CN102536497B - 带有顶置式凸轮轴的内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有顶置式凸轮轴(1)的内燃机。凸轮轴(1)支承在轴承(2、3)中。气缸盖(6)与凸轮轴(1)一起借助气缸盖螺钉(14)固定在气缸体(9)上。轴承盖(7)通过轴承盖螺钉(11、12、13)固定在气缸盖(6)上。每个轴承盖(7)有三个孔(21、22、23)用于轴承盖螺钉(11、12、13)，以及除此之外还有第四孔(24)用于气缸盖螺钉(14)。

Description

带有顶置式凸轮轴的内燃机

技术领域

本发明涉及一种带有顶置式凸轮轴的内燃机。凸轮轴支承在轴承中，该轴承分别有一个下半轴瓦作为气缸盖的一体组成部分和一个上半轴瓦作为轴承盖的一体组成部分。气缸盖与凸轮轴一起借助气缸盖螺钉固定在气缸体上。轴承盖通过轴承盖螺钉固定在气缸盖上。

背景技术

由出版物DE3541700A1已知一种内燃机，它有至少一个顶置式凸轮轴。该凸轴轮的支承部位借助轴承盖固定在气缸盖上。在这里，两个需要的轴承盖螺钉之一设计为空心螺钉，用于将气缸盖固定在气缸体上的螺钉可以穿过它的轴向通孔。

由此可以将气缸盖与凸轮轴预装配为组件，然后通过气缸盖螺钉固定此组件，所述气缸盖螺钉部分在轴承盖螺钉的轴向通孔内导引。因此可以在事先不拆卸凸轮轴的情况下，实施气缸盖螺钉的拧紧和气缸盖的装配。

为此，为了预装配由气缸盖、凸轮轴和轴承盖组成的气缸盖组件，需要不符合标准的空心螺钉，以便将轴承盖固定在气缸盖上并因而将凸轮轴固定在气缸盖上。对于将气缸盖固定在气缸体上的气缸盖螺钉，也需要有非标准螺钉头的特殊螺钉，为的是使它们能借助相应的专用工具穿过空心螺钉进行装配。

发明内容

本发明的目的是，创造一种带有顶置式凸轮轴的内燃机，其中，不仅由凸轮轴与凸轮轴轴承组成的气缸盖组件，而且包括气缸体和用螺钉固定在该气缸体上面的气缸盖组件的发动机缸体，均有标准化的螺钉连接。

上述目的按照一种带有顶置式凸轮轴的内燃机来实现，其中，所述凸轮轴支承在轴承中，其中，气缸盖与凸轮轴一起借助气缸盖螺钉安装在气缸体上，以及轴承盖通过轴承盖螺钉固定在气缸盖上，以及其中，每个轴承盖有三个孔用于轴承盖螺钉，以及除此之外还有至少一个第四孔用于至少一个气缸盖螺钉。

这种内燃机的优点是，已含有凸轮轴的气缸盖组件，通过分别借助三个轴承盖螺钉固定轴承盖，可以与气缸盖的装配无关地预装配。此外这种内燃机还有一个优点是，尽管由于在气缸盖上有预装配的凸轮轴而使空间狭窄，但仍然可以通过标准的螺钉连接，将此气缸盖组件作为单元装配在气缸体上或在需要时拆卸，无需为了达到气缸盖与气缸体的螺钉连接，从气缸盖上拆除各轴承盖和凸轮轴。

为达到这一点，每个轴承盖并不按惯例只有两个用于轴承盖螺钉的孔，而是有三个孔。由此可以在轴承盖的其中一端，在两个轴承盖螺钉之间再设第四孔，气缸盖可借助气缸盖螺钉穿过它与气缸体连接。因此可以在阀孔的邻近，借助相应的气缸盖螺钉固定气缸体每个气缸的气缸盖区域，并因而使气缸盖密封件的压紧力均匀分布在气缸盖组件上。

在这里规定，提供凸轮轴轴承的下半轴瓦作为气缸盖的一体组成部分，以及提供上半轴瓦作为轴承盖的一体组成部分。此外规定，在轴承盖的第一端设第一孔用于第一轴承盖螺钉，以及在轴承盖对置的第二端设第二和第三孔用于轴承盖螺钉，并在第二与第三孔之间设第四孔。采用这种轴承盖，可以达到凸轮轴可靠的滑动支承，其中，通过将两个孔以这样的方式设置在轴承盖的第二端上，亦即将用于气缸盖螺钉的第四孔设置在中央以及第二和第三孔对称于此中央孔布置，可以保证气缸盖螺钉均匀分布在气缸盖中央区内，而在气缸盖外部区或边缘区内，则可以将气缸盖螺钉定位在轴承盖区域之外。由此达到在气缸盖的中央区以及两个边缘区内气缸盖螺钉均匀的分布。

按本申请另一种实施形式，在轴承盖内的孔排列成Y形，其中，有第一轴承盖螺钉的第一端构成Y形的脚，以及第二和第三孔设在Y形端头。在Y形的分叉处设用于气缸盖螺钉的第四孔。通过这些孔在轴承盖内的Y形布局，可以保证轴承盖的负荷均匀传给气缸盖，以及设在分叉处的孔并不削弱轴承盖。

按本申请另一种实施形式，前三个孔有相同的直径，而第四孔有比前三个孔大的直径。这是有利的，因为由此气缸盖螺钉的螺钉头可以穿过第四孔。在这里可以采取措施减小第四孔，即，只要将气缸盖螺钉设计为一种在螺钉头内有工具内啮合槽的螺钉，而前三个孔与气缸盖内的螺纹孔相符，以及仅须提供足够的空隙，用于插入各自轴承盖螺钉的螺纹段。

可以证明，对于处于生产中的气缸盖，前三个孔的内径与M5或M6螺钉的杆相匹配就够了。对于在Y形的分叉处的第四孔，采用与螺钉头内有工具内啮合槽的螺钉的螺钉头相适应的内径。

此外还规定，轴承盖螺钉与气缸盖螺钉互相平行并与凸轮轴的轴线成直角定向。这种成直角、平行的布局，使得不仅在气缸盖内而且在气缸体内加工螺纹孔更加容易，不过若必须进一步减小气缸盖宽度，气缸盖螺钉也可以相对于凸轮轴的轴线成一定夹角(非直角)地装入。

在气缸盖上分别设用于进气阀的第一凸轮轴和与第一凸轮轴平行定向用于排气阀的第二凸轮轴，它们与其轴承和气缸盖一起构成预装配的气缸盖组件。如已在上面简略提及的那样，这种预装配的气缸盖组件带来的优点是，为了装配和分解，无须首先装配或拆卸各轴承盖以及装入或取出凸轮轴，由此才能旋紧或拆除在中央的连接气缸盖与气缸体的气缸盖螺钉。确切地说，基于上述这些实施形式，通过轴承盖的特殊构型和在轴承盖内的第四孔，现在整个气缸盖组件有可能用标准螺钉进行装配或分解，由此既能在生产时也能在修理和维护时缩短装配时间和降低费用。

此外还规定，气缸体的每个气缸设至少两个进气阀和两个排气阀，其中，在凸轮轴上两个到三个凸轮并列设在两个轴承盖之间，使它们得到可靠的支承。这种凸轮需要大的空间，尤其若在凸轮轴上应设许多凸轮时，这些凸轮抗扭地但可轴向移动地安装在凸轮轴上，为的是能根据发动机角参数(Motoreckdaten)，如气缸间距和在相应的阀间距时的气缸孔，改变阀不同的打开和关闭时间。

若采用两级气门传动机构的阀作为进气阀，它要求每个阀三个凸轮，则显然的是，在气缸盖上存在的空间不够，要求将部分气缸盖螺钉设在轴承盖位置的下方。使用一种有滑动凸轮的气阀传动机构，对于滑动凸轮的轴向移动运动也有空间需求，从而有利的是，将部分气缸盖螺钉设在轴承盖位置的下方，以及通过在轴承盖内的第四孔可以够到这些气缸盖螺钉。

附图说明

下面借助附图详细说明本发明技术主题的实施。

图1示意表示带有顶置式凸轮轴的内燃机的局部区横截面；以及

图2示意表示凸轮轴和轴承盖的俯视图。

具体实施方式

图1表示气缸盖6，它作为气缸盖组件20通过气缸盖密封件25固定在气缸体9上。气缸盖组件20有至少一个顶置式凸轮轴1，它支承在轴承2内。轴承2有下半轴瓦4，它是气缸盖6的一体组成部分。上半轴瓦5设在轴承盖7内。轴承盖7借助轴承盖螺钉11和12通过孔21与气缸盖6连接。气缸盖6与凸轮轴1以及与轴承2一起构成气缸盖组件20，其中，在轴承盖7中设第四孔24，穿过它可以操作气缸盖螺钉14，气缸盖组件20借助气缸盖螺钉14通过气缸盖密封件25与气缸体9气体密封和耐压地连接。轴承盖螺钉11、12与气缸盖螺钉14互相平行并与凸轮轴1的轴线8成直角定向。这种成直角、平行的布局，使得不仅在气缸盖6内而且在气缸体9内加工螺纹孔更加容易。

图1只表示了两个凸轮轴1之一，将它配备给例如两级气门传动机构的进气阀或有滑动凸轮的气阀传动机构的进气阀。在观察这种两级气门传动机构时，显然，对于在两级气门传动机构的情况下每一个阀需要的三个气阀传动机构凸轮而言，现有的空间严重不足，所以将部分气缸盖螺钉设置在轴承盖位置的下方。即使在使用一种有滑动凸轮的气阀传动机构，以及应根据发动机角参数，如气缸间距、气缸孔或阀间距，规定滑动凸轮的移动路径时，空间还是过于不足，所以需将部分气缸盖螺钉14设置在轴承盖7位置的下方。

图1表示，尽管空间不足，但仍能将预装配好的气缸盖组件20通过气缸盖密封件25借助气缸盖螺钉14固定，为了能操作气缸盖螺钉14，无需从气缸盖6拆除凸轮轴1和轴承盖7。为了装配气缸盖组件20，只是将气缸盖螺钉14穿过轴承盖7内的通孔，装入气缸盖孔26内，以及最后将其螺纹段27与气缸体9旋紧。

图2示意表示凸轮轴1和轴承2与3的俯视图，凸轮17和18设在轴承2与3之间。对于轴承2和3仅能部分看到上半轴瓦5，其中，轴承2和3有轴承盖7，在轴承盖7的第一端15设第一孔21，轴承盖螺钉11穿过它，为的是将轴承盖7的第一端15固定在气缸盖上。在轴承盖螺钉11的螺钉头下面安装垫片28。

轴承盖7的第二端16有两个孔22和23，用于轴承盖螺钉12和13，从而将轴承盖7可靠地固定，其中，轴承盖螺钉11、12和13是标准的M5螺钉或标准的M6螺钉。此外在轴承盖7内设第四孔24，气缸盖螺钉14可以穿过它，以便将预装配好的气缸盖组件20与气缸体连接。

在孔21至24中心之间用双点划线表示的最短连接形成Y形，其中，在轴承盖7的第一端15，第一轴承盖螺钉11穿过第一孔21固定在气缸盖上，以及在Y形的臂29和30的末端，第二和第三轴承盖螺钉12和13安装在孔22或23中。最后，在Y形中心分叉处设第四孔24，气缸盖螺钉可以将其螺钉头31穿过它，从而将如图1中所示的气缸盖组件20固定在气缸体上。

附图标记列表

1凸轮轴

2、3轴承

4下半轴瓦

5上半轴瓦

6气缸盖

7轴承盖

8凸轮轴的轴线

9气缸体

10分叉处

11、12、13轴承盖螺钉

14气缸盖螺钉

15(轴承盖的)第一端

16(轴承盖的)第二端

17、18凸轮

20气缸盖组件

21、22、23孔

24第四孔

25气缸盖密封件

26气缸盖孔

27螺纹段

28垫片

29、30臂

31螺钉头。

Claims (12)

1.一种带有顶置式凸轮轴(1)的内燃机，其中，所述凸轮轴(1)支承在轴承(2、3)中，其中，气缸盖(6)与凸轮轴(1)一起借助气缸盖螺钉(14)安装在气缸体(9)上，以及轴承盖(7)通过轴承盖螺钉(11、12、13)固定在气缸盖(6)上，以及其中，每个轴承盖(7)有三个孔(21、22、23)用于轴承盖螺钉(11、12、13)，以及除此之外还有至少一个第四孔(24)用于至少一个气缸盖螺钉(14)，其中，第四孔是通孔，并且气缸盖螺钉(14)设置在轴承盖(7)的位置的下方，其特征在于，气缸盖螺钉(14)的螺钉头可以穿过第四孔。

2.按照权利要求1所述的内燃机，其中，所述凸轮轴(1)的轴承分别有一个下半轴瓦(4)作为所述气缸盖(6)的一体组成部分。

3.按照权利要求1或2所述的内燃机，其中，所述凸轮轴(1)的轴承分别有上半轴瓦(5)作为所述轴承盖(7)的一体组成部分。

4.按照权利要求1所述的内燃机，其中，在所述轴承盖(7)的第一端(15)设第一孔(21)用于第一轴承盖螺钉(11)，以及在轴承盖(7)对置的第二端(16)设第二和第三孔(22、23)分别用于第二和第三轴承盖螺钉(12、13)，并在第二与第三孔(22、23)之间设第四孔(24)。

5.按照权利要求1所述的内燃机，其中，所述轴承盖(7)内的各孔(21-24)成Y形布置，其中，有第一轴承盖螺钉(11)的第一端(15)构成Y形的脚，以及其中，第二和第三孔(22、23)设在Y形端头，以及其中，在Y形的分叉处(10)设第四孔(24)。

6.按照权利要求1所述的内燃机，其中，所述前三个孔(21、22、23)有相同的直径，而第四孔(24)有比所述前三个孔(21、22、23)更大的直径。

7.按照权利要求1所述的内燃机，其中，所述前三个孔(21、22、23)的内径与M5或M6型螺钉的杆相配。

8.按照权利要求1所述的内燃机，其中，第四孔(24)的内径与气缸盖螺钉的螺钉头相配，该气缸盖螺钉在螺钉头内有工具内啮合槽。

9.按照权利要求1所述的内燃机，其中，所述轴承盖螺钉(11、12、13)与气缸盖螺钉(14)互相平行并定向成与所述凸轮轴(1)的轴线(8)垂直。

10.按照权利要求1所述的内燃机，其中，在所述气缸盖(6)上分别设有用于进气阀的第一凸轮轴和与第一凸轮轴平行定向用于排气阀的第二凸轮轴，它们装配成气缸盖组件(20)。

11.按照权利要求10所述的内燃机，其中，所述气缸体(9)的每个气缸分别设两个进气阀和两个排气阀，以及其中，分别有两个凸轮(17、18)在两个轴承盖(7)之间并列地设置在凸轮轴(1)上。

12.按照权利要求1所述的内燃机，其中，在凸轮轴(1)上设置处于两个轴承盖(7)之间的滑动凸轮。