DE2158936A1

DE2158936A1 - Ventiltrieb für Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE2158936A1
Application number: DE19712158936
Authority: DE
Inventors: Bernard J. Wayne Mich. Sandusky (V.St.A.)
Original assignee: Ford-Werke AG, 5000 Köln
Priority date: 1970-12-31
Filing date: 1971-11-27
Publication date: 1972-07-20
Also published as: CA960535A; GB1350101A; US3667434A; JPS541843B1; BE777576A

Description

Ford-Werke Aktiengesellschaft

Verjüng . gn^eutz

Postanschrift: Ford-Werke AG · 5 Köln 2t · Postfach 2103 69 Telefon: (02 21) 8 25-1

Telex: 8 87 3311

Telegramme: fordmotor

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(0221)825- Z/DRt2 Sp uk

^⁸" Patentanmeldung.

Ventiltrieb für Verbrennungsmotoren

Die. Erfindung bezieht sich auf einen Ventiltrieb für Verbrennungsmotoren, mit im Zylinderkopf hängend angeordneten Tellerventilen, die von einer im Zylinderblock angeordneten Nockenwelle über Stösselstangen und Kipphebel betätigt werden und wobei sich die als olechpressteile ausgebildeten Kipphebel über konkave Lagerflächen an konvexen Lagerflächen an Widerlagern schwenkbar abstützen, die über Schraubenbolzen am Zylinderkopf befestigt sind und wobei den Lagerflächen über die hohlen Stösselstangen, Schmierölbohrungen in den Kipphebelenden und entsprechenden Leitblechen Schmieröl zugeführt wird.

Bei modernen Verbrennungsmotoren und insbesondere bei Hochleistungsmotoren, die bei hohen Drehzahlen arbeiten, ist es äusserst wichtig, dass die Lagerflächen zwischen den Kipphebeln und den Widerlagern ausreichend geschmiert werden. Es hat sich gezeigt, dass, werden diese Lagerflächen nicht ausreichend mit Schmieröl versorgt, sich die Lageretellen sehr schnell erhitzen, dadurch noch vorhandenes Schmieröl verbrennen und hierauf sehr schnell durch Hitze, Reibung und Fressen zerstört werden.

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'Es wurden daher bereits Leitbleche vorgeschlagen, die den hoch beanspruchten Lagerflächen Schmieröl in ausreichender Menge zuführen sollten. Diese bekannten Leitbleche waren an der Innenseite der Zylinderkopfhaube angeordnet und wiesen sich nach unten erstreckende Zungen auf, die das über die hohlen Stösselstangen und die Schmierölbohrungen in den Kipphebelenden zur Oberseite der Kipphebel austretende Schmieröl zu den Lagerstellen hin ablenken sollten.

Bei der Anwendung derartiger Leitbleche in der Serienfertigung ergaben sich verhältnismässig viele Nachteile und Schwierigkeiten, Durch die an der Innenseite der Zylinderkopfhaube angeordneten Leitbleche mit den sich nach unten erstreckenden Zungen konnten die Zylinderkopfhauben nicht mehr in herkömmlicher Weise ineinander gestapelt werden, so dass ein erheblich grösserer Lagerraum erforderlich wurde. Die beim Verbinden der bekannten Leitbleche mit der Zylinderkopfhaube durch Punktschweissen auftretenden Toleranzen und die beim Transport und bei der Montage möglichen Verbiegungen der nach unten gerichteten Zungen der Leitbleche führten oft dazu, dass eine oder mehrere der nach unten gerichteten Zungen den aus den Schmierölbohrungen in den Kipphebelenden nach oben austretenden Schmierölstrahl nicht auffingen und somit die Lagerflächen des entsprechenden Kipphebels nur unzureichend mit Schmieröl versorgt wurden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Leitblech der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die bei dem bekannten Leitblech auftretenden Nachteile und Schwierigkeiten vermieden werden.

Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem je ein Leitblech unmittelbar an jedem Widerlager angeordnet ist und eine hochragene Zunge aufweist, die sich bis oberhalb der Schmierölbohrung in den Kipphebelenden erstreckt.

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Jedes Widerlager ist hierbei an seiner der konvexen Lagerfläche abliegenden ebenen Endfläche mit einer senkrecht zur Schwenkebene der Kipphebel verlaufenden Quernut mit ebenem Boden versehen, in der je ein Leitblech über seinen ebenen, nach oben abgewinkelte Laschen aufweisenden Basisteil zentriert aufgenommen und über die Schraubenbolzen befestigt wird.

Die hochragende Zunge eines jeden Leitbleches ist hierbei in einem Stück mit den nach oben abgewinkelten Laschen einer Seite ausgebildet und ist über

Stege zur Schmierölbohrung und zu den Lagerflächen hin versetzt angeordnet. λ

Die erfindungsgemässen einzelnen Leitbleche sind einfach und billig herzustellen und können einfach und schnell mit dem ohnehin erforderlichen Schraubenbolzen für das Widerlager bei der Montage der Kipphebel angeordnet werden. Die in der ebenen Endfläche eines jeden Widerlagers angeordnete Quernut sorgt im Zusammenwirken mit den nach oben abgewinkelten Laschen am Basisteil der Leitbleche für eine einwandfreie Ausrichtung der hochragenden Zunge, so dass das obere Ende der hochragenden Zunge das aus der Schmierölbohrung im Kipphebelende austretende Schmieröl sicher auffängt und zu den Lagerflächen ableitet. Da die Leitbleche praktisch im Hohlraum der als Blechpressteile ausgebildeten Kipphebel angeordnet sind, sind sie auch gegen -

nachträgliches Verbiegen während der Montage weitgehend geschützt. Die Zylinderkopfhauben können wieder in herkömmlicher Weise ineinander gestapelt werden.

Die Erfindung wird anhand eines in den beiliegenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Ventiltrieb eines Verbrennungsmotors mit den erfindungsgemässen Leitblechen.

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Fig. I zeigt cine vergrösserte Ansicht eines Teiles der Fig 1, in der der

Kipphebel und das erfindungsgemässc Leitblech klar zu erkennen ißt.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf ein Widerlager gemäss der Erfindung. Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf ein Widerlager gemäss der Erfindung mit aufgesetztem erfindungsgemässem Leitblech.

Fig. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 5. Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemässes Leitblech. Fig. 8 zeigt eine Frontansicht eines erfindungsgemässen Leitbleches. Fig- 9 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen Leitbleches.

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig 1 ist ein Zylinderblock mit 10 bezeichnet, in dem ein Zylinder 12 ausgebildet ist, in dem ein Kolben 14 hin- und herbeweglich ist. Ein Zylinderkopf 16 schliesst das obere Ende des Zylinders 12 ab und weist ein hängend angeordnetes Tellerventil 18 auf, das hin- und herbeweglich ist. Das Tellerventil 18 ist in geschlossener Stellung gezeigt. Ein Nocken 20 ist Teil einer Nockenwelle, die im Zylinderblock 10 drehbar gelagert ist. Selbstverständlich weist die Nockenwelle je einen Nocken 20 für jedes Tellerventil 18 des Zylinderkopfes 16 auf.

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Ein hin- und herbeweglicher Stössel 22 liegt gegen den Nocken 20 und wird durch diesen bei einer Drehung der Nockenwelle hin- und herbewegt. Der Stössel 22 überträgt diese Bewegung über eine Stösselstange 24 auf das eine Ende des Kipphebels 26. Das andere Ende des Kipphebels 26 steht in Eingriff mit dem Schaft des T eller ventile s 18, das über eine Ventilfeder 28 in seiner Schlies s stellung gehalten wird.

Das Schmierölsystem des Verbrennungsmotors kann einen Schmierölkanal 30 im Zylinderblock 10 aufweisen, von dem über einen Kanal 32 Schmie|röl in die Führungsbohrung 34 des Stössels 22 gelangt. Der Stössel 22 ist hohl ™

und weist eine äussere Ringnut 36 auf, die mit dem Kanal 32 in Verbindung steht und von der über Bohrungen 38 Schmieröl in das Innere des Stössels gelangen kann. Die Slösselstange 24 ist hohl und liegt mit ihrem unteren, abgerundeten Ende in einer Pfanne in einer Scheibe 40, die im Stössel 22 oberhalb der Bohrungen 38 angeordnet ist.

Der Kipphebel 26 ist als Blechpressteil ausgebildet und formt so einen nach oben offenen Behälter. Das obere Ende der Stösselstange 24 ist durch Einschweissen einer Kugel 42 abgerundet und liegt in einer Pfanne im einen Kipphebelende des Kipphebels 26. Die Kugel 42 ist hierbei mit einer Bohrung 44 versehen, die mit einer Schmierölbohrung 46 im Kipphebelende zusammen- "

wirkt, um Schmieröl zur Oberseite des Kipphebels 26 zu führen. Der Kipphebel 26 ist zwischen seinen beiden Kipphebelenden mit einer Mittelöffnung 48 versehen, die eine Schwenkbewegung des Kipphebele 26 ermöglicht, Zu beiden Seiten der Mittelbohrung 48 ist der Kipphebel 26 mit einer konkaven Lagerfläche 50, vorzugsweise von zylindrischer Form, versehen, die mit einer konvexen Lagerfläche 54 von komplementärer zylindrischer Form am Widerlager 52 zusammenwirkt, um ein Schwenken des Kipphebels 26 gegenüber dem Widerlager 52 zu ermöglichen.

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. Das Widerlager 52 weist einen sich nach unten erstreckenden rechteckigen oder hülsenförmigen Basisteil 56 auf, der in einer entsprechenden komplementären Vertiefung 58 in einem Ansatz 60 des Zylinderkopfes 16 aufgenommen wird. Der Ansatz 60 weist unterhalb der Vertiefung 58 eine Gewindebohrung 62 auf, in der ein Schraubenbolzen 64 aufgenommen wird.

Das Widerlager 52, wie es besonders in den Fig. 1, 2, 3 und 4 gezeigt ist, weist eine axiale öffnung 66 auf, die zur Aufnahme des Schraubenbolzens 64 dient. Weiterhin weist das Widerlager 52 eine obere ebene Endfläche 68 auf, die mit einer Quernut 70 versehen ist,die sich senkrecht zur Schwenkebene des Kipphebels 26 erstreckt. Die Quernut 70 weist sich radial erstreckende Teil 72 und 74 auf, in denen der Kopf 76 des Schraubensbolzens 64 aufgenommen wird.

Ein erfindungsgemässes Leitblech 80 weist einen im wesentlichen ebenen jBasisteil 82 auf, dessen Form im wesentlichen komplementär der Form der Quernut 70 im Wideiiager 52 ist. Der Basisteil 82 des Leitbleches 80 wird in der Quernut 70 unterhalb des Kopfes 76 des Schraubenbolzens 64 angeordnet. Der ebene Basisteil 82 des Leitbleches 80 ist hierbei mit nach oben abgewinkelten Laschen 84 und 86 versehen, die gegen Schultern 88 und 90 am Widerlager 52 zur Anlage kommen, um den Basisteil 82 innerhalb der Quernut 70 im Widerlager 52 zu zentrieren. An der anderen Seite des ebenen Basisteiles 82 ist ein weiteres Paar nach oben abgewinkelter Laschen 92 und 94 angeordnet, die gleichfalls zum Zentrieren des ebenen Basisteilee 82 innerhalb der Quernut 70 dienen und die darüber hinaus die hochragende Zunge 96 des erfindungsgemässen Leitbleches 80 tragen. Die hochragende gewölbte Zunge 96 folgt etwa der Kontur des Kipphebels 26 und erstreckt sich bis oberhalb der Schmierölbohrung 46 im Kipphebelendo. Der ebene Basisteil 82 des erfindun ge gemäß sen Leitbleches 80 weist sulbstvorständf lieh eine öffnung 98 auf, die mit der öffnung 66 des Widerlagers 52 zur Aufnahme des Schraubenbolzens 64 übereinstimmt.

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Wird der Nocken 20 gedreht, so wird die Stösselstange 24 über den Stössel 22 im wesentlichen vertikal nach oben bewegt. Dadurch wird das mit dem einen Kipphebelende imEingriff stehende Ende der Stösselstange 24 angehoben und der Kipphebel 26 schwenkt um die Lagerflächen 50 und 54 zwischen dem Kipphebel 26 und dem Widerlager 52 um das Tellerventil 18 entgegen der Kraft der Ventilfeder 28 zu öffnen. Bewegt sich der Nocken 20 in seine in Fig. 1 gezeigte Stellung zurück, so bringt die Ventilfeder 28 das Tellerventil 18 wieder in Schliessstellung und schwenkt den Kipphebel 26 zurück in seine in Fig. lgezeigte Stellung.

Es ist selbstverständlich, dass eine solche Schwenkbewegung des Kipphebels 26 bei den bei Verbrennungsmotoren üblichen Drehzahlen viele Male in einer Minute erfolgt. Arbeitet zum Beispiel der Verbrennungsmotor bei einer Drehzahl von 4500 u/min so wird das Tellerventil 18 4500 mal während einer Minute geöffnet und geschlossen und der Kipphebel 26 wird über seine Lagerflächen 50 und 54 4500 mal / min hin- und hergeschwenkt. Es ist klar, dass es daher für die Funktion äusserst wichtig ist, dass die Lagerflächen 50 und 54 aus-.eichend mit Schmieröl versorgt werden.

Zu diesem Zweck wird, wie bereits Anfangs erwähnt, Schmieröl unter Druck von einem Schmierölkanal 30 im Zylinderblock 10 dem hohlen Stössel 22 und der hohlen Stösselstange 24 zugeleitet. Das Schmieröl tritt am oberen Ende der Stösselstange 24 über die Bohrung 44 in der Kugel 42 aus und kann über die Schmierölbohrung 46 im Kipphebelende zur Oberseite des Kipphebels 26 gelangen. Sobald das Schmieröl unter Druck aus der Schmierölbohrung 46 im Kipphebelende austritt, wird es von der hochragenden Zunge 96 des erfindungsgemässen Leitbleches 80 aufgefangen und nach unten zu den Lagerflächen 50 und 54 zwischen dem Kipphebel 26 und dem Widerlager 52 geleitet.

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Es ist einleuchtend, dass für den Fall , dass das erfindungsgemässe Leitblech 80 nicht vorhanden ist, der unter Druck aus der Schmierölbohrung 46 im Kipphebelende austretende Schmierölstrahl gegen die Innenseite der Zylinderkopfhaube trifft und nur der in den Kipphebel 26 herabtropfende Teil des Schmieröles zu.r Schmierung der Lagerflächen 50 und 54 dienen kann.

Die vorliegende Erfindung schafft somit einen Ventiltrieb für Verbrennungsmotoren, bei dem mit einfachen Mitteln dafür gesorgt wird, dass den liochbelasteten Lagerflächen zwischen den Kipphebeln und den Widerlagern ausreichend Schmieröl zugeführt wird, und somit Erhitzung, Verschleiss und Zerstörung des Ventiltriebes an dieser Stelle wirksam vorgebeugt wird. Durch diese verbesserte Schmierung kann die Lebensdauer des Ventiltriebes beträchtlich erhöht werden.

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Claims

Patentansprüche

Ventiltrieb für Verbrennungsmotoren mit im Zylinderkopf hängend angeordneten T eller ventilen, die von einer im Zylinderblock angeordneten Nockenwelle über Stösselstangen und Kipphebel betätigt werden und wobei sich die als Blechpressteile ausgebildeten Kipphebel über konkave Lagerflächen an konvexen Lagerflächen an Widerlagern schwenkbar abstützen, die über Schraubenbolzen am Zylinderkopf befestigt sind und wobei den Lagerflächen über die hohlen Stösselstangen, Schmierölbohrungen in den Kippheb el end en und entsprechenden Leitblechen Schmieröl zugeführt wird, dadurch gekenn- a zeichnet, dass je ein Leitblech (80) unmittelbar an jedem Widerlager (52) angeordnet ist und eine hochragende Zunge (96) aufweist, die sich bis oberhalb der Schmierölbohrung (46) im Kipphebelende des Kipphebels (26) erstreckt.

Ventiltrieb nach Anepruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Widerlager (52) an seiner, der konvexen Lagerfläche (54) abliegenden, oberen, ebenen Endfläche (68) mit einer senkrecht zur Sihwenkebene der Kipphebel (26) verlaufenden Quernut (70) mit ebenem Boden versehen ist, in der je ein Leitblech (80) über seinen ebenen,nach oben abgewinkelte Laschen (84, 94) aufweisenden Basis- g

teil (82) zentriert aufgenommen und über den Schraubenbolzen (64) befestigt wird.

Ventiltrieb nach den Atisprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hochragende Zunge (96) jedes Leitbloches (80) in einem Stück mit den nach oben abgewinkelten Laschen (94) einer Seite ausgebildet ist und über Stege (92) zur Schmierölbohrung (46) und zu den Lagerflächen (50 und 54) hin versetzt angeordnet ist.

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