DE69024117T2 - Zylinderkopf-Schmiersystem einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft ein Zylinderkopf-Schmierungssystem eines Verbrennungsmotors mit einem Zylinderkopf mit einer ersten Reihe hydraulischer Spieleinstellelemente zur Betätigung von Einlaßventilen, einer zweiten Reihe hydraulischer Spieleinstellelemente zur Betätigung von Auslaßventilen, einer Ölpumpe, einer ersten Leitungseinrichtung, die sich zu der ersten Reihe von Spieleinstellelementen zur Schmierung der ersten Reihe von Spieleinstellelementen ersteckt, einer zweiten Leitungseinrichtung, die sich zu der zweiten Reihe von Spieleinstellelementen zur Schmierung der zweiten Reihe von Spieleinstellelementen ersteckt, einschließlich einer Einrichtung zur Verbindung der ersten und zweiten Leitungseinrichtungen mit der Ölpumpe, wobei die Länge der ersten Leitung von der Ölpumpe zu der ersten Reihe von Spieleinstellelementen der Einlaßventile kürzer ist als die Länge der Leitung von der Ölpumpe zu der zweiten Reihe von Spieleinstellelementen der Auslaßventile.
• Die Verwendung von obengesteuerten Ventilen, die von oben liegenden Nockenwellen betätigt werden, ist allgemein bekannt. Wenngleich die direkte Ventilbetätigung gewisse Vorteile aufweist, hat die Verwendung einer Schwinghebelbetätigungsvorrichtung den Vorteil, daß ein hydraulisches Spieleinstellelement eingesetzt werden kann. In herkömmlichen Verfahren ist es üblich, das Schmiermittel den Spieleinstellelementen für deren Betrieb und den Zapfen der zugeordneten Nockenwelle in einer seriellen Strömungsverbindung zuzuführen. Zwar hat dies den Vorteil, das System zu vereinfachen, gleichzeitig bringt es aber auch gewisse Nachteile mit sich. Konkret führt eine serielle Strömungsverbindung dazu, daß bei abgeschaltetem Motor Schmiermittel zurückläuft, da die Zapfen der Nockenwelle nicht luftdicht abgeschlossen sind. Das heißt da die Nockenwellenzapfen generell offen sind, hält das System den Druck nicht, und das Schmiermittel kann durch die serielle Strömungsverbindung in den Schmiermittelbehälter durch die Ölpumpe zurückfließen. Das führt dazu, daß die Nockenstößel bei abgestelltem Motor ohne Schmiermittel sind. Beim erneuten Starten kann dies zu offensichtlichen Problemen führen.
• Wie bereits festgestellt, ist ein Motor mit einer Nockenwelle und hydraulischen Spieleinstellelementen normalerweise so aufgebaut, daß das Schmiermittel über eine gemeinsame Leitung von der Schmiermittelpumpe den Spieleinstellelementen und den Nockenwellenzapfen zugeführt wird. Oftmals arbeitet der Motor mit zwei Nockenwellen, von denen jede eine eigene Reihe von Ventilen über eine Betätigungsvorrichtung betreibt, die eine eigene Reihe von Spieleinstellelementen umfaßt. Bei der zuvor vorgeschlagenen Art von Strömungsverbindung hängt der Druck des zu den Spieleinstellelementen geführten Schmiermittels von seiner Entfernung zur Schmiermittelpumpe ab, d.h die der einen Nockenwelle zugeordneten Einstellelemente können das Schmiermittel mit erheblich niedrigem Druck zugeführt bekommen als die der anderen Nockenwelle zugeordneten Einstellelemente.
• Aus EP-A-0 212 981 ist ein Ölzufuhrsystem für eine Ventilbetätigungsvorrichtung in Verbrennungsmotoren bekannt. Dabei ist die Zahl der Spieleinstellelemente auf der Ein- und Auslaßseite gleich; über Probleme hinsichlich einer gleichmäßigen Schmieröldruckverteilung werden keine Angaben gemacht.
• US-A-4 709 667 offenbart ein Zylinderkopf-Schmierungssystem, wobei die Leitungen, die sich zu den Spieleinstellelementen auf der Einlaßseite und zu den Spieleinstellelementen auf der Auslaßseite erstrecken, eine unterschiedliche Entfernung zur Ölpumpe aufweisen. Die Zahl der Spieleinstellelemente auf der Einlaß- und der Auslaßseite ist gleich, und bei der gleichmäßigen Öldruckverteilung treten ähnliche Schwierigkeiten auf. Zudem ist die Hauptölleitung zu klein, was bei starker Schmiermittelzufuhr einen hohen Strömungswiderstand verursacht.
• Bei einer Vorrichtung mit einem System zur Verhinderung eines Schmiermittelabflusses von den hydraulischen Nockenstößeln kann noch ein weiteres Problem auftreten, insbesondere wenn in der Vorrichtung zwei Nockenwellen und eine Mehrzahl von ihnen zugeordneten Nockenstößeln verwendet werden. Häufig kommt eine Anordnung zum Einsatz, bei der jeder Zylinder des Motors eine unterschiedliche Zahl von Ein- und Auslaßventilen aufweist. In einem solchen Fall kann der einen Nockenwelle eine größere Anzahl von hydraulischen Spieleinstellelementen zugeordnet sein als der anderen Nockenwelle. Dadurch verschärfen sich die bereits genannten Probleme noch zusätzlich.
• Bei einer Anordnung der Ventile in der bereits beschriebenen Art ist es im allgemeinen erforderlich, das Öl den Nockenwellen durch den Zylinderblock und Zylinderkopf zuzuführen. In herkömmlichen Verfahren sind die Nockenwellen am Zylinderkopf durch mit dem Zylinderkopf integral gebildete Lageroberflächen und am Zylinderkopf befestigte separate Lagerdeckel gelagert. Bei einer solchen Anordnung wird das Öl dem einen Ende der Nockenwelle im allgemeinen über einen im Zylinderkopf gebildeten Kanal zugeführt, wodurch sich der Motor natürlich verlängert. Zudem kann der Innenkanal im Zylinderkopf selbst gewisse Probleme im Hinblick auf den Erhalt der Kompaktheit der Konstruktion verursachen.
• Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Zylinderkopf-Schmierungssystem für einen Verbrennungsmotor mit einfachem Aufbau und geringem Strömungswiderstand zu schaffen, um allen Spieleinstellelementen Schmiermittel mit im wesentlichen gleichbleibendem Druck zuzuführen.
• Zur Erreichung dieses Zieles wird das oben beschriebene Zylinderkopf- Schmierungssystem so verbessert, daß die Einlaßventile eine größere Zahl von Spieleinstellelementen aufweisen als die Auslaßventile und daß ein Hauptölzufuhrkanal, der einen Teil der ersten Leitung bildet, sich nach oben außerhalb der Kopfbolzenbohrungen durch die untere Stirnfläche des Zylinderkopfes erstreckt.
• Die bevorzugten Ausführungsformen sind in den weiteren Patentunteransprüchen dargelegt.
• Im folgenden wird die vorliegende Erfindung ausführlicher anhand der bevorzugten Ausführungsformen erläutert, wobei:
• Figur 1 ein diagonaler Querschnitt durch eine Zylinderkopfbaugruppe, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung konstruiert ist, im allgemeinen entlang der Linie 1-1 in Figur 5 ist,
• Figur 2 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung eines der hydraulischen Spieleinstellelemente ist,
• Figur 3 eine Teilquerschniftsdarstellung ist, die im allgemeinen entlang der Linie 3-3 in Figur 5 verläuft und den Zylinderblock und Nockendeckel im Phantom zeigt,
• Figur 4 eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 4-4 aus Figur 5 ist, wobei ein Teil des Zylinderkopfes im Phantom dargestellt wird,
• Figur 5 eine Draufsicht auf den Zylinderkopf ist, wobei der Nockendeckel entfernt und Teile der Nockenwellen weggelassen wurden,
• Figur 6 eine Draufsicht auf den Nockendeckel ist,
• Figur 7 schematisch darstellt, wie das Schmierungssystem mit den Nockenlagerzapfen und den hydraulischen Spieleinstellelementen verbunden ist.
• Figur 8 eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 8-8 aus Figur 4 ist,
• Figur 9 eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 9-9 aus Figur 6 ist,
• Figur 10 eine Ansicht der Verbrennungskammer von unten ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
• In den Zeichnungen, beginnend bei Figur 1 wird ein Mehrzylinder-Verbrennungsmotor, der gemäß einer Ausführungsform der Erfindung konstruiert ist, allgemein durch die Ziffer 21 gekennzeichnet. Der Motor 21 umfaßt einen Zylinderblock, der von herkömmlicher Bauart sein kann und daher in Figur 3 nur als Phantom dargestellt wird, in dem eine Mehrzahl von axial ausgerichteten Bohrungen 23 ausgebildet ist. In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei dem Motor 21 um einen 4-Zylinder-Reihenmotor. Für Fachleute auf dem Gebiet dürfte allerdings leicht erkennbar sein, wie die Erfindung auch für Motoren mit einer anderen Zylinderanzahl und einer anderen Zylinderanordnung genutzt werden kann.
• Da sich die Erfindung in erster Linie auf den Zylinderkopf und speziell auf die Ventilbetätigungsvorrichtung bezieht, werden detaillierte Angaben zu dem Zylinderblock, den Kolben und den laufenden Teilen, die auf herkömmliche Weise arbeiten, nicht als notwendig erachtet, um Fachleuten die Anwendung der Erfindung zu ermöglichen. Daher sollen nunmehr die Zylinderkopf- und Ventilreihenbaugruppe und das Schmierungssystem 10 zusätzlich zu der Figur 3 speziell anhand der Figuren 1, 4, 5 und beschrieben werden.
