DE102005030914A1 - Combustion engine camshaft wear and functional test procedure views camshaft under stroboscopic lighting through transparent windows in valve cover - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung von Verschleiß und/oder der Funktion von Funktionselementen einer Brennkraftmaschine nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Ventilkammerdeckel zur Verwendung in der oben genannten Brennkraftmaschine nach den Merkmalen des Patentanspruchs 8The The invention relates to a method for testing wear and / or wear the function of functional elements of an internal combustion engine according to the features of claim 1. Furthermore, the invention relates a valve chamber cover for use in the above-mentioned internal combustion engine according to the features of claim 8
Der Ventilkammerdeckel schließt den oberen Teil einer Brennkraftmaschine ab und weist üblicherweise einen Öleinfüllstutzen sowie eine Öffnung zum Austritt der Durchblasgase auf. Des weiteren sind die bisher bekannten Lösungen im Bereich der Ventilkammerdeckel aus einem einzigen, festen und nicht transparenten Material gefertigt. Als Materialien werden derzeit Metalle (Aluminium, Magnesium, Stahlblech) oder Kunststoff (Duroplaste, Thermoplaste) eingesetzt. Die Ventilkammerdeckel schützen und verbergen im Allgemeinen den Ventiltrieb, bestehend aus Zahnriemen oder Steuerkette, Nockenwellen, Nockenwellenverstellantriebe und die Ventile selbst. Da hier zur Schmierung Öl verwendet wird und die Teile beim Betrieb der Brennkraftmaschine zum Teil unter hohen Drehzahlen betrieben werden, kommt es hier zu aufspritzendem Öl, weswegen der Ventilkammerdeckel dicht mit dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine verbunden ist. Moderne Ventiltriebe müssen heutzutage nicht mehr gewartet oder eingestellt werden. Einziges Verschleißteil hierbei ist der Steuerriemen oder die Steuerkette, die regelmäßig beim Service geprüft oder getauscht werden müssen. Die Überprüfung einer Steuerkette erfordert deshalb immer viel Aufwand, da hierzu der Ventilkammerdeckel demontiert werden muss. Da dieser häufig als Bauteilträger verwendet wird, zum Beispiel für Komponenten wie Kabelbäume, Sensoren, Saugrohrabstützungen, Design- und Akustikabdeckung, Zündkabel, Zündkerzen usw. ergibt sich ein immenser Zeitfaktor allein zur Verschleißprüfung des Ventiltriebs. Bei Verschleiß im Nockenwellenlager fängt bei hohen Drehzahlen aufgrund von verschleißbedingtem Lagerspiel der hintere Bereich der Nockenwelle, also der Bereich gegenüber dem Steuerriemen oder der Steuerkette, an zu schwingen. Dieses kann bis zu einem Reißen des Zylinderkopfes in diesem Bereich aufgrund der erhöhten Belastung führen. Auch hier ist es derzeit notwendig den Ventildeckel abzubauen um das Lagerspiel zu prüfen. Nachteilig ist weiterhin, dass bestimmte Problemfälle bevorzugt bei laufender Brennkraftmaschine geprüft werden müssen, welches bei demontiertem Ventilkammerdeckel nicht möglich ist.Of the Valve chamber cover closes the upper part of an internal combustion engine and usually has an oil filler neck as well as an opening to exit the blow-by gases. Furthermore, they are so far known solutions in the range of the valve chamber cover from a single, firm and not made of transparent material. As materials are currently Metals (aluminum, magnesium, steel sheet) or plastic (thermosets, Thermoplastics) used. The valve chamber covers protect and hide generally the valvetrain consisting of toothed belt or timing chain, Camshafts, camshaft adjusting drives and the valves themselves. Da here for lubrication oil is used and the parts in the operation of the internal combustion engine partly operated at high speeds, it comes here to splashing oil, why the valve chamber cover tight with the cylinder head of the engine connected is. Modern valve trains do not need these days anymore be serviced or adjusted. Only wearing part here is the timing belt or timing chain used regularly at the Service tested or have to be exchanged. The review of a Timing chain therefore always requires a lot of effort, since this is the Valve chamber cover must be dismantled. As this is often called component carrier is used, for example Components like harnesses, Sensors, Saugrohrabstützungen, Design and acoustic cover, ignition cable, spark etc. results in an immense time factor alone for the wear test of Valve train. When worn in the Camshaft bearing catches at high speeds due to wear-dependent bearing clearance of the rear Area of the camshaft, so the area opposite the timing belt or the Timing chain to swing on. This can be up to a tearing of the Cylinder head in this area due to the increased load to lead. Again, it is currently necessary to reduce the valve cover order to check the bearing clearance. Another disadvantage is that certain problem cases preferred must be tested with the internal combustion engine, which is disassembled Valve chamber cover not possible is.
Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Prüfverfahren und einen Ventilkammerdeckel anzugeben, welche eine Prüfung der Funktion oder des Verschleißes von Funktionselementen im zusammengebauten Zustand der Brennkraftmaschine erlauben. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 8 gelöst.task The invention therefore provides a test method and a valve chamber cover indicate which one exam the function or the wear of functional elements in the assembled state of the internal combustion engine allow. This object is achieved by the features of claims 1 and 8 solved.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß erfolgt die Prüfung des Verschleiß und/oder der Funktion von Funktionselementen einer Brennkraftmaschine, welche in der Abdeckung derselben angeordnet sind, durch ein für das menschliche Auge transparenten Bereich innerhalb der Gehäusewandung oder der Abdeckung. Die Abdeckung oder Gehäusewandung ist dabei bevorzugt ein Ventilkammerdeckel und die Funktionselemente können beispielsweise eine Steuerkette, einen Riementrieb, die Nockenwellen, eine Verstelleinheit der Nockenwellen oder die Ventile selbst sein. Durch Integration eines oder mehrerer transparenter Bereiche in den Ventilkammerdeckel wird der Blick auf die Bauteile im Zylinderkopf wie zum Beispiel Ventiltrieb oder Kettentrieb freigegeben. So können diese jetzt visuell auch am laufenden Motor vor und nach Einstellarbeiten am Ventiltrieb, zum Beispiel einem Austausch der Steuerkette, überprüft werden. Besondere Vorteile bietet diese Kontrollmöglichkeit bei Brennkraftmaschinen, welche einen Ventilkammerdeckel mit integrierten Nockenwellenlagern haben, da diese Motoren in der Werkstatt, nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand zerlegt werden können und ins Fertigungswerk eingeschickt werden müssen. Neben den starren Ventiltrieben ist diese visuelle Kontrollmöglichkeit auch besonders geeignet zur Prüfung variabler Ventiltriebe, da hier zusätzlich die Funktion des Stellmotors überprüft werden kann. Die mechanischen Endanschläge der Stellantriebe sind derzeit die Begrenzungspunkte der variablen Ventilsteuerzeiten, deshalb müssen diese Komponenten mit sehr engen Toleranzen und unter hohen Kosten hergestellt werden. Durch eine optische visuelle Prüfung besteht die Möglichkeit nach Montage nach dem Zusammentreffen aller tatsächlicher Bauteiltoleranzen zum Beispiel zwei Referenzpunkte anzufahren und diesen Punkt im Motormanagement abzuspeichern. Diese Softwarejustage bietet nicht nur bei der Erstmontage Vorteile sondern auch im Servicefall in der Werkstatt. Des weiteren kann auch das Schwingverhalten der Nockenwelle im Bereich des nicht durch den Steuerriemen oder die Steuerkette festgelegten Lagers bei laufender Brennkraftmaschine visuell geprüft werden.According to the invention the exam of wear and / or the function of functional elements of an internal combustion engine, which in the cover of the same are arranged, by a for the human Eye transparent area within the housing wall or the cover. The cover or housing wall is preferably a valve chamber cover and the functional elements can For example, a timing chain, a belt drive, the camshaft, be an adjustment of the camshaft or the valves themselves. By Integration of one or more transparent areas in the valve chamber cover becomes the view of the components in the cylinder head such as valve train or chain drive released. So now they can visually too on the running engine before and after adjustments to the valve train, For example, an exchange of the timing chain, to be checked. Special advantages offers this control option Internal combustion engines, which integrated a valve chamber cover Camshaft bearings do not have, since these engines in the workshop, not or can be disassembled only with great effort and into the production plant must be returned. In addition to the rigid valve trains, this is a visual check option also especially suitable for testing Variable valve trains, since the function of the servomotor is also checked here can. The mechanical end stops The actuators are currently the boundary points of the variable Valve timing, therefore, need these components with very tight tolerances and high costs getting produced. By a visual visual examination exists the possibility after assembly after the coincidence of all actual component tolerances for Example to approach two reference points and this point in the engine management save. This software adjustment does not only provide for the initial installation Advantages but also in case of service in the workshop. Furthermore can also the vibration behavior of the camshaft in the area of not through the timing belt or timing chain specified bearing visually inspected while the internal combustion engine is running.
