DE102007054992B4

DE102007054992B4 - Internal combustion engine with a cylinder head and with a lubricant circuit

Info

Publication number: DE102007054992B4
Application number: DE102007054992.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Brunnberg
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2007-11-17
Filing date: 2007-11-17
Publication date: 2020-12-17
Anticipated expiration: 2027-11-18
Also published as: DE102007054992A1

Abstract

Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf (1) und mit einem Schmiermittelkreislauf, dadurch gekennzeichnet, dass einer Nockenwelle (2) von einer als Nockenwellensteller (8) ausgebildeten ersten mechanischen Komponente (7) des Zylinderkopfes (1) kommendes, zur Schmierung der ersten mechanischen Komponente (7) verwendetes Schmiermittel (17) unter Umgehung eines Schmiermittelsumpfs oder eines Schmiermittelvorratsbehälters zugeführt wird, und dass eine Schmierung einer im Zylinderkopf (1) angeordneten zweiten mechanischen Komponente innerhalb des Zylinderkopfes (1) durch einen von dem Schmiermittel (17) gebildeten Schmiermittelnebel (24) erfolgt, der bei Drehung der Nockenwelle (2) aufgrund der Zentrifugalkraft aus der zumindest bereichsweise hohl ausgebildeten, im Zylinderkopf (1) angeordneten Nockenwelle (2) unmittelbar oder mittelbar austritt.Internal combustion engine with a cylinder head (1) and a lubricant circuit, characterized in that a camshaft (2) coming from a first mechanical component (7) of the cylinder head (1) designed as a camshaft adjuster (8) is used to lubricate the first mechanical component (7 ) the lubricant (17) used is supplied bypassing a lubricant sump or a lubricant storage container, and that a second mechanical component arranged in the cylinder head (1) is lubricated within the cylinder head (1) by a lubricant mist (24) formed by the lubricant (17) which, when the camshaft (2) rotates, exits directly or indirectly from the at least partially hollow camshaft (2) arranged in the cylinder head (1) due to the centrifugal force.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf und mit einem Schm iermittelkreislauf.The invention relates to an internal combustion engine with a cylinder head and with a lubricant circuit.

Brennkraftmaschinen weisen eine Vielzahl von bewegten, mechanischen Teilen auf, insbesondere von tribologischen Systemen, also von solchen, die in ihrem Betrieb einer zu überwindenden Reibung unterliegen. Solche Bestandteile müssen geschmiert werden, um eine unerwünschte Erwärmung oder Funktionsbeeinträchtigung oder im ungünstigsten Fall einen Ausfall zu vermeiden. Hierzu sind bei modernen Brennkraftmaschinen Druckumlaufschmierungen bekannt, bei denen aus einem Schmiermittelvorrat mittels einer Schmiermitteldruckpumpe Schmiermittel über in der Brennkraftmaschine hierfür angelegte Schmiermittelkanäle zu den Schmierstellen befördert wird. Die Vielzahl der Schmierstellen innerhalb einer Brennkraftmaschine erfordert ein aufwendiges, weit verzweigtes Netz an Schmiermittelkanälen, was wiederum ein relativ großes Schmiermittelvolumen bedingt. Im Stand der Technik ist als Ziel bekannt, zur Verbesserung der Effizienz und Umweltfreundlichkeit von Brennkraftmaschinen den Ölbedarf und letztlich das Ölvolumen der Brennkraftmaschine zu reduzieren, was zu einer Reibungseinsparung führt und weniger Schmiermittel benötigt; letztlich ist damit auch eine kleinere Dimensionierung der Schmiermitteldruckpumpe möglich. Gleichzeitig wird weiter versucht, vorhandene Bauteile zur Ableitung von Schmiermittel zu verwenden. Beispielsweise ist aus der DE 10 2005 022 254 A1 bekannt, Blow-By-Gase, die mit Öldampf gesättigt sind, durch eine zumindest abschnittsweise hohle Nockenwelle abzuführen und über eine Zentrifugalölnebelabscheideeinrichtung, die an einem Ende der Nockenwelle angeordnet ist, in die flüssige Phase zurückzuführen, um das Öl so wieder dem Schmiermittelkreislauf zuführen zu können. An den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsformen ist aber nachteilig, dass alle im Zylinderkopf befindlichen Schmierstellen nach wie vor über die Schmiermitteldruckpumpe und entsprechende Schmiermittelkanäle mit Schmiermittel versorgt werden müssen. Eine effektive und wirksame Reduktion des Schmiermittelvolumens lässt sich hierdurch bei gleich guter Schmierung nicht erreichen.Internal combustion engines have a large number of moving mechanical parts, in particular tribological systems, that is to say those which are subject to friction that has to be overcome during their operation. Such components have to be lubricated in order to avoid undesired heating or functional impairment or, in the worst case, failure. For this purpose, pressure circulating lubrication systems are known in modern internal combustion engines, in which lubricant is conveyed to the lubrication points from a lubricant supply by means of a lubricant pressure pump via lubricant channels created for this purpose in the internal combustion engine. The large number of lubrication points within an internal combustion engine requires a complex, widely branched network of lubricant channels, which in turn requires a relatively large volume of lubricant. In the prior art, the goal is known to improve the efficiency and environmental friendliness of internal combustion engines to reduce the oil requirement and ultimately the oil volume of the internal combustion engine, which leads to friction savings and requires less lubricant; Ultimately, a smaller dimensioning of the lubricant pressure pump is possible. At the same time, attempts are still being made to use existing components to drain off lubricants. For example, from the DE 10 2005 022 254 A1 known to discharge blow-by gases that are saturated with oil vapor through an at least partially hollow camshaft and to return them to the liquid phase via a centrifugal oil mist separator located at one end of the camshaft, in order to feed the oil back into the lubricant circuit can. What is disadvantageous about the embodiments known from the prior art, however, is that all the lubrication points located in the cylinder head still have to be supplied with lubricant via the lubricant pressure pump and corresponding lubricant channels. An effective and effective reduction in the volume of lubricant cannot be achieved with the same good lubrication.

