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(11) |
EP 2 981 690 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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09.06.2021 Patentblatt 2021/23 |
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Anmeldetag: 02.04.2014 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2014/000879 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2014/161662 (09.10.2014 Gazette 2014/41) |
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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
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Benannte Vertragsstaaten: |
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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 |
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Priorität: |
06.04.2013 DE 102013005959
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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10.02.2016 Patentblatt 2016/06 |
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Patentinhaber: DEUTZ Aktiengesellschaft |
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51149 Köln (DE) |
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Erfinder: |
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- LEMME, Werner
51503 Rösrath (DE)
- SLIWA, Marco
53721 Siegburg (DE)
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Entgegenhaltungen: :
JP-U- S5 820 311 JP-U- S59 177 709
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JP-U- S57 142 112 US-E- R E25 154
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| 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). |
[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 Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine
- 2 Nockenwelle
- 3 Flachstößel
- 4 Ölversorgung
- 5 Aufnahmebohrung im Zylinderkurbelgehäuse
- 6 Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenablaufseite (kleiner)
- 7 Ölversorgungsausnehmung auf der Nockenauflaufseite (größer)
- 8 Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenablaufseite
- 9 Schaftabschnitt des Zylinderkurbelgehäuses auf der Nockenauflaufseite
- 10 Einschnürung des Flachstößels
- 11 Weg des Bohrers zur Erzeugung der Ölversorgungsausnehmungen
- 12 Nockenwellenlager im Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine
- 13 Kurbelwellenlager im Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine
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.
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.
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.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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