• Ein Zylinderkopf, der im allgemeinen durch die Ziffer 24 gekennzeichnet wird, ist am Zylinderblock 22 durch eine Mehrzahl von Haltevorrichtungen 25 befestigt die durch geeignete Öffnungen in den Zylinderkopf 24 geführt und in Gewindebohrungen im Zylinderblock festgeschraubt werden. Dabei ist anzumerken, daß die Haltevorrichtungen 25 so angeordnet sind, daß sie an den vier Ecken der Zylinderbohrungen 23 sitzen, wie mit den gestrichelten Kreisen in Figur 5 dargestellt, um die Beziehung zwischen den Haltevorrichtungen 25 und den Zylinderbohrungen 23 zu zeigen.
• Die untere Stirnfläche des Zylinderkopfes 24 ist mit einer Mehrzahl von Aussparungen 26 versehen, die - wie nachstehend beschrieben - im allgemeinen pultdachförmig angeordnet sind. Drei Einlaßventile, die ein Paar von Mitteleinlaßventilen 27 und 28 und ein Seiteneinlaßventil 29 umfassen, sind so gelagert, daß sie sich im Zylinderkopf 24 durch die jeweilige Ventilführungen 31 hin- und herbewegen. Dabei sind die Einlaßventile 27, 28 und 29 so ausgerichtet, daß sich die Mitteleinlaßventile 27 und 28 entlang der Achsen Y&sub1; hin- und herbewegen, die in einem relativ spitzen Winkel α&sub2; zu einer Ebene A&sub1; (Figur 10) verlaufen, auf der sich die Zylinderbohrungsachse X&sub2; befindet und die sich parallel zu der Drehachse der zugeordneten Nockenwelle erstreckt.
• Das Seiteneinlaßventil 29 bewegt sich um eine Achse Y&sub3;, die in einem weniger spitzen Winkel, der in Figur 3 als α&sub1; eingezeichnet ist, zu dieser Ebene steht..
• Jedes der Einlaßventile 27, 28 und 29 wirkt mit einem entsprechenden Ventilsitz 32 zusammen, der in den Zylinderkopf 24 gedrückt ist und eine Einströmöffnung am Ende eines Einlaßkanals 33 bildet, welcher durch eine Seite des Zylinderkopfes verläuft. Die Einlaßkanäle 33 können als Zwillingskanäle ausgelegt sein, so daß die Einlaßöffnung an der Seite des Zylinderkopfes mit jedem der Ventilsitze 32 zusammenwirkt, oder aber es werden getrennte Kanäle für jeden Ventilsitz gebildet. Durch die Ausrichtung der Teller der Ventile 27 28 und 29 erhält die untere Stirnfläche der Zylinderkopfvertiefung 26 einen allgemein geneigten Abschnitt 34, der sich über die Ebene A&sub1; erstreckt so daß ein Abschnitt der Teller der Ventile 27 und 28 im geschlossen Zustand der Ventile auf der gegenüberliegenden Seite dieser Ebene liegt wie aus Figur 10 klar ersichtlich.
• Spiraldruckfedern 34 umgeben die Schafte der Ventile 27, 28 und 29 und wirken auf die Rückhaltevorrichtungen 35, um die Ventile 27, 28 und 29 in ihre Schließposition zu drücken. Die Vorrichtung zur Öffnung der Einlaßventile 27, 28 und 29 wird weiter unten beschrieben.
• Ein Paar Auslaßventile 36 und 37 ist so gelagert, daß sie sich auf der anderen Seite der Eben A&sub1; durch Ventilführungen 38, die in den Zylinderkopf 24 gedrückt sind, hinund herbewegen. Die Auslaßventile 36 und 37 bewegen sich um die entsprechenden Achsen Y&sub2;, die in einem spitzen Winkel zur Eben A&sub1; stehen, wobei dieser Winkel kleiner als der Winkel α&sub2; und größer als der Winkel α&sub1; ist. Die Auslaßventile 36 und 37 wirken mit den entsprechenden Ventilsitzen 39 zusammen, die in den Zylinderkopf 24 gedrückt sind und die Ausströmöffnungen der Auslaßkanäle 41 bilden, die durch die Seite des Zylinderkopfes 24 verlaufen, welche der Einlaßseite gegenüberliegt. Ebenso wie die Einlaßkanäle 33 können die Auslaßkanäle 41 als separate Kanäle oder als Zwillingskanäle ausgelegt sein. Dabei ist anzumerken, daß die Anordnung der Teller der Auslaßventile 36 und 37 dazu führt, daß die Vertiefung der Verbrennungskammer eine im allgemeinen geneigte Oberfläche 42 aufweist, die die Oberfläche 34 auf der Auslaßseite der Ebene A&sub1; so schneidet, daß der Schnittpunkt leicht zur Seite der Verbrennungskammer verlagert ist.
• Die Spiraldruckfedern 43 wirken mit den Rückhaltevorrichtungen 44 an den Schäften der Auslaßventile 36 und 37 zusammen, um die Auslaßventile 36 und 37 in ihre Schließposition zu drücken.
• Im folgenden soll die Vorrichtung zur Öffnung der Einlaßventile 27, 28 und 29 und der Auslaßventile 36 und 37 entgegen der Wirkung der jeweiligen Federn 34 und 43 beschrieben werden. Der Zylinderkopf 24 weist eine stehende periphere Wand auf, die eine nach oben gerichtete Abschlußfläche 45 darstellt, die einen Teil einer Vertiefung 46 bildet, in der sich die Ventilbetätigungsvorrichtung befindet. Die Vertiefung 46 wird durch einen Nockendeckel 47 geschlossen, der an dem Zylinderkopf 24 in der noch zu beschreibenden Art und Weise befestigt ist. Auf der Einlaßseite des Zylinderkopfes 24 befindet sich eine Mehrzahl von Vorsprüngen 48, die im allgemeinen halbzylinderförmige Lageroberflächen 49 bilden. Neben den Vorsprüngen 48 befinden sich weitere Vorsprünge 51, die viertelzylinderförmige Lageroberflächen 52 bilden. Eine Einlaßnockenwelle, die im allgemeinen durch die Ziffer 53 gekennzeichnet ist, weist beabstandete Lageroberflächen 54 auf, die in den Zylinderkopf-Lageroberflächen 49 und 52 aufgenommen werden und auf diesen gelagert sind. Zudem verfügt der Zylinderkopf 24 über Endvorsprünge 55, die weitere halbzylinderförmige Lageroberflächen bilden, mit denen die Lagerabschnitte 56 der Nockenweile 53 zusammenwirken so daß er dreh bar gelagert ist. Anders als bei herkömmlichen Anordnungen, die separate Lagerdeckel aufweisen, verfügt der Nockendeckel 47 erfindungsgemäß über eine Mehrzahl von sich nach innen erstreckenden Abschnitten 58, die halbzylinderförmige Lageroberflächen 59 bilden, welche jeweils mit den Nockenwellen-Lageroberflächen 54 und 56 zusammenwirken und die Lagerung der Einlaßnockenwelle 53 in der Zylinderkopfbaugruppe vollenden. Die Auslaßseite der Zylinderkopfbaugruppe 24 verfügt ebenfalls über eine Mehrzahl von sich nach innen erstreckenden Vorsprüngen 61, die entsprechende halbzylinderförmig angeordnete Lageroberflächen 62 aufweisen. Eine Auslaßnockenwelle 63 ist dreh bar auf diesen Lageroberflächen mit Hilfe von Lagerabschnitten 64 gelagert, die auf derselben integral ausgebildet sind. Zudem weisen die Stirnwände 65 des Zylinderkopfes 24 Lageroberflächen 66 auf, die mit den Endlageroberflächen 67 auf der Auslaßnockenwelle 63 zum Zwecke seiner drehbaren Lagerung zusammenwirken. Dabei ist anzumerken, daß die Einlaßnockenwelle 53 und die Auslaßnockenwelle 63 sich um parallele Achsen drehen, die parallel zur Drehachse der dazugehörigen Kurbelwelle angeordnet sind.
• Mit den Zylinderkopf-Lageroberflächen 62 und 66 wirken die Lageroberflächen 68 zusammen, die in den sich nach innen erstreckenden Abschnitten 69 des Nockendeckels 47 ausgebildet sind.
• Der Nockendeckel 47 ist mit einer Mehrzahl von angemessen beabstandeten Bolzenabstandslöchern 71 versehen, deren Anordnung am besten aus Figur 6 ersichtlich ist, und die die Bolzen 72 aufnehmen, welche in die im Zylinderkopf 24 gebildeten Gewindebohrungen eingeschraubt werden, um die durch den Nockendeckel 47 gebildeten Lagerdeckel zu sichern und den Nockendeckel in Position zu halten. Durch diesen Aufbau ist es möglich, den Kopf kompakter zu gestalten als bei Vorrichtungen nach dem bisherigen Stand der Technik und auf den Einsatz von separaten Lagerdeckeln für die Nockenwelle zu verzichten.
• An einem freiliegenden Ende der Auslaßnockenwelle 63 ist ein Kettenzahnrad 73 (Figur 5) angebracht, das durch einen Zahnriemen 74 synchron mit der Motorkurbelwelle (nicht dargestellt) angetrieben wird. Am gegenüberliegenden Ende der Auslaßnockenwelle 63 ist innerhalb des Zylinderkopfes 24 ein Kettenzahnrad 75 angebracht. Eine Kette 76 umläuft das Kettenzahnrad 75 und treibt ein Kettenzahnrad 77 an, das an diesem Ende an der Einlaßnockenwelle 53 befestigt ist. Auf diese Weise werden die Einlaß und die Auslaßnockenwelle synchron zur Motorantriebswelle angetrieben.
• Zur Betätigung der Einlaßventile 27, 29 und 28 weist die Einlaßnockenwelle 53 für jeden Zylinder drei Nockennasen 78 auf. Eine der Nockennasen 78 befindet sich zwischen den Lageroberflächen 49 und 52 und der Nockenwellen-Lageroberfläche 54. Die andere Nockennasen 78 befinden sich außerhalb dieser Lageroberflächen. Die einzelnen Schwinghebelvorrichtungen 79 (Figuren 2 und 3) verfügen über einen Zwischenabschnitt, der sich mit den Nockennasen 78 in Eingriff befindet, und einen Endabschnitt, der mit dem Schaft des jeweiligen Einlaßventils 27, 28 und 29 im Eingriff ist. Die Schwinghebel 79 sind über ein hydraulisches Spieleinstellelement drehbar gelagert, das im allgemeinen durch die Ziffer 81 gekennzeichnet ist und dessen Aufbau am deutlichsten in Figur 2 erkennbar ist.
• Jedes Spieleinstellelement 81 umfaßt einen zylindrischen Körper 82 mit Innenbohrung, in der ein Ventilstößel 83 gleitend gelagert ist. Der Ventilstößel 83 weist einen hohlen Mittelabschnitt 84 auf, der mit einer Druckkammer 85 am unteren Ende des Einstellelementkörpers 82 über einen Kanal 86 verbunden ist, in dem ein Feder- Absperrventil 87 positioniert ist. Der hydraulische Druck gelangt in den inneren Mittelabschnitt 84 der Einstellvorrichtung über einen Zufuhrkanal 88 im Einstellelementkörper 82 und einen Zufuhrkanal 89 im Ventilstößel 83. Durch den hydraulischen Druck unter dem Ventilstößel 83 wird der Abstand im System auf Null gehalten. Zudem trägt auch eine leichte Druckfeder 91 dazu bei, den Ventilstößel 83 bei abgeschaltetem Motor in Stellung zu halten.
• Ein weiterer Kanal 92 erstreckt sich durch den Ventilstößel 83 und ist zur Schmiermittelzufuhr mit einer kugelförmigen Öffnung 93 im Schwinghebel 79 verbunden. Ein noch zu beschreibender Zufuhrkanal versorgt das Spieleinstellelement 81 für den oben beschriebenen Vorgang mit Öl.
• Die Bohrungen, in denen die Einstellelemente 81 positioniert werden, sind mit der Ziffer 94 gekennzeichnet und so ausgerichtet, wie in meiner zuvor erwähnten gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung beschrieben. Diese Bohrungen münden in untere Absätze 95, auf die die Einstellelementekörper 82 einwirken.
• Die Auslaßnockenwelle 63 weist ein Paar Nockennasen 96 auf, die an den gegenüberliegenden Seiten ihrer Lagerabschnitte 64 zur Betätigung der Auslaßventile 36 und 37 angebracht sind. Die Nockennasen 96 wirken mit den Zwischenabschnitten der Auslaßunterbecherhebel 97 zusammen, von denen sich ein Endabschnitt im Eingriff mit den Schäften der Ventile 36 und 37 befindet, damit diese wirksam werden können. Die gegenüberliegenden Enden der Schwinghebel 97 wirken mit den hydraulischen Spieleinstellelementen 98 zusammen, deren innerer Aufbau dem der mit den Einlaßventilen verbundenen Spieleinstellelemente 81 entspricht. Aus diesem Grunde wird eine Beschreibung der Auslaßspieleinstellelemente 98 nicht für nötig erachtet.
• Dabei werden die Spieleinstellelemente 98 von Bohrungen 99 aufgenommen, die ebenso angeordnet sind, wie in meiner zuvor erwähnten gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung beschrieben, und deren Ventilstößel 83 mit kugelförmigen Aussparungen 101 in den Schwinghebeln 97 zusammenwirken. Die Unterlage der Bohungen wird mit einer Oberfläche 102 gebildet, auf die der Einstellelelementkörper einwirkt.
• Der Motor 21 umfaßt ein Schmierungssystem mit einem Ölbehälter, bei dem es sich sowohl um einen Feucht- oder einen Trockenbehälter handeln kann, und mindestens einer Druckpumpe, die in den Figuren 1 und 7 im allgemeinen mit der Ziffer 103 gekennzeichnet ist. Die Pumpe 103 wird von der Motorabtriebswelle auf geeignete Art und Weise angetrieben und versorgt die Kurbelwelle und die zum Zylinderblock gehörigen Teile auf die bekannte Art und Weise mit Schmiermittel. Erfindungsgemäß umfaßt das Schmierungssystem einen Kanal, der sich durch den Zylinderblock 22 erstreckt und mit dem Hauptölzufuhrkanal 104 (Figur 1) zusammenwirkt, welcher sich durch die untere Stirnfläche des Zylinderkopfes 24 zwischen einem Zylinderpaar von ihm nach oben erstreckt. Der Kanal 104 befindet sich in der dargestellten Ausführungsform aus noch zu beschreibenden Gründen an der Einlaßseite des Zylinderkopfes 24. Ein Kreuzbohrkanal 105 schneidet den Kanal 104 und wird mit einem Verschlußstopfen 106 verschlossen. Ein weiterer Bohrkanal 107 erstreckt sich vom Zylinderkopf nach unten und verschließt die Oberfläche 45 durch eine Seitenwand 108 des Zylinderkopfes und schneidet den Kanal 105. Eine Zylinderbuchse 109 wird in diesen Kanal gedrückt und wirkt mit einem entsprechenden Kanal 111 zusammen der in der Seitenwand 112 des Nockendeckels 47 ausgebildet ist.
• Ein Kreuzbohrkanal 113 verläuft quer durch den Nockendeckel 47, wie in den Figuren 1 und 6 dargestellt, und schneidet den Kanal 111. Der Kreuzbohrkanal 113 wird an seinem äußeren Ende durch einen Verschlußstopfen 114 verschlossen. Ein weiterer Kanal 115, der in die gegenüberliegende Wand 116 des Nockendeckels 47 gebohrt wird, wirkt mit einer Zylinderbuchse 117 zusammen, die in eine Seitenwand 118 des Zylinderkopfes 24 um einen weiteren Ölkanal 119 gedrückt wird, welcher ebenfalls in den Zylinderkopf gebohrt ist.
• Der Kanal 105 wird auf der Einlaßseite der Zylinderkopfbaugruppe von einer querverlaufenden Ölbohrung 121 geschnitten, die die Bohrungen 94 schneidet, in denen die Spieleinstellelemente 81 benachbart zu den Einströmöffnungen 88 gleitend gelagert sind. Somit ist eine serielle Strömungsverbindung für die Zufuhr des Schmierungsmittels unter Druck zu den Einlaßeinstellelementen 81 gegeben.
• Auf gleiche Weise wird eine Ölbohrung 122 in die gegenüberliegende Wand 118 des Zylinderkopfes gebohrt, die die Bohrungen 99 schneidet, in denen die Auslaßeinstellelemente 98 angebracht sind. Da sich die Einlaßölbohrung 121 näher an der Quelle des Öldrucks befindet, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, daß das Öl sowohl den Einlaßeinstellelementen 81 als auch den Auslaßeinstellelementen 98 mit gleichbleibendem Druck zugeführt wird, wobei zu berücksichtigen ist, daß das System über mehr Einlaßeinstellelemente als Auslaßeinstellelemente verfügt und somit mit einem gleichbleibenderen Druck arbeitet. Da die Ölbohrungen 121 und 122 vom Hauptölzufuhrkanal, der die Kanäle 104, 105, 107, 111, 113, 115 und 119 umfaßt und nicht von einer noch zu beschreibenden seriellen Strömungsverbindung mit den Nockenwellenzapfen gespeist werden geht das durch den fehlenden luftdichten Abschluß der Nockenwellenzapfen verursachte Auslaufen von Schmiermittel an den Einstellelementen 81 und 98 langsamer vonstatten als bei herkömmlichen seriellen Strömungsverbindungen.
• Am deutlichsten wird dieses Konzept in Figur 7, in der die erwähnte Hauptölbohrung mit der Ziffer 123 gekennzeichnet ist. Wie aus dieser Figur ersichtlich, schneiden die Einlaßnockenwellenzufuhrkanäle 124 die Hauptölbohrung 123, die ebenfalls von den Auslaßnockenwellenzufuhrkanälen 125 geschnitten wird. Wie aus den Figuren 1, 4, 6, 7 und 8 hervorgeht, verlaufen diese Kanäle durch die Vorsprünge 58 und 69 des Nockendeckels 47 zur Schmierung dieser Zapfen. Die Kanäle 124 werden alle über den Kreuzbohrkanal 126 mit Schmiermittel versorgt, der sich entlang des Nockendeckels 47 erstreckt und auf der einen Seite mit einem Verschlußstopfen (nicht dargestellt) verschlossen wird. Auf dieselbe Weise schneidet ein Bohrkanal 127, der sich parallel zu dem Kanal 126 erstreckt die Kanäle 125 und führt ihnen Schmiermittel für die Auslaßnockenwellenzapfen 64 zu.
• Aus der Beschreibung dürfte deutlich ersichtlich sein, daß die beschriebene Konstruktion eine angemessene Schmierung der Nockenwellenzapfen und eine angemessene Schmiermittelzufuhr für die hydraulischen Spieleinstellelemente 81 und 89 gewährleistet und der Druck im ganzen System im wesentlichen gleichmäßig ist. Durch die Ausbildung der Ölzufuhrkanäle im Nockendeckel 47 läßt sich die gesamte Motorkonstruktion zudem kompakter gestalten. Da der Zufluß zur Ölbohrung 121 für die in größerer Anzahl vorhandenen Einlaßeinstellelemente 81 näher an dieser als an der Ausflußbohrung 122 liegt, kommt es zudem zu keinem erheblichen Druckunterschied zwischen den Einlaß- und den Auslaßeinstellelementen.
• Wie in Figur 1 erkennbar, sind im Zylinderkopf 24 ein oder mehrere Ölablaufkanäle 128 ausgebildet, die das Schmiermittel in das Motorengehäuse zurückleiten.
• Jede Verbrennungskammer des Motors verfügt über eine Zündkerze, die das darin enthaltene Gemisch entzündet. Der Zylinderkopf 24 weist eine Gewindebohrung 129 zur Aufnahme der Zündkerze auf. Diese Gewindebohrung wird am unteren Teil der größeren Öffnung 131 ausgebildet. Der Nockendeckel weist eine noch größere Öffnung 132 für den Zugriff zu diesen Zündkerzen auf. Dieser Aufbau ist am deutlichsten in Figur 9 sichtbar.

Claims (14)

1. Zylinderkopf-Schmierungssystem eines Verbrennungsmotors (21) mit einem Zylinderkopf (24) mit einer ersten Reihe hydraulischer Spieleinstellelemente (81) zur Betätigung von Einlaßventilen (27, 28, 29), einer zweiten Reihe hydraulischer Spieleinstellelemente (98) zur Betätigung von Auslaßventilen (36, 37), einer Ölpumpe (103), einer ersten Leitungseinrichtung (104, 121), die sich zu der ersten Reihe von Spieleinstellelementen (81) zur Schmierung der ersten Reihe von Spieleinstellelementen (81) erstreckt, einer zweiten Leitungseinrichtung (104, 122), die sich zu der zweiten Reihe von Spieleinstellelementen (98) zur Schmierung der zweiten Reihe von Spieleinstellelementen (98) erstreckt, einschließlich einer Einrichtung zur Verbindung der ersten und zweiten Leitungseinrichtungen (104, 121; 104, 122) mit der Ölpumpe (103), wobei die Länge der ersten Leitung (104, 121) von der Ölpumpe (103) zu der ersten Reihe von Spieleinstellelementen (81) der Einlaßventile (27, 28, 29) kürzer ist als die Länge der Leitung (104, 122) von der Ölpumpe (103) zu der zweiten Reihe von Spieleinstellelementen (98) der Auslaßventile (36, 37), dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßventile (27, 28, 29) eine größere Anzahl von Spieleinstellelementen (81) als die Auslaßventile (36, 37) aufweisen und daß ein Hauptölzufuhrkanal (104), der einen Teil der ersten Leitung (104, 121) bildet, sich nach oben außerhalb der Kopfbolzenbohrungen durch die untere Stirnfläche des Zylinderkopfes (24) erstreckt.

