EP1118762A2 - Zylinderkopf für eine ventilgesteuerte Brennkraftmaschine - Google Patents

Zylinderkopf für eine ventilgesteuerte Brennkraftmaschine Download PDF

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EP1118762A2
EP1118762A2 EP00125967A EP00125967A EP1118762A2 EP 1118762 A2 EP1118762 A2 EP 1118762A2 EP 00125967 A EP00125967 A EP 00125967A EP 00125967 A EP00125967 A EP 00125967A EP 1118762 A2 EP1118762 A2 EP 1118762A2
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EP
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camshaft
bearing
cylinder head
bearing bush
adjuster
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Klaus Gröger
Dietmar Schwarzenthal
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Dr Ing HCF Porsche AG
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
    • F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/38—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling the cylinder heads being of overhead valve type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L2001/0476—Camshaft bearings

Definitions

  • the invention relates to a cylinder head for a valve-controlled Internal combustion engine.
  • the bearing bush is provided on both ends with a collar that on the one hand for the axial bearing of the camshaft and on the other hand for fixing the Bearing bush in the storage chair is used.
  • the bearing bush has openings on its circumferential surface which face the pressure oil supply to a camshaft adjuster attached to the camshaft.
  • the camshaft 12 which is rotatably mounted in a cylinder head housing 10, has two Pairs of different cams 14 and 16, which are guided in openings 17 Cup tappet (not shown) the valve stroke and the opening and closing times of the Determine intake valves.
  • the camshaft 12 has a camshaft 12 driving on its end face Sprocket 18 on, which is part of the camshaft 12 using a Bolt 20 attached axial camshaft adjuster 22 is.
  • the structure of the Camshaft adjuster 22 is known from the prior art and is in the The following only in connection with the features essential to the invention described.
  • the cylinder head housing 10 has a plurality of bearing seats 24, 24 'in which the camshaft 12 is rotatably mounted. In the cylinder head housing 10 are further screw openings 26 for fastening the cylinder head housing 10 on Cylinder head provided.
  • the bearing bracket 24 'arranged next to the camshaft adjuster 22 takes one Bearing bush 30, which performs functions described in more detail below.
  • the bearing bush 30 has two collars on its end faces 32 and 34, the collar 32 having two radially arranged recesses 36 has, which correspond to the shoulders of the bearing chair 24 'that the Bearing bush 30 non-rotatably in the recess 38 for receiving the camshaft 12 is held.
  • the bearing bush 30 has two pairs on its radial bearing surface 40 of openings 42 and 44 on, via the pressure oil to an inner actuator 46 of Camshaft adjuster 22 can be performed.
  • the pressure oil is with the help of a Control valve 48 via pressure oil lines 50 and 52, formed in the camshaft 12 radially circumferential grooves 54 and 56 and arranged in the camshaft 12 Bores 58 and 60 fed to the two pressure chambers 62 and 64, with the help of them the inner actuator 46 and thus the position of the sprocket 18 with respect to the position the cam 14, 16 can be adjusted in the desired manner.
  • the bearing bush 30 continues to serve the axial bearing of the camshaft 12, because on one side of the Bearing chair 24 'of the camshaft adjuster 22 on the collar 34 of the bearing bush 30 and on the other side of the bearing block 24 'the collar 32 of the bearing bush 30 on one Collar 66 of the camshaft 12 is flush.
  • the bearings of the camshaft 12 are formed in two parts, the upper bearing half-shells, not shown, over Corresponding screw connections are connected to the storage chairs 24, 24 '.
  • the bore 68 provided in the bearing bush 30 is used for Camshaft bearing lubrication, while those arranged in the cylinder head housing 10 Oil channels 70 are provided for lubricating oil supply for the tappets.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf für eine ventilgesteuerte Brennkraftmaschine mit folgenden Merkmalen: ein Zylinderkopfgehäuse (10), in dem Lagerstühle (24, 24') für die Einlaß- oder Auslaßnockenwelle (12) angeordnet sind, an mindestens einer Nockenwelle (12) ist ein Nockenwellenversteller (22) vorgesehen, durch den die Lage des Antriebsrades (18) der Nockenwelle (12) relativ zur Drehachse der Nockenwelle (12) veränderbar ist, mindestens der neben dem Nockenwellenversteller (22) vorgesehene Lagerstuhl (24') für die Nockenwelle (12) weist einen Abschnitt auf, dessen Breite aufgrund einer Ausnehmung (28) für die Verschraubung des Zylinderkopfgehäuses (10) reduziert ist, in der neben dem Nockenwellenversteller (22) angeordneten Lagerstelle (24') ist eine Lagerbuchse (30) für die Nockenwelle (12) vorgesehen, dergestalt, daß der mit einer reduzierten Lagerstuhlbreite versehene Abschnitt der Lagerstelle (24') auf die eigentliche Lagerstuhlbreite erweitert ist, die Laufbuchse(30)weist Öffnungen (42, 44) für die Ölversorgung des Nockenwellenverstellers (22) auf. Mit Hilfe der Lagerbuchse (30) kann über den neben dem Nockenwellenversteller (22) angeordneten Lagerstuhl (24') trotz seiner Ausnehmungen (28), die seine Lagerbreite reduziert, eine Drucköleinspeisung für den Nockenwellenversteller erfolgen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zylinderkopf für eine ventilgesteuerte Brennkraftmaschine.
Aus der EP 0 829 620 A2 ist es bekannt, die die Ventile steuernden Nockenwellen mit Hilfe von Lagerbuchsen drehbar im Zylinderkopfgehäuse anzuordnen. Weiterhin ist aus der DE 41 43 153 Al bekannt, durch sogenannte Axial-Nockenwellenversteller die relative Winkellage zwischen Nockenwelle und dem die Nockenwelle antreibenden Kettenrad zu verändern, wodurch sich die Öffnungs- und Schließzeiten der Ventile der Brennkraftmaschine verändern.
Es ist weiterhin bekannt, daß die Zylinderkopfgehäuse der Porsche- Motoren für die Lagerung der Nockenwellen Lagerstühle aufweisen, die aufgrund von Einschrauböffnungen für die Befestigung des Zylinderkopfgehäuses am Zylinderkopf eine abschnittsweise reduzierte Lagerstuhlbreite aufweisen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, für ein derartiges Zylinderkopfgehäuse eine kompakte Nockenwellenlagerung bereit zu stellen, über die gleichzeitig die Druckölversorgung für den an der Nockenwelle angeordneten Nockenwellenversteller erfolgen kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen des erfindungsgemäßen Zylinderkopfes enthalten.
Die Lagerbuchse ist an ihren beiden Stirnseiten jeweils mit einem Kragen versehen, der einerseits zur Axiallagerung der Nockenwelle und andererseits zur Fixierung der Lagerbuchse im Lagerstuhl dient.
Die Lagerbuchse weist auf ihrer Umfangsfläche Öffnungen auf, die der Druckölzuführung zu einem an der Nockenwelle befestigten Nockenwellenversteller dient.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert.
Fig. 1
zeigt das Zylinderkopfgehäuse einer Brennkraftmaschine mit einer Teildarstellung der Nockenwelle,
Fig. 2
eine Teildarstellung des Zylinderkopfgehäuses ohne Nockenwelle,
Fig. 3
eine Frontansicht der Laufbuchse,
Fig. 4
eine Seitenansicht der Laufbuchse teilweise im Schnitt,
Fig. 5
eine Schnittdarstellung entlang der Linie V in Fig. 4,
Fig. 6
eine Schnittdarstellung entlang der Linie VI in Fig. 4,
Fig. 7
eine Schnittdarstellung entlang der Linie VII in Fig. 4 und
Fig. 8
eine Perspektivansicht der Lagerbuchse.
Beschreibung des Ausführungsbeispieles
Die in einem Zylinderkopfgehäuse 10 drehbar gelagerte Nockenwelle 12 weist zwei Paare unterschiedlicher Nocken 14 und 16 auf, die über in Öffnungen 17 geführte Tassenstößel (nicht dargestellt) den Ventilhub sowie die Öffnungs- und Schließzeiten der Einlaßventile bestimmen.
Die Nockenwelle 12 weist an ihrer Stirnseite ein die Nockenwelle 12 antreibendes Kettenrad 18 auf, das Bestandteil eines an die Nockenwelle 12 mit Hilfe eines Schraubbolzens 20 befestigten Axial-Nockenwellenverstellers 22 ist. Der Aufbau des Nockenwellenverstellers 22 ist aus dem Stand der Technik bekannt und wird im Folgenden nur im Zusammenhang mit den für die Erfindung wesentlichen Merkmalen beschrieben. Das Zylinderkopfgehäuse 10 weist mehrere Lagerstühle 24, 24' auf, in denen die Nockenwelle 12 drehbar gelagert ist. Im Zylinderkopfgehäuse 10 sind weiterhin Einschrauböffnungen 26 für die Befestigung des Zylinderkopfgehäuses 10 am Zylinderkopf vorgesehen. Aufgrund der Bauraumverhältnisse im Zylinderkopfgehäuse 10 ist es erforderlich, die Lagerstühle 24, 24' im Bereich der Einschrauböffnungen 26 für die Zylinderkopfschrauben mit einer radialen Ausnehmung 28 zu versehen, damit die nicht dargestellten Zylinderkopfschrauben in die Einschrauböffnungen 26 eingesteckt und mit dem Zylinderkopf verschraubt werden können.
Der neben dem Nockenwellenversteller 22 angeordnete Lagerstuhl 24' nimmt eine Lagerbuchse 30 auf, die nachfolgend näher beschriebene Funktionen ausübt. Wie in den Figuren 3 bis 8 dargestellt, weist die Lagerbuchse 30 an ihren Stirnseiten zwei Kragen 32 und 34 auf, wobei der Kragen 32 zwei radial angeordnete Ausnehmungen 36 aufweist, die so mit den Schultern des Lagerstuhls 24' korrespondieren, daß die Lagerbuchse 30 verdrehsicher in der Ausnehmung 38 für die Aufnahme der Nockenwelle 12 gehalten ist. Auf ihrer radialen Auflagefläche 40 weist die Lagerbuchse 30 zwei Paare von Öffnungen 42 und 44 auf, über die Drucköl zu einem inneren Stellglied 46 des Nockenwellenverstellers 22 geführt werden kann. Das Drucköl wird mit Hilfe eines Steuerventils 48 über Druckölleitungen 50 und 52, in der Nockenwelle 12 ausgebildete radial umlaufende Nuten 54 und 56 und über in der Nockenwelle 12 angeordnete Bohrungen 58 und 60 den beiden Druckkammern 62 und 64 zugeführt, mit deren Hilfe das innere Stellglied 46 und damit die Lage des Kettenrads 18 in Bezug auf die Stellung der Nocken 14, 16 in gewünschter Weise verstellt werden kann.
Die im Lagerstuhl 24' angeordnete Lagerbuchse 30 bewirkt im Bereich der radialen Ausnehmung 28 des Lagerstuhls 24' eine Lagerstuhlverbreiterung, so daß an dieser, dicht neben dem Nockenwellenversteller 22 angeordneten Lagerstelle gleichzeitig die Druckölzuführung für den Nockenwellenversteller 22 erfolgen kann. Die Lagerbuchse 30 dient weiterhin der Axiallagerung der Nockenwelle 12, da auf der einen Seite des Lagerstuhls 24' der Nockenwellenversteller 22 am Kragen 34 der Lagerbuchse 30 und auf der anderen Seite des Lagerstuhls 24' der Kragen 32 der Lagerbuchse 30 an einem Kragen 66 der Nockenwelle 12 bündig anliegt. Die Lagerstellen der Nockenwelle 12 sind zweiteilig ausgebildet, wobei die nicht dargestellten oberen Lagerhalbschalen über entsprechende Schraubverbindungen mit den Lagerstühlen 24, 24' verbunden werden.
Die in der Lagerbuchse 30 vorgesehene Bohrung 68 dient der Nockenwellen-Lagerschmierung, während die im Zylinderkopfgehäuse 10 angeordneten Ölkanäle 70 zur Schmierölversorgung für die Tassenstößel vorgesehen sind.

Claims (3)

  1. Zylinderkopf für eine ventilgesteuerte Brennkraftmaschine mit folgenden Merkmalen:
    ein Zylinderkopfgehäuse (10), in dem Lagerstühle (24, 24') für die Einlaß- oder Auslaßnockenwelle (12) angeordnet sind,
    an mindestens einer Nockenwelle (12) ist ein Nockenwellenversteller (22) vorgesehen, durch den die Lage des Antriebsrades (18) der Nockenwelle (12) relativ zur Drehachse der Nockenwelle (12) veränderbar ist,
    mindestens der neben dem Nockenwellenversteller (22) vorgesehene Lagerstuhl (24') für die Nockenwelle (12) weist einen Abschnitt auf, dessen Breite aufgrund einer Ausnehmung (28) für die Verschraubung des Zylinderkopfgehäuses (10) reduziert ist,
    in der neben dem Nockenwellenversteller (22) angeordneten Lagerstelle (24') ist eine Lagerbuchse (30) für die Nockenwelle (12) vorgesehen, dergestalt, daß der mit einer reduzierten Lagerstuhlbreite versehene Abschnitt der Lagerstelle (24') auf die eigentliche Lagerstuhlbreite erweitert ist,
    die Laufbuchse 30 weist Öffnungen (42, 44) für die Ölversorgung des Nockenwellenverstellers (22) auf.
  2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchse (30) beidseitig einen Kragen (32, 34) aufweist, die der Axiallagerung der Nockenwelle (12) und der Lagerbuchse (30) dienen.
  3. Zylinderkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kragen (32) Ausnehmungen (36) aufweist, die mit den Schultern des Lagerstuhls (24') so zusammenwirken, daß die Lagerbuchse (30) verdrehsicher gehalten ist.
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