WO2020108811A1 - ÖLVERSORGUNGSSYSTEM FÜR VENTILSPIELAUSGLEICHENDE HYDROSTÖßEL - Google Patents

ÖLVERSORGUNGSSYSTEM FÜR VENTILSPIELAUSGLEICHENDE HYDROSTÖßEL Download PDF

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WO2020108811A1
WO2020108811A1 PCT/EP2019/072116 EP2019072116W WO2020108811A1 WO 2020108811 A1 WO2020108811 A1 WO 2020108811A1 EP 2019072116 W EP2019072116 W EP 2019072116W WO 2020108811 A1 WO2020108811 A1 WO 2020108811A1
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WO
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oil
camshaft
supply system
supply line
oil supply
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PCT/EP2019/072116
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Joschka Ratzel
Jan Zimmermann
Robert Valtey
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Psa Automobiles Sa
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    • 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
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    • 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
    • F01L1/3442—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 using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • 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
    • F01L2810/00—Arrangements solving specific problems in relation with valve gears
    • F01L2810/02—Lubrication

Definitions

  • the disclosure relates to an oil supply system for valve lash adjusters
  • Hydraulic lifters in an internal combustion engine are Hydraulic lifters in an internal combustion engine.
  • An oil supply system is to be understood as a system which is designed to provide oil under pressure and pressure in an internal combustion engine for the following, non-exhaustive list of functions:
  • the oil supply system can have an oil pump as well as numerous lines that are fluidly connected to a pressure side of the oil pump.
  • the lines can be formed by pipes and by bores in an engine block or a cylinder head and a camshaft module.
  • a camshaft is rotatably mounted in the camshaft module.
  • the camshaft is driven by a camshaft drive wheel.
  • the camshaft drive wheel is often coupled to a crankshaft of the internal combustion engine in a rotationally fixed manner. This can be done using a toothed belt, a chain and, in newer applications, spur gears.
  • US 5,143,034 A, US 5,031, 586 A and US 4,729,349 A are known from the prior art.
  • DE 44 28 681 A1 also discloses a cylinder head assembly with a camshaft.
  • the camshaft housing is equipped with a functional unit consisting of an oil reserve chamber and an oil chamber, which serves as a degassing device.
  • the oil reserve chamber is connected on the one hand to one end of an upper oil duct and, on the other hand, to the outlet of an oil pump via further oil ducts. Another end of this upper oil passage communicates with a cam bearing of the camshaft housing.
  • oil gets from the oil chamber to an oil gallery of a hydraulic adjustment device for the intake and exhaust valves.
  • an oil supply system for valve lash adjusters of an internal combustion engine comprising a first supply line which fluidly connects an oil pump outlet to an assembly of a camshaft drive, a second supply line which leads fluidly from a branch of the first supply line to an oil gallery for the valve lash adjusters.
  • the branch is arranged in an operational installation position of the internal combustion engine above the oil gallery of the valve lifter-adjusting hydraulic tappets.
  • the camshaft drive wheel can have means for adjusting an angle between the drive of the camshaft drive wheel and the camshaft.
  • the means are known as camshaft adjustment or OAM phaser.
  • the camshaft adjustment is driven by oil under pressure.
  • the oil is typically the same oil that is provided through the oil supply system.
  • the lines are arranged so that it is under sufficient pressure at the appropriate engine speed to actuate the camshaft adjustment.
  • Valve lash adjusters are oil-fillable elements located in a load path between a camshaft and an intake or exhaust valve of an internal combustion engine.
  • the load path can be direct, that is, the hydraulic tappet can be located between a valve stem and a camshaft section.
  • the cams move the valves indirectly via rocker arms, which are mounted on one side on the hydraulic tappets and on the other side on the valve stem.
  • Hydraulic lifters are flooded with oil.
  • the oil acts as a damper and as a length compensation in the load path between the camshaft and the valve stem. If there is no or too little oil in the hydraulic tappet, the load path is not closed or has play. This is noticeable when the internal combustion engine is running by a clacking noise at half the frequency of an engine speed. This noise can be heard in numerous internal combustion engines, especially during a short phase after starting the engine.
  • the assembly can be an assembly that requires oil under a certain hydraulic pressure.
  • the oil gallery is a branched system of holes that end at the hydraulic lifters and are connected in a fluid-conducting manner to an oil inlet of the hydraulic lifters.
  • the branch is an area in which a part or section of the first supply line continues to the assembly and a part or section forms the second supply line. Because the branch is located above the oil gallery, it does not run empty when the internal combustion engine is stationary, in which no oil is being pumped.
  • the branch is located above the oil gallery means that when the internal combustion engine is at a standstill, if the oil pump does not deliver oil through the first supply line, oil remains in the second supply line or the oil gallery. It slowly runs off due to leakage in the hydraulic tappets, but at least the oil in the second supply line can flow in under the force of gravity.
  • the second supply line has a first line section which opens into an oil volume which is larger than the first line section in cross-section, the oil volume being connected to the oil gallery in a fluid-conducting manner.
  • the oil volume stores a larger amount of oil than a pipe with a relatively small cross-section that is constant from the branch to the oil gallery. This further extends the time until the second supply line has run empty.
  • the increased volume of oil is replaced by one in one
  • Camshaft module arranged free space formed.
  • the camshaft module is a module that is screwed onto the cylinder head and in which the camshaft is mounted.
  • Bearings for the camshaft are located in the camshaft module; depending on the configuration, these bearings can be arranged in half shells, with an upper half shell in the camshaft module and a lower half shell in the
  • Cylinder head are arranged. There are lines or
  • the free space can be preformed in the camshaft module in a master molding process (die casting, sand casting, etc.) or can be introduced by a milling or drilling process.
  • the increased oil volume is located above a seal between a cylinder head and the camshaft module.
  • a throttle is arranged in the second supply line between the oil volume and the oil gallery.
  • the throttle prevents accidental opening of the intake and exhaust valves by reducing the pressure in the hydraulic tappets. Because the
  • Supply line for the hydraulic tappet is arranged above the oil gallery, a throttle can be used from above in a simple manner.
  • the throttle is formed by a section of the seal.
  • the oil supply system according to the disclosure is in principle created by components which are present in almost every engine, merely by a design change, at least to the camshaft module, possibly also to the seal and the cylinder head.
  • a section of the seal can be in the
  • Interaction with the cylinder head or the camshaft module can be used as a throttle. More parts are not required, and there is even a cost saving by using less material for the oil volume.
  • the throttle is formed by an opening arranged in the seal.
  • the assembly is a camshaft adjustment, which is designed to adjust a camshaft drive wheel in relation to a camshaft.
  • the camshaft adjustment is supplied with oil at least for cooling and lubrication, for example if it is an electrically operated camshaft adjustment.
  • camshaft adjustment can be a hydraulic camshaft adjustment working with pressurized oil.
  • camshaft adjusters oil is fed from the first supply line either into a first valve via a generally electrically operated valve, which is incorporated in the camshaft module, and the camshaft adjuster towards an earlier opening time of an input. or exhaust valve or into a second working chamber which adjusts the camshaft adjustment in the direction of a later opening time.
  • This type of camshaft adjustment requires a certain oil pressure.
  • the correspondingly pressurized oil according to this disclosure is pressed down into the first supply line, possibly by a throttle, possibly by the increased oil volume, into the oil gallery for supplying the hydraulic tappets.
  • FIG. 1 schematically shows an oil supply system in which a first supply line for a hydraulic camshaft adjustment has a branch from which a second supply line supplies an oil gallery of the hydraulic tappet with oil;
  • Fig. 2 in section an area of a cylinder head with an area of a
  • Camshaft module and a seal arranged between them, which also acts as a throttle;
  • Fig. 3 in section an area of a cylinder head with an area of a
  • Camshaft module being in a free space in the camshaft module
  • a supply line can be implemented through a hole in a component or through a pipe connected to it.
  • Figure 1 shows an oil supply system 1 for supplying a camshaft 2 with oil.
  • the oil is required by some components as a coolant and lubricant, for example cams 3, which actuate a valve 5 via a load path 4.
  • the valve 5 can be an intake or an exhaust valve of an internal combustion engine, which is otherwise not shown.
  • the hydraulic tappet 6 is filled with oil in order to compensate for any play in load path 4.
  • Oil is conveyed to an outlet 9 via an oil pump 8.
  • the outlet 9 is fluidly connected to a first supply line 10.
  • the first supply line 10 runs essentially counter to the
  • the first supply line 10 is predominantly formed by bores and free spaces arranged in the cylinder head 11 or the camshaft module 12.
  • the camshaft 2 is driven via a camshaft drive wheel 7.
  • Camshaft drive wheel 7 can be driven in a manner not shown via a toothed belt, a chain or spur gears. There is a camshaft adjustment 14 in the camshaft drive wheel 7.
  • the camshaft adjustment 14 is designed to:
  • camshaft adjustment 14 either in the direction of an earlier opening time of the valve 5 or in the direction of a later one
  • the adjustment requires the camshaft adjustment 14 oil under pressure.
  • the oil under pressure is conducted by the oil pump 8 through the first supply line 10 to the camshaft adjustment 14 during operation of the internal combustion engine.
  • oil reaches a second supply line 20 and from there throttled into an oil gallery 16, which is connected in a fluid-conducting manner to the hydraulic tappets 6.
  • the oil gallery 16 supplies several hydraulic tappets 6, only two of which are shown as examples.
  • the oil gallery 16 is predominantly introduced into the camshaft module 12
  • elements are arranged which extend and lengthen the running of oil into the oil gallery 16.
  • an amount of oil that can run on is increased by the provision of an enlarged oil volume 17.
  • a throttle 18 ensures that oil runs into the oil gallery 16 at a reduced pressure.
  • FIG. 2 shows a section through a region of a cylinder head 11 and a camshaft module 12.
  • a section of the first supply line 10 is formed by a bore 21 arranged in the cylinder head.
  • the first supply line 10 continues through a seal 22 into a free space 23 in the camshaft module 12.
  • the free space 23 forms the oil volume 17 described in connection with FIG Way on a camshaft adjustment 14th
  • a section 25 of the seal 22 between the cylinder head 1 1 and the camshaft module 12 acts as a throttle 18.
  • an opening 26 is provided in the seal 22 with a predefined diameter designed according to the desired throttling effect.
  • the oil pump 8 (see also FIG. 1) delivers oil through the first connecting line 10, the bore 21 in the cylinder head 11 and the bore 24 in the camshaft module 12
  • Camshaft adjustment 14 (see Figure 1). The oil collects in the free space 23 until the free space 23 is full. From there, oil flows throttled through opening 26 into the
  • Oil gallery 16 through a bore 17 in the cylinder head 1 1. If the oil pump 8 (see FIG. 1) does not deliver, an oil volume 17 or a bore 20 above the oil gallery 16 remains filled with oil.
  • FIG. 3 shows a further embodiment in which an intermediate element 28 is arranged in the free space 23 in the camshaft module 12.
  • the intermediate element 28 seals at the bottom of the seal 22. Oil can be branched off above the intermediate element 28 and pass through the throttle 18 into the bore 20 or the oil gallery 16, which is connected in a fluid-conducting manner to the bore 20, and thus to the hydraulic tappets 6.
  • the intermediate element 28 increases the oil volume 17, which can run into the oil gallery 16 when the oil pump 8 stops.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

Die Offenbarung betrifft ein Ölversorgungssystem (1) für ventilspielausgleichende Hydrostößel (5) eines Verbrennungsmotors, aufweisend • eine erste Versorgungsleitung (10), welche einen Auslass (9) einer Ölpumpe (8) fluidleitend mit einer Baugruppe eines Nockenwellenantriebs verbindet, • eine zweite Versorgungsleitung (20), welche fluidleitend von einer Abzweigung (15) der ersten Versorgungsleitung (10) zu einer Ölgalerie (16) für die ventilspielausgleichenden Hydrostößel (6) führt, • wobei die Abzweigung (15) in einer betriebsbereiten Einbaulage des Verbrennungsmotors oberhalb von der Ölgalerie (16) der ventilspielausgleichenden Hydrostößel (6) angeordnet ist.

Description

Ölversorgungssystem für ventilspielausgleichende Hydrostößel
Technisches Gebiet
Die Offenbarung bezieht sich auf ein Ölversorgungssystem für ventilspielausgleichende
Hydrostößel in einem Verbrennungsmotor.
Beschreibung
Unter einem Ölversorgungssystem ist ein System zu verstehen, welches dazu ausgestaltet ist, in einem Verbrennungsmotor Öl unter Duck und drucklos für die folgende, nicht abschließende Liste an Funktionen bereitzustellen:
- Betätigung beweglicher Bauteile wie zum Beispiel einer Nockenwellenverstellung,
- Versorgung eines Nockenwellenantrieb zur Betätigung von Ein- und Auslassventilen mit Öl zur Schmierung und Kühlung, und
- Versorgung von Nebenaggregaten mit Öl zur Kühlung und Schmierung.
Hierfür kann das Ölversorgungssystem eine Ölpumpe sowie zahlreiche, fluidleitend mit einer Druckseite der Ölpumpe verbundene Leitungen aufweisen. Die Leitungen können durch Rohre gebildet sein und durch Bohrungen in einem Motorblock bzw. einem Zylinderkopf und einem Nockenwellenmodul. Im Nockenwellenmodul ist eine Nockenwelle drehbar gelagert. Die Nockenwelle wird über ein Nockenwellenantriebsrad angetrieben. Das Nockenwellenantriebsrad ist häufig verdrehfest mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gekoppelt. Dies kann über einen Zahnriemen, über eine Kette und in neueren Applikationen auch über Stirnräder erfolgen. Aus dem Stand der Technik sind die US 5,143,034 A, die US 5,031 ,586 A und die US 4,729,349 A bekannt. Die DE 44 28 681 A1 offenbart ferner eine Zylinderkopfbaugruppe mit einer Nockenwelle. Das Nockenwellengehäuse ist mit einer funktionellen Einheit aus Ölreservekammer und Ölkammer ausgestattet, die als Entgasungseinrichtung dient. Die Ölreservekammer steht einerseits mit einem Ende eines oberen Ölkanals und andererseits über weitere Ölkanäle mit dem Auslass einer Ölpumpe in Verbindung. Ein anderes Ende dieses oberen Ölkanals steht mit einem Nockenlager des Nockenwellengehäuses in Verbindung. Im Einsatz gelangt Öl von der Ölkammer zu einer Ölgalerie einer hydraulischen Einstelleinrichtung für die Einlass- und Auslassventile. Zumindest ein Nachteil der in DE 44 28 681 A1 offenbarten Vorrichtung kann darin gesehen werden, dass im Stillstand des Verbrennungsmotors sämtliche Ölkanäle leer laufen.
Dieser Nachteil wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 abgestellt. Die Unteransprüche sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und sie zeigen jeweils weitere Ausgestaltungen auf. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Offenbarung zusätzlich.
Vorgesehen ist demgemäß ein Ölversorgungssystem für ventilspielausgleichende Hydrostößel eines Verbrennungsmotors, aufweisend eine erste Versorgungsleitung, welche einen Auslass einer Ölpumpe fluidleitend mit einer Baugruppe eines Nockenwellenantriebs verbindet, eine zweite Versorgungsleitung, welche fluidleitend von einer Abzweigung der ersten Versorgungsleitung zu einer Ölgalerie für die ventilspielausgleichenden Hydrostößel führt, wobei die Abzweigung in einer betriebsbereiten Einbaulage des Verbrennungsmotors oberhalb von der Ölgalerie der ventilspielausgleichenden Hydrostößel angeordnet ist.
Das Nockenwellenantriebsrad kann Mittel zur Verstellung eines Winkels zwischen dem Antrieb des Nockenwellenantriebsrads und der Nockenwelle aufweisen. Die Mittel sind als Nockenwellenverstellung bzw. OAM-Phaser bekannt. Die Nockenwellenverstellung wird über unter Druck stehendem Öl angetrieben. Bei dem Öl handelt es sich in der Regel um dasselbe Öl, das über das Ölversorgungssystem bereitgestellt wird. Die Leitungen sind dabei so angeordnet, dass es bei entsprechender Motordrehzahl unter ausreichendem Druck steht, um die Nockenwellenverstellung zu betätigen. Ventilspielausgleichende Hydrostößel sind mit Öl befüllbare Elemente, die sich in einem Lastpfad zwischen einer Nockenwelle und einem Ein- oder Auslassventil eines Verbrennungsmotors befinden. Der Lastpfad kann dabei direkt sein, das heißt der Hydrostößel kann sich zwischen einem Ventilschaft und einem Nockenwellenabschnitt befinden. In einigen Motoren bewegen die Nocken die Ventile indirekt über Schlepphebel, die an einer Seite an den Hydrostößeln und an der anderen Seite an dem Ventilschaft gelagert sind. Hydrostößel werden mit Öl geflutet. Das Öl fungiert als Dämpfer und als ein Längenausgleich im Lastpfad zwischen der Nockenwelle und dem Ventilschaft. Befindet sich kein oder zu wenig Öl im Hydrostößel, so ist der Lastpfad nicht geschlossen bzw. spielbehaftet. Dies macht sich bei laufendem Verbrennungsmotor durch ein klackerndes Geräusch in der halben Frequenz einer Motordrehzahl bemerkbar. Dieses Geräusch ist bei zahlreichen Verbrennungsmotoren vor allem während einer kurzen Phase nach einem Motorstart zu vernehmen.
Die Baugruppe kann eine Baugruppe sein, die Öl unter einem gewissen hydraulischen Druck benötigt. Die Ölgalerie ist ein verzweigtes System aus Bohrungen, die an den Hydrostößel enden und fluidleitend mit einem Öleinlass der Hydrostößel verbunden sind. Die Abzweigung ist ein Bereich, in der ein Teil bzw. Abschnitt der ersten Versorgungsleitung weiter führt zu der Baugruppe und ein Teil bzw. Abschnitt die zweite Versorgungsleitung bildet. Dadurch, dass die Abzweigung sich oberhalb der Ölgalerie befindet, läuft diese im Stillstand des Verbrennungsmotors, in der kein Öl gefördert wird, nicht leer.
Dadurch, dass die Abzweigung sich oberhalb der Ölgalerie befindet, bleibt im Stillstand des Verbrennungsmotors, wenn die Ölpumpe kein Öl durch die erste Versorgungsleitung fördert, Öl in der zweiten Versorgungsleitung bzw. der Ölgalerie stehen. Es läuft durch Leckage in den Hydrostößeln langsam ab, aber es kann zumindest das in der zweiten Versorgungsleitung befindliche Öl durch die Schwerkraft nachfließen.
In einer Ausgestaltung weist die zweite Versorgungsleitung einen ersten Leitungsabschnitt auf, der in ein gegenüber dem ersten Leitungsabschnitt im Guerschnitt vergrößertes Ölvolumen mündet, wobei das Ölvolumen fluidleitend mit der Ölgalerie verbunden ist. Das Ölvolumen speichert eine größere Menge an Öl als eine Leitung mit einem verhältnismäßig geringen, von der Abzweigung bis zur Ölgalerie konstanten Ouerschnitt. Dadurch wird die zeitliche Dauer, bis die zweite Versorgungsleitung leergelaufen ist, weiter verlängert.
In einer weiteren Ausgestaltung wird das vergrößerte Ölvolumen durch einen in einem
Nockenwellenmodul angeordneten Freiraum gebildet.
Das Nockenwellenmodul ist dabei ein Modul, welches auf den Zylinderkopf geschraubt wird und in dem die Nockenwelle gelagert ist. In dem Nockenwellenmodul befinden sich Lager für die Nockenwelle, je nach Ausgestaltung können diese Lager in Halbschalen angeordnet sein, wobei eine obere Halbschale in dem Nockenwellenmodul und eine untere Halbschale in dem
Zylinderkopf angeordnet sind. In dem Nockenwellenmodul befinden sich Leitungen bzw.
Bohrungen, welche die erste und zweite Verbindungsleitung bzw. Teile davon beinhalten können. Hierüber werden Lager und die Nockenwelle selbst im Nockenwellenmodul mit
Schmieröl versorgt. Der Freiraum kann in einem Urformverfahren (Druckguss, Sandguss, etc.) in dem Nockenwellenmodul urgeformt werden oder durch einen Fräs- oder Bohrungsvorgang eingebracht werden.
In einer weiteren Ausgestaltung befindet sich das vergrößerte Ölvolumen oberhalb einer Dichtung zwischen einem Zylinderkopf und dem Nockenwellenmodul.
Demnach erfüllt die Dichtung neben der Abdichtung sämtlicher vom Zylinderkopf in das
Nockenwellenmodul führender Leitungen bzw. Bohrungen eine zusätzliche Funktion.
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung ist in der zweiten Versorgungsleitung zwischen dem Ölvolumen und der Ölgalerie eine Drossel angeordnet.
Die Drossel verhindert ein versehentliches Öffnen von Ein- und Auslassventilen durch eine Verringerung eines zu hohen Druckes in den Hydrostößeln. Dadurch, dass die
Versorgungsleitung für die Hydrostößel oberhalb von der Ölgalerie angeordnet ist, kann auf simple Weise eine Drossel von oben eingesetzt werden.
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung wird die Drossel durch einen Abschnitt der Dichtung gebildet. Entsprechend dieser Ausgestaltung wird das offenbarungsgemäße Ölversorgungssystem im Prinzip durch ohnehin an nahezu jedem Motor vorhandene Bauteile, lediglich durch eine konstruktive Änderung, zumindest an dem Nockenwellenmodul, möglicherweise auch an der Dichtung und dem Zylinderkopf, geschaffen. Ein Abschnitt der Dichtung kann im
Zusammenwirken mit dem Zylinderkopf bzw. dem Nockenwellenmodul als Drossel verwendet werden. Mehrteile sind nicht erforderlich, es ergibt sich sogar eine Kostenersparnis durch die Verwendung von weniger Material für das Ölvolumen.
Entsprechend einer Ausgestaltung wird die Drossel durch eine in der Dichtung angeordnete Öffnung gebildet.
Gattungsgemäße Dichtungen weisen ohnehin Löcher bzw. Bohrungen für eine Hindurchführung von Stiften, Schrauben und Bolzen auf, sowie an Übergängen von Ölleitungen wie die hierin beschriebene erste und zweite Versorgungsleitung. Es wird durch diese Ausgestaltung der Gedanke weiter verfolgt, dass die offenbarungsgemäße Ausgestaltung durch ohnehin vorhandene Bauteile implementiert wird, lediglich durch eine von oben mit Öl versorgte Ölgalerie und eine Abzweigung an einer Druckleitung, beispielsweise einer Steigleitung für die
Nockenwellenverstellung.
In einer Ausgestaltung handelt es sich bei der Baugruppe um eine Nockenwellenverstellung, welche dazu ausgestaltet ist, ein Nockenwellenantriebsrad gegenüber einer Nockenwelle zu verstellen.
Die Nockenwellenverstellung wird zumindest zur Kühlung und Schmierung mit Öl versorgt, beispielsweise wenn es sich um eine elektrisch betätigte Nockenwellenverstellung handelt.
Weiterhin kann die Nockenwellenverstellung eine mit druckbeaufschlagtem Öl arbeitende hydraulische Nockenwellenverstellung sein.
Bei diesen Nockenwellenverstellungen wird über ein in der Regel elektrisch betätigtes Ventil, welches im Nockenwellenmodul eingebracht ist, Öl von der ersten Versorgungsleitung entweder in eine erste, die Nockenwellenverstellung in Richtung einer früheren Öffnungszeit eines Ein- oder Auslassventils oder in eine zweite, die Nockenwellenverstellung in Richtung einer späteren Öffnungszeit verstellende Arbeitskammer geleitet. Diese Art von Nockenwellenverstellungen benötigen einen gewissen Öldruck. An der Abzweigung wird das entsprechend unter Druck stehende Öl gemäß dieser Offenbarung in die erste Versorgungsleitung, ggf. durch eine Drossel, ggf. durch das vergrößerte Ölvolumen, nach unten in die Ölgalerie zur Versorgung der Hydrostößel gedrückt.
Kurzbeschreibung der Figuren
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Ölversorgungssystem, bei dem eine erste Versorgungsleitung für eine hydraulische Nockenwellenverstellung eine Abzweigung aufweist, von der ausgehend eine zweite Versorgungsleitung eine Ölgalerie der Hydrostößel mit Öl versorgt; und
Fig. 2 im Schnitt einen Bereich eines Zylinderkopfs mit einem Bereich eines
Nockenwellenmoduls und einer dazwischen angeordneten Dichtung, welche zudem als Drossel fungiert; und
Fig. 3 im Schnitt einen Bereich eines Zylinderkopfs mit einem Bereich eines
Nockenwellenmodul, wobei in einem Freiraum im Nockenwellenmodul ein
Zwischenelement angeordnet ist, welches eine Barriere für Öl darstellt.
Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich veranschaulichend. Der Klarheit halber sind in den Zeichnungen zur Bezeichnung ähnlicher Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet. Eine Versorgungsleitung kann durch eine Bohrung in einem Bauteil oder durch ein damit verbundenes Rohr implementiert sein.
Figur 1 zeigt ein Ölversorgungssystem 1 zur Versorgung einer Nockenwelle 2 mit Öl. Das Öl wird von einigen Bauteilen als Kühl- und Schmiermittel benötigt, zum Beispiel von Nocken 3, die über einen Lastpfad 4 ein Ventil 5 betätigen. Bei dem Ventil 5 kann es sich um ein Einlass- oder ein Auslassventil eines ansonsten nicht dargestellten Verbrennungsmotors handeln. In dem Lastpfad 4 befindet sich ein Hydrostößel 6. Der Hydrostößel 6 wird mit Öl gefüllt, um ein eventuelles Spiel im Lastpfad 4 auszugleichen.
Über eine Ölpumpe 8 wird Öl an einen Auslass 9 gefördert. Der Auslass 9 ist fluidleitend mit einer ersten Versorgungsleitung 10 verbunden. Die erste Versorgungsleitung 10 verläuft in einer betriebsbereiten Einbaulage des Verbrennungsmotors im Wesentlichen entgegen der
Erdbeschleunigung g nach oben durch einen Zylinderkopf 11 und durch ein Nockenwellenmodul 12. Die erste Versorgungsleitung 10 ist dabei überwiegend durch im Zylinderkopf 1 1 bzw. dem Nockenwellenmodul 12 angeordnete Bohrungen und Freiräume gebildet.
Die Nockenwelle 2 wird über ein Nockenwellenantriebsrad 7 angetrieben. Das
Nockenwellenantriebsrad 7 kann in nicht dargestellter Weise über einen Zahnriemen, eine Kette oder über Stirnräder angetrieben werden. In dem Nockenwellenantriebsrad 7 befindet sich eine Nockenwellenverstellung 14. Die Nockenwellenverstellung 14 ist dazu ausgestaltet, das
Nockenwellenantriebsrad 7 gegenüber der Nockenwelle 2 zu verdrehen. Hierfür wird über ein nicht dargestelltes Regelventil Öl in nicht dargestellte, die Nockenwellenverstellung 14 entweder in Richtung einer früheren Öffnungszeit des Ventils 5 oder in Richtung einer späteren
Öffnungszeit des Ventils 5 relativ zur Nockenwelle 2 verstellenden, nicht dargestellten
Arbeitskammern geleitet. Zur Verstellung benötigt die Nockenwellenverstellung 14 Öl unter Druck. Das Öl unter Druck wird im Betrieb des Verbrennungsmotors von der Ölpumpe 8 durch die erste Versorgungsleitung 10 an die Nockenwellenverstellung 14 geleitet.
Im Bereich einer Abzweigung 15 gelangt Öl in eine zweite Versorgungsleitung 20 und von dort aus gedrosselt in eine Ölgalerie 16, welche fluidleitend mit den Hydrostößeln 6 verbunden ist. Die Ölgalerie 16 versorgt mehrere Hydrostößel 6, wobei nur zwei beispielhaft dargestellt sind. Die Ölgalerie 16 ist dabei überwiegend aus im Nockenwellenmodul 12 eingebrachten
Bohrungen und Leitungen gebildet. Im Bereich der Hydrostößel, welche in nicht dargestellter Art und Weise im Zylinderkopf 1 1 und/oder im Nockenwellenmodul 12 eingepasst sind, münden Abschnitte 19 der Ölgalerie 16 fluidleitend in die Hydrostößel 6. Es ist in Figur 1 zudem eine Richtung einer Erdbeschleunigung g eingezeichnet. Die Erdbeschleunigung g wirkt in betriebsbereiter Einbaulage der dargestellten Bauteile nach unten. Die Abzweigung 15 ist oberhalb von der Ölgalerie 16 und den Hydrostößeln 6 angeordnet. Wenn die Ölpumpe 8 nicht mehr fördert, z.B. bei einem Stopp des Verbrennungsmotors, steht in der Abzweigung 15 Öl. Das Öl läuft langsam nach, so dass die Ölgalerie 16 bzw. die Hydrostößel 6 noch eine Weile lang mit Öl versorgt werden können, weil Öl von oben von der zweiten Versorgungsleitung 20 her nachlaufen kann. In der zweiten Versorgungsleitung 20 sind Elemente angeordnet, welche das Nachlaufen von Öl in die Ölgalerie 16 ausdehnen und verlängern. Zum einen wird eine Ölmenge, welche nachlaufen kann, durch das Vorsehen eines vergrößerten Ölvolumens 17 vergrößert. Zum anderen wird durch eine Drossel 18 erreicht, dass Öl mit verringertem Druck in die Ölgalerie 16 nachläuft.
In Figur 2 ist ein Schnitt durch einen Bereich eines Zylinderkopfs 1 1 und ein Nockenwellenmodul 12 dargestellt. Ein Abschnitt der ersten Versorgungsleitung 10 wird durch eine im Zylinderkopf angeordnete Bohrung 21 gebildet. Die erste Versorgungsleitung 10 verläuft weiter durch eine Dichtung 22 in einen Freiraum 23 im Nockenwellenmodul 12. Der Freiraum 23 bildet das in Zusammenhang mit Figur 1 beschriebene Ölvolumen 17. Im Nockenwellenmodul 12 verläuft die erste Verbindungsleitung 10 weiter durch eine Bohrung 24 und endet in nicht dargestellter Weise an einer Nockenwellenverstellung 14.
Ein Abschnitt 25 der Dichtung 22 zwischen dem Zylinderkopf 1 1 und dem Nockenwellenmodul 12 wirkt als Drossel 18. Hierfür ist in der Dichtung 22 eine Öffnung 26 mit vordefiniertem, entsprechend der gewünschten Drosselwirkung ausgestalteten Durchmesser vorgesehen. Im Betrieb fördert die Ölpumpe 8 (siehe auch Figur 1 ) durch die erste Verbindungsleitung 10, die Bohrung 21 im Zylinderkopf 11 und die Bohrung 24 im Nockenwellenmodul 12 Öl an die
Nockenwellenverstellung 14 (siehe Figur 1 ). In dem Freiraum 23 sammelt sich das Öl, bis der Freiraum 23 vollgelaufen ist. Von dort gelangt Öl durch die Öffnung 26 gedrosselt in die
Ölgalerie 16, durch eine Bohrung 17 im Zylinderkopf 1 1. Wenn die Ölpumpe 8 (siehe Figur 1 ) nicht fördert, bleibt ein Ölvolumen 17 bzw. eine Bohrung 20 oberhalb der Ölgalerie 16 mit Öl gefüllt.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der in dem Freiraum 23 im Nockenwellenmodul 12 ein Zwischenelement 28 angeordnet ist. Das Zwischenelement 28 dichtet unten an der Dichtung 22 ab. Öl kann oberhalb von dem Zwischenelement 28 abgezweigt werden und durch die Drossel 18 in die Bohrung 20 bzw. die fluidleitend mit der Bohrung 20 verbundene Ölgalerie 16 und damit zu den Hydrostößeln 6 gelangen. Das Zwischenelement 28 vergrößert das Ölvolumen 17, welches bei einem Stopp der Ölpumpe 8 in die Ölgalerie 16 nachlaufen kann. Bezugszeichenliste:
1 Olversorgungssystem
2 Nockenwelle
3 Nocken
5 Ventil
6 Hydrostößel
7 Nockenwellenantriebsrad
8 Ölpumpe
9 Auslass
10 erste Versorgungsleitung
11 Zylinderkopf
12 Nockenwellenmodul
14 Nockenwellenverstellung
15 Abzweigung
16 Ölgalerie
17 vergrößertes Ölvolumen
18 Drossel
19 Abschnitt
20 zweite Verbindungsleitung
21 Bohrung
22 Dichtung
23 Freiraum
24 Bohrung
25 Abschnitt
26 Öffnung
27 erster Leitungsabschnitt
28 Zwischenelemente

Claims

Patentansprüche:
1. Ölversorgungssystem (1 ) für ventilspielausgleichende Hydrostößel (5) eines
Verbrennungsmotors, aufweisend:
• eine erste Versorgungsleitung (10), welche einen Auslass (9) einer Ölpumpe (8)
fluidleitend mit einer Baugruppe eines Nockenwellenantriebs verbindet,
• eine zweite Versorgungsleitung (20), welche fluidleitend von einer Abzweigung (15) der ersten Versorgungsleitung (10) zu einer Ölgalerie (16) für die ventilspielausgleichenden Hydrostößel (6) führt,
• wobei die Abzweigung (15) in einer betriebsbereiten Einbaulage des
Verbrennungsmotors oberhalb von der Ölgalerie (16) der ventilspielausgleichenden Hydrostößel (6) angeordnet ist.
2. Ölversorgungssystem (1 ) gemäß Anspruch 1 , wobei die zweite Versorgungsleitung (20) einen ersten Leitungsabschnitt (27) aufweist, der in ein vergrößertes Ölvolumen (17) mündet, wobei das Ölvolumen (17) fluidleitend mit der Ölgalerie (16) verbunden ist.
3. Ölversorgungsystem (1 ) gemäß Anspruch 2, wobei das vergrößerte Ölvolumen (17) durch einen in einem Nockenwellenmodul (2) angeordneten Freiraum (23) gebildet wird.
4. Ölversorgungssystem (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das vergrößerte Ölvolumen (17) sich oberhalb einer Dichtung (22) zwischen einem Zylinderkopf (1 1 ) und dem Nockenwellenmodul (12) befindet.
5. Ölversorgungssystem (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der zweiten Versorgungsleitung (20) zwischen dem Ölvolumen (17) und der Ölgalerie (16) eine Drossel (18) angeordnet ist.
6. Ölversorgungssystem (1 ) gemäß Anspruch 5, wobei die Drossel (18) durch einen Abschnitt (25) der Dichtung (22) gebildet wird.
7. Ölversorgungssystem (1 ) nach Anspruch 5, wobei die Drossel (18) durch eine in der Dichtung (22) angeordnete Öffnung (26) gebildet wird.
8. Ölversorgungssystem (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Baugruppe eine
Nockenwellenverstellung (14) ist, welche dazu ausgestaltet ist, ein Nockenwellenantriebsrad (7) gegenüber einer Nockenwelle (2) zu verstellen.
9. Ölversorgungssystem nach Anspruch 6, wobei die Nockenwellenverstellung (14) eine mit druckbeaufschlagtem Öl arbeitende hydraulische Nockenwellenverstellung (14) ist.
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