DE102008037354A1 - Motor und Verfahren zur Montage eines Motors - Google Patents

Abstract

Es wird ein Motor mit Einrichtungen bereitgestellt, die ein Montageverfahren ermöglichen, das die leichte Montage eines über Lehren montierten Systems mit der Positioniergenauigkeit eines index-montierten Systems kombiniert, um genaue Anforderungen an das Ventil-Kolben-Spiel, das insbesondere in einem Dieselmotor entscheidend ist, gerecht zu werden.

Description

• QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
• Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der am 15. August 2007 eingereichten vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/955922, die durch Verweis in ihrer Gesamtheit hiermit einbezogen ist.
• TECHNISCHES GEBIET
• Die Erfindung betrifft einen Motor wie beispielsweise einen Dieselmotor, der ein Nockenwellenantriebssystem mit einem Bauelement aufweist, das eine Winkeljustierungseinrichtung besitzt, mit der ein verbessertes Montageverfahren ermöglicht wird.
• HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Nockenwellen in einem Fahrzeugmotor werden oft durch Steuerketten und ein Kettenantriebsritzel oder Kettenräder (oder Zahnräder) von der Vorderseite der Kurbelwelle aus oder bei einigen Motorausführungen von der Vorderseite einer Zwischenrad-/Ausgleichswelle aus gesteuert. Kettenführungen, Spannerhebel und Spannvorrichtungen (die hydraulisch betätigt oder federbetätigt sein können) werden zur Beibehaltung einer Kettenspannung verwendet. Ein entsprechendes angetriebenes Kettenrad ist mit jeder Nockenwelle drehbar befestigt und wird durch Drehung von einer Steuerkette angetrieben. Die Nockenwellen steuern die Öffnungs- und Schließbewegung der Motorventile, die den Luftstrom in die Motorzylinder und aus ihnen heraus regeln. Der Luftstrom entsteht durch die Aufwärts- und Abwärtsbewegung von Kolben, die durch die von Pleuelstangen in eine geradlinige Bewegung umgewandelte Drehbewegung der Kurbelwelle erzeugt wird.
• Die zeitliche Steuerung des Öffnens und Schließens der Motorventile im Verhältnis zu der Kurbelwelle ist entscheidend wegen eines normalerweise geringen Spiels der Kolben zu den Einlassventilen beim Öffnen und zu den Auslassventilen beim Schließen. Um Platz für dieses knappe Spiel zu haben, weisen Benzinmotoren oft Ventilaussparungen auf, die in den Kolben gegossen sind oder maschinell bearbeitet sind, um ein zusätzliches Spiel zwischen Ventil und Kolben zu erzeugen. Dieselmotoren besitzen bedeutend höhere Kompressionsverhältnisse, wobei sich der größte Teil des Volumens des Verbrennungsraums in dem Kolbenboden befindet. Eine maschinell bearbeitete oder gegossene Ventilaussparung verursacht eine Spannungskonzentration in dem Bodenbereich des Kolbens. Um eine Steuerung des Verbrennungsraumvolumens aufrechtzuerhalten und eine Kolbenspannungskonzentration auszuschließen, wird bei Dieselmotoren die Größe von Ventilaussparungen daher möglichst gering gehalten oder es werden keine verwendet. Dies erfordert ein geringeres Laufspiel zwischen Kolben und Ventilen. Folglich müssen Dieselmotoren so konstruiert und montiert werden, um ein solches genaues Spiel zu erreichen.
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Es wird ein Verfahren zur Montage eines Motorantriebssystems speziell für einen Dieselmotor bereitgestellt, das die mühelose Montage eines über Lehren montierten Systems mit der Positioniergenauigkeit eines Systems mit Index-Montage kombiniert, um einem entscheidenden Ventil-Zylinder-Spiel gerecht zu werden. „Lehren-Montage" eines Nockenwellenantriebssystems nutzt Lokalisiereinrichtungen (hier auch als Positioniereinrich tungen, Markiereinrichtungen, Kennzeichen oder Ausrichtungseinrichtungen bezeichnet), um Elemente des Antriebssystems zueinander winkelig anzuordnen und festzulegen, ohne die Positionen eines beliebigen der Bauteile zu „arretieren" (d. h., ohne ein beliebiges der Bauteile in einer eingestellten Winkelposition festzuhalten, ohne eine Drehung zu ermöglichen, bis die Montage beendet ist). Ein Verfahren der Lehren-Montage ist wegen der lokalisierenden Merkmale relativ leicht, jedoch wird die Genauigkeit der relativen Winkelpositionen der Kurbelwelle und der Nockenwelle (d. h. die Ventilsteuerung des Motors) durch eine Toleranzsummierung (d. h. Abweichungen in den Positionen) der vielen Bauteile im Antriebssystem wie beispielsweise Kurbelwelle, Nockenwelle, Steuerketten usw. beeinflusst. Die Genauigkeit des Verfahrens der Lehren-Montage ist für einen Benzinmotor mit seiner normalerweise größeren zulässigen Abweichung des Mindestspiels zwischen Ventil und Kolben geeignet.
• Eine "Index-Montage" eines Nockenwellenantriebssystems umfasst das Arretieren der Kurbelwelle in einer eingestellten Winkelposition und auch das Arretieren der Nockenwelle in einer eingestellten Winkelposition. Die Genauigkeit der relativen Winkelpositionen der Kurbelwelle und der Nockenwelle ist normalerweise höher als bei der Lehren-Montage, weil nur die Toleranzen der zum Arretieren der Kurbelwelle und der Nockenwelle genutzten Arretiereinrichtungen die Genauigkeit beeinflussen und die Toleranzen der Arretiereinrichtungen im Vergleich zu den vielen, die Genauigkeit im Verfahren mit Lehren-Montage beeinflussenden Lagetoleranzen weitgehend reduziert sind. Jedoch ist ein Index-Montage-Verfahren schwieriger und zeitaufwändig, weil lokalisierende Merkmale zur Unterstützung bei der Ausrichtung der Bauteile nicht vorgesehen sind.
• Somit wird ein Verfahren zur Montage eines Motors und speziell ein Verfahren zur Montage eines Motorantriebssystems für einen Motor bereitgestellt.
• Das Verfahren zur Montage eines Motors umfasst das Arretieren einer Antriebswelle in einer ersten vorgegebenen Winkelposition und das Arretieren einer Nockenwelle in einer zweiten vorgegebenen Winkelposition. Das Verfahren umfasst außerdem das Einbauen eines Steuerantriebs, um die Antriebswelle und die Nockenwelle funktionswirksam zu verbinden. Das Einbauen des Steuerantriebs umfasst viele untergeordnete Schritte wie das Festlegen eines Kettenantriebsrades an der Antriebswelle, um eine Drehung des Kettenantriebsrades relativ zu der Antriebswelle zu verhindern. Außerdem umfasst das Einbauen des Steuerantriebs das Führen eines angetriebenen Kettenrades auf der Nockenwelle, ohne eine relative Drehung desselben zu verhindern (d. h., so dass das angetriebene Kettenrad im Verhältnis zur Nockenwelle ungehindert rotiert). Das angetriebene Kettenrad besitzt eine Justierungseinrichtung. Vorgegebene markierte Kennzeichen auf einer Antriebskette werden dann mit Positionskennzeichen an den Kettenrädern ausgerichtet, um die Antriebskette auf den Kettenrädern zu positionieren. Anschließend wird die Winkelposition des angetriebenen Kettenrades relativ zu der Nockenwelle justiert, um die Justierungseinrichtung mit einer Arretiereinrichtung auf dem Nockenwellenrad auszurichten. Das angetriebene Kettenrad wird dann an dem Nockenwellenrad arretiert, um eine Drehung des angetriebenen Kettenrades im Verhältnis zu dem Nockenwellenrad zu verhindern.
• Das Verfahren zur Montage eines Motorantriebssystems umfasst das Arretieren der Winkelpositionen der Kurbelwelle und der Nockenwelle (oder Nockenwellen) des Motors, indem Arretiereinrichtungen verwendet werden. Mehrere drehbare Elemente wie Kettenräder und eine Steuerkette verbinden die Kurbelwelle funktionswirksam zum Antrieb der Nockenwellen. Die relative Orientierung aller außer einem der mehreren drehbaren Elemente wird durch Verwendung von Lokalisiereinrichtungen festgelegt, so dass nur dieses einzelne Element justierbar ist, um eine Winkelposition relativ zu den anderen Elementen zu verändern. Das justierbare Element wird in Winkelposition justiert, um mit einem der festgelegten Elemente zu fluchten. Das justierbare Element wird anschließend mit dem festgelegten Element, mit dem es fluchtet, verbunden, um die Montage des Antriebssystems zu beenden. Die Lokalisiereinrichtungen bieten die Bequemlichkeit der Montage eines „Index-Montage-Verfahrens". Die Arretiereinrichtungen gewährleisten die Positioniergenauigkeit des Verfahrens der „Lehren-Montage". Die Justierungseinrichtung bewirkt die Einstellbarkeit eines der Bauteile im Verhältnis zu einer Lokalisiereinrichtung an einem benachbarten Bauteil, vorzugsweise des in Winkelposition festzulegenden letzten Bauteils, um zu sichern, dass die relative Ausrichtung dieser zwei zu verbindenden Bauteile miteinander verwirklicht werden kann.
• Ein Motor, der nach dem oben erwähnten Verfahren montiert werden kann, enthält eine Antriebswelle, die betreibbar ist, um Kolben hin- und hergehend anzutreiben. Komplementäre Arretiereinrichtungen erlauben es, die Antriebswelle selektiv in einer festgelegten Winkelposition relativ zu einem Motorblock, in dem die Antriebswelle gelagert ist, zu arretieren. Innerhalb des Umfangs der Erfindung kann die Antriebswelle eine Kurbelwelle oder eine durch die Kurbelwelle angetriebene Ausgleichsverteilerwelle sein, die sich in einem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis relativ dazu dreht. Der Motor umfasst außerdem eine Nockenwelle, die betreibbar ist, um Motorventile zum Öffnen und Schließen von Kompressionsräumen, in denen sich die Kolben bewegen, hin- und hergehend zu bewegen. Die Nockenwelle weist ein Nockenwellenrad auf, das mit dieser zur gemeinsamen Drehung verbunden ist. Andere komplementäre Arretierein richtungen ermöglichen es, die Nockenwelle selektiv an einem die Motorventile tragenden Zylinderkopf funktionswirksam zu arretieren, um dadurch die Winkelposition der Nockenwelle zu arretieren.
• An dem Ende der Antriebswelle wird ein Kettenantriebsrad festgelegt, das eine Winkellokalisiereinrichtung aufweist, die mit einer komplementären Lokalisiereinrichtung auf der Antriebswelle gepaart werden kann, um eine relative Winkelverschiebung zwischen diesen zu verhindern. Mit dem Nockenwellenrad ist ein angetriebenes Kettenrad selektiv arretierbar, indem eine nachstehend erörterte Justierungseinrichtung verwendet wird, um eine relative Winkelverschiebung zwischen diesen zu verhindern.
• Der Motor enthält außerdem eine Steuerkette. Das Kettenantriebsrad und das angetriebene Kettenrad besitzen entsprechende Markiereinrichtungen, die mit komplementären Markiereinrichtungen an der Steuerkette ausgerichtet werden können, um die Steuerkette auf den Kettenrädern in einer vorgegebenen relativen Stellung zu positionieren, wenn Antriebswelle und Nockenwelle arretiert werden. Schließlich ermöglicht die Justierungseinrichtung des angetriebenen Kettenrades, wie beispielsweise längliche Schlitze im Kettenrad, eine Winkeljustierung des angetriebenen Kettenrades, um die Justierungseinrichtung genau mit einer Lokalisiereinrichtung an dem Nockenwellenrad, wie beispielsweise eine Reihe von Öffnungen, vor dem Arretieren des angetriebenen Kettenrades an dem Nockenwellenrad zu justieren. Das angetriebene Kettenrad kann am Nockenwellenrad arretiert werden, indem ein Befestigungselement durch die ausgerichtete Justierungseinrichtung und Lokalisiereinrichtung eingesetzt wird, wenn die Antriebswelle und Nockenwelle arretiert sind und die Steuerkette auf den Kettenrädern in der vorgegebenen relativen Lage positioniert ist.
• Die oben erwähnten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich ohne weiteres aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird.
• KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• 1 ist eine schematische perspektivische Darstellung eines Dieselmotors im Umfang der Erfindung, der nach dem hier beschriebenen Verfahren montiert ist;
• 2 ist eine schematische perspektivische Darstellung in einer unvollständigen Teilansicht eines Kurbelwellen-Gegengewichts im Schnitt, das an dem Motorblock des Motors von 1 arretierbar ist, um entsprechende Winkelpositionen von Kurbelwelle und Ausgleichsverteilerwelle zu arretieren;
• 3A ist eine schematische perspektivische Darstellung in einer unvollständigen Teilansicht eines Einlassnockenwellenrades im Schnitt, das zu einem Zylinderkopf des Motors von 1 arretiert ist, um entsprechende Winkelpositionen der Einlassnockenwelle und Auslassnockenwelle zu arretieren;
• 3B ist eine schematische perspektivische Darstellung in einer unvollständigen Teilansicht des arretierten Einlassnockenwellenrades im Schnitt, das mit einem Auslassnockenwellenrad kämmt und dieses arretiert;
• 4A ist eine schematische perspektivische Darstellung eines Kettenantriebsrades mit einer als Positioniereinrichtung dienenden Keilnut zum Festlegen der Winkelposition des Kettenantriebsrades relativ zu einer Passfeder auf der Kurbelwelle, ähnlich der mit Passfeder versehenen Ausgleichsverteilerwelle von 1, auf der ein Kettenantriebsrad mit einer Keilnut festgelegt ist;
• 4B ist eine schematische perspektivische Darstellung in einer unvollständigen Ansicht der Kurbelwelle mit einer Passfeder zur Aufnahme des Kettenantriebsrades von 4A für eine Ausführungsform eines Motorantriebssystems, bei dem das Kettenantriebsrad an der Kurbelwelle anstelle der Ausgleichsverteilerwelle festgelegt ist;
• 5 ist eine schematische Darstellung in einer unvollständigen Vorderansicht des Motors von 1, die Markiereinrichtungen an den Steuerketten zeigt, die relativ zu komplementären Markiereinrichtungen an dem Kettenantriebsrad und den angetriebenen Kettenrädern angeordnet sind;
• 6 ist eine schematische Darstellung in einer unvollständigen Vorderansicht eines der angetriebenen Kettenräder von 1 mit einer Justierungseinrichtung, die mit einer Lokalisiereinrichtung in dem Auslassnockenwellenrad fluchtet, um das angetriebene Kettenrad an Auslassnockenwellenrad und Auslassnockenwelle zur Drehung damit festlegen zu können; und
• 7 ist eine schematische vordere Darstellung in einer unvollständigen Ansicht eines Einlass- und Auslassventils von 1, das angrenzend an den Kopf eines Kolbens funktionswirksam angeordnet ist, um zwischen diesen einen Spiel zu bilden.
• BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Mit Bezug auf die Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszahlen auf gleiche Bauelemente beziehen, zeigt 1 einen Dieselmotor 10 mit einer rotierenden Kurbelwelle 12. Drehbewegung der Kurbelwelle 12 wird, wie es bekannt ist, in lineare Bewegung der Pleuelstangen 14 umgewandelt. Die Kolben 16 sind an den Enden der Pleuelstangen 14 verbunden und bewegen sich in Zylinderbohrungen in einem Motorblock 18 (in 1 nicht gezeigt, sondern in 2 in unvollständiger Ansicht dargestellt). Durch das Öffnen und Schließen von Einlass- bzw. Auslassventilen 20, 22 wird der Lufteintritt in jede Zylinderbohrung gesteuert, wie es am besten in 7 gezeigt ist. Wie in 7 deutlich wird, ist das Spiel 24 zwischen den entsprechenden Ventilen 20, 22 und jedem Kolben 16 relativ eng. Folglich ist die Ventilsteuerzeit des Öffnens und Schließens der Ventile 20, 22 in Bezug auf die Bewegung des Kolbens 16 entscheidend. Diese Ventilsteuerzeit ist eine Funktion der Winkelorientierung von Einlassnockenwellen 26 und Auslassnockenwellen 28, die jeweils das Absenken und Anheben der Ventile 20, 22 bezüglich der Winkelorientierung der Kurbelwelle 12 beeinflussen, die wiederum die lineare Bewegung der Kolben 16 beeinflusst.
• Die Nockenwellen 26, 28 werden durch Drehung der Kurbelwelle 12 angetrieben. Ein Verteilergetriebe umfasst ein Zahnrad 30, das mit der Kurbelwelle 12 drehbar verbunden ist und mit einem Zahnrad 32 kämmt, das zur Drehung mit einer Ausgleichsverteilerwelle 34 konzentrisch ist und im Allgemeinen parallel zu einer Drehachse der Kurbelwelle 12 angeordnet ist. Ein Kettenantriebsrad 36 ist zur gemeinsamen Drehung mit der Aus gleichsverteilerwelle 34 verbunden. Das Kettenantriebsrad 36 überträgt eine Drehbewegung der Ausgleichsverteilerwelle 34 auf jeweilige angetriebene Kettenräder 38A, 38B, die über Steuerketten 39A, 39B drehbar mit den Auslassnockenwellen 28 verbunden sind, wie es nachstehend weiter beschrieben wird. Kettenführungen 40 und durch Spannvorrichtungen 44 (die federbetätigt, hydraulisch betätigt oder durch beliebige andere dem Fachmann bekannte Mittel betätigt sein können) justierbare Spannerhebel 42 werden genutzt, um die Steuerketten 39A, 39B genau zu spannen. Kettenantriebsrad 36, Steuerketten 39A, 39B, angetriebene Kettenräder 38A, 38B und Nockenwellenräder 46, 48 werden hier als Mehrfachdrehelemente bezeichnet, die einen Ventilsteuerantrieb oder ein Antriebssystem zum Übertragen einer Drehbewegung von der Ausgleichsverteilerwelle 34 auf die Nockenwellen 26, 28 bilden.
• An den angetriebenen Kettenrädern 38A, 38B sind Auslassnockenwellenräder 46 (in 1 ist nur eines sichtbar) befestigt und drehbar mit den Auslassnockenwellen 28 festgelegt, wie es nachstehend weiter beschrieben wird. Die Auslassnockenwellenräder 46 kämmen mit Einlassnockenwellenrädern 48, die drehbar mit den Einlassnockenwellen 26 festgelegt sind, um eine Drehbewegung weiter auf die Einlassnockenwellen 26 zu übertragen.
• Um die passenden Ventilsteuerzeiten zuverlässig zu erreichen und das benötigte Ventilspiel 24 (siehe 7) zu gewährleisten, ist der Motor 10 ausgelegt und wird montiert, indem eine Kombination von Montagemerkmalen sowohl der „Lehren-Bauart" als auch der „Index-Bauart" genutzt wird. Zuerst wird die Kurbelwelle 12, wie es am besten in 2 gezeigt ist, in einer vorgegebenen Winkelposition arretiert, indem eine Arretiereinrichtung 50 der Kurbelwelle 12 mit einer komplementären Arretiereinrichtung 54 im Motorblock 18 ausgerichtet wird. Die komplementäre Arretierein richtung 50 ist eine Keilnut in einem Kurbelwellengegengewicht 52. Die komplementäre Arretiereinrichtung 54 ist eine Befestigungselementöffnung in dem Motorblock 18. Ein verdeckt dargestellter Arretierstift 56 wird durch den Motorblock 18 und die fluchtenden Arretiereinrichtungen 50, 54 eingesetzt, um die Kurbelwelle 12 in der vorgegebenen Winkelposition, die der arretierten Stellung des Gegengewichts 52 zugeordnet ist, zu arretieren. Weil die Ausgleichsverteilerwelle 34 durch die Kurbelwelle 12 über das Verteilergetriebe 30, 32 angetrieben wird, arretieren die Arretiereinrichtungen 50, 54 und der Stift 56 auch die Ausgleichsverteilerwelle 34.
• Als Nächstes wird mit Bezug auf 1 das Kettenantriebsrad 36 an der arretierten Ausgleichsverteilerwelle ebenfalls in einer vorgegebenen Winkelposition festgelegt, indem eine Winkelpositioniereinrichtung 57 des Kettenantriebsrades 36, die eine ausgerundete Öffnung ist, mit einer komplementären Positioniereinrichtung 59 der Ausgleichsverteilerwelle 34, die eine Passfeder ist, ausgerichtet wird. Ähnliche Einrichtungen sind in 4A und 4B dargestellt, die das Festlegen eines Kettenantriebsrades 36A zu der Kurbelwelle 12 unter Annahme einer Ausführungsform zeigen, in der die Kurbelwelle 12 anstelle einer Ausgleichsverteilerwelle 34 die Steuerketten 39A, 39B antreibt. In dieser Ausführungsform fluchtet eine ausgerundete Öffnung 57A mit einer Passfeder 59A der Kurbelwelle 12.
• Als Nächstes, wieder mit Bezug auf 1, werden die Nockenwellen 26, 28 in gewünschten Winkelpositionen relativ zu der arretierten Winkelposition der Kurbelwelle 12 arretiert. Dies wird erreicht, indem zuerst die Einlassnockenwellenräder 48 zu den Einlassnockenwellen 26 festgelegt werden, indem eine Anordnung von Passfeder und ausgerundeter Öffnung genutzt wird, die der zum Festlegen des Kettenantriebsrades 36 zu der Ausgleichsverteilerwelle 34 verwendeten ähnlich ist. Anschließend werden die Auslassnockenwellenräder 46 auf den Enden der Auslassnockenwellen 28 geführt, indem ebenfalls eine Anordnung von Passfeder und ausgerundeter Öffnung verwendet wird. Wie es am besten in 3B gezeigt ist, fluchtet eine Markiereinrichtung 60 auf jedem Auslassnockenwellenrad 46 (z. B. mit einer leichten Einkerbung markierte Zahnradzähne, eine Farbmarkierung oder dergleichen) mit einer komplementären Markiereinrichtung 62 (ebenfalls markierte Zähne) auf dem benachbarten kämmenden Einlassnockenwellenrad 48. Mit Bezug auf 3A wird anschließend eine Arretiereinrichtung 64, die eine Öffnung durch das Einlassnockenwellenrad 48 ist, mit einer komplementären Arretiereinrichtung 66, die eine Öffnung im Zylinderkopf 68 ist, ausgerichtet. Dann wird ein Arretierstift 70 durch die fluchtenden Arretiereinrichtungen 64, 66 eingesetzt, um die Einlassnockenwellenräder 48 und die Einlassnockenwellen 26 vorläufig zu dem stationären Zylinderkopf 68 in der durch die Markiereinrichtungen 60, 62 und die Arretiereinrichtungen 64, 66 erhaltenen vorgegebenen Winkelposition zu arretieren. Weil die Auslassnockenwellenräder 46 mit den Einlassnockenwellenrädern 48 kämmen (wie in 1 gezeigt), werden die Auslassnockenwellenräder 46 und Auslassnockenwellen 28 ebenfalls in einer vorgegebenen Winkelposition arretiert.
• Mit Bezug jetzt auf 1 werden die angetriebenen Kettenräder 38A, 38B, wobei Kurbelwelle 12, Ausgleichsverteilerwelle 34 und Nockenwellen 26, 28 alle in eingestellten Winkelpositionen arretiert sind, dann auf die Enden der Auslassnockenwellen 28 geführt, jedoch vorläufig nicht festgelegt oder in Winkelbeziehung zu den Auslassnockenwellen 28 arretiert. Die Steuerketten 39A, 39B werden dann über dem Kettenantriebsrad 36 und den angetriebenen Kettenrädern 38A, 38B zwischen den Kettenführungen 40 und den Spannerhebeln 42 positioniert. Das Kettenantriebsrad 36 besitzt zwei axial im Abstand voneinander angeordnete Gruppen von Umfangszähnen, mit einer die Steuerkette 39A antreibenden vorderen Gruppe und einer die Steuerkette 39B antreibenden hinteren Gruppe (und durch die Steuerkette 39B in 1 verdeckt). Mit Bezug auf 5 weisen das Kettenantriebsrad 36 und die angetriebenen Kettenräder 38A, 38B Stellenkennzeichnungen 72A, 72B, 72C und 72D auf, die ebenfalls als Markiereinrichtungen oder Positioniereinrichtungen in Form von in 5 durch Pfeile angegebenen markierten Zähnen bezeichnet sind, die den Markiereinrichtungen 60, 62 der Nockenwellenräder 46, 48 ähnlich sind. Die Steuerketten 39A, 39B weisen komplementäre Markiereinrichtungen 74A, 74B, 74C, 74D in Form von in 5 mit kreisförmigen Kennzeichnungen dargestellten markierten Verbindungen auf, die mit den entsprechenden Markiereinrichtungen 72A, 72B, 72C und 72D fluchten, wenn die Steuerketten 39A, 39B eingebaut sind. Die Spannerhebel 42 werden dann eingestellt, um zu gewährleisten, dass die Markiereinrichtungen 72A–72D und 74A–74D miteinander in einer Richtung bleiben.
• Schließlich wird die Winkelorientierung der angetriebenen Kettenräder 38A, 38B an die arretierte Winkelorientierung der Auslassnockenwellenräder 46 angepasst, indem die angetriebenen Kettenräder 38A, 38B, wenn nötig, relativ zu den jeweiligen Auslassnockenwellenrädern 46 gedreht werden, um die angetriebenen Kettenräder 38A, 38B mit einer Arretiereinrichtung 76 der Auslassnockenwellenräder 46 (Arretiereinrichtung 76 des dem Kettenantriebsrad 38A zugeordneten Nockenwellenrades 46 ist in 6 gezeigt) auszurichten. Die Arretiereinrichtung 76 ist eine Reihe von im Abstand angeordneten Öffnungen in einem vorgegebenen radialen Abstand R vom Drehpunkt der Auslassnockenwellenräder 46 wie es in 6 dargestellt ist. Eine Justierungseinrichtung 78 in den angetriebenen Kettenrädern 38A, 38B, die eine Reihe von länglichen Schlitzen in den angetriebenen Kettenrädern 38A, 38B ebenfalls an der vorgegebenen radialen Stelle R ist (in 6 mit Bezug auf das angetriebene Kettenrad 38A dargestellt), dient als eine Anzeigeeinrichtung dadurch, dass sie es ermöglicht, die angetriebenen Kettenräder 38A, 38B vor dem Arretieren der angetriebenen Kettenräder 38A, 38B zu den Auslassnockenwellenrädern 46 zu justieren, indem Befestigungselemente 80 durch die fluchtenden Arretiereinrichtungen 76 (Öffnungen) und Justierungseinrichtungen 78 (Schlitze) eingesetzt werden, so dass die arretierten Winkelorientierungen von Kurbelwelle 12, Ausgleichsverteilerwelle 34 und Nockenwellen 26, 28 sowie die fluchtenden Markiereinrichtungen 72A–72D und 74A–74D der Kettenräder 36, 38A, 38B zu den Steuerketten 39A, 39B beibehalten und Toleranzsummierungen in den verschiedenen Bauteilen des Antriebssystems angepasst werden. In 6 ist eines der Befestigungselemente 80 entfernt, um die Öffnung 76 und den Schlitz 78 darzustellen, wobei andere entsprechende fluchtende Öffnungen und Schlitze durch die Befestigungselemente 80, die gezeigt werden, verdeckt sind.
• Während die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, wird der, der mit dem Gebiet vertraut ist, auf das sich diese Erfindung bezieht, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen zur Umsetzung der Erfindung innerhalb des Umfangs der angefügten Ansprüche erkennen.

Claims (10)

1. Verfahren zur Montage eines Motorantriebssystems mit einer Kurbelwelle, die betreibbar ist, um Kolben hin- und hergehend zu bewegen, einer motorgetriebenen Nockenwelle, die betreibbar ist, um die Hin- und Herbewegung von Motorventilen zu steuern, und mit mehreren drehbaren Elementen, die die Kurbelwelle mit der Nockenwelle funktionswirksam verbinden, umfassend: Arretieren der Winkelpositionen der Kurbelwelle und der Nockenwelle; Festlegen der relativen Winkelorientierung einer Anzahl der mehreren drehbaren Elemente, die die Kurbelwelle und die Nockenwelle funktionswirksam verbinden, so dass eines der mehreren drehbaren Elemente beweglich ist, um eine Winkelposition relativ zu den festgelegten der mehreren drehbaren Elemente zu ändern; und nach dem Arretieren und Festlegen Justieren der Winkelposition des beweglichen der drehbaren Elemente zum Ausrichten mit einem festgelegten der drehbaren Elemente, und Verbinden des justierten der drehbaren Elemente mit dem festgelegten der drehbaren Elemente zur gemeinsamen Drehung mit diesem, wobei dadurch ein Mindestspalt zwischen den jeweiligen Ventilen und Kolben des Motors bestimmt wird, wenn die Kurbelwelle und Nockenwelle nicht arretiert sind und der Motor in Betrieb ist.
