DE10000916C2 - Vorrichtung zur Betätigung von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Gattungsgemäße Vorrichtungen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt.

Bei derartigen Vorrichtungen kann mittels der Einrich­ tung zur relativen Winkelverstellung, oder kurz Noc­ kenwellenversteller, die Winkellage der Nockenwelle verstellt werden. Meist wird dies benutzt, um die Steuerzeiten der Auslaßventile gegenüber den Steuer­ zeiten der Einlaßventile zu verschieben, wobei dann selbstverständlich zwei Nockenwellen erforderlich sind. Wenn bei den Nockenwellen dieser bekannten Vor­ richtungen eine in Längsrichtung verlaufende zentrale Bohrung vorgesehen ist, so können über diese zentrale Bohrung zum einen der Nockenwellenversteller und zum anderen die Lager der Nockenwelle mit Öl versorgt wer­ den.

Der Nockenwellenversteller erfordert dabei einen ver­ gleichsweise hohen Öldruck, um überhaupt eine Verstel­ lung zu ermöglichen. Dieser hohe Öldruck führt jedoch gleichzeitig zu einer sehr großen Öldurchflußmenge, wodurch der Ölverbrauch bzw. die für die Brennkraftma­ schine notwendige Ölmenge erhöht wird.

Aus der DE 44 06 990 A1 ist eine Nockenwellenanordnung mit einem Schwenknocken bekannt, der auf der Nocken­ welle in einem bestimmten Winkelbereich relativ zu derselben verschwenkbar ist. Durch die Nockenwelle verläuft eine zentrale Flüssigkeitszufuhrbohrung, wel­ che über Kanäle mit einzelnen, in den jeweiligen Noc­ ken eingeformten Kammern in Verbindung steht. In die­ sen Kanälen ist ein Ventilkörper eines Rückschlagven­ tils angeordnet.

Bei der US 5,247,914 A ist in einer Leitung, welche den Nockenwellenversteller mit Öl versorgt, eine Dros­ selstelle angeordnet. Eine ähnliche Anordnung zeigt auch die DE 31 26 620 A1. Bei Nockenwellenverstellern der neueren Generation, die wegen der hohen erforder­ lichen Verstellgeschwindigkeiten einen sehr hohen Öl­ druck benötigen, ist dies jedoch sehr problematisch, da hierdurch das Vorhandensein eines ausreichenden Öldrucks und somit die Funktion des Nockenwellenver­ stellers nicht gewährleistet ist.

Eine weitere Einrichtung zur relativen Winkelverstel­ lung der Nockenwelle ist in der DE 36 16 234 A1 be­ schrieben.

Die DE 42 09 792 A1 beschreibt eine hydraulische Ein­ richtung zum Verdrehen der Nockenwelle einer Brenn­ kraftmaschine gegenüber dem Antriebsrad der Nockenwel­ le. Dabei ist zwischen einem zur Druckversorgung der hydraulischen Einrichtung dienenden Reservoir und ei­ nem zu der genannten Einrichtung führenden Kanal eine Drosselstelle angeordnet.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vor­ richtung zur Betätigung von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine zu schaffen, bei welcher eine Ein­ richtung zur relativen Winkelverstellung wenigstens einer Nockenwelle stets mit einem ausreichenden Öl­ druck versorgt ist, bei welcher jedoch andererseits der Ölverbrauch und die notwendige Gesamtölmenge der Brennkraftmaschine verringert werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäß in Strömungsrichtung des Öls zwischen der Abzweigleitung zu der Einrichtung zur relativen Winkelverstellung der wenigstens einen Noc­ kenwelle bzw. dem Nockenwellenversteller und wenig­ stens einer der Lagerstellen der Nockenwelle angeord­ nete Drosselstelle ist zum einen sichergestellt, daß der Nockenwellenversteller ständig mit einem ausrei­ chend hohem Öldruck beaufschlagt wird, zum anderen wird hierdurch der Öldruck zu den Lagerstellen der Nockenwelle verringert, was zu einem niedrigeren Öl­ verbrauch und gegebenenfalls auch zu einer Senkung der Gesamtölmenge der Brennkraftmaschine führt. Gleichzeitig wird hierdurch die notwendige Antriebsleistung der Ölpumpe verringert, was wiederum der Leistung der Brennkraftmaschine selbst zugute kommt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispiel.

Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch eine Noc­ kenwelle mit einer erfindungsgemäßen Drosselstelle.

Eine Nockenwelle 1 für eine in ihrer Gesamtheit nicht dargestellte, jedoch an sich bekannte Brennkraftma­ schine, weist eine in Längsrichtung derselben verlau­ fende, zentrale Bohrung 2 auf. Von außerhalb der Noc­ kenwelle 1 führt durch dieselbe eine Öleintrittsboh­ rung 3 in die zentrale Bohrung 2, über welche den Sy­ stemdruck der Brennkraftmaschine aufweisendes Öl in die zentrale Bohrung 2 einströmen kann. Die Strömungs­ richtung des Öls innerhalb der Nockenwelle 1 ist durch Pfeile A angedeutet. Von der zentralen Bohrung 2 zweigt, im vorliegenden Fall unmittelbar gegenüber der Öleintrittsbohrung 3, eine Abzweigleitung 4 zu einer äußerst schematisch dargestellten Einrichtung 5 zur relativen Winkelverstellung der Nockenwelle 1 ab. Die Einrichtung 5 wird im folgenden der Einfachheit halber als Nockenwellenversteller 5 bezeichnet. Eine nähere Beschreibung desselben ist jedoch nicht notwendig, da dieser von an sich bekannter Bauart ist.

Der Nockenwellenversteller 5 wird über die Abzweiglei­ tung 4 mit Öl versorgt. Dieses direkte Anbinden des Nockenwellenverstellers 5 an den Systemdruck der Brennkraftmaschine ist notwendig, um ständig einen ausreichend hohen Öldruck an dem Nockenwellenverstel­ ler 5 anliegen zu haben. Da durch die modernen Nocken­ wellenversteller 5 innerhalb eines bestimmten Berei­ ches jeder beliebige Winkel eingestellt werden kann, ist nämlich eine sehr schnelle Verstellung desselben erforderlich, was nur durch einen hohen, ungedrossel­ ten Öldruck gewährleistet werden kann.

Von der zentralen Bohrung 2 gehen des weiteren mehrere Versorgungsbohrungen 6 ab, und zwar jeweils an Lager­ stellen 7, an denen die Nockenwelle 1 innerhalb eines nicht dargestellten Nockenwellengehäuses gelagert ist. Die Versorgungsbohrungen 6 sind erforderlich, um die Lagerstellen 7 zu schmieren und ein Fressen der Noc­ kenwelle 1 zu verhindern. Im vorliegenden Fall ist lediglich eine Versorgungsbohrung 6 an einer Lager­ stelle 7 dargestellt, selbstverständlich können jedoch beliebig viele Versorgungsbohrungen 6 vorgesehen sein. An der weiteren dargestellten Lagerstelle 7 befindet sich die Öleintrittsbohrung 3, die ebenfalls zur Schmierung dient.

Zusätzlich weist die zentrale Bohrung 2 in Strömungs­ richtung A des Öls hinter der Abzweigleitung 4 und vor wenigstens einem Teil der Lagerstellen 7 eine Drossel­ stelle 8 mit einem geringeren Durchmesser als die zen­ trale Bohrung 2 auf. Hinter der Drosselstelle 8 herrscht somit ein geringerer Öldruck als vor dersel­ ben, was folglich zu einem geringeren Öldruck in den Lagerstellen 7 als an dem Nockenwellenversteller 5 führt. Durch den geringeren Öldruck hinter der Dros­ selstelle 8 ergibt sich eine geringere Öldurchflußmen­ ge und somit ein geringerer Ölverbrauch an den Lagerstellen 7. Die Öldurchflußmenge ist bei entsprechender Auslegung des Durchmessers der Drosselstelle 8 jedoch noch immer ausreichend, um die Nockenwelle 1 in der gewünschten Weise schmieren zu können.

Durch die gestrichelten Linien im Bereich der Drossel­ stelle 8 ist ein Bauteil 9 angedeutet, welches gegebe­ nenfalls als separates, mit der Nockenwelle 1 fest verbindbares Bauteil 9 ausgebildet sein kann. Die Ver­ bindung mit der Nockenwelle 1 kann durch Einpressen, Einkleben oder ein ähnliches Verfahren zustande kom­ men. Beispielsweise im Falle von gebauten Nockenwellen 1 stellt das Verwenden des separaten Bauteils 9 mit der Drosselstelle 8 eine fertigungstechnisch günstige Lösung dar. Im Gegensatz dazu ist es bei geschmiedeten Nockenwellen 1 günstiger, die Drosselstelle 8 durch eine mechanische Bohrbearbeitung herzustellen.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Betätigung von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, mit wenigstens einer Nockenwelle und mit wenigstens einer Einrichtung zur relativen Winkelverstellung der wenigstens ei­ nen Nockenwelle, wobei die Nockenwelle eine in Längsrichtung verlaufende zentrale Bohrung auf­ weist und an Lagerstellen gelagert ist, welche durch die zentrale Bohrung mit Öl versorgbar sind, und wobei von der zentralen Bohrung eine Leitung zur Ölversorgung der Einrichtung zur relativen Winkelverstellung der Nockenwelle abzweigt, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung des Öls zwischen der Ab­ zweigleitung (4) zu der Einrichtung (5) zur rela­ tiven Winkelverstellung der wenigstens einen Noc­ kenwelle (1) und wenigstens einer der Lagerstellen (7) der Nockenwelle (1) eine Drosselstelle (8) an­ geordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (8) als Bohrung (8) ausgebildet ist, welche einen geringeren Durchmesser als die zentrale Bohrung (2) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (8) durch mechanische Bohrbear­ beitung hergestellt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (8) in ein separates, mit der Nockenwelle (1) fest verbindbares Bauteil (9) ein­ gebracht ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (9) in die zentrale Bohrung (2) einge­ preßt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (9) in die zentrale Bohrung (2) einge­ klebt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Lagerstelle (7) der Nockenwelle (1) eine Öleintrittsbohrung (3) zu der zentralen Bohrung (2) vorgesehen ist.