DE3330141C2

DE3330141C2 - Ventilsteuerung für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3330141C2
Application number: DE19833330141
Authority: DE
Inventors: Martin 6090 Rüsselsheim Arnold
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1983-08-20
Filing date: 1983-08-20
Publication date: 1986-04-03
Also published as: DE3330141A1

Abstract

Die Ventilsteuerung ist mit einer Nockenwelle versehen, deren Nocken über Schlepphebel mit den Ventilen zusammenwirken und in der sich ein axial verlaufender Schmiermittelkanal mit etwa radial verlaufenden und in den Kanal einmündenden Schmiermittelbohrungen befindet. Um eine bessere Schmierung der Gleitflächen zu erreichen, werden die Schmiermittelbohrungen im Bereich der Steuernasen der Nocken vorgesehen und in die Gleitflächen der Schlepphebel Schmiernuten oder Schmiertaschen eingearbeitet. Es können auch pro Nocken zwei kalibrierte Schmiermittelbohrungen angeordnet sein, von denen sich eine auf der Anlauframpe und die andere auf der Ablauframpe der Steuernase des Nockens befindet.

Description

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Die Ei findung betrifft eine Ventilsteuerung für Brennkraftmaschinen mit einer Nockenwelle, deren Nocken über Schlepphebel mit den Ventilen zusammenwirken und in der sich ein axial verlaufender Schmiermittelkanal mit etwa radial verlaufenden und von dem Kanal ausgehenden Schmiermittelbohrungen befindet.

Es ist bereits eine Ventilsteuerung bekannt (MTZ 40 (1979) 9, Seite 356), die aus einer Nockenwelle, von den Nocken der Nockenwelle gesteuerten Schlepphebeln und hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichern besteht. Die Ventilspiel-Ausgleicher besitzen einen Kugelkopf zur Lagerung der auf dem Ventil aufruhenden Schlepphebel. Zur Schmierung der Gleitflächen zwischen Nocken und Schlepphebel ist die Nockenwelle mit einem Schmiermittelkanal versehen, dem in jeder Nocke eine senkrecht zum Kanal verlaufende Austrittsbohrung für das Schmiermittel zugeordnet ist. Diese Bohrung ist im Bereich des Grundkreises der Nocke angeordnet. Jeder Nocken der Nockenwelle läuft über 360° kraftschlüssig und in linienförmiger Berührung mit der Gleitfläche des Schlepphebels. Dadurch wird das Schmiermittel von der Gleitfläche des Schlepphebels weggedrückt und die Gleitpartner leiden unter Schmierstoffmangel, so daß sich bereits nach kurzer Laufzeit etwa in der Mitte der Gleitfläche, dort wo der Grundkreis des Nockens die Fläche berührt, eine Facette bildet. Ausgehend von dieser Facette entsteht auf der Gleitfläche des Schlepphebels nach längerer Laufzeit, abhängig von der Motordrehzahl, der Motorölqualität und vom Verschmutzungsgrad des Schmiermittels ein abrasiver Verschleiß. Dieser Verschleiß führt zur Veränderung der Steuerzeit und zur Beeinträchtigung der Leerlaufqualität Bei fortgeschrittenem Verschleiß entstehen Laufgeräusche, und es kann in extremen Fällen sogar ein Bruch des Schlepphebels auftreten.

