DE102019203826B3 - Internal combustion engine, motor vehicle and method for arranging a pump device on a cylinder crankcase of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine (10) mit einem Zylinderkurbelgehäuse (14), einer in dem Zylinderkurbelgehäuse (14) um eine Drehachse (18) drehbar gelagerten Welle (16) und einer Pumpeinrichtung (22), welche einen aufgrund eines Drehens der Welle (16) verschiebbaren Kolben (26) umfasst. Die Pumpeinrichtung (22) ist an dem Zylinderkurbelgehäuse (14) durch eine Halterung (30) gehalten, welche eine Führung (28) für den Kolben (26) aufweist. Das Zylinderkurbelgehäuse (14) weist einen Anlagebereich (38) auf, in welchem ein Teilbereich (40) der Halterung (30) an dem Zylinderkurbelgehäuse (14) anliegt. Eine Mittelachse (44) der Führung (28) schließt mit einer mit dem Anlagebereich (38) zusammenfallenden Ebene (42) einen spitzen Winkel (46) ein. Die Halterung (30) durch ist Drehen um eine Rotationsachse (48), welche senkrecht zu der Ebene (42) ausgerichtet, in voneinander verschiedenen Drehstellungen an dem Zylinderkurbelgehäuse (14) festlegbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Anordnen einer Pumpeinrichtung (22) an einem Zylinderkurbelgehäuse (14).The invention relates to an internal combustion engine (10) with a cylinder crankcase (14), a shaft (16) rotatably mounted in the cylinder crankcase (14) about an axis of rotation (18) and a pumping device (22) which, when the shaft (16 ) comprises displaceable piston (26). The pump device (22) is held on the cylinder crankcase (14) by a holder (30) which has a guide (28) for the piston (26). The cylinder crankcase (14) has a contact area (38) in which a partial area (40) of the holder (30) rests against the cylinder crankcase (14). A central axis (44) of the guide (28) forms an acute angle (46) with a plane (42) which coincides with the contact area (38). The holder (30) can be rotated about an axis of rotation (48) which is aligned perpendicular to the plane (42) and can be fixed in mutually different rotational positions on the cylinder crankcase (14). The invention also relates to a motor vehicle and a method for arranging a pump device (22) on a cylinder crankcase (14).
Description
Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, mit einem Zylinderkurbelgehäuse und einer in dem Zylinderkurbelgehäuse um eine Drehachse drehbar gelagerten Welle. Eine Pumpeinrichtung umfasst einen aufgrund eines Drehens der Welle um die Drehachse verschiebbaren Kolben. Die Pumpeinrichtung ist an dem Zylinderkurbelgehäuse durch eine Halterung gehalten, welche eine Führung für den Kolben aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Verbrennungskraftmaschine und ein Verfahren zum Anordnen einer Pumpeinrichtung an einem Zylinderkurbelgehäuse einer Verbrennungskraftmaschine.The invention relates to an internal combustion engine for a motor vehicle, having a cylinder crankcase and a shaft rotatably mounted in the cylinder crankcase about an axis of rotation. A pump device comprises a piston which is displaceable about the axis of rotation due to rotation of the shaft. The pump device is held on the cylinder crankcase by a holder which has a guide for the piston. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with such an internal combustion engine and a method for arranging a pump device on a cylinder crankcase of an internal combustion engine.
Die
Aus dem Kraftfahrzeugbau ist es bekannt, eine Hochdruckpumpe, wie sie etwa in einem Common-Rail-System (gemeinsames Verteilerrohr-System) eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommt, über eine sich drehende Welle, etwa in Form einer Nockenwelle, anzutreiben. Die Hochdruckpumpe kann hierbei als Hubkolbenpumpe ausgebildet sein, bei welcher ein Kolben innerhalb einer Führung translatorisch verschoben wird. Die Führung kann durch eine Halterung bereitgestellt sein, mittels welcher die Hochdruckpumpe an einem Zylinderkurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine gehalten ist.It is known from motor vehicle construction to drive a high-pressure pump, such as is used in a common rail system of a motor vehicle, via a rotating shaft, for example in the form of a camshaft. The high-pressure pump can be designed as a reciprocating piston pump in which a piston is displaced translationally within a guide. The guide can be provided by a holder, by means of which the high-pressure pump is held on a cylinder crankcase of the internal combustion engine.
Man ist hierbei bestrebt dafür zu sorgen, dass eine Mittelachse der Führung senkrecht zu einer Anlagefläche ausgerichtet ist, an welcher ein Flansch der Halterung anliegt. Jedoch hat sich herausgestellt, dass ein Winkel, welchen die Mittelachse der Führung und eine Drehachse der die Hochdruckpumpe antreibenden Welle einschließen, aufgrund von Toleranzen von einem Zielwert oder Soll-Wert des Winkels von 90° abweichen kann. Beispielsweise können im statistischen Mittel Abweichungen eines Ist-Werts des Winkels von diesem Zielwert im Bereich von ± 0,07° auftreten. Derartige Abweichungen der Ausrichtung der Mittelachse der Führung beziehungsweise der Achse der Hochdruckpumpe bezogen auf die Ausrichtung der Drehachse der Welle führen insbesondere zu einem erhöhten Verschleiß eines Betätigungselements des Kolbens im Betrieb der Hochdruckpumpe.The aim here is to ensure that a central axis of the guide is aligned perpendicular to a contact surface against which a flange of the holder rests. However, it has been found that an angle, which includes the central axis of the guide and an axis of rotation of the shaft driving the high-pressure pump, can deviate from a target value or target value of the angle of 90 ° due to tolerances. For example, deviations of an actual value of the angle from this target value in the range of ± 0.07 ° can occur on a statistical average. Such deviations in the alignment of the central axis of the guide or the axis of the high-pressure pump with respect to the alignment of the axis of rotation of the shaft lead in particular to increased wear of an actuating element of the piston during operation of the high-pressure pump.
Wünschenswert wären daher Toleranzen im Bereich von weniger als beispielsweise ± 0,02°. Weiter wünschenswert ist es, wenn ein Toleranzausgleich beziehungsweise eine Korrektur des Ist-Werts des Winkels mit einer Genauigkeit im Bereich von ± 0,1 ° vorgenommen werden könnte.Tolerances in the range of less than, for example, ± 0.02 ° would therefore be desirable. It is further desirable if a tolerance compensation or a correction of the actual value of the angle could be carried out with an accuracy in the range of ± 0.1 °.
Ein Mechanismus mit einer hohen Montagegenauigkeit ist in einem anderen technologischen Zusammenhang in der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einen verbesserter Toleranzausgleich im Hinblick auf eine Ausrichtung der Führung bezogen auf die Welle ermöglicht, und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Verbrennungskraftmaschine sowie ein entsprechend verbessertes Verfahren anzugeben.The object of the present invention is to provide an internal combustion engine of the type mentioned at the outset which enables improved tolerance compensation with regard to an alignment of the guide with respect to the shaft, and to provide a motor vehicle with such an internal combustion engine and a correspondingly improved method.
Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by an internal combustion engine with the features of
Die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Zylinderkurbelgehäuse, eine in dem Zylinderkurbelgehäuse um eine Drehachse drehbar gelagerte Welle und eine Pumpeinrichtung, welche einen aufgrund eines Drehens der Welle um die Drehachse verschiebbaren Kolben umfasst. Die Pumpeinrichtung ist an dem Zylinderkurbelgehäuse durch eine Halterung gehalten, welche eine Führung für den Kolben aufweist. Das Zylinderkurbelgehäuse weist einen Anlagebereich auf, in welchem ein Teilbereich der Halterung an dem Zylinderkurbelgehäuse anliegt. Hierbei schließt eine Mittelachse der Führung mit einer Ebene einen spitzen Winkel ein, welche mit dem Anlagebereich zusammenfällt. Die Halterung ist durch Drehen um eine Rotationsachse, welche senkrecht zu der Ebene ausgerichtet ist, in voneinander verschiedenen Drehstellungen an dem Zylinderkurbelgehäuse festlegbar.The internal combustion engine for a motor vehicle according to the invention comprises a cylinder crankcase, a shaft rotatably mounted in the cylinder crankcase about an axis of rotation and a pump device which comprises a piston which is displaceable about the axis of rotation due to rotation of the shaft. The pump device is held on the cylinder crankcase by a holder which has a guide for the piston. The cylinder crankcase has a contact area in which a partial area of the holder bears against the cylinder crankcase. Here, a central axis of the guide includes an acute angle with a plane, which coincides with the contact area. The holder can be fixed on the cylinder crankcase in different rotational positions by rotating about a rotation axis which is oriented perpendicular to the plane.
Es kann also durch das Drehen der Halterung um die Rotationsachse die Halterung in eine Mehrzahl von Drehstellungen verbracht werden. In einer dieser Drehstellungen ist die Halterung an dem Zylinderkurbelgehäuse festgelegt. Jedoch kann vor dem Festlegen der Halterung an dem Zylinderkurbelgehäuse die Drehstellung so gewählt werden, wie dies im Hinblick auf ein besonders verschleißarmes Bewegen beziehungsweise Verschieben des Kolbens innerhalb der Führung vorteilhaft ist.It can thus be brought into a plurality of rotational positions by rotating the holder about the axis of rotation. In one of these rotary positions, the bracket is on the Cylinder crankcase set. However, before fixing the bracket to the cylinder crankcase, the rotational position can be selected in such a way that it is advantageous with regard to a particularly wear-resistant movement or displacement of the piston within the guide.
Durch die Möglichkeit, die Halterung in unterschiedlichen beziehungsweise den voneinander verschiedenen Drehstellungen an dem Zylinderkurbelgehäuse festzulegen, ist folglich ein verbesserter Toleranzausgleich im Hinblick auf die Ausrichtung der Führung bezogen auf die Ausrichtung der Welle geschaffen. Dies liegt daran, dass die mit dem Anlagebereich zusammenfallende Ebene nicht senkrecht zu der Mittelachse der Führung ausgerichtet ist, sondern bei dass die Mittelachse der Führung mit der mit dem Anlagebereich zusammenfallenden Ebene den spitzen Winkel, also einen Winkel < 90°, einschließt.The possibility of fixing the holder in different or different rotational positions on the cylinder crankcase consequently creates an improved tolerance compensation with regard to the orientation of the guide in relation to the orientation of the shaft. This is due to the fact that the plane coinciding with the contact area is not aligned perpendicular to the central axis of the guide, but rather that the central axis of the guide includes the acute angle, ie an angle <90 °, with the plane coinciding with the contact area.
Aufgrund des verbesserten Toleranzausgleichs ist es möglich, weniger hohe Anforderungen an eine Fertigungsgenauigkeit und/oder an eine Genauigkeit einer Anordnung von insbesondere mit der Betätigung der Pumpeinrichtung zusammenhängenden Komponenten der Verbrennungskraftmaschine zu stellen. Dadurch können auch weniger aufwändige Herstellungsverfahren und/oder Montageverfahren zum Einsatz kommen. Dies geht mit einer Kostenersparnis einher.Because of the improved tolerance compensation, it is possible to place less stringent requirements on a manufacturing accuracy and / or on an accuracy of an arrangement of components of the internal combustion engine that are in particular related to the actuation of the pump device. As a result, less complex manufacturing processes and / or assembly processes can also be used. This goes hand in hand with cost savings.
Vorzugsweise ist der Kolben mittels eines Rollenelements der Pumpeinrichtung innerhalb der Führung verschiebbar, wobei das Rollenelement um eine Rollenachse drehbar ist. Ein derartiges Rollenelement kann aufgrund des Drehens der in dem Zylinderkurbelgehäuse drehbar gelagerten Welle verschoben werden und hierbei das Verschieben des Kolbens innerhalb der Führung bewirken. Durch die Drehbarkeit des Rollenelements um die Rollenachse ist die durch das Verschieben des Rollenelements bewirkte Bewegung des Kolbens mit besonders geringen Reibungsverlusten behaftet.The piston can preferably be displaced within the guide by means of a roller element of the pump device, the roller element being rotatable about a roller axis. Such a roller element can be displaced due to the rotation of the shaft rotatably mounted in the cylinder crankcase and can thereby cause the piston to be displaced within the guide. Due to the rotatability of the roller element about the roller axis, the movement of the piston caused by the displacement of the roller element is associated with particularly low friction losses.
Vorzugsweise ist die Halterung in einer Soll-Drehstellung an dem Zylinderkurbelgehäuse festgelegt, in welcher die Mittelachse der Führung und die Drehachse der Welle in einer Projektionsfläche einen rechten Winkel bilden. Hierbei liegt die Drehachse in der Projektionsfläche, und die Projektionsfläche schneidet die Halterung. Das Verbringen der Halterung in die Soll-Drehstellung kann durch das Drehen der Halterung um die Rotationsachse bewirkt werden. Durch eine derartige Anordnung der Halterung an dem Zylinderkurbelgehäuse in der Soll-Drehstellung kann eine besonders verschleißarme Betätigung des Kolbens im Betrieb der Pumpeinrichtung erreicht werden.The holder is preferably fixed in a desired rotational position on the cylinder crankcase, in which the central axis of the guide and the axis of rotation of the shaft form a right angle in a projection surface. Here, the axis of rotation lies in the projection surface, and the projection surface intersects the holder. The holder can be brought into the desired rotational position by rotating the holder about the axis of rotation. Such an arrangement of the holder on the cylinder crankcase in the desired rotational position enables particularly low-wear actuation of the piston during operation of the pump device.
Vorzugsweise ist in der Soll-Drehstellung der Halterung die Rollenachse des Rollenelements parallel zu der Drehachse der Welle ausgerichtet. Denn dann lässt sich durch das Drehen der Welle eine besonders gleichmäßige Kraftbeaufschlagung des Rollenelements erreichen, welche wiederum das Verschieben des Kolbens innerhalb der Führung bewirkt. Auch dies ist einem besonders geringe Reibungsverluste und einen besonders geringen Verschleiß mit sich bringenden Verschieben des Kolbens im Betrieb der Pumpeinrichtung zuträglich.In the desired rotational position of the holder, the roller axis of the roller element is preferably aligned parallel to the axis of rotation of the shaft. Because then, by rotating the shaft, a particularly even application of force to the roller element can be achieved, which in turn causes the piston to be displaced within the guide. This, too, is conducive to particularly low friction losses and particularly low wear, with the piston displacing during operation of the pump device.
Insbesondere ist so der Verschleiß des Rollenelements besonders gering. Denn wenn das Rollenelement nicht parallel, sondern auch nur leicht schräg zu der Drehachse der Welle ausgerichtet ist, so kontaktiert die sich drehende Welle das Rollenelement punktuell und nicht über eine große Länge des Rollenelements in Richtung der Rollenachse. Wenn hingegen die Rollenachse des Rollenelements parallel zu der Drehachse der Welle ausgerichtet ist, so liegt auch ein besonders großflächiger Kontakt zwischen der Welle und dem Rollenelement vor. Dies sorgt für den geringen Verschleiß des Rollenelements. Zudem wird so im Betrieb der Pumpeinrichtung der Kolben besonders gleichmäßig mit Kraft beaufschlagt und folglich verschleißarm translatorisch verschoben.In particular, the wear of the roller element is particularly low. Because if the roller element is not aligned parallel, but also only slightly obliquely to the axis of rotation of the shaft, the rotating shaft contacts the roller element selectively and not over a large length of the roller element in the direction of the roller axis. If, on the other hand, the roller axis of the roller element is aligned parallel to the axis of rotation of the shaft, there is also a particularly large-area contact between the shaft and the roller element. This ensures the low wear of the roller element. In addition, when the pump device is in operation, the piston is particularly evenly applied with force and is consequently displaced in a translational manner with little wear.
Vorzugsweise schließt die Mittelachse der Führung mit der mit dem Anlagebereich zusammenfallenden Ebene einen Winkel aus einem Wertebereich von 80° bis 89° ein. Denn es hat sich gezeigt, dass eine derartige Winkellage der Mittelachse in besonderem Maße dazu geeignet ist, durch Drehen der Halterung um die Rotationsachse die Führung in eine gewünschte Ausrichtung bezogen auf die in dem Zylinderkurbelgehäuse drehbar gelagerte Welle zu bringen. Denn durch eine derartige, vergleichsweise geringe Abweichung des Winkels von einem rechten Winkel lässt sich durch Verdrehen der Halterung um die Rotationsachse, also durch das Verbringen der Halterung in eine der möglichen Drehstellungen, eine sehr feine Justierung des Winkels erreichen, welchen die Mittelachse der Führung und die Drehachse der Welle in der Projektionsfläche einschließen. Dies gilt insbesondere, wenn die Mittelachse der Führung mit der mit dem Anlagebereich zusammenfallenden Ebene einen Winkel aus einem Wertebereich von etwa 85° bis etwa 89°, beispielsweise von etwa 87° einschließt.The central axis of the guide preferably encloses an angle from a value range of 80 ° to 89 ° with the plane coinciding with the contact area. It has been shown that such an angular position of the central axis is particularly suitable for bringing the guide into a desired orientation in relation to the shaft rotatably mounted in the cylinder crankcase by rotating the holder about the axis of rotation. Because of such a comparatively small deviation of the angle from a right angle, a very fine adjustment of the angle which the central axis of the guide and can be achieved by rotating the holder about the axis of rotation, i.e. by moving the holder into one of the possible rotational positions include the axis of rotation of the shaft in the projection surface. This applies in particular if the central axis of the guide forms an angle with the plane coinciding with the contact area from a value range of approximately 85 ° to approximately 89 °, for example approximately 87 °.
Ein Drehwinkelbereich, innerhalb dessen die Halterung vor einem Festlegen der Halterung an dem Zylinderkurbelgehäuse in die voneinander verschiedenen Drehstellungen drehbar ist, kann auf einen bestimmten Wert begrenzt sein, beispielsweise auf einen Wert von weniger als 20°, insbesondere auf einen Wert von etwa 10°. Denn derartige, vergleichsweise geringe Verdrehungen der Halterung um die Rotationsachse vor dem Festlegen der Halterung an dem Zylinderkurbelgehäuse haben sich als ausreichend herausgestellt, einen sehr fein abgestuften Toleranzausgleich im Hinblick auf die Ausrichtungen der Drehachse der Welle und der Mittelachse der Führung in der Projektionsfläche zu erreichen. Welcher Toleranzausgleich bezogen auf die Ausrichtungen der Drehachse der Welle und der Mittelachse der Führung tatsächlich vorgenommen werden soll, kann vom Anwendungsfall abhängig festgelegt werden.An angle of rotation range within which the holder can be rotated into the different rotational positions before the holder is fixed on the cylinder crankcase can be limited to a specific value, for example to a value of less than 20 °, in particular to a value of approximately 10 °. Because such, comparatively small twists of the bracket around the The axis of rotation prior to the fixing of the holder on the cylinder crankcase has proven to be sufficient to achieve a very finely graduated tolerance compensation with regard to the orientations of the axis of rotation of the shaft and the central axis of the guide in the projection surface. Which tolerance compensation should actually be carried out in relation to the orientations of the axis of rotation of the shaft and the central axis of the guide can be determined depending on the application.
Vorzugsweise ist der Anlagebereich als Anlageflansch ausgebildet, welcher durch eine Stirnseite einer Aufnahme des Zylinderkurbelgehäuses bereitgestellt ist. Hierbei ist ein Endbereich der Halterung in den Aufnahmebereich eingeführt. So lässt sich sehr funktionssicher das Drehen der Halterung um die Rotationsachse und somit das Verbringen der Halterung in die gewünschte Drehstellung vor dem Fixieren der Halterung an dem Zylinderkurbelgehäuses erreichen. Zudem ist so eine im Hinblick auf die Orientierung der Halterung besonders gut definierte Anordnung der Halterung an dem Zylinderkurbelgehäuse erreichbar.The contact area is preferably designed as a contact flange, which is provided by an end face of a receptacle of the cylinder crankcase. Here, an end region of the holder is inserted into the receiving region. The function of rotating the holder about the axis of rotation and thus moving the holder into the desired rotational position before fixing the holder to the cylinder crankcase can thus be achieved in a very reliable manner. In addition, an arrangement of the holder on the cylinder crankcase that is particularly well-defined with regard to the orientation of the holder can be achieved.
Die Drehachse der Welle kann einen Nocken aufweisen, welcher bezogen auf die Drehachse der Welle exzentrisch angeordnet ist. Dann lässt sich durch das Drehen der Welle um die Drehachse auf besonders einfache Art und Weise das translatorische Verschieben des Kolbens innerhalb der Führung realisieren. Denn der Nocken bewirkt das Verschieben des Kolbens innerhalb der Führung der Halterung. Es kann alternativ vorgesehen sein, dass die Drehachse der in dem Zylinderkurbelgehäuse drehbar gelagerten Welle bezogen auf eine Mittelachse der Welle exzentrisch angeordnet ist.The axis of rotation of the shaft can have a cam which is arranged eccentrically with respect to the axis of rotation of the shaft. Then, by rotating the shaft about the axis of rotation, the translatory displacement of the piston within the guide can be realized in a particularly simple manner. Because the cam moves the piston within the guide of the bracket. Alternatively, it can be provided that the axis of rotation of the shaft rotatably mounted in the cylinder crankcase is arranged eccentrically with respect to a central axis of the shaft.
Die Welle kann insbesondere als Ausgleichswelle ausgebildet sein, welche dazu dient, Vibrationen der Verbrennungskraftmaschine zu verringern, welche insbesondere durch oszillierende Massen der Verbrennungskraftmaschine im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine hervorgerufen werden. Das Vorsehen der Ausgleichswelle geht somit mit einem im Hinblick auf eine Verringerung von Betriebsgeräuschen und Vibrationen verbesserten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine einher.The shaft can in particular be designed as a balance shaft, which serves to reduce vibrations of the internal combustion engine, which are caused in particular by oscillating masses of the internal combustion engine during operation of the internal combustion engine. The provision of the balancer shaft therefore goes hand in hand with improved operation of the internal combustion engine with regard to a reduction in operating noise and vibrations.
Vorzugsweise ist die Pumpeinrichtung als Hochdruckpumpe ausgebildet, mittels welcher Kraftstoff in ein gemeinsames Verteilerrohr einbringbar ist. Über das gemeinsame Verteilerrohr sind Einspritzeinrichtungen der Verbrennungskraftmaschine mit Kraftstoff beaufschlagbar. Die Einspritzeinrichtungen sind zum Einbringen von Kraftstoff in jeweilige Zylinder des Zylinderkurbelgehäuses ausgebildet. Insbesondere beim Betrieb einer derartigen Hochdruckpumpe für ein Common-Rail-System (gemeinsames Verteilerrohr-System) hat es sich nämlich als vorteilhaft erwiesen, wenn Richtungstoleranzen einer Führung für den Kolben der Hochdruckpumpe im Hinblick auf die Ausrichtung der Drehachse der die Hochdruckpumpe antreibenden Welle korrigiert werden können. Denn dies führt zu einem besonders verschleißarmen Betrieb der Hochdruckpumpe.The pump device is preferably designed as a high-pressure pump, by means of which fuel can be introduced into a common distributor pipe. Fuel can be applied to the injection devices of the internal combustion engine via the common distributor pipe. The injection devices are designed to introduce fuel into the respective cylinders of the cylinder crankcase. In particular, when operating such a high-pressure pump for a common rail system (common manifold system), it has proven to be advantageous if directional tolerances of a guide for the piston of the high-pressure pump are corrected with regard to the alignment of the axis of rotation of the shaft driving the high-pressure pump can. Because this leads to particularly low-wear operation of the high-pressure pump.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine auf. Die Verbrennungskraftmaschine kann insbesondere als Ottomotor, aber alternativ auch als Dieselmotor ausgebildet sein.The motor vehicle according to the invention has an internal combustion engine according to the invention. The internal combustion engine can be designed in particular as a gasoline engine, but alternatively also as a diesel engine.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder als Lastkraftwagen ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or as a truck.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Anordnen einer Pumpeinrichtung an einem Zylinderkurbelgehäuse einer Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug wird in dem Zylinderkurbelgehäuse eine Welle um eine Drehachse drehbar gelagert. Aufgrund eines Drehens der Welle um die Drehachse ist ein Kolben der Pumpeinrichtung verschiebbar. Die Pumpeinrichtung wird an dem Zylinderkurbelgehäuse mittels einer Halterung festgelegt, welche eine Führung für den Kolben aufweist. Ein Teilbereich der Halterung wird mit einem Anlagebereich des Zylinderkurbelgehäuses in Anlage gebracht, wobei eine Mittelachse der Führung mit einer mit dem Anlagebereich zusammenfallenden Ebene einen spitzen Winkel einschließt. Die Halterung wird durch Drehen um eine Rotationsachse, welche senkrecht zu der Ebene ausgerichtet ist, in einer Drehstellung einer Mehrzahl von voneinander verschiedenen Drehstellungen der Halterung an dem Zylinderkurbelgehäuse festgelegt. Durch dieses Verbringen der Halterung in die gewünschte Drehstellung lässt sich nämlich ein Toleranzausgleich im Hinblick auf die Ausrichtung der Führung bezogen auf die Ausrichtung der Welle in einer Projektionsfläche erreichen. Insbesondere kann ein Toleranzausgleich von etwa ± 0,1° erreicht werden. Der zu erreichende Toleranzausgleich ist aber vom jeweiligen Anwendungsfall abhängig.In the method according to the invention for arranging a pump device on a cylinder crankcase of an internal combustion engine for a motor vehicle, a shaft is rotatably mounted in the cylinder crankcase about an axis of rotation. Due to a rotation of the shaft about the axis of rotation, a piston of the pump device is displaceable. The pump device is fixed to the cylinder crankcase by means of a holder which has a guide for the piston. A partial area of the holder is brought into contact with a contact area of the cylinder crankcase, a central axis of the guide enclosing an acute angle with a plane coinciding with the contact area. The holder is fixed on the cylinder crankcase by rotating about a rotation axis, which is oriented perpendicular to the plane, in a rotational position of a plurality of different rotational positions of the holder. By moving the holder into the desired rotational position, tolerance compensation with regard to the alignment of the guide with respect to the alignment of the shaft in a projection surface can be achieved. In particular, tolerance compensation of approximately ± 0.1 ° can be achieved. The tolerance compensation to be achieved depends on the respective application.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben. Die für die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten jedoch auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.The invention also includes further developments of the method according to the invention which have features as have already been described in connection with the further developments of the internal combustion engine according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described again here. However, the advantages and preferred embodiments described for the internal combustion engine according to the invention also apply to the motor vehicle and the method according to the invention and vice versa.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. The invention also includes combinations of the features of the described embodiments.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
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1 in einer teilweise geschnitten Darstellung einen Ausschnitt einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Hochdruckpumpe mittels einer Halterung an einem Anlageflansch eines Zylinderkurbelgehäuses der Verbrennungskraftmaschine festgelegt ist; -
2 eine weitere Schnittansicht der Hochdruckpumpe und der Halterung, wobei zudem eine Welle entlang ihrer Drehachse geschnitten gezeigt ist, und wobei durch Drehen der Welle ein Kolben der Hochdruckpumpe translatorisch verschiebbar ist; -
3 die Hochdruckpumpe in einer stirnseitigen Ansicht, wobei Drehrichtungen angegeben sind, in welche die Halterung um jeweilige Drehwinkel verdreht werden kann, um die Halterung in einer gewünschten Drehstellung an dem Zylinderkurbelgehäuse festzulegen; -
4 einen Graphen, in welchem eine Abhängigkeit eines Winkels von dem Drehwinkel gemäß3 dargestellt ist, wobei der Winkel eine Ausrichtung einer Mittelachse der Hochdruckpumpe bezogen auf die Drehachse der Welle in einer Projektionsfläche angibt; und -
5 stark schematisiert ein Kraftfahrzeug mit der Verbrennungskraftmaschine, welche ausschnittsweise in1 gezeigt ist.
-
1 in a partially sectioned view of a section of an internal combustion engine of a motor vehicle, a high-pressure pump being fixed by means of a holder on a bearing flange of a cylinder crankcase of the internal combustion engine; -
2nd a further sectional view of the high pressure pump and the holder, wherein a shaft is also shown cut along its axis of rotation, and wherein a piston of the high pressure pump is translationally displaceable by rotating the shaft; -
3rd the high-pressure pump in an end view, wherein directions of rotation are specified, in which the holder can be rotated by respective angles of rotation in order to fix the holder in a desired rotational position on the cylinder crankcase; -
4th a graph in which a dependence of an angle on the angle of rotation according3rd is shown, wherein the angle indicates an orientation of a central axis of the high-pressure pump with respect to the axis of rotation of the shaft in a projection surface; and -
5 highly schematized a motor vehicle with the internal combustion engine, which is partially in1 is shown.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that further develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is intended to include combinations of the features of the embodiments other than those shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference numerals designate elements that have the same function.
Von einer Verbrennungskraftmaschine
Der Kolben
Die Halterung
Eine Mittelachse
Die Halterung
Die Mittelachse
In
In
Die Schraubbolzen
Drehrichtungen beim Drehen der Halterung
In
In
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Anordnung zum Ausgleich einer Richtungstoleranz zweier Achsen etwa in Form der Drehachse
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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-
2019
- 2019-03-20 DE DE102019203826.3A patent/DE102019203826B3/en active Active
Patent Citations (2)
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---|---|---|---|---|
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