DE19808718A1 - Lubricator device for cylinder head of especially multi-cylinder IC engine - Google Patents

Lubricator device for cylinder head of especially multi-cylinder IC engine

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Abstract

The cylinder head (10) has bearing points for camshafts, which are supplied with lubricant from the pressurized engine system. The head has a shaft for each cylinder for a functional component, e.g. spark plug etc. The shaft (34) is at least partially double-walled, and serves as lubricant guide channel (s). One of the shafts contains a pipe with reduced diameter, which is sealed on either side of the section (54b) serving as lubricant guide channel. A longitudinal channel (42) for lubricant supply cuts across the shafts, and has cross channels leading to the bearing points.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung für einen Zylinderkopf einer insbesondere mehrzylindrigen Hubkolben-Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a lubricating device for a cylinder head in particular multi-cylinder reciprocating internal combustion engine according to the Preamble of claim 1.

Eine derartige Schmiervorrichtung zeigt die DE 34 36 426 C2, bei der über in dem Zylinderkopf vorgesehene Längskanäle Elemente einer Ventilbetäti­ gung einerseits und über entsprechende schräg nach oben verlaufende Stichkanäle die Lagerstellen von Nockenwellen andererseits mit Schmieröl versorgt werden. Die Längskanäle verlaufen beiderseits von senkrecht in den Zylinderkopf je Zylinder eingebrachten Schächten, die Funktions-Bau­ teile, im Ausführungsbeispiel eine Zündkerze, aufnehmen.Such a lubrication device is shown in DE 34 36 426 C2, in which Longitudinal channels provided in the cylinder head elements of a valve actuation on the one hand and via the corresponding sloping upward Stub channels the bearing points of camshafts on the other hand with lubricating oil be supplied. The longitudinal channels run on both sides from vertical in the cylinder head for each cylinder, the functional construction parts, in the exemplary embodiment a spark plug.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schmiervorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, die herstellungstechnisch einfacher und baulich beson­ ders günstig ist.The object of the invention is a lubricating device of the generic type Propose kind that are technically simpler and structurally special which is cheap.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.This object is achieved with the characterizing features of claim 1 solved. Advantageous developments of the invention can be found in the further claims.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den je Zylinder vorgesehenen Schacht für das Funktionsbauteil, z. B. einer Zündkerze oder einer Ein­ spritzdüse, zumindest teilweise doppelwandig auszubilden und als Ölfüh­ rungskanal zu verwenden. Der Schacht kann beispielsweise durch ein in den Zylinderkopf eingesetztes, doppelwandiges Rohrstück aus zwei Rohren gebildet sein, zwischen denen der Ölführungskanal - bevorzugt als ringför­ miger Zwischenraum - ausgebildet ist. Bei einem in den Zylinderkopf unmit­ telbar eingegossenen Schacht kann durch Einsetzen eines zusätzlichen, dünnwandigen Rohres mit zumindest abschnittsweise verringertem Durch­ messer ebenfalls die Doppelwandigkeit hergestellt werden. Der so gebildete Ölführungskanal ist mit Ölzuführungen und Ölabführungen entsprechend der Bauart des Zylinderkopfes zu versehen.According to the invention, it is proposed that each cylinder be provided Slot for the functional component, e.g. B. a spark plug or a spray nozzle, at least partially double-walled and as oil guide channel. The shaft can, for example, by an in the cylinder head inserted, double-walled pipe section made of two pipes be formed, between which the oil guide channel - preferably as a ring moderate space - is formed. With one in the cylinder head castable shaft can be replaced by inserting an additional thin-walled tube with at least partially reduced through  the double-walled knife can also be produced. The educated one Oil duct is with oil inlets and outlets corresponding to the Type of cylinder head.

Als Schmierölzuführung kann bevorzugt ein Längskanal vorgesehen sein, der bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine die je Zylinder vorgese­ henen Schächte schneidet. Die Ölführungskanäle entlang den Schächten sind somit mittels der Längsbohrung miteinander und mit einer Ölzuführung verbunden. Dabei können bei entsprechender baulicher Ausbildung des Zy­ linderkopfes in Lagerdeckeln für die Lagerstellen der Nockenwellen zur La­ gerteilungsebene offene Quernuten ausgebildet sein, die unmittelbar mit den Ölführungskanälen der je Zylinder vorgesehenen Schächte kommunizieren. Die vorstehend zum Stand der Technik erwähnten, schräg nach oben ver­ laufenden Stichkanäle können dadurch entfallen.A longitudinal channel can preferably be provided as the lubricating oil supply, the vorese with each cylinder in a multi-cylinder internal combustion engine cuts the manholes. The oil ducts along the shafts are thus by means of the longitudinal bore with each other and with an oil supply connected. With appropriate structural training of the Zy Lindenkopfes in bearing caps for the bearing points of the camshafts to La gerteilungsebene open transverse grooves are formed, which directly with the Communicate the oil guide channels of the shafts provided for each cylinder. The above-mentioned prior art, obliquely ver running stitch channels can be omitted.

