DE10308760A1

DE10308760A1 - Steuertrieb für eine in ein Kraftfahrzeug einbaubare Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10308760A1
Application number: DE2003108760
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.-Ing. Kloss (FH)
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2023-03-01
Also published as: DE10308760B4

Abstract

Dieser Steuerbetrieb ist für eine in ein Kraftfahrzeug einbaubare Brennkraftmaschine mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Zylinderreihen ausgebildet, und sie ist mit einer Kurbelwelle in einem Zylinderkurbelgehäuse und Einlassnockenwellen und Auslassnockenwellen in Zylinderköpfen versehen, wobei zwischen der Kurbelwelle sowie den Einlassnockenwellen und den Auslassnockenwellen eine Umschlingungstriebeinrichtung wirksam ist. DOLLAR A Um den Steuerbetrieb zu optimieren, weist dieser für jede Zylinderreihe nur einen Umschlingungstrieb auf, der einerseits von der Kurbelwelle angetrieben wird und andererseits mit der Einlassnockenwelle und der Auslassnockenwelle der besagten Zylinderreihe in Wirkverbindung steht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuertrieb für eine in ein Kraftfahrzeug einbaubare Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine bekannte Brennkraftmaschine, US 5,001,142 , weist ein Zylinderkurbelgehäuse mit zwei gegenüberliegende Zylinderreihen auf, in deren Zylinderköpfe obenliegende Nockenwellen eingebaut sind. Mittels einer im Zylinderkurbelgehäuse vorgesehenen Kurbelwelle werden die Nockenwellen unter Vermittlung einer Umschlingungstriebeinrichtung angetrieben. Die Umschlingungstriebeinrichtung umfasst einen ersten Umschlingungstrieb am Zylinderkurbelgehäuse, der zwei Zwischenwellen antreibt. Die Zwischenwellen wirken über einen zweiten Umschlingungstrieb und einen dritten Umschlingungstrieb der Umschlingungstriebeinrichtung mit den Nockenwellen der Zylinderköpfe zusammen.

In der CH 207 903 wird ein Zahnrad mit einer Einrichtung zur Reduktion des Zahnspiels von im Eingriff miteinander stehender Zahnräder behandelt. Dieses Zahnrad umfasst zwei koaxial angeordnete Zahnradelemente, die entgegen einer Federkraft zueinander drehbar sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung einen Steuertrieb für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, der bei baulich günstiger Anordnung funktionsgerecht und geräuschoptimiert arbeitet.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass durch die Kombination von Zahnrädern und als Kettentriebe ausgebildeten Umschlingungstrieben ein Steuertrieb geschaffen ist, der zum einen sich konstruktiv einfach und in kompakter Form an einer Stirnseite der Brennkraftmaschine verwirklichen lässt und zum anderen den auftretenden Beanspruchungsarten gut und geräuschemissionsarm standhält. Letzteres wird auch noch durch die Einrichtung zur Zahnspielreduktion des zweiten Zahnrads unterstützt, das hierzu ein Hauptzahnradelement und ein Spannzahnradelement umfasst, welches Spannzahnradelement entgegen einer Feder relativbeweglich zum Hauptzahnradelement gelagert ist. Schließlich besteht durch die Ausbildung der beiden Kettentriebe beider Zylinderreihen die Möglichkeit ein Zahnrad mit einer Einrichtung zur Zahnspielreduktion einzusetzen, das für besagte Zylinderreihen bauprinzipgleich und lediglich um 180° gedreht ist.

In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher beschrieben ist.

Es zeigen
1 eine Ansicht auf eine Stirnseite einer Brennkraftmaschine mit dem erfindungsgemäßen Steuertrieb,
2 eine Schrägansicht von seitlich oben auf den Steuertrieb,
3 einen Schnitt nach der Linie III-III der l,
4 einen schnitt nach der Linie IV-IV der 3.
Eine Brennkraftmaschine 1, die zum Einbau in ein Kraftfahrzeug bspw. der Sportwagengattung – dynamisch anmutendes Styling mit anspruchsvoller Motorleistung – ausgebildet ist, umfasst eine erste Zylinderreihe 2 und eine zweite Zylinderreihe 3, die in V-Form gegenüberliegend angeordnet sind. Die erste Zylinderreihe 2 und die zweite Zylinderreihe 3 sind Bestandteil einer nicht gezeigten Gehäusestruktur, die durch ein Zylinderkurbelgehäuse und damit verbundenen Zylinderköpfen gebildet wird. In dem Zylinderkurbelgehäuse ist eine Kurbelwelle 4 und in den Zylinderköpfen sind je eine Einlassnockenwelle 5, 5' und eine Auslassnockenwelle 6, 6' gelagert. Unter Zwischenschaltung von Umschlingungstrieben 7, 7' eines Steuertriebs St arbeitet die Kurbelwelle 4 mit den Einlassnockenwellen 5, 5' und den Auslassnockenwellen 6, 6' zusammen d.h. dass jede Zylinderreihe bspw. die erste Zylinderreihe 2 mit einem einzigen Umschlingungstrieb, nämlich dem Umschlingungstrieb 7 versehen ist.
Der Umschlingungstrieb 7 ist als Kettentrieb 8, 8' dargestellt, der ein erstes benachbart der Kurbelwelle 4 liegendes Kettenrad 9 und eine zweites benachbart der Einlassnockenwelle 5 und der Auslassnockenwelle vorgesehenes Kettenrad 10 besitzt. An einer Kette 11 des Kettentriebs 8 liegen an einem Lasttrum 12 und an einem Lostrum 13 eine Gleitschiene 14 bzw. eine Spannschiene 15 an, die mit einer Spanneinrichtung 16 in Wirkverbindung steht. Koaxial zum ersten Kettenrad 9 ausgerichtet ist ein erstes Zahnrad 17, das mit einem Kurbelwellenzahnrad 18 der Kurbelwelle 4 und einem Nebenaggregatzahnrad 19 bspw. einer Ölpumpe kämmt. Vergleichbar ausgebildet ist das zweite Kettenrad 10, denn es ist mit einem zweiten koaxialen Zahnrad 20 versehen, das die Einlassