DE4433278B4

DE4433278B4 - Schmierung des Ventiltriebes

Info

Publication number: DE4433278B4
Application number: DE19944433278
Authority: DE
Inventors: Rolf Coester; Heinz Willms
Original assignee: Deutz AG
Current assignee: Caterpillar Energy Solutions GmbH
Priority date: 1994-09-19
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: DE4433278A1

Abstract

Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein Pleuel angelenkt ist, das einen Kolben trägt, der in einem von einem Zylinderkopf mit eingesetzten Gaswechselventilen abgedeckten Zylinder bewegbar ist, wobei die Gaswechselventile über Stoßstangen und Kipphebel, die auf einem an einem Kipphebelbock befestigten Kipphebelbolzen gelagert sind, betätigbar sind, und wobei den bewegten Teilen des Ventiltriebs Öl zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hauptölkanal (22) von dem Kurbelgehäuse ausgehend in der Auflagefläche des Kipphebelbocks (11) auf dem Zylinderkopf (1) mündet und von dort in ein Ölverteilsystem verzweigt und dass der Kipphebelbock (11) eine angenähert dreieckige Grundform im Bereich der Auflagefläche auf dem Zylinderkopf (1) aufweist und innerhalb der angenäherten Dreiecksfläche eine Ringnut (21) als Teil des Ölverteilsystems eingelassen ist, die mit dem Hauptölkanal (22) und zumindest einer Befestigungsbohrung (13b) für den Kipphebelbock (11) und weiter mit dem Kipphebelbolzen (14) zusammenwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein Pleuel angelenkt ist, das einen Kolben trägt, der in einem von einem Zylinderkopf mit eingesetzten Gaswechselventilen abgedeckten Zylinder bewegbar ist, wobei die Gaswechselventile über Stoßstangen und Kipphebel, die auf einem an einem Kipphebelbock befestigten Kipphebelbolzen gelagert sind, betätigbar sind, und wobei den bewegten Teilen des Ventiltriebs Öl zugeführt wird.

Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der DE 38 42 887 C2 bekannt. Dabei weist diese Brennkraftmaschine im Bereich neben einem Kipphebelbock eine mit dem Schmierölkreislauf verbundene Austrittsöffnung auf. Das aus dieser Austrittsöffnung austretende Öl schmiert die bewegten Teile des Ventiltriebes.

Aus der EP 0 074 875 A2 ist bekannt, den Kipphebelbock im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit geeigneten Bohrungen zu versehen, durch die Öl zu den zu schmierenden Stellen des Ventiltriebs geleitet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, bei der die Schmierung des Ventiltriebes gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Hauptölkanal von dem Kurbelgehäuse ausgehend in der Auflagefläche des Kipphebelbocks auf dem Zylinderkopf mündet und dort in ein Ölverteilsystem verzweigt. Durch diese Ausbildung gelangt das Öl an eine zentrale Verteilstelle in dem Ventiltrieb, von wo aus es auf kurzem Wege zu den im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordneten Bauteilen des Ventiltriebes geleitet werden kann. Dabei sind durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung keine zusätzlichen Leitungen erforderlich, da sowohl der Hauptölkanal als auch das Ölverteilsystem in Form eines Kanalsystems in vorhandenen Bauteilen der Brennkraftmaschine eingearbeitet ist. Des Weiteren kann durch die Bemessung des Durchmessers der einzelnen Kanäle in einfacher Art und Weise eine Steuerung des Öldurchflusses und damit die gezielte und genaue Zumessung von vorbestimmten Ölmengen zu einzelnen zu schmierenden und/oder zu kühlenden Bauteilen des Ventiltriebes erreicht werden. Es ist alternativ selbstverständlich auch möglich, in die einzelnen Kanäle eine Drossel einzusetzen oder aber nur einen Teilbereich des Kanals mit einem den Durchfluss bestimmenden Durchmesser zu fertigen. Dabei weist der Kipphebelbock eine angenähert dreieckige Grundform im Bereich der Auflagefläche auf dem Zylinderkopf auf und es ist innerhalb der angenäherten Dreiecksfläche eine Ringnut eingelassen, die mit dem Hauptölkanal und zumindest einer Befestigungsbohrung für den Kipphebelbock und den Kipphebelbolzen zusammenwirkt. Zunächst einmal ist durch die Ausbildung des Kipphebelbocks in einer angenähert dreieckigen Grundform eine stabile und verbindungssteife Bauform gewährleistet, die für einen zuverlässig und genau arbeitenden Ventiltrieb günstig ist. Durch die Einarbeitung einer Ringnut in die Grundfläche des Kipphebelbocks kann ein aus konstruktiven Gründen gegebenenfalls erforderlicher Versatz zwischen der Mündung des Hauptölkanals und dem weiterleitenden Ölverteilsystems leicht ausgeglichen werden, da eine derartige Ringnut ohne großen Bearbeitungsaufwand in die Grundfläche des Kipphebelbocks eingearbeitet werden kann. Dadurch, dass die Ringnut mit einer Befestigungsbohrung für den Kipphebelbock zusammenwirkt wird ein zusätzlicher Kanal zu dem Kipphebelbolzen eingespart, da das Öl durch die entsprechend dimensionierte Befestigungsbohrung geleitet wird.

