DE102018108443A1

DE102018108443A1 - Brennkraftmaschine und Baukastensystem für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102018108443A1
Application number: DE102018108443.9A
Authority: DE
Inventors: Matthias Söngen
Original assignee: MAN Diesel and Turbo SE
Current assignee: MAN Energy Solutions SE
Priority date: 2018-04-10
Filing date: 2018-04-10
Publication date: 2019-10-10
Also published as: KR20190118513A; JP2019183843A; CN110360005A; FI20195285A1; FI130681B1

Abstract

Brennkraftmaschine (10), mit einem Zylinderkurbelgehäuse (11), in dem eine Kurbelwelle (12) gelagert ist; mit mindestens einer mehrere Zylinder (13) aufweisenden Zylinderbank (14), wobei jeder Zylinder (13) einen Zylinderkopf mit mindestens einem Einlassventil für Ladeluft und mit mindestens einem Auslassventil für Abgas aufweist; mit einem Ventiltrieb zur Betätigung des oder jedes Einlassventils für Ladeluft des jeweiligen Zylinders (13) und zur Betätigung des oder jedes Auslassventils für Abgas des jeweiligen Zylinders (13); mit einem Kraftstoffversorgungssystem (15) zur Versorgung der Zylinder (13) mit Kraftstoff; wobei das Kraftstoffversorgungssystem (15) der Brennkraftmaschine (10) in Modulbauweise ausgeführt ist, derart, dass je Zylinderbank (14) mindestens ein Pumpenmodul (16) am Zylinderkurbelgehäuse (11) befestigt ist, wobei das jeweilige Pumpenmodul (16) ein Gehäuse (17), mehrere von dem Gehäuse (17) aufgenommen Steckpumpen (18) und eine Nockenwelle (19) aufweist, die je zu betätigender Steckpumpe (18) jeweils mindestens einen Nocken umfasst, und wobei das jeweilige Pumpenmodul (16), nämlich die Nockenwelle (19) desselben, ausgehend von der Kurbelwelle (12) über einen Rädertrieb (21) und eine Antriebswelle (22) antreibbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Baukastensystem für eine Brennkraftmaschine.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft insbesondere den Bereich sogenannter Großmotoren bzw. Großbrennkraftmaschinen, deren Zylinder Kolbendurchmesser von mehr als 140 mm, insbesondere von mehr als 175 mm, aufweisen. Bei solchen Großbrennkraftmaschinen handelt es sich zum Beispiel um Schiffsdieselbrennkraftmaschinen oder Gasmotoren.
Bislang handelt es sich bei Großbrennkraftmaschinen immer um individuell auf einen definierten Einsatzzweck und definierte Anforderungen konstruierte Brennkraftmaschinen. Soll eine Großbrennkraftmaschine neu entwickelt werden, so werden in der Regel sämtliche Baugruppen derselben einer Neuentwicklung unterzogen.
Bislang wird bei einer Neuentwicklung einer Großbrennkraftmaschine nicht auf bestehende Komponenten bereits bestehender Großbrennkraftmaschinen zugegriffen, um so weit wie möglich erprobte Komponenten unverändert weiter zu nutzen. Dies ist von Nachteil.
Hievon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine neuartige Brennkraftmaschine zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine weist ein Zylinderkurbelgehäuse auf, in dem eine Kurbelwelle gelagert ist.
Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine weist mindestens eine mehrere Zylinder aufweisende Zylinderbank auf, wobei jeder Zylinder einen Zylinderkopf mit mindestens einem Einlassventil für Ladeluft und mit mindestens einem Auslassventil für Abgas aufweist.
Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine weist einen Ventiltrieb zur Betätigung des oder jedes Einlassventils für Ladeluft des jeweiligen Zylinders und zur Betätigung des oder jedes Auslassventils für Abgas des jeweiligen Zylinders aus.
Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine weist ein Kraftstoffversorgungssystem zur Versorgung der Zylinder mit Kraftstoff, wobei das Kraftstoffversorgungssystem der Brennkraftmaschine in Modulbauweise ausgeführt ist, derart, dass je Zylinderbank mindestens ein Pumpenmodul am Zylinderkurbelgehäuse befestigt ist, wobei das jeweilige Pumpenmodul ein Gehäuse, mehrere von dem Gehäuse aufgenommene Steckpumpen und eine Nockenwelle aufweist, die je zu betätigender Steckpumpe jeweils mindestens einen Nocken umfasst, und wobei das jeweilige Pumpenmodul, nämlich die Nockenwelle desselben, ausgehend von der Kurbelwelle über einen Rädertrieb und eine Antriebswelle antreibbar ist.
Eine solche Brennkraftmaschine, bei welcher Pumpenmodule des in Modulbauweise ausgeführten Kraftstoffversorgungssystems in einem Gehäuse des Pumpenmoduls mehrere Steckpumpen aufnehmen, nutzt Pumpenmodule, die für unterschiedliche Bauarten bzw. Ausführungen einer Brennkraftmaschine als Gleichteile ausgeführt sind. Die Nutzung solcher Gleichteile vereinfacht die Neuentwicklung von Brennkraftmaschinen, da auf bereits verfügbare und getestete Komponenten zugegriffen werden kann. In unterschiedlichsten Ausführungen einer Brennkraftmaschine können die Pumpenmodule als Gleichteile genutzt werden, ohne dass eine Neuentwicklung derselben erforderlich ist.
Nach einer ersten Variante der Erfindung ist das Kraftstoffversorgungssystem ein Common-Rail Kraftstoffversorgungssystem, wobei je Zylinderbank ein einziges Pumpenmodul am Zylinderkurbelgehäuse befestigt ist, wobei die Steckpumpen des Pumpenmoduls als Common-Rail Steckpumpen ausgebildet sind, und wobei die Nockenwelle des Pumpenmoduls je zu betätigender Common-Rail Steckpumpe jeweils mehrere Nocken umfasst. Auf diese Art und Weise lässt sich eine Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-Kraftstoffversorgungssystem einfach aufbauen, nämlich unter Zugriff auf entsprechende Pumpenmodule mit Common-Rail-Steckpumpen.
Nach einer zweiten Variante der Erfindung ist das Kraftstoffversorgungssystem ein Einzelpumpen Kraftstoffversorgungssystem, bei welchen die Anzahl der Steckpuppen je Zylinderbank der Anzahl der Zylinder je Zylinderbank entspricht, wobei je Zylinderbank mehrere Pumpenmodule am Zylinderkurbelgehäuse befestigt sind, wobei die Steckpumpen des jeweiligen Pumpenmoduls als Einzelsteckpumpen ausgebildet sind, und wobei die Nockenwelle des Pumpenmoduls je zu betätigender Einzelsteckpumpe jeweils einen einzigen Nocken umfasst. Die mehreren Pumpenmodule je Zylinderbank sind antriebseitig in Reihe geschaltet, derart, dass die Nockenwelle eines ersten Pumpenmoduls ausgehend von der Kurbelwelle über den Rädertrieb und die Antriebswelle antreibbar ist, und dass die Nockenwelle jedes weiteren Pumpenmoduls unter Zwischenschaltung des ersten Pumpenmoduls ausgehend von der Kurbelwelle über den Rädertrieb und die Antriebswelle antreibbar ist. Auf diese Art und Weise lässt sich eine Brennkraftmaschine mit einem Einzelpumpen Kraftstoffversorgungssystem einfach aufbauen, und zwar unter Zugriff auf entsprechende Pumpenmodule, die als Gleichteile ausgeführt sind und Einzelsteckpumpen nutzen.
Ein erfindungsgemäßes Baukastensystem für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine ist in Anspruch 9 definiert.
Mit dem erfindungsgemäßen Baukastensystem kann unabhängig von der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine sowie unabhängig vom Kraftstofftyp der Brennkraftmaschine auf Gleichteile zugegriffen werden. Dann, wenn die Brennkraftmaschine als Kraftstoff Diesel verbrennt, wird ein entsprechendes Kraftstoffversorgungssystem mit den Pumpenmodulen aufgebaut. Soll hingegen ein Gasmotor ausgebildet werden, so kann durch einfaches Weglassen der Pumpenmodule ein entsprechender Gasmotor aufgebaut werden. Unterschiedlichste Brennkraftmaschinen können dabei mit Vorratsmotoren in den letzten Montageschritten anwendungsspezifisch ausgeführt werden. Das Kraftstoffversorgungssystem mit den Pumpenmodulen hat keinen Einfluss auf die Motorgrundarchitektur, also auf das Zylinderkurbelgehäuse, Zylinderköpfe und Ventiltriebe. Mit dem Baukastensystem können sowohl Dieselbrennkraftmaschinen als auch Gasbrennkraftmaschinen aufgebaut werden, ohne dass Baugruppen von Gasbrennkraftmaschinen überdimensioniert sind, insbesondere Rädertriebe, Lager, Wellen und Gehäuse.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

1 eine schematisierte Seitenansicht einer Zylinderbank ersten erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit Common-Rail Kraftstoffversorgungssystem;
2 eine schematisierte Seitenansicht einer Zylinderbank zweiten erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit Common-Rail Kraftstoffversorgungssystem;
3 eine schematisierte Seitenansicht einer Zylinderbank dritten erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit Common-Rail Kraftstoffversorgungssystem;
4 eine schematisierte Seitenansicht einer Zylinderbank vierten erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit Common-Rail Kraftstoffversorgungssystem;
5 eine schematisierte Seitenansicht einer Zylinderbank fünften erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit Common-Rail Kraftstoffversorgungssystem;
6 eine schematisierte Seitenansicht einer Zylinderbank sechsten erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit Einzelpumpen Kraftstoffversorgungssystem;
7 eine schematisierte Seitenansicht einer Zylinderbank siebten erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit Einzelpumpen Kraftstoffversorgungssystem;
8 eine schematisierte Seitenansicht einer Zylinderbank achten erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit Einzelpumpen Kraftstoffversorgungssystem;
9 eine schematisierte Seitenansicht einer Zylinderbank neunten erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit Einzelpumpen Kraftstoffversorgungssystem;
10 eine schematisierte Seitenansicht einer Zylinderbank zehnten erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit Einzelpumpen Kraftstoffversorgungssystem;
11 ein erstes Detail der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinen;
12 ein zweites Detail der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinen.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschinen in Baukastenform, bei welcher unabhängig von der konkreten Ausführung der Brennkraftmaschinen eine Vielzahl von Komponenten im Sinne eines Baukastensystems unverändert oder mit minimalen Anpassungen genutzt können. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Baukastensystem für eine solche Brennkraftmaschine.
1 bis 5 zeigen unterschiedliche Brennkraftmaschinen mit einem Common-Rail-Kraftstoffversorgungssystem. Jede der in 1 bis 5 gezeigten Brennkraftmaschinen 10 verfügt über ein Zylinderkurbelgehäuse 11, in welcher eine Kurbelwelle 12 gelagert ist. Von der Kurbelwelle 12 ist jeweils lediglich schematisiert eine Längsmittelachse gezeigt. Die Kurbelwelle 12 erstreckt sich zwischen einer sogenannten Kupplungsseite 11a und einer sogenannten Kupplungsgegenseite 11b des Zylinderkurbelgehäuses 11.
Die Brennkraftmaschinen 10 verfügen jeweils über mehrere Zylinder 13, wobei jeweils mehrere in einer Reihe angeordnete Zylinder 13 eine Zylinderbank 14 ausbilden. Von den Zylindern 13 sind schematisiert lediglich Achsen von Zylinderbohrungen gezeigt, welche Kolben der jeweiligen Zylinder 13 aufnehmen.
Mit jedem Zylinder 13 wirkt ein nicht gezeigter Zylinderkopf zusammen, der mindestens ein Einlassventil für Ladeluft und mindestens ein Auslassventil für Abgas aufweist. Dann, wenn die Brennkraftmaschine als Diesel-Brennkraftmaschine oder als Dual-Fuel-Motor ausgeführt ist, stellt der jeweilige Zylinderkopf zusätzlich zum Einlassventil für Ladeluft und Auslassventil für Abgas auch einen Injektor für Kraftstoff bzw. Zündöl bereit.
Die Brennkraftmaschinen 1 bis 5 unterscheiden sich durch die Anzahl ihrer Zylinder 13 der jeweiligen Zylinderbank 14. In 1 umfasst die gezeigte Zylinderbank 14 sechs Zylinder 13. In 2 umfasst die Zylinderbank 14 sieben Zylinder 13. In 3, 4 und 5 sind Zylinderbänke 14 von Brennkraftmaschinen 10 mit acht, neun bzw. zehn Zylindern 13 gezeigt.
Jede der in 1 bis 5 gezeigten Brennkraftmaschinen 10 verfügt darüber hinaus über einen nicht gezeigten Ventiltrieb zur Betätigung des oder jedes Einlassventils für Ladeluft des jeweiligen Zylinders 13 sowie zur Betätigung des oder jedes Auslassventils für Abgas des jeweiligen Zylinders 13. Die Ausführung solcher Ventiltriebe ist dem hier angesprochenen Fachmann geläufig.
Wie bereits ausgeführt, sind die Brennkraftmaschinen 10 der 1 bis 5 als Common-Rail-Brennkraftmaschinen ausgeführt, die ein als Common-Rail Kraftstoffversorgungssystem ausgebildetes Kraftstoffversorgungssystem 15 aufweisen.
Das Kraftstoffversorgungssystem 15 einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 10 ist erfindungsgemäß in Modulbauweise ausgeführt, und zwar derart, dass je Zylinderbank 14 jeweils mindestens ein Pumpenmodul 16 des Kraftstoffversorgungssystems 15 am Zylinderkurbelgehäuse 11 befestigt ist, wobei das jeweilige Pumpenmodul 16 ein Gehäuse 17, mehrere von dem Gehäuse 17 aufgenommene Steckpumpen 18 und eine Nockenwelle 19 (siehe 11) aufweist. Die Nockenwelle 19 weist für die jeweilige zu betätigende Steckpumpe 18 jeweils mindestens einen Nocken 20 auf, wobei die Nockenwelle 19 des jeweiligen Pumpenmoduls 16 ausgehend von der Kurbelwelle 12 antreibbar ist, nämlich über einen Rädertrieb 21 (siehe 12) und eine Antriebswelle 22 (siehe 1 bis 10).
Bei den in den 1 bis 5 gezeigten Brennkraftmaschinen mit dem Common-Rail-Kraftstoffversorgungssystem fördern die Common-Rail Steckpumpen 18 des jeweiligen Pumpenmoduls 16 Kraftstoff in einen Druckspeicher, um ausgehend vom Druckspeicher den Kraftstoffinjektoren der jeweiligen Zylinder 13 zugeführt zu werden.
Bei den Common-Rail-Brennkraftmaschinen der 1 bis 5 ist je Zylinderbank 14 jeweils ein einziges Pumpenmodul 16 am Zylinderkurbelgehäuse 11 befestigt, wobei, wie bereits ausgeführt, die Steckpumpen 18 des Pumpenmoduls 16 als Common-Rail Steckpumpen ausgeführt sind. Die Nockenwelle 19 des jeweiligen Pumpenmoduls 16 umfasst dann je zu betätigender Steckpumpe 18 mehrere Nocken 20, vorzugsweise je zu betätigender Common-Rail Steckpumpe 18 drei Nocken 20.
Dann, wenn wie in 1 und 2 gezeigt, die Zylinderbank 14 sechs Zylinder (siehe 1) oder sieben Zylinder (siehe 2) umfasst, nimmt das jeweilige Pumpenmodul 16 der Zylinderbank 14 drei Common-Rail Steckpumpen 18 auf. Dann hingegen, wenn die Zylinderbank acht Zylinder (siehe 3), neun Zylinder (siehe 4) oder zehn Zylinder (siehe 5) umfasst, nimmt das Pumpenmodul 16 der jeweiligen Zylinderbank 14 vier Common-Rail Steckpumpen 18 auf.
Wie oben bereits ausgeführt, erfolgt der Antrieb des jeweiligen Pumpenmoduls 16 ausgehend von der Kurbelwelle 12. 12 zeigt dabei für eine Brennkraftmaschine in V-Bauweise mit zwei Zylinderbänken einen Räderzug 21, mithilfe dessen ausgehend von der Kurbelwelle 12 der Antrieb des jeweiligen Pumpenmoduls 16 der jeweiligen Zylinderbank 14 erfolgen kann. Die Kurbelwelle 12 trägt dabei ein Kurbelwellenrad 23, in das eine erste Stufe 24a eines Stufenrads 24 kämmt. Eine zweite Stufe 24b des Stufenrads 24 kämmt in ein Antriebsrad 25, das mit der jeweiligen Antriebswelle 22 verbunden ist. Dabei steht die Drehzahl der Antriebswelle 22 in einem durch das Stufenrad 24 bestimmten Drehzahlverhältnis zur Drehzahl der Kurbelwelle 12. Die Antriebswelle 22 ist über eine Flanschverbindung 26 mit der Nockenwelle 19 des jeweiligen Pumpenmoduls 16 gekoppelt.
6 bis 10 zeigen Ausführungsformen erfindungsgemäßer Brennkraftmaschinen, deren Kraftstoffversorgungssystem 15 nicht als Common-Rail Kraftstoffversorgungssystem, sondern als Einzelpumpen Kraftstoffversorgungssystem ausgeführt ist. Bei einem solchen Einzelpumpen Kraftstoffversorgungssystem entspricht die Anzahl der Einzelpumpen 18 des Kraftstoffversorgungssystems der Anzahl der Zylinder 13. Bei den Brennkraftmaschinen 10 der 6 bis 10 ist vorgesehen, dass je Zylinderbank 14 mehrere Pumpenmodule 16 vorhanden sind, wobei jedes Pumpenmodul 16 wiederum ein Gehäuse 17 aufweist, welches mehrere als Einzelsteckpumpen ausgebildete Steckpumpen 18 aufnimmt. Ferner verfügt jedes Pumpenmodul 16 über eine Nockenwelle 19, wobei die Nockenwelle 19 des jeweiligen Pumpenmoduls 16 je zu betätigender Einzelsteckpumpe 18 jeweils einen einzigen Nocken 20 aufweist.
Dann, wenn wie in 6 gezeigt, die Zylinderbank 14 sechs Zylinder 13 umfasst, sind am Zylinderkurbelgehäuse 11 zwei Pumpenmodule 16 mit jeweils drei Einzelsteckpumpen 18 montiert. Dann, wenn wie 7 zeigt, die Zylinderbank 14 sieben Zylinder 13 aufweist, sind wiederum zwei Pumpenmodule 13 am Zylinderkurbelgehäuse 11 für die jeweilige Zylinderbank 14 montiert, und zwar ein Pumpenmodul 16 mit vier Einzelsteckpumpen 18 und ein Pumpenmodul 16 mit drei Einzelsteckpumpen 18. In der Variante der 8, in der die Zylinderbank 14 acht Zylinder 13 umfasst, sind ebenfalls zwei Pumpenmodule 16 an dem Zylinderkurbelgehäuse 11 für die jeweilige Zylinderbank 14 montiert, und zwar mit jeweils vier Einzelsteckpumpen 18. In den Varianten der 9 und 10 mit neun bzw. zehn Zylindern 13, sind für die jeweilige Zylinderbank 14 am Zylinderkurbelgehäuse 11 jeweils drei Pumpenmodule 16 montiert, nämlich in 9 bei neun Zylindern 13 drei Pumpenmodule 16 mit jeweils drei Einzelsteckpumpen 18 und in der Variante der 10 mit zehn Zylindern zwei Pumpenmodule 16 mit jeweils drei Einzelsteckpumpen 18 und ein Pumpenmodul 16 mit vier Einzelsteckpumpen 18.
Dann, wenn wie in den Ausführungsbeispielen der 6 bis 10 unter Bereitstellung eines Einzelpumpen Kraftstoffversorgungssystems mehrere Pumpenmodule 16 am Zylinderkurbelgehäuse 11 für die jeweilige Zylinderbank 14 montiert sind, sind die Pumpenmodule 16 antriebsseitig in Reihe geschaltet. Ein erstes der Pumpenmodule 16, und zwar dasjenige, welches den geringsten Abstand zur Kupplungsseite 11a und damit zum Rädertrieb 21 aufweist, ist über den Rädertrieb 21 und der Antriebswelle 22 auf die oben beschriebene Art und Weise antreibbar. Die Nockenwelle 19 eines weiteren, weiter von der Kupplungsseite 11a beabstandeten Pumpenmoduls 16 ist unter Zwischenschaltung des bereits erwähnten ersten Pumpenmoduls 16 ebenfalls ausgehend von der Kurbelwelle 12 über den Rädertrieb 21 und Antriebswelle 22 antreibbar, wobei sich dann die Antriebswelle 22 nicht nur zwischen der Nockenwelle 19 des ersten Pumpenmoduls 16 und dem Rädertrieb 21 sondern auch zwischen den Nockenwellen 19 benachbarter Pumpenmodule 16 erstreckt.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Baukastensystem, mithilfe dessen Brennkraftmaschinen ohne die Notwendigkeit der Neukonstruktion von Komponenten der Brennkraftmaschine aufgebaut werden können, und zwar unter Bereitstellung sogenannter Vorratsmotoren, die erst in den letzten Montageschritten anwendungsspezifisch ausgeführt werden.
So umfasst das Baukastensystem mehrere Zylinderkurbelgehäuse, und zwar abhängig von der konkreten Bauform der Brennkraftmaschine in V-Bauweise oder R-Bauweise Zylinderkurbelgehäuse mit einer Zylinderbank 14 oder zwei Zylinderbänken 14 und einer definierten Anzahl von Zylindern 13 je Zylinderbank 14, und zwar mit sechs oder sieben oder acht oder neun oder zehn Zylindern 13 je Zylinderbank 14.
Ferner umfasst das Baukastensystem Zylinderköpfe für die Brennkraftmaschinen, wobei jeder Zylinderkopf für den jeweiligen Zylinder jeweils mindestens ein Einlassventil für Ladeluft und mindestens ein Auslassventil für Abgas aufweist. Optional können die Zylinderköpfe auch Kraftstoffinjektoren umfassen.
Das Baukastensystem verfügt darüber hinaus auch über Ventiltriebe für Brennkraftmaschinen. Die jeweiligen Ventiltriebe dienen der Betätigung des mindestens einen Einlassventils für Ladeluft des jeweiligen Zylinders und der Betätigung des mindestens einen Auslassventils für Abgas des jeweiligen Zylinders.
Das Baukastensystem verfügt darüber hinaus auch über die oben beschriebenen Pumpenmodule 16, die als Pumpenmodule 16 mit Common-Rail Steckpumpen oder auch als Pumpenmodule 16 mit Einzelsteckpumpen ausgeführt sein können. Abhängig davon, ob eine Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail Kraftstoffversorgungssystem oder einem Einzelpumpen Kraftstoffversorgungssystem aufgebaut werden soll, werden entsprechende Pumpenmodule 16 ausgewählt und am Zylinderkurbelgehäuse 11 für die jeweilige Zylinderbank 14 der Brennkraftmaschine 10 verbaut.
Die Auswahl des oder jedes Pumpenmoduls 16 hängt darüber hinaus auch von der Anzahl der Zylinder 13 je Zylinderbank 14 ab.
Ferner umfasst das Baukastensystem den oben beschriebenen Rädertrieb 21 sowie die Antriebswellen 22, um die Pumpenmodule 16 der Kraftstoffversorgungssysteme 15 ausgehend von der Kurbelwelle 12 anzutreiben.
Bei den Brennkraftmaschinen 10 der 6 bis 10 mit einem Einzelpumpen Kraftstoffversorgungssystem kann im Bereich der Flanschverbindung 26 zwischen der Nockenwelle 19 des ersten Pumpenmoduls 16 und der Antriebwelle 22 ein Phasenversteller zum Einsatz kommen, um einen Einspritzzeitpunkt von Kraftstoff in die Zylinder 13 zu verändern. Dies hat keinen Einfluss auf Steuerzeiten der Gaswechselventile. Bei Brennkraftmaschinen 10 der 1 bis 5 mit einem Common-Rail Kraftstoffversorgungssystem erfolgt die Veränderung des Einspritzzeitpunkts vom Kraftstoff in die Zylinder über die Ansteuerung von Kraftstoffinjektoren.
Mit der Erfindung kann unabhängig von der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine sowie unabhängig vom Kraftstofftyp der Brennkraftmaschine auf Gleichteile zugegriffen werden. Dann, wenn die Brennkraftmaschine als Kraftstoff Diesel verbrennt, wird ein Kraftstoffversorgungssystem mit den Pumpenmodulen aufgebaut. Soll ein Gasmotor ausgebildet werden, so kann durch Weglassen der Pumpenmodule ein Gasmotor aufgebaut werden. Unterschiedlichste Brennkraftmaschinen können mit Vorratsmotoren in den letzten Montageschritten anwendungsspezifisch ausgeführt werden. Das Kraftstoffversorgungssystem mit den Pumpenmodulen hat keinen Einfluss auf die Motorgrundarchitektur, also auf das Zylinderkurbelgehäuse, Zylinderköpfe und Ventiltriebe. Es können sowohl Dieselbrennkraftmaschinen als auch Gasbrennkraftmaschinen aufgebaut werden, ohne dass Baugruppen überdimensioniert sind. Die Antriebswellen und Nockwellen für die Pumpenmodule 16 sind nur dann vorhanden, wenn tatsächlich benötigt. Schnittstellen der Pumpenmodule 16 zu angrenzenden Baugruppen sind einheitlich.
Bezugszeichenliste

10: Brennkraftmaschine
11: Zylinderkurbelgehäuse
11a: Kupplungsseite
11b: Kupplungsgegenseite
12: Kurbelwelle
13: Zylinder
14: Zylinderbank
15: Kraftstoffversorgungssystem
16: Pumpenmodul
17: Gehäuse
18: Steckpumpe
19: Nockenwelle
20: Nocke
21: Rädertrieb
22: Antriebswelle
23: Kurbelwellenrad
24: Stufenrad
24a: erste Stufe
24b: zweite Stufe
25: Antriebsrad
26: Flanschverbindung

Claims

Brennkraftmaschine (10), mit einem Zylinderkurbelgehäuse (11), in dem eine Kurbelwelle (12) gelagert ist; mit mindestens einer mehrere Zylinder (13) aufweisenden Zylinderbank (14), wobei jeder Zylinder (13) einen Zylinderkopf mit mindestens einem Einlassventil für Ladeluft und mit mindestens einem Auslassventil für Abgas aufweist; mit einem Ventiltrieb zur Betätigung des oder jedes Einlassventils für Ladeluft des jeweiligen Zylinders (13) und zur Betätigung des oder jedes Auslassventils für Abgas des jeweiligen Zylinders (13); mit einem Kraftstoffversorgungssystem (15) zur Versorgung der Zylinder13) mit Kraftstoff; wobei das Kraftstoffversorgungssystem (15) der Brennkraftmaschine (10) in Modulbauweise ausgeführt ist, derart, dass je Zylinderbank (14) mindestens ein Pumpenmodul (16) am Zylinderkurbelgehäuse (11) befestigt ist, wobei das jeweilige Pumpenmodul (16) ein Gehäuse (17), mehrere von dem Gehäuse (17) aufgenommen Steckpumpen (18) und eine Nockenwelle (19) aufweist, die je zu betätigender Steckpumpe (18) jeweils mindestens einen Nocken (20) umfasst, und wobei das jeweilige Pumpenmodul (16), nämlich die Nockenwelle (19) desselben, ausgehend von der Kurbelwelle (12) über einen Rädertrieb (21) und eine Antriebswelle (22) antreibbar ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoffversorgungssystem (15) ein Common-Rail Kraftstoffversorgungssystem ist, dass je Zylinderbank (14) ein einziges Pumpenmodul (16) am Zylinderkurbelgehäuse (11) befestigt ist, das die Steckpumpen (18) des Pumpenmoduls (16) als Common-Rail Steckpumpen ausgebildet sind, und dass die Nockenwelle (19) des Pumpenmoduls (16) je zu betätigender Steckpumpe (18) jeweils mehrere Nocken (20) umfasst.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbank (14) sechs oder sieben Zylinder (13) umfasst, und dass das Pumpenmodul (16) der Zylinderbank (14) drei Common-Rail Steckpumpen (18) aufnimmt.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbank (14) acht, neun oder oder zehn Zylinder (13) umfasst, und dass das Pumpenmodul (16) der Zylinderbank (14) vier Common-Rail Steckpumpen (18) aufnimmt.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftstoffversorgungssystem (15) ein Einzelpumpen Kraftstoffversorgungssystem ist, bei welchen die Anzahl der Steckpumpen (18) je Zylinderbank (14) der Anzahl der Zylinder (13) je Zylinderbank (14) entspricht, dass je Zylinderbank (14) mehrere Pumpenmodule (16) am Zylinderkurbelgehäuse (11) befestigt sind, dass die Steckpumpen (18) des jeweiligen Pumpenmoduls (16) als Einzelsteckpumpen ausgebildet sind, und dass die Nockenwelle (19) des Pumpenmoduls (16) je zu betätigender Einzelsteckpumpe (18) jeweils einen einzigen Nocken (20) umfasst.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbank (14) sechs oder sieben oder acht Zylinder (13) umfasst, dass zwei Pumpenmodule (16) je Zylinderbank (14) am Zylinderkurbelgehäuse (11) montiert sind, nämlich bei einer Zylinderbank mit sechs Zylindern zwei Pumpenmodule (16) mit jeweils drei Einzelsteckpumpen, bei einer Zylinderbank mit acht Zylindern zwei Pumpenmodule (16) mit jeweils vier Einzelsteckpumpen oder bei einer Zylinderbank mit sieben Zylindern ein Pumpenmodul (16) mit drei und ein Pumpenmodul (16) mit vier Einzelsteckpumpen.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbank (14) neun oder zehn Zylinder (13) umfasst, dass drei Pumpenmodule (16) je Zylinderbank (14) am Zylinderkurbelgehäuse (11) montiert sind, nämlich bei Zylinderbank mit neun Zylindern drei Pumpenmodule (16) mit jeweils drei Einzelsteckpumpen oder bei Zylinderbank mit zehn Zylindern zwei Pumpenmodule (16) mit jeweils drei und ein Pumpenmodul (16) mit vier Einzelsteckpumpen.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Pumpenmodule (16) je Zylinderbank (14) antriebseitig in Reihe geschaltet sind, derart, dass die Nockenwelle (19) eines ersten Pumpenmoduls ausgehend von der Kurbelwelle (12) über den Rädertrieb (21) und die Antriebswelle (22) antreibbar ist, und dass die Nockenwelle (19) jedes weiteren Pumpenmoduls !(6) unter Zwischenschaltung des ersten Pumpenmoduls (16) ausgehend von der Kurbelwelle (12) über den Rädertrieb (21) und die Antriebswelle (22) antreibbar ist.
Baukastensystem für Brennkraftmaschinen (10), mit Zylinderkurbelgehäusen (11) für Brennkraftmaschinen (10), wobei das jeweilige Zylinderkurbelgehäuse mindestens eine Zylinderbank (14) mit sechs der sieben oder acht oder neun oder zehn Zylindern (13) aufweist, wobei in dem jeweiligen Zylinderkurbelgehäuse eine Kurbelwelle (12) geführt ist; mit Zylinderköpfen für Brennkraftmaschinen (10), wobei der jeweilige Zylinderkopf für den jeweiligen Zylinder (13) mindestens ein Einlassventil für Ladeluft und mindestens ein Auslassventil für Abgas aufweist; mit Ventiltrieben für Brennkraftmaschinen (10), wobei der jeweilige Ventiltrieb der Betätigung des mindestens eines Einlassventils für Ladeluft des jeweiligen Zylinders (13) und zur Betätigung des mindestens eines Auslassventils für Abgas des jeweiligen Zylinders (13) dient; mit Pumpenmodulen (16) für ein Kraftstoffversorgungssystem (15) zur Versorgung der Zylinders (13) der jeweiligen Brennkraftmaschine (10) mit Kraftstoff; wobei jedes Pumpenmodul (16) ein Gehäuse (17), mehrere von dem Gehäuse (17) aufgenommene Steckpumpen (18) und eine Nockenwelle (12) aufweist, die je zu betätigender Steckpumpe (18) jeweils mindestens einen Nocken (20) umfasst, und wobei das jeweilige Pumpenmodul (16), nämlich die Nockenwelle (12) desselben, ausgehend von der Kurbelwelle (12) über einen Rädertrieb (21) und eine Antriebswelle (22) antreibbar ist.
Baukastensystem nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Merkmale nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8.