EP0744531B1 - Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP0744531B1 EP95107784A EP95107784A EP0744531B1 EP 0744531 B1 EP0744531 B1 EP 0744531B1 EP 95107784 A EP95107784 A EP 95107784A EP 95107784 A EP95107784 A EP 95107784A EP 0744531 B1 EP0744531 B1 EP 0744531B1
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Renault SAS
Regie Nationale des Usines Renault
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Dr Ing HCF Porsche AG
Renault SAS
Regie Nationale des Usines Renault
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]

Definitions

  • the invention relates to a cylinder head for an internal combustion engine the genus of the main claim.
  • Such a cylinder head is known for example from DE 34 36 426 C2.
  • the supply of the bearings of the camshaft and the storage of the Rocker arm is via main oil passages that are parallel to the camshafts run.
  • Each of the two camshafts and the associated rocker arms are supplied by a main oil channel.
  • the two main oil channels run in the middle area of the cylinder head.
  • This cylinder head has a middle one cast block, which among other things receiving openings for the spark plugs having.
  • the main oil channels are in this longitudinal block through holes.
  • the oil flow in such a middle block of the cylinder head leads to very cramped installation conditions, which includes a shift in the cylinder head screw connection require outside, so that the cylinder head screw connection is easily accessible due to the camshaft overlap.
  • such a cylinder head is due to the complex design of the middle block relatively difficult.
  • the training leads one middle block to be subsequently drilled due to the need to be observed Minimum wall thicknesses may cause problems when molding the Blank
  • the inner area of the cylinder head should be largely free of Be internals.
  • the cylinder head be lighter again because of the relatively low Wall thicknesses compared to training as a drilled casting Mass can be saved.
  • the pipelines are guided in crossbars that are connected to one of the outer walls are connected, only the crossbars themselves in the longitudinal direction of the Cylinder head are pierced.
  • the length of the borehole to be drilled is reduced to a minimum.
  • the pipes By routing the pipes in crossbars, the pipes can with a small distance to the outer walls and at the same time as Serve storage for the lever elements of the valve actuation.
  • the bearings the lever elements (rocker arms) are through holes in the Pipeline supplied directly.
  • the cylinder head housing 1 is over two rows of Cylinder head screw connections 2 with a cylinder crankcase 3 in Open-deck construction and is connected by a cover 4 to it Top closed.
  • cylinder head housing 1 there are two parallel ones Camshafts mounted, an intake camshaft 5 and an exhaust camshaft 6.
  • Each of the two camshafts 5, 6 actuates eight via rocker arms 7 Inlet valves 8 and eight exhaust valves 9.
  • Each cylinder is the Internal combustion engine assigned two intake valves and two exhaust valves, which in Valve guides 10 and 11 are guided.
  • the two camshafts 5, 6 are on the one hand, in bearings 12 in the area of the left end wall 13.
  • Two further bearings 14 and 15 are formed in crosspieces 16, 17 which in Area of the second and fourth cylinders arranged and with the outer wall 18th or 19 are connected.
  • the crossbars 16 and 17 are the lower Halves of the bearing bores 20 are formed.
  • the upper part of the bearing bore is formed in bearing caps 21, which are screwed onto the crossbars 16 and 17 are.
  • the rocker arms are in this embodiment as Roller rocker arm formed and mounted on an axis 22 which is parallel to each camshaft 5 or 6 runs and is designed as a tube.
  • This Tube 22 extends over the entire inner length of the cylinder head housing 1 and is guided in bores 23 of the transverse webs 14 and 15.
  • the tube 22 continues to be guided in bores 24, which are introduced into crosspieces 25 are arranged in the area of cylinders 1 and 3 and also with the respective outer wall 18 and 19 are connected.
  • the axes or tubes 22 are guided in blind bores 26 and 27 and sealed.
  • the bores 23, 24, 26 and 27 are from the right end wall 28 brought in.
  • Corresponding bores 29 are in the right end wall 28, 30 formed, which in the region of its outward opening Threads 31, 32 are provided.
  • the axes or tubes 22 are secured and closed.
  • the tubes 22 are used to supply the oil to the engine during operation Bearings 12, 14 and 15 of the camshafts 5 and 6.
  • the tubes 22 in the Area of the transverse webs 16 and 17 and in the area of the bearing points 12 with radial Provide openings 33, from which channels 34 to the bearings 12, 14 and 15th going out.
  • the two annular spaces 36 and 37 are connected to one another via this transverse bore 39 connected.
  • the annular spaces 36 and 37 open oblique bores 41, 42, the each run in the crosspiece 35. These are from the top of the Cylinder head housing 1 introduced and cut the holes 43 to Guide of the tubes 22.
  • the tubes 22 are on their lower side with radial Provide openings 44 which are connected to the oblique bores 41 and 42, respectively stand.
  • the inner space 45 of the tubes is provided via these radial openings 44 the lower part of the oblique holes and thus the oil supply in Connection.
  • the upper part of the oblique bores 41, 42 is through the tube 22 sealed so that no lubricant can leak.
  • roller rocker arm 7 In the area of the roller rocker arm 7 is on the axis 22 (tube) these are provided with further radial openings, not shown, via which the Storage of the roller rocker arm 7 on the axis 22 supplied with lubricant becomes.

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  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

Die Erfindung geht aus von einem Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruches.
Ein derartiger Zylinderkopf ist beispielsweise aus der DE 34 36 426 C2 bekannt. Die Versorgung der Lagerstellen der Nockenwelle und der Lagerung der Schlepphebel erfolgt über Hauptölkanäle, die parallel zu den Nockenwellen verlaufen. Jede der beiden Nockenwellen sowie die zugeordneten Schlepphebel werden von einem Hauptölkanal versorgt. Die beiden Hauptölkanäle verlaufen im mittleren Bereich des Zylinderkopfes. Dieser Zylinderkopf hat einen mittleren, gegossenen Block, der unter anderem Aufnahmeöffnungen für die Zündkerzen aufweist. In diesem längsverlaufenden Block sind die Hauptölkanäle als durchgehende Bohrungen ausgeführt. Die Ölführung in einem derartigen mittleren Block des Zylinderkopfes führt zu sehr beengten Einbauverhältnissen, die unter anderem eine Verschiebung der Zylinderkopfverschraubung nach außen erfordern, so daß eine gute Zugänglichkeit der Zylinderkopfverschraubung aufgrund der Überdeckung durch die Nockenwellen nicht gegeben ist. Darüber hinaus ist ein derartiger Zylinderkopf aufgrund der aufwendigen Ausbildung des mittleren Blockes relativ schwer. Weiterhin führt die Ausbildung eines nachträglich zu durchbohrenden mittleren Blockes aufgrund der einzuhaltenden Mindestwandstärken unter Umständen zu Problemen beim Ausformen des Rohlings.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, einen Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruches so weiterzubilden, daß dieser einfach aufgebaut, einfach zu fertigen und einfach zu bearbeiten ist. Darüber hinaus soll der innere Bereich des Zylinderkopfes weitgehend frei von Einbauten sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Die Verlegung der Hauptölkanäle zur Versorgung der Lagerstellen der Nockenwelle und der Hebelelemente nach außen in den Bereich der Außenwände macht den Innenraum des Zylinderkopfes zumindest frei von Einbauten für die Ölführung. Dadurch wird der Zylinderkopf insgesamt leichter und gußtechnisch einfacher zu beherrschen. Dadurch, daß die Verbindung der Hauptölkanäle zu den Ringkanälen der Zylinderkopfverschraubung durch schräg verlaufende Bohrungen erfolgt, die von oben zugänglich bzw. eingebracht sind, ergibt sich ein einfach zu handhabender Fertigungsschritt, bei dem darüber hinaus die Bohrungslänge relativ kurz gehalten wird.
Durch Nutzung von Rohrleitungen für die Hauptölkanäle kann der Zylinderkopf noch einmal leichter ausgebildet werden, da durch die relativ geringen Wandstärken gegenüber einer Ausbildung als aufgebohrtes Gußteil erheblich Masse eingespart werden kann. Darüber hinaus kann auf das aufwendige Bohren über die gesamte Längserstreckung des Zylinderkopfes (Bohrloch länge) mit den damit verbundenen Schwierigkeiten verzichtet werden.
Werden die Rohrleitungen in Querstegen geführt, die mit einer der Außenwände verbunden sind, brauchen nur die Querstege selbst in Längsrichtung des Zylinderkopfes durchbohrt werden. Die einzubringende Bohrloch länge reduziert sich damit auf ein Minimum.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Querstege zur Aufnahme der Rohrleitungen der Hauptölkanäle gleichzeitig den unteren Lagerbereich der Nockenwellenlagerung aufnehmen.
Durch die Führung der Rohrleitungen in Querstegen können die Rohrleitungen mit geringem Abstand zu den Außenwänden geführt werden und gleichzeitig als Lagerung für die Hebelelemente der Ventilbetätigung dienen. Die Lagerstellen der Hebelelemente (Schlepphebel) werden dabei durch Bohrungen der Rohrleitung direkt versorgt.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in
Fig. 1
eine vereinfachte Draufsicht auf ein geöffnetes Zylinderkopfgehäuse,
Fig. 2
einen Querschnitt durch den Zylinderkopf entlang der Linie II-II nach Fig. 1,
Fig. 3
einen Querschnitt durch den Zylinderkopf längs der Linie III-III nach Fig. 1,
Fig. 4
einen Schnitt in der Ebene E gemäß Fig. 2 parallel zur Flanschfläche des Zylinderkopfgehäuses durch eine der Stirnseiten,
Fig. 5
einen Schnitt in der Ebene E gemäß Fig. 2 parallel zur Flanschfläche des Zylinderkopfgehäuses durch die andere Stirnseite,
Fig. 6
eine Detailansicht des geöffneten Zylinderkopfes.
Das Zylinderkopfgehäuse 1 ist über zwei Reihen von Zylinderkopfverschraubungen 2 mit einem Zylinderkurbelgehäuse 3 in Open-Deck-Bauweise verbunden und wird durch einen Deckel 4 an seiner Oberseite verschlossen. Im Zylinderkopfgehäuse 1 sind zwei parallele Nockenwellen gelagert, eine Einlaßnockenwelle 5 und eine Auslaßnockenwelle 6. Jede der beiden Nockenwellen 5, 6 betätigt über Schlepphebel 7 acht Einlaßventile 8 bzw. acht Auslaßventile 9. Dabei sind jedem Zylinder der Brennkraftmaschine zwei Einlaßventile und zwei Auslaßventile zugeordnet, die in Ventilführungen 10 bzw. 11 geführt sind. Die beiden Nockenwellen 5, 6 sind einerseits in Lagerstellen 12 im Bereich der linken Stirnwand 13 gelagert. Zwei weitere Lagerstellen 14 und 15 sind in Querstegen 16, 17 ausgebildet, die im Bereich des zweiten und vierten Zylinders angeordnet und mit der Außenwand 18 bzw. 19 verbunden sind. In den Querstegen 16 und 17 sind dazu die unteren Hälften der Lagerbohrungen 20 ausgebildet. Der obere Teil der Lagerbohrung ist in Lagerdeckeln 21 ausgebildet, die auf die Querstege 16 bzw. 17 aufgeschraubt sind. Die Schlepphebel sind in diesem Ausführungsbeispiel als Rollenschlepphebel ausgebildet und auf einer Achse 22 gelagert, die parallel zur jeweiligen Nockenwelle 5 bzw. 6 verläuft und als Rohr ausgebildet ist. Dieses Rohr 22 erstreckt sind über die gesamte innere Länge des Zylinderkopfgehäuses 1 und ist in Bohrungen 23 der Querstege 14 bzw. 15 geführt. Darüber hinaus ist das Rohr 22 weiterhin in Bohrungen 24 geführt, die in Querstege 25 eingebracht sind, die im Bereich der Zylinder 1 und 3 angeordnet und ebenfalls mit der jeweiligen Außenwand 18 bzw. 19 verbunden sind. Im Bereich der Stirnwand 13 sind die Achsen bzw. Rohre 22 in Sackbohrungen 26 bzw. 27 geführt und abgedichtet. Die Bohrungen 23, 24, 26 und 27 sind von der rechten Stirnwand 28 aus eingebracht. In der rechten Stirnwand 28 sind entsprechende Bohrungen 29, 30 ausgebildet, die im Bereich ihrer nach außen weisenden Öffnung mit Gewinden 31, 32 versehen sind. Durch die Bohrungen 29 bzw. 30 werden die Achsen bzw. Rohre 22 in das Zylinderkopfgehäuse 1 eingeschoben. Anschließend werden die Rollenschlepphebel 7 aufgesetzt und die Achsen durch die Bohrungen 23 bzw. 24 geschoben, bis sie in die Sackbohrungen 26 bzw. 27 eingeschoben sind. Durch Einschrauben von nicht dargestellten Verschlußstopfen in die Gewinde 31 bzw. 32 der Bohrungen 29, 30 im Bereich der Stirnwand 38 werden die Achsen bzw. Rohre 22 gesichert und verschlossen. Die Rohre 22 dienen im Betrieb der Brennkraftmaschine zur Ölversorgung der Lagerstellen 12, 14 und 15 der Nockenwellen 5 und 6. Dazu sind die Rohre 22 im Bereich der Querstege 16 und 17 und im Bereich der Lagerstellen 12 mit radialen Öffnungen 33 versehen, von denen Kanäle 34 zu den Lagerstellen 12, 14 und 15 ausgehen.
Zwischen den Zylindern 2 und 3 sind weitere Querstege 35 ausgebildet, die ebenfalls von den Rohren 22 durchdrungen werden und die ebenfalls mit den Außenwänden 18 bzw. 19 verbunden sind. Durch diese Querstege 35 verlaufen endseitig Zylinderkopfverschraubungen 2, die in ihrem unteren Bereich einen Ringraum 36 bzw. 37 ausbilden. Der Ringraum 37 ist über einen im Kurbelzylindergehäuse 3 ausgebildeten Ringraum 38 auf an sich bekannte Weise mit der Schmiermittelversorgung der Brennkraftmaschine verbunden. Zwischen den beiden Ringräumen 36 und 37 verläuft im Zylinderkopfgehäuse 1 eine von außen eingebrachte Bohrung 39, die durch einen Stopfen 40 verschlossen ist.
Über diese Querbohrung 39 sind die beiden Ringräume 36 und 37 miteinander verbunden. In die Ringräume 36 bzw. 37 münden Schrägbohrungen 41, 42, die jeweils im Quersteg 35 verlaufen. Diese sind von der Oberseite des Zylinderkopfgehäuses 1 aus eingebracht und schneiden die Bohrungen 43 zur Führung der Rohre 22. Die Rohre 22 sind auf ihrer unteren Seite mit radialen Öffnungen 44 versehen, die mit den Schrägbohrungen 41 bzw. 42 in Verbindung stehen. Über diese radialen Öffnungen 44 steht der Innenraum 45 der Rohre mit dem unteren Teil der Schrägbohrungen und damit der Ölversorgung in Verbindung. Gleichzeitig wird der obere Teil der Schrägbohrungen 41, 42 durch das Rohr 22 abgedichtet, so daß kein Schmiermittel austreten kann. Es ist jedoch auch möglich, die Abdichtung der Schrägbohrungen 41, 42 durch Stopfen vorzunehmen, die oberhalb der Rohre 22 eingesetzt werden.
Im Bereich der Lagerung der Rollenschlepphebel 7 auf der Achse 22 (Rohr) ist diese mit weiteren, nicht dargestellten radialen Öffnungen versehen, über die die Lagerung der Rollenschlepphebel 7 auf der Achse 22 mit Schmiermittel versorgt wird.

Claims (5)

  1. Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopfgehäuse (1), mit zwei obenliegenden Nockenwellen (5, 6) und zugeordneten Gaswechselventilen (8, 9), mit zwischen den Nocken der Nockenwelle und den Gaswechselventilen angeordneten Hebelelementen (7) und mit parallel zu den Nockenwellen verlaufenden Hauptölkanälen (22), von denen Kanäle (34) zur Versorgung der Nockenwellenlagerstellen und der Hebelelemente abzweigen, wobei die Hauptölkanäle über Ringräume (36, 37)der Zylinderkopfverschraubung (2) mit Schmiermittel versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptölkanäle im Bereich der Außenwände (18, 19) des Zylinderkopfgehäuses verlaufen, und daß diese Hauptölkanäle (22) über von der Oberseite des Zylinderkopfgehäuses (1) eingebrachte Bohrungen (41) mit den Ringräumen verbunden sind.
  2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptölkanäle (22) als Rohrleitungen ausgebildet sind, und daß diese Rohrleitungen in parallel zu den Nockenwellen (5, 6) verlaufenden Bohrungen (23, 43) geführt sind.
  3. Zylinderkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (23, 43) zur Führung der Rohrleitungen (22) in Querstege (16, 17, 25, 35) eingebracht sind, die mit einer der Außenwände (18, 19) verbunden sind.
  4. Zylinderkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in einem Teil der Querstege (16, 17) jeweils der untere Teil einer Lagerbohrung (20) zur Lagerung der Nockenwelle ausgebildet ist.
  5. Zylinderkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (22) der Hauptölkanäle gleichzeitig als Lagerachse für die Hebelelemente (7) zur Gaswechselsteuerung dienen.
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