EP1845238B1 - Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors - Google Patents

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EP1845238B1
EP1845238B1 EP07100955A EP07100955A EP1845238B1 EP 1845238 B1 EP1845238 B1 EP 1845238B1 EP 07100955 A EP07100955 A EP 07100955A EP 07100955 A EP07100955 A EP 07100955A EP 1845238 B1 EP1845238 B1 EP 1845238B1
Authority
EP
European Patent Office
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cylinder head
camshaft
oil
hood
bearing device
Prior art date
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Ceased
Application number
EP07100955A
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English (en)
French (fr)
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EP1845238A3 (de
EP1845238A2 (de
Inventor
Ulrich Hütter
Torsten Schellhase
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1845238A3 publication Critical patent/EP1845238A3/de
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Ceased legal-status Critical Current
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/02—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure
    • F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
    • F01M13/022—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure using engine inlet suction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01L2001/0475—Hollow camshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01L2001/0476—Camshaft bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0422—Separating oil and gas with a centrifuge device

Definitions

  • the invention relates to a cylinder head of an internal combustion engine with a camshaft bearing device arranged on the cylinder head.
  • a cylinder head of an internal combustion engine with a camshaft bearing device arranged on the cylinder head is known.
  • a rotatably mounted in the camshaft bearing device and hollow camshaft is provided which forms a trigger for oil mist-containing blow-by gases from the crankcase and is designed to separate the oil content from these gases as ⁇ lnebelabscheider.
  • the camshaft can penetrate a valve space containing the camshaft bearing device, wherein a cylinder head cover extends axially at least at one end on the camshaft while binding an axial gap connects, each having a to the cavity in the camshaft coaxial subsequent channel through which purified blow-by gases can be withdrawn from the camshaft.
  • the cylinder head cover is designed such that it forms an oil collecting space or discharges separated oil into such an oil collecting space.
  • the invention therefore deals with the problem of a generic cylinder head of an internal combustion engine, i. to improve such with a trained as an oil mist camshaft, compared to the previously known prior art so that it can be made more simple and therefore more cost-effective.
  • the invention is based on the general idea to form a previously elaborately constructed and each composed of many items oil collection and leading out of this channel for the purified oil from the gas now in a structurally simple manner by a specially designed cylinder head cover or limit and that in such a way that, on the one hand, the oil collecting space is sealed off towards a valve space and, on the other hand, that the gas discharge channel is either integrated directly into the cylinder head cover or runs within this.
  • the cylinder head has a camshaft bearing device arranged thereon, in which a rotatably mounted and hollow camshaft is arranged, which forms a trigger for oily blow-by gases and is designed as an oil mist separator, in particular as a centrifugal oil mist separator.
  • the camshaft penetrates in the axial direction a, the bearing device containing valve space in which the individual cams of the camshaft are arranged.
  • the cylinder head cover or the multi-channel device is arranged on at least one axial end portion of the camshaft to form an axial gap of the substantially coaxially adjoining the cavity of the camshaft, cleaned by the oil mist blow-by gases due to a negative pressure from the Camshaft can be deducted.
  • the cylinder head cover is designed such that it at least partially encloses the oil separation space separated from the valve space of the internal combustion engine.
  • the gas exhaust duct purified blow-by gas
  • a seal is provided, which on the camshaft abuts and seals the valve chamber (11) relative to the oil separation.
  • the cylinder head cover is made of plastic and has a metallic insert in the region of seals.
  • the design of the cylinder head cover made of plastic allows a nearly freely selectable design with a high degree of creative freedom and can also be realized cost-effective.
  • a trained from plastic cylinder head cover also causes a noise attenuation, which is particularly beneficial to the noise emission of the engine.
  • the metallic insert provided in the region of the seal on the one hand ensures a reliable and therefore tight contact with the seal and, on the other hand, an increase in the service life of the cylinder head cover, since it is made more resistant to wear in the region of seals by the metallic insert.
  • the cylinder head cover seals against the cylinder head on the one hand and on the camshaft or on the camshaft bearing device on the other hand.
  • different cylinder head covers can be used, which are adapted to a particular type of internal combustion engine and take into account the respective specific features, while they all have in common that they seal off the oil separation space from the valve chamber.
  • the design of the cylinder head cover can also be based on possible, to be performed maintenance, so that it is conceivable that the cylinder head cover is designed so that a special easy access to the valve chamber and the oil separation when removing the cylinder head cover is given, whereby the ease of maintenance increases and maintenance costs can be reduced.
  • FIG. 1 a partially shown cylinder head 1 of a combustion engine, not shown otherwise, a camshaft bearing device 2 and a rotatably mounted therein, hollow camshaft 3.
  • the camshaft 3 has a plurality of cams 4, with which - not shown - valves of the engine are controlled.
  • the hollow design of the camshaft 3 allows a transport of oily blow-by gases in the cavity 5, whereby a crankcase can be vented.
  • the hollow camshaft 3 is designed as an oil mist separator, in particular as a centrifugal oil mist separator, and causes during operation of the internal combustion engine by the rotational movement of the camshaft 3 a centrifugal acceleration of the blow-by gases transported in the cavity 5.
  • the camshaft 3 penetrates a, the camshaft bearing device 2 containing valve chamber 11 and projects axially end of this out.
  • the cylinder head cover 13 is formed so that it seals the ⁇ labscheideraum 12 relative to the valve chamber 11 and thus forms a closed space from the valve chamber 11.
  • oil film 7 After reaching the axial gap 9 of the deposited on the inner wall 6 of the cavity 5 oil film 7 exits due to its radial acceleration in the ⁇ labscheideraum 12 and is collected or collected there. Since the oil separation 12th to the valve chamber 11 is completed toward prevails in this substantially the same negative pressure as in the cavity 5, so that an outflow of the oil film 7 from the axial gap 9 is not hindered.
  • the oil separation chamber 12 has according to the Fig. 1 to 3 a located in the cylinder head 1 oil sump 14, in which the leaked from the axial gap 9 oil is first collected.
  • oil sump 14 For draining or returning the oil collected in the oil sump 14, it may have a drain valve or a drain lock 15, which is opened when necessary.
  • the cylinder head cover 13 is sealingly on the one hand on the cylinder head 1 and on the other hand on the camshaft bearing device 2, wherein in the respective contact surfaces sealing elements 16 are arranged.
  • an annular groove 17 is provided, in which preferably a ring seal 18, for example a piston ring, is arranged.
  • the invention should encompass both abrasive and non-abrasive seals.
  • the adjusting device 19 is in accordance with Fig. 3 not only in the valve chamber 11 but It is also brought up to the last cam 4 of the camshaft 3 and may for example be connected directly to this.
  • the camshaft bearing device 2 is formed at least in two parts and has at least one upper portion 20 and lower bearing 21.
  • the bearings 21 may be fixedly or integrally connected to the cylinder head 1 or integrally connected to a separate component, namely a lower camshaft bearing device.
  • the upper portion 20 of the camshaft bearing device 2 is designed to be removable, so that easy access to the camshaft 3 is ensured.
  • a bulkhead 22 is provided between the valve chamber 11 and the oil collection chamber 12. In the area located below the camshaft 3, a lower part of the bulkhead wall 22 separates the oil separation chamber 12 from the valve chamber 11, which as a rule should not be assigned a bearing task for supporting the camshaft 3 according to the invention.
  • Fig. 2 is one compared to Fig. 1 shown another embodiment of the cylinder head cover 13, wherein this has a metallic insert 23 in the region of the annular seal 18, which on the one hand increases the life of the cylinder head cover 13 and on the other hand allows an improved sealing function of the ring seal 18.
  • the cylinder head covers 13 according to the Fig. 1 to 3 all are preferably formed of plastic, increase such metallic inserts 23 in particular the wear resistance at the transition from the cylinder head cover 13 to the ring seal 18 and the camshaft third
  • Fig. 2 and 3 In contrast to Fig. 1 are the cylinder head covers 13 according to Fig. 2 and 3 constructed differently and each have an axis 24 of the camshaft 3 inclined top 25. However, the principle of operation, namely the separation of the valve chamber 11 from the oil separation chamber 12 is also with the cylinder head covers 13 according to the Fig. 2 and 3 reached.
  • Fig. 2 includes the in Fig. 3 illustrated cylinder head cover 13 and the lower bulkhead wall 22 so that the bulkhead 22 is preferably an integral part of the cylinder head cover 13.
  • the bulkhead 22 according to the Fig. 3 is not an integral part of the cylinder head cover 13, but is separately attached to the cylinder head 1. Removal of the cylinder head cover 13 can thus take place only by a first successive pulling in the direction of the arrow 26 of the camshaft 3, while removing the cylinder head covers 13 according to the Fig. 1 and 2 also possible in the vertical direction.
  • the part of the bulkhead wall 22 located below the camshaft 3 is designed as a separate component, it is also provided in one embodiment Fig. 3 a vertical lifting of the cylinder head cover 13 possible.
  • the arrow 26 indicates the direction of flow of the blow-by gases sucked from the crankcase.
  • the adjustment or adjustment of the camshaft 3 provided adjusting 19 is according to Fig. 3 in the valve chamber 11 and not as in the Fig. 1 and 2 in the oil separation chamber 12.
  • Fig. 2 a lying above the camshaft 3 portion of a partition wall between the valve chamber 11 and oil separation chamber 12 is formed by the cylinder head cover 13, while this according to the Fig. 1 a component of the upper portion 20 of the camshaft bearing device 2 is provided.
  • Fig. 4 joins the axial end of the camshaft 3 to form an axial gap 9 a multi-channel device 27, which has a coaxial to the cavity 5 of the camshaft 3 adjacent inlet channel 10 through which purified blow-by gases from the camshaft 3 can be deducted.
  • the multi-channel device 27 is designed so that it introduces separated oil into an oil collection chamber 12. In this case, the multi-channel device 27 abuts one end sealingly against the camshaft 3, by embracing the camshaft 3.
  • the multi-channel device 27 has an outlet channel, through which cleaned blow-by gases are discharged to the outside, that is, out of the cylinder head cover 13.
  • the multi-channel device 27 has an oil return channel 29, which is in communication with the oil sump 12.
  • the multi-channel device 27 comprises a dip tube 28, which forms the outlet channel, wherein the dip tube 28 is connected at one end to the multi-channel device 27 and the other end to the cylinder head cover 13.
  • the dip tube 28 is inserted into the cylinder head cover 13 and connected via a further seal 16 'tight with this.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors mit einer am Zylinderkopf angeordneten Nockenwellenlagereinrichtung.
  • Bei bekannten Verbrennungsmotoren werden im Kurbelgehäuse sogenannte, ölnebelhaltige Blow-By-Gase in eine hohle Nockenwelle eingesaugt und in dieser zentrifugiert, so dass sich das in den Blow-By-Gasen gelöste Öl an einer Innenwand der Nockenwelle niederschlägt. Die dabei an der Innenwand der Nockenwelle abgeschiedenen Öltröpfchen bilden einen Ölfilm, der aufgrund der in der Nockenwelle herrschenden Gasströmung zu einem Ausgang transportiert wird. Nachteilig bei den bekannten Systemen ist, dass diese in dem Bereich, in dem der Öl- und Gasanteil beim Austritt aus der Nockenwelle voneinander getrennt abgeführt werden, bisher konstruktiv aufwendig und daher teuer ausgebildet sind.
  • Aus der EP 1 880 085 A1 ist ein Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors mit einer am Zylinderkopf angeordneten Nockenwellenlagereinrichtung bekannt. Dabei ist eine in der Nockenwellenlagereinrichtung drehbar gelagerte und hohl ausgebildete Nockenwelle vorgesehen, die einen Abzug für ölnebelhaltige Blow-by-Gase aus dem Kurbelgehäuse bildet und zur Abscheidung des Ölanteils aus diesen Gasen als Ölnebelabscheider ausgebildet ist. Die Nockenwelle kann dabei einen die Nockenwellenlagereinrichtung enthaltenden Ventilraum durchdringen, wobei sich axial mindestens einenends an der Nockenwelle unter Bindung eines Axialspaltes eine Zylinderkopfhaube anschließt, die jeweils einen an den Hohlraum bei der Nockenwelle koaxial anschließenden Kanal aufweist, durch welchen gereinigte Blow-by-Gase aus der Nockenwelle abgezogen werden können. Die Zylinderkopfhaube ist dabei derart ausgebildet, dass sie einen Ölsammelraum bildet bzw. abgeschiedenes Öl in einen derartigen Ölsammelraum einleitet.
  • Die Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, einen gattungsgemäßen Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors, d.h. einen solchen mit einer als Ölnebelabscheider ausgebildeten Nockenwelle, gegenüber dem bisher bekannten Stand der Technik derart zu verbessern, dass dieser insgesamt einfacher und damit kostengünstiger hergestellt werden kann.
  • Gelöst wird dieses Problem durch einen Zylinderkopf mit sämtlichen Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen bisher aufwendig konstruierten und jeweils aus vielen Einzelteilen zusammengesetzten Ölsammelraum sowie den aus diesem herausführenden Kanal für das vom Öl gereinigte Gas nunmehr in konstruktiv einfacher Weise durch eine speziell entsprechend gestaltete Zylinderkopfhaube zu bilden bzw. zu begrenzen und zwar derart, dass einerseits der Ölsammelraum zu einem Ventilraum hin abgedichtet ist und dass andererseits der Gasabführkanal entweder direkt in die Zylinderkopfhaube integriert ist oder innerhalb dieser verläuft. Der Zylinderkopf weist eine daran angeordnete Nockenwellenlagereinrichtung auf, in welcher eine drehbar gelagerte und hohle Nockenwelle angeordnet ist, die einen Abzug für ölhaltige Blow-by-Gase bildet und dabei als Ölnebelabscheider, insbesondere als Zentrifugal-Ölnebelabscheider, ausgebildet ist. Die Nockenwelle durchdringt in axialer Richtung einen, die Lagereinrichtung enthaltenden Ventilraum, in welchem die einzelnen Nocken der Nockenwelle angeordnet sind. Dabei ist an mindestens einem axialen Endbereich der Nockenwelle unter Bildung eines Axialspaltes die Zylinderkopfhaube oder die Mehrkanaleinrichtung angeordnet, welche jeweils einen an den Hohlraum der Nockenwelle im wesentlichen koaxial anschließenden Kanal aufweist, durch den vom Ölnebel gereinigte Blow-by-Gase aufgrund eines Unterdruckes aus der Nockenwelle abgezogen werden können.
  • Die Zylinderkopfhaube ist wie oben erwähnt so ausgebildet, dass sie den vom Ventilraum des Verbrennungsmotors abgetrennten Ölabscheideraum zumindest teilweise umschließt. Dies bietet den großen Vorteil, dass die Zylinderkopfhaube nunmehr zur Bildung des Ölabscheideraums dient, wodurch bisher benötigte separate Bauteile zur Begrenzung des Ölabscheideraums entfallen können, wodurch sich die Teilevielfalt reduzieren und dadurch der Verbrennungsmotor bzw. der Zylinderkopf insgesamt einfacher und kostengünstiger herstellen lassen. Auch der Gasabzugskanal (gereinigtes Blow-by-Gas) kann direkt in die Zylinderkopfhaube eingeformt sein oder zumindest innerhalb dieser verlaufen. An der erfindungsgemäßen Zylinderkopfhaube ist eine Dichtung vorgesehen, die an der Nockenwelle anliegt und die den Ventilraum (11) gegenüber dem Ölabscheideraum abdichtet. Zudem ist die Zylinderkopfhaube aus Kunststoff ausgebildet und weist im Bereich von Dichtungen einen metallischen Einsatz auf. Die Ausbildung der Zylinderkopfhaube aus Kunststoff ermöglicht eine nahezu frei wählbare Formgebung bei gleichzeitig hohem gestalterischen Spielraum und lässt sich darüber hinaus kostengünstig realisieren. Eine aus Kunststoff ausgebildete Zylinderkopfhaube bewirkt zudem eine Geräuschdämpfung, was sich insbesondere auf die Lärmemission des Verbrennungsmotors günstig auswirkt. Der im Bereich der Dichtung vorgesehene metallische Einsatz gewährleistet einerseits einen zuverlässigen und dadurch dichten Kontakt zur Dichtung und andererseits eine Steigerung der Lebensdauer der Zylinderkopfhaube, da diese im Bereich von Dichtungen durch den metallischen Einsatz verschleißfester ausgebildet ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemä-βen Lösung liegt die Zylinderkopfhaube einerseits am Zylinderkopf und andererseits an der Nockenwelle oder an der Nockenwellenlagereinrichtung dichtend an. Anhand dieser Formulierung ist schon deutlich erkennbar, dass unterschiedliche Zylinderkopfhauben zum Einsatz kommen können, welche an einen jeweiligen Verbrennungsmotorentyp angepasst sind und die jeweiligen, spezifischen Besonderheiten berücksichtigen, während ihnen allen gemeinsam ist, dass sie den Ölabscheideraum vom Ventilraum dichtend abtrennen. Die Ausbildung der Zylinderkopfhaube kann sich dabei auch an möglichen, durchzuführenden Wartungsarbeiten orientieren, so dass denkbar ist, das die Zylinderkopfhaube so ausgebildet ist, dass ein besonderes einfacher Zugang zum Ventilraum bzw. zum Ölabscheideraum beim Abnehmen der Zylinderkopfhaube gegeben ist, wodurch die Wartungsfreundlichkeit erhöht und die Wartungskosten gesenkt werden können.
  • Vorteilhafte, nachstehend näher erläuterte Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen jeweils schematisch dargestellt.
  • Dabei zeigen, jeweils schematisch,
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt, dessen entsprechende Ausführung nicht Teil der Erfindung ist durch einen Zylinderkopf im Bereich eines axialen Endbereiches einer Nockenwelle,
    Fig. 2
    eine Darstellung, deren entsprechende Ausführung Teil der Erfindung ist wie in Fig. 1, jedoch bei einer anderen Ausführungsform einer Zylinderkopfhaube,
    Fig. 3
    eine Darstellung, deren entsprechende Ausführung nicht Teil der Erfindung ist wie in Fig. 2, jedoch mit einer anderen Nockenwelle und einer anderen Zylinderkopfhaube,
    Fig. 4
    eine Detailansicht, deren entsprechende Ausführung nicht Teil der Erfindung ist eines axialen Nockenwellenendes mit einer Mehrkanaleinrichtung.
  • Entsprechend Fig. 1 weist ein teilweise dargestellter Zylinderkopf 1 eines im übrigen nicht dargestellten Verbrennungsmotors eine Nockenwellenlagereinrichtung 2 sowie eine darin drehbar gelagerte, hohle Nockenwelle 3 auf. Die Nockenwelle 3 besitzt mehrere Nocken 4, mit welchen - nicht dargestellte - Ventile des Verbrennungsmotors gesteuert werden. Die hohle Ausbildung der Nockenwelle 3 erlaubt einen Transport von ölhaltigen Blow-by-Gasen in deren Hohlraum 5, wodurch ein Kurbelgehäuse entlüftet werden kann. Dabei ist die hohle Nockenwelle 3 als Ölnebelabscheider, insbesondere als Zentrifugal-Ölnebelabscheider, ausgebildet und bewirkt beim Betrieb des Verbrennungsmotors durch die Drehbewegung der Nockenwelle 3 eine Zentrifugalbeschleunigung der im Hohlraum 5 transportierten Blow-by-Gase. Hierbei werden in den Blow-by-Gasen aerosol gelöste Öltröpfchen radial nach außen beschleunigt, wobei sie sich an einer Innenwand 6 des Hohlraumes 5 in Form eines Ölfilmes 7 niederschlagen. Aufgrund der Strömung der Blow-by-Gase im Hohlraum 5 der Nockenwelle 3 wird der Ölfilm 7 gemäß Fig. 1 in Richtung eines axialen Endes 8 der Nockenwelle 3 transportiert, an welchen sich unter Bildung eines Axialspaltes 9 eine Zylinderkopfhaube 13 anschließt, die einen an den Hohlraum 5 der Nockenwelle 3 koaxial anschließenden Kanal 10 besitzt, durch welchen von Ölnebel gereinigte Blow-by-Gase aus der Nockenwelle 3 abgezogen werden können. Der Transport der Blow-by-Gase im Hohlraum 5 bzw. im Kanal 10 erfolgt dabei vorzugsweise durch die Erzeugung eines Unterdruckes.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, durchdringt die Nockenwelle 3 einen, die Nockenwellenlagereinrichtung 2 enthaltenden Ventilraum 11 und ragt axial endseitig aus diesem heraus. Der axiale Endbereich 8 der Nockenwelle 3, welcher nicht im Ventilraum 11 angeordnet ist, ragt dabei in einen Ölabscheideraum 12, welcher im wesentlichen vom Zylinderkopf 1 einerseits und der Zylinderkopfhaube 13 andererseits begrenzt ist. Dabei ist die Zylinderkopfhaube 13 so ausgebildet, dass sie den Ölabscheideraum 12 gegenüber dem Ventilraum 11 abdichtet und somit einen vom Ventilraum 11 abgeschlossenen Raum bildet.
  • Nach Erreichen des Axialspaltes 9 tritt der an der Innenwand 6 des Hohlraumes 5 abgelagerte Ölfilm 7 aufgrund seiner radialen Beschleunigung in den Ölabscheideraum 12 aus und wird dort aufgefangen bzw. gesammelt. Da der Ölabscheideraum 12 zum Ventilraum 11 hin abgeschlossen ist, herrscht in diesem im wesentlichen der gleiche Unterdruck wie im Hohlraum 5, so dass ein Ausfließen des Ölfilmes 7 aus dem Axialspalt 9 nicht behindert wird.
  • Der Ölabscheideraum 12 weist gemäß den Fig. 1 bis 3 einen im Zylinderkopf 1 gelegenen Ölsumpf 14 auf, in welchem das aus dem Axialspalt 9 ausgetretene Öl zunächst gesammelt wird. Zum Ablassen bzw. Rückführen des im Ölsumpf 14 gesammelten Öls kann dieser ein Ablassventil bzw. eine Ablasssperre 15 aufweisen, welche bei Bedarf geöffnet wird.
  • Wie in Fig. 1 weiter dargestellt, liegt die Zylinderkopfhaube 13 einerseits am Zylinderkopf 1 und andererseits an der Nockenwellenlagereinrichtung 2 dichtend an, wobei in den jeweiligen Berührungsflächen Dichtelemente 16 angeordnet sind. Um den Ölabscheideraum 12 gegenüber dem Ventilraum 11 abzudichten, ist an der Nockenwelle 3 gemäß Fig. 1 eine Ringnut 17 vorgesehen, in welcher vorzugsweise eine Ringdichtung 18, beispielsweise ein Kolbenring, angeordnet ist. Generell sollen dabei von der Erfindung sowohl schleifende als auch nicht schleifende Dichtungen umfasst werden.
  • Zum Ausrichten der Nockenwelle 3 weist diese eine gemäß Fig. 1 im Ölabscheideraum 12 gelegene Einstelleinrichtung 19, hier einen Sechskant auf, welcher jedoch bei dieser sowie bei anderen Ausführungsformen (vgl. Fig. 3) auch im Ventilraum 11 angeordnet sein kann. Die Einstelleinrichtung 19 liegt dabei gemäß Fig. 3 nicht nur im Ventilraum 11 sondern sie ist auch an den letzten Nocken 4 der Nockenwelle 3 herangerückt und kann beispielsweise mit diesem direkt verbunden sein. Insgesamt überdeckt die Zylinderkopfhaube 13 gemäß der Fig. 1 nicht nur den Ölabscheideraum 12, sondern auch den Ventilraum 11 sowie die Nockenwellenlagereinrichtung 2.
  • Des weiteren ist die Nockenwellenlagereinrichtung 2 zumindest zweiteilig ausgebildet und weist zumindest einen oberen Abschnitt 20 sowie untere Lager 21 auf. Dabei können die Lager 21 fest oder einstückig mit dem Zylinderkopf 1 verbunden oder einteilig zu einem separaten Bauteil, nämlich einer unteren Nockenwellenlagereinrichtung verbunden sein. Der obere Abschnitt 20 der Nockenwellenlagereinrichtung 2 ist abnehmbar ausgebildet, so dass ein einfacher Zugang zur Nockenwelle 3 gewährleistet ist. Zwischen dem Ventilraum 11 und dem Ölsammelraum 12 ist eine Schottwand 22 vorgesehen. Im unterhalb der Nockenwelle 3 gelegenen Bereich trennt ein unterer Teil der Schottwand 22 den Ölabscheideraum 12 vom Ventilraum 11, welcher in der Regel gemäß der Erfindung keine Lageraufgabe zur Lagerung der Nockenwelle 3 zufallen soll. Vielmehr ist hierbei in der Regel zwischen der Schottwand 22 und der Nockenwelle 3 ein in der Fig. 1 nicht dargestellter Radialspalt vorgesehen, welcher eine direkte Berührung zwischen Schottwand 22 und Nockenwelle 3 meist ausschließt. Zumindest eine Berührung findet jedoch über die Ringdichtung 18 statt, welche einerseits in Kontakt mit der Nockenwelle 3 und andererseits in Kontakt mit der Schottwand 22 steht.
  • Gemäß Fig. 2 ist eine im Vergleich zur Fig. 1 andere Ausführungsform der Zylinderkopfhaube 13 dargestellt, wobei diese im Bereich der Ringdichtung 18 einen metallischen Einsatz 23 aufweist, welcher zum Einen die Lebensdauer der Zylinderkopfhaube 13 erhöht und zum anderen eine verbesserte Dichtfunktion der Ringdichtung 18 erlaubt. Da die Zylinderkopfhauben 13 gemäß den Fig. 1 bis 3 alle vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet sind, erhöhen derartige metallische Einsätze 23 insbesondere die Verschleißfestigkeit am Übergang von Zylinderkopfhaube 13 zur Ringdichtung 18 bzw. zur Nockenwelle 3.
  • Im Unterschied zu Fig. 1 sind die Zylinderkopfhauben 13 gemäß Fig. 2 und 3 anders aufgebaut und weisen jeweils eine zur Achse 24 der Nockenwelle 3 geneigte Oberseite 25 auf. Das Funktionsprinzip, nämlich die Trennung des Ventilraums 11 vom Ölabscheideraum 12 wird jedoch auch mit den Zylinderkopfhauben 13 gemäß den Fig. 2 und 3 erreicht.
  • Im Unterschied zu Fig. 2 umfasst die in Fig. 3 dargestellte Zylinderkopfhaube 13 auch die untere Schottwand 22, so dass die Schottwand 22 vorzugsweise ein integraler Bestandteil der Zylinderkopfhaube 13 ist. Denkbar ist hierbei auch, dass die Schottwand 22 gemäß der Fig. 3 kein integraler Bestandteil der Zylinderkopfhaube 13 ist, sondern separat am Zylinderkopf 1 befestigt ist. Ein Entfernen der Zylinderkopfhaube 13 kann somit lediglich durch ein zunächst erfolgendes Abziehen in Richtung des Pfeiles 26 von der Nockenwelle 3 erfolgen, während ein Entfernen der Zylinderkopfhauben 13 gemäß den Fig. 1 und 2 auch in vertikaler Richtung möglich ist. Sofern der unterhalb der Nockenwelle 3 liegende Teil der Schottwand 22 als separates Bauteil ausgebildet ist, ist auch bei einer Ausgestaltung gemäß Fig. 3 ein vertikales Abheben der Zylinderkopfhaube 13 möglich. Der Pfeil 26 gibt dabei gleichzeitig die Strömungsrichtung der aus dem Kurbelgehäuse angesaugten Blow-by-Gase an. Die zur Justierung bzw. Einstellung der Nockenwelle 3 vorgesehene Einstelleinrichtung 19 liegt gemäß Fig. 3 im Ventilraum 11 und nicht wie in den Fig. 1 und 2 im Ölabscheideraum 12.
  • Gemäß der Fig. 2 wird ein oberhalb der Nockenwelle 3 liegender Abschnitt einer Trennwand zwischen Ventilraum 11 und Ölabscheideraum 12 von der Zylinderkopfhaube 13 gebildet, während hierzu gemäß der Fig. 1 ein Bestandteil des oberen Abschnitts 20 der Nockenwellenlagereinrichtung 2 vorgesehen ist.
  • Gemäß der Fig. 4 schließt sich axial endseitig der Nockenwelle 3 unter Bildung eines Axialspaltes 9 eine Mehrkanaleinrichtung 27 an, die einen an den Hohlraum 5 der Nockenwelle 3 koaxial anschließenden Einlasskanal 10 aufweist, durch welchen gereinigte Blow-by-Gase aus der Nockenwelle 3 abgezogen werden können. Die Mehrkanaleinrichtung 27 ist dabei so ausgebildet, dass sie abgeschiedenes Öl in einen Ölsammelraum 12 einleitet. Dabei liegt die Mehrkanaleinrichtung 27 einenends dichtend an der Nockenwelle 3 an, indem sie die Nockenwelle 3 umgreift.
