DE102022003788A1 - Camshaft for improved engine timing adjustment - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Nockenwelle 202 für einen Verbrennungsmotor offenbart, die eine Hohlwelle 302, eine Vielzahl von Nockennasen 304, die auf der Hohlwelle 302 beabstandet angeordnet sind, um eine Vielzahl von Ventilen des Verbrennungsmotors zu betätigen, und eine Verriegelungsnase 306, die auf der Hohlwelle 302 so konfiguriert ist, dass die Verriegelungsnase 306 durch ein Belüftungsfenster 312 eines Zylinderkopfdeckels des Verbrennungsmotors zugänglich ist, umfasst. Die Verriegelungsnase 306 umfasst eine Verriegelungsgewindebohrung 310 zur Aufnahme eines Verriegelungselements eines Verriegelungswerkzeugs, um die Nockenwelle 202 während der Einstellung der Motorsteuerung in einer vorgesehenen Ausrichtung zu verriegeln.A camshaft 202 for an internal combustion engine is disclosed having a hollow shaft 302, a plurality of cam lobes 304 spaced on the hollow shaft 302 to actuate a plurality of valves of the internal combustion engine, and a locking lobe 306 mounted on the hollow shaft 302 is configured such that the locking tab 306 is accessible through a ventilation window 312 of a cylinder head cover of the internal combustion engine. The locking tab 306 includes a threaded locking bore 310 for receiving a locking element of a locking tool to lock the camshaft 202 in an intended orientation during engine timing adjustment.
Description
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der Verbrennungsmotoren. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung eine Nockenwelle zur Erzielung verbesserter Motorsteuerzeiten in Verbrennungsmotoren.The present disclosure generally relates to the field of internal combustion engines. In particular, the present disclosure relates to a camshaft for achieving improved engine timing in internal combustion engines.
Die Verwendung von Nockenwellen, einschließlich einer Einlassnockenwelle und einer Auslassnockenwelle, zur Steuerung des Betriebs von Einlass- und Auslassventilen ist im Stand der Technik bekannt. Eine solche Nockenwelle ist eine mechanisch konstruierte Komponente, die mehrere Nocken zum Öffnen und Schließen der Einlass- oder Auslassventile aufweist. Da die Ventile den Einlass- und Auslassstrom des Luft-Kraftstoff-Gemischs steuern, müssen sie zum richtigen Zeitpunkt während des Kolbenhubs geöffnet und geschlossen werden. Aus diesem Grund sind die Nockenwellen über einen Riemen, eine Kette oder ein Zahnrad mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden, um eine gleichmäßige Steuerung der Ventile im Verhältnis zur Bewegung der Kolben zu gewährleisten.The use of camshafts, including an intake camshaft and an exhaust camshaft, to control the operation of intake and exhaust valves is known in the art. Such a camshaft is a mechanically designed component that has multiple cams for opening and closing the intake or exhaust valves. Because the valves control the intake and exhaust flow of the air-fuel mixture, they must be opened and closed at the right time during the piston stroke. For this reason, the camshafts are connected to the internal combustion engine's crankshaft by a belt, chain or gear to ensure smooth control of the valves in relation to the movement of the pistons.
Bei der Einstellung der Ventilsteuerzeiten in Verbrennungsmotoren müssen die Nockenwellen in einer bestimmten Ausrichtung arretiert werden, um sicherzustellen, dass die konstruktiv vorgesehenen Ventilsteuerzeiten erreicht werden. Bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren ist die Einstellung der Ventilsteuerzeiten zum Öffnen und Schließen der zahlreichen Einlass- und Auslassventile des Verbrennungsmotors zum richtigen Zeitpunkt eine entscheidende und anspruchsvolle Aufgabe. Im Idealfall wird beim Einstellen der Ventilsteuerzeiten des Verbrennungsmotors der Kolben des ersten Zylinders zunächst im oberen Totpunkt (OT) gehalten, und um dies zu gewährleisten, verfügt die Kurbelwellenanordnung über eine Kennzeichnung/Zeigermarkierung. Nach Ausrichtung der Kennzeichnung auf der Kurbelwellenanordnung mit einer entsprechenden Kennzeichnung auf dem Kurbelgehäuse oder einem anderen benachbarten Komponente kann sichergestellt werden, dass sich der erste Zylinder im OT befindet. Um sicherzustellen, dass die Ventile im ersten Zylinder auf die OT-Position des Zylinders ausgerichtet sind, müssen die Nockenwellen in der vorgesehenen Ausrichtung arretiert werden. Wie in
Mit dem bestehenden Nockenwellenverriegelungswerkzeug ist der Zeit- und Arbeitsaufwand für den Mechaniker/Techniker größer, da der bestehende Nockenwellenverriegelungsmechanismus komplex ist und verschiedene Komponenten umfasst, z. B. einen Hebel, ein Positionierstück, eine Verriegelungsstange usw. Es wäre daher vorteilhaft, eine einfache und effiziente Lösung zur Verfügung zu stellen, die eine einfache Verriegelung der Nockenwellen bei der Einstellung der Ventilsteuerzeiten von Verbrennungsmotoren ermöglicht.With the existing camshaft locking tool, the mechanic/technician is more time and labor consuming because the existing camshaft locking mechanism is complex and includes various components e.g. a lever, locating piece, locking rod, etc. It would therefore be advantageous to provide a simple and efficient solution allowing easy locking of the camshafts when adjusting the valve timing of internal combustion engines.
Das Patentdokument
Während die erwähnte Patentschrift eine Nockenwelle mit einem Schlitz lehrt, um die Nockenwelle durch Einsetzen eines Werkzeugs in den Schlitz zu verriegeln, besteht die Möglichkeit, eine einfache und effiziente Lösung für die Verriegelung von Nockenwellen in einer bestimmten Ausrichtung während der Einstellung der Ventilsteuerung von Verbrennungsmotoren bereitzustellen.While the referenced patent teaches a camshaft having a slot for locking the camshaft by inserting a tool into the slot, there is an opportunity to provide a simple and efficient solution for locking camshafts in a particular orientation during internal combustion engine valve timing adjustment .
Es besteht daher die Notwendigkeit, eine einfache und kostengünstige Lösung zur Erleichterung der Verriegelung von Nockenwellen bei der Einstellung der Ventilsteuerzeiten von Verbrennungsmotoren bereitzustellen.There is therefore a need to provide a simple and inexpensive solution to facilitate camshaft locking when adjusting internal combustion engine valve timing.
Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine verbesserte Nockenwelle für Verbrennungsmotoren bereitzustellen.A general object of the present disclosure is to provide an improved camshaft for internal combustion engines.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine verbesserte Nockenwelle bereitzustellen, die die Verwendung eines komplexen Nockenwellenverriegelungswerkzeugs überflüssig macht.An object of the present disclosure is to provide an improved camshaft that eliminates the use of a complex camshaft locking tool.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Nockenwelle mit einem Verriegelungsmerkmal bereitzustellen, um die einfache Verriegelung der Nockenwelle während der Einstellung der Ventilsteuerung von Verbrennungsmotoren zu erleichtern.Another object of the present disclosure is to provide a camshaft with a locking feature to facilitate easy locking of the camshaft during valve timing adjustment of internal combustion engines.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine einfache und kostengünstige Nockenwelle bereitzustellen, die leicht in Verbrennungsmotoren ohne jegliche Modifikationen implementiert werden kann, um die Präzision der Motorsteuerungseinstellung zu verbessern.Still another object of the present disclosure is to provide a simple and inexpensive camshaft that can be easily installed in internal combustion engines without any modifications can be implemented to improve the precision of motor control adjustment.
Aspekte der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf Verbrennungsmotoren. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere eine verbesserte Nockenwelle für Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen. Die vorgeschlagene Nockenwelle erleichtert die Verriegelung der Nockenwelle während der Einstellung der Ventilsteuerung des Verbrennungsmotors.Aspects of the present disclosure relate to internal combustion engines. More particularly, the present disclosure relates to an improved camshaft for vehicular internal combustion engines. The proposed camshaft facilitates camshaft locking during internal combustion engine valve timing adjustment.
In einem Aspekt umfasst die offenbarte Nockenwelle eine Hohlwelle, eine Vielzahl von Nockennasen, die auf der Hohlwelle beabstandet angeordnet sind, um eine Vielzahl von Ventilen des Verbrennungsmotors zu betätigen, und eine Verriegelungsnase, die auf der Hohlwelle so konfiguriert ist, dass die Verriegelungsnase durch ein Belüftungsfenster eines Zylinderkopfdeckels des Verbrennungsmotors zugänglich ist. Die Verriegelungsnase kann eine Verriegelungsbohrung zur Aufnahme eines Verriegelungselements eines Verriegelungswerkzeugs umfassen, um die Nockenwelle während der Einstellung der Motorsteuerung in einer beabsichtigten Ausrichtung zu verriegeln.In one aspect, the disclosed camshaft comprises a sleeve shaft, a plurality of cam lobes spaced apart on the sleeve shaft to actuate a plurality of valves of the internal combustion engine, and a locking lug configured on the sleeve shaft so that the locking lug passes through a Ventilation window of a cylinder head cover of the internal combustion engine is accessible. The locking tab may include a locking bore for receiving a locking member of a locking tool to lock the camshaft in an intended orientation during engine timing adjustment.
Während der Verriegelung der Nockenwelle liegt eine Platte des Verriegelungswerkzeugs auf einem oberen Flansch des Belüftungsfensters des Zylinderkopfdeckels auf, und ein Zapfen des Verriegelungswerkzeugs greift in eine Zapfenbohrung im oberen Flansch des Belüftungsfensters des Zylinderkopfdeckels ein.During locking of the camshaft, a plate of the locking tool rests on an upper flange of the cylinder head cover ventilation window and a spigot of the locking tool engages a spigot hole in the upper flange of the cylinder head cover ventilation window.
Die Verriegelungsnase kann einen flachen oberen Abschnitt aufweisen, an dem die Verriegelungsbohrung vorgesehen ist. Der flache obere Abschnitt der Verriegelungsnase kann so ausgerichtet sein, dass er mit dem OT des ersten Zylinders des Verbrennungsmotors übereinstimmt.The locking tab may have a flat top portion on which the locking bore is provided. The flat top portion of the locking tab may be oriented to coincide with TDC of the first cylinder of the internal combustion engine.
Die Verriegelungsbohrung kann ein Gewindebohrung sein und das Verriegelungselement kann eine Schraube sein.The locking hole can be a threaded hole and the locking element can be a screw.
Bei der Nockenwelle kann es sich um eine Einlassnockenwelle oder eine Auslassnockenwelle handeln.The camshaft can be an intake camshaft or an exhaust camshaft.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung offenbart einen Verbrennungsmotor, der ein Paar Nockenwellen mit einer Einlassnockenwelle und einer Auslassnockenwelle umfasst, um Einlassventile und Auslassventile des Verbrennungsmotors selektiv zu öffnen und zu schließen. Sowohl die Einlassnockenwelle als auch die Auslassnockenwelle können eine Hohlwelle, eine Vielzahl von Nockennasen, die auf der Hohlwelle beabstandet angeordnet sind, um die jeweiligen Ventile des Verbrennungsmotors zu betätigen, und eine Verriegelungsnase, die auf der Hohlwelle so konfiguriert ist, dass die Verriegelungsnase durch ein Belüftungsfenster eines Zylinderkopfdeckels des Verbrennungsmotors zugänglich ist, umfassen. Die Verriegelungsnase umfasst eine Verriegelungsbohrung zur Aufnahme eines Verriegelungselements eines Verriegelungswerkzeugs, um die Nockenwelle während der Einstellung der Motorsteuerung in einer beabsichtigten Ausrichtung zu verriegeln. Beim Verriegeln der Nockenwellen liegt eine Platte des Verriegelungswerkzeugs auf den oberen Flanschen der Belüftungsfenster des Zylinderkopfdeckels auf, und ein Zapfen des Verriegelungswerkzeugs greift in eine Zapfenbohrung in einem der oberen Flansche der Belüftungsfenster des Zylinderkopfdeckels ein.Another aspect of the present disclosure discloses an internal combustion engine including a pair of camshafts having an intake camshaft and an exhaust camshaft for selectively opening and closing intake valves and exhaust valves of the internal combustion engine. Both the intake camshaft and the exhaust camshaft may include a quill, a plurality of cam lobes spaced on the quill to actuate the respective valves of the internal combustion engine, and a locking lug configured on the quill so that the locking lug is secured by a Ventilation window of a cylinder head cover of the internal combustion engine is accessible include. The locking tab includes a locking bore for receiving a locking member of a locking tool to lock the camshaft in an intended orientation during engine timing adjustment. When locking the camshafts, a plate of the locking tool rests on the upper flanges of the cylinder head cover vent windows and a spigot of the locking tool engages a spigot hole in one of the upper flanges of the cylinder head cover vent windows.
Verschiedene Objekte, Merkmale, Aspekte und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Ziffern gleiche Komponenten darstellen, deutlicher.Various objects, features, aspects and advantages of the subject invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings wherein like numerals represent like components.
Die beigefügten Zeichnungen dienen dem weiteren Verständnis der vorliegenden Offenbarung und sind Bestandteil dieser Beschreibung. Die Zeichnungen zeigen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Grundsätze der vorliegenden Offenbarung.
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1A zeigt ein konventionelles Verriegelungswerkzeug zum Verriegeln von Nockenwellen eines Verbrennungsmotors. -
1B zeigt eine konventionelle Nockenwelle mit einem Sechskantflansch. -
2 zeigt eine Schnittdarstellung eines Verbrennungsmotors, die die Verriegelung von Nockenwellen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. -
3A zeigt die offenbarte Nockenwelle für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. -
3B zeigt ein Verriegelungswerkzeug, das zum Verriegeln von Nockenwellen in dem in2 dargestellten Verbrennungsmotor verwendet wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. -
3C zeigt eine Draufsicht auf den in2 gezeigten Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
-
1A shows a conventional locking tool for locking camshafts of an internal combustion engine. -
1B shows a conventional camshaft with a hexagonal flange. -
2 12 is a cross-sectional view of an internal combustion engine showing locking of camshafts according to an embodiment of the present disclosure. -
3A 12 shows the disclosed camshaft for an internal combustion engine according to an embodiment of the present disclosure. -
3B shows a locking tool used to lock camshafts in the2 illustrated internal combustion engine is used, according to an embodiment of the present disclosure. -
3C shows a plan view of the in2 shown internal combustion engine in accordance with an embodiment of the present disclosure.
Es folgt eine ausführliche Beschreibung der in den begleitenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der Offenbarung. Die Ausführungsformen sind so ausführlich, dass die Offenbarung klar vermittelt wird. Jedoch soll die angebotene Ausführlichkeit die vorhersehbaren Variationen von Ausführungsformen nicht einschränken; im Gegensatz dazu wird beabsichtigt, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abzudecken, die in den Geist und den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert sind.A detailed description of the embodiments of the disclosure illustrated in the accompanying drawings follows. The embodiments are of sufficient detail that the disclosure is clearly conveyed. However, the detail provided is not intended to limit the foreseeable variations of embodiments; on the contrary, it is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the present disclosure as defined by the appended claims.
Die hierin erläuterten Ausführungsformen beziehen sich auf Verbrennungsmotoren. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine verbesserte Nockenwelle für Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen. Die vorgeschlagene Nockenwelle erleichtert die Verriegelung der Nockenwelle während der Einstellung der Ventilsteuerung.The embodiments discussed herein relate to internal combustion engines. More particularly, the present disclosure relates to an improved camshaft for vehicular internal combustion engines. The proposed camshaft facilitates camshaft locking during valve timing adjustment.
In einem Aspekt umfasst die offengelegte Nockenwelle eine Verriegelungsnase und eine Gewindebohrung, die das Verriegeln der Nockenwelle in einer bestimmten Ausrichtung mit einem einfachen Verriegelungswerkzeug während der Einstellung der Motorsteuerung ermöglicht. Die Gewindebohrung in der Verriegelungsnase ist zur Aufnahme einer Schraube des Verriegelungswerkzeugs zum Verriegeln der Nockenwelle vorgesehen. Die Länge oder Form der Verriegelungsbohrung kann je nach Bedarf geändert werden.In one aspect, the disclosed camshaft includes a locking tab and a threaded bore that allows the camshaft to be locked in a specific orientation with a simple locking tool during engine timing adjustment. The threaded hole in the locking tab is designed to receive a screw of the locking tool for locking the camshaft. The length or shape of the locking hole can be changed according to your needs.
Darüber hinaus kann das Verriegelungswerkzeug eine modulare Anordnung sein, die in einen Zylinderkopfdeckel integriert oder mit diesem ausgetauscht werden kann, um seine Verwendung und Bedeutung in einer Motormontagelinie zu berücksichtigen.Additionally, the locking tool can be a modular assembly that can be integrated into or interchanged with a cylinder head cover to accommodate its use and importance on an engine assembly line.
In einem Aspekt kann die Verriegelungsnase mit flacher Spitze auf der Nockenwelle so ausgerichtet sein, dass sie mit dem OT eines ersten Zylinders des Verbrennungsmotors übereinstimmt.In one aspect, the flat-tipped locking lug on the camshaft may be oriented to coincide with TDC of a first cylinder of the internal combustion engine.
In einem anderen Aspekt ist die Verriegelungsnase durch ein Belüftungsfenster eines Zylinderkopfdeckels des Verbrennungsmotors zugänglich, weshalb ein Verriegelungswerkzeugfenster und das Belüftungsfenster in den Zylinderkopfdeckel integriert werden können. Dies hilft, die Bearbeitungskosten und/oder die Materialkosten des Zylinderkopfdeckels zu reduzieren. Darüber hinaus können auch Ölleckagepunkte reduziert werden.In another aspect, the locking tab is accessible through a ventilation window of a cylinder head cover of the internal combustion engine, therefore a locking tool window and the ventilation window can be integrated into the cylinder head cover. This helps reduce the machining cost and/or material cost of the cylinder head cover. In addition, oil leakage points can also be reduced.
Darüber hinaus kann die vorgeschlagene Nockenwelle dazu beitragen, die Montagezeit zu verkürzen, die Komplexität der Teile zu verringern und vor allem den Lagerbestand und damit die Kosten zu reduzieren.In addition, the proposed camshaft can help reduce assembly time, reduce part complexity, and most importantly, reduce inventory and therefore cost.
Darüber hinaus ist das Toleranzmanagement im Falle der offengelegten Konstruktion der Nockenwelle im Vergleich zur bestehenden Konstruktion der Nockenwelle präziser.In addition, tolerance management is more precise in the case of the disclosed camshaft design compared to the existing camshaft design.
In
Es wird deutlich, dass die Einlassnockenwelle und eine Auslassnockenwelle in Funktion und Aufbau ähnlich sind, weshalb eine der Nockenwellen in
Bezugnehmend auf
Darüber hinaus kann die Verriegelungsnase 306 je nach den umgebenden Motorkomponenten verschiedene Formen und Größen aufweisen.Additionally, the
Darüber hinaus kann die Verriegelungsnase 306 so konfiguriert sein, dass die Verriegelungsnase 306 durch ein Belüftungsfenster 312 eines Zylinderkopfdeckels 314 des Verbrennungsmotors 200 zugänglich ist, wie in
Darüber hinaus ist die Verriegelungsbohrung 310 eine Gewindebohrung. Die Verriegelungsbohrung 310 in der Verriegelungsnase 306 ist so ausgelegt, dass sie ein Verriegelungselement 316 des Verriegelungswerkzeugs 204 aufnehmen kann, um die Nockenwelle 202 während der Einstellung der Motorsteuerung in einer vorgesehenen Ausrichtung zu verriegeln.Additionally, the locking bore 310 is a threaded bore. The locking bore 310 in the
Wie in
Wie in
Somit stellt die vorliegende Offenbarung eine einfache und kostengünstige Nockenwelle mit einer sichtbaren Nase und einer Verriegelungsbohrung bereit, um die einfache Verriegelung der Nockenwelle in der vorgesehenen Ausrichtung unter Verwendung eines kundenspezifischen Verriegelungswerkzeugs zu erleichtern.Thus, the present disclosure provides a simple and inexpensive camshaft with a visible tab and a locking bore to facilitate easy locking of the camshaft in the intended orientation using a custom locking tool.
Während das Vorstehende verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschreibt, können andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung erdacht werden, ohne vom grundsätzlichen Umfang der Erfindung abzuweichen. Der Umfang der Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche bestimmt. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen, Varianten oder Beispiele beschränkt, die enthalten sind, um eine Person mit normalem Fachwissen auf dem Gebiet der Technik in die Lage zu versetzen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, wenn sie mit Informationen und Wissen kombiniert wird, die der Person mit normalem Fachwissen auf dem Gebiet der Technik zur Verfügung stehen.While the foregoing describes various embodiments of the invention, other and further embodiments of the invention may be devised without departing from the basic scope of the invention. The scope of the invention is determined by the following claims. The invention is not limited to the described embodiments, variants or examples, which are included to enable a person of ordinary skill in the art to make and use the invention when combined with information and knowledge available to the person of ordinary skill in the art.
Die vorliegende Offenbarung stellt eine verbesserte Nockenwelle für Verbrennungsmotoren bereit.The present disclosure provides an improved camshaft for internal combustion engines.
Die vorliegende Offenbarung stellt eine verbesserte Nockenwelle bereit, die die Verwendung eines komplexen Nockenwellenverriegelungswerkzeugs überflüssig macht.The present disclosure provides an improved camshaft that eliminates the use of a complex camshaft locking tool.
Die vorliegende Offenbarung stellt eine Nockenwelle mit einem Verriegelungsmerkmal bereit, um die einfache Verriegelung der Nockenwelle während der Einstellung der Ventilsteuerung von Verbrennungsmotoren zu erleichtern.The present disclosure provides a camshaft with a locking feature to facilitate easy locking of the camshaft during valve timing adjustment of internal combustion engines.
Die vorliegende Offenbarung stellt eine einfache und kostengünstige Nockenwelle bereit, die leicht in Verbrennungsmotoren ohne jegliche Modifikationen implementiert werden kann, um die Präzision der Motorsteuerungseinstellung zu verbessern.The present disclosure provides a simple and inexpensive camshaft that can be easily implemented in internal combustion engines without any modifications to improve the precision of engine timing adjustment.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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