Weiterhin ist aus der Druckschrift DE 31 46 514 C2 eine Ölzuführvorrichtung für ein Ventilspielausgleichselement in einer Brennkraftmaschine bekannt. Die Ölzuführvorrichtung für einen Spielausgleicher weist einen Ölkanal auf, der aus der Innenkammer einer hohlen Nockenwelle einer Brennkraftmaschine mit obenliegender Nockenwelle besteht. In der Nockenwelle ist ein Ölstrahlloch ausgebildet, das in Verbindung mit dem Ölkanal steht. Eine erste Ölleitung verläuft von einem Zylinderkopf durch ein Nockenwellengehäuse zur Nockenwelle, und eine zweite Ölleitung verläuft von der Nockenwelle durch das Nockenwellengehäuse zu einer im Zylinderkopf ausgebildeten Leitung, durch die Spielausgleichern Öl zugeführt wird. Das Öl tritt aus der ersten Ölleitung in den Ölkanal in der Nockenwelle ein, strömt durch den Ölkanal und gelangt durch die zweite Ölleitung zu der den Spielausgleichern Öl zuführenden Leitung. Ein Teil des durch den Ölkanal strömenden Öls wird durch das Ölstrahlloch ausgespritzt, um auf diese Weise den Druck des den Ölspielausgleichern zugeführten Öls zu senken und zu steuern, und zwar auf einen von der Drehzahl der Brennkraftmaschine unabhängigen Wert. Dadurch ist dem Hochpumpen der Spielausgleicher vorgebeugt, ohne dass zu diesem Zweck ein spezieller Öldruckregler benutzt wird. Ferner werden durch das Ölstrahlloch auch im Öl mitgeführte Luftblasen ausgetrieben, sodass die Menge der in dem den Spielausgleichern zugeführten Öl enthaltenen Luftblasen verringert ist, was erhöhte Zuverlässigkeit der Spielausgleicher zur Folge hat, ohne dass zu diesem Zweck eine spezielle Luftblasenabscheidevorrichtung erforderlich ist.Furthermore, from the publication DE 31 46 514 C2 an oil supply device for a valve lash adjuster in an internal combustion engine is known. The oil supply device for a lash adjuster has an oil channel which consists of the inner chamber of a hollow camshaft of an internal combustion engine with an overhead camshaft. An oil jet hole that communicates with the oil passage is formed in the camshaft. A first oil line runs from a cylinder head through a camshaft housing to the camshaft, and a second oil line runs from the camshaft through the camshaft housing to a line formed in the cylinder head through which oil is supplied to lash adjusters. The oil enters the oil channel in the camshaft from the first oil line, flows through the oil channel and passes through the second oil line to the line supplying oil to the lash adjusters. Part of the oil flowing through the oil channel is ejected through the oil jet hole in order to lower and control the pressure of the oil supplied to the oil lash adjusters to a value independent of the speed of the internal combustion engine. This prevents the lash adjuster from pumping up without using a special oil pressure regulator for this purpose. Furthermore, air bubbles entrained in the oil are expelled through the oil jet hole, so that the amount of air bubbles contained in the oil supplied to the lash adjusters is reduced, which results in increased reliability of the lash adjusters without the need for a special air bubble separating device for this purpose.

Weiterhin ist aus der Druckschrift US 6 035 817 A eine Vorrichtung zur variablen Steuerung der Ventilzeiten einer Brennkraftmaschine bekannt, wobei die Nockenwelle an einem Ende durch ein kombiniertes Lager- und Ventilelement gestützt wird, das mit dem stützenden Motorblock abnehmbar verbunden ist. Die Verbindung ist so gestaltet, dass ein Schmiermittel eines Schmiermittelkreislaufs dem Motorblock zugeführt und durch in diesem angeordnete Ventile verteilt wird. Dies vereinfacht die Herstellung des Motorblocks und erlaubt eine kompaktere und kostengünstigere Konstruktion, ohne die Funktionalität einzuschränken.Furthermore, from the publication U.S. 6,035,817 A a device for the variable control of the valve timing of an internal combustion engine is known, the camshaft being supported at one end by a combined bearing and valve element which is detachably connected to the supporting engine block. The connection is designed in such a way that a lubricant of a lubricant circuit is fed to the engine block and distributed through valves arranged in it. This simplifies the manufacture of the engine block and allows a more compact and cost-effective construction without restricting the functionality.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf und mit einem Schmiermittelkreislauf bereitzustellen, die diese Nachteile vermeidet und eine gute Schmierung von im Zylinderkopf angeordneten Bauteilen bei reduziertem Schmiermittelvolumen gestattet.The object of the invention is to provide an internal combustion engine with a cylinder head and with a lubricant circuit which avoids these disadvantages and allows good lubrication of components arranged in the cylinder head with a reduced volume of lubricant.

Hierzu wird eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf und mit einem Schmiermittelkreislauf vorgeschlagen, wobei vorgesehen ist, dass eine Schmierung innerhalb des Zylinderkopfes durch einen Schmiermittelnebel erfolgt, der aus einer zumindest bereichsweise hohl ausgebildeten, im Zylinderkopf angeordneten Nockenwelle unmittelbar oder mittelbar austritt. Die Schmierung innerhalb des Zylinderkopfes erfolgt demzufolge nicht, wie im Stand der Technik geläufig, durch über Schmiermittelkanäle von einer Schmiermitteldruckpumpe zugeführtes Schmiermittel, sondern über einen Schmiermittelnebel, der aus der Nockenwelle, die im Zylinderkopf angeordnet ist, austritt. Die Nockenwelle ist hierzu zumindest bereichsweise hohl ausgebildet. Diese hohle Ausbildung lässt die Führung von Schmiermittel innerhalb der Nockenwelle zu. Es ist vorgesehen, dass dieses in der hohlen Nockenwelle geführte Schmiermittel aus der Nockenwelle unmittelbar oder mittelbar austritt, wobei mit einem mittelbaren Austreten gemeint ist, dass zwischen dem Auftreten des Schmiermittelnebels und der Nockenwelle weitere Komponenten oder Bauteile liegen können, beispielsweise Ringe, die die Nockenwelle umgeben, oder andere Komponenten, insbesondere solche, die der Schmiermittelvernebelung förderlich sind.For this purpose, an internal combustion engine with a cylinder head and with a lubricant circuit is proposed, it being provided that lubrication takes place within the cylinder head by means of a lubricant mist which emerges directly or indirectly from an at least partially hollow camshaft arranged in the cylinder head. The lubrication within the cylinder head is therefore not carried out, as is common in the prior art, by means of lubricant supplied via lubricant channels from a lubricant pressure pump, but rather via a lubricant mist that emerges from the camshaft, which is arranged in the cylinder head. For this purpose, the camshaft is at least partially hollow. This hollow design allows the guidance of lubricant within the camshaft. It is envisaged that this lubricant guided in the hollow camshaft exits the camshaft directly or indirectly, with an indirect exit means that further components or parts can lie between the occurrence of the lubricant mist and the camshaft, for example rings that form the camshaft surround, or other components, especially those that are conducive to lubricant atomization.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Nockenwelle mindestens eine Schmiermittelaustrittsöffnung aufweist. Durch die Schmiermittelaustrittsöffnung wird das Schmiermittel, das in der hohlen Nockenwelle geführt wird, aus dieser herausgefördert. Dieses Herausfördern durch die Schmiermittelaustrittsöffnung erfolgt drehzahlabhängig, also dergestalt, dass das in der Nockenwelle geführte Schmiermittel durch die Zentrifugalkraft bei Drehung der Nockenwelle an deren Innenwand gedrückt wird, in dem Bestreben, der Zentrifugalkraft folgend die Nockenwelle zu verlassen. Wird es hierbei an die Schmiermittelaustrittsöffnung herangeführt, tritt es durch die Schmiermittelaustrittsöffnung aus, wobei es, abhängig von der Drehzahl der Nockenwelle, eine mehr oder minder starke Vernebelung erfährt und hierbei den Schmiermittelnebel ausbildet.In a further embodiment it is provided that the camshaft has at least one lubricant outlet opening. The lubricant that is guided in the hollow camshaft is conveyed out of the hollow camshaft through the lubricant outlet opening. This conveyance out through the lubricant outlet opening is speed-dependent, i.e. in such a way that the lubricant carried in the camshaft is pressed by the centrifugal force against its inner wall when the camshaft rotates, in an effort to leave the camshaft following the centrifugal force. If it is brought up to the lubricant outlet opening, it exits through the lubricant outlet opening, whereby it experiences a more or less strong atomization, depending on the speed of the camshaft, and forms the lubricant mist.

