Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Montageverfahren für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 5.The invention relates to an internal combustion engine according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to an assembly method for an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 5.
Eine derartige Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise der DE 102 16 329 A1 als bekannt zu entnehmen. Die dortige Verbrennungskraftmaschine weist ein Triebwerk sowie eine separate Lagerung des Triebwerks in einem Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine auf, wobei zur Erzielung einer einfachen Montage das Triebwerk mit Lagerdeckel und Lagerstuhl als eine vormontierte Einheit ausgebildet ist. In einem ersten Montageschritt wird das Pleuel mit dem Kolben auf der Kurbelwelle montiert und danach die Lagerstühle und die Lagerdeckel an Grundlagern der Kurbelwelle montiert. Schließlich wird die vormontierte Einheit aus Lagerstühlen, Lagerdeckel, Kurbelwelle, Pleuel und Kolben im Kurbelgehäuse montiert. Der Lagerstuhl ist dabei mittels zweier Zuganker mit dem Zylinderkopf verbunden. Die Zuganker befinden sich in Bohrungen im Kurbelgehäuse. Durch das Ausbilden des Lagerdeckels und des Lagerstuhls als vormontierte Einheit kann die Kurbelwelle zwischen dem Lagerdeckel und dem Lagerstuhl besonders leicht montiert werden, wobei eine Lagerung des Triebwerks der Verbrennungskraftmaschine geschaffen wird, die die Möglichkeit bietet, die Einzelteile aus beanspruchungsgerechten Werkstoffen herzustellen. Eine derartige Montage birgt jedoch den Nachteil, dass ein erhöhter Montageaufwand entsteht, um etwaige höhere Toleranzen, wie sie vor allem bei unter hohen Spitzendrücken betriebenen Verbrennungskraftmaschinen erforderlich sind, einzuhalten.Such an internal combustion engine is for example the DE 102 16 329 A1 to be known as known. The local internal combustion engine has an engine and a separate storage of the engine in a crankcase of the internal combustion engine, wherein to achieve a simple assembly, the engine with bearing cap and bearing block is designed as a preassembled unit. In a first assembly step, the connecting rod with the piston is mounted on the crankshaft and then the bearing blocks and the bearing caps are mounted on bearings of the crankshaft. Finally, the preassembled unit of bearing blocks, bearing cap, crankshaft, connecting rod and piston is mounted in the crankcase. The bearing block is connected by means of two tie rods with the cylinder head. The tie rods are located in holes in the crankcase. By forming the bearing cap and the bearing block as a preassembled unit, the crankshaft between the bearing cap and the bearing block can be mounted particularly easily, with a bearing of the engine of the internal combustion engine is created, which provides the opportunity to produce the items of stress-resistant materials. However, such an assembly has the disadvantage that an increased assembly costs incurred in order to comply with any higher tolerances, as they are required especially when operated at high peak pressures internal combustion engines.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine sowie ein Montageverfahren für eine Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen eine vereinfachte Montage der Verbrennungskraftmaschine sowie die Einhaltung hoher Bauteiltoleranzen für den Betrieb unter erhöhten Spitzendrücken ermöglicht werden kann.Object of the present invention is to provide an internal combustion engine and an assembly method for an internal combustion engine of the type mentioned, by means of which a simplified assembly of the internal combustion engine and compliance with high component tolerances for operation under increased peak pressures can be made possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbrennungskraftmaschine sowie ein Montageverfahren mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 beziehungsweise 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by an internal combustion engine and an assembly method with the features of claims 1 and 5, respectively. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the other claims.
Um eine Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, welche besonders einfach montiert werden kann und mittels welcher auch unter der Einwirkung hoher Spitzendrücke durch die Verbrennungskraftmaschine besonders hohe Toleranzanforderungen eingehalten werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Lagerstuhloberteil mittels jeweiliger, von den Zylinderkopfkomponenten und den Verbindungskomponenten separaten Fixierungskomponenten an dem Zylinderkurbelgehäuse fixiert ist. Das Lagerstuhloberteil wird demnach nicht nur durch die Zylinderkopfkomponenten, welche z. B. als Zylinderkopfschrauben ausgebildet sind, an dem Zylinderkurbelgehäuse fixiert, sondern auch mittels der Fixierungskomponenten. Unter der Einwirkung hoher Spitzendrücke entsteht eine besonders große Belastung sowohl auf den Lagerstuhl, als auch die Verschraubungen, mittels welchen der Lagerstuhl an dem Zylinderkurbelgehäuse gehalten wird. Sind die Verschraubungen, welche als die Zylinderkopfkomponenten und damit als Zylinderkopfschrauben ausgebildet sind, in einem großen Abstand zueinander angeordnet und dementsprechend jeweilige Gewinde in dem Lagerstuhloberteil, welche die Zylinderkopfkomponenten aufnehmen, weit voneinander beabstandet, so kann es insbesondere infolge der Einwirkung hoher Spitzendrücke infolge der Krafteinwirkung durch die Kurbelwelle zu einer elastischen Verformung des Lagerstuhloberteils und zusätzlich oder alternativ des Lagerstuhlunterteils kommen, wodurch das Lagerstuhloberteil aufgrund der großen Krafteinwirkung durch die Kurbelwelle infolge des hohen Spitzendruckes nicht mehr flächig an dem Zylinderkurbelgehäuse aufliegt. Um einen besonders ausfallsicheren Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu ermögliche, kann mittels der Fixierungskomponenten eine besonders exakte Lagetoleranz des Lagerstuhls relativ zu dem Zylinderkurbelgehäuse eingehalten werden.In order to create an internal combustion engine of the type mentioned, which can be mounted very easily and by which particularly high tolerance requirements can be met by the action of high peak pressures by the internal combustion engine, it is inventively provided that the Lagerstuhloberteil means of respective, of the cylinder head components and the connection components separate fixing components is fixed to the cylinder crankcase. The Lagerstuhloberteil is therefore not only by the cylinder head components, which z. B. are formed as a cylinder head bolts, fixed to the cylinder crankcase, but also by means of fixing components. Under the action of high peak pressures creates a particularly large burden on both the bearing block, as well as the fittings, by means of which the bearing block is held on the cylinder crankcase. Are the fittings, which are designed as the cylinder head components and thus as a cylinder head bolts, arranged at a large distance from each other and accordingly respective threads in the Lagerstuhloberteil receiving the cylinder head components, widely spaced, it may, in particular due to the action of high peak pressures due to the force come through the crankshaft to an elastic deformation of Lagerstuhloberteils and additionally or alternatively the Lagerstuhlunterteils, whereby the Lagerstuhloberteil no longer rests flat against the cylinder crankcase due to the large force by the crankshaft due to the high peak pressure. In order to enable a particularly fail-safe operation of the internal combustion engine, a particularly exact positional tolerance of the bearing block relative to the cylinder crankcase can be maintained by means of fixing components.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawings.
Diese zeigen in:These show in:
1a eine Schnittansicht einer Verbrennungskraftmaschine, von welcher vorliegend lediglich einige Komponenten gezeigt sind; und in 1a a sectional view of an internal combustion engine, of which only a few components are shown in the present case; and in
1b eine vergrößerte Ansicht auf einen Bereich B welcher in 1a markiert ist und vorliegend eine Fixierung eines Lagerstuhloberteils an einem Zylinderkurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine mittels einer Fixierungskomponente zeigt. 1b an enlarged view of an area B which in 1a is marked and in the present case shows a fixation of a Lagerstuhloberteils on a cylinder crankcase of the internal combustion engine by means of a fixing component.
1a zeigt eine Schnittansicht einer Verbrennungskraftmaschine 10 wobei einige Komponenten, wie beispielsweise eine Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine 10 sowie ein Zylinderkopf vorliegend nicht dargestellt sind. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist einen in der gezeigten Ausführungsform in 1a zweiteilig ausgebildeten Lagerstuhl 12 auf, welcher ein Lagerstuhloberteil 14 sowie ein Lagerstuhlunterteil 16 umfasst. Das Lagerstuhloberteil 14 weist an dessen jeweiligen Randbereichen jeweilige als Innengewinde ausgebildete Gewinde 20 auf, in welche, hier nicht dargestellte, Zylinderkopfkomponenten, wie beispielsweise Zylinderkopfschrauben eingeschraubt werden können. Mittels dieser Zylinderkopfkomponenten wird der nicht dargestellte Zylinderkopf, welcher an einer Auflagefläche 32 eines Zylinderkurbelgehäuses (KGH) 30 der Verbrennungskraftmaschine 10 aufliegt, mit dem Lagerstuhloberteil 14 fixiert. Die Zylinderkopfkomponenten werden dabei jeweils durch jeweilige Durchgangsbohrungen 36 des KGH 30 durchgeführt, wobei infolge einer Drehmomentbeaufschlagung der Zylinderkopfkomponenten, also vorliegend der Zylinderkopfschrauben, welche infolge der Drehmomentbeaufschlagung festgezogen werden, der Zylinderkopf auf die Auflagefläche 32 und dabei das Lagerstuhloberteil 14 auf eine gegenüberliegend zu der Auflagefläche 32 angeordnete Auflagefläche 34 des KGH 30 aufgepresst. Das KGH 30 weist neben den Durchgangsbohrungen 36 noch weitere, als Innengewinde ausgebildete Gewinde 38 auf. Das Lagerstuhloberteil 14 weist neben den jeweiligen Gewinden 20 auch jeweilige als Innengewinde ausgebildete Gewinde 13 sowie jeweilige, vorliegend auf einer mit den jeweiligen Gewinden 13 gemeinsamen Bohrungsachse angeordnete Durchgangsbohrungen 15 auf. Wie in 1a erkennbar ist, ist eines von vorliegend zwei Gewinden 13 und eine dementsprechend eine von vorliegend zwei Durchgangsbohrungen 15 zwischen den zwei Gewinden 20 des Lagerstuhloberteils 14 und das andere Gewinde 13 sowie die andere Durchgangsbohrung 15 am entsprechend der Bildebene rechten Rand des Lagerstuhloberteils 14 und damit nicht zwischen den zwei Gewinden 20 angeordnet. 1a shows a sectional view of an internal combustion engine 10 wherein some components, such as a crankshaft of the internal combustion engine 10 and a cylinder head are not shown here. The internal combustion engine 10 has one in the shown Embodiment in 1a two-piece trained camp chair 12 on which a Lagerstuhloberteil 14 as well as a camp chair base 16 includes. The camp chair top 14 has at its respective edge regions respective thread formed as an internal thread 20 on, in which, not shown here, cylinder head components, such as cylinder head bolts can be screwed. By means of these cylinder head components of the cylinder head, not shown, which on a bearing surface 32 a cylinder crankcase (KGH) 30 the internal combustion engine 10 rests, with the Lagerstuhloberteil 14 fixed. The cylinder head components are each by respective through holes 36 of the KGH 30 performed, as a result of a torque applied to the cylinder head components, ie in the present case the cylinder head bolts, which are tightened as a result of the torque applied, the cylinder head on the support surface 32 and at the same time the Lagerstuhloberteil 14 on one opposite to the support surface 32 arranged bearing surface 34 of the KGH 30 pressed. The KGH 30 points next to the through holes 36 even more, designed as an internal thread thread 38 on. The camp chair top 14 points next to the respective threads 20 also each thread designed as an internal thread 13 as well as respective, in this case on one with the respective threads 13 common bore axis arranged through holes 15 on. As in 1a is recognizable, is one of present two threads 13 and a corresponding one of two through-holes 15 between the two threads 20 of the Lagerstuhlloberteils 14 and the other thread 13 as well as the other through-hole 15 am according to the image plane right edge of Lagerstuhloberteils 14 and not between the two threads 20 arranged.
Das Lagerstuhlunterteil 16, welches auch als Lagerdeckel (oder Kurbelwellenlagerdeckel KWLD) bezeichnet wird, grenzt an das Lagerstuhloberteil 14 an und weist vorliegend ebenfalls zwei Durchgangsbohrungen 17 auf, welche ebenfalls auf der den jeweiligen Gewinden 13 beziehungsweise den jeweiligen Durchgangsbohrungen 15 gemeinsamen Bohrungsachsen angeordnet ist. Mit anderen Worten liegen also die Durchgangsbohrung 17 des Lagerstuhlunterteils 16 sowie das Gewinde 13 und die Durchgangsbohrung 15 des Lagerstuhloberteils 14 jeweils fluchtend zueinander. Das Lagerstuhloberteil 14 und das Lagerstuhlunterteil 16 bilden gemeinsam eine Kurbelwellenbohrung 18, in welcher hier nicht dargestellte Lagerschalen sowie die ebenfalls hier nicht dargestellte Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine 10 aufgenommen werden. Das Lagerstuhloberteil 14 sowie das Lagerstuhlunterteil 16 sind mittels zweier Verbindungskomponenten 24, welche vorliegend als Lagerstuhlschrauben ausgebildet sind, miteinander fixiert. Die jeweiligen Verbindungskomponenten 24 werden dabei durch die Durchgangsbohrungen 17 des Lagerstuhlunterteils 16 durchgeführt und in die jeweiligen Gewinde 13 des Lagerstuhloberteils 14 eingeschraubt.The bearing chair base 16 , which is also referred to as bearing cap (or crankshaft bearing cap KWLD), adjacent to Lagerstuhloberteil 14 and in the present case also has two through holes 17 on, which also on the respective threads 13 or the respective through holes 15 common bore axes is arranged. In other words, so are the through-hole 17 of the camp chair base 16 as well as the thread 13 and the through hole 15 of the Lagerstuhlloberteils 14 each in alignment with each other. The camp chair top 14 and the camp chair base 16 together form a crankshaft bore 18 , in which not shown here bearing shells and also not shown here crankshaft of the internal combustion engine 10 be recorded. The camp chair top 14 as well as the camp chair lower part 16 are by means of two connection components 24 , which in the present case are designed as bearing bolt, fixed together. The respective connection components 24 are doing through the through holes 17 of the camp chair base 16 performed and in the respective thread 13 of the Lagerstuhlloberteils 14 screwed.
Zusätzlich zu der Fixierung zwischen dem nicht dargestellten Zylinderkopf, dem KGH 30 sowie dem Lagerstuhloberteil 14 mittels der nicht dargestellten Zylinderkopfkomponenten wird das Lagerstuhloberteil 14 mittels vorliegend zweier von den Zylinderkopfkomponenten und den Verbindungskomponenten 24 separaten Fixierungskomponenten 22 an dem Zylinderkurbelgehäuse 30 fixiert. Dies erfolgt dadurch, dass die Fixierungskomponenten 22, welche vorliegend als Hilfsschrauben ausgebildet sind, durch die jeweiligen Durchgangsbohrungen 15, des Lagerstuhloberteils 14 durchgeführt und in die jeweiligen Gewinde 38 des KGH 30 eingeschraubt und festgezogen werden. Durch die Verwendung dieser Hilfsschrauben als die Fixierungskomponenten 22 ist das Lagerstuhloberteil 14 mittels der Fixierungskomponenten 22 an dem Zylinderkurbelgehäuse 30 reversibel und zerstörungsfrei lösbar fixiert. Als Alternative zur Verwendung der Hilfsschrauben könnte als die Fixierungskomponente 22 beispielsweise auch ein hochfester Klebstoff verwendet werden, und dementsprechend das Lagerstuhloberteil 14 mittels der Fixierungskomponenten 22 an dem Zylinderkurbelgehäuse 30 stoffschlüssig fixiert werden. Die nicht dargestellte Kurbelwelle ist unter Vermittlung der ebenfalls nicht dargestellten, jeweiligen Lagerschalen in dem Lagerstuhl 12, beziehungsweise in der Kurbelwellenbohrung 18 des Lagerstuhls 12 mittels der Verbindungskomponenten 24 reversibel und zerstörungsfrei lösbar fixiert.In addition to the fixation between the cylinder head, not shown, the KGH 30 and the Lagerstuhloberteil 14 by means of the cylinder head components, not shown, the Lagerstuhloberteil 14 by means of two of the cylinder head components and the connecting components 24 separate fixation components 22 on the cylinder crankcase 30 fixed. This is done by fixing components 22 , which are presently designed as auxiliary screws, through the respective through holes 15 , the camp floor top 14 performed and in the respective thread 38 of the KGH 30 be screwed in and tightened. By using these auxiliary screws as the fixation components 22 is the camp chair top 14 by means of fixing components 22 on the cylinder crankcase 30 reversibly and non-destructively releasably fixed. As an alternative to using the auxiliary screws could be used as the fixation component 22 For example, a high-strength adhesive can be used, and accordingly the Lagerstuhloberteil 14 by means of fixing components 22 on the cylinder crankcase 30 be firmly bonded. The crankshaft, not shown, is mediated by the likewise not shown, respective bearing shells in the bearing block 12 , or in the crankshaft bore 18 of the camp chair 12 by means of the connection components 24 reversibly and non-destructively releasably fixed.
Beim Montieren der Verbrennungskraftmaschine 10, also des Zylinderkopfes, des Zylinderkurbelgehäuses 30, des Lagerstuhls 12 und der Kurbelwelle wird in einem ersten Schritt das Lagerstuhloberteil 14 des mehrteiligen Lagerstuhls 12 an das Zylinderkurbelgehäuse 30 angelegt. Im Anschluss daran wird das Lagerstuhloberteil 14 an dem Zylinderkurbelgehäuse 30 mittels der Fixierungskomponenten 22 fixiert. Des Weiteren erfolgt ein Anordnen der Kurbelwelle in dem Lagerstuhloberteil 14 sowie ein Anlegen des Lagerstuhlunterteils 16 an das Lagerstuhloberteil 14, wodurch der Lagerstuhl 12 die Kurbelwelle umschließt und diese somit durch den Lagerstuhl 12 unter Vermittlung der Lagerschalen gehalten wird. Das Lagerstuhlunterteil 16 wird mittels der jeweiligen, von den Fixierungskomponenten 22 verschiedenen Verbindungskomponenten 24 an dem Lagerstuhloberteil 14 fixiert. Der Zylinderkopf sowie das Lagerstuhloberteil 14 werden an dem Zylinderkurbelgehäuse 30 mittels der Zylinderkopfkomponenten fixiert.When mounting the internal combustion engine 10 , So the cylinder head, the cylinder crankcase 30 , the camp chair 12 and the crankshaft becomes the Lagerstuhloberteil in a first step 14 of the multipart bearing chair 12 to the cylinder crankcase 30 created. Following this, the Lagerstuhloberteil 14 on the cylinder crankcase 30 by means of fixing components 22 fixed. Furthermore, arranging the crankshaft takes place in the Lagerstuhloberteil 14 as well as an application of the Lagerstuhlunterteils 16 to the Lagerstuhloberteil 14 , causing the camp chair 12 The crankshaft encloses and thus this through the bearing block 12 held by mediation of the bearing shells. The bearing chair base 16 is by means of the respective, from the fixing components 22 different connection components 24 on the Lagerstuhloberteil 14 fixed. The cylinder head and Lagerstuhloberteil 14 be on the cylinder crankcase 30 fixed by means of the cylinder head components.
Mittels der Fixierungskomponenten 22 können Toleranzen bei der Fixierung des Lagerstuhls 12 an dem KGH 30 besonders exakt und einfach eingehalten werden und dementsprechend die Ausrichtung des Lagerstuhl 12 zu dem KGH 30 besonders genau und unter Einhaltung besonders hoher Toleranzanforderung erfolgen. By means of fixation components 22 can tolerances in the fixation of the bearing block 12 at the KGH 30 be particularly accurate and easy adhered to and, accordingly, the orientation of the bearing block 12 to the KGH 30 particularly accurate and in compliance with a particularly high tolerance requirement.
Die verbesserte Einhaltung der Toleranzen wird unabhängig davon gewährleistet, ob die Kurbelwelle mittels jeweiliger Wälz- oder Gleitlager in dem Lagerstuhl 12 gelagert ist. Durch die Fixierung mittels der Fixierungskomponenten 22 können Änderungen an bereits bestehenden Motorkonzepten in bestehenden Montagelinien beziehungsweise Montageprozessen besonders einfach integriert werden, so dass der Änderungsaufwand im Montageablauf und in der Anlagentechnik möglichst gering gehalten wird. Bei der Fixierung, also der Verbindung zwischen dem Lagerstuhloberteil 14 und dem KGH 30 werden etwaige Montagekräfte und Montagedrehmomente beim Befestigen der Grundmotorelemente und Anbauelemente des Rumpfmotors aufgenommen und übertragen. Es entfallen hierbei Montagehilfswerkzeuge und Montageadapter, welche eine Fixierung des Lagerstuhls 12 sowie dessen Zwischenpositionierung erübrigen. Des Weiteren entstehen keine zusätzlichen Montageprozessschritte, und das KGH 30 muss nicht mehrfach gewendet werden. Mit erzieltem Montagefortschritt, also nach Endverschraubung (überelastischer Drehmoment-Drehwinkelanzug) der Zylinderkopfkomponenten wird die Fixierfunktion der Fixierungskomponenten 22 hinfällig, wodurch diese theoretisch entfernt werden könnten. Dies ist im vorliegenden Beispiel nicht möglich, da die Fixierungskomponenten 22 auf einer gemeinsamen Achse mit den eingeschraubten Verbindungskomponenten 24 liegen und letzter vor der Entfernung der Fixierungskomponenten 22 zuerst entfernt werden müssten. Einen weiteren Vorteil der Fixierungskomponenten 22 (Hilfsschrauben) bildet die Möglichkeit der Verwendung und Anordnung eines Vollstahl-Lagerstuhles 12 in dem Zylinderkurbelgehäuse 30 bei welcher der Lagerstahl als Fertigteil, ohne nachträgliche Feinstbearbeitung im Zusammenbau einmontiert wird. Ein weiterer Vorteil ist der Entfall einer etwaigen Durchdrehmomentenprüfung. Montageüblich sind bei der Durchdrehmomentenprüfung zwei Drehmomentenmessungen, eine erste mit in den Lagerstuhl 12 eingelegter Kurbelwelle und gepaarten Hauptlagerschalen (Lagerschalen) und eine zweite Drehmomentenmessung mit montierten, hier nicht dargestellten Kolben und Pleueln mit gepaarten, hier ebenfalls nicht dargestellten Pleuellagerschalen.The improved compliance with the tolerances is ensured regardless of whether the crankshaft by means of respective rolling or sliding bearings in the bearing block 12 is stored. By the fixation by means of fixing components 22 For example, changes to existing engine concepts in existing assembly lines or assembly processes can be integrated in a particularly simple manner so that the effort required for changing the assembly process and the system technology is minimized. When fixing, so the connection between the Lagerstuhloberteil 14 and the KGH 30 Any mounting forces and mounting torques when attaching the basic engine elements and attachments of the fuselage engine are recorded and transmitted. It eliminates this assembly auxiliary tools and mounting adapter, which fixation of the bearing block 12 as well as its intermediate positioning unnecessary. Furthermore, there are no additional assembly process steps, and the KGH 30 does not have to be turned over several times. With achieved assembly progress, so after Endverschraubung (super-elastic torque Drehwinkelanzug) of the cylinder head components is the fixing function of the fixing components 22 lapsed, which could theoretically be removed. This is not possible in the present example, since the fixation components 22 on a common axis with the screwed connection components 24 lie and last before the removal of fixation components 22 first have to be removed. Another advantage of the fixation components 22 (Auxiliary screws) is the possibility of using and arranging a solid steel bearing block 12 in the cylinder crankcase 30 in which the bearing steel is assembled as a finished part, without subsequent Feinstbearbeitung in the assembly. Another advantage is the elimination of a possible torque test. As is customary in the torque torque test, two torque measurements, a first with in the bearing block 12 inserted crankshaft and paired main bearing shells (bearing shells) and a second torque measurement with mounted, not shown here, pistons and connecting rods with paired, also not shown connecting rod bearing shells.
Alternativ zu der Ausbildung der Fixierungskomponenten 22 als Hilfsschrauben könnte auch eine feste, unlösbare (z. B. stoffschlüssige) oder eine erst oberhalb einer definierten Abzugskraft lösbare Verbindung zwischen dem KGH 30 und dem Lagerstuhloberteil 14 des Lagerstuhls 12 vorgesehen sein. Demzufolge wären zum Beispiel Nietverbindungen, Tannenzapfenprofilierungen oder Haifischschuppenprofilierungen denkbar, wobei die Fixierungskomponenten 22 aus einem Metall, einem Kunststoff oder einem Verbund aus Metall und Kunststoff gebildet sein können. Zur Fixierung des Lagerstuhloberteils 14 an dem KGH 30 könnte auch eine metallionische Metall-Verklebung ohne Hinterschneidung und ohne Bohrloch im Bereich der Auflagefläche 34 vorgesehen sein. Möglich wäre auch die Verbindung zwischen Lagerstuhloberteil 14 und KGH 30 mittels einer aushärtbaren Metallschaummischung mit Hinterschneidung und Bohrloch. Diese Metallschaummischung würde dann per Injektionsverfahren in das Bohrloch, welches durch das Gewinde 38 und die Durchgangsbohrung 50 gebildet wird, eingebracht. Alternativ könnte eine Verbindung zwischen dem Lagerstuhloberteil 14 und dem KGH 30 auch mittels sogenannter Laserheftung und damit schmelzmetallurgisch im Bereich der Auflagefläche 34 erzeugt werden oder in diesem Bereich eine Verbindung mittels eines Epoxidharz-Klebstoffs oder eines anderen Haftmittels hergestellt werden.Alternatively to the formation of the fixation components 22 A solid, non-detachable (eg cohesive) or a connection detachable above a defined pull-off force between the KGH could also be used as auxiliary screws 30 and the camp chair top 14 of the camp chair 12 be provided. Accordingly, rivet joints, pine cone profiles or shark flake profiles would be conceivable, for example, with the fixation components 22 may be formed of a metal, a plastic or a composite of metal and plastic. For fixing the Lagerstuhloberteils 14 at the KGH 30 could also be a metal-ionic metal bond without undercut and without a hole in the bearing area 34 be provided. Another possibility would be the connection between Lagerstuhloberteil 14 and KGH 30 by means of a hardenable metal foam mixture with undercut and borehole. This metal foam mixture would then be injected into the borehole through the thread 38 and the through hole 50 is formed introduced. Alternatively, a connection between the Lagerstuhloberteil 14 and the KGH 30 also by means of so-called laser stapling and thus melt metallurgical in the region of the support surface 34 be created or in this area a connection made by means of an epoxy adhesive or other adhesive.
Durch die Verwendung der Schrauben, beziehungsweise Hilfsschrauben als die Fixierungskomponenten 22 zur Verbindung des Lagerstuhloberteils 14 mit dem KGH 30 wird eine sogenannte schwimmende Lagerstuhlanordnung mit Hilfsschrauben-Voranzug gebildet. Hierbei erfolgt eine vollautomatische Verschiebung im schwimmenden Lagerstuhlzustand. Diese Hilfsschrauben (Fixierungskomponenten 22) weisen also einen definierten, kraftgesteuerten Voranzug auf. Der Feinstspielausgleich der Lagerstellen erfolgt durch Messung am jeweiligen Lagerstuhl-Fertigteilinnendurchmesser, also an den jeweiligen Kurbelwellenbohrungen 18 der Lagerstühle 12. Die Lagerstühle 12 werden durch μ-Spindelantriebe positioniert. Die Lagerstühle 12 sind des Weitern im Zylinderkurbelgehäuse-Fertigteil, also im KGH 30 vorverschraubt. Ein Prüfdorn bestückt mit handelsüblichen Feinstmessdüsen (welche zum Beispiel bei der sogenannten Luftdruckabfallmethode eingesetzt werden), bekannt aus Messsystemen von Honmaschinen taucht dabei durch die Lagergasse und gibt jeweils der zugeordneten μ-Spindel ein Verschiebesignal des jeweiligen Lagerstuhls 12 in Längs- und Querrichtung des KGH 30 für den Endanzug der als Hilfsschrauben gebildeten Fixierungskomponenten 22. Die Lagergasse wird durch die Kurbelwellenbohrungen 18 gebildet. Neu ist dabei auch der Feinstspielausgleich, beziehungsweise das Feinstpositioniersystem welches die Ausrichtung der optimalen Kurbelwellenlagergassenspiele vorgibt. Vorteilhafterweise entfällt dabei eine seitliche Präzisionsfräsbearbeitung/Lagergassenbearbeitung im KGH 30. Durch Messung jeweiliger Ist-Abmessung der Lagerstuhl-Lagerinnendurchmesser wird mittels dieses Feinstpositioniersystems eine optimale Nullpunktlage und Motorenlängsachsrichtung bestimmt. Gleichzeitig wird für jeden Lagerstuhl 12 eine optimale Zupaarungstoleranz jeweiliger Wälzkörper ermittelt, sofern die Kurbelwelle in dem Lagerstuhl 12 wälzgelagert werden soll. Durch Einsatz dieses Feinstpositioniersystems in einer Ausrichtstation kann auf etwaige Drehmomentenprüfungen oder Durchdrehprüfungen ohne Kolben- oder Pleuelmontage verzichtet werden. Das Lagerstuhloberteil 14 könnte beispielsweise aus Stahl oder einer Aluminiumlegierung gebildet sein.By using the screws, or auxiliary screws as the fixation components 22 for connecting the Lagerstuhloberteils 14 with the KGH 30 a so-called floating bearing chair assembly with auxiliary screw pre-suit is formed. In this case, a fully automatic shift takes place in the floating bearing block state. These auxiliary screws (fixation components 22 ) thus have a defined, force-controlled Voranzug. The Feinstspielausgleich the bearings is done by measuring the respective bearing block precast inside diameter, ie at the respective crankshaft holes 18 the camp chairs 12 , The storage chairs 12 are positioned by μ-spindle drives. The storage chairs 12 are further in the cylinder crankcase finished part, ie in KGH 30 vorverschraubt. A test mandrel equipped with commercially available Feinstmessdüsen (which are used for example in the so-called Luftdruckabfallmethode), known from measuring systems of honing machines dives through the camp gate and are each the associated μ-spindle a displacement signal of each bearing chair 12 in the longitudinal and transverse direction of the KGH 30 for the final suit of fixing components formed as auxiliary screws 22 , The camp lane is through the crankshaft holes 18 educated. Also new here is the fine-tuning system, or the Feinstpositioniersystem which dictates the orientation of the optimal crankshaft bearing clearance games. Advantageously, this eliminates a lateral Präzisionsfräsbearbeitung / Lagergassenbearbeitung in KGH 30 , By measuring the respective actual dimension of the bearing block bearing inner diameter is by means of this Feinstpositioniersystems a optimal zero point position and longitudinal engine direction determined. At the same time, for each camp chair 12 determines an optimal Zupaarungstoleranz respective rolling elements, provided that the crankshaft in the bearing block 12 is to be stored on roller bearings. By using this Feinstpositioniersystems in an alignment can be dispensed with any torque tests or spin tests without piston or Pleuelmontage. The camp chair top 14 could be formed, for example, of steel or an aluminum alloy.
Werden als die Fixierungskomponenten 22 Schrauben beziehungsweise Hilfsschrauben eingesetzt, mittels welcher das Lagerstuhloberteil 14 an dem KGH 30 vormontiert wird, so kann der Montageablauf bei der Montage der Verbrennungskraftmaschine 10 erheblich verbessert werden. Das KGH 30 wird dabei zunächst getriebeseitig in einer drehbaren Aufnahme aufgenommen und die Lagergasse nach oben ausgerichtet. Im Anschluss daran werden die jeweiligen Lagerstuhloberteile 14 an dem KGH 30 angelegt und mittels der Hilfsschrauben, also der Fixierungskomponenten 22 angezogen.Be considered the fixation components 22 Screws or auxiliary screws used, by means of which the Lagerstuhloberteil 14 at the KGH 30 is pre-assembled, so the assembly process during assembly of the internal combustion engine 10 be significantly improved. The KGH 30 is first received on the transmission side in a rotatable recording and aligned the camp gate upwards. Following this, the respective Lagerstuhloberteile 14 at the KGH 30 created and by means of the auxiliary screws, so the fixing components 22 dressed.
Anschließend erfolgen weitere Montageschritte, welche bereits aus dem Stand der Technik bekannt sind und von welchen lediglich beispielhaft das Einlegen der Lagerschalen und der Kurbelwelle in das Lagerstuhloberteil 14 als der nächste Montageschritt genannten werden soll.Subsequently, further assembly steps, which are already known from the prior art and of which only by way of example the insertion of the bearing shells and the crankshaft in the Lagerstuhloberteil done 14 should be mentioned as the next assembly step.
Das aus dem Stand der Technik bekannte Montageverfahren ist bis zu diesem Schritt deutlich aufwendiger.The assembly process known from the prior art is considerably more expensive up to this step.
Der erhöhte Aufwand bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Montageverfahren beziehungsweise Montageablauf entsteht dadurch, dass zunächst im vollständig zusammengebauten Zustand des KGH 30, also bei bereits montierten Lagerstuhlunterteilen 16 (Kurbelwellen-Lagerdeckel KWLD) sowie etwaiger angebrachter Wasser- und Ölstopfen das KGH 30 in einer getriebeseitigen, drehbaren Aufnahme montiert wird, wobei die Lagergasse nach oben gerichtet ist. Mittels eines Mehrfachschraubers wird nun die Verschraubung (Verbindungskomponente 24) gelöst und der KWLD händisch entfernt und beiseite gelegt. Im Anschluss daran erfolgt das Einlegen der Lagerschalen und der Kurbelwelle (wie bereits erwähnt) sowie weitere, hier nicht weitere erläuterte Montageschritte. Die Ausrichtung des Lagerstuhl 12 und dessen Fixierung an dem KGH 30 ist dementsprechend deutlich aufwendiger, wobei das Einhalten von Montagetoleranzen bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Montageverfahren besonders schwierig ist, da keine Fixierungskomponenten 22 vorgesehen sind.The increased effort in a known from the prior art assembly process or assembly process arises from the fact that initially in the fully assembled state of KGH 30 , ie with already mounted bearing base parts 16 (Crankshaft bearing cap KWLD) and any attached water and oil plugs the KGH 30 is mounted in a transmission-side, rotatable receptacle, wherein the storage lane is directed upward. By means of a multiple screwdriver is now the screw (connection component 24 ) and the KWLD removed by hand and set aside. This is followed by the insertion of the bearing shells and the crankshaft (as already mentioned) and further, not explained here further assembly steps. The orientation of the camp chair 12 and its fixation on the KGH 30 Accordingly, it is significantly more expensive, with the maintenance of mounting tolerances in the known from the prior art mounting method is particularly difficult because no fixing components 22 are provided.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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1010
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VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
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1212
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Lagerstuhlbearing block
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1313
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Gewindethread
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1414
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LagerstuhloberteilBearing bracket shell
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1515
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DurchgangsbohrungThrough Hole
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1616
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LagerstuhlunterteilCamp chair base
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1717
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DurchgangsbohrungThrough Hole
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1818
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Kurbelwellenbohrungcrankshaft bore
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2020
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Gewindethread
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2222
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Fixierungskomponentefixation component
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2424
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Verbindungskomponenteconnection component
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3030
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Zylinderkurbelgehäuse (KGH)Cylinder crankcase (KGH)
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3232
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Auflageflächebearing surface
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3434
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Auflageflächebearing surface
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3636
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DurchgangsbohrungThrough Hole
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3838
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Gewindethread
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 10216329 A1 [0002] DE 10216329 A1 [0002]