In Weiterbildung der Erfindung wirkt die Befestigungsbohrung mit Kanälen in dem Kipphebelbolzen und den darauf gelagerten Kipphebeln zusammen. Dadurch wird die Zuführung des Öls zu den zu schmierenden Stellen des Ventiltriebs weitgehend vereinfacht, da soweit wie möglich auf vorhandene Bohrungen zur Verteilung des Öls zurückgegriffen wird. Dabei ist im übrigen eine absolute Öldichtheit in den Übergangsbereichen der einzelnen Bauteile nicht erforderlich, da dieser Raum insgesamt durch den Ventildeckel abgedeckt ist.

In Weiterbildung der Erfindung sind die zuvor genannte Befestigungsbohrung und weitere Befestigungsbohrungen in den Eckbereichen der angenäherten Dreiecksfläche des in diesem Bereich nach Art des Dreibeins ausgebildeten Kipphebelbocks angeordnet. Diese Ausbildung ermöglicht eine außerordentlich steife und feste Struktur des Kipphebels, was – wie zuvor geschildert – für einen steifen Ventiltrieb auch unter Berücksichtigung der Geräuschemission vorteilhaft ist. Zur Befestigung des Kipphebelbolzens auf dem Kipphebelbock sind im übrigen in einem Eckbereich zwei Befestigungsbohrungen nebeneinanderliegend angeordnet. Dadurch ist eine feste und genaue Montage des Kipphebelbolzens auf dem Kipphebelbock ermöglicht.

In Weiterbildung der Erfindung münden ausgehend von dem Kipphebelbolzen durch den Kipphebel und eine Ventileinstellschraube geführte Kanäle an der Betätigungsfläche einer wannenförmig ausgebildeten Ventilbrücke. Eine Ventilbrücke wird eingesetzt, um den mit zwei Ein- und/oder Auslassventilen bestückten Zylinderkopf von einem Kipphebel betätigen zu können. Dabei überträgt der Kipphebel die von der Nockenwelle bewirkten Bewegungen auf die Ventilbrücke, die die Hubbewegungen auf die Gaswechselventile überträgt. Der Ölkanal mündet nun derart in eine in die Ventilbrücke eingelassenen Wanne, das von dieser ausgehend das aufgefangene Öl zu den Gaswechselventilen geführt wird.

In Weiterbildung der Erfindung ist zusätzlich in die die Wanne aufweisende Ventilbrücke eine Verbindungsöffnung zu einer in die Ventilbrücke eingelassenen Führungsbolzenbohrung eingearbeitet. Durch diese bindungsöffnung gelangt das Öl auch zu dieser Lagerstelle, so dass auch hier die notwendige Schmierung sichergestellt ist.

In Weiterbildung der Erfindung münden ausgehend von dem Kipphebelbolzen Kanäle über eine Kugel-Pfannenverbindung in einen Stoßstangenkanal. Dadurch wird einerseits die Kugel-Pfannenverbindung ge schmiert, wobei das Öl dann aber von dieser Verbindung durch den Stoßstangenkanal weiter in Richtung zu der Nockenwelle geleitet wird. Dabei mündet dann der Stoßstangenkanal in einem Rollenstößel, der in dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine gelagert ist und mit einer Rolle auf der Nockenwelle abrollt. Durch den Stoßstangenkanal wird nun insbesondere der innere Bereich des Rollenstößels mit Öl versorgt.

In Weiterbildung der Erfindung zweigt von dem Hauptölkanal ein Stichkanal ab, der an dem Außenumfang des Rollenstößels mündet. Durch diesen Stichkanal wird gezielt Öl an den Außenumfang des Rollenstößels geleitet, so daß auch hier eine zuverlässige Schmierung sichergestellt ist. Alternativ ist es aber auch denkbar, durch eine entsprechende Ausbildung beispielsweise in Form einer Bohrung das über den Stoßstangenkanal in das innere des Rollenstößels geleitete Öl auch nach außen zu leiten.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in der Zeichnung beschrieben, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.
Es zeigen:
1 einen Schnitt durch einen Zylinderkopf und die Schmierölkanäle im Ventiltrieb,
2 eine Ansicht eines Kipphebelbocks von unten und 3 einen Schnitt durch einen Kipphebelbock.
Eine Brennkraftmaschine weist in bekannter Art und Weise ein Kurbelgehäuse auf, in der eine Kurbelwelle gelagert ist, an der zumindest ein Pleuel angelenkt ist. Dieses Pleuel trägt einen Kolben, der in einem von einem Zylinderkopf 1 mit eingelassenen Gaswechselventilen 2a, 2b abgedeckten Zylinder bewegbar ist. Die Gaswechselventile 2a, 2b werden von Stoßstangen 3 über Kipphebel 4 und Ventilbrücken 5 betätigt. Dabei ist in dem Ausführungsbeispiel der Zylinderkopf 1 als sogenannter 4-Ventil-Kopf ausgebildet und weist somit zwei Einlaßventile und zwei Auslaßventile auf. Dabei werden jeweils die zwei Ein- oder Auslaßventile über je eine Ventilbrücke 5 miteinander verbunden, so dass diese Ventile über je einen einzigen Kipphebel 4 betätigbar sind.
Die Gaswechselventile 2a, 2b sind im übrigen in Ventilführungen 6a, 6b geführt, wobei die Ventilführungen 6a, 6b in den Zylinderkopf 1 eingesetzt sind. Gehalten werden die Gaswechselventile 2a, 2b von Ventilfedern 7a, 7b, die sich auf mit dem Zylinderkopf 1 zusammenwirkenden Auflagetellern 8a, 8b und Ventiltellern 9a, 9b abstützen. Dabei werden die Ventilteller 9a, 9b beispielsweise durch Keile an dem Ventilschaft 10a, 10b gehalten. Die Ventilfedern 7a, 7b sind im übrigen als Doppelfedern mit einer Innen- und einer Außenfeder ausgebildet. Auf dem Zylinderkopf 1 ist ein Kipphebelbock 11 mittels Schrauben 12a, 12b verschraubt. Diese Schrauben 12a, 12b sind durch Befestigungsbohrungen 13a, 13b in den Eckbereichen der angenäherten Dreiecksfläche des Kipphebelbocks 11 (2) angeordnet. Dabei sind in zwei Eckbereichen je eine gleiche Schraube 12a vorgesehen, während in dem dritten Eckbereich zwei Schrauben 12b vorgesehen sind, wobei diese Schrauben 12b zusätzlich den Kipphebelbolzen 14 auf dem Kipphebelbock 11 festlegen. Auf den Kipphebelbolzen 14 sind auf beiden Seiten seitlich den Schrauben 12b Kipphebel 4 zur Betätigung einerseits der Einlassventile und andererseits der Auslassventile aufgeschoben.
Von der Stoßstange 3 wird die Betätigungsbewegung über eine Kugel-Pfannenverbindung 15 auf den Kipphebel 4 übertragen. Der Kipphebel 4 dreht entsprechend auf dem Kipphebelbolzen 14 und bewegt über eine Ventilspieleinstellschraube 16 die Ventilbrücke 5, die auf einem Führungsbolzen 17 verschiebbar gelagert ist. Von der Ventilbrücke 5 wird die Bewegung dann auf die Gaswechselventile 2a, 2b weitergeleitet. Hierbei ist bei der Kontaktfläche zu dem Gaswechselventil 2a eine weitere Ventilspieleinstellschraube 18 zur Einstellung des Ventilspiels vorgesehen. Abgedeckt wird im übrigen der gesamte Kipphebelraum von einem Ventildeckel 19. Dieser kann durch eine Befestigungsschraube, die in eine Gewindebohrung 20 des Kipphebelbocks 11 einschraubbar ist, befestigt werden.
In die Grundfläche des Kipphebelbocks 11 (2) ist eine Ringnut 21 eingelassen, die mit einem Hauptölkanal 22 in Verbindung steht. Über den Hauptölkanal 22 gelangt Öl aus dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine in die Ringnut 21 und wird von der Ringnut 21 in die Befestigungsbohrungen 13b geleitet. Von den Befestigungsbohrungen 13b gelangt das Öl über Kanäle 23a, 23b in den Kipphebelbolzen 14 und den Kipphebel 4 und die Ventilspieleinstellschraube 16 in eine Wanne 24, die in die Ventilbrücke 5 eingelassen ist. Von dieser Wanne 24 gelangt das Öl zu den zu schmierenden Stellen der Gaswechselventile 2a, 2b. Weiter führt von der Wanne 24 eine Verbindungsöffnung 25 zu dem Führungsbolzen 17, so daß auch diese Bewegungsfläche geschmiert ist. Auf der anderen Seite des Kipphebels 4 führt der Kanal 23b zu der Kugel-Pfannenverbindung 15 mit der Stoßstange 3. Von dort gelangt das Öl in einen Stoßstangenkanal 26, um über diesen zu dem Rollenstößel geleitet zu werden.
In eine Sacklochbohrung 27 (2 und 3) ist ein Fixierstift einsetzbar, der den Kipphebelbock 11 in einer genauen Position auf dem Zylinderkopf 1 ausrichtet. Zu bemerken ist noch, daß die Ventilbrücke 5 gegen Verdrehen auf dem Führungsbolzen 17 durch eine Führungsvorrichtung 28 gesichert ist. Diese Führungsvorrichtung 28 ist kreisbogenförmig ausgebildet und an die Kontur der Ventilteller 9a, 9b angeglichen, die somit ein Verdrehen der Ventilbrücke 5 verhindern.

Claims

Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein Pleuel angelenkt ist, das einen Kolben trägt, der in einem von einem Zylinderkopf mit eingesetzten Gaswechselventilen abgedeckten Zylinder bewegbar ist, wobei die Gaswechselventile über Stoßstangen und Kipphebel, die auf einem an einem Kipphebelbock befestigten Kipphebelbolzen gelagert sind, betätigbar sind, und wobei den bewegten Teilen des Ventiltriebs Öl zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hauptölkanal (22) von dem Kurbelgehäuse ausgehend in der Auflagefläche des Kipphebelbocks (11) auf dem Zylinderkopf (1) mündet und von dort in ein Ölverteilsystem verzweigt und dass der Kipphebelbock (11) eine angenähert dreieckige Grundform im Bereich der Auflagefläche auf dem Zylinderkopf (1) aufweist und innerhalb der angenäherten Dreiecksfläche eine Ringnut (21) als Teil des Ölverteilsystems eingelassen ist, die mit dem Hauptölkanal (22) und zumindest einer Befestigungsbohrung (13b) für den Kipphebelbock (11) und weiter mit dem Kipphebelbolzen (14) zusammenwirkt.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsbohrung (13b) mit Kanälen (23a, 23b) in dem Kipphebelbolzen (14) und den Kipphebeln (4) zusammenwirkt.
Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsbohrung (13b) und weitere Befestigungsbohrungen (13a) in den Eckbereichen der angenäherten Dreiecksfläche des in diesem Bereich nach Art eines Dreibeins ausgebildeten Kipphebelbocks (11) angeordnet sind.
Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von dem Kipphebelbolzen (14) Kanäle (23a, 23b) durch den Kipphebel (4) und eine Ventilspieleinstellschraube (18) an der Betätigungsfläche einer wannenförmig ausgebildeten Ventilbrücke (5) münden.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die die Wanne (24) aufweisende Ventilbrücke (5) eine Verbindungsöffnung (25) zu einer in die Ventilbrücke (5) eingelassenen Führungsbolzenbohrung eingearbeitet ist.
Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von dem Kipphebelbolzen (14) Kanäle (23a, 23b) über eine Kugel-Pfannenverbindung (15) in einen Stoßstangenkanal (26) münden.
Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßstangenkanal (26) in einen Rollenstößel mündet, der auf einer Nockenwelle abläuft, wobei von dem Hauptölkanal (22) ein Stichkanal abzweigt, der an dem Außenumfang des Rollenstößels mündet.