DE102016216907A1 - Internal combustion engine - Google Patents

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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • F02B67/08—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of non-mechanically driven auxiliary apparatus

Abstract

Brennkraftmaschine mit einer Unterdruckpumpe und mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist und mit einem Zylinderkopf, in dem zwei Nockenwellen drehbar gelagert sind, wobei die Nockenwellen mittels Antriebsrädern über ein Endloszugmittel über ein Abtriebsrad der Kurbelwelle antreibbar sind, wobei die Unterdruckpumpe am Zylinderkopf zwischen den Nockenwellen innerhalb des Endloszugmittels angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Brennkraftmaschine wird bisher ungenutzter Bauraum genutzt.Internal combustion engine with a vacuum pump and with a crankcase, in which a crankshaft is rotatably mounted and with a cylinder head in which two camshafts are rotatably mounted, wherein the camshafts by means of drive wheels via a endless traction means via a driven gear of the crankshaft can be driven, wherein the vacuum pump on the cylinder head is disposed between the camshafts within the endless draw means. The inventive design of the internal combustion engine previously unused space is used.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to an internal combustion engine having the features of the preamble of patent claim 1.

Zum technischen Umfeld wird beispielsweise auf die Deutsche Offenlegungsschrift DE 102 57 312 A1 hingewiesen. In dieser Offenlegungsschrift ist die Anordnung einer elektrischen Unterdruckpumpe beschrieben. Die Aufgabe, eine Anordnung einer elektrisch betreibbaren Unterdruckpumpe an Kraftfahrzeugen zu schaffen, die weitestgehend das Eindringen von Pumpengeräuschen in die Fahrgastzelle ohne zusätzliche kosten- und materialintensive Aufwendungen vermeidet, wird im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die elektrische Unterdruckpumpe innerhalb des Motorraums des Kraftfahrzeugs an einem massereichen Aggregat angeordnet und mit diesem fest verbunden ist. Bei diesem massereichen Aggregat kann es sich beispielsweise um einen Getriebeblock und/oder einen Motorblock handeln. For technical environment is for example on the German disclosure DE 102 57 312 A1 pointed. In this publication, the arrangement of an electric vacuum pump is described. The object to provide an arrangement of an electrically operated vacuum pump on motor vehicles, which largely avoids the penetration of pump noise into the passenger compartment without additional cost and material-intensive expenses, is essentially achieved in that the electric vacuum pump within the engine compartment of the motor vehicle at a massive Aggregate arranged and firmly connected to this. This massive unit may be, for example, a gear block and / or an engine block.

Nachteilig an dieser bekannten Anordnung ist der Bauraumbedarf für die Unterdruckpumpe im Motorraum. A disadvantage of this known arrangement is the space required for the vacuum pump in the engine compartment.

Eine bauraumgünstigere Variante zur Anordnung einer Unterdruckpumpe ist beispielsweise aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 036 787 A1 bekannt. Aus dieser Offenlegungsschrift ist eine Brennkraftmaschine mit einer Einlassnockenwelle bekannt, die Einlassventile der Brennkraftmaschine betätigt und mit einer Auslassnockenwelle, die Auslassventile der Brennkraftmaschine betätigt, wobei jede Nockenwelle eine Antriebsradanordnung aufweist. Hierbei ist eine der Antriebsradanordnungen von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine antreibbar. Mindestens eine der Antriebsradanordnungen der Nockenwellen ist mit einem Nockenwellenversteller ausgebildet, welcher die zugeordnete Nockenwelle relativ zur Antriebsradanordnung der Nockenwelle verdreht, wobei eine Vakuumpumpe mit einem Antriebsrad derart angeordnet ist, dass eine Antriebsradanordnung einer Nockenwelle mit einem Nockenwellenversteller das Antriebsrad der Vakuumpumpe antreibt. A space-saving variant for arranging a vacuum pump is for example from the German patent application DE 10 2008 036 787 A1 known. From this disclosure, an internal combustion engine with an intake camshaft is known which actuates intake valves of the internal combustion engine and with an exhaust camshaft which actuates exhaust valves of the internal combustion engine, wherein each camshaft has a drive wheel assembly. In this case, one of the drive wheel arrangements can be driven by a crankshaft of the internal combustion engine. At least one of the drive wheel assemblies of the camshafts is formed with a phaser that rotates the associated camshaft relative to the drive wheel assembly of the camshaft, wherein a vacuum pump is arranged with a drive wheel such that a drive wheel assembly of a camshaft with a phaser drives the drive wheel of the vacuum pump.

Auch an dieser bekannten Anordnung ist der benötigte Bauraumbedarf von Nachteil. Also in this known arrangement of the required space requirement is disadvantageous.

Weiter ist aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 196 24 240 A1 , von der die vorliegende Erfindung ausgeht, eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf bekannt, der mit mindestens einer Nockenwelle versehen ist, wobei an einer Stirnseite des Zylinderkopfs Antriebsmittel für die wenigstens eine Nockenwelle vorgesehen sind und weitere Aggregate wie Pumpen von dem Antriebsmittel antreibbar sind. Die Aggregate sind an der Stirnseite des Zylinderkopfs angeordnet und sind von Antriebsmitteln der Nockenwelle antreibbar. Hierbei ist an einer Nockenwelle eine Unterdruckpumpe vorgesehen. Next is from the German patent application DE 196 24 240 A1 , from which the present invention proceeds, an internal combustion engine with a cylinder head is known, which is provided with at least one camshaft, wherein at one end of the cylinder head drive means for the at least one camshaft are provided and further units such as pumps are driven by the drive means. The units are arranged on the front side of the cylinder head and are driven by drive means of the camshaft. Here, a vacuum pump is provided on a camshaft.

Auch diese bekannte Anordnung benötigt erheblichen Bauraum im Motorraum eines Kraftfahrzeugs. This known arrangement requires considerable space in the engine compartment of a motor vehicle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung aufzuzeigen, wie eine Unterdruckpumpe einer Brennkraftmaschine möglichst bauraumneutral verbaut werden kann. Object of the present invention is to show an arrangement as a vacuum pump of an internal combustion engine can be installed as compact as possible space.

Diese Aufgabe wird durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved by the feature in the characterizing part of patent claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen be schrieben.  Advantageous developments of the invention are described in the dependent claims be.

So ist die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante, bei der die Unterdruckpumpe in vorteilhafter Weise weitgehend ständig im Schmiermittelnebel betrieben wird.  Thus, the embodiment according to claim 2, a particularly preferred embodiment, in which the vacuum pump is operated in an advantageous manner largely constantly in the lubricant mist.

Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 3 reduziert die zur Schmierung benötigte Verschlauchung durch die Anbindung der Unterdruckpumpe an ein ohnehin vorhandenes Schmiermittelsystem im Zylinderkopf. The embodiment according to claim 3 reduces the need for lubrication tubing by connecting the vacuum pump to an already existing lubricant system in the cylinder head.

Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Unterdruckpumpe gemäß Patentanspruch 4 um eine elektrisch betreibbare Unterdruckpumpe, die keinen zusätzlichen mechanischen Antrieb benötigt. Particularly preferably, the vacuum pump according to claim 4 is an electrically operable vacuum pump that does not require additional mechanical drive.

Um elektrische Kontaktprobleme zu eliminieren ist der elektrische Anschluss der Unterdruckpumpe gemäß Patentanspruch 5 bevorzugt nach außen angeordnet, um Kontakt- oder Korrosionsprobleme zu vermeiden. In order to eliminate electrical contact problems, the electrical connection of the vacuum pump according to claim 5 is preferably arranged outwards in order to avoid contact or corrosion problems.

Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 6 erleichtert den Anschluss von Unterdruckverbrauchern wesentlich. The embodiment according to claim 6 facilitates the connection of vacuum consumers significantly.

Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 7 ist eine bevorzugte Ausführungsform, bei der die Abluft der Unterdruckpumpe schlauchlos ins Innere der Brennkraftmaschine, besonders bevorzugt in den Endloszugmittelschacht, geführt wird und dort der Schmiermittelabscheidung zugeführt wird. The embodiment according to claim 7 is a preferred embodiment, in which the exhaust air of the vacuum pump tubeless into the interior of the internal combustion engine, particularly preferably in the Endloszugmittelschacht, is guided and there the lubricant separation is supplied.

Bevorzugt ist das Endloszugmittel gemäß Patentanspruch 8 eine Kette, wie beispielsweise eine Zahn- oder eine Rollenkette oder ein Zahnriemen. Preferably, the endless draw means according to claim 8 is a chain, such as a toothed or a roller chain or a toothed belt.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand von zwei Figuren näher erläutert. In the following the invention is explained in more detail with reference to two figures.

1 zeigt eine Schemazeichnung einer erfindungsgemäßen Brenn kraftmaschine. 1 shows a schematic diagram of an internal combustion engine according to the invention.

2 zeigt eine Konstruktionszeichnung für ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Anordnung der Unterdruckpumpe. 2 shows a construction drawing for a particularly preferred embodiment of the inventive arrangement of the vacuum pump.

Im Folgenden gelten in den 1 und 2 für gleiche Bauelemente die gleichen Bezugsziffern. The following apply in the 1 and 2 for same components the same reference numbers.

1 zeigt schematisch eine Aufsicht auf eine Stirnseite einer Brennkraftmaschine 1. Die Brennkraftmaschine 1 weist ein Kurbelgehäuse 3 auf, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist. Weiter weist die Brennkraftmaschine 1 einen Zylinderkopf 4 auf, in dem zwei Nockenwellen ebenfalls drehbar gelagert sind. Hierbei sind die Nockenwellen mittels Antriebsrädern 5, 6 über ein Endloszugmittel 7 über ein Abtriebsrad 8 von der Kurbelwelle antreibbar. Darüber hinaus weist die Brennkraftmaschine 1 eine Unterdruckpumpe 2 auf, zur Versorgung von weiteren Unterdruckverbrauchern, wie z. B. einem Bremskraftverstärker. 1 schematically shows a plan view of an end face of an internal combustion engine 1 , The internal combustion engine 1 has a crankcase 3 on, in which a crankshaft is rotatably mounted. Next, the internal combustion engine 1 a cylinder head 4 on, in which two camshafts are also rotatably mounted. Here are the camshafts by means of drive wheels 5 . 6 via a continuous draw 7 via a driven wheel 8th drivable by the crankshaft. In addition, the internal combustion engine points 1 a vacuum pump 2 on, for the supply of further vacuum consumers, such. B. a brake booster.

Erfindungsgemäß ist die Unterdruckpumpe 2 am Zylinderkopf 4 zwischen den Nockenwellen innerhalb des Endloszugmittels 7 angeordnet. According to the invention, the vacuum pump 2 on the cylinder head 4 between the camshafts within the endless draw means 7 arranged.

Besonders bevorzugt sind die Antriebsräder 5, 6 in einem, mit dem Zylinderkopf 4 einstückig ausgebildeten Endloszugmittelschacht 10, der in 2 dargestellt ist, angeordnet. Besonders bevorzugt ist die Unterdruckpumpe 2 stirnseitig an den Endloszugmittelschacht 10 angeordnet. Particularly preferred are the drive wheels 5 . 6 in one, with the cylinder head 4 integrally formed Endloszugmittelschacht 10 who in 2 is shown arranged. Particularly preferred is the vacuum pump 2 frontally to the endless traction means shaft 10 arranged.

Weiterhin ist die Unterdruckpumpe 2 an eine ohnehin vorhandene Schmiermittelversorgungsleitung im Zylinderkopf 4 anschließbar. Bevorzugt wird in diesem Fall eine Stichbohrung zu einer vorhanden Schmiermittelleitung im Zylinderkopf dargestellt, an die die Unterdruckpumpe 2 direkt anschließbar oder montierbar ist. Furthermore, the vacuum pump 2 to an already existing lubricant supply line in the cylinder head 4 connected. Preferably, in this case, a tap hole is shown to an existing lubricant line in the cylinder head, to which the vacuum pump 2 directly connectable or mountable.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Unterdruckpumpe 2 bevorzugt eine elektrische Unterdruckpumpe, an die ein elektrischer Anschluss 9 nach außen angeordnet ist, d. h. aus dem Schmiermittelnebel im Endloszugmittelschacht 10 in einen „trockenen Bereich“ hinaus. Nach außen liegend angeordnet bedeutet, dass der elektrische Anschluss 9 vollständig aus dem Zylinderkopf bzw. dem Endloszugmittelschacht 10 herausragt, um elektrische Kontakt- oder Korrosionsprobleme zu vermeiden. In one embodiment of the invention, the vacuum pump 2 is preferably an electric vacuum pump to which an electrical connection 9 is arranged to the outside, ie from the lubricant mist in Endloszugmittelschacht 10 into a "dry area". Arranged outwards means that the electrical connection 9 completely from the cylinder head or the endless traction medium shaft 10 protrudes to avoid electrical contact or corrosion problems.

Ebenfalls bevorzugt ist ein Unterdruckanschluss der Unterdruckpumpe 2 nach außen liegend angeordnet, um einen möglichst einfachen Anschluss eines Unterdruckverbrauchers zu gewährleisten. Also preferred is a vacuum connection of the vacuum pump 2 arranged outwardly to ensure the simplest possible connection of a vacuum consumer.

Weiter bevorzugt wird die Abluft der Unterdruckpumpe 2 schlauchlos ins Innere der Brennkraftmaschine, besonders bevorzugt in den Endloszugmittelschacht 10, geführt und dort der Schmiermittelabscheidung zugeführt. Further preferred is the exhaust air of the vacuum pump 2 tubeless into the interior of the internal combustion engine, particularly preferably in the endless traction medium shaft 10 , guided and there fed to the lubricant separation.

Als Endloszugmittel 7 kommen üblicherweise eine Kette, wie beispielsweise eine Zahn- oder eine Rollenkette oder ein Zahnriemen zur Verwendung. As endless draw 7 usually a chain, such as a toothed or a roller chain or a toothed belt for use.

2 zeigt eine Aufsicht auf den Endloszugmittelschacht 10 mit einer integrierten Unterdruckpumpe 2. Der Endloszugmittelschacht 10 ist, wie bereits zu 1 erwähnt, vorzugsweise einstückig mit dem Zylinderkopf 4 ausgebildet. Der Zylinderkopf 4 ist nur schematisch dargestellt. Wie weiter aus 2 hervorgeht, ist der elektrische Anschluss 9 der Unterdruckpumpe 2 nach außen liegend angeordnet, d. h. er steht vollständig aus dem Zylinderkopf 4 bzw. dem Endloszugmittelschacht 10 heraus. 2 shows a plan view of the endless draw center shaft 10 with an integrated vacuum pump 2 , The endless draw center shaft 10 is, as already too 1 mentioned, preferably in one piece with the cylinder head 4 educated. The cylinder head 4 is shown only schematically. How farther 2 shows, is the electrical connection 9 the vacuum pump 2 arranged outwardly, ie it is completely out of the cylinder head 4 or the endless traction means shaft 10 out.

Somit ergeben sich folgende Vorteile für die erfindungsgemäße Ausgestaltung:

  • – Nutzung des Bauraums im sog. Kettendreieck, innerhalb des Endlos zugmittels 7,
  • – Anschluss der Unterdruckpumpe 2 an eine bestehende Schmiermittel versorgung,
  • – Elektrischer Anschluss 9 außenliegend (trocken),
  • – Unterdruckanschluss außenliegend (einfache Montage),
  • – Befestigung direkt am Zylinderkopf oder am bevorzugt einstückig angegossenen Endloszugmittelschacht 10.
This results in the following advantages for the embodiment according to the invention:
  • - Use of space in the so-called chain triangle, within the endless traction means 7 .
  • - Connection of the vacuum pump 2 to an existing lubricant supply,
  • - Electrical connection 9 outboard (dry),
  • - negative pressure connection outside (easy assembly),
  • - Attachment directly to the cylinder head or on preferably integrally molded Endloszugmittelschacht 10 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Brennkraftmaschine Internal combustion engine
2 2
Unterdruckpumpe Vacuum pump
3 3
Kurbelgehäuse crankcase
4 4
Zylinderkopf cylinder head
5 5
Antriebsrad drive wheel
6 6
Antriebsrad drive wheel
7 7
Endloszugmittel endless traction
8 8th
Abtriebsrad output gear
9 9
elektrischer Anschluss electrical connection
10 10
Endloszugmittelschacht Endloszugmittelschacht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10257312 A1 [0002] DE 10257312 A1 [0002]
  • DE 102008036787 A1 [0004] DE 102008036787 A1 [0004]
  • DE 19624240 A1 [0006] DE 19624240 A1 [0006]

Claims (8)

Brennkraftmaschine (1) mit einer Unterdruckpumpe (2) und mit einem Kurbelgehäuse (3), in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist und mit einem Zylinderkopf (4), in dem zwei Nockenwellen drehbar gelagert sind, wobei die Nockenwellen mittels Antriebsrädern (5, 6) über ein Endloszugmittel (7) über ein Abtriebsrad (8) der Kurbelwelle antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckpumpe (2) am Zylinderkopf (4) zwischen den Nockenwellen innerhalb des Endloszugmittels (7) angeordnet ist. Internal combustion engine ( 1 ) with a vacuum pump ( 2 ) and with a crankcase ( 3 ), in which a crankshaft is rotatably mounted and with a cylinder head ( 4 ), in which two camshafts are rotatably mounted, wherein the camshafts by means of drive wheels ( 5 . 6 ) via an endless draw means ( 7 ) via a driven wheel ( 8th ) are driven by the crankshaft, characterized in that the vacuum pump ( 2 ) on the cylinder head ( 4 ) between the camshafts within the endless draw means ( 7 ) is arranged. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsräder (5, 6) in einem mit dem Zylinderkopf (4) einstückig ausgebildeten Endloszugmittelschacht (10) und die Unterdruckpumpe (2) stirnseitig an dem Endloszugmittelschacht (10) angeordnet ist. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the drive wheels ( 5 . 6 ) in one with the cylinder head ( 4 ) integrally formed Endloszugmittelschacht ( 10 ) and the vacuum pump ( 2 ) at the end of the endless traction means shaft ( 10 ) is arranged. Brennkraftmaschine nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckpumpe (2) an eine Schmiermittelversorgungsleitung des Zylinderkopfes (4) anschließbar ist. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the vacuum pump ( 2 ) to a lubricant supply line of the cylinder head ( 4 ) is connectable. Brennkraftmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckpumpe (2) eine elektrische Unterdruckpumpe ist. Internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the vacuum pump ( 2 ) is an electric vacuum pump. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Anschluss (9) der Unterdruckpumpe (2) nach außen liegend angeordnet ist. Device according to claim 4, characterized in that an electrical connection ( 9 ) of the vacuum pump ( 2 ) is arranged lying outwards. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Unterdruckanschluss der Unterdruckpumpe (2) nach außen liegend angeordnet ist. Device according to one of the claims 1 to 5, characterized in that a vacuum connection of the vacuum pump ( 2 ) is arranged lying outwards. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abluft der Unterdruckpumpe (2) in den Endloszugmittelschacht (10) abführbar ist. Device according to one of the claims 1 to 6, characterized in that an exhaust air of the vacuum pump ( 2 ) in the endless draw center shaft ( 10 ) is dissipatable. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Endloszugmittel eine Kette oder ein Zahnriemen ist. Device according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the endless traction means is a chain or a toothed belt.
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