  • Wie in Fig. 4 weiter gezeigt, weist die Mehrkanaleinrichtung 27 einen Auslasskanal auf, durch welchen gereinigte Blow-by-Gase nach außen, das heißt aus der Zylinderkopfhaube 13 heraus, abgeleitet werden. Darüber hinaus weist die Mehrkanaleinrichtung 27 einen Ölrücklaufkanal 29 auf, der mit dem Ölsumpf 12 in Verbindung steht.
  • Des weiteren umfasst die Mehrkanaleinrichtung 27 ein Tauchrohr 28, das den Auslasskanal bildet, wobei das Tauchrohr 28 einenends mit der Mehrkanaleinrichtung 27 und anderenends mit der Zylinderkopfhaube 13 verbunden ist. Das Tauchrohr 28 ist dabei in die Zylinderkopfhaube 13 eingesteckt und über eine weitere Dichtung 16' dicht mit dieser verbunden.
  • Alle in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Form miteinander kombiniert erfindungswesentlich sein.

Claims (7)

  1. Zylinderkopf (1) eines Verbrennungsmotors mit
    - einer am Zylinderkopf (1) angeordneten Nockenwellenlagereinrichtung (2),
    - einer in der Nockenwellenlagereinrichtung (2) drehbar gelagerten, hohlen Nockenwelle (3), die einen Abzug für ölnebelhaltige Blow-by-Gase aus dem Kurbelgehäuse bildet und zur Abscheidung des Ölanteils aus diesen Gasen als Ölnebelabscheider ausgebildet ist,
    - wobei die Nockenwelle (3) einen, die Nockenwellenlagereinrichtung (2) enthaltenden Ventilraum (11) durchdringt,
    - wobei sich axial mindestens einenends an der Nockenwelle (3) unter Bildung eines Axialspaltes (9) eine Zylinderkopfhaube (13) anschließt, die einen an den Hohlraum (5) der Nockenwelle (3) koaxial anschließenden Kanal (10) aufweist, durch welchen gereinigte Blow-by-Gase aus der Nockenwelle (3) abgezogen werden können,
    - wobei die Zylinderkopfhaube (13) so ausgebildet ist, dass sie einen zum Ventilraum (11) hin abgedichteten Ölsammelraum (12) bildet,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass an der Zylinderkopfhaube (13) eine Dichtung (18) vorgesehen ist, die an der Nockenwelle (3) anliegt und die den Ventilraum (11) gegenüber dem Ölabscheideraum (12) abdichtet,
    - dass die Zylinderkopfhaube (13) aus Kunststoff ausgebildet ist und im Bereich der Dichtung (18) einen metallischen Einsatz (23) aufweist.
  2. Zylinderkopf nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch die Merkmale,
    - der Ölabscheideraum (12) weist einen im Zylinderkopf (1) gelegenen Ölsumpf (14) auf,
    - der Ölsumpf (14) weist ein Ablassventil (15) bzw. eine - sperre auf.
  3. Zylinderkopf nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Axialspalt (9) zwischen der Nockenwelle (3) und der Zylinderkopfhaube (13) so ausgebildet ist, dass beim Betrieb des Verbrennungsmotors in der als Ölabscheider ausgebildeten Nockenwelle (3) abgeschiedenes Öl in den Ölabscheideraum (12) austreten kann.
  4. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Zylinderkopfhaube (13) einerseits am Zylinderkopf (1) und andererseits an der Nockenwelle (3) oder an der Nockenwellenlagereinrichtung (2) dichtend anliegt.
  5. Zylinderkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen dem Ventilraum (11) und dem Ölsammelraum (12) eine Schottwand (22) vorgesehen ist.
  6. Zylinderkopf nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schottwand (22) ein integraler Bestandteil der Zylinderkopfhaube (13) ist.
  7. Zylinderkopf nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen der Schottwand (22) und der Nockenwelle (3) ein Radialspalt vorgesehen ist, der eine direkte Berührung zwischen Schottwand (22) und Nockenwelle (3) ausschließt.
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