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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kipphebellagervorrichtung mit einer Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Kipphebels nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch eine Zylinderkopfvorrichtung mit einer Kipphebellagervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 sowie eine Brennkraftmaschine mit einer Aufladeeinrichtung und einer Kühlmittelrückführungsbaugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
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Bei bekannten Verbrennungsmotoren werden zur Betätigung eines Einlass- oder Auslassventils Kipphebel eingesetzt, mittels deren die Hubkurve eines Nockens von der Nockenwelle auf das entsprechende Ventil übertragen wird. Der Kipphebel ist dabei an einer Kipphebelachse verschwenkbar gelagert und wird an dem einen Ende durch eine translatorische Bewegung einer mit der Nockenwelle gekoppelten Stoßstange betätigt, worauf es aufgrund der Verschwenkbewegung um die Kipphebelachse zu einer entsprechenden translatorischen Gegenbewegung des anderen Endes des Kipphebels kommt, die auf das jeweilige Ventil übertragen wird.
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Die Kipphebel werden in der Regel an einem am Zylinderkopf angeordneten Kipphebelbock verschwenkbar festgelegt. Bei vielen Brennkraftmaschinen ist zudem im Bereich des Zylinderkopfes eine Aufladeeinrichtung vorgesehen, um eine Abgasaufladung zu ermöglichen. Auch ist es bekannt, im Zylinderkopfbereich Kühlmittelrücklaufkanäle vorgesehen um Kühlmittel, welches im zur Kühlung der Arbeitszylinder und/oder der Zylinderköpfe eingesetzt wurde, zu einem Wärmetauscher rückzuführen.
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1 der Zeichnung zeigt eine gattungsgemäße Ausführungsform einer Brennkraftmaschine mit einem Kipphebelbock zur Aufnahme der Kipphebel im Bereich des Zylinderkopfs. Der Kipphebelbock wird als eigenständiges Bauteil gefertigt und wird bei der Fertigung der Brennkraftmaschine am Zylinderkopf festgelegt. Der Kipphebelbock weist eine durchgehende Kipphebelachse auf, an der die Kipphebel beidseits der Kipphebellagerbocks verschwenkbar angeordnet werden. Bei der bekannten Brennkraftmaschine ist zudem auch eine Kühlwasserrücklaufbaugruppe vorgesehen, die ebenfalls als eigenständiges Gussteil gefertigt wird. Diese wird dann im Bereich des Zylinderkopfes angebracht, und führt das Kühlwasser von Zylinderkopf zu Zylinderkopf und schließlich zu einem Wärmetauscher.
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Schließlich ist im Bereich des Zylinderkopfs auch eine Aufladeeinrichtung vorgesehen, die sich bei der bekannten Brennkraftmaschine an einer Abgasleitung und an im Bereich des Zylinderkopfs an der Kurbelgehäuseoberseite vorgesehenen Bohrungen abstützt. Diese Art der Abstützung erfordert eine steife und schwere Ausbildung der Abgasleitung, die zudem in einem aufwendigen Gussverfahren hergestellt werden muss.
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Es ist bei der bekannten Brennkraftmaschine nachteilig, dass seine Herstellung mit Aufladeeinrichtung, Kühlwasserrücklaufsystem und mit Kipphebeln im Zylinderkopfbereich sehr aufwendig und teuer ist, insbesondere durch den mit der Befestigung und Verbindung der verschiedenen Baugruppen wie Kipphebelbock, Kühlwasserrücklaufbaugruppe und Aufladeeinrichtung im Bereich des Zylinderkopfs verbundenen hohen Aufwand. Bereits bei der Herstellung der einzelständigen Baugruppen und auch bei deren Montage fallen viele einzelne Verfahrensschritte an. So ist beispielweise eine aufwendige Bearbeitung des Kurbelgehäuses notwendig, um die entsprechenden Aufnahmen zur Abstützung der Aufladeeinrichtung zu schaffen.
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Die Kipphebelachse ist bei der bekannten Brennkraftmaschine hohen Biegebelastungen ausgesetzt, da sie nur eine mittige Abstützung aufweist und die Öffnungskraft der Stoßstangen zu einem Biegemoment führt. Die Kipphebelachse muss daher mit einem großen Durchmesser ausgebildet sein, was die Eigenmasse der Brennkraftmaschine und die Herstellungskosten ansteigen lässt.
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Auch der Kipphebelbock ist entsprechenden Belastungen ausgesetzt und muss daher ebenfalls sehr steif ausgebildet werden, also beispielsweise mittels eines Schmiedeverfahrens.
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Darüber hinaus stellen die Verbindungen zwischen der Aufladeeinrichtung und dem Zylinderkopf ein Problem dar, da die Aufladeeinrichtung zu Körperschwingungen neigt und ihre Abstützungen zum Zylinderkopf daher sehr massiv und aufwendig ausgebildet werden müssen.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Kipphebellagervorrichtung zu schaffen, die günstiger herzustellen und unter weniger Aufwand im Bereich eines Zylinderkopfes anzuordnen ist, und die mit weniger konstruktivem Aufwand mit weiteren Baugruppen, kombinierbar ist. Darüber hinaus ist es auch Aufgabe der Erfindung, eine in der Herstellung weniger aufwendige Zylinderkopfvorrichtung zu schaffen, Zudem soll auch eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einer Kipphebellagervorrichtung mit den genannten Vorteilen geschaffen werden.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe hinsichtlich der Kipphebellagervorrichtung mit den Merkmalen nach dem Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in weiteren Ansprüchen beschrieben. Die Zylinderkopfvorrichtung ist im Anspruch 9 beschriebe, und eine Brennkraftmaschine ist in Anspruch 10 beschrieben.
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Die Erfindung schafft eine Kipphebellagervorrichtung mit einer Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Kipphebels, mit wenigstens einem Anschlussmittel zum Anschluss einer Aufladeeinrichtung und einem Kühlmittelrücklaufkanal, wobei die Kipphebellagervorrichtung einstückig mit dem Anschlussmittel, dem Kühlmittelrücklaufkanal und der Aufnahmeeinrichtung ausgebildet ist.
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Die Aufnahmeeinrichtung ist dabei beispielsweise als entsprechende Lagerung für eine oder mehrere Kipphebelachsen und das Anschlussmittel als Flansch ausgebildet. Bei der Aufladeeinrichtung kann es sich um eine ein- oder mehrstufige Baugruppe mit Abgasturboladern handeln, beispielsweise ein Hochdruck- und ein Niedrigdruckturbolader in Reihe geschaltet. Der Kühlmittelrücklaufkanal ist dabei als ein Abschnitt eines gesamten Kühlmittelrücklaufsystems ausgebildet, also zum Beispiel ein rohrstückförmiger Kanal, der mit weiteren Bauteilen, beispielsweise mit weiteren Rohrstücken zu dem Kühlmittelrücklaufsystem verbindbar ist.
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Da die erfindungsgemäße Kipphebellagervorrichtung einstückig mit dem Anschlussmittel, mit dem Kühlmittelrücklaufkanal und der Aufnahmeeinrichtung ausgebildet ist, ist eine mit der erfindungsgemäßen Kipphebellagervorrichtung auszustattende Brennkraftmaschine einfacher aufgebaut und günstiger in der Herstellung. Die Herstellung ist unter anderem deshalb weniger aufwendig, weil weniger einzelständige Bauteile angefertigt werden müssen. So muss beispielsweise der Kühlmittelrücklaufkanal nicht als eigenständiges Bauteil hergestellt werden, sondern kann als einfacher rohrstückförmiger Kanal einstückig mit der Kipphebellagervorrichtung ausgebildet werden. Auf diese Weise schafft die erfindungsgemäße Kipphebellagervorrichtung eine funktionale Integration verschiedener Baugruppen auf engem Bauraum und erlaubt eine kostengünstige Herstellung.
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Auch der Zusammenbau verschiedener Bauelemente, wie die Kipphebellagervorrichtung, die Kühlmittelrückführung und die Aufladeeinrichtung, ist wesentlich einfacher durchzuführen, da bereits ein Anschlussmittel für die Aufladeeinrichtung und ein Kühlmittelrücklaufkanal an der Kipphebellagervorrichtung vorhanden sind. Die Aufladeeinrichtung wird direkt mit den Anschlussmitteln verbunden. Anders als bei der bekannten Brennkraftmaschine ist es daher nicht notwendig, das Kurbelgehäuse zur Aufnahme der Aufladeeinrichtung zu bearbeiten, indem beispielsweise Bohrungen vorgesehen werden, mit denen Aufnahmen, an welchen die Aufladeeinrichtung befestigt wird, verschraubt werden können. Da die Aufladeeinrichtung nun über die Anschlussmittel an der Kipphebellagervorrichtung abgestützt ist und nicht mehr an einer Abgasleitung und den Aufnahmen an dem Zylinderkurbelgehäuse, ist die gesamte Anordnung wesentlich stabiler und die Aufladeeinrichtung ist besser abgestützt.
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Da bereits ein Teil des Kühlwasserrücklaufsystems in Form des Kühlmittelrücklaufkanals vorhanden ist, können weitere Rohre in einfacher Weise mit diesem zusammengesteckt werden. Anders als bei der bekannten Brennkraftmaschine ist es daher nicht mehr notwendig, spezielle Rohre oder Kanäle für das Kühlwasserrücklaufsystem mit einem aufwendigen Druckgussverfahren mit entsprechenden Öffnungen anzufertigen, die dann mit dem Zylinderkopf verbunden werden können. Für den Zusammenbau weiterer Komponenten des Kühlmittelrücklaufsystems mit dem bereits vorhandenen Kühlmittelrücklaufkanal eignen sich einfache, beispielsweise nahtlos gezogene Rohre. Bei der Werkstoffauswahl besteht damit eine größere Freiheit. Dabei lassen sich auch Rohre aus einem entsprechend leichten Material auswählen, so dass die gesamte Brennkraftmaschine ein geringeres Gewicht aufweist. Die Rohre und damit das gesamte Kühlmittelrücklaufsystem sind somit auch in der Herstellung wesentlich günstiger als eigen für den Einsatz an der Brennkraftmaschine gefertige Kühlmittelkanäle.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Kipphebellageranordnung wenigstens einen an einer Kipphebelachse verschwenkbar gelagerten Kipphebel auf, wobei die Kipphebelachse an der Aufnahmeeinrichtung weitgehend biegemomentenfrei lagerbar ist.
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Die weitgehend biegemomentenfreie Lagerung kann beispielsweise mit einer Fest-Los-Lagerung an zwei Stellen vorgenommen werden, indem die Kipphebelachse jedes Kipphebels beispielsweise mittels zweier Schrauben an der Kipphebellagervorrichtung festgelegt wird. Die Kipphebelachsen können dabei vorzugsweise an am Zylinderkopf mittels die Kippellagervorrichtung durchsetzender Schrauben. Die Aufnahmeeinrichtung wird hierzu für jede der Schrauben mit einer entsprechenden Bohrung versehen.
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Da die Kipphebelachse an der Aufnahmeeinrichtung weitgehend biegemomentenfrei lagerbar ist, tritt nur mehr eine geringe Belastung der Kipphebelachse auf. Vorzugsweise ist die Kipphebelachse im Bereich der gegenüberliegenden Enden in Achsrichtung lagerbar. Da die Kipphebelachse der erfindungsgemäßen Kipphebellagervorrichtung eine viel weniger starke Belastung erfährt als bekannte Kipphebellagervorrichtungen, können die Achsen auch entsprechend dünner und damit kostengünstiger gefertigt werden.
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Die Kipphebellagervorrichtung ist außerdem vorzugsweise als Kipphebelkasten mit umlaufenden Stützwänden ausgebildet und zur Montage auf einem Zylinderkopf vorgesehen. Der Kühlmittelrücklaufkanal ist dabei vorzugsweise einstückig mit einer der Stützwände ausgebildet. Die Kipphebellagervorrichtung weist zudem vorzugsweise ein umlaufendes, kastenförmiges Profil auf, welches oben und unten offen ausgebildet ist, von oben aber mit einem entsprechend ausgebildeten Deckel verschließbar.
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Da eine solche Kipphebellagervorrichtung von oben auf den Zylinderkopf aufgesetzt und entsprechend befestigt ist, tritt am Kipphebelkasten keine Querkraftbelastung, sondern nur eine Druckbelastung auf, also eine in vertikaler Richtung wirkende Belastung. Dabei schirmen die umlaufenden Stützwände die Kipphebel seitlich ab, und von unten wird die Kipphebellagervorrichtung vom Zylinderkopf abgeschirmt. Auf diese Weise sind die Bauteile vor Verunreinigungen oder Beschädigungen abgeschirmt.
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Die Kipphebellagervorrichtung mit umlaufendem, kastenförmigem Profil weist vorzugsweise auch eine Schmiermittelversorgungseinrichtung auf, mit welcher Schmiermittel von unten in den Kipphebelkasten zur Schmierung der Kipphebelachsen eingetragen werden kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Kipphebellagervorrichtung mittels die Aufnahmeeinrichtung durchsetzender und die Kipphebelachse an der Aufnahmeeinrichtung anordnender Schrauben an einem Zylinderkopf lösbar festlegbar. Hierzu weist die Kipphebellagervorrichtung beispielsweise eine oder mehrere Bohrungen auf, durch welche Schrauben durchgesteckt werden können, die dann mit dem Zylinderkopf verschraubt werden. Da sie die Kipphebellagervorrichtung vollständig durchsetzt, kann eine Schraube vollständig durch die Kipphebellagervorrichtung hindurch gesteckt und mit dem unterhalb der Kipphebellagervorrichtung angeordneten Zylinderkopf verschraubt werden.
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Da die Kipphebellagervorrichtung auf diese Weise lösbar an einem Zylinderkopf festlegbar ist, wird das Gehäuse der Kipphebellagervorrichtung nur auf Druck belastet. Es treten am Kipphebellagervorrichtung also insbesondere keine Querkraftbelastungen auf, so dass dieses weniger robust ausgebildet werden muss als bei der bekannten Brennkraftmaschine. Beim Gehäuse der Kipphebellagervorrichtung besteht daher eine weitgehend freie Werkstoffwahl, es kann also beispielsweise als Aluguss hergestellt werden.
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Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung weist die Kipphebellagervorrichtung wenigstens ein am Aufnahmemittel festlegbares Stützelement zur Abstützung der Aufladeeinrichtung an der Kipphebellagervorrichtung auf. Die Stützelemente können beispielsweise an den an der Kipphebellagervorrichtung vorhandenen Anschlussmitteln festgelegt werden.
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Anders als bei der bekannten Brennkraftmaschine muss also das Kurbelgehäuse im Zylinderkopfbereich nicht bearbeitet werden, um Bohrungen zu schaffen, an denen die Aufladeeinrichtung befestigt wird. Die Massenkraft des einströmendes Abgases bei der erfindungsgemäßen Anordnung somit in die Kipphebellagervorrichtung eingeleitet und nicht in eine Abgasleitung. Daher ist die erfindungsgemäße Anordnung wesentlich stabiler.
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Die Stützelemente können entsprechend kurz ausgebildet sein, so dass die Abstützung der Aufladeeinrichtung sehr stabil ist. Es kommt daher auch zu weniger Schwingungen im Bereich der Aufladeeinrichtung als bei der bekannten Brennkraftmaschine. Die Stützelement müssen daher auch nicht so steif ausgelegt werden wie dies bei der bekannten Anordnung der Fall ist und es besteht damit mehr Auswahl an möglichen Werkstoffen und die Herstellung ist auch günstiger. Die Stützelemente können als einfache Blechteile gefertigt werden, eine spanende Bearbeitung wie bei der Herstellung einer die Last der Aufladeeinrichtung zumindest teilweise aufnehmenden Abgasleitung und entsprechender Abstützelemente zur Aufnahme der Aufladeeinrichtung ist nicht notwendig.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Kühlmittelrücklaufkanal als rohrstückförmiger, durchströmbarer Hohlkörper ausgebildet. Dabei sind die Endstücke des Hohlkörpers jeweils mit weiteren Bauteilen des Kühlmittelrücklaufsystems, also beispielsweise mit entsprechenden weiteren Rohren verbindbar. Die weiteren Rohre des Kühlmittelrücklaufsystems können in einfacher Weise gefertigt, also beispielsweise gezogen werden und müssen nicht mit einem aufwendigen Sandguss- oder Druckgussverfahren hergestellt werden. Auf diese Weise werden wiederum Kosten bei der Herstellung und Gewicht bei der Brennkraftmaschine gespart. Für die Rohre können einfache Zukaufteile genutzt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kipphebellagervorrichtung weist der Kühlmittelrücklaufkanal am Innenumfang der jeweiligen Endbereiche jeweils eine Umlaufnut zur Aufnahme einer Dichtungseinrichtung auf. Als Dichtungseinrichtung kann beispielsweise ein O-Ring in die Umlaufnut eingefügt werden. Auf diese Weise wird dafür gesorgt, dass einfache Steckverbindungen zwischen dem Kühlmittelrücklaufkanal und benachbarten Fluidtransportkörpern, also beispielweise weiteren Rohrstücken, dicht sind, ohne dass die Verbindung mit einem aufwendigen Verfahren wie etwa Schweißen abgedichtet werden müsste.
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Die erfindungsgemäße Kipphebellagervorrichtung weist zudem vorzugsweise einen mit dem Kühlmittelrücklaufkanal fluidisch verbundenen Kühlmittelführungskanal auf, der mit einem komplementären Führungskanal im Zylinderkopf fluidisch verbindbar ist. Auf diese Weise wird Kühlmittel, welches im Zylinder zur Kühlung eingesetzt wurde, durch die Kipphebellagervorrichtung hindurch in den Kühlmittelführungskanal transportiert. Hierfür ist beispielsweise eine entsprechende Bohrung in der Kipphebellagervorrichtung oder ein entsprechendes Rohr vorgesehen.
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Die Erfindung umfasst auch eine Zylinderkopfvorrichtung mit einer Kipphebellagervorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, und mit einem Zylinderkopf mit mindestens einer Bohrung zur Aufnahme mindestens einer die Kipphebelaufnahmevorrichtung durchsetzenden Schraube, und mit einer mit der Kipphebellagervorrichtung verschraubbaren Deckeleinrichtung.
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Die Zylinderkopfvorrichtung ist leichter und kompakter aufgebaut als die bekannte Zylinderkopfvorrichtung da die erfindungsgemäße Kipphebellagervorrichtung eine einfachere funktionale Integration der verschiedenen Unterbaugruppen erlaubt.
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Zur Befestigung der Kipphebelachsen werden diese, wie vorstehend erläutert, an der Kipphebellagervorrichtung festgelegt, wobei die Schrauben die Kipphebellagervorrichtung durchsetzen und anschließend in die Bohrung im Zylinderkopf eingeschraubt werden, so dass damit gleichzeitig die Kipphebellagervorrichtung am Zylinderkopf befestigt ist. An der Unterseite der Kipphebellagervorrichtung sind zudem vorzugsweise Zentrierstifte angeordnet, die in passende Öffnungen im Zylinderkopf eingesteckt werden können, um eine genaue relative Lage der Kipphebellagervorrichtung am Zylinderkopf zu erreichen.
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Damit ist die Kipphebellagervorrichtung auf der Unterseite vom Zylinderkopf abgedeckt, seitlich von umlaufenden Stützwänden geschützt, und oben von dem als Haube vorgesehenen Deckeleinrichtung abgeschirmt. Auf diese Weise werden die Bauteile im Bereich des Zylinderkopfes vor Verunreinigungen und Beschädigungen geschützt. Auch die Deckeleinrichtung kann dabei aus Leichtmaterial hergestellt werden, so dass die gesamte Zylinderbaugruppe sehr leicht ausgebildet ist.
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Schließlich ist auch eine Brennkraftmaschine mit einer Aufladeeinrichtung, einer Kühlmittelrückführungsbaugruppe und einer Vielzahl von Kipphebellagervorrichtungen, wie sie vorstehend beschrieben worden sind, Gegenstand der Erfindung.
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Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ist kostengünstiger in der Herstellung, sie ist leichter und kompakter aufgebaut, und sie ermöglicht zugleich eine funktionale Integration von Aufladeeinrichtung, Kühlwasserrückführung und eine Kipphebellagerung.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Querschnittansicht einer bekannten Brennkraftmaschine in V-Anordnung
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2 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kipphebellagervorrichtung;
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3 eine perspektivische Darstellung eines Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine zur Aufnahme der erfindungsgemäßen Kipphebellagervorrichtung;
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4 eine perspektivische Darstellung des Zylinderkopfes mit einer darauf angeordneten erfindungsgemäßen Kipphebellagervorrichtung;
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5 eine perspektivische Darstellung des Zylinderkopfes mit der erfindungsgemäßen Kipphebellagervorrichtung und einer Haube;
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6 eine perspektivische Darstellung eines Teilbereichs eines Kühlmittelrücklaufsystems und einer Aufladeeinrichtung mit Abstützung an einer erfindungsgemäßen Kipphebellagervorrichtung;
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7 eine Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Kipphebellagervorrichtung und eines Zylinderkopfes; und
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8 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Kipphebellagervorrichtung und des Zylinderkopfes.
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1 zeigt eine Querschnittansicht einer Brennkraftmaschine – einen V-Motor – mit zwei dargestellten Zylindern, mit jeweils einem Kipphebelbock 18 nach dem Stand der Technik. Der jeweilige Zylinder mit einer Zylinderlaufbuchse 1 und einem Zylinderkopf 2 ist innerhalb eines Kurbelgehäuses 3 mit Kurbelgehäusedeckeln 4 angeordnet.
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Über einen Kraftstoffspeicher 5 wird Kraftstoff bereit gestellt, der dann mit einem Injektor 9 in den Zylinderinnenraum eingespritzt wird und zwar in über eine Ladeluftleitung 6 zugeführte Ladeluft, worauf das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Zylinderinnenraum gezündet wird, wobei eine auf einem Hauptlagerbock 7 gelagerte Kurbelwelle 8 angetrieben wird. Eine Pleuelstange 13 übersetzt dabei jeweils die lineare Bewegung eines Arbeitskolbens 16 in den Zylindern in eine kreisförmige Bewegung der Kurbelwelle 8. Schließlich ist zwischen den beiden Zylindern eine zentrale Nockenwelle 14 dargestellt.
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Die Brennkraftmaschine wird über eine Kühlwasserversorgungsleitung 10 mit Kühlwasser versorgt, welches in einen zum Zylinder jeweils benachbart angeordneten Kühlwasserraum 11 gelangt, und anschließend über eine Kühlwasserrücklaufleitung 12 zurückgeführt wird. Die Brennkraftmaschine besitzt ebenfalls eine zentrale Ölversorgungsleitung 15, über die die dargestellten Komponenten mit Schmierstoff versorgt werden.
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Bei der in 1 dargestellten Brennkraftmaschine ist ebenfalls eine Aufladeeinrichtung mit einem Abgaskrümmer 17 vorhanden. Dieser ist im Bereich des Zylinderkopfes 2 am Kurbelgehäuse 3 abgestützt. In diesem Bereich ist ebenfalls ein Kipphebelbock 18 angeordnet, auf welchem Kipphebel zur Betätigung von im Zylinderkopf 2 angeordneten Ventilen angeordnet sind.
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Schließlich ist im Bereich der Zylinderköpfe 2 auch eine Kühlwasserrücklaufbaugruppe 19 angeordnet. Diese wurde als einzelständiges Bauteil mittels eines Druckgussvorgangs angefertigt und ist bei der Herstellung der in 1 dargestellten Brennkraftmaschine am Kurbelgehäuse 3 befestigt worden.
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2 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kipphebellagervorrichtung 20. Die Kipphebellagervorrichtung 20 ist als von umlaufenden Stützwänden 21 umgebener Kipphebelkasten ausgebildet, wobei die Stützwände 21 die Bauteile im Innenraum des Kipphebelkastens 20 aufnehmen. Ebenfalls im Innenraum des Kipphebelkastens 20 ist ein Kipphebellager 22 angeordnet, an der zwei Kipphebel 23, 24 und zwei zu den Kipphebeln zugehörige Kipphebelachsen 41 festgelegt sind. Die Kipphebelachsen 41 werden jeweils mittels zweier Schrauben 25 an einem in 3 näher dargestellten Zylinderkopf 2 festgelegt, wobei die Kipphebellagervorrichtung 20 Bohrungen aufweist, durch welche die Schrauben 25 durchgesteckt werden können und sich bis zum Zylinderkopf 2 erstrecken.
