(19)
(11) EP 2 981 690 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
09.06.2021  Patentblatt  2021/23

(21) Anmeldenummer: 14715217.7

(22) Anmeldetag:  02.04.2014
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F01M 9/10(2006.01)
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2014/000879
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2014/161662 (09.10.2014 Gazette  2014/41)

(54)

BRENNKRAFTMASCHINE MIT EINER ÖLVERSORGUNG EINES NOCKENTRIEBS

INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING AN OIL SUPPLY FOR A CAM DRIVE

MOTEUR À COMBUSTION INTERNE COMPRENANT UNE ALIMENTATION EN HUILE POUR UN MÉCANISME À CAMES


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30) Priorität: 06.04.2013 DE 102013005959

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
10.02.2016  Patentblatt  2016/06

(73) Patentinhaber: DEUTZ Aktiengesellschaft
51149 Köln (DE)

(72) Erfinder:
  • LEMME, Werner
    51503 Rösrath (DE)
  • SLIWA, Marco
    53721 Siegburg (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
JP-U- S5 820 311
JP-U- S59 177 709
JP-U- S57 142 112
US-E- R E25 154
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Ölversorgung eines Nockentriebs.

    [0002] Derartige Brennkraftmaschinen sind bekannt aus der DE 42 14 800 A1, dort wird eine Ölversorgung eines Nockentriebs insbesondere in Fig. 1 dargestellt. Daran ist nachteilig, dass die Gleitstelle zwischen Nocken und Stößel nicht zuverlässig mit Ol versorgt wird. Die JP S5820311 U beschreibt eine Brennkraftmaschine, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

    [0003] Weiter wird eine derartige Ölversorgung eines Nockentriebs insbesondere in Fig. 3 dargestellt.

    [0004] Hier ist der große Aufwand von Nachteil, um einen Ölbehälter samt zugehörigem Ventil zu schaffen.

    [0005] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkraftmaschine mit einer Ölversorgung eines Nockentriebs zu schaffen, die einfach zu fertigen ist und die die Gleitstelle zuverlässig mit Schmiermittel versorgt.

    [0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch eine Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle und wenigstens zwei durch die Nockenwelle angetriebene, die Verbrennungsventile betätigende Flachstößel, wobei die Flachstößel und/oder die Nockenwelle im Zylinderkurbelgehäuse geführt und/oder gelagert sind, wobei der Flachstößel im Wesentlichen in einer Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse angeordnet ist und die Flachstößel wenigstens eine Einschnürung aufweisen und mittels einer Ölversorgung schmierbar ausgeführt sind. Hierbei ist von Vorteil, dass im Bereich der Einschnürung Öl zur Schmierung der Lauffläche des Nockens bereitgestellt wird.

    [0007] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Flachstößel zur Führung bzw. Lagerung insbesondere im Bereich wenigstens eines Schaftabschnitts bewegbar angeordnet ist.

    [0008] Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Schaftabschnitt oberhalb einer Einschnürung des Flachstößels angeordnet ist.

    [0009] Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die eine Ölversorgungsausnehmung auf der Seite angeordnet ist, auf der die Querkraft das kleinste Spiel bildet und die andere Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite angeordnet ist, auf der die Querkraft das größte Spiel bildet. So ergibt sich am oberen und am unteren Ende des Stößels - jeweils gegenüberliegend - auf einer Seite nahezu kein Spiel, auf der anderen Seite ergibt sich das Gesamtspiel, so dass die größtmögliche Menge an Schmieröl der Gleitstelle zwischen Flachstößel und Nockenwelle zugeführt werden kann.

    [0010] Weitere wichtige Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
    Fig. 1
    ein Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine
    Fig. 2a
    ein Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine mit Bohrweg
    Fig. 2b
    einZylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine ohne Bohrweg
    Fig. 3a
    ein Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine mit einseitigem Bohrweg
    Fig. 3b
    ein Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine ohne Bohrweg


    [0011] In Fig. 1 wird ein Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine 1 dargestellt, in dem eine im Uhrzeigersinn drehende Nockenwelle 2 gelagert ist.

    [0012] Auf der Lauffläche der Nockenwelle 2 ist ein im Wesentlichen vertikal verschiebbar angeordneter Flachstößel 3 im Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine 1 gelagert, insbesondere in einer Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5. Die Ölversorgung 4 von Flachstößel 3 im Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine 1 und der Gleitstelle zwischen Flachstößel 3 und Nockenwelle 2 ist im Bereich der Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 und der sich mit dem Flachstößel 3 auf und ab bewegenden Einschnürung des Flachstößels 10 angeordnet. Die Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5, in der der bewegliche Flachstößel 3 angeordnet ist, weist eine Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenablaufseite (kleiner) 6 und eine Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite (größer) 7 auf, mittels der Öl auf die Gleitstelle zwischen Flachstößel 3 und Nockenwelle 2 gelangt. Die Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 weist an ihrem der Nockenwelle zugeneigten Ende einen Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite 8 und einen Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite 9 auf. Der Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite 8 und der Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite 9 können gleich lang sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite 8 kleiner als der Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite 9. Auf diese Weise gelangt eine größere Ölmenge aus der Ölversorgung 4 über den Ringspalt zwischen Flachstößel 3 und der Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 in den Bereich des Schaftabschnittes des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite 9 als in den Bereich von Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite 8, da durch den kürzeren Schaftabschnitt 9 und den geringeren Druckverlust mehr Öl in die größere Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite 7 gelangt. Die größere Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite 7 kann als Nut oder als Kerbe ausgeführt sein oder als außermittige Bohrung, wie dies in Fig. 2 gezeigt wird.

    Einschnürung des Flachstößels



    [0013] Fig. 2a zeigt ein Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine 1 ohne Nockenwelle. In einer Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 wird der nicht dargestellte Flachstößel gelagert. Die Ölversorgung 4 vom nicht dargestellten Flachstößel 3 im Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine 1 und der ebenfalls nicht dargestellten Gleitstelle zwischen Flachstößel 3 und Nockenwelle 2 ist im Bereich der Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 und der sich mit dem Flachstößel 3 auf und ab bewegenden Einschnürung des Flachstößels 10 angeordnet. Die Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5, in der der nicht dargestellte und bewegliche Flachstößel 3 angeordnet ist, weist eine Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenablaufseite (kleiner) 6 und eine Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite (größer) 7 auf, mittels der Öl auf die Gleitstelle zwischen Flachstößel 3 und Nockenwelle 2 gelangt. Die Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 weist an ihrer der nicht dargestellten Nockenwelle zugeneigten Seite Ölversorgungsausnehmungen auf, die mittels eines Bohrers erzeugt werden, dessen Bohrweg 11 schematisch dargestellt wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite 8 durch das schräge Bohren des Bohrers 11 kleiner als der Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite 9. Auf diese Weise gelangt eine größere Ölmenge aus der Ölversorgung 4 über den Ringspalt zwischen Flachstößel 3 und der Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 in den Bereich des Schaftabschnittes des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite 9 als in den Bereich des Schaftabschnittes des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite 8, da durch den kürzeren Schaftabschnitt 9 und den geringeren Druckverlust mehr Öl in die größere Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite 7 gelangt. Die größere Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite 7 kann als Nut oder als Kerbe ausgeführt sein oder als außermittige Bohrung.

    [0014] Fig. 2b zeigt eine Detailvergrößerung von Fig. 2a, wobei der Bohrweg des Bohrers nicht dargestellt wird.

    [0015] In Fig. 3a wird ein Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine 1 ohne Nockenwelle gezeigt. In einer Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 wird der nicht dargestellte Flachstößel gelagert. Die Ölversorgung 4 vom nicht dargestellten Flachstößel 3 im Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine 1 und der ebenfalls nicht dargestellten Gleitstelle zwischen Flachstößel 3 und Nockenwelle 2 ist im Bereich der Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 und der sich mit dem Flachstößel 3 auf und ab bewegenden Einschnürung des Flachstößels 10 angeordnet. Die Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5, in der der nicht dargestellte und bewegliche Flachstößel 3 angeordnet ist, weist eine Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite (größer) 7 auf, mittels der Öl auf die Gleitstelle zwischen Flachstößel 3 und Nockenwelle 2 gelangt. Die Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 weist an ihrer der nicht dargestellten Nockenwelle zugeneigten Seite eine Ölversorgungsausnehmung 7 auf, die mittels eines Bohrers erzeugt wird, dessen Bohrweg 11 schematisch dargestellt wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite 8 durch das schräge Bohren des Bohrers 11 kleiner als der Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite 9. Auf diese Weise gelangt eine größere Ölmenge aus der Ölversorgung 4 über den Ringspalt zwischen Flachstößel 3 und der Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse 5 in den Bereich und Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite 9 als in den Bereich von Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite 8, da durch den kürzeren Schaftabschnitt 9 und den geringeren Druckverlust mehr Öl in die größere Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite 7 gelangt. Die größere Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite 7 kann als Nut oder als Kerbe ausgeführt sein oder als außermittige Bohrung.

    [0016] Fig. 3b zeigt eine Detailvergrößerung von Fig. 3a, wobei der Bohrweg des Bohrers nicht dargestellt wird.

    Bezugszeichen



    [0017] 
    1. 1 Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine
    2. 2 Nockenwelle
    3. 3 Flachstößel
    4. 4 Ölversorgung
    5. 5 Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse
    6. 6 Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenablaufseite (kleiner)
    7. 7 Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite (größer)
    8. 8 Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite
    9. 9 Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite
    10. 10 Einschnürung des Flachstößels
    11. 11 Weg des Bohrers zur Erzeugung der Ölversorgungsausnehmungen
    12. 12 Nockenwellenlager im Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine
    13. 13 Kurbelwellenlager im Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine



    Ansprüche

    1. Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens eine Nockenwelle, wenigstens zwei durch die Nockenwelle angetriebene, die Verbrennungsventile betätigende Flachstößel, wobei die Flachstößel und/oder die Nockenwelle im Zylinderkurbelgehäuse geführt und/oder gelagert sind, wobei der Flachstößel (3) im Wesentlichen in einer Aufnahmebohrung (5) im Zylinderkurbelgehäuse (1) angeordnet ist und die Flachstößel wenigstens eine Einschnürung (10) aufweisen sowie eine Ölversorgung (4), die insbesondere im Bereich besagter Einschnürung zur Schmierung von Flachstößel (3) und der Lauffläche besagter Nockenwelle (2) angeordnet ist und die Ölversorgungsausnehmung (7) auf der Nockenauflaufseite angeordnet ist, auf der die Querkraft das größte Spiel bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung des Flachstößels (3) in dem Bereich zwischen Ölversorgung (4) und Nockenwelle (2) ein definiertes Spiel von minimal 0,03 mm und maximal 0,073 mm aufweist, um eine definierte Tropfölmenge in den Bereich von Nockenlauffläche und Flachstößel (3) zu fördern.
     
    2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Flachstößel zur Führung bzw. Lagerung insbesondere im Bereich wenigstens eines Schaftabschnitts (8, 9) bewegbar angeordnet ist.
     
    3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftabschnitt (8, 9) unterhalb einer Einschnürung (10) des Flachstößels (3) angeordnet ist.
     
    4. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ölversorgungsausnehmung (6) vorzugsweise auf der Seite angeordnet ist, auf der die Querkraft das kleinste Spiel bildet.
     
    5. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei insbesondere zur Schmierung der Nockenwellen-Flachstößelpaarung eine Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche zum Einsatz kommt.
     


    Claims

    1. Internal combustion engine, comprising at least one camshaft, at least two flat tappets which are driven by the camshaft and which actuate combustion valves, wherein the flat tappets and/or the camshaft are guided and/or mounted in the cylinder crankcase, wherein the flat tappet (3) is arranged substantially in a receiving bore (5) in the cylinder crankcase (1) and the flat tappets have at least one constriction (10) and an oil supply (4), which is arranged in particular in the region of said constriction for the purposes of lubricating flat tappets (3) and the running surface of said camshaft (2), and the oil supply recess (7) is arranged on the cam run-on side, on which the lateral force forms the greatest play, characterized in that the mounting of the flat tappet (3) in the region between oil supply (4) and camshaft (2) has a defined play of at least 0.03 mm and at most 0.073 mm in order to convey a defined droplet oil quantity into the region of cam running surface and flat tappet (3).
     
    2. Internal combustion engine according to Claim 1, characterized in that the flat tappet is, for guidance and/or mounting, arranged movably in particular in the region of at least one shank section (8, 9).
     
    3. Internal combustion engine according to Claim 2, characterized in that the shank section (8, 9) is arranged below a constriction (10) of the flat tappet (3) .
     
    4. Internal combustion engine according to one or more of the preceding claims,
    characterized in that the oil supply recess (6) is preferably arranged on the side on which the lateral force forms the smallest play.
     
    5. Method for operating an internal combustion engine, wherein a device according to one or more of the preceding claims is used in particular for lubricating the camshaft-flat tappet pairing.
     


    Revendications

    1. Moteur à combustion interne, comprenant au moins un arbre à cames, au moins deux poussoirs plats entraînés par l'arbre à cames et actionnant des soupapes de combustion, les poussoirs plats et/ou l'arbre à cames étant guidés et/ou suspendus dans le carter de fût de cylindre, le poussoir plat (3) étant disposé sensiblement dans un alésage de réception (5) du carter de fût de cylindre (1) et les poussoirs plats comportant au moins un rétrécissement (10) et une alimentation en huile (4) qui est disposée notamment dans la zone dudit rétrécissement pour lubrifier le poussoir plat (3) et la surface de contact dudit arbre à cames (2) et l'évidement d'alimentation en huile (7) étant disposé du côté contact de came où la force transversale forme le plus grand jeu, caractérisé en ce que la suspension du poussoir plat (3) dans la zone entre l'alimentation en huile (4) et l'arbre à cames (2) présente un jeu défini de 0,03 mm minimum et de 0,073 mm maximum pour amener une quantité d'huile en goutte à goutte définie dans la zone de la surface de contact de came et du poussoir plat (3).
     
    2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que le poussoir plat est disposé de manière mobile pour effectuer le guidage ou la suspension, en particulier dans la zone d'au moins une portion d'arbre (8, 9).
     
    3. Moteur à combustion interne selon la revendication 2,
    caractérisé en ce que la portion d'arbre (8, 9) est disposée au-dessous d'un rétrécissement (10) du poussoir plat (3).
     
    4. Moteur à combustion interne selon une ou plusieurs des revendications précédentes,
    caractérisé en ce que l'évidement d'alimentation en huile (6) est de préférence disposé du côté où la force transversale forme le plus petit jeu.
     
    5. Procédé de fonctionnement d'un moteur à combustion interne, un dispositif selon une ou plusieurs des revendications précédentes étant utilisé en particulier pour lubrifier la paire arbre à cames-poussoir plat.
     




    Zeichnung




















    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente