DE69800204T2

DE69800204T2 - Verbesserte Nockenwelle einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69800204T2
Application number: DE69800204T
Authority: DE
Inventors: Rand D. Klopfer; Randal L. Myers; Steven W. Reedy
Original assignee: Cummins Engine Co Inc
Current assignee: Cummins Inc
Priority date: 1997-02-26
Filing date: 1998-02-24
Publication date: 2001-05-03
Anticipated expiration: 2018-02-25
Also published as: DE69800204D1; EP0861971B1; US5778841A; JP3021415B2; US5937812A; JPH10288021A; EP0861971A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nockenwelle einer Brennkraftmaschine und insbesondere eine hohle Nockenwelle zur Verringerung des Gesamtgewichts eines Motors und zur effektiven Zuleitung von Schmiermittel zu Nockenwellenachslagern, wie auch einen Zylinderkopfkörper, der eine solche Nockenwelle aufweist.
In dem Bemühen, konkurrenzfähig zu bleiben, suchen Motorhersteller ständig nach Möglichkeiten, den Wirkungsgrad und die Zuverlässigkeit ihrer Motorprodukte zu verbessern, ohne die Leistung aufs Spiel zu setzen. Durch Forschung und Innovation versuchen Hersteller ständig die Herstellungskosten zu senken, aber dennoch dem Kunden ein zuverlässiges und effizientes Produkt zu liefern, das dessen Bedürfnisse (mehr als) erfüllt. Eine bekannte Technik zum Erreichen eines größeren Wirkungsgrades, insbesondere bei Motoren, die in Straßenfahrzeugen verwendet werden, ist die Verringerung des Gewichts solcher Motoren. Eine derartige Gewichtsverringerung kann eine größere Kraftstoffersparnis, einen verringerten Reifenabrieb und andere geringere Kosten in Verbindung mit der Herstellung und Verwendung des Motorprodukts zur Folge haben.
Die Nockenwelle einer Brennkraftmaschine hat sich im Laufe der Jahre entwickelt, um den ständig steigenden Leistungsanforderungen gerecht zu werden, z. B. der erhöhten Belastbarkeit, der Notwendigkeit einer längeren Haltbarkeit, und der kosteneffektiven Herstellung. Bei gewissen Arten von Motoren, wie Dieselmotoren, die in Straßennutzlastwägen verwendet werden, haben Hersteller die Einspritzdrücke erhöht, um die Leistung, den Wirkungsgrad zu verbessern, und die Emissionen verringert, um staatlich verfügte Standards zu erfüllen. Diese hohen Einspritzdrücke haben jedoch die Spannungsanforderungen und Torsionsbeanspruchungen auf solchen Motornockenwellen deutlich erhöht. Eine Vergrößerung des Durchmessers der Nockenwelle ist eine Möglichkeit, solche steigenden Anforderungen zu erfüllen. Ein Problem, das mit der Verwendung einer Nockenwelle mit großem Durchmesser zusammenhängt, ist jedoch das Gewicht, das dem Motor hinzugefügt wird. Somit könnten zumindest einige der Vorteile, die mit einer Nockenwelle mit unüblich großem Durchmesser verbunden sind, verloren gehen, wenn ihr Gewicht nicht verringert wird.
Ein weiteres Problem, dem Konstrukteure in der Motorindustrie gegenüberstehen, ist die Konstruktion eines Motors, welcher der Nockenwelle und den Nockenwellenachslagern eine angemessene Menge an Schmiermittel zur Kühlung dieser Teile, zur Verringerung einer unerwünschten Reibung und zur Minimierung eines Verschleißes während des Motorbetriebs zuführt. Wenn einer dieser Faktoren nicht erfüllt ist, könnte der Motor einen wesentlichen Schaden erleiden und möglicherweise versagen.
Einige Motorhersteller haben versucht, hohle Nockenwellen zu entwickeln, um das Gewicht des Motors zu verringern, während gleichzeitig versucht wurde, für eine angemessene Schmierung der Nockenwellenachslager zu sorgen. Zum Beispiel offenbart US - A - 4,957,079 eine obenliegende Auslaßnockenwelle, die mit einem axialen Öldurchlaß ausgebildet ist, der sich im wesentlichen über ihrer gesamten Länge erstreckt und mit radialen Öldurchlässen in Verbindung steht, die in den Nockenwellenachslagern ausgebildet sind. Ein Öldurchlaß verläuft von der Mitte eines seitlich verlaufenden Öldurchlasses nach oben und mündet in eine ringförmige Nut eines ebenen, geteilten Drucklagers für die obenliegende Auslaßnockenwelle. Das Motorschmieröl fließt durch den Öldurchlaß und in die ringförmige Nut des ebenen, geteilten Drucklagers für die obenliegende Auslaßnockenwelle, um die Druckringe zu schmieren. Das Schmieröl, das nach oben zu den Druckringen strömt, fließt weiter durch die radialen Öldurchlässe, die in den Druckringen ausgebildet sind, in den axialen Öldurchlaß in der Nockenwelle. Die radialen Öldurchlässe, die in den Nockenwellenachslagern der Nockenwelle ausgebildet sind, ermöglichen, daß das Schmieröl in den axialen Öldurchlaß strömt, um die Lager der Nockenwelle zu schmieren.
Das obengenannte Patent offenbart nur einen einzigen Einlaß für Schmiermittel, das in den axialen Öldurchlaß der Nockenwelle strömt, wodurch das Volumen und die Verteilung des Schmiermittels zu den Nockenwellenlagerzapfen während des Motorbetriebs begrenzt ist. Wenn der eine Einlaß zusätzlich verstopft wird, steht kein Schmiermittel für die Nockenwellenachslagern zur Verfügung, woraus sich möglicherweise ernsthafte Motorprobleme ergeben. Zusätzlich ermöglicht die Konstruktionsform dieser Nockenwelle keine gleichmäßige Verteilung von Schmiermittel vom Motorkopf zu den Nockenwellenachslagern, da Schmiermittel nur an einem Ende der Nockenwelle eingeleitet wird. Wie zuvor festgehalten wurde, ist es zwingend, daß Schmiermittel ungehindert in die Nockenwelle eintreten kann, um ein Verstopfen oder jeden anderen unerwünschten Vorfall zu verhindern, der die Fluidverbindung zwischen Motorteilen beeinträchtigen könnte und eine angemessene Schmierung kritischer Motorteile beeinträchtigen könnte.
Bei der Schaffung einer hohlen Nockenwellenstruktur, die einen hohlen Mantel mit darin ausgebildeten, radialen Öffnungen aufweist, muß ein Konstrukteur die Torsions- und andere Beanspruchungseinflüsse auf den Nockenwellenkörper während des Motorbetriebs berücksichtigen. Eine hohle Nockenwelle, die bei einem großen Schwerlastmotor verwendet wird, muß hohen Einspritzdrücken und anderen belastungsabhängigen Kräften widerstehen können, welche die Nockenwelle überlasten oder sogar brechen könnten. Daher muß die hohle Nockenwelle so gebildet sein, daß die Wirkung von Torsionsbeanspruchungen, die während des Motorbetriebs auf die Nockenwelle ausgeübt werden, verringert ist, während für eine angemessene Schmierung der Nockenwellenachslager gesorgt ist. In dem obengenannten Patent wird nicht darauf hingewiesen, daß es erwünscht ist, das Volumen zu maximieren und die Form des hohlen Inneren so zu wählen, daß dadurch das Gewicht der Nockenwelle verringert wird, während auch eine angemessene Festigkeit und andere Betriebsmerkmale, wie zuvor besprochen, erhalten werden.
Eine Literaturquelle, die sich mit diesem Problem auseinandersetzt, ist US - A - 4,072,448, das Öffnungen offenbart, die in einem Nockenwellenkörper ausgebildet sind, so daß Schmiermittel hindurchfließen kann. Jede der Öffnungen ist mit Abstand in verschiedenen Ebenen in dem Nockenwellenkörper ausgebildet. Die derartige Bildung der Öffnungen verbessert die Lasteigenschaften einer hohlen Nockenwelle. Die Konstruktionsform dieser Nockenwelle garantiert jedoch keine angemessene Fluidverbindung und -verteilung zu den Nockenwellenachslagern und anderen kritischen Bereichen der Nockenwelle.
Ausgehend von der zuvor besprochenen Literaturquelle ist es offensichtlich, daß bisher keine hohle Nockenwelle entwickelt wurde, die für eine effektive Fluidverbindung zwischen dem Motorzylinderkopf, der Nockenwelle und den Nockenwellenachslagern sorgt, während sie unter hohen Injektordrücken und Torsionsbeanspruchungen arbeitet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten, hochfesten, leichten Nockenwelle und eines Zylinderkopfkörpers mit einer solchen Nockenwelle, welche den effektiven Schmiermittelstrom zwischen einem Motorzylinderkopf, einer Nockenwelle und Nockenwellenachslagern erleichtern, während ein Hochleistungsmotorbetrieb gefördert wird, wobei die Nockenwelle vorzugsweise in der Herstellung teure Schmiermittelbohrungen in dem Zylinderkopf verringert, die normalerweise erforderlich wären, um die Schmierung der Nockenwellenachslager zu erreichen, wobei ein Schmiermittelvorrat immer in der Nockenwelle verbleibt, um das Schmieren von Lagern unter Motoranlaßbedingungen zu unterstützen, und/oder wobei die Nockenwelle ein hohles Inneres aufweist, das in dem Nockenwellenkörper ausgebildet ist, um Schmiermittel von einem Motorzylinderkopf aufzunehmen und das Schmiermittel während des Motorbetriebs wirksam zu mindestens einem Nockenwellenachslager weiterzuleiten.
Die obengenannte Aufgabe wird durch eine Nockenwelle gemäß Anspruch 1 beziehungsweise einen Zylinderkopfkörper nach Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand der Unteransprüche.
Es ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine oder mehrere der obengenannten Aufgabe zu lösen und des weiteren eine verbesserte, hochfeste, leichte Nockenwelle mit mindestens einem Paar von Nockenwellenachslagern bereitzustellen, die neben den Enden des Nockenwellenkörpers angeordnet sind, die ein Schmiermittelübertragungsmittel aufweisen, um mindestens zwei Pfade für Schmiermittel bereitzustellen, das in das hohle Innere der Nockenwelle fließt, so daß für eine gleichmäßige Verteilung von Schmiermittel zu den Nockenwellenachslagern gesorgt ist.
Es ist ein weiterer Aspekt dieser Erfindung, eine Nockenwelle mit einem Antriebszahnrad, das an einem Ende befestigt ist, und mit mehreren Achslagern, die an beabstandeten Positionen entlang der Achsenlänge der Nockenwelle angeordnet sind, bereitzustellen, wobei die Nockenwelle ein hohles Inneres aufweist, das sich im wesentlichen über ihre gesamte Achsenlänge erstreckt, wobei aber der effektive Durchmesser des hohlen Inneren von dem Befestigungsende des Antriebszahnrads zu dem zweiten Achslager, der am nächsten zu dem Befestigungsende des Antriebszahnrads liegt, im Vergleich zu dem effektiven Durchmesser des hohlen Inneren entlang dem Rest der Nockenwelle deutlich geringer ist, um das Gesamtgewicht der Nockenwelle zu verringern, während für eine angemessene Verziehungsfestigkeit am Befestigungsende des Antriebszahnrads gesorgt ist.
Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine oder mehrere der obengenannten Aufgaben zu lösen und auch eine verbesserte, hochfeste, leichte Nockenwelle bereitzustellen, die radiale Öffnungen aufweist, die in verschiedenen axialen Ebenen des Nockenwellenkörpers ausgebildet sind, um die Auswirkung von Torsions- oder anderen belastungsbedingten Beanspruchungen auf den Nockenwellenkörper während des Motorbetriebs zu minimieren.
Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine oder mehrere der obengenannten Aufgaben zu lösen und auch eine verbesserte, hochfeste, leichte Nockenwelle mit einem Durchmesser des hohlen Inneren zwischen 24 Prozent und 59 Prozent des Durchmessers des Nockenwellenkörpers bereitzustellen.
Diese wie auch andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise durch eine hochfeste, leichte Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine erreicht, die einen Wellenkörper mit einem axial ausgerichteten, hohlen Inneren aufweist, das sich über eine vorbestimmte Länge zwischen einem Paar beabstandeter Punkte, die jeweils neben den Enden des Wellenkörpers liegen, erstreckt. Mehrere Nockenwellenachslager sind an dem Wellenkörper beabstandet und weisen ein Paar Endnockenwellenachslager auf, die jeweils neben den Enden des Wellenkörpers angeordnet sind, wobei zumindest ein inneres Nockenwellenachslager zwischen dem Paar von Endnockenwellenachslagern angeordnet ist. In jedem Endnockenwellenachslager ist ein Schmiermittelübertragungsmittel zur Aufnahme von Schmiermittel von einer äußeren Versorgung und zum Leiten von Schmiermittel in das hohle Innere der Nockenwelle ausgebildet. Zumindest eine radiale Öffnung ist in dem Wellenkörper ausgebildet, um Schmiermittel von dem hohlen Inneren zu einem inneren Nockenwellenachslager zu leiten, wobei das Schmiermittelübertragungsmittel, das mit dem Paar von Endnockenwellenachslagern verbunden ist, zumindest zwei Wege für das Schmiermittel bereitstellt, das in das hohle Innere der Nockenwelle fließt, um für eine gleichmäßige Verteilung des Schmiermittels zu jedem inneren Nockenwellenachslager während des Betriebs der Brennkraftmaschine zu sorgen.
Der Nockenwellenkörper weist vorzugsweise einen axialen Durchlaß auf, der sich von einem Ende des Wellenkörpers zu dem hohlen Inneren erstreckt, so daß eine Fluidverbindung zwischen dem axialen Durchlaß und dem hohlen Inneren möglich ist. Ein Deckel und ein Stopfen sind an den entsprechenden Enden des Wellenkörpers befestigt, um ein Austreten von Schmiermittel aus dem axialen Durchlaß beziehungsweise dem hohlen Inneren zu verhindern. Ein Schmiermittelvorrat verbleibt immer in der Nockenwelle, um die Schmierung der Nockenwellenachslager während des Anlassens des Motors zu unterstützen.
Das Schmiermittelübertragungsmittel weist vorzugsweise eine Nut auf, die radial entlang der Außenfläche jedes Endnockenwellenachslagers verläuft, und einen Strömungsdurchlaß, der eine Fluidverbindung zwischen einer externen Versorgung und dem hohlen Inneren über die Nut ermöglicht. Radiale Öffnungen sind gleichwinkelig um den Umfang des Nockenwellenkörpers angeordnet. Diese radialen Öffnungen schneiden das hohle Innere der Nockenwelle, um die Fluidverbindung zu ermöglichen.
Zusätzlich ist die Nockenwelle so angeordnet, daß sie drehbar an einem Motorkopf befestigt ist und dort von einer Mehrzahl von Lagerringen gestützt wird, die in beabstandeten Positionen entlang der Achsenlänge der Nockenwelle angeordnet sind. Die Nockenwelle weist auch eine Nockenwellenzapfenbuchse auf, die in einem anliegenden Verhältnis zwischen zumindest einem der Noekenwellenachslager und zumindest einem der Mehrzahl von Ringen angeordnet ist. In der Nockenwellenachsbuchse ist eine radiale Öffnung ausgebildet, so daß Schmiermittel hindurchfließen kann.
In der Folge wird die vorliegende Erfindung ausführlicher mit Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel erklärt, das in der Zeichnung dargestellt ist.
Fig. 1a ist ein Aufriß einer Nockenwelle gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 1b ist eine Schnittansicht der Nockenwelle von Fig. 1a gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkopfs für eine Brennkraftmaschine gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist ein Seitenriß des Zylinderkopfs von Fig. 2 und der Nockenwelle von Fig. 1 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer Nockenwelle, die in einem Zylinderkopf angeordnet ist, gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht einer Nockenwellenachsbuchse, die in Fig. 4 gekennzeichnet ist, gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 6 ist eine Teilschnittansicht eines Dieselmotors, welche die Nockenwelle von Fig. 1 und 2 in dem Motorkopf von Fig. 2 befestigt zeigt, die so angeordnet ist, daß sie eine Motorinjektoreinheit zyklisch durch einen Kipphebel und ein Verbindungsglied betätigt.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hochfeste, leichte Nockenwelle zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine, insbesondere zur Verwendung in Motoren mit Kompressionszündung, die mit nockenbetätigten Hochdruck- Kraftstoffinjektoreinheiten ausgestattet sind. Die Nockenwelle ist so konstruiert, daß sie hohen Biege- und Torsionsbeanspruchungen standhält, während sie hohe Einspritzdrücke und eine erhöhte Motorenkraft erzeugt, um die Leistung von Fahrzeugen wie Straßennutzlastkraftwägen zu verbessern, in welchen die Nockenwelle verwendet wird. Durch die Erhöhung des Drucks von Kraftstoff, wie flüssigem Dieselkraftstoff, während dieser in einen Brennraum eingespritzt wird, wird der Kraftstoff gründlicher mit der Ansaugluft in dem Brennraum gemischt. Im Idealfall sind der Kraftstoff und die Ansaugluft vor der Einspritzung homogen gemischt. Einspritzdrücke von etwa 18000 psi (etwa 124,1 MPa) und bis zu 25000 psi (etwa 174,6 MPa) tragen dazu bei, eine bessere Vermischung des Kraftstoffs und der Ansaugluft zu fördern. Eine bessere Vermischung des Kraftstoffs und der Ansaugluft hilft nicht nur, unerwünschte Emissionen zu verringern, wie Rauch und unverbrannte Kohlenwasserstoffe, sondern verbessert auch die Motorenkraft und den Wirkungsgrad deutlich. Hohe Kraftstoffeinspritzdrücke können durch die Verwendung von nockenbetätigten Kraftstoffinjektoreinheiten erreicht werden, die in einer Vielzahl von Patenten offenbart sind, die der Antragstellerin erteilt wurden. Siehe zum Beispiel US-A-4.721.247, US-A-4.986.472 und US-A-5-094.397.
Einer der Faktoren, die eine Einschränkung für einen erhöhten Kraftstoffeinspritzdruck darstellen, ist die Unfähigkeit von Nockenoberflächen einem Oberflächendruck über einem bestimmten Grenzwert ohne Versagen oder übermäßigem Verschleiß standzuhalten. Eine weitere Einschränkung ist die Fähigkeit einer Nockenwelle, eine übermäßige Biegespannung und einen übermäßigen Lagerverschleiß zu vermeiden. Eine Technik, diese Einschränkungen bis zu einem gewissen Grad zu überwinden, ist die Vergrößerung des Durchmessers der Nocke, um den Nockenoberflächenbereich und die Festigkeit der Nockenwelle zu vergrößern. Durch eine größere und festere Nockenwelle ist es möglich, daß die Nockenwelle den deutlich höheren Biege- und Torsionsbeanspruchungen widersteht, die bei einer Erhöhung des Einspritzdruckes ausgeübt werden. In Fig. 6 zum Beispiel kann eine Nocke 61, die an einer Nockenwelle befestigt ist, zur Betätigung eines Kipphebels 63 verwendet werden, der seinerseits den Plungerkolben eines Hochdruckkraftstoffinjektors 65 über ein Verbindungsglied 67 betätigt, das in einem Dieselmotor verwendet wird. Der Kipphebel 63 ist schwenkbar an einer Trägerstange 69 befestigt, die in einer Stangenbefestigung 66 (die teilweise in Fig. 3 dargestellt ist) angeordnet ist, die an einem Motorzylinderkopf befestigt ist. Eine Umdrehung der Nockenwelle bewegt den Kipphebel 63 über eine ungefähre Strecke d, wie in Fig. 6 dargestellt, zwischen einer ersten und zweiten Position, um den Plungerkolben des Hochdruckkraftstoffinjektors 65 zu betätigen und Kraftstoff unter hohem Druck in einen Motorzylinder (nicht dargestellt) durch eine Injektordüse zu spritzen, um Kraftstoffsprühmuster 68a-68d zu bilden. Eine Nocke mit vergrößertem Durchmesser ermöglicht, daß der Hebeldrehpunkt des Kipphebels näher zu dem Injektor bewegt wird, wodurch die Strecke "y" verlängert und die Strecke "x" verkürzt wird, wie in Fig. 6 dargestellt, um einen größeren mechanischen Vorteil zu erreichen (wodurch ein höherer Einspritzdruck möglich ist), ohne den Druck auf die Nockenoberflächen zu erhöhen. Somit kann gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Nockenwelle mit einem relativ großen Durchmesser die gewünschten Einspritzdrücke erzeugen, während sie den Biege- und Torsionsbeanspruchungen, die auf sie wirken, widerstehen kann.
Wenn der Durchmesser der Nockenwelle einfach vergrößert wird, um in den Vorteil eines hohen Einspritzdruckes zu gelangen, erhöht sich jedoch das Gewicht des Motors in unerwünschter Weise. Die vorliegende Erfindung stellt eine Nockenwelle ausreichender Größe und Steifigkeit zur Verfügung, die hohen Einspritzdrücken widersteht, ohne das Gewicht der Brennkraftmaschine wesentlich zu erhöhen. Zusätzlich erleichtert die Nockenwelle der vorliegenden Erfindung eine gleichmäßige Verteilung von Schmiermittel zu den wichtigen Motorteilen während aller Stufen des Motorbetriebs, einschließlich des Startvorganges, um den Verschleiß zu verringern und auch die Herstellungskosten zu senken, die normalerweise mit herkömmlichen Nockenwellenkonstruktionen verbunden sind. Die vorliegende Erfindung, wie sie in der zuvor beschriebenen Umgebung verwendet wird, wird in der Folge ausführlich mit Bezugnahme auf Fig. 1-5 beschrieben.
Fig. 1a und 1b zeigen einen Aufriß beziehungsweise eine Querschnittsansicht einer Nockenwelle, die gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Insbesondere zeigt Fig. 1a eine Nockenwelle 1, die ausschließlich zur Betätigung einer Mehrzahl von Injektoreinheiten in zeitlich abgestimmter Synchronisierung mit der Hin- und Herbewegung entsprechender Kolben in den Zylindern eines Motors mit Kompressionszündung bestimmt ist. Die Nockenwelle 1 weist einen Nockenwellenkörper 3 in Röhrenform auf. Der Nockenwellenkörper 3 weist eine Reihe von Injektornocken oder -nasen 5a-5f und Nockenwellenachslager 7a-7g auf, die mit gleichem Abstand in einem abwechselnden Muster, beginnend von einem ersten Ende 6 zu einem zweiten Ende 8 angeordnet sind. Eine Mehrzahl von Nuten 9 trennen die Injektornasen und Nockenwellenachslager. Der kleinste Querschnittsdurchmesser des Nockenwellenkörpers 3 befindet sich innerhalb der Mulde jeder Nut 9. Der minimale Durchmesser ist bei der Bestimmung der maximalen Biege- und Torsionsbelastungsgrenzen der Nockenwelle 1 signifikant, wie in der Folge ausführlicher besprochen wird. In jedem der Nockenwellenachslager 7b-7f sind radiale Öffnungen 11a-11e ausgebildet. Die radialen Öffnungen 11a-11e verlaufen senkrecht in bezug auf die Nockenwellenachse und bilden einen Durchlaß, der Schmiermittel an jedes der Nockenwellenachslager 7b-7f während des Motorbetriebs abgibt.
Die Nockenwellenachslager 7a und 7g sind neben dem ersten Ende 6 beziehungsweise dem zweiten Ende 8 angeordnet. Des weiteren weisen die Nockenwellenachslager 7a und 7g Schmiermittelverteilernuten 13a und 13b auf, die sich radial entlang der Mitte des äußeren Umfangs jedes Nockenwellenachslagers erstrecken. Strömungsdurchlässe 15a und 15b (Fig. 1a) sind in dem Nockenwellenkörper 3 ausgebildet, um eine Fluidverbindung von den Schmiermittelverteilernuten 13a beziehungsweise 13b in das hohle Innere des Nockenwellenkörpers 3 herzustellen. In einem alternativen Ausführungsbeispiel können Schmiermittelverteilernuten in den Nockenwellenachslagern 7b -7f ausgebildet sein, um die Schmiermittelverteilung zu erleichtern. In dem Nockenwellenkörper wären Strömungsdurchlässe für jede zusätzliche Schmiermittelverteilernut ausgebildet, so daß Schmiermittel zwischen dem hohlen Inneren des Nockenwellenkörpers und jedem Nockenwellenachslager strömen kann.
An dem ersten Ende 6 des Nockenwellenkörpers 3 ist ein konisch zulaufender Abschnitt 10 ausgebildet, so daß ein Nockenwellenantriebszahnrad (nicht dargestellt) an dem Nockenwellenkörper 3 für den Drehantrieb der Nockenwelle befestigt werden kann. Das Antriebszahnrad bildet Teil eines Getriebezuges (nicht dargestellt), der an dem Ende des Motors montiert ist, und wird durch ein Antriebszahnrad angetrieben, das zur Drehung mit der Kurbelwelle des Motors befestigt ist. Der Nockenwellenkörper 3 weist des weiteren eine Verstellnocke 2 und eine Kraftstoffsystemzahnradnocke 4 auf, die zwischen dem Nockenwellenachslager 7e und der Injektornase 5d beziehungsweise dem Nockenwellenachslager 7c und der Injektornase 5c angeordnet sind. Die Verstellnocke 2 wird zum Nachsteuern der Drehposition der Nockenwelle zu einem bestimmten Zeitpunkt verwendet. Die Kraftstoffsystemzahnradnocke 4 ist an dem Nockenwellenkörper 3 zum Antreiben einer Kraftstoffpumpe (nicht dargestellt) in einer Brennkraftmaschine angeordnet.
Fig. 1b ist eine Querschnittsansicht der in Fig. 1a dargestellten Nockenwelle 1. Wie in Fig. 1b dargestellt, weist der Nockenwellenkörper 3 ein axial ausgerichtetes, hohles Inneres 21 auf, das sich von dem Nockenwellenachslager 7b zu dem zweiten Ende 8 erstreckt. Das hohle Innere 21 kann durch eine Axialbohrung oder ein anderes Herstellungsverfahren gebildet werden. Ein Axialdurchlaß 23 ist ebenso in dem Nockenwellenkörper 3 ausgebildet und verläuft von dem ersten Ende 6 zu dem Nockenwellenachslager 7b, wo der Axialdurchlaß 23 das hohle Innere 21 schneidet. Der Nockenwellenkörper 3 ist von dem ersten Ende 6 zu dem zweiten Ende 8 ausgehöhlt, wie in Fig. 1b dargestellt, um einen freien Strom von Schmiermittel darin zu ermöglichen.
Der innere Hohlraum des Nockenwellenkörpers 3, das heißt, das hohle Innere 21 und der Axialdurchlaß 23, ist an beiden Enden verschlossen, um einen Austritt von Schmiermittel zu verhindern. Am ersten Ende 6 ist eine Kopfschraube 25 vorgesehen, um das Nockenwellenantriebszahnrad (nicht dargestellt) zu befestigen und auch den Axialdurchlaß 23, der sich in dem Nockenwellenkörper 3 erstreckt, wirksam zu verschließen. Ebenso ist ein Ausgleichsstopfen 27 an dem zweiten Ende 8 zum Verschließen des hohlen inneren 21 vorgesehen. Als Alternative kann ein Druckstopfen oder eine andere Art von Verschlußvorrichtung zum Verschließen des hohlen Inneren 21 verwendet werden, wobei aber der Ausgleichsstopfen 27 bevorzugt ist. Durch die Verwendung der Kopfschraube 25 und des Ausgleichsstopfen 27 wird der innere Hohlraum des Nockenwellenkörpers 3 wirksam am Ende verschlossen, so daß dafür gesorgt ist, daß immer ein Vorrat an Schmiermittel in der Nockenwelle 1 verbleibt, um die Schmierung der Nockenwellenachslager 7b-7f durch die radialen Öffnungen 11a-11e während der Motoranlaßbedingungen zu unterstützen. Wenn ein Motor angeworfen wird, kommen für gewöhnlich die Motorteile sofort miteinander in Kontakt, bevor Schmiermittel vollständig zugeführt wird, was zu einem unerwünschten Lageroberflächenmotorverschleiß führt. Durch die unmittelbare Zuleitung von Schmiermittel zu den Nockenwellenachslager während des Anlassens des Motors kann der Motorverschleiß für die Lebensdauer des Motors deutlich verringert werden, wodurch Wartungskosten und unerwünschte Stillstandszeiten verringert werden. In dem Nockenwellenkörper 3 ist auch ein Ölrücklauf 29 ausgebildet, um Öl abzuleiten, das aus dem Nockenwellenachslager 7g leckt und sich zwischen dem zweiten Ende 8 und einem Enddeckel (nicht dargestellt) während des Motorbetriebs ansammelt. Der Ölrücklauf 29 verhindert den Aufbau von Fluiddruck zwischen dem zweiten Ende 8 und dem Enddeckel (nicht dargestellt) aufgrund des Leckens von Öl.
Das hohle Innere 21 und der Axialdurchlaß 23 ermöglichen, daß die Nockenwelle 1 einen größeren Außenquerschnittsdurchmesser hat, ohne dem Motor ein übermäßiges Gewicht zu verleihen. Daher können die Nutzen eines Nockenwellenkörpers 3, wie hierin erklärt, ohne unerwünschte Wirkungen erreicht werden. Insbesondere kann der Außendurchmesser jeder Einspritznocke oder -nase 5a-5g im Durchmesser vergrößert werden, so daß ein deutlich erhöhter Einspritzdruck möglich ist, ohne die Grenze der Nockenoberflächendrücke zu überschreiten und ohne die Torsions- und Biegebelastungsgrenzen der Nockenwelle zu überschreiten. Gleichzeitig wird das Motorgewicht durch die Bereitstellung des größtmöglichen Volumens des hohlen Inneren innerhalb annehmbarer Grenzen gehalten. Insbesondere ist der Nockenwellenkörper 3 so konstruiert, daß er den hohen Biege- und Torsionsbeanspruchungen widersteht, die sich zwingend aus der Erhöhung des Drucks ergeben, mit welcher Kraftstoff eingespritzt wird. Um dies ohne übermäßige Gewichtserhöhung zu erreichen, ist das hohle Innere 21 mit dem größtmöglichen Durchmesser von dem Nockenwellenachslager 7b zu dem zweiten Ende 8 des Nockenwellenkörpers 3 ausgebildet. Der Abschnitt des Nockenwellenkörpers 3, der von dem ersten Ende 6 zu dem Nockenwellenachslager 7b verläuft, weist den Axialdurchlaß 23 auf, der einen wesentlich kleineren Durchmesser als das hohle Innere 21 hat, woraus sich ein dickerer Nockenwellenabschnitt an dem ersten Ende des Nockenwellenkörpers 3 ergibt. Dieses Merkmal der vorliegenden Erfindung ist kritisch, da das erste Ende 6 aufgrund der Kraft, die von dem Nockenantriebszahnrad (nicht dargestellt), das an dem Nockenwellenkörper 3 an dem ersten Ende 6 befestigt ist, ausgeübt wird, höhere Torsions- und Biegebeanspruchungen erfährt als das zweite Ende 8. Durch die Bereitstellung eines kleineren Axialdurchlasses in dem Abschnitt des Nockenwellenkörpers 3, der mit dem Nockenzahnrad (nicht dargestellt) verbunden ist, weist die Nockenwelle eine erhöhte Steifigkeit an ihrem ersten Ende zwischen dem ersten und zweiten Nockenwellenlager 7a und 7b auf, so daß garantiert ist, daß unerwünschte Biegespannungen und Torsionsbeanspruchungen bei der Erzeugung hoher Einspritzdrücke den Nockenwellenkörper 3 nicht nachteilig belasten. Des weiteren sind radiale Öffnungen 11a-11c winkelig um den Umfang des Nockenwellenkörpers 3 angeordnet, um die Wirkung von Spannungen und Torsionsbeanspruchungen auf die Nockenwelle zu minimieren. Somit erreicht die vorliegende Erfindung eine hochfeste, leichte Nockenwelle, die dazu bestimmt ist, allen ungünstigen Biege- und Torsionsbelastungen entgegenzuwirken, während sie die notwendig Größe aufweist, um hohe Einspritzdrücke für eine optimale Motorleistung zu erzeugen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser der Nockenwellenachslager 7a-7g, wie in Fig. 1a dargestellt, etwa 85 Millimeter; abhängig von den gewünschten Einspritzeigenschaften kann der Durchmesser der Nockenwellenachslager 7a-7g jedoch im Bereich von 70 Millimeter bis 100 Millimeter liegen. Die Innenfläche der Nut 9 ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 58 Millimeter. Wie bei dem Durchmesser der Nockenwellenachslager kann dieser Durchmesser abhängig von der gewünschten Einspritzreaktion unterschiedlich sein. Der bevorzugte Durchmesser des hohlen Inneren ist 40 Millimeter bei einer Länge von etwa 850 Millimeter. Der Innendurchmesser kann jedoch im Bereich zwischen 20 Millimeter und 50 Millimeter liegen, abhängig von einer bestimmten Anwendung der Nockenwelle. Bei den meisten praktischen Anwendungen kann der Durchmesser des hohlen Inneren zwischen 24% und 59% des Durchmessers der Nockenwellenachslager betragen, wobei aber in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Prozentsatz etwa 47% ist.
Die Nockenwelle 1 hat vorzugsweise eine Länge von etwa 1,104 m und wiegt etwa 64 Pfund (etwa 29 kg). Diese Nockenwelle ist zur Verwendung mit einem Sechszylindermotor bestimmt und kann verändert werden, um nach Wunsch an einen Motor mit einer kleineren oder größeren Anzahl von Zylindern angepaßt zu sein. Die Nockenwelle des bevorzugten Ausführungsbeispiels ist aus Stahl gebildet, kann jedoch aus anderen geeigneten Materialien, wie Gußeisen, gebildet sein, abhängig von den gewünschten Eigenschaften und Anwendungen.
Bestimmte Faktoren, die bei der Bildung der Nockenwelle 1 zu berücksichtigen sind, um einer besondere Anwendung gerecht zu werden, sind in der Folge ausführlich besprochen. Diese Faktoren können Spannung, Moment und Trägheitsmoment umfassen, die zur Berechnung der Fähigkeit der Nockenwelle, Biegelasten zu widerstehen, verwendet werden. Eine mathematische Darstellung dieser Faktoren unter Verwendung des Innendurchmessers des hohlen Inneren 21 und des Innenflächendurchmessers der Nut 9 wird bereitgestellt. Abhängig von der Kombination der Durchmesser und basierend nur auf der Biegespannung, könnten die folgenden Gleichungen verwendet werden, um einen Bereich praktischer Anwendungen auf der Basis der Nockenwellengröße und gewünschten Steifigkeit abzudecken. Unter Berücksichtigung nur der reinen Biegung werden die folgenden Parameter verwendet:
σ - Spannung
M - Moment (Kraft · Strecke)
I - Trägheitsmoment
d&sub1; - Innenflächendurchmesser von Nut 9
d&sub2; - Innendurchmesser des hohlen Inneren 21
C - Radius von Nut 9 (C = d&sub1;/2)
Die Biegespannung wird bestimmt durch:
σB = M · C/I,
wobei I = π/64 · (d&sub1;&sup4; - d&sub2;&sup4;).
I wird in der Gleichung für die Biegespannung ersetzt:
σ = M · C/(d&sub1;&sup4; - d&sub2;&sup4;)
Praktische Durchmesserwerte des Innenflächendurchmessers der Nut 9 (d&sub1;), des Innendurchmessers des hohlen Inneren 21 (d&sub2;) und des Radius (C) sind in der Folge angegeben:
d&sub1; = 58 mm
d&sub2; = 40 mm
d&sub2; = 20 mm
C = 29 mm
Unter Verwendung der Formel für die Spannung und der zuvor definierten Variablen wird eine mathematische Darstellung der Biegespannung in bezug auf eine Nockenwellengröße (Innen- und Außendurchmesser) in der Folge angegeben:
Zur Bestimmung der Biegespannung unter Verwendung von d&sub2; = 40 mm:
σ M · 29/((58)&sup4; - (40)&sup4;) · (64/π)
σ · d&sub1; = 67,47·10&supmin;&sup6; · M · 1/mm³
Durch Einsetzen von 67,47·10&supmin;&sup6;(M) 1/mm³ für σ·d&sub1; wird die folgende Gleichung für die Biegespannung erhalten (beachte, daß sich M aufhebt):
67,47·10&supmin;&sup6; = C/I
67,47·10&supmin;&sup6; = C/π/64 · (d&sub1;&sup4; - d&sub2;&sup4;),
wobei C = d&sub1;/2.
Zur Bestimmung der Biegespannung unter Verwendung von d&sub2; = 20 mm:
σ M · 29/((58)&sup4; - (20)&sup4;) · (64/π)
σ · d&sub2; 52,95·10&supmin;&sup6; · M · 1/mm³
Durch Einsetzen von 52,95·10&supmin;&sup6;·M·1/mm³ für σ·d&sub1; wird die folgende Gleichung für die Biegespannung erhalten (beachte, daß sich M aufhebt):
52,95·10&supmin;&sup6; = C/I
52,95·10&supmin;&sup6; = C/π/64 · (d&sub1;&sup4; - d&sub2;&sup4;),
wobei C = d&sub2;/2.
Die oben dargestellte mathematische Analyse kann zur Berechnung des Ausmaßes der Biegespannung verwendet werden, welcher eine Nockenwelle widerstehen kann, basierend auf dem Innenflächendurchmesser des Nockenwellenkörpers (Außendurchmesser) und dem Innendurchmesser des hohlen Inneren der Nockenwelle. Unter Verwendung der oben genannten Durchmesser ist zum Beispiel die Biegespannung a einer Nockenwelle mit einem Innenflächendurchmesser von 58 mm, einem Durchmesser des hohlen Inneren von 40 mm und einem Radius von 29 mm etwa 67,47·10&supmin;&sup6;·M·1/mm³, abhängig von dem Moment M. Somit könnten die obengenannten Gleichungen zur Bestimmung der Art von Material verwendet werden, aus dem die Nockenwelle gemacht werden sollte, oder zur Einstellung der Durchmesser d&sub1; und d&sub2;, um sicherzustellen, daß die Nockenwelle eine angemessene Festigkeit aufweist.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkopfs 31 für eine Brennkraftmaschine gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Zylinderkopf 31 weist einen Zylinderkopfkörper 33 mit zwei Sätzen von Ringen 34a-34g und 35a-35g auf, die in Positionen entlang den lateralen Seiten des Kopfes angeordnet sind. Diese Ringe sind voneinander beabstandet und starr an dem Kopf zur Bildung einer axialen Befestigung für zwei getrennte Nockenwellen befestigt. Die Ringe 35a-35g sind zur Aufnahme einer herkömmlicheren Art von Nockenwelle zur Betätigung der Auslaß- oder Einlaßventile ausgebildet, die jedem Motorzylinder zugeordnet sind. Im Gegensatz dazu sind die Ringe 34a-34g zur Aufnahme einer Nockenwelle mit deutlich größerem Durchmesser angeordnet, wie der Nockenwelle 1, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, die ausschließlich zum Antreiben der Kraftstoffinjektoren eines Motors durch Kipphebel bestimmt ist, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Obwohl der Zylinderkopfkörper 33 zur Aufnahme von zwei Nockenwellen bestimmt ist, wird nur die Befestigung der Nockenwelle 1 hierin besprochen. Zusätzlich zeigt der Zylinderkopfkörper 33 nur eine Umgebung, in der die Nockenwelle 1 verwendet werden kann. Der Fachmann sollte erkennen, daß die Nockenwelle 1 in einer Vielzahl von Motoranwendungen verwendet werden kann, einschließlich einer doppelten obenliegenden Nockenkonstruktion oder einer einfachen Nockenkonstruktion.
Die Nockenwelle 1 wird drehbar in dem Zylinderkopfkörper 33 befestigt, indem das zweite Ende 8 der Nockenwelle 1 durch die Öffnung 37 eingesetzt wird, die in dem Zylinderkopfkörper 33 ausgebildet ist, und anschließend die Nockenwelle 1 durch die Ringe 34a-34g vorgeschoben wird, bis jedes der Nockenwellenachslager 7a-7g in den entsprechenden Ringen 34a-34g angeordnet ist, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Die Nockenwelle 1 kann frei in dem Zylinderkopfkörper 33 drehen, wenn sie montiert und an diesem durch Endplatten (nicht dargestellt) befestigt ist. Zusätzlich zu den Ringen 34a-34g weist der Zylinderkopfkörper 33 des weiteren Schmiermitteldurchlässe 39a und 39b auf, die in den Seitenwänden des Zylinderkopfkörpers 33 ausgebildet sind.
Unter Motoranlaßbedingungen wird Schmieröl von einer Ölwanne (nicht dargestellt), die unterhalb des Zylinderkopfes angeordnet ist, gepumpt und nach oben gepreßt, um wichtige Motorteile während des Motorbetriebs zu schmieren. Die Pumpe preßt Öl in Schmierdurchlässe 39a und 39b, die Öl an eine Mehrzahl von Kipphebeln (Fig. 6) durch Versorgungsdurchlässe 47 von Fig. 2, die Nockenwelle 1 und schließlich an die Nockenwellenachslager 7a-7g abgeben. Die Schmierdurchlässe 39a und 39b enden in Schmiernuten 43a und 43b, die in Fig. 2 dargestellt sind, an welchen Schmiermittel zu der Nockenwelle 1 geleitet wird. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß Schmiermittel gleichzeitig zu beiden Enden der Nockenwelle 1 geleitet wird, um für eine gleichmäßige Verteilung von Schmieröl zu allen Nockenwellenachslagern während des Motorbetriebs zu sorgen. Dies ist für die Aufrechterhaltung einer guten Schmierung kritisch, um den Motorverschleiß zu verringern, der sich aus extremen Temperaturen und Reibung ergibt. Die Verteilung von Schmieröl von dem Zylinderkörper 33 zu der Nockenwelle 1 wird mit Bezugnahme auf Fig. 4 und 5 ausführlicher beschrieben.
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht der Nockenwelle 1, die in dem Zylinderkopf 31 angeordnet ist, gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Diese Querschnittsansicht verläuft entlang der Linie 4a-4a von Fig. 3. Fig. 4 zeigt insbesondere die Art und Weise, in welcher die Nockenwelle 1 drehbar in dem Zylinderkopf 31 befestigt ist, und zeigt die Art und Weise, in welcher Schmiermittel in das und aus dem Inneren der Nockenwelle 1 geleitet wird, um für eine angemessene Schmierung der Nockenwellenlager in allen Stufen des Motorbetriebs zu sorgen. Schmiermittel wird von dem Motorzylinderkopf 31 zu der Nockenwelle 1 über Schmiernuten 43a und 43b geleitet, die jeweils mit Schmiermittelverteilernuten 13a und 13b ausgerichtet sind, wobei eine Nockenwellenachsbuchse SS (siehe Fig. 5) dazwischen positioniert ist. Wie in Fig. 5 dargestellt, ist die Nockenwellenachsbuchse 55 eine ringförmige Buchse mit einer darin ausgebildeten Öffnung 59. Schmiermittel strömt durch die Öffnung 59, wenn es zwischen den Schmierdurchlässen 39a und 39b und den Schmiermittelverteilernuten 13a und 13b geleitet wird, die in den Nockenwellenachslagern 7a beziehungsweise 7g ausgebildet sind. Sobald sich das Schmiermittel in die Schmiermittelverteilernuten 13a und 13b bewegt, strömt es durch radiale Strömungsdurchlässe 15a und 15b und in den Axialdurchlaß 23 beziehungsweise das hohle Innere 21. Da ein gleichmäßiger Schmiermittelstrom in jedes Ende der Nockenwelle eingeleitet wird, wird der innere Hohlraum der Nockenwelle 1 vollständig mit Schmiermittel unter Druck gesetzt, was während der Motoranlaßbedingungen kritisch ist. Diese Druckbeaufschlagung preßt Schmiermittel in jede der radialen Öffnungen 11a-11e, um die Nockenwellenachslager 7b bis 7f zu schmieren. Selbst vor der vollständigen Druckbeaufschlagung des Schmiermittels hat sich Schmiermittel bei der vorangehenden Beendigung des Motorbetriebs in dem hohlen Inneren 21 und dem Axialdurchlaß 23 angesammelt. Mit diesem Schmiermittelreservoir wird auch garantiert, daß zumindest etwas Schmiermittel kritische Lageroberflächen erreicht, bevor die Schmierpumpe des Motors ausreichend Schmiermittel zuführen kann, um das Innere 21 und den Axialdurchlaß 23 vollständig mit Druck zu beaufschlagen. Eine raschere und gleichmäßigere Druckbeaufschlagung erfolgt, weil das Schmiermittel gleichzeitig zu gegenüberliegende Enden der Nockenwelle geleitet wird. Des weiteren trägt der Überschuß auch dazu bei, daß für einen angemessenen Schmiermittelstrom gesorgt ist, selbst wenn einer der Schmiermitteldurchlässe verstopft werden sollte.
Die vorliegende Erfindung stellt eine neuartige Methode zur Bereitstellung von Schmiermittel an Nockenwellenachslager bereit, ohne komplexe Herstellungstechniken zu erfordern. Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung eine Nockenwellenkonstruktion bereit, die einfach herzustellen ist, das Gewicht eines Motors verringert, eine angemessene Schmierung von wichtigen Motorteilen erleichtert und die hohen Einspritzdrücke erleichtern kann, was zu einer erhöhten Motorenkraft und -leistung führt. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere in Motoren mit Kompressionszündung zur Verwendung in jeder Anwendung zweckdienlich, bei welcher Gewicht ein signifikanter Faktor ist.

Claims

1. Hochfeste, leichte Nockenwelle (1) einer Brennkraftmaschine, wobei die Nockenwelle (1) aufweist:

einen Nockenwellenkörper (3) mit einem axial ausgerichteten hohlen Inneren (21), das sich über eine vorbestimmte Länge zwischen einem Paar beabstandeter Punkte erstreckt, die jeweils neben bzw. benachbart zu den Enden (6, 8) des Nockenwellenkörpers (3) liegen;

mehrere Nockenwellenachslager (7a-7g), die auf dem Nockenwellenkörper (3) beabstandet sind, wobei die Nockenwellenachslager (7a- 7g) ein Paar von Endnockenwellenachslagern (7a, 7g) aufweisen, die jeweils neben dem Ende (6, 8) des Nockenwellenkörpers (3) angeordnet sind, und mindestens ein inneres Nockenwellenachslager (7b-7f), das zwischen dem Paar von Endnockenwellenachslagern (7a, 7g) angeordnet ist, wobei in jedem Endnockenwellenachslager (7a, 7g) ein Schmiermittelübertragungsmittel (13a, 13b, 15a, 15b) zur Aufnahme von Schmiermittel von einer externen Versorgung und zum Leiten von Schmiermittel in das hohle Innere (21) ausgebildet ist; und

zumindest eine radiale Öffnung (11a-11e), die in dem Nockenwellenkörper (3) für jedes der inneren Nockenwellenachslager (7b-7f) ausgebildet ist, um Schmiermittel von dem hohlen Inneren (21) zu dem inneren Nockenwellenachslager (7b-7f) zu leiten;

wobei die Schmiermittelübertragungsmittel (13a, 13b, 15a, 15b), die dem Paar von Endnockenwellenachslagern (7a, 7g) zugeordnet sind, zumindest zwei Wege (15a, 15b) für Schmiermittel bereitstellen, so daß dieses in das hohle Innere (21) der Nockenwelle (21) strömt, um für eine gleichmäßige Verteilung von Schmiermittel zu jedem inneren Nockenwellenachslager (7b-7f) während des Betriebs der Brennkraftmaschine zu sorgen.

2. Nockenwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (1) des weiteren einen Axialdurchlaß (23) aufweist, der sich durch ein erstes Ende (6) des Nockenwellenkörpers (3) zu dem hohlen Inneren (21) erstreckt, um eine Fluidverbindung dazwischen zu ermöglichen, wobei der Axialdurchlaß (23) einen effektiven Durchmesser aufweist, der deutlich geringer als der Durchmesser des hohlen Inneren ist, um das Gesamtgewicht des Nockenwellenkörpers (3) zu minimieren, während für eine angemessene Verwindungs- bzw. Verziehungsfestigkeit an dem ersten Ende (6) gesorgt ist, wobei vorzugsweise das erste Ende (6) des Nockenwellenkörpers (3) eine Nockenwellenantriebszahnradbefestigung aufweist.

3. Nockenwelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das hohle Innere (21) von dem zweiten Ende (8) zu dem inneren Nockenwellenachslager (7b) erstreckt, das neben dem ersten Ende (6) angeordnet ist.

4. Nockenwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittelübertragungsmittel (13a, 13b, 15a, 15b) eine Nut (13a, 13b) aufweist, die sich radial in jedem Endnockenwellenachslager (7a, 7g) erstreckt, und einen Strömungsdurchlaß (15a, 15b), der eine Fluidverbindung zwischen der externen Versorgung und dem hohlen Inneren (21) ermöglicht, wobei der Strömungsdurchlaß (15a, 15b) vorzugsweise senkrecht zu dem Nockenwellenkörper (3) liegt und einen Axialdurchlaß (23) oder das hohle Innere (21) schneidet, und/oder wobei die Nut (13a, 13b) vorzugsweise einen Querschnittsdurchmesser von 58 mm aufweist.

5. Nockenwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des hohlen Inneren (21) zwischen 24% und 59% des Durchmessers des Nockenwellenkörpers (3) beträgt.

6. Nockenwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß radiale Öffnungen (11a-11e) winkelig um den Umfang des Nockenwellenkörpers (3) angeordnet sind, und/oder daß die radialen Öffnungen (11a-11e) senkrecht zu dem Nockenwellenkörper (3) verlaufen und das hohle Innere (21) schneiden.

7. Nockenwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (1) des weiteren eine Kopfschraube (25) aufweist, die an einem Ende (6) des Nockenwellenkörpers (3) befestigt ist, um ein Auslecken von Schmiermittel aus diesem zu verhindern, und daß die Nockenwelle (1) vorzugsweise des weiteren einen Stopfen (27) aufweist, der an einem Ende (8) gegenüber der Kopfschraube (25) montiert ist, um das Auslecken von Schmiermittel aus diesem zu verhindern.

8. Nockenwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Nockenwellenkörpers (3) im Bereich von 70 mm bis 100 mm liegt, und/oder daß der Durchmesser des hohlen Inneren (21) im Bereich von 10 mm bis 40 mm liegt, und/oder daß die Länge des Nockenwellenkörpers (3) größer als 1100 mm ist, und/oder daß das hohle Innere (21) eine Länge von 850 mm hat.

9. Nockenwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenwellenkörper (3) an einem Ende (6) konisch zuläuft, und/oder daß das hohle Innere (21) des Nockenwellenkörpers (3) das Schmiermittel hält, wenn die Brennkraftmaschine nicht arbeitet, um für eine Zwischenschmierung der Nockenwellenachslager (7a-7g) während des Anlassens der Brennkraftmaschine zu sorgen, und/oder daß der Durchmesser des hohlen Inneren (21) 47% des Durchmessers des Nockenwellenkörpers (3) beträgt.

10. Zylinderkopfkörper (33), aufweisend eine Nockenwelle (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Zylinderkopfkörper (33) eine Mehrzahl von Ringen (34a-34g) aufweist, die voneinander beabstandet und fest an diesem befestigt sind, um eine axiale Befestigung zur Aufnahme des Nockenwellenkörpers (3) zu bilden, so daß die Ringe (34a-34g) jeweils mit jedem der Nockenwellenachslager (7a-7g) ausgerichtet sind, wenn der Nockenwellenkörper (3) in dem Zylinderkopfkörper (33) befestigt ist, wobei die Nockenwelle (1) vorzugsweise des weiteren eine Nockenwellenachsbuchse (55) umfaßt, die in einem anliegenden Verhältnis zwischen zumindest einem der Nockenwellenachslager (7a-7g) und zumindest einem der Mehrzahl von Ringen (34a-34g) angeordnet ist, wobei in der Nockenwellenachsbuchse (55) eine radiale Öffnung (59) ausgebildet ist, so daß Schmiermittel hindurchfließen kann.