2. Verfahren zur Montage eines Motorantriebssystems nach Anspruch 1, bei dem nach dem Arretieren und dem Festlegen nur die Winkelposition des beweglichen der mehreren drehbaren Elemente relativ zu allen anderen der die Kurbelwelle und die Nockenwelle funktionswirksam verbindenden, mehreren drehbaren Elemente justierbar ist, so dass sich das Verfahren durch fehlendes Justieren der Winkelposition eines beliebigen anderen der mehreren, die Kurbelwelle und die Nockenwelle funktionswirksam verbindenden, drehbaren Elemente auszeichnet.
3. Verfahren zur Montage eines Motorantriebssystems nach Anspruch 1, bei dem die Nockenwelle eine erste Nockenwelle ist, die Kolben eine erste Gruppe von Kolben und die Motorventile eine erste Gruppe von Motorventilen sind, wobei die Kurbelwelle betreibbar ist zur Hin- und Herbewegung einer zweiten Gruppe von Kolben, wenn die Kurbelwelle nicht arretiert ist und der Motor in Betrieb ist; wobei das justierte der drehbaren Elemente ein erstes angetriebenes Kettenrad und das festgelegte der drehbaren Elemente, mit dem das justierte verbunden ist, ein Nockenwellenrad auf der ersten Nockenwelle ist, wobei das Motorantriebssystem des Weiteren eine zweite Nockenwelle umfasst, die betreibbar ist zum Steuern der Hin- und Herbewegung einer zweiten Gruppe von Motorventilen, die mit der Kurbelwelle funktionswirksam durch zusätzliche drehbare Elemente verbunden sind, und des Weiteren umfassend: Arretieren der Winkelposition der zweiten Nockenwelle; Festlegen der relativen Winkelorientierung einer Anzahl der zusätzlichen drehbaren Elemente, die die Kurbelwelle und die zweite Nockenwelle funktionswirksam verbinden, so dass eines der zusätzlichen drehbaren Elemente beweglich ist, um eine Winkelposition relativ zu festgelegten der zusätzlichen drehbaren Elemente zu ändern; und nach Arretieren der Winkelposition der zweiten Nockenwelle und Festlegen der relativen Winkelorientierung einer Anzahl der an deren, die Kurbelwelle und die zweite Nockenwelle funktionswirksam verbindenden, drehbaren Elemente, Justieren einer Winkelposition des beweglichen der zusätzlichen drehbaren Elemente zum Ausrichten mit einem festgelegten der zusätzlichen drehbaren Elemente, und Verbinden des justierten der zusätzlichen drehbaren Elemente mit dem festgelegten der zusätzlichen drehbaren Elemente zur gemeinsamen Drehung mit diesem, wobei dadurch ein Mindestspalt zwischen der jeweiligen zweiten Gruppe von Motorventilen und zweiten Gruppe von Kolben bestimmt wird, wenn die Kurbelwelle und die zweite Nockenwelle nicht arretiert sind und der Motor in Betrieb ist.
4. Verfahren zur Montage eines Dieselmotors, der eine Antriebswelle und eine Nockenwelle mit einem dazu konzentrischen Nockenwellenrad aufweist, umfassend: Arretieren der Antriebswelle in einer ersten vorgegebenen Winkelposition; Arretieren der Nockenwelle in einer zweiten vorgegebenen Winkelposition; und Einbauen eines Steuerantriebs, um die Antriebswelle und die Nockenwelle funktionswirksam zu verbinden durch: Festlegen eines Kettenantriebsrades zur Antriebswelle, um eine relative Drehung desselben zu verhindern; Führen eines angetriebenen Kettenrades auf der Nockenwelle, ohne eine relative Drehung desselben zu verhindern, wobei das angetriebene Kettenrad eine Justierungseinrichtung umfasst; Ausrichten von vorgegebenen markierten Kennzeichen an einer Steuerkette mit Stellenkennzeichen an den Kettenrä dern zum Positionieren der Antriebskette auf den Kettenrädern; Justieren einer Winkelposition des angetriebenen Kettenrades relativ zu der Nockenwelle, um die Justierungseinrichtung mit einer Arretiereinrichtung an dem Nockenwellenrad auszurichten; und nach dem Justieren Arretieren des angetriebenen Kettenrades an dem Nockenwellenrad, um eine relative Drehung desselben zu verhindern.
