DE102013113824A1

DE102013113824A1 - Verfahren zum Montieren einer Nockenwelle

Info

Publication number: DE102013113824A1
Application number: DE102013113824.1A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Kraut; Walter Buck
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2015-06-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren einer Nockenwelle und zum Einstellen der mit der Nockenwelle zusammenwirkenden Bauteile einer Brennkraftmaschine, sowie einen Niederhalter zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, wobei die Nockenwelle (3; 4) mit ihren Lagerstellen (8.1, 8.2, 8.3, 8.4; 10.1, 10.2, 10.3, 10.4) auf im Zylinderkopfgehäuse (1) der Brennkraftmaschine angeordneten unteren Lagerschalen (7.1., 7.2, 7.4; 9.1., 9.2, 9.3, 9.4) aufgelegt wird, wobei die aufgelegte Nockenwelle (3; 4) mittels mindestens einem Niederhalter (11) lagegenau reibungsfrei drehbar im Zylinderkopfgehäuse (1) fixierbar ist, in dieser Position mit der Nockenwelle (3; 4) zusammenwirkende Bauteile montier- und/oder einstellbar sind und nach deren Einstellen die Nockenwelle (3; 4) mit den Nockenwellen-Lagerstellen (8.1 bis 8.4; 10.1 bis 10.4) durch im Zylinderkopfdeckel (2) angeordnete obere Lagerschalen unter Verbleib des Niederhalters (11) drehbar fixiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren einer Nockenwelle und zum Einstellen der mit der Nockenwelle zusammenwirkenden Bauteile einer Brennkraftmaschine, wobei die Nockenwelle mit ihren Lagerstellen auf im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordneten unteren Lagerschalen aufgelegt wird.
Zum Betätigen bzw. Steuern der Ein- und Auslassventile einer Brennkraftmaschine werden üblicherweise Nockenwellen im Zylinderkopfgehäuse angeordnet (oben liegende Nockenwellen). Bei der Montage der Nockenwellen kommt es einerseits auf deren präzise Positionierung im Zylinderkopfgehäuse an; andererseits müssen die mit der Nockenwelle zusammenwirkenden Bauteile, wie Nocken, Stößel, Federn u. a. ebenfalls präzise positioniert und ggfs. eingestellt werden.
Teilweise werden zur Montage der Nockenwelle und zur Einstellung der mit ihr zusammenwirkenden Bauteile Montagehilfsmittel verwendet, die nach der Vormontage und nach dem Einstellen und vor dem Aufsetzen des das Zylinderkopfgehäuse abschließenden Zylinderkopfdeckels wieder entfernt werden müssen. Zum Teil werden auch separate Hilfsmittel zur Montage bzw. zur Einstellung im Stand der Technik vorgeschlagen – s. z. B. in der DE 27 06 021 , DE 25 08 389 , DE 10 2011 081 483 A1 und DE 10 2012 014 780 A1 .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache und wirkungsvolle Montagehilfe für das Montieren und die Einstellung einer Nockenwelle zur Verfügung zu stellen, mit der auch ein einfacherer Aufbau von Zylinderkopfgehäuse und Zylinderkopfgehäusedeckel erreicht wird. Die erfinderische Lösung wird darin gesehen, dass die auf ihren Lagerstellen im Zylinderkopfgehäuse mittels mindestens einem Niederhalter lagegenau und reibungsfrei drehbar fixiert wird, dass in dieser Position die mit der Nockenwelle zusammenwirkenden Bauteile eingebaut und entsprechend eingestellt werden und dass nach deren Montage und Einstellung die Nockenwelle mit den Nockenwellen-Lagerstellen durch im Zylinderkopfdeckel angeordnete obere Lagerschalen unter Verbleib der Niederhalter an ihrer Position drehbar fixiert wird.
Die zur Ausübung des Verfahrens zur Montage einer Nockenwelle vorgesehenen Niederhalter können in einfacher aber wirkungsvoller Weise die Nockenwelle zu deren Positionierung teilweise mit minimalen Luftspalt gegenüber der Nockenwelle umgreifen, wobei die Größe des Luftspalts ohne Einfluss auf die lagegenaue Anordnung der Nockenwelle im Zylinderkopfgehäuse haben darf.
Die Niederhalter nach der Erfindung können zweckmäßigerweise im Zylinderkopfgehäuse nach dem Einsetzen der Nockenwelle auf die unteren Lagerschalen im Zylinderkopfgehäuse verschraubt werden. Ein Niederhalter kann dabei sowohl die im Zylinderkopfgehäuse parallel zueinander angeordneten Nockenwelle für die Einlass- wie auch für die Auslassventile übergreifen. Aus Gewichtsgründen erscheint es zweckmäßig, die Niederhalter aus einem stabilen Kunststoff bzw. Aluminium mit geringem Gewicht herzustellen.
Einzelheiten und Merkmale des Gegenstandes der Erfindung werden nachstehend anhand eines stark schematisiert in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Es zeigt
1 einen Niederhalter nach der Erfindung, der eine im Zylinderkopfgehäuse einer Brennkraftmaschine angeordnete Nockenwelle für die Einlass- sowie auch für die Auslassventile zur Montage- und Einstellungs-fixierung übergreift;
2 den Erfindungsgegenstand nach 1 in perspektivischer Darstellung und
3 eine Sicht auf eine im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine angeordnete Einlass- und Auslass-Nockenwelle, die beide gemeinsam mit zwei Niederhaltern nach der Erfindung fixiert sind.
Mit 1 ist in 1 sowie in 2 ein Zylinderkopfgehäuse einer Brennkraftmaschine bezeichnet. Üblicherweise wird für den Betrieb einer Brennkraftmaschine das Zylinderkopfgehäuse 1 mit einem gegenüber diesen abgedichteten Zylinderkopfdeckel 2 abgeschlossen. Im Zylinderkopfgehäuse 1 sind zur Betätigung und zur Steuerung der Ein- und Auslassventile (in der Zeichnung nicht dargestellt) Nockenwellen 3 bzw. 4 drehbar gelagert, die über einen ebenfalls nicht dargestellten Steuertrieb z. B. über die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben werden. Zur Betätigung bzw. zur Steuerung der Ventile sind auf den Nockenwellen 3 bzw. 4 Nocken 5 bzw. 6 zum Öffnen bzw. Schließen der Ventile zu vorgegebenen Zeitpunkten angeordnet.
3 zeigt einen Blick in ein Zylinderkopfgehäuse 1 ohne aufgesetzten Zylinderkopfdeckel 2. Der Zylinderkopf 1 weist z. B. 4 Lagerschalen 7.1, 7.2, 7.3 und 7.4 auf, auf die eine Einlass-Nockenwelle 3 mit ihren Lagerstellen 8.1., 8.2., 8.3 und 8.4 aufgelegt ist. Entsprechend ist die Auslass-Nockenwelle 4 auf im Zylinderkopfgehäuse 1 vorgesehenen Lagerschalen 9.1 bis 9.4 mit ihren Lagerstellen 10.1 bis 10.4 aufgelegt.
In dieser Position können zur Ausübung des Montageverfahrens nach der Erfindung die beiden Nockenwellen 3 und 4 lagegenau und reibungsfrei drehbar im Zylinderkopf 1 mittels des sie positionierenden und fixierenden Niederhalters 11 im Zylinderkopfgehäuse 1 verschraubt werden. Die Niederhalter 11 umgreifen die Nockenwelle 3 bzw. 4 mit einem minimalen Luftspalt, der auf die genaue Positionierung der Lage der Nockenwelle keinen Einfluss hat. In dieser Position können in der Folge die mit der Nockenwelle 3 bzw. 4 zusammenwirkenden Bauteile montiert und eingestellt werden. Die Niederhalter 11 sind im Zylinderkopf 1 bzw. im Bezug auf den Zylinderkopf-deckel 2 so positioniert, dass sie beim Betrieb der Brennkraftmaschine in dieser Montageposition verbleiben können. D. h., nach der Montage und dem Einstellen der mit den Nockenwellen 3 bzw. 4 zusammenwirkenden Bauteilen wird der Zylinderkopfdeckel 2 auf das Zylinderkopfgehäuse 1 aufgesetzt und dort gas- und flüssigkeitsdicht befestigt.
Das Verfahren zum Montieren einer Nockenwelle und zum Einstellen der mit der Nockenwelle zusammenwirkenden Bauteile einer Brennkraftmaschine hat den großen Vorteil, dass weder ein Demontieren der Nockenwelle noch der mit ihr zusammenwirkenden Bauteile nach dem Einstellen erforderlich wird, noch – wie das eigentlich üblich ist – für die oberen Lagerschalen zum Lagern der Nockenwelle separate Haltevorrichtungen vorgesehen werden müssen. Bei Anwendung von Niederhaltern nach der Erfindung und Durchführung des Montageverfahrens nach der Erfindung können die unteren Lagerschalen für die Nockenwelle Bestandteile des Zylinderkopfgehäuses sein; die die unteren Lagerschalen zur Lagerung für die Nockenwellen-Lagerstellen ergänzenden oberen Lagerschalen können als integrierte Bestandteile im Zylinderkopfdeckel ausgebildet sein. Durch den Verbleib der Niederhalter für die Montage der Nockenwelle an deren Montageplatz ist ein die genaue Einstellung sicherndes und besonders zeitsparendes Montageverfahren geschaffen. Diese Konstruktion hat nicht nur Vorteile bei der Erstmontage, sondern vor allem auch bei ggf. notwendigen Nachstellungen der Steuerungsbauteile einer Brennkraftmaschine.
Bezugszeichenliste

1: Zylinderkopfgehäuse
2: Zylinderkopfdeckel
3, 4: Nockenwelle
5, 6: Nocken
7.1. bis 7.4: Lagerschale
8.1 bis 8.4: Lagerstelle
9.1. bis 9.4: Lagerschale
10.1. bis 10.4: Lagerstelle
11: Niederhalter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2706021 [0003]
DE 2508389 [0003]
DE 102011081483 A1 [0003]
DE 102012014780 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Montieren einer Nockenwelle und zum Einstellen der mit der Nockenwelle zusammenwirkenden Bauteile einer Brennkraftmaschine, wobei die Nockenwelle (3; 4) mit ihren Lagerstellen (8.1, 8.2, 8.3, 8.4; 10.1, 10.2, 10.3, 10.4) auf im Zylinderkopfgehäuse (1) der Brennkraftmaschine angeordneten unteren Lagerschalen (7.1., 7.2, 7.4; 9.1., 9.2, 9.3, 9.4) aufgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgelegte Nockenwelle (3; 4) mittels mindestens einem Niederhalter (11) lagegenau reibungsfrei drehbar im Zylinderkopfgehäuse (1) fixierbar ist, in dieser Position mit der Nockenwelle (3; 4) zusammenwirkende Bauteile montier- und/oder einstellbar sind und nach deren Einstellen die Nockenwelle (3; 4) mit den Nockenwellen-Lagerstellen (8.1 bis 8.4; 10.1 bis 10.4) durch im Zylinderkopfdeckel (2) angeordnete obere Lagerschalen unter Verbleib des Niederhalters (11) drehbar fixiert wird.
Niederhalter zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (11) die Nockenwelle (3; 4) zur deren Positionierung teilweise mit minimalen Luftspalt umgreift.
Niederhalter zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (11) im Zylinderkopfgehäuse (1) verschraubt ist.
Niederhalter zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Niederhalter (11) sowohl die Nockenwelle (3) für die Einlassventile als auch die Nockenwelle (4) für die Auslassventile fixierend positioniert.