Eine weitere bekannte Ventilsteuerung (DE-GM 18 4i 193) weist einen Schwing- oder Kipphebel auf, der mit einer zylindrischen Nase das Ventil steuert Um das Abnutzen der Werkstoffe von der Steuernase und von dem sich zwischen der Stirnseite des Ventilschaftes und der Steuemase befindlichen Zwischenstück weitgehend zu vermeiden, soll die Punkt- oder Linienberührur.g zwischen diesen Teilen durch Flächenberührung ersetzt werden. Zu diesem Zweck wird zwischen der Steuernase und dem Ventilschaft eine Druckpfanne angeordnet, die eine der Steuernase entsprechende zylindrische Ausnehmung und ventilseitig eine ebene Gleitfläche hat Diese Gleitfläche der Druckpfanne kann mit sich kreuzenden Schmiernuten versehen sein. Die die Sdimiernuten aufweisende Unterseite der Druckpfanne steht in Flächenberührung mit dem Boden einer Führungsglokke, bzw. mit einem Zwischenstück, bzw. mit der Stirnfläche des Ventilschaftes. Hier treten die speziellen Verschleißerscheinungen, die durch die vorliegende Erfindung beseitigt werden sollen, nicht «..cf, da keine linienförmige Berührung stattfindet, wie dies bei der gattungsgemäßen Ventilsteuerung zwischen den Gleitflächen der Nocken der Nockenwelle und den Gleitflächen der Schlepphebel der Fall ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu beseitigen und eine Ventilsteuerung zu schaffen, bei der eine einwandfreie Schmierung der in linienförmiger Berührung stehenden Gleitflächen von Nocken und Schlepphebeln gewährleistet ist, um den Verschleiß möglichst niedrig zu halten.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß die Schmiermittelbohrungen im Bereich der Anlauframpe der Steuernasen der Nocken ausmünden und daß in die für die Nocken bestimmten Gleitflächen der Schlepphebe! Schmiernuten eingearbeitet sind, die jeweils an der Stelle einen Kreuzungspunkt aufweisen, wo die Mündungen der Schmiermittelbohrungen im Bereich der Anlauframpe der Nocken bei Drehung der Nocken von der Gleitfläche de·; Schlepphebels abgedeckt werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Schmiermittelbohrungen und die Verwendung von Schmiernuten hat den Vorteil, daß auch die am. stärksten durch Reibung beanspruchten Bereiche der Gleitflächen ausreichend mit Schmiermittel versorgt werden und dadurch der Verschleiß wesentlich verringert wird. Die Lebensdauer der einzelnen Teile der Ventilsteuerung wird auf diese Weise erhöht und Laufgeräusche vermieden, so daß eine einwandfreie Steuerung der Ventile für lange Zeit sichergestellt ist.

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Besonders zweckmäßig ist in vorteilhafter Weiterbil- Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung der Erfindung die Verwendung von zwei kalibrier- dung ist in F i g. 4 dargestellt Zusätzlich zu der Schmierten Schmiermittelbohrungen, von denen eine im Bereich mittelbohrung 25 im Bereich der Anlauframpe 26 ist der Anlauframpe und die andere im Bereich der Ablauf- eine zweite Schmiermittelbohrung 40 im Bereich der rampe der Steuernase des Nockens ausmündet. Durch 5 Ablauframpe 41 der Steuernase 27 des Nockens 2 vordiese Maßnahme läßt sich der Verschleiß an den Gleit- gesehen, um die Schmierung der Gleitflächen noch weiflächen noch weiter mindern. ter zu verbessern. Die Winkellage bezüglich der Sym-

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung kön- metrieachse 28 des Nockens 2 kann bei beiden Schmiernen aus den Unteransprüchen sowie aus der Zeichnung mittelbohrungen 25 und 40 verschieden sein, insbeson- und der zugehörigen Zeichnungsbeschreibung entnom- 10 dere kann die Winkellage der Schmiermittelbohrung men werden. In der Zeichnung sind Ausführungsbei- größer sein als die Winkellage der Schmiermittelbohspiele gemäß der Erfindung dargestellt, auf die die Erfin- rung 40, beispielsweise 40° für die Bohrung 25 und dung aber keineswegs beschränkt ist, und zwar zeigt: für die Bohrung 20, wie dies nach F i g. 4 der Fall ist.

F i g. 1 die erfindungsgemäße Ventilsteuerung, bei der Wenn beim Drehen des Nockens 2 die kalibrierte

der Nocken mit seine Anlauframpe die Gleitfläche des 15 Schmiermittelbohrung 25 den Kreuzungspunkt 32 er-Schlepphebels berührt, reicht, wird Schmiermittel über den Kreuzungspunkt

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Schlepphebel nach in die Nuten 30 und 31 der Gleitfläche 4 des Schlepphe-Fig. 1, bels 3 gedrückt und so über die Gleitfläche 4 verteilt,

Fig.3 die Ventilsteuerung nach Fig. 1, bei der der daß eine einwandfreie Schmierung der sich berühren-Nocken mit seinem Scheitel die Gleitfläche des 20 den Gleitflächen gewährleistet ist, wodurch der Ver-Schlepph.ebels berührt und schleiß gegenüber der bekannten Anordnung wesent-

F i g. 4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung lieh verringert wird.

mit einer zweiten Schmiermittelbohrung im Bereich der

Ablauframpe der Steuernase des Nockens. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Die Ventilsteuerung nach F i g. 1 besteht aus der Nok- 25

kenwelle 1 mit dem Nocken 2, dem Schlepphebel 3 mit der Gleitfläche 4 sowie dem Ventil mit Schaft 7 und Ventilgleitstück 8. Zur Lagerung des Schlepphebels 3 dient ein hydraulischer Ventilspiel-Ausgleicher 16, dessen Kugelkopf 17 in eine entsprechend gestaltete Ausnehmung 18 an einem Ende des Schlepphebels 3 eingreift Das andere Ende des Schlepphebels 3 ruht auf dem Ventilgleitstück 8 auf. In der Nockenwelle 1 ist ein axial verlaufender Schmiermittelkanal 22 vorgesehen, der über eine Schmiermittelbohrung 25 im Bereich der Aniauframpe 26 der Steuernase 27 des Nockens 2 mil der Gleitfläche des Nockens 2 in Verbindung steht. Das aus der Bohrung 25 austretende Schmiermittel gelangt auf die Gleitfläche 4 des Schlepphebels 3 und sorgt für eine Schmierung der beiden Gleitflächen. Die Achse der Bohrung 25 bildet mit der Symmetrieachse 28 des Nokkens 2 einen Winkel von etwa 40°.

Als weitere Maßnahme für eine gute Schmierung wird die Gleitfläche 4 des Schlepphebels 3 mit zwei sich kreuzenden Schmiernuten oder Taschen 30 und 31 versehen, wie dies aus F i g. 2 hervorgeht. Der Kreuzungspunkt 32 der beiden Nuten oder Taschen 30 und 31 wird dabei an eine Stelle gelegt, wo die Drehung des Nokkens 2 in Richtung des Pfeiles 33 die Mündung der Schmiermittelbohrung 25 vollständig von der Gleitfläehe 4 des Schlepphebels 3 abgedeckt wird. Diese Stellung der Schmiermittelbohrung 25 ist in Fig. 1 in Verbindung mit F i g. 2 dargestellt und wird durch die Verbindungslinie 34 markiert, die etwa 3 mm von der Grundkreisberührungslinie 35 entfernt ist, die nach Fig. 1 durch den Mittelpunkt der Nockenwelle 1 und den Berührungspunkt des Grundkreises 24 des Nockens 2 mit der Gleitfläche 4 verläuft. Rechts von der Linie 34 befindet sich der Bereich mit maximalem Verschleiß, da dort die geringste Wegänderung beim Drehen des Nokkens 2 stattfindet. Die Länge der Nuten 30 und 31 ist so gewählt, daß sie sich über den gesamten Bereich, in dem eine Berührung zwischen Nocken 2 und Gleitfläche 4 erfolgt, erstrecken. In die Schmiermittelbohrung 25 kann eine Kalibrierung 36 eingesetzt sein.

Die Stellung des Nockens 2, in der sein Scheitel 37 den Schlepphebel 3 berührt, ist in F i g. 3 abgebildet. Das Ventil ist in diesem Fall maximal geöffnet.

Claims

Patentansprüche:

1. Ventilsteuerung für Brennkraftmaschinen mit einer Nockenwelle, deren Nocken über Schlepphebei mit den Ventilen zusammenwirken und in der sich ein axial verlaufender Schmiermittelkanal mit etwa radial verlaufenden und von dem Kanal ausgehenden Schmiermittelbohrungen befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiernuttelbohrungen (25) im Bereich der Anlauframpe (26) der Steuernasen (27) der Nocken (2) ausmünden und daß in die für die Nocken bestimmten Gleitflächen (4) der Schlepphebel (3) Schmiernuten eingearbeitet sind, die jeweils an der Stelle einen Kreuzungspunkt aufweisen, wo die Mündungen der Schmiennittelbohrungen (25) im Bereich der Anlauframpe der Nocken bei Drehung der Nocken von der Gleitfläche des Scftl<pphebels abgedeckt werden.

2. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro Nocken (2) ein zweite kalibrierte Schmiermittelbohrung (40) vorgesehen ist, die auf der Ablauframpe (41) der Steuernase (27) des Nockens (2) ausmündet

3. Ventilsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kalibrierten Schmiermittelbohrungen (25, 40) in einem Winkel bis zu ca. 40° von der Symmetrieachse (28) der Nocken (2) angeordnet sind.

4. Ventilsteuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden .Schmiermittelbohrungen (25, 40) in einer unterschiedlichen Winkellage bezüglich der Symmetrieachse (28) des Nockens (2) angeordnet sind.

5. Ventilsteuerung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkellage der auf der Anlauframpe (26) des Nockens (2) ausmündenden kalibrierten Schmiermittelbohrung (25) größer als die Winkellage der auf der Ablauframpe (41) ausmündenden kalibrierten Schmiermittelbohrung (40) ist.

6. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Schmiernuten (30, 31) so gewählt ist, daß sie sich über den gesamten Berührungsbereich des Nockens (2) mit dem Schlepphebel (3) erstrecken.