DE4244052C2 - Vorrichtung zur Schmierung einer Kraftübertragungskette - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schmierung einer Kraftübertragungskette in einer Verbrennungsmaschine, mit einer zur Übertragung einer Drehbewegung von einer Kurbelwelle auf eine Nockenwelle dienenden Kette, wobei sich ein Teil einer jeden Welle jeweils durch einen Schmieröl enthaltenden Kurbelwellenraum bzw. Nockenwellenraum hindurch erstreckt und wobei die Kette von einem Schmieröl enthaltenden Kettenkasten umgeben ist.

Bei einer herkömmlichen Verbrennungsmaschine wird die erforderliche Schmierung beispielsweise durch innerhalb eines zwischen dem Motorblock, der Ölwanne, der Nockenabdeckung und einer Abdeckung der Steuerkette gebildeten Raumes befindliches Öl bewerkstelligt. Da der Schmierraum kontinuierlich ausgebildet ist und da das in diesem Raum befindliche Öl zur Schmierung aller Komponenten bzw. Teile des Motors, einschließlich der Kurbelwelle, der Nockenwelle, der Steuerkette und anderer bewegbarer Teile, dient, neigt das Schmieröl sich in der Schmiereigenschaft zu verschlechtern oder schnell zu kontaminieren, was eine Dehnung der Steuerkette und somit eine Verkürzung der Standzeit aufgrund einer unzureichenden Schmierung zur Folge hat.

Aus der DE 30 29 964 C2 ist eine Vorrichtung zur Schmierung einer Kraftüber­ tragungskette in einer Verbrennungsmaschine mit allen Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs bekannt. Bei der bekannten Verbrennungsmaschine sind zwei voneinander vollständig unabhängige Schmiereinrichtungen vorgesehen. Die erste Schmiereinrichtung 20 wird durch einen vollständig geschlossenen Ölbadvorrats­ behälter 24 - dem Nockenwellenraum - gebildet, in dem die Nockenwelle 32 teilweise aufgenommen ist. Aus dem Behälter 24 erstreckt sich ein Teil der Nockenwelle 32 durch die Abdeckplatte 36 abgedichtet in den Kettenkasten hinein. Eine Schmierölströmung zwischen dem Behälter 24 und dem Kettenkasten ist nicht möglich.

Die zweite Schmiereinrichtung 22 ist von der ersten Schmiereinrichtung 20 vollständig getrennt und ist unter anderem zur Schmierung der Kurbelwelle 42 und der Steuerkette 48 vorgesehen. Eine direkte Schmierölströmung zwischen dem die Kurbelwelle 42 aufnehmenden Kurbelwellenraum und dem Kettenkasten ist ohne jegliche Dichtung möglich. Für sowohl die Kurbelwelle 42 als auch die Steuerkette 48 wird dasselbe Schmiermittel verwendet.

Des weiteren ist aus der DE 37 14 087 A1 eine von einer Maschine angetriebene gemeinsame Pumpeneinheit zur Zuführung von Öl zu einerseits der Maschine und andererseits dem Getriebe in voneinander separierten Ölkreisläufen offenbart. Der Vorteil einer derartigen Pumpeneinheit liegt darin, daß bei noch ausgerückter Kupplung eine Vorschmierung des Getriebes bei laufender Brennkraftmaschine erfolgen kann.

Schließlich ist aus der US 36 41 990 ein Verbrennungsmotor bekannt, bei dem die Antriebsverbindung zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle über ein Zahnradgetriebe erfolgt. Sowohl das Zahnradgetriebe als auch Teile der Nockenwelle und der Kurbelwelle sind in einer zur Schmierung dienenden Kammer angeordnet.

Ausgehend vom Stand der Technik nach der DE 30 29 964 C2 liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der eine Erhöhung der Lebensdauer der Kette realisiert ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Schmierung einer Kraftübertragungskette löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des einzigen Patentanspruchs. Danach ist die Vorrichtung der eingangs genannten Art derart ausgebildet, daß Wellendichtungen zur Verhinderung einer direkten Schmierölströmung sowohl aus dem Nockenwellenraum als auch aus dem Kurbelwellenraum in das Innere des Kettenkastens vorgesehen sind, so daß im Kettenkasten ein Schmieröl mit geringerer Kontamination bereitgestellt ist.

In erfindungsgemäßer Weise ist eine Schmierung mit unabhängigem, öldichtem Raum zur Installation einer Kraftübertragungskette vorgesehen. Das Schmieröl wird in diesem Raum gehalten. Alternativ kann das Schmieröl über einen einen Ölfilter aufweisenden Zirkulationspfad bereitgestellt werden.

Da der Raum zur Installation der Kraftübertragungskette öldicht ausgeführt ist, läßt sich das zur Schmierung der Kette dienende Öl ausschließlich der Kette zuführen. Da das Öl nicht zur Schmierung anderer Motorteile verwendet wird, wird es auch nicht aufgrund von Kontamination durch zur Schmierung der anderen Motorteile verwendetes Öl seine Schmiereigenschaften verschlechtern.

Alternativ könnte dann, wenn das zur Schmierung anderer Motorteile dienende Öl auch zur Schmierung der Kraftübertragungskette verwendet würde, in erfindungsgemäßer Weise dieses Öl daran gehindert werden, direkt aus den zuvor genannten, die anderen Maschinenteile umgebenden Räumen, d. h. aus dem Bereich der Ölwanne oder der Nockenabdeckung, zu der Einfassung bzw. zu dem Gehäuse der Kraftübertragungskette zu gelangen. Vielmehr würde das Öl gefiltert werden, bevor es in die Einfassung gelangt.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Lehre in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird auf die nachfolgende Erläuterung von drei Ausführungsbeispielen der Erfindung verwiesen. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in einem Querschnitt einen Teil eines Verbrennungsmotors mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Schmierung einer Kraftübertragungskette,

Fig. 2 in einem Querschnitt - ähnlich der Darstellung in Fig. 1 - einen Teil eines Verbrennungsmotors mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 3 in einem Querschnitt - ähnlich der Darstellungen in den Fig. 1 und 2 - einen Teil eines Verbrennungsmotors mit einem dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 4 in einem Querschnitt - ähnlich den Fig. 1 bis 3 - einen Teil eines Verbrennungsmotors mit einer herkömmlichen Schmierung einer Kraftübertragungskette,

Fig. 4 zeigt einen Verbrennungsmotor mit herkömmlicher Ölschmierung. Die zum Betrieb erforderliche Schmierung erfolgt dort durch ein in einem kontinuierlichen Raum 62 enthaltenes Öl, wobei der Raum 62 durch den Motorblock, eine Ölwanne 54, eine Nockenabdeckung 56 und einen Kettenkasten 58 gebildet ist.

Das in dem Raum 62 enthaltene Öl dient zur Schmierung verschiedener Komponenten des Motors inklusive der Kurbelwelle 68, der Nockenwelle 70 und der Steuerkette 60. Wie bereits zuvor erwähnt, neigt das Öl zur Verschlechterung der Schmiereigenschaft oder zur Kontamination innerhalb kurzer Zeit, wodurch sich die Steuerkette - mangels schlechter bzw. unzureichender Schmierung - frühzeitig dehnt und Schaden nimmt.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist im Rahmen eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Zylinderblock 12 mit einer Ölwanne 14, einer Nockenabdeckung 16 und einem Kettenkasten 18 versehen. Eine Steuerkette 20 ist in einem Raum 22 innerhalb des Kettenkastens 18 installiert. Der Raum 22 ist von einem weiteren Raum 24 sowie einem Raum 26 getrennt, wobei der Raum 24 durch den Zylinderblock 12 und die Ölwanne 14 und der Raum 26 durch den Zylinderblock 12 und die Nockenabdeckung gebildet sind. Eine Kurbelwelle 28 und eine Nockenwelle 30 erstrecken sich in den Raum 22 der Steuerkette 20. Auf den Wellen 28 und 30 vorgesehene Öldichtungen 32, 34 halten den Raum 22 der Steuerkette 20 öldicht. Bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel wird eine bestimmte Menge des Schmieröls zur Schmierung der Steuerkette 20 in den Raum 22 geleitet und verbleibt dort. Das innerhalb der Räume 24 und 26 befindliche Schmieröl vermischt sich jedenfalls nicht bzw. zu keiner Zeit mit dem Öl in Raum 22.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welches dem zuvor erörterten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme ähnelt, daß nunmehr das zur Schmierung der Steuerkette dienende Öl über einen Schmierölkreislauf zur Verfügung gestellt wird. Im oberen Teil des Steuerkettenkastens 18' ist eine Öleinlaßöffnung 36 ausgebildet. Im unteren Teil des Steuerkettenkastens 18' befindet sich eine Ölauslaßöffnung 38. Zwischen der Ölauslaßöffnung 38 und der Öleinlaßöffnung 36 ist in einem externen Zirkulationspfad eine Ölpumpe 40 installiert. Die Ölpumpe 40 ist vorzugsweise mit einem in der Figur nicht gezeigten Filter versehen, durch den das Schmieröl für die Steuerkette 20 zirkuliert. Folglich wird bei dem hier in Rede stehenden Ausführungsbeispiel die Steuerkette über eine Druckölschmierung geschmiert, die ständig sauberes Öl an die Steuerkette fördert. Auch hier ist das innerhalb des Nockenwellenraumes und Kurbelwellenraumes befindliche Öl daran gehindert, sich mit dem Schmieröl für die Steuerkette zu mischen.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Einfassung der Steuerkette von dem Nockenwellenraum und dem Kurbelwellenraum getrennt. Die Kurbelwelle 28' ist hohl ausgeführt und weist einen sich axial erstreckenden Ölversorgungspfad 42 auf. Dieser Ölversorgungspfad 42 führt unter Druck befindliches Schmieröl zu Kolbenlagern und ebenso zu dem Raum der Steuerkette. Ein an der Kurbelwelle innerhalb des Raums der Steuerkette befestigter Zahnkranz 44 weist eine mit dem Ölversorgungspfad 42 strömungsverbundene Öleinlaßöffnung 46 auf. Der untere Teil des Steuerkettenkastens 18" weist eine Ölauslaßöffnung 38' auf. Durch die Ölpumpe des Motors wird gefiltertes Schmieröl zur Schmierung der Steuerkette in das Innere des Kettenkastens 18", durch den Ölversorgungspfad 42 in der Kurbelwelle 28' und die Öleinlaßöffnung 46 in dem Zahnkranz 44 der Kurbelwelle 28' gefördert. Eine direkte Strömung verschmutzten Öles aus dem Raum der Kurbelwelle und dem Raum der Nockenwelle in den Raum der Steuerkette ist verhindert. Folglich läßt sich mit der in Fig. 3 gezeigten Schmierung sauberes Öl ständig zu der Kraftübertragungskette fördern.

Bei den zuvor erörterten Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 3 ist eine Kontamination und Verschlechterung des mit der Kette in Kontakt befindlichen Schmieröls durch Verhinderung einer direkten Schmierölströmung des zur Schmierung anderer Motorkomponenten dienenden Öls in den Raum der Steuerkette minimal gehalten. Da der Raum zur Montage der Steuerkette öldicht gehalten werden kann, ist es desweiteren möglich, zur Schmierung der Kraftübertragungskette ein besonderes Öl zu verwenden.

Bei Kraftfahrzeugmotoren, insbesondere bei Dieselmotoren und mit verbleitem Kraftstoff arbeitenden Motoren, ist zur Vermeidung einer Dehnung der Kette der Einsatz einer Qualitätskette erforderlich. Unter Zugrundelegung dieser Erfindung ist es möglich, das Kettengewicht durch Realisierung guter Schmierbedingungen zu verringern.

Obwohl die erfindungsgemäße Lehre voranstehend in Verbindung mit der Schmierung einer Steuerkette eines Verbrennungsmotors erörtert wurde, läßt sich die erfindungsgemäße Lehre auch zur Schmierung anderer Kraftübertragungsketten anwenden, beispielsweise bei Ketten in Maschinen bzw. Motoren außerhalb von Kraftfahrzeugen.

Ohne von der erfindungsgemäßen Lehre abzuweichen, lassen sich auch weitere, von den zuvor beschriebenen Modifikationen abweichende zahlreiche Ausführungen realisieren.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur Schmierung einer Kraftübertragungskette in einer Verbrennungsma­ schine, mit einer zur Übertragung einer Drehbewegung von einer Kurbelwelle (28, 28') auf eine Nockenwelle (30) dienenden Kette (20), wobei sich ein Teil einer jeden Welle (28, 28', 30) jeweils durch einen Schmieröl enthaltenden Kurbelwellenraum (24) bzw. Nockenwellenraum (26) hindurch erstreckt und wobei die Kette (20) von einem Schmieröl enthaltenden Kettenkasten (18, 18', 18") umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß Wellendichtungen (32, 34) zur Verhin­ derung einer direkten Schmierölströmung sowohl aus dem Nockenwellenraum (26) als auch aus dem Kurbelwellenraum (24) in das Innere des Kettenkastens (18, 18', 18") vorgesehen sind, so daß im Kettenkasten (18, 18', 18") ein Schmieröl mit geringerer Kontamination bereitgestellt ist.