DE10025658B4

DE10025658B4 - Brennkraftmaschine mit einem staubdicht verschlossenen Zahnriemenraum

Info

Publication number: DE10025658B4
Application number: DE2000125658
Authority: DE
Inventors: Werner Lemme; Kai Tedsen; Wolfgang Strusch
Original assignee: Deutz AG
Current assignee: Deutz AG
Priority date: 2000-05-24
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2020-05-25
Also published as: DE10025658A1

Abstract

Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle und eine Nockenwelle drehbar gelagert sind und wobei weiterhin eine Ölpumpe vorgesehen ist, wobei zumindest die Nockenwelle über einen in einem öltrockenen von einer Deckelvorrichtung zur Umgebung hin unter Einfügung einer Dichtung staubdicht verschlossenen Bereich der Brennkraftmaschine angeordneten Zahnriemen angetrieben sind und wobei die Deckelvorrichtung eine axiale Öffnung in Verlängerung der Kurbelwelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelvorrichtung über eine als Gummiprofil (7a, 7b) ausgebildete Dichtung gegenüber der Brennkraftmaschine abgedichtet ist und dass die durch die axiale Öffnung (9, 9a) in Verlängerung der Kurbelwelle ein Wellenfortsatz der Kurbelwelle durchragt und dass die Öffnung über eine an dem Wellenfortsatz befestigte und mit der Deckelvorrichtung zusammenwirkende Dichtscheibe (10) abgedichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle und eine Nockenwelle drehbar gelagert sind und wobei weiterhin eine Ölpumpe vorgesehen ist, wobei zumindest die Nockenwelle über einen in einem öltrockenen von einer Deckelvorrichtung zur Umgebung hin unter Einfügung einer Dichtung staubdicht verschlossenen Bereich der Brennkraftmaschine angeordneten Zahnriemen angetrieben sind und wobei die Deckelvorrichtung eine axiale Öffnung in Verlängerung der Kurbelwelle aufweist.
Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der US 4,480,609 bekannt. Diese Brennkraftmaschine weist einen Zahnriemenantrieb der Nockenwelle auf, der von einer Deckelvorrichtung zur Umgebung hin verschlossen ist. Diese Deckelvorrichtung ist über eine schwammartige Dichtung zur Brennkraftmaschine hin abgedichtet. Eine solche schwammartige Dichtung kann sich aber im Laufe der Zeit mit festen und flüssigen Verunreinigungen voll saugen und somit den störungsfreien Betrieb des Zahnriemens beeinträchtigen. Weiterhin weist die Deckeleinrichtung im Bereich der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine eine Öffnung auf, durch die hindurch ein Riemenrad in nicht näher dargestellter Form an der Kurbelwelle befestigt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese geschilderten Nachteile zu vermeiden und insgesamt die Wartungsintervalle des Zahn riemens zu verlängern.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Deckelvorrichtung über eine als Gummiprofil ausgebildete Dichtung gegenüber der Brennkraftmaschine abgedichtet ist und dass durch die axiale Öffnung in Verlängerung der Kurbelwelle ein Wellenfortsatz der Kurbelwelle durchragt und dass die Öffnung über eine an dem Wellenfortsatz befestigte und mit der Deckelvorrichtung zusammenwirkende Dichtscheibe abgedichtet ist. Zunächst einmal hat sich herausgestellt, dass, insbesondere bei den heutigen Riemenwerkstoffen, höhere Betriebstemperaturen auch bei höheren übertragenen Leistungen zugelassen werden können. Somit ist der von der Deckelvorrichtung abgeschlossene öltrockene Raum dicht zur Umgebung hin verschließbar. Ein solcher dichter Verschluss wird über Gummiprofile gegenüber der Brennkraftmaschine hergestellt. Diese Gummiprofile können an der Deckelvorrichtung montiert (beispielsweise angeklippst) oder auch anvulkanisiert werden. Durch derartige Gummiprofile ist insbesondere in Zusammenhang mit einer bei der Montage der Deckelvorrichtung aufgebrachten Vorspannung durch beispielsweise entsprechende Verschraubungen eine in weiten Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine zuverlässige Abdichtung gegeben. Die Öffnung, durch die der Wellenfortsatz der Kurbelwelle durchragt, ist über eine an dem Wellenfortsatz befestigte und mit der Deckelvorrichtung zusammenwirkende Dichtscheibe abgedichtet.
Diese Dichtscheibe wirkt in Weiterbildung mit einer in der Deckelvorrichtung eingelassenen Ringnut in Form einer Labyrinthdichtung zusammen, wobei zusätzlich oder alternativ an der Deckelvorrichtung eine mit der Dichtscheibe zusammenwirkende Filzdichtringscheibe vorgesehen sein kann. Diese Abdichtung ist sowohl staubdicht als auch spritzwasserdicht (Reinigung der Brennkraftmaschine mit einem Hochdruckreiniger) ausgeführt.
In Weiterbildung der Erfindung ist an der geodätisch tiefsten Stelle der Deckelvorrichtung eine Öffnung vorgesehen, in die eine Gummitülle montiert ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass sich in dem öltrockenen Bereich ggf. sammelndes Kondenswasser durch die Gummitülle zur Umgebung hin entweichen kann, umgekehrt aber durch die dann dichtverschließende Gummitülle kein Spritzwasser in den Raum eindringen kann. Durch den entsprechend kleinen Durchmesser der Gummitülle ist das Eindringen von Staub in den Raum quasi ausgeschlossen. Bei entsprechend ausgebildeter Deckelvorrichtung kann es erforderlich und sinnvoll sein, zwei oder mehr entsprechende Öffnungen mit einer eingesetzten Gummitülle vorzusehen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Deckelvorrichtung eine zweigeteilte Abdeckhaube. Diese Ausbildung hat insbesondere Montagevorteile. So ist ein Teil der Abdeckhaube auch bei zusätzlich an den Kurbelwellenfortsatz montierten Keilriemenrad und aufgelegten Keilriemen zum Antrieb beispielsweise einer Lichtmaschine möglich, einen Teil der Abdeckhaube abzunehmen, um beispielsweise im Rahmen einer Inspektion oder Wartung den Zahnriemen zu kontrollieren. Die zweigeteilte Abdeckhaube ist durch entsprechend profilierte Gummiprofile zueinander abgedichtet. Dabei sind die Teile der Abdeckhaube in dem zusammenwirkenden Bereich so ausgebildet, dass die Teile ineinander greifen und so die Möglichkeit einer zuverlässigen Abdichtung geben.
In Weiterbildung der Erfindung ist an dem Wellenfortsatz ein weiteres Triebrad für einen zweiten Zahnriemen montiert, der ein Hilfsaggregat, vorzugsweise eine Hydraulikpumpe antreibt. Dieser zweite Zahnriemenraum ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung von einer weiteren Haube staubdicht abgedeckt, wobei diese Haube über Gummiprofile sowohl gegenüber der Deckelvorrichtung als auch durch entsprechende Ausgestaltung von Deckelteilen der Brennkraftmaschine gegenüber diesen abgedichtet ist. Dabei ist je nach Ausbildung und Anordnung der Haube auch an dieser zumindest eine Öffnung mit einer eingesetzten Gummitülle vorgesehen.
In weiteren Ausbildungen ist zwischen die Haube und die Abdeckhaube ein als Hohlkammerprofil oder mit einem U-förmigen Profil ausgebildetes Dichtprofil eingesetzt. Dieses Dichtprofil weist Klemmvorrichtungen zur Befestigung an der Abdeckhaube und endseitige Fortsätze auf. Dadurch ist das Dichtprofil einerseits problemlos montierbar und ermöglicht durch die Ausbildung mit einem Hohlkammerprofil oder einem U-förmigen Profil und mit endseitigen Fortsätzen den Ausgleich von Fertigungstoleranzen zwischen den zu verbindenden Bauteilen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben sind.
Es zeigen:
1: eine zweigeteilte Abdeckhaube,
2: eine zweigeteilte Abdeckhaube mit zusätzlicher Haube für einen zweiten Zahnriemen,
3: ein Dichtprofil zwischen Abdeckhaube und zusätzlicher Haube und
4: eine Abdeckhaube, auf welche das Dichtprofil gemäß
3 montiert wird.
Bei der nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine handelt es sich um eine insbesondere selbstzündende direkteinspritzende Brennkraftmaschine mit einer hochliegenden Nockenwelle, wobei die Nockenwelle und die Ölpumpe 2 über einen Zahnriemen von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben werden. Dieser Antrieb ist auf der dem Schwungrad der Brennkraftmaschine gegenüberliegenden Stirnseite direkt außen auf das Kurbelgehäuse aufgesetzt und besteht zumindest aus einem an der Kurbelwelle befestigten Zahnriementreibrad, dem Zahnriemen, einem getriebenen Nockenwellen-Zahnriemenrad, einem getriebenen Ölpumpen-Zahnriemenrad 1 und einer Spannrolle. Dabei ist die von dem Ölpumpen-Zahnriemenrad 1 angetriebene Ölpumpe 2 seitlich in einem Steg des Kurbelgehäuses bzw. des vorderen Deckels angebracht und ragt durch eine Öffnung in diesen Steg bzw. dem vorderen Deckel in den eigentlichen Zahnriemenraum 3. Die Ölpumpe 2 ist seitlich an dem Kurbelgehäuse angeschraubt und an diesem über zwei gegenüberliegende Passstifte genau fixiert. Damit die Ölpumpe 2, die nach der Montage des vorderen Deckels an dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine montiert wird, problemlos ohne Beschädigung der Dichtung gegenüber dem vorderen Deckel montiert werden kann, weist die vordere Dichtfläche 4 der Ölpumpe 2 eine Schräge, insbesondere zwischen 2° und 10° auf. Dies hat den Vorteil, dass beim Aufsetzen der Ölpumpe 2 auf die Passstifte die vordere Dichtfläche 4 noch nicht oder gerade erst mit dem vorderen Deckel zusammenwirkt und erst während des Anziehens der Befestigungsschrauben die umlaufende Ölpumpen-Gummiprofildichtung 5 zur Anlage an dem vorderen Deckel kommt. Zur leichteren Montage ist die Öffnung in dem vorderen Deckel bzw. dem Steg des Kurbelgehäuses als Langloch-Durchsteckloch ausgebildet.
Die Deckelvorrichtung zur staubdichten Abdeckung des Zahnriemenraums 3 besteht aus einer zweigeteilten Abdeckhaube 6a, 6b. Die Abdeckhaube 6a ist mit einem zu dem vorderen Deckel weisenden Dichtprofil 7a und einem zu der Abdeckhaube 6b weisenden Dichtprofil 7c versehen. Diese Dichtprofile 7a, 7c können, wie im übrigen auch alle anderen Dichtungen, anvulkanisiert oder in sonst wie geeigneter Form an den entsprechenden Bauteilen befestigt sein. Die Abdeckhaube 6a wird mittels Schrauben, die durch entsprechende Schrauböffnungen 8 hindurchgeführt werden, an dem vorderen Deckel festgeschraubt. Die Abdeckhaube 6a weist eine axiale Öffnung 9 auf, durch die ein Wellenfortsatz der Kurbelwelle hindurchragt, wobei an dem Wellenfortsatz eine Dichtscheibe 10 und davor je nach Bedarf ein oder mehrere Keilriemenräder befestigt sind. Die Dichtscheibe 10 weist einen ringzylinderförmigen Fortsatz 11 auf, der im montierten Zustand mit einer in der Abdeckhaube 6a eingelassenen Ringnut 12 zusammenwirkt. Zusätzlich kann hier noch an geeigneter Stelle eine Filzdichtringscheibe angeordnet werden. Durch diese Ausbildung ist sichergestellt, dass an diesem Bereich auftreffendes Spritzwasser sicher an einem Eindringen in den Zahnriemenraum gehindert wird. Oberhalb der Öffnung 9 ist eine Ausbuchtung 13 in die Abdeckhaube 6a eingelassen, hinter der sich das Nockenwellen-Zahnriemenrad befindet.
Die Abdeckhaube 6b wird seitlich auf das Dichtprofil 7c der Abdeckhaube 6a aufgesteckt und unter Einfügung eines Dichtprofils 7b ebenfalls an dem vorderen Deckel festgeschraubt. Die Abdeckhaube 6b weist an der geodätisch tiefsten Stelle eine Öffnung auf, in die eine Gummitülle 14 eingesetzt ist. Durch diese Gummitülle kann beispielsweise in dem Zahnriemenraum sich sammelndes Kondenswasser abfließen, während aber umgekehrt ein Eindringen von Feuchtigkeit oder Schmutz von der Umgebung in den Zahnriemenraum 3 ausgeschlossen ist. Die Abdeckhaube 6b wird für eine leichte Kontrolle des Zahnriemens und der in diesem Bereich angeordneten Spannrolle getrennt von der Abdeckhaube 6a montiert.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist zusätzlich zu dem zuvor genannten Nockenwellen-Zahnriemenrad davorliegend ein weiteres Zahnriemenrad montiert, das durch die Öffnung 9a der Abdeckhaube 6a hindurchragt. Die Abdeckhaube 6a und 6b ist ansonsten weitgehend wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ausgebildet. Dieses weitere Kurbelwellen-Zahnriemenrad treibt über einen weiteren Zahnriemen das Zahnriemenrad einer oder mehrerer Hydraulikpumpen an, die gegenüberliegend zu der Ölpumpe 2 auf der anderen Seite der Brennkraftmaschine seitlich an das Kurbelgehäuse auf einem Trägerrahmen befestigt sind. Dieser zweite zwischen dem vorderen Deckel und dem zweiten Zahnriemen gebildete Zahnriemenraum 3a wird von einer Haube 15 abgedeckt, die wiederum unter Einfügung eines Dichtprofils 7d zu dem vorderen Deckel und zu der Abdeckhaube 6a hin abgedichtet ist. Zur Überbrückung der Fertigungstoleranzen zwischen der Abdeckhaube 6a und dem vorderen Deckel ist in diesem Bereich das Dichtprofil 7d besonders stark profiliert und vorzugsweise als Hohlkammerprofil ausgebildet. Dieses Dichtprofil 7d ist mit einem U-förmigen Profil (3) ausgebildet und weist Klemmvorrichtungen 16a, 16b zur Befestigung an der Abdeckhaube 6a (4) und endseitige Fortsätze 17 auf. Dadurch ist das Dichtprofil einerseits problemlos montierbar und ermöglicht durch die Ausbildung mit einem Hohlkammerprofil oder einem U-förmigen Profil und mit endseitigen Fortsätzen den Ausgleich von Fertigungstoleranzen zwischen den zu verbindenden Bauteilen. An der Haube 15 ist bei Bedarf an deren geodätisch tiefster Stelle eine weitere Öffnung vorgesehen, in die eine weitere Gummitülle eingesetzt sein kann.

Claims

Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle und eine Nockenwelle drehbar gelagert sind und wobei weiterhin eine Ölpumpe vorgesehen ist, wobei zumindest die Nockenwelle über einen in einem öltrockenen von einer Deckelvorrichtung zur Umgebung hin unter Einfügung einer Dichtung staubdicht verschlossenen Bereich der Brennkraftmaschine angeordneten Zahnriemen angetrieben sind und wobei die Deckelvorrichtung eine axiale Öffnung in Verlängerung der Kurbelwelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelvorrichtung über eine als Gummiprofil (7a, 7b) ausgebildete Dichtung gegenüber der Brennkraftmaschine abgedichtet ist und dass die durch die axiale Öffnung (9, 9a) in Verlängerung der Kurbelwelle ein Wellenfortsatz der Kurbelwelle durchragt und dass die Öffnung über eine an dem Wellenfortsatz befestigte und mit der Deckelvorrichtung zusammenwirkende Dichtscheibe (10) abgedichtet ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtscheibe (10) mit einer in der Deckelvorrichtung eingelassene Ringnut (12) in Form einer Labyrinth-Dichtung zusammenwirkt.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Deckelvorrichtung eine mit der Dichtscheibe (10) zusammenwirkende Filzdichtringscheibe vorgesehen ist.
Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der geodätisch tiefsten Stelle der Deckelvorrichtung eine Öffnung vorgesehen ist, in die eine Gummitülle (14) montiert ist.
Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelvorrichtung eine zweigeteilte Abdeckhaube (6a, 6b) ist.
Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über ein an dem Wellenfortsatz montiertes weiteres Triebrad ein zweiter Zahnriemen angetrieben ist, der ein Hilfsaggregat, vorzugsweise eine Hydraulikpumpe antreibt.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zahnriemenraum von einer weiteren Haube (15) staubdicht abgedeckt ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Haube (15) und die Abdeckhaube (6a) ein Dichtprofil (7d) eingesetzt ist, das als Hohlkammerprofil oder mit einem U-förmigen Profil ausgebildet ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtprofil (7d) mit Klemmvorrichtungen (16a, 16b) zur Befestigung an der Abdeckhaube (6a) versehen ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtprofil (7d) endseitige Fortsätze (17) aufweist.