DE69100427T2

DE69100427T2 - Schmierungssystem für die Kontaktfläche von einer Nockenwelle und einem hydraulischen Stössel einer Brennkraftmaschine.

Info

Publication number: DE69100427T2
Application number: DE1991600427
Authority: DE
Inventors: Jacques Dore
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1990-06-22
Filing date: 1991-06-03
Publication date: 1994-02-17
Anticipated expiration: 2011-06-04
Also published as: FR2663683A1; DE69100427D1; EP0463900B1; EP0463900A1; FR2663683B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schmierungssystem für die Kontaktflächen einer Nockenwelle und eines hydraulischen Stößels einer Brennkraftmaschine gemaß FR-A-2 006 542.
Solche Stößel weisen allgemein eine Hülse mit einer ersten hydraulischen Druckkammer zur Einstellung des Spiels eines zugehörigen Ventils auf, die von einer Druckfluidquelle aus durch eine in der Seitenwand der Hülse ausgebildete erste Öffnung hindurch versorgt wird, wenn sich der Stößel in angehobener Position befindet.
In Brennkraftmaschinen, in denen die Ventile durch hydraulische Stößel betätigt werden, müssen die Kontaktflächen zwischen der Nockenwelle und dem Stößel geschmiert werden. Hierzu wird am Boden des Zylinderkopfes des Motors ein Ölbad gebildet, das es zugleich gestattet, die durch die Reibung der sich bewegenden Teile freigesetzte Wärme abzuführen.
Zur Speisung des Ölbades benutzt man derzeit entweder eine im Zylinderkopfdeckel ausgebildete oder an diesem angebrachte Schmierungsrinne oder einen in dem Zylinderkopf ausgebildeten Kanal zur Versorgung der hydraulischen Stößel mit Druckfluid, indem man den Zylinderkopf mit Durchbrüchen versieht, die einerseits in diesen Kanal und andererseits in Höhe der Nocken münden.
Diese verschiedenen Lösungen weisen jedoch eine gewisse Anzahl von Nachteilen auf. Sie erfordern nämlich zusätzliche Bauteile oder zusätzliche Bearbeitungsvorgänge. Außerdem ist der Fluiddurchfluß permanent, so daß sich am Boden des Zylinderkopfes ein Fluidüberschuß ergeben kann und es notwendig ist, den Überlauf zu der im unteren Teil des Motors angeordneten Ölwanne abzuleiten.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, diese Nachteile zu überwinden, indem ein Schmierungssystem für die Kontaktflächen der Nockenwelle mit dem hydraulischen Stößel vorgeschlagen wird, das einfach und zuverlässig ist und keine zusätzliche Bearbeitung und keinen Anbau von zusätzlichen Bauteilen am Zylinderkopf erfordert.
Zu diesem Zweck hat die Erfindung ein Schmierungssystem für die Kontaktflächen einer Nockenwelle und eines hydraulischen Stößels einer Brennkraftmaschine zum Gegenstand, bei dem der Stößel eine Hülse mit einer ersten hydraulischen Druckkammer zur Einstellung des Spiels eines entsprechenden Ventils aufweist, die über wenigstens eine erste in der Seitenwand der Hülse ausgebildete Öffnung aus einer Fluidquelle (5) versorgt wird, wenn sich der Stößel in angehobener Position befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse eine zweite Hydraulikkammer oberhalb der ersteren, wenigstens eine zweite Öffnung, die in die zweite Kammer mündet und in der Seitenwand derselben oberhalb der ersten Öffnung in einem dem Hub des Stößels entsprechenden Abstand angeordnet ist, so daß die zweite Kammer aus der Quelle versorgt wird, wenn sich der Stößel in abgesenkter Position befindet, und wenigstens eine dritte Öffnung aufweist, die in der oberen Wand des Stößels ausgebildet ist und einerseits in die zweite Kammer und andererseits in der Nähe der zu schmierenden Kontaktflächen der Nockenwelle und des Stößels mündet.
Die Erfindung wird besser verständlich durch die nachfolgend lediglich als Beispiel gegebene Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Brennkraftmaschine, der verschiedene herkömmliche Schmierungssysteme für eine Nockenwelle und einen Stößel illustriert;
Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen hydraulischen Stößel nach dem Stand der Technik;
Fig. 3 einen Teilschnitt eines hydraulischen Stößels, der Teil eines erfindungsgemäßen Schmierungssystems ist; und
Fig. 4 u. 5 Darstellungen zur Illustration der Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Schmierungssystems.
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist und bereits erwähnt wurde, bedient man sich zur Versorgung eines am Boden des Zylinderkopfes ausgebildeten Ölbades zur Schmierung der Kontaktflächen einer Nockenwelle 1 und eines hydraulischen Stößels 2 nach dem Stand der Technik entweder einer im Zylinderkopfdeckel 4 ausgebildeten oder an diesem angebrachten Schmierungsrinne 3 oder eines zur Versorgung der hydraulischen Stößel mit Druckfluid dienenden Kanals 5, indem man den Zylinderkopf 6 mit Durchbrüchen 7 versieht. Ein Ende dieser Durchbrüche mündet in den Kanal, und das andere Ende mündet in Höhe der Nocken. Wie bereits zuvor erwähnt wurde, weisen diese verschiedenen Lösungen eine gewisse Anzahl von Nachteilen auf, die nicht noch einmal wiederholt werden sollen.
Die hydraulischen Stößel 2 nach dem Stand der Technik, von denen einer in Fig. 2 dargestellt ist, weisen eine Hülse 8 und eine Kolbengruppe 9 auf, die zur Einstellung des Spiels eines zugehörigen Ventils dienen. Zwischen der Kolbengruppe 9 und der Seitenwand der Hülse 8 ist eine ringförmige Abstandshülse 10 angeordnet, die eine zur Aufnahme des für die Funktion des Stößels erforderlichen Hydraulikfluids dienende ringförmige Kammer 11 begrenzt, Das Fluid wird in diese Kammer von dem in bezug auf Fig. 1 beschriebenen Versorgungskanal 5 aus über eine ringförmige Nut 12, die in der äußeren Oberfläche der Seitenwand der Hülse ausgebildet ist, und eine Öffnung 13 eingeleitet, die einerseits in die Kammer 11 und andererseits in die Nut 12 mündet.
In den Zylinderkopf ist außerdem eine Öffnung 14 (Fig. 1) ausgebildet, die in den Kanal 5 mündet, um die Kammer mit Fluid zu versorgen, wenn sich der Stößel in angehobener Position befindet.
in Fig. 3, die einen Schnitt durch einen Stößel zeigt der Teil des erfindungsgemäßen Schmierungssystems ist, erkennt man, daß dieser Stößel die gleichen Elemente aufweist, wie sie unter bezug auf Fig. 2 beschrieben wurden, nämlich eine Hülse 15, einen Kolbengruppe 16, eine erste ringförmige Abstandhülse 17 zwischen der Seitenwand der Hülse und der Kolbengruppe sowie eine erste Öffnung 18, die in eine erste ringförmige Nut 19 mündet, um eine erste Kammer 20 mit dem für die Funktion der Kolbengruppe benötigten Fluid zu versorgen. Erfindungsgemäß weist die Hülse 15 eine zweite Hydraulikkammer 21 auf, die oberhalb der ersteren ausgebildet ist. Die ersten und zweiten Hydraulikkammern dieser Hülse sind durch eine ringförmige Abstandshülse 22 getrennt, deren eines Ende an der Innenfläche der Seitenwand der Hülse 15 befestigt ist und deren anderes Ende an der Innenfläche der oberen Wand dieser Hülse befestigt ist.
Diese Hülse weist außerdem wenigstens eine zweite Öffnung 23 auf, die in die zweite Kammer 21 mündet und in der Seitenwand der Hülse oberhalb der ersten Öffnung 18 in einem Abstand angeordnet ist, der dem Hub des Stößels entspricht, damit die zweite Kammer 21 von der Quelle 5 aus versorgt wird, wenn sich der Stößel in abgesenkter Position befindet, wie im folgenden näher erläutert wird. Diese Öffnung mündet ebenfalls in eine ringförmige Nut 24, die zu der zuvor beschriebenen Nut 19 parallel ist.
Die Hülse weist außerdem wenigstens eine kalibrierte dritte Öffnung 25 auf, die in ihrer oberen Wand ausgebildet ist und einerseits in die zweite Kammer 21 und andererseits in der Nähe der Kontaktflächen der Nockenwelle und des Stößels mündet, um diese zu schmieren. Es versteht sich, daß die Abstandhülsen 17 und 22 in der Hülse auf eine beliebige geeignete Art befestigt werden können, beispielsweise durch Quetschung oder durch Elektronenstrahl-Schweißung.
Wenn sich der Stößel 2 in angehobener Position befindet, wie in Fig. 4 zu erkennen ist, liegen die Versorgungsleitung 5 und die in diese mündende Öffnung 14 der in der Seitenwand der Hülse 15 ausgebildeten Öffnung 18 gegenüber, und diese Öffnung mündet in die Kammer 20 zur Aufnahme des Fluids unter einem für die Einstellung des Spiels eines zugehörigen Ventils erforderlichen Druck. Wenn sich dagegen der Stößel in abgesenkter Position befindet (Fig. 5), liegen der Fluid-Versorgungskanal 5 und die in diesen mündende Öffnung 14 der Versorgungsleitung 23 für die zweite Kammer 21 gegenüber. In dieser Stellung des Stößels versorgt somit die Fluidquelle die zweite Kammer 21, und das unter Druck stehende Fiuid entweicht aus dieser Kammer durch die Öffnung 25, die in der oberen Wand der Hülse in der Nähe der Kontaktflächen der Nockenwelle und des Stößels ausgebildet ist, um diese zu schmieren.
Die Richtung und Abmessung dieser Öffnung 25 können so bestimmt werden, daß eine bestimmte Fluidmenge präzise auf die einander gegenüberliegenden Oberflächen geleitet wird, um eine optimale Schmierung zu erreichen.
Es ist somit möglich, den Durchfluß des Schmiermittels in Richtung auf diese Oberflächen so zu begrenzen, daß dieser Durchfluß in jeder Kammer nur während eines Teils der Betriebszeit stattfindet. Bei dieser Konstruktion können jegliche zusätzliche Bearbeitung oder der Anbau zusätzlicher Teile am Zylinderkopf oder am Zylinderkopfdeckel vermieden werden, und es ist nur eine geringfügige Modifikation des Stößels erforderlich.
Es versteht sich, daß auch andere Ausführungsformen in Betracht kommen. So kann beispielsweise die ringförmige Nut 24 (Fig. 3) mehrere in Abstand auf ihrem Umfang angeordnete Öffnungen aufweisen, um das Füllen der zweiten Kammer zu verbessern. Ebenso können in der oberen Wand des Stößels mehrere unterschiedlich gerichtete Öffnungen vorgesehen sein, um die gleichzeitige Schmierung von mehreren Bauteilen sicherzustellen, beispielsweise im Fall von Motoren mit gekoppelten Nockenwellen oder mit Ventilsteuerungen durch kombinierte Nocken/Hebel-Einrichtungen.

Claims

1. Schmierungssystem für die Kontaktflächen einer Nockenwelle und eines hydraulischen Stößels einer Brennkraftmaschine, bei dem der Stößel (2) eine Hülse (15) mit einer ersten hydraulischen Druckkammer (20) zur Einstellung des Spiels eines entsprechenden Ventils aufweist, die über wenigstens eine erste in der Seitenwand der Hülse (15) ausgebildete Öffnung (18) aus einer Fluidquelle (5) versorgt wird, wenn sich der Stößel in angehobener Position befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (15) eine zweite Hydraulikkammer (21) oberhalb der ersteren, wenigstens eine zweite Öffnung (23), die in die zweite Kammer (21) mündet und in der Seitenwand derselben oberhalb der ersten Öffnung in einem dem Hub des Stößels entsprechenden Abstand angeordnet ist, so daß die zweite Kammer (21) aus der Quelle (5) versorgt wird, wenn sich der Stößel in abgesenkter Position befindet, und wenigstens eine dritte Öffnung (25) aufweist, die in der oberen Wand des Stößels ausgebildet ist und einerseits in die zweite Kammer (21) und andererseits in der Nähe der zu schmierenden Kontaktflächen der Nockenwelle und des Stößels mündet.

2. Schmierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Öffnung (23) in eine in der äußeren Oberfläche der Seitenwand der Hülse (15) ausgebildete ringförmige Nut (24) mündet.

3. Schmierungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kammern (20,21) der Hülse (15) durch eine ringförmige Abstandshülse (22) getrennt sind, deren eines Ende an der inneren Oberfläche der Seitenwand der Hülse (15) befestigt ist und deren anderes Ende an der inneren Oberfläche der oberen Wand der Hülse befestigt ist.

4. Schmierungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Wand der Hülse mehrere unterschiedlich gerichtete Öffnungen ausgebildet sind.