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Da die beiden Kipphebel 23, 24 an jeweils zwei Stellen und daher weitgehend biegemomentenfrei an dem jeweiligen Kipphebellager 22 gelagert sind, kommt es zu weniger Biegemomentenbelastung als bei den Kipphebeln bei der in 1 dargestellten Brennkraftmaschine. Die Kipphebelachsen 41 der Kipphebel 23, 24 können daher mit einem kleineren Durchmesser als die Kipphebelachse des bekannten Motors ausgebildet werden, so dass sie in der Herstellung günstiger und auch leichter sind.
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Die Kipphebellagervorrichtung 20 ist einstückig mit einem Kühlmittelrücklaufkanal 26 und mit zwei Anschlussflanschen 27, 28 zum Anschluss einer in 6 dargestellten Aufladeeinrichtung 34 ausgebildet. Dies erlaubt eine kompakte, funktionale Integration eines Kühlmittelrücklaufsystems 35, der Aufladeeinrichtung 34 und der Kipphebel 23, 24.
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Der Kühlmittelrücklaufkanal 26 ist zur Verbindung mit nicht näher dargestellten Rohren eines Kühlmittelrücklaufsystems vorgesehen. Er weist dafür im Endbereich am Innenumfang jeweils eine Umlaufnut 39 auf, welche zur Aufnahme einer Dichtungseinrichtung, also beispielsweise eines O-Rings, ausgebildet ist. Der Kühlmittelrücklaufkanal 26 lässt sich beispielsweise mit einem weiteren Rohr in einfacher Weise mit einem Kühlmittelrücklaufkanal 26 einer benachbarten Kipphebellagervorrichtung 20 zur Weiterleitung von Kühlmittel verbinden, wobei die Dichtung in der Umlaufnut 39 die Verbindung bereits abdichtet, ohne dass eine weitere, aufwendige Bearbeitung der entsprechenden Bauteile notwendig wäre. Daher können mit dem Kühlmittelrücklaufkanal 26 auch entsprechend Standardrohre verbunden werden, es ist daher nicht notwendig diese mit einem speziellen Verfahren wie etwa mittels Druckgießen herzustellen. Die Standardrohre müssen daher nur auf die entsprechende Länge zwischen zwei benachbarten Kipphebellagervorrichtungen 20 abgelängt werden, um zusammen mit dem jeweiligen Kühlmittelrücklaufkanal 26 das Kühlmittelrücklaufsystem 35 auszubilden.
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An der Unterseite weist der Kipphebelkasten 20 Zentrierstifte 29 auf, die dazu vorgesehen sind, in entsprechenden Bohrungen 30 im Zylinderkopf 2 aufgenommen zu werden.
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Der Zylinderkopf 2 ist in 3 dargestellt. Da der Kipphebelkasten 20 von oben auf den Zylinderkopf aufgesteckt und befestigt wird, wird er nur durch Druckkräfte beansprucht, es treten keine oder nur sehr kleine Querkräfte auf.
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Der Zylinderkopf 2 wird von einem Kühlmittelführungskanal 32 durchsetzt, der mit einem entsprechenden Kühlmittelrücklaufkanal im Kipphebelkasten 20 fluidisch verbunden ist, über welchen Kühlmittel schließlich der über die Anschlussflansche 27, 28 angeflanschten Kühlmittelrücklaufbaugruppe zugeführt wird.
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In 4 ist der Kipphebelkasten 20 in auf dem Zylinderkopf 2 befestigten Zustand abgebildet. Damit die entsprechenden Bauteile des Kipphebelkastens 20 auch von oben vor Verschmutzungen und Beschädigungen geschützt sind, sieht die Erfindung schließlich auch eine Haube 33 vor, welche von oben auf den Kipphebelkasten 20 aufgesetzt und am Kipphebelkasten verschraubt wird. Der Kipphebelkasten 20 mit Haube 33, ist im auf dem Zylinderkopf befestigten Zustand in 5 dargestellt.
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6 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Teilbereichs einer Aufladeeinrichtung 34 und ihre Abstützung an einem Kipphebelkasten 20, wie er auch in den 2–5 dargestellt ist.
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Die Aufladeeinrichtung 34 ist jeweils mittels einer Vielzahl von mit Anschlussflanschen 27, 28 verbundenen kurzen Abstützelementen 36 an dem Kipphebelkasten 20 abgestützt. Damit erfolgt die Abstützung, anders als bei der bekannten, in 1 gezeigten Brennkraftmaschine, nicht an einer Abgasleistung, und an der Oberseite des Zylinderkurbelgehäuses, sondern am Kipphebelkasten 20. Damit kann bei der Herstellung einer entsprechenden Brennkraftmaschine auf eine aufwendige Bearbeitung des Kurbelgehäuses verzichtet werden.
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Die in den 2 bis 5 dargestellten Kühlmittelrücklaufkanälen 26 können zu einem lediglich schematisch dargestellten Kühlmittelrücklaufsystem 35 verbunden werden.
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7 zeigt eine Querschnittansicht eines Teilbereichs der erfindungsgemäßen Kipphebellagervorrichtung 20. Es ist erkennbar, wie der im Kipphebelkasten 20 angeordnete Kipphebel 23 mittels einer der Schrauben 25 am Kipphebelkasten 20 lösbar festgelegt ist. Der Kipphebel 23 betätigt dabei, entgegen der Wirkung von einer jeweiligen Feder 38, ein nicht näher dargestelltes Ventil. Die Schraube 25 durchsetzt den gesamten Kipphebelkasten 20, und der Endbereich 37 der Schraube 25 ist mit dem Zylinderkopf 2 mit einer dafür vorgesehenen Gewindebohrung 40 verschraubt.
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In der 8 ist schließlich eine weitere perspektivische Darstellung des Kipphebelkastens 20 gezeigt. Die Befestigungsschrauben 25, mit welchen der Kipphebelkasten 20 am Zylinderkopf 2 befestigt sind, sind dabei von oben sichtbar dargestellt und nehmen zwischen sich jeweils eine vom Kipphebel 23, 24 verdeckte Kipphebelachse auf, den denen der jeweilige Kipphebel 23, 24 schwenkbar gelagert ist.
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Hinsichtlich vorstehend im Einzelnen nicht jäher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im Übrigen ausdrücklich auf die Patentansprüche und die Zeichnungen verwiesen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zylinderlaufbuchse
- 2
- Zylinderkopf
- 3
- Kurbelgehäuse
- 4
- Kurbelgehäusedeckel
- 5
- Kraftstoffspeicher
- 6
- Ladeluftleitung
- 7
- Hauptlagerbock
- 8
- Kurbelwelle
- 9
- Injektor
- 10
- Kühlwasserversorgungsleitung
- 11
- Kühlwasserraum
- 12
- Kühlwasserrücklaufleitung
- 13
- Pleuelstange
- 14
- Nockenwelle
- 15
- Ölversorgungsleitung
- 16
- Arbeitskolben
- 17
- Abgaskrümmer
- 18
- Kipphebelbock
- 19
- Kühlwasserrücklaufbaugruppe
- 20
- Kipphebellagervorrichtung
- 21
- Stützwände
- 22
- Kipphebellager
- 23
- Kipphebel
- 24
- Kipphebel
- 25
- Schraube
- 26
- Kühlmittelrücklaufkanal
- 27
- Anschlussflansch
- 28
- Anschlussflansch
- 29
- Zentrierstift
- 30
- Aufnahme
- 31
- Kurbelgehäuse
- 32
- Kühlmittelführungskanal
- 33
- Haube
- 34
- Aufladeeinrichtung
- 35
- Kühlmittelrücklaufsystem
- 36
- Abstützelement
- 37
- Endbereich einer Schraube
- 38
- Feder
- 39
- Nut
- 40
- Bohrung
- 41
- Kipphebelachse