5. Montageverfahren nach Anspruch 4, wobei die Antriebswelle eine in festgelegter Beziehung zu einer Kurbelwelle drehbare Ausgleichswelle ist; und wobei das Arretieren der Antriebswelle durch Arretieren eines an der Kurbelwelle festgelegten Gegengewichts zu einem Motorblock erfolgt, der die Kurbelwelle trägt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Nockenwelle eine erste Nockenwelle ist und das Nockenwellenrad ein erstes Nockenwellenrad ist, das zur gemeinsamen Drehung mit der ersten Nockenwelle verbunden ist und mit einem zweiten, mit einer zweiten Nockenwelle drehbar verbundenen Nockenwellenrad kämmt; und wobei das Arretieren der ersten Nockenwelle durch Arretieren des zweiten Nockenwellenrades an einem die Nockenwellen tragenden Zylinderkopf erfolgt.
7. Motor, umfassend: eine Antriebswelle, die betreibbar ist, um Kolben hin- und hergehend anzutreiben und selektiv arretierbar ist in einer festgelegten Winkelposition relativ zu einem Motorblock, der die Antriebswelle trägt; eine Nockenwelle, die betreibbar ist, um Motorventile hin- und hergehend zu bewegen zum Öffnen und Schließen von durch den Motorblock gebildeten Kompressionsräumen, und in denen sich die Kolben bewegen, wobei die Nockenwelle ein zur gemeinsamen Drehung mit dieser verbundenes Nockenwellenrad aufweist, das selektiv in einer festgelegten Winkelposition relativ zu einem die Motorventile tragenden Zylinderkopf arretierbar ist, um auf diese Weise die Winkelposition der Nockenwelle zu arretieren; ein Kettenantriebsrad, das mit der Antriebswelle verbunden ist und eine Winkelpositioniereinrichtung aufweist, die mit einer komplementären Positioniereinrichtung auf der Antriebswelle gepaart werden kann, um zwischen diesen eine relative Winkelverschiebung zu verhindern; ein angetriebenes Kettenrad, welches an dem Nockenwellenrad arretierbar ist, um eine relative Winkelverschiebung zwischen diesen zu verhindern; eine Steuerkette, wobei das Kettenantriebsrad und das angetriebene Kettenrad entsprechende Markiereinrichtungen aufweisen, die mit komplementären Markiereinrichtungen an der Steuerkette ausgerichtet werden können, um die Steuerkette auf den Kettenrädern in einer vorgegebenen relativen Position anzuordnen, wenn Antriebswelle und Nockenwelle arretiert sind; und wobei das angetriebene Kettenrad eine Justierungseinrichtung aufweist, die eine Winkeljustierung des angetriebenen Kettenrades ermöglicht, um es mit einer Arretiereinrichtung an dem Nockenwel lenrad vor Arretieren des angetriebenen Kettenrades am Nockenwellenrad auszurichten, wenn die Antriebswelle und die Nockenwelle arretiert sind und die Steuerkette auf den Kettenrädern in der vorgegebenen relativen Position angeordnet ist.
8. Motor nach Anspruch 7, bei dem die Antriebswelle eine durch eine Kurbelwelle drehbar angetriebene Ausgleichswelle in einer festgelegten relativen Winkelposition ist, wobei die Kurbelwelle ein Gegengewicht mit einer anderen Arretiereinrichtung aufweist, die mit einer komplementären Arretiereinrichtung des Motorblocks ausrichtbar ist, um das Arretieren der Kurbelwelle und dadurch der Ausgleichswelle in der festgelegten relativen Winkelposition zu ermöglichen.
9. Motor nach Anspruch 7, bei dem die Nockenwelle eine erste Nocken welle ist und das Nockenwellenrad ein erstes Nockenwellenrad ist; und des Weiteren umfassend: eine zweite Nockenwelle mit einem zweiten Nockenwellenrad, das zur gemeinsamen Drehung mit dieser verbunden ist und mit dem ersten Nockenwellenrad kämmt; und wobei das zweite Nockenwellenrad eine andere Arretiereinrichtung aufweist, die mit einer komplementären Arretiereinrichtung des Zylinderkopfes ausrichtbar ist, um das Arretieren des zweiten Nockenwellenrades und dadurch beider Nockenwellen und des ersten Nockenwellenrades in nicht drehbaren, festgelegten relativen Winkelpositionen zu ermöglichen.
10. Motor nach Anspruch 7, bei dem die Justierungseinrichtung ein länglicher Schlitz in dem angetriebenen Kettenrad an einer vorgegebenen radialen Stelle darauf ist; wobei die Arretiereinrichtung auf dem Nockenwellenrad eine Öffnung in dem Nockenwellenrad an der vorgegebenen radialen Stelle ist; und bei dem das angetriebene Ket tenrad an dem Nockenwellenrad durch ein Befestigungselement, das sich durch den fluchtenden Schlitz und Öffnung erstreckt, arretiert wird.