Ein weiterer Vorteil, gerade in heutiger Zeit besteht darin, diese transparenten Bereiche für Stylingzwecke einzusetzen. Diese transparenten Bereiche erlauben einen Blick in das Motorinnere und auf bewegte Bauteile und dadurch lässt sich Technik zeigen und erleben. Die visuelle Prüfung auf Verschleiß oder Funktion erfolgt somit durch den transparenten Bereich in dem Ventilkammerdeckel wobei bei der Prüfung beispielsweise Vergleiche zwischen Fixpunkten und Markierungen verschiedener Teile zueinander vorgenommen werden können bzw. verschieden Toleranzfelder gegeneinander abgeglichen werden können.Another advantage, especially today, is to use these transparent areas for styling purposes. This transparent example They allow a view of the inside of the engine and of moving components, allowing technology to be demonstrated and experienced. The visual check for wear or function thus takes place through the transparent area in the valve chamber cover, wherein, for example, comparisons between fixed points and markings of different parts can be made to one another or different tolerance fields can be matched against one another.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung läst sich die Funktion und/oder der Verschleiß zwischen Antriebskette bzw. Antriebsriemen und dem Zahnkranz der Nockenwelle über einen optischen Vergleich vorgegebener Markierungen auf Antriebskette und Antriebsriemen und Zahnkranz der Nockenwelle vornehmen.According to one advantageous embodiment of the invention, the function and / or the wear between Drive chain or drive belt and the sprocket of the camshaft on a optical comparison of specified markings on the drive chain and drive the belt and sprocket of the camshaft.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im Bereich des transparenten Bereichs der Gehäusewandung oder der Wandabdeckung eine Leuchtquelle angeordnet. Diese kann im äußeren Umgebungsbereich der Gehäusewandung oder der Abdeckung liegen, oder bevorzugt im Inneren oder hinter der Abdeckung angeordnet sein. Mittels dieser Leuchtquelle ist es nun möglich den interessierenden Bereich des Funktionselementes auszuleuchten. Zur Aktivierung der Leuchtquelle ist vorgesehen, dass diese über das Öffnen einer Brennkraftmaschinenabdeckung, vorzugsweise der Motorhaube, aktiviert wird. Das heißt also, dass im standardmäßigen Fahrbetrieb die Leuchtquelle ausgeschaltet ist und nur bei stehendem Fahrzeug und geöffneter Motorhaube die Leuchtquelle automatisch angeschaltet wird.According to one advantageous embodiment is in the range of the transparent area the housing wall or the wall cover a light source arranged. This can in the outer environment the housing wall or the cover, or preferably inside or behind be arranged the cover. It is by means of this light source now possible to illuminate the area of interest of the functional element. To activate the light source is provided that this on the opening of a Engine cover, preferably the hood activated becomes. This means So that in the standard driving mode the light source is switched off and only when the vehicle is stationary and opened Hood the light source is turned on automatically.
Zur Prüfung von im Betrieb rotierenden Teilen ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Stroboskoplampe im Bereich des transparenten Bereichs der Gehäusewandung oder der Abdeckung angeordnet. Gerade wenn es darum geht rotierende oder oszillierende Funktionselemente zu prüfen, ist es vorteilhaft, wenn eine Stroboskoplampe mit einer zur Oszillation oder Rotation korrespondierende Frequenz das Funktionselement beleuchtet. Hierdurch lassen sich dann die hochfrequenten Bewegungen sichtbar machen. Die Aktivierung der Stroboskoplampe beim Betrieb der Brennkraftmaschine kann hierbei über das Brennkraftmaschinensteuergerät erfolgen. Auch hier kann die Stroboskoplampe im Inneren der Gehäusewandung oder hinter der Abdeckung angeordnet sein oder auch außen vor der Abdeckung und durch den transparenten Bereich in das Innere hineinleuchten.to exam of rotating parts in operation is according to an embodiment of the invention a stroboscopic lamp in the area of the transparent area of the housing wall or the cover arranged. Especially when it comes to rotating or To test oscillating functional elements, it is advantageous if a stroboscopic lamp with a corresponding to the oscillation or rotation Frequency illuminates the functional element. This can be done then visualize the high-frequency movements. The activation the stroboscopic lamp during operation of the internal combustion engine can in this case via the Engine control unit respectively. Again, the stroboscope lamp inside the housing wall or be arranged behind the cover or outside illuminate the cover and through the transparent area into the interior.
Alternativ hierzu lässt sich die Stroboskoplampe beim Betrieb der Brennkraftmaschine über ein externes Testgerät, welches beispielsweise an einen Diagnosestecker im Motorraum angeschlossen wird aktivieren.alternative to do so the stroboscopic lamp during operation of the internal combustion engine via a external test device, which is connected, for example, to a diagnostic connector in the engine compartment activate.
Die erfindungsgemäße Abdeckung für eine Brennkraftmaschine, vorzugsweise ein Ventilkammerdeckel, weist ein Gehäuse auf, welches bestimmte Funktionselemente abdeckt. Das Gehäuse kann dabei aus Kunststoff oder Metall bestehen und deckt dabei Funktionselemente wie beispielsweise den Kurbeltrieb oder bestimmte Aktuatoren ab. Ein vorgegebener Bereich innerhalb des Gehäuses ist für das menschliche Auge dabei transparent gestaltet, derart, dass wenigstens ein Funktionselement von außen durch den transparenten Bereich visuell geprüft werden kann. Die Prüfung kann dabei auf Verschleiß oder auf Funktion erfolgen. Da zum Teil im Inneren der Abdeckung zu aufspritzendem Öl oder Öldämpfen kommen kann, ist es vorteilhaft die Innenseite des transparenten Bereichs durch eine Beschichtung, beispielsweise Nanobeschichtung, mit einem Lotuseffekt zu versehen. Dadurch wird ein Anhaften von beispielsweise Öl oder Ölnebel an dem transparenten Bereich verhindert, so dass die Sicht im oder nach dem Betrieb der Brennkraftmaschine nicht blockiert wird.The Cover according to the invention for an internal combustion engine, preferably a valve chamber cover, has a housing, which covers certain functional elements. The housing can made of plastic or metal and covers functional elements such as the crank mechanism or certain actuators. A predetermined area within the housing is there for the human eye designed transparent, such that at least one functional element from the outside can be visually checked through the transparent area. The exam can doing so on wear or to function. Partly inside the cover, there may be spattering oil or oil vapor can, it is beneficial the inside of the transparent area by a coating, for example nanocoating, with a lotus effect to provide. This will cause adhesion of, for example, oil or oil mist prevents the transparent area, so that the view in or after the operation of the internal combustion engine is not blocked.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der transparente Bereich aus transparentem Material gebildet, wobei dieses in eine Öffnung der Abdeckung eingesetzt ist und mit dieser lösbar oder unlösbar verbunden wird. Die Verbindung kann dabei über eine Schraub- oder Klebverbindung bei Metall- oder Duroplast-Abdeckungen erfolgen, wobei in bestimmten Fällen auch eine Dichtung zwischen bestimmten Fenstern und Abdeckung vorgesehen werden muss. Das transparente Fenster kann hierbei aus Glas oder Kunststoff gefertigt sein. Bei thermoplastischen Abdeckungen können die oder das Fenster auch geschweißt werden, beispielsweise über Vibrations-, Ultraschall- oder Rotationsschweißverfahren.According to one advantageous embodiment of the invention is the transparent area formed of transparent material, which in an opening of the Cover is inserted and connected to this releasably or permanently becomes. The connection can be over a screw or Adhesive bond in metal or thermoset covers done, wherein in certain cases also provided a seal between certain windows and cover must become. The transparent window can be made of glass or Be made of plastic. For thermoplastic covers, the or the window also welded be, for example, over Vibratory, ultrasonic or rotary welding process.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Abdeckung im Bereich des transparenten Bereichs im Inneren der Abdeckung eine Leuchtquelle und/oder eine Stroboskoplampe auf. Es ist jedoch auch möglich, die Leuchtquelle und/oder Stroboskoplampe außerhalb der Abdeckung anzuordnen, dabei muss gewährleistet sein, dass das zu prüfenden Funktionselement durch den transparenten Bereich durch die Leuchtquelle und/oder die Stroboskoplampe illuminiert werden kann.According to one Another embodiment of the invention, the cover in the area the transparent area inside the cover is a light source and / or a stroboscopic lamp. However, it is also possible that Luminous source and / or stroboscopic lamp to be arranged outside the cover, it must be ensured be that to be tested Functional element through the transparent area through the light source and / or the stroboscopic lamp can be illuminated.
Hier ist es vorteilhaft, dass bei Anordnung der Leuchtquelle und/oder der Stroboskoplampe im Inneren der Abdeckung hier wenigstens eine Schutzrippe angeordnet ist, derart, dass die Schutzrippe eine Verschmutzung der Leuchtquelle und/oder der Stroboskoplampe im Betrieb der Brennkraftmaschine verringert. Diese Schutzrippe kann weiterhin auch zur Verstärkung der Abdeckung dienen, da transparente Kunststoffe keine Glasfasern wegen der dadurch resultierenden Trübung enthalten dürfen, sollte die Steifigkeit der Abdeckung über den Grundkörper erbracht werden. Hier sind eventuell erhöhte Versteifungsmaßnahmen notwendig. Die Versteifungsmaßnahmen können dann derart gestaltet werden, dass sie gleichzeitig als Spritzschutz genutzt werden können. Dabei sollten die Schutzrippen derart angeordnet sein, dass ein direktes Auftreffen von Ölspritzern auf die Leuchtquelle und/oder Stroboskoplampe vermieden wird.Here, it is advantageous that in the arrangement of the light source and / or the stroboscopic lamp inside the cover here at least one protective rib is arranged, such that the protective rib reduces contamination of the light source and / or the stroboscopic lamp during operation of the internal combustion engine. This protective rib can also serve to reinforce the cover, since transparent plastics should not contain glass fibers because of the resulting turbidity, should the rigidity of the cover over the body are provided. Here, increased stiffening measures may be necessary. The stiffening measures can then be designed so that they can be used simultaneously as a splash guard. In this case, the protective ribs should be arranged such that a direct impact of oil splashes on the light source and / or stroboscopic lamp is avoided.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Abdeckung weiterhin eine Kurbelgehäusegasentlüftung auf, wobei die Leuchtquelle und/oder die Stroboskoplampe im Inneren der Abdeckung in einem Bereich des Kurbelgehäusegasentlüftungsvolumenstroms angeordnet ist. Diese besondere Art der Anordnung erweist sich wiederum vorteilhaft, somit keine Schmutzablagerungen an der Leuchtquelle und/oder der Stroboskoplampe anhaften können. Mögliche Schmutzablagerungen werden durch den Kurbelgehäuseentlüftungsvolumenstrom mitgerissen.According to one advantageous embodiment of the invention, the cover further a crankcase gas vent on, wherein the light source and / or the stroboscopic lamp inside the Cover disposed in a range of the crankcase gas vent volume flow is. This particular type of arrangement turns out to be advantageous, thus no dirt deposits on the light source and / or the Strobe lamp can adhere. Possible Dirt deposits are entrained by the crankcase ventilation volume flow.
Die oben angesprochene Schutzrippe kann auch derart angeordnet sein, dass die Schutzrippe eine Verschmutzung des transparenten Bereichs im Bereich der Brennkraftmaschine verringert bzw. verhindert.The The above-mentioned protective rib can also be arranged in such a way that the protective rib contamination of the transparent area reduced or prevented in the field of internal combustion engine.
Weiterhin ist es auch möglich den transparenten Bereich durch die Anordnung im Kurbelgehäuseentlüftungsvolumenstrom vor Anhaftung von Schmutzpartikeln zu schützen.Farther it is also possible the transparent area through the arrangement in the crankcase ventilation volume flow to protect against the adhesion of dirt particles.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.These and further features of preferred embodiments of the invention go out from the claims also from the description and the drawings, wherein the individual features each for alone or in the form of subcombinations the embodiment of the invention and in other fields be realized and advantageous also for protectable versions can represent for the protection is claimed here.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of drawings
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
Die
Die
Die
Claims (14)
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2005
- 2005-06-30 DE DE102005030914A patent/DE102005030914A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |