DE4238318A1 - Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für eine Brennkraft­ maschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen Ventiltrieben werden oftmals die Nockenflächen oder die mit den Nockenflächen zusammenwirkenden Flächen der Ventilstößel mit einer geringen Schräge versehen, um ein Drehen der Tassebstößel zu erreichen. Die Ventilfedern, wel­ che die Ventilstößel an die Nockenflächen andrücken, üben über diese Schrägflächen eine Axialkraft auf die Nockenwelle aus. Zusammen mit dem Führungsspiel des Tassenstößels im Zylinderkopf ergibt sich eine mehr oder minder große Axial­ kraft. Um eine Axialverschiebung der Nockenwelle durch diese Axialkräfte zu vermindern und das Axiallager entlasten zu können, werden die genannten Schrägflächen zum Beispiel bei 4-Ventilmotoren so angeordnet, daß sich die von ihnen erzeug­ ten Axialkräfte aufheben. Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, daß es nicht immer gelingt, die von den Ventilfedern der einzelnen Ventile über die Schrägflächen auf die Nocken­ welle ausgeübten Axialkräfte vollkommen auszugleichen. Wenn nun der auf das Antriebsrad wirkende Zug des Zugmittelge­ triebes der Kraft der Ventilfedern entgegenwirkt, so wird die Nockenwelle so leicht axial verschiebbar, daß eine Axialver­ schiebung bereits bei geringen Axialkräften eintritt. Eine derartige Axialverschiebung hat ein Anschlagen der Nockenwel­ le am antriebsseitigen Lagergehäuse zur Folge. Da die Lager­ schale dieses Lagers in der Regel ein Teil einer Außenwand des Zylinderkopfes ist, kann sich eine als unangenehm empfun­ dene Geräuschentwicklung ergeben, da die Außenwand des Zylin­ derkopfes wie ein Resonanzboden wirkt. Dieser Vorgang tritt vornehmlich im Leerlauf und im unteren Drehzahlbereich und bei betriebswarmer Maschine auf, da bei höheren Drehzahlen die Zeit zu kurz ist, um eine Hin- und Herbewegung der Nockenwelle auszuführen. Auch bei kalter Maschine ist durch die Zähigkeit des Schmieröls in den Lagern die Tendenz zu einem Hin- und Herbewegen der Nockenwelle gering.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen Ventiltrieb der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem ein Hin- und Herbe­ wegen der Nockenwelle im Betrieb wirksam verhindert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird durch den Druck in der Druckkammer die Nockenwelle mit einer Schulter in defi­ nierter Anlage an einer Stirnseite des Lagers gehalten, so daß auf die Nockenwelle einwirkende Axialkräfte aufgenommen werden und keine axiale Verschiebung der Nockenwelle zur Folge haben. Der Vorschlag hat außerdem den Vorteil, daß die Wirkung unabhängig von der Größe des Axialspieles ist.

Die Druckkammer ist vorzugsweise zwischen der Stirnfläche der antriebsseitigen Schulter und der dieser gegenüberliegenden Stirnfläche des Lagers angeordnet.

Die Druckkammer kann durch einen Zweigkanal mit dem Schmier­ ölkanal in dem Zylinderkopf in Verbindung stehen. Es kann jedoch auch im entlasteten Bereich des Lagers eine Nut vorge­ sehen werden, welche die Druckkammer mit dem in die Lagerflä­ che einmündenden Schmierölkanal verbindet.

Das Radialspiel zwischen der Umfangsfläche der betreffenden Schulter und der diese umgebenden Kreisringfläche sollte im wesentlichen gleich dem Lagerspiel sein, da sonst eine zu große Leckage aus der Druckkammer eintritt.

Die halbkreisförmigen Flächen können von an die Stirnfläche der Lagerschale und an die Stirnfläche des Lagerdeckels ange­ formten Ringsegmenten gebildet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in welcher das an­ triebsseitige Ende einer Nockenwelle und das antriebsseitige Lager teilweise geschnitten dargestellt sind.

Der dargestellte Ventiltrieb weist eine Nockenwelle 1 auf, die mit Nocken 2 zur Betätigung nicht dargestellter Ventile versehen ist und an ihrem in der Zeichnung linken Ende ein Antriebsrad 3 trägt, das mit einem nicht dargestellten Zug­ mittel, also einer Kette oder einem Zahnriemen, zusammen­ wirkt. An ihrem antriebsseitigen Ende ist die Nockenwelle 2 in einem Lager 4 gelagert, das aus einer am Zylinderkopf 5 angeformten Lagerschale 6 und einem aufgeschraubten Lager­ deckel 7 besteht, welche eine Lagerfläche 8 definieren. Die Nockenwelle 1 weist eine Lagerfläche 9 auf, die von seitli­ chen Schultern 10 und 11 begrenzt ist. In die Lagerfläche 8 mündet ein Kanal 12 für die Zuführung von Schmieröl zum Lager 4. Um eine axiale Fixierung der Nockenwelle 1 zu erreichen, ist zwischen der antriebsseitigen Stirnfläche 13 des Lagers 4 und der Stirnfläche 14 der antriebsseitigen Schulter 10 eine Druckkammer 15 vorgesehen, die radial nach außen zu von halb­ kreisförmigen, sich zu einer Kreisringfläche ergänzenden Flächen 16 und 17 an der Lagerschale 6 bzw. an dem Lager­ deckel 7 begrenzt ist. Die Flächen 16 und 17 werden im Aus­ führungsbeispiel von den Innenflächen von an die Stirnfläche der Lagerschale 6 bzw. an die Stirnfläche des Lagerdeckels 7 angeformten Ringsegmenten 18 und 19 gebildet. Die Druckkammer 15 steht mit dem Ölzuflußkanal 12 durch eine Ringnut 19 und eine Längsnut 20 in der Lagerfläche 8 in Verbindung. Im Be­ trieb wird unter Druck stehendes Schmieröl in die Druckkammer 15 eingeführt, wodurch erreicht wird, daß die Nockenwelle 1 in der Zeichnung nach links geschoben wird, bis die Stirnflä­ che 21 der Schulter 11 an der Stirnfläche 22 des Lagers 4 anliegt.

Das Radialspiel zwischen den Ringsegmenten 16, 17 und der Um­ fangsfläche der Schulter 10 ist etwa so groß wie das Lager­ spiel, d. h. das Spiel zwischen den Flächen 8 und 9, womit die Leckage aus der Druckkammer 15 auf einen zulässigen Wert be­ schränkt wird.

Grundsätzlich könnte die Druckkammer 15 auch auf der anderen Seite des Lagers, also zwischen der Stirnfläche 21 der Schul­ ter 11 und der gegenüberliegenden Stirnfläche 22 des Lagers 4, angeordnet werden.

Die Schulter 11 trägt im Ausführungsbeispiel ein Zahnrad 23 zum Antrieb einer zweiten, im Zylinderkopf 5 gelagerten Nockenwelle.

Claims (6)

1. Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit einer Nocken­ welle (1), die im Zylinderkopf (5) gelagert ist und außer­ halb eines Lagers (4), das aus einer am Zylinderkopf ange­ brachten Lagerschale (6) und einem Lagerdeckel (7) be­ steht, ein mit einem Zugmittel zusammenwirkendes Antriebs­ rad (3) trägt, und mit einem Kanal (12 ) zur Zuführung von Schmieröl zu diesem Lager, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (1) auf jeder Seite ihrer Lagerfläche (9), mit der sie in dem antriebsseitigen Lager (4) gela­ gert ist, eine Schulter (9, 10) aufweist, deren Durchmes­ ser größer ist als der Durchmesser der Lagerfläche (9), und daß zwischen der Stirnfläche (14) einer Schulter (10) und der gegenüberliegenden Stirnfläche (13) des Lagers (4) eine Druckkammer (15) vorgesehen ist, die radial nach außen zu durch an die Lagerschale (6) und den Lagerdeckel (7) angeformte, sich zu einer Kreisringfläche ergänzenden halbkreisförmigen Flächen (16, 17) begrenzt ist und die mit dem Schmierölkanal (12) in Verbindung steht.

2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (15) zwischen der Stirnfläche (14) der antriebsseitigen Schulter (10) und der dieser gegenüber­ liegenden Stirnfläche (13) des Lagers (4) angeordnet ist.

3. Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Druckkammer (15) durch eine Nut (20) im ent­ lasteten Bereich des Lagers (4) mit dem Schmierölkanal (12) in Verbindung steht.

4. Ventiltrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lagerfläche (8) eine Ringnut (19) vorgesehen ist, in welche der Schmierölkanal (12) mündet und von dem die Längsnut (20) ausgeht.

5. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die halbkreisförmigen Flächen (16, 17) von an die Stirn­ fläche der Lagerschale (6) und an die Stirnfläche des Lagerdeckels (7) angeformten Ringsegmenten (18, 19) gebil­ det sind.

6. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Radialspiel zwischen der Umfangsflä­ che der die Druckkammer (15) begrenzenden Schulter (10) und der diese umgebenden Kreisringfläche (16, 17) im we­ sentlichen gleich dem Lagerspiel ist.