′ in der Wand 25 des Steuerkastens 10 gelagert und ihre Lagerstelle 32,die bei der Ausführung gemäß Fig. 2 durch einen Stopfen 32a verschlossen ist, steht über eine Bohrung 33 mit der Öffnung 24 in Verbindung, durch welche sich die Hülse 23′ erstreckt. Der Innenraum 26 der Hülse 23′ steht über eine Öffnung 39 in der Wand der Hülse 23′ mit der Bohrung 33 in Verbindung. Über ein Kanalsystem 35 in der Nockenwelle 3′und ein Steuerelement 36, das von einem Elektromagneten 37 in Abhängigkeit von Betriebsparametern verschoben werden kann, wird das Schmieröl der Verstelleinrichtung 31 zugeführt oder von dieser abgeführt. Da im Innenraum 26 der Hülse 24 der volle Druck der Schmierölpumpe 12 wirksam ist, kann dieser Druck durch entsprechende Bemessung der Öffnung 34, der Bohrung 33 und des Kanalsystem 35 zur Verstellung des Hydraulikkolbens in der Verstelleinrichtung 31 ausgenutzt und diese Vorrichtung entsprechend kompakt ausgeführt werden.

Es ist ersichtlich, daß die Versorgung der Nockenwellenlager und der Tassenstößel über die Zweigleitungen 16 und 17 gegenüber der Ausführung von Fig. 2 unverändert geblieben ist. Ein Vergleich der Fig. 2 und 3 zeigt, daß es zur Umwandlung einer Brennkraft­ maschine ohne Nockenwellen-Verstelleinrichtung gemäß Fig. 2 in eine solche mit Nockenwellen-Verstelleinrichtung gemäß Fig. 3 hinsichtlich der Schmierölversorgung lediglich erforderlich ist, eine abgewandelte Hülse 23′ zu verwenden.

Claims (4)

1. Schmiersystem für die Nockenwellenlager im Zylinderkopf (2) einer Brennkraftmaschine, in der zwei Nockenwellen (3, 4) gelagert sind, die von einem stirnseitig am Zylinderblock (1) in einem Steuer­ kasten (10) angeordneten Getriebe (5, 6, 7, 8) angetrieben sind, wobei zur Schmierung der Nockenwellenlager im Zylinderblock (1) ein Schmierölkanal (13) vorgesehen ist, der von einer Schmierölpumpe (12) ausgeht und sich in einer Bohrung (14) im Zylinderkopf (2) fortsetzt, von der eine erste Zweigleitung (16) zu den Lagern der ersten Nockenwelle (3) und eine zweite Zweigleitung (17) zu den Lagern der zweiten Nockenwelle (4) ausgeht, und wobei in dem Schmiersystem Mittel (28, 29) zur Begrenzung des Schmieröldrucks für die Nockenwellenlager- Schmierung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Verbindung zwischen dar Bohrung (14) und den beiden Zweigleitungen (16, 17) eine rohrförmige Hülse (23, 23′) vorgesehen ist, die sich durch eine Öffnung (24) in der Außenwand (25) des Steuerkastens (10) hindurch in ein Sackloch (15) im Zylinderkopf (2) erstreckt, das mit der Bohrung (14) in Verbindung steht und von dem die Zweigleitungen (16, 17) ausgehen, und daß die Hülse (23, 23′) mit den Zweigleitungen fluchtende, als Drosselstellen wirkende Öffnungen (28, 29) aufweist.

2. Schmiersystem nach Anspruch 1 einer Brennkraftmaschine, bei der die Ventile von den Nocken der Nockenwellen über hydraulische Tassenstößel betätigt sind, die von dem Schmiersystem der Nockenwellenlager mit Drucköl versorgt werden, wobei ein Rück­ schlagventil (28) vorgesehen ist, das ein Entleeren der Tassenstößel bei Stillstand der Brennkraftmaschine verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (29) in die Hülse (23) integriert ist.

3. Schmiersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Lagerung einer Nockenwelle (3′) in der Außenwand (25) des Steuerkasten (10) in dieser Wand (25) eine Schmierölbohrung (33) von der Lagerstelle (32) bis zu der die Hülse (23′) aufnehmenden Öffnung (24) vorgesehen ist, und daß die Hülse (23′) im Bereich der Mündung dieser Schmierölbohrung (33) eine Öffnung (34) aufweist.

4. Schmiersystem nach Anspruch 3 für eine Brennkraftmaschine, bei der mindestens eine Nockenwelle (3′) mit einer hydraulischen Verstelleinrichtung (31) versehen und in der Außenwand (25) des Steuerkastens (10) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierölbohrung (33) sowohl zur Versorgung des Nockenwellen­ lagers (32) als auch zur Versorgung der Verstelleinrichtung (31) mit Schmieröl vorgesehen ist.