2. Zylinderkopf-Schmierungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Nockenwelle (53, 63), die drehbar um zumindest ein Lager (49, 52; 62, 64) gelagert ist, wobei die Ölpumpe (103) und die ersten und zweiten Leitungseinrichtungen (104, 121, 122) Schmieröl unter Druck von der Ölpumpe (103) zu den Spieleinstellelementen (81, 98) und dem Lager (49, 52; 62, 64) zuführen.

3. Zylinderkopf-Schmierungssystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Nockenwellenlagern (49, 52; 62, 64).

4. Zylinderkopf-Schmierungssystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwellenlager (49, 52; 62, 64) und die Spieleinstellelemente (81, 98) in Reihe geschmiert werden.

5. Zylinderkopfschmierungssystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch ein Paar Nockenwellen (53, 63), die jeweils einer Mehrzahl von Lagern (49, 52; 62, 64) und einer Mehrzahl von Spieleinstellelementen (81, 98) zugeordnet sind, wobei das Schmieröl zu den Nockenwellenlagern (49, 52; 62, 64) in einer seriellen Strömungsverbindung zugeführt wird, wobei das Schmieröl zu den Spieleinstellelementen (81, 98), die jeder der Nockenwellen (53, 63) zugeordnet sind, in einer parallelen Strömungsverbindung zugeführt wird und wobei die einzelnen Spieleinstellelemente (81, 98), die jeder Nockenwelle (53, 63) zugeordnet sind, in einer seriellen Strömungsverbindung geschmiert werden.

6. Zylinderkopf-Schmierungssystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmieröl den Schmiersystem benachbart zu der einen Nockenwelle (53) die der größeren Anzahl von Spieleinstellelementen (81) zugeordnet ist, zugeführt wird, um den Schmiermitteldruck an allen Spieleinstellelementen (81, 98) im wesentlichen gleich zu halten.

7. Zylinderkopf-Schmierungssystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwellen (53, 63) in einer Vertiefung, die durch einen Zylinderkopf gebildet ist, gelagert sind und wobei die Vertiefung (46) durch einen Nockendeckel (47) geschlossen ist, wobei zumindest ein Abschnitt der Schmieröl-Leitungseinrichtung (104, 121, 122) in dem Nockendeckel (47) ausgebildet ist.

8. Zylinderkopf-Schmierungssystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwellenlager (49, 52; 62, 64) teilweise durch den Nockendeckel (47) gebildet sind und die Leitungseinrichtung, die das Schmieröl zu den Nockenwellenlagern zuführt, in dem Nockendeckel (47) ausgebildet ist.

9. Zylinderkopf-Schmierungssystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittel leitungen zur Versorgung der Spieleinstellelemente (81, 98) in dem Zylinderkopf (24) ausgebildet sind und daß der Zylinderkopf (24) Kanäle (106, 107) aufweist, die mit dem Nockendeckel (47) verbunden sind, um die Nockendeckel-Schmiermittelkanäle (111, 113) mit den Zylinderkopf-Schmiermittelkanälen (106, 107) zu verbinden, während die Ölpumpe (103) das Schmieröl dem Motor durch den Zylinderkopf (24) zuführt.

10. Zylinderkopf-Schmierungssystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß drei Spieleinstellelemente (81) je Zylinder, die einer ersten Nockenwelle (53) zugeordnet sind, und zwei Spieleinstellelemente (98) je Zylinder, die der zweiten Nokkenwelle (63) zugeordnet sind, vorgesehen sind.

11. Zylinderkopf-Schmierungssystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzal von Zylindern, die dem Zylinderkopf zugeordnet sind, vorgesehen sind.

12. Zylinderkopf-Schmierungssystem nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Leitungseinrichtungen (104, 121, 122) in dem Zylinderkopf ausgebildet sind.

13. Zylinderkopf-Schmierungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt einer dritten Leitungseinrichtung (124, 125) in einem Nockendeckel (47) ausgebildet ist, der eine in dem Zylinderkopf ausgebildete Vertiefung schließt, in der die Nockenwellen (53, 63) gelagert sind.

14. Zylinderkopf-Schmierungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (58) zumindest teilweise durch den Nockendeckel (47) ausgebildet sind und die dritte Leitungseinrichtung (124, 125) in jeder der Nockendeckel-Lageroberflächen (58) endet.