Ferner können über den Längskanal auch um den Schacht herum angeord­ nete Elemente der Ventilbetätigung mit Schmieröl versorgt werden. Über ggf. eingebrachte Vertiefungen oder Ringnuten im Schacht wird ferner sicherge­ stellt, daß z. B. bei der Verwendung von hydraulischen Ventilspiel-Aus­ gleichselementen eine schnelle Ölzufuhr beim Start der Brennkraftmaschine sichergestellt ist.Furthermore, can also be arranged around the shaft via the longitudinal channel nete elements of the valve actuation are supplied with lubricating oil. About if necessary indentations or ring grooves in the shaft are also secure represents that z. B. when using hydraulic valve clearance same elements a fast oil supply when starting the internal combustion engine is ensured.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzel­ heiten näher beschrieben. Die schematische Zeichnung zeigt inAn embodiment of the invention is in the following with further details described in more detail. The schematic drawing shows in

Fig. 1 einen horizontalen Längsschnitt gemäß Linie I-I der Fig. 2 durch einen Zylinderkopf einer mehrzylindrigen Hubkolben-Brennkraftmaschine; FIG. 1 is a horizontal longitudinal section along line II of Figure 2 through a cylinder head of a multi-cylinder reciprocating internal combustion engine.

Fig. 2 einen Querschnitt durch diesen Zylinderkopf gemäß Linie II-II der Fig. 1; und Fig. 2 shows a cross section through this cylinder head according to line II-II of Fig. 1; and

Fig. 3 einen weiteren Querschnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1. Fig. 3 is a further cross-section along the line III-III in FIG. 1.

Der dargestellte Zylinderkopf 10 einer Vierzylinder-Hubkolben-Brennkraft­ maschine ist soweit nicht beschrieben herkömmlicher Bauart und aus einer Aluminium-Legierung gegossen. In dem Zylinderkopf 10 sind auf der den Brennräumen 12 der Brennkraftmaschine abgewandten Seite zwei Nocken­ wellen 14, 16 über Lagerstellen 18 (es ist nur eine Lagerstelle in der Fig. 3 dargestellt) mit jeweils einem durchgehenden Lagerdeckel 20 drehbar gela­ gert. Der Lagerdeckel 20 ist mittels Schrauben 19 mit dem Zylinderkopf 10 verschraubt.The cylinder head 10 shown a four-cylinder reciprocating internal combustion engine is so far not described conventional construction and cast from an aluminum alloy. In the cylinder head 10 , on the side facing away from the combustion chambers 12 of the internal combustion engine, two cam shafts 14 , 16 via bearing points 18 (only one bearing point is shown in FIG. 3), each with a continuous bearing cap 20, are rotatably supported. The bearing cover 20 is screwed to the cylinder head 10 by means of screws 19 .

Die allgemein mit 22 bezeichneten Nocken der Nockenwellen 14, 16 (vgl. Fig. 2) betätigen über Schwinghebel 24 je Zylinder der Brennkraftmaschine zwei Auslaßventile 26 und zwei Einlaßventile 28, wobei die Ventile 26, 28 an hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselementen 30 abgestützt sind. Die Aus­ gleichselemente 30 sind in Bohrungen 32 symmetrisch um je Zylinder der Brennkraftmaschine einem Schacht 34 angeordnet (vgl. Fig. 1, Bohrungen 32).The generally designated 22 cams of the camshafts 14 , 16 (see FIG. 2) actuate two exhaust valves 26 and two intake valves 28 per rocker arm 24 per cylinder of the internal combustion engine, the valves 26 , 28 being supported on hydraulic valve lash compensation elements 30 . The equalizing elements 30 are arranged in bores 32 symmetrically around a shaft 34 per cylinder of the internal combustion engine (cf. FIG. 1, bores 32 ).

Die etwa vertikal jeweils in Zylindermitte verlaufenden Schächte 34 sind in den Zylinderkopf 10 eingegossen und setzen sich auch jeweils durch den darüberliegenden Lagerdeckel 20 mit einer entsprechenden zylindrischen Ausnehmung 36 fort. Der Schacht 34 kann sich ferner durch einen nicht dar­ gestellten Zylinderkopfdeckel erstrecken, so daß die in den Schacht 34 ein­ gesetzte, in den Brennraumboden 38 des Zylinderkopfes 10 eingeschraubte Zündkerze 40 frei von außen oben zugänglich ist bzw. mit einer Funken­ zündeinrichtung verbindbar ist.The shafts 34 , which run approximately vertically in each case in the middle of the cylinder, are cast into the cylinder head 10 and are also continued in each case through the bearing cover 20 lying above them with a corresponding cylindrical recess 36 . The shaft 34 can also extend through a cylinder head cover, not shown, so that the inserted in the shaft 34 , screwed into the combustion chamber floor 38 of the cylinder head 10 spark plug 40 is freely accessible from the outside or can be connected to a spark ignition device.

Die Schmiervorrichtung zur Versorgung der Lagerstellen 18, 20 der Nocken­ wellen 14, 16 und der hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselemente 30 mit Schmieröl aus dem Druckumlauf-Schmierölsystem der Brennkraftmaschine weist einen von einer Seite her eingearbeiteten (eingebohrten oder einge­ gossenen) Längskanal 42 auf, der in der senkrechten Längsmittelebene 44 mittig durch die Schächte 34 bis zur gegenüberliegenden Querwand 46 des Zylinderkopfes 10 verläuft, und zwar in einer Höhe, die in der Fig. 2 der Schnittebene I-I entspricht und etwa im Bodenbereich 32a der Bohrungen 32 für die hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselemente 30 liegt.The lubricating device for supplying the bearing points 18 , 20 of the camshafts 14 , 16 and the hydraulic valve lash compensation elements 30 with lubricating oil from the pressure-circulating lubricating oil system of the internal combustion engine has a longitudinal channel 42 which is worked in from one side (drilled or cast in) and which in the vertical longitudinal center plane runs centrally 44 through the shafts 34 to the opposite cross wall 46 of the cylinder head 10, in an amount which corresponds to FIG. 2, the sectional plane II and about the bottom region 32 a of the holes 32 for the hydraulic valve clearance-compensating elements 30 lies.

Der Längskanal 42 ist über einen Querkanal 48 und einen nicht näher dar­ gestellten Steigkanal 50 an das Schmierölsystem der Brennkraftmaschine angeschlossen.The longitudinal channel 42 is connected to the lubricating oil system of the internal combustion engine via a transverse channel 48 and a riser channel 50, not shown in detail.

In einen jeden Schacht 34 ist ein dünnwandiges Rohr 54 eingesetzt. Dieses weist jeweils einen ersten Abschnitt 54a auf, mit dem es fest (z. B. mittel Preßsitz) und dicht in einem unteren Abschnitt des Schachtes 34 des Zylin­ derkopfes 10 eingesetzt ist. An den Abschnitt 54a schließt sich nach oben ein im Durchmesser verringerter, eingezogener Abschnitt 54b an, der zwi­ schen sich und dem benachbarten Schacht 34 einen ringförmigen Spalt s als Ölführungskanal definierten Querschnittes bildet.A thin-walled tube 54 is inserted into each shaft 34 . This each has a first section 54 a, with which it is firmly (z. B. medium press fit) and tight in a lower section of the shaft 34 of the cylinder head 10 is used. At the section 54 a adjoins a reduced diameter, drawn-in section 54 b, which forms an annular gap s defined as an oil guide channel between itself and the adjacent shaft 34 .

Ein dritter Abschnitt 54c des Rohres 54 verläuft als Steckverbindung, die mittels eines in die Bohrung 36 des Lagerdeckels 20 eingesetzten Dichtrin­ ges 56 nach oben flüssigkeitsdicht abgedichtet ist.A third section 54 c of the tube 54 runs as a plug connection, which is sealed in a liquid-tight manner 56 by means of a sealing ring 56 inserted into the bore 36 of the bearing cover 20 .

Die Länge l des ringförmigen Spaltes s bzw. des dadurch gebildeten Ölfüh­ rungskanales ist zumindest so, daß Schmieröl aus dem Längskanal 42 einenends in den Bodenbereich 32a und andernends zu Quernuten 58 in den Lagerdeckeln 20 gelangen kann. Die in der Trennebene 60 (Fig. 2) der Nockenwellenlager 18, 20 in die Lagerdeckel 20 eingearbeiteten, zur Trennebene 60 offenen Quernuten 58 verlaufen von dem ringförmigen Spalt s des Schachtes 34 unmittelbar zu den Gleitlagerflächen der Nockenwellen 14, 16.The length l of the annular gap s or the resultant oil guide channel is at least such that lubricating oil from the longitudinal channel 42 can end up in the bottom region 32 a and the other end to transverse grooves 58 in the bearing caps 20 . The transverse grooves 58 machined into the bearing cover 20 in the parting plane 60 ( FIG. 2) of the camshaft bearings 18 , 20 and open to the parting plane 60 extend from the annular gap s of the shaft 34 directly to the slide bearing surfaces of the camshafts 14 , 16 .

Ein jeder Schacht 34 weist in dem besagten Bodenbereich 32a eine radial nach außen gehende Vertiefung bzw. Ringnut 52 auf, die - wie insbesondere die Fig. 1 zeigt - in die Bohrungen 32 einschneidet bzw. eine Strömungsver­ bindung definierten Querschnittes von dem die Ringnut 52 durchdringenden Längskanal 42 zu den Bohrungen 32 bzw. zu den hydraulischen Ventilspiel- Ausgleichselementen 30 herstellt.Each shaft 34 has in the said bottom region 32 a a radially outward recess or annular groove 52 which - as shown in particular in FIG. 1 - cuts into the bores 32 or a flow connection defined cross section of which the annular groove 52 penetrating longitudinal channel 42 to the bores 32 and to the hydraulic valve lash compensating elements 30 .

Die Ringnut 52 je Schacht 34 kann ggf. dann entfallen, wenn die hydrauli­ schen Ventilspiel-Ausgleichselemente 30 bzw. deren Bohrungen 32 in der Querschnittsebene gemäß Fig. 2 so dicht beieinander liegen, daß der Längskanal 42 unmittelbar in die Bohrungen 32 einschneidet.The annular groove 52 per shaft 34 can possibly be omitted if the hydraulic valve clearance compensation elements 30 or their bores 32 in the cross-sectional plane according to FIG. 2 are so close together that the longitudinal channel 42 cuts directly into the bores 32 .

Die Schmierölversorgung der hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselemente 30 sowie der Lagerstellen 18, 20 der Nockenwellen 14, 16 erfolgt somit über den Steigkanal 50, den Querkanal 48 und den Längskanal 42. Vom Längs­ kanal 42 gelangt das Schmieröl über den durch den ringförmigen Spalt s gebildeten Ölführungskanal einmal über die Ringnut 52 in die Bohrungen 32 der hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselemente 30 und einmal über die Quernuten 58 in den Lagerdeckeln 20 zu den Gleitlagerflächen der Nocken­ wellen 14, 16.The lubricating oil supply to the hydraulic valve lash compensating elements 30 and the bearing points 18 , 20 of the camshafts 14 , 16 thus takes place via the riser channel 50 , the transverse channel 48 and the longitudinal channel 42 . From the longitudinal channel 42 , the lubricating oil passes through the oil guide channel formed by the annular gap s through the annular groove 52 into the bores 32 of the hydraulic valve lash compensation elements 30 and once over the transverse grooves 58 in the bearing caps 20 to the slide bearing surfaces of the cam shafts 14 , 16 .

Der herstellungstechnische Aufwand zu der beschriebenen Schmierölver­ sorgung ist besonders gering, weil durch die Doppelwandigkeit des Schachtes 34, 54 und durch die Quernuten 58 in den Lagerdeckeln 20 ohne großen gieß- und fertigungstechnischen Aufwand Ölführungskanäle gebildet sind.The manufacturing outlay for the lubricating oil supply described is particularly low because oil ducts are formed by the double-walled shaft 34 , 54 and by the transverse grooves 58 in the bearing caps 20 without great casting and manufacturing outlay.

Claims (9)

1. Schmiervorrichtung für einen Zylinderkopf einer insbesondere mehrzylindrigen Hubkolben-Brennkraftmaschine mit Lagerstellen, die über im Zylinderkopf vorgesehene Kanäle mit Schmieröl aus dem Druckumlauf-Schmierölsystem der Brennkraftmaschine versorgt werden, wobei im Zylinderkopf je Zylinder ein Schacht für das Einsetzen eines Funktions-Bauteiles vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (34) zumindest teilweise doppelwandig (34, 54) ausgebildet ist und als Ölführungskanal (s) dient.1. Lubrication device for a cylinder head of a multi-cylinder reciprocating internal combustion engine in particular, with bearings which are supplied with lubricating oil from the pressure-circulating lubricating oil system of the internal combustion engine via channels provided in the cylinder head, a shaft for the insertion of a functional component being provided in the cylinder head for each cylinder, characterized in that the shaft ( 34 ) is at least partially double-walled ( 34 , 54 ) and serves as an oil guide channel (s). 2. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einen in den Zylinderkopf (10) je Zylinder eingearbeiteten Schacht (34) ein im Außendurchmesser verringertes Rohr (54) eingesetzt ist, das beiderseits des als Ölführungskanal dienenden Abschnitts (54b) abgedichtet ist.2. Lubrication device according to claim 1, characterized in that in a shaft ( 34 ) machined in the cylinder head ( 10 ), an outer diameter-reduced tube ( 54 ) is inserted, which is sealed on both sides of the section ( 54 b) serving as an oil guide channel . 3. Schmiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine im Zylinderkopf (10) ein Längskanal (42) für die Schmierölzuführung angeordnet ist, der die Schächte (34) zumindest schneidet.3. Lubricating device according to claims 1 or 2, characterized in that in a multi-cylinder internal combustion engine in the cylinder head ( 10 ) a longitudinal channel ( 42 ) for the lubricating oil supply is arranged, which at least intersects the shafts ( 34 ). 4. Schmiervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von dem als Ölführungskanal (s) dienendem Abschnitt (54b) des Schachtes (34) je Zylinder Querkanäle (58) zu den Lagerstellen (18, 20) abzweigen.4. Lubricating device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that from the section ( 54 b) serving as an oil guide channel (s) of the shaft ( 34 ), each cylinder cross channels ( 58 ) branch to the bearing points ( 18 , 20 ) . 5. Schmiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querkanäle (58) die Lagerstellen (18,20) von einer oder mehreren Nockenwellen (14, 16) im Zylinderkopf (10) mit Schmieröl versorgen.5. Lubricating device according to claim 4, characterized in that the transverse channels ( 58 ) supply the bearing points ( 18 , 20 ) of one or more camshafts ( 14 , 16 ) in the cylinder head ( 10 ) with lubricating oil. 6. Schmiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querkanäle durch zur Lagerteilungsebene (60) offene Quernuten (58) in den Lagerdeckeln (18) der Nockenwellen (14, 16) gebildet sind, die in den Schacht (34) ausmünden.6. Lubricating device according to claim 5, characterized in that the transverse channels are formed by transverse grooves ( 58 ) open to the bearing division plane ( 60 ) in the bearing caps ( 18 ) of the camshafts ( 14 , 16 ) which open into the shaft ( 34 ). 7. Schmiervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß über den Längskanal (42) und/oder den Ölführungskanal (s) des Schachtes (34) je Zylinder zumindest ein Element (30) der Gaswechsel-Ventilbetätigung der Brennkraftmaschine mit Schmieröl versorgt wird.7. Lubricating device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that via the longitudinal channel ( 42 ) and / or the oil guide channel (s) of the shaft ( 34 ) per cylinder at least one element ( 30 ) of the gas exchange valve actuation of the internal combustion engine is supplied with lubricating oil. 8. Schmiervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Schachtes (34) je Zylinder zumindest eine ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichselement (30) aufnehmende Bohrung (32) vorgesehen ist und daß der Längskanal (42) und/oder der Ölführungskanal (s) in diese Bohrung einschneiden.8. Lubricating device according to claim 7, characterized in that in the area of the shaft ( 34 ) at least one hydraulic valve lash compensation element ( 30 ) receiving bore ( 32 ) is provided for each cylinder and that the longitudinal channel ( 42 ) and / or the oil guide channel ( s) cut into this hole. 9. Schmiervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schacht (34) je Zylinder in Höhe der Überschneidungen bzw. der Elemente (30) der Ventilbetätigung eine den Zuströmquerschnitt erhöhende Vertiefung oder Ringnut (52) vorgesehen ist.9. Lubricating device according to claim 8, characterized in that in the shaft ( 34 ) for each cylinder at the level of the overlaps or the elements ( 30 ) of the valve actuation, an inflow cross section increasing recess or annular groove ( 52 ) is provided.
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