Erfindungsgemäß wird der Nockenwelle von einer ersten mechanischen Komponente des Zylinderkopfes kommendes Schmiermittel zugeführt. Das Schmiermittel wird der Nockenwelle also nicht von der Schmiermitteldruckpumpe der Brennkraftmaschine zugeführt, sondern als gewissermaßen im Kreislauf verbrauchtes Schmiermittel von einer ersten mechanischen Komponente, von der es nach dort erfolgter Schmierung abläuft oder abgeführt wird. Anstatt das Schmiermittel nun wieder über Ableitkanäle einem Schmiermittelsumpf oder einem sonstigen Schmiermittelvorratsbehälter zuzuführen, wird das Schmiermittel stattdessen der Nockenwelle zugeführt, von wo aus es im Zylinderkopf vernebelt wird. Anders als im Stand der Technik wird also durch die hohle Nockenwelle nicht ein (an sich unerwünschter) Schmiermittelnebel abgeführt, sondern im Gegenteil gezielt ein Schmiermittelnebel zur Bewirkung der Schmierung von tribologischen Systemen erzeugt. Hierbei wird nicht von der Schmiermitteldruckpumpe kommendes, frisches Schmiermittel verwendet, sondern vielmehr ein Schmiermittel, das bereits einmal der Schmierung der ersten mechanischen Komponente im Schmiermittelkreislauf gedient hat, das also an sich wieder dem Schmiermittelvorratsbehälter, der Filterung und dann erneut dem Schmiermittelkreislauf mit seinen Schmierstellen zugeführt werden soll. Das Schmiermittel wird folglich mehrfach zur Schmierung genutzt, ohne zwischen diesen Schmiervorgängen in den Schmiermittelvorratsbehälter zurückgeführt zu werden. Hierdurch lässt sich die Durchfluss- und/oder Durchsatzmenge an Schmiermittel vorteilhaft verringern. Es kann gleichzeitig die Schmiermitteldruckpumpe kleiner dimensioniert werden.According to the invention, lubricant coming from a first mechanical component of the cylinder head is supplied to the camshaft. The lubricant is therefore not supplied to the camshaft by the lubricant pressure pump of the internal combustion engine, but rather as lubricant consumed in the circuit by a first mechanical component, from which it runs off or is removed after lubrication has taken place. Instead of supplying the lubricant to a lubricant sump or some other lubricant reservoir via drainage channels, the lubricant is instead supplied to the camshaft, from where it is atomized in the cylinder head. In contrast to the state of the art, the hollow camshaft does not remove a lubricant mist (which is undesirable per se), but on the contrary specifically generates a lubricant mist to effect the lubrication of tribological systems. In this case, fresh lubricant coming from the lubricant pressure pump is not used, but rather a lubricant that has already been used to lubricate the first mechanical component in the lubricant circuit, i.e. which in itself is fed back to the lubricant reservoir, the filtering and then again to the lubricant circuit with its lubrication points shall be. The lubricant is consequently used several times for lubrication without being returned to the lubricant reservoir between these lubrication processes. In this way, the flow rate and / or throughput quantity of lubricant can advantageously be reduced. At the same time, the lubricant pressure pump can be made smaller.

Erfindungsgemäß ist die erste mechanische Komponente ein Nockenwellensteller. Der Nockenwellensteller weist eine Mehrzahl von hochbelasteten, eine gute Schmierung erfordernden Komponenten auf. Er ist ferner der Nockenwelle unmittelbar benachbart. Das von ihm stammende Schmiermittel ist nur gering belastet, etwa anders als Schmiermittel, das zur Schmierung von Komponenten gedient hat, das Brennräumen der Brennkraftmaschine unmittelbar benachbart liegt, beispielsweise Pleuel. Es kann daher ohne nennenswerte Einschränkungen und ohne vorherige Filterung vorteilhaft zur Schmierung weiterer Komponenten im Zylinderkopf durch die erfindungsgemäße Schmiermittelnebelschmierung verwendet werden. Gleichzeitig werden durch die unmittelbare Nachbarschaft von Nockenwellensteller und Nockenwelle unnötig lange Transportwege beziehungsweise Schmiermittelkanäle vermieden.According to the invention, the first mechanical component is a camshaft adjuster. The camshaft actuator has a plurality of highly stressed components that require good lubrication. It is also directly adjacent to the camshaft. The lubricant originating from it is only slightly contaminated, for example unlike the lubricant that was used to lubricate components that are directly adjacent to the combustion chambers of the internal combustion engine, for example connecting rods. It can therefore advantageously be used without significant restrictions and without prior filtering for the lubrication of further components in the cylinder head by the lubricant mist lubrication according to the invention. At the same time, the immediate vicinity of the camshaft actuator and camshaft avoids unnecessarily long transport routes or lubricant channels.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Schmiermittelaustrittsöffnungen mit unterschiedlichem Durchmesser vorgesehen. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass der Durchmesser beziehungsweise der Querschnitt der Schmiermittelaustrittsöffnungen zunimmt, je weiter sie von der Schmiermittelzuführung in die Nockenwelle entfernt liegen. Hiermit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass bei Passieren von Schmiermittelaustrittsöffnungen im Zuge der Axialerstreckung der Nockenwelle der Druck des darin geförderten Schmiermittels kontinuierlich abnimmt, ebenso die Menge an Schmiermittel. Um dennoch eine gleichmäßig gute Ausbildung von Schmiermittelnebel im Zylinderkopf durch die Schmiermittelaustrittsöffnungen zu erreichen, werden die Schmiermittelaustrittsöffnungen in ihrem Durchmesser beziehungsweise Querschnitt vergrößert, je entfernter sie der Schmiermittelzuleitung in die Nockenwelle liegen, also je länger der von dem in der Nockenwelle geführten Schmiermittel bereits zurückgelegte Weg ist.In a preferred embodiment, several lubricant outlet openings with different diameters are provided. In particular, it is provided here that the diameter or the cross section of the lubricant outlet openings increases the further away they are from the lubricant feed into the camshaft. This takes into account the fact that when the lubricant outlet openings pass through the axial extension of the camshaft, the pressure of the lubricant conveyed therein decreases continuously, as does the amount of lubricant. In order to nevertheless achieve a consistently good formation of lubricant mist in the cylinder head through the lubricant outlet openings, the diameter or cross section of the lubricant outlet openings are enlarged the further they are from the lubricant feed line in the camshaft, i.e. the longer the path covered by the lubricant in the camshaft is.

Weiter kann vorgesehen sein, dass sich die Schmiermittelaustrittsöffnung mit der Nockenwelle mitdreht. Bei einem Mitdrehen der Schmiermittelaustrittsöffnung mit der Nockenwelle ist, drehzahlabhängig, eine sehr einfache und effektive Zerstäubung von Schmiermittel und damit eine wirksame Ausbildung von Schmiermittelnebel möglich.It can also be provided that the lubricant outlet opening rotates with the camshaft. If the lubricant outlet opening rotates with the camshaft, a very simple and effective atomization of lubricant and thus an effective formation of lubricant mist is possible, depending on the speed.

Weiter kann vorgesehen sein, dass im Zylinderkopf eine zweite mechanische Komponente angeordnet ist, die mittels des Schmiermittelnebels geschmiert wird. Die zweite mechanische Komponente ist hierbei beispielsweise ein Rollenschlepphebel zu Betätigung von Ventilen der Brennkraftmaschine.It can further be provided that a second mechanical component is arranged in the cylinder head, which is lubricated by means of the lubricant mist. The second mechanical component is here, for example, a roller rocker arm for actuating valves of the internal combustion engine.

Weiter wird ein nicht erfindungsgemäßes Verfahren zum Schmieren von Bauteilen beschrieben, die sich innerhalb eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine befinden. Hierbei ist vorgesehen, dass zur Schmierung aus einer sich im Zylinderkopf befindlichen Nockenwelle ein durch deren Drehung gebildeter Schmiermittelnebel austritt. Anders als im Stand der Technik wird den Schmierstellen nicht frisches Schmiermittel über eine Schmiermitteldruckpumpe zugeführt, sondern ein Schmiermittelnebel, der aus der Nockenwelle austritt, und wobei der Schmiermittelnebel durch die Drehung der Nockenwelle gebildet wird. Hierdurch lässt sich auch dem Umstand Rechnung tragen, dass mit zunehmender Drehzahl der Brennkraftmaschine eine stärkere Schmierung erforderlich ist als bei nur niedriger Drehzahl. Bei höherer Drehzahl der Nockenwelle wird ein verstärkter Schmiermittelnebel ausgebildet als bei geringerer Drehzahl.A method, not according to the invention, for lubricating components that are located within a cylinder head of an internal combustion engine is also described. It is provided here that a lubricant mist formed by its rotation emerges from a camshaft located in the cylinder head for lubrication. In contrast to the prior art, the lubrication points are not supplied with fresh lubricant via a lubricant pressure pump, but rather a lubricant mist that emerges from the camshaft and the lubricant mist is formed by the rotation of the camshaft. This also makes it possible to take into account the fact that, with increasing speed of the internal combustion engine, greater lubrication is required than with only a low speed. At a higher speed of the camshaft, an increased lubricant mist is formed than at a lower speed.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus Kombinationen derselben.Further advantageous embodiments emerge from the subclaims and from combinations thereof.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne aber hierauf beschränkt zu sein.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment, but without being limited thereto.

Es zeigt

die Figur beispielhaft eine einem Nockenwellensteller angeschlossene Nockenwelle mit Schmiermittelaustrittsöffnungen zur Schmierung mechanischer Komponenten in einem Zylinderkopf.

It shows

the figure shows an example of a camshaft connected to a camshaft adjuster with lubricant outlet openings for the lubrication of mechanical components in a cylinder head.

Die Figur zeigt eine in einem symbolisch dargestellten Zylinderkopf 1 angeordnete Nockenwelle 2, die konzentrisch zu ihrer Drehachse 3 einen innenliegenden Hohlraum 4 aufweist, der sich axial über die Baulänge I der Nockenwelle 2 erstreckt. Die Nockenwelle 2 ist demzufolge als Hohlwelle 5 ausgebildet. An einem ersten Ende 6 der Nockenwelle 2 ist eine erste mechanische Komponente 7 angeordnet, nämlich ein Nockenwellensteller 8. Dieser dient der Verstellung von Öffnungs- und Schließzeiten und -zeitpunkten der nicht dargestellten Brennkraftmaschine, deren Bestandteil der Zylinderkopf 1 ist, über eine Relativverstellung der im Betrieb befindlichen Nockenwelle 2. Derartige Nockenwellensteller 8 sind aus dem Stand der Technik als Nockenwellenlageregelung zur Veränderung von Steuerzeiten bekannt. Die Nockenwelle 2 weist zur Ausbildung des Hohlraums 4 eine Nockenwellenwandung 9 auf, mit einer Wandungsinnenfläche 10 und einer Wandungsaußenfläche 11. An dem dem ersten Ende 6 gegenüberliegenden zweiten Ende 12 ist die Nockenwelle 2 beispielsweise in einer Drehlagerung 13 gelagert. Die Nockenwelle trägt auf ihrer Wandungsaußenfläche 11 aufgebrachte, Nocken 13 ausbildende Ringe 14. Die Ringe 14 können auf die Nockenwelle 2 aufgebracht, beispielsweise aufgesprengt oder mit der Nockenwelle 2 einstückig ausgebildet sein, beispielsweise gesenkgeschmiedet oder in einer anderen geeigneten Herstellungsweise hergestellt. Die Ringe 14 beaufschlagen zweite mechanische Komponenten 15, nämlich Rollenschlepphebel 16, die der Betätigung von nicht dargestellten Ventilen der Brennkraftmaschine dienen. Der ersten mechanischen Komponente 7, nämlich dem Nockenwellensteller 8, wird zu seiner Schmierung Schmiermittel 17 aus einem Schmiermittelkanal 18 über eine nicht dargestellte Schmiermitteldruckpumpe aus dem nicht dargestellten Schmiermittelkreislauf zugeführt. Das dem Nockenwellensteller 8 zugeführte Schmiermittel 17 sammelt sich durch Aufnahmebohrungen 19 im Hohlraum 4 der Nockenwelle 2. Durch die im Betrieb der Brennkraftmaschine und bei Rotation der Nockenwelle 2 auftretende Zentrifugalkraft ist das Schmiermittel 17 bestrebt, entlang der Wandungsinnenfläche 10 einen Schmiermittelfluss 20 auszubilden, da es durch die Zentrifugalkraft an die Wandungsinnenfläche 10 gedrückt wird und nachfließendes Öl aus dem Bereich des ersten Endes 6 der Nockenwelle 2 bestehendes Öl in diesem Bereich verdrängt und in Richtung des zweiten Endes 12 der Nockenwelle drückt. Um eine möglichst wirksame Ausbildung dieses Effektes zu erreichen, ist der Hohlraum 4 bevorzugt mit einem solchen Hohlraumdurchmesser d versehen, der relativ zu einer Wandstärke s der Nockenwellenwandung 9 groß ist. Der Hohlraumdurchmesser d beträgt demzufolge ein Vielfaches der Wandstärke s, die Wandstärke s ist im Vergleich zum Hohlraumdurchmesser d gering. Benachbart zu Ringen 14, bevorzugt in Nachbarschaft der dem ersten Ende 6 der Nockenwelle 2 jeweils zugewandten Seite eines Ringes 14, weist die Nockenwellenwandung 9 eine Schmiermittelaustrittsöffnung 21 auf, wobei es möglich ist, Schmiermittelaustrittsöffnungen 21 auch nur an jedem folgenden Ring 14 oder in anderen Abständen vorzusehen. Die Schmiermittelaustrittsöffnungen 21 verlaufen bevorzugt leicht schräg durch die Nockenwellenwandung 9, und zwar in Fließrichtung des Schmiermittelflusses 20, also von dem ersten Ende 6 der Nockenwelle 2 nach außen hin weggerichtet. Die Schmiermittelaustrittsöffnungen 21 haben einen um so weiteren Querschnitt, je weiter sie von dem ersten Ende 6 der Nockenwelle 2, also dem Schmiermittelzufluss, entfernt sind. Eine erste Schmiermittelaustrittsöffnung 22 weist demzufolge einen deutlich geringeren Querschnitt auf als eine letzte Schmiermittelautrittsöffnung 23. Hierdurch wird dem Umstand Rechnung getragen, dass im Zuge des Schmiermittelflusses durch die Nockenwelle 2 das Schmiermittelvolumen des Schmiermittelflusses 20 abnimmt, da dieses durch Schmiermittelaustrittsöffnungen vom ersten Ende 6 der Nockenwelle 2 an beginnend austritt, sodass an der letzten Schmiermittelaustrittsöffnung 23 weniger Schmiermittel 17 zur Verfügung steht als an der ersten Schmiermittelaustrittsöffnung 22. Durch die Rotation der Nockenwelle 2 wird das Schmiermittel 17 entsprechend der auf es einwirkenden Zentrifugalkraft aus den Schmiermittelaustrittsöffnungen 21 herausgeschleudert und vernebelt. Im Bereich der Ringe 14 und der zweiten mechanischen Komponenten 15 bildet sich demzufolge ein Schmiermittelnebel 24 aus, der zur Schmierung der zweiten mechanischen Komponenten 15 verwendet wird. Der Schmiermittelnebel 24 schlägt sich nämlich an den zweiten mechanischen Komponenten 15 nieder und beaufschlagt deren Außenflächen und Grenzflächen, so dass eine allseitige Schmierung erfolgt. Auf diese Weise lässt sich mit dem von der ersten mechanischen Komponente 7, nämlich dem Nockenwellensteller 8 ablaufendes Schmiermittel 17, das im Stand der Technik durch Ablaufkanäle wieder einem Ölsammelbehälter oder einem Ölsumpf zugeführt wird, zusätzlich eine Reihe von zweiten mechanischen Komponenten 15 schmieren, wodurch diesen nicht separat durch Schmiermittelzuführkanäle frisches Schmiermittel zugeführt werden muss. Querschnitt und Geometrien der Schmiermittelaustrittsöffnungen 21 werden bevorzugt so eingestellt, dass bei gegebenem Schmiermittelfluss 20, der durch den Umfang und das Maß der Schmierung der ersten mechanischen Komponente 7 bestimmt ist, eine vorteilhafte Bildung von Schmiermittelnebel 24 erfolgt.The figure shows a cylinder head represented symbolically 1 arranged camshaft 2 that are concentric to their axis of rotation 3 an internal cavity 4th has, which extends axially over the length I of the camshaft 2 extends. The camshaft 2 is therefore a hollow shaft 5 educated. At a first end 6th the camshaft 2 is a first mechanical component 7th arranged, namely a camshaft adjuster 8th . This is used to adjust the opening and closing times and times of the internal combustion engine, not shown, of which the cylinder head is a component 1 is, via a relative adjustment of the camshaft in operation 2 . Such camshaft adjusters 8th are known from the prior art as a camshaft position control for changing control times. The camshaft 2 points to the formation of the cavity 4th a camshaft wall 9 on, with an inner wall surface 10 and an outer wall surface 11 . At the first end 6th opposite second end 12 is the camshaft 2 for example in a rotary bearing 13th stored. The camshaft carries on its outer wall surface 11 upset, cams 13th training rings 14th . The Rings 14th can on the camshaft 2 applied, for example blown open or with the camshaft 2 be formed in one piece, for example drop-forged or manufactured in another suitable manufacturing method. The Rings 14th act on second mechanical components 15th , namely roller finger followers 16 , which are used to actuate valves, not shown, of the internal combustion engine. The first mechanical component 7th , namely the camshaft adjuster 8th , becomes lubricant for its lubrication 17th from a lubricant channel 18th Supplied via a lubricant pressure pump, not shown, from the lubricant circuit, not shown. That to the camshaft adjuster 8th supplied lubricants 17th collects through mounting holes 19th in the cavity 4th the camshaft 2 . Through the operation of the internal combustion engine and rotation of the camshaft 2 occurring centrifugal force is the lubricant 17th strives along the inner wall surface 10 a flow of lubricant 20th train, as it is due to the centrifugal force on the inner wall surface 10 is pressed and oil flows in from the area of the first end 6th the camshaft 2 existing oil in this area displaced and towards the second end 12 the camshaft pushes. In order to achieve the most effective possible development of this effect, the cavity 4th preferably provided with such a cavity diameter d that is relative to a wall thickness s of the camshaft wall 9 is great. The cavity diameter d is therefore a multiple of the wall thickness s, the wall thickness s is small compared to the cavity diameter d. Adjacent to rings 14th , preferably in the vicinity of the first end 6th the camshaft 2 each facing side of a ring 14th , shows the camshaft wall 9 a lubricant outlet opening 21st on, whereby it is possible to use lubricant outlet openings 21st also only on each subsequent ring 14th or to be provided at other intervals. The lubricant outlet openings 21st preferably run slightly obliquely through the camshaft wall 9 , in the direction of flow of the lubricant flow 20th , so from the first end 6th the camshaft 2 directed away from the outside. The lubricant outlet openings 21st have a wider cross-section the further they are from the first end 6th the camshaft 2 , i.e. the lubricant inflow, are removed. A first lubricant outlet opening 22nd consequently has a significantly smaller cross section than a last lubricant inlet opening 23 . This takes into account the fact that in the course of the lubricant flow through the camshaft 2 the lubricant volume of the lubricant flow 20th decreases as this occurs through lubricant outlet openings from the first end 6th the camshaft 2 at the beginning, so that at the last lubricant outlet opening 23 less lubricant 17th is available than at the first lubricant outlet opening 22nd . By the rotation of the camshaft 2 becomes the lubricant 17th according to the centrifugal force acting on it from the lubricant outlet openings 21st thrown out and fogged. In the area of the rings 14th and the second mechanical component 15th As a result, a lubricant mist is formed 24 that is used to lubricate the second mechanical component 15th is used. The lubricant mist 24 This is because of the second mechanical components 15th and acts on their outer surfaces and interfaces, so that lubrication takes place on all sides. This can be done with that of the first mechanical component 7th , namely the camshaft adjuster 8th draining lubricant 17th , which in the prior art is fed back to an oil collecting tank or an oil sump through drainage channels, in addition a number of second mechanical components 15th lubricate, which means that they do not have to be supplied with fresh lubricant separately through lubricant feed channels. Cross-section and geometries of the lubricant outlet openings 21st are preferably set so that for a given lubricant flow 20th by the extent and degree of lubrication of the first mechanical component 7th is intended, an advantageous formation of lubricant mist 24 he follows.

Alternativ oder zusätzlich kann die Zuführung von Schmiermittel 17 auch von einer endseitigen Öffnung 25 der Nockenwelle 2 an deren erstem Ende 6 erfolgen, nicht durch Aufnahmebohrungen 19. Die endseitige Öffnung 25 liegt hierzu bevorzugt zumindest bereichsweise unterseitig in einem hier nicht dargestellten Ölablaufsammler, der Schmiermittel 17, das von der ersten mechanischen Komponente 7 abläuft, auffängt und durch die endseitige Öffnung 25 in den Hohlraum 4 der Nockenwelle 2 einbringt. Hierbei kann zusätzlich eine innenseitige Schmierung durch die Aufnahmebohrungen 19 der ersten mechanischen Komponente 7 erfolgen; alternativ können die Aufnahmebohrungen 19 in diesem Fall entfallen oder in geringerer Anzahl vorhanden sein.Alternatively or additionally, the supply of lubricant 17th also from an opening at the end 25th the camshaft 2 at their first end 6th not through mounting holes 19th . The end opening 25th For this purpose, the lubricant is preferably located at least in some areas on the underside in an oil drain collector (not shown here) 17th that from the first mechanical component 7th runs, catches and through the end opening 25th into the cavity 4th the camshaft 2 brings in. In this case, internal lubrication can also be provided through the mounting holes 19th the first mechanical component 7th respectively; alternatively, the mounting holes 19th in this case are omitted or available in fewer numbers.

Claims

Internal combustion engine with a cylinder head (1) and a lubricant circuit, characterized in that a camshaft (2) coming from a first mechanical component (7) of the cylinder head (1) designed as a camshaft adjuster (8) is used to lubricate the first mechanical component (7 ) the lubricant (17) used is supplied bypassing a lubricant sump or a lubricant storage container, and that a second mechanical component arranged in the cylinder head (1) is lubricated within the cylinder head (1) by a lubricant mist (24) formed by the lubricant (17) which, when the camshaft (2) rotates, exits directly or indirectly from the at least partially hollow camshaft (2) arranged in the cylinder head (1) due to the centrifugal force.

Internal combustion engine after Claim 1 , characterized in that the camshaft (2) has at least one lubricant outlet opening (21).

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that several lubricant outlet openings (21) with different diameters and / or cross-sections are provided.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the lubricant outlet opening (21) rotates with the camshaft (2).

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the second mechanical component (15) is a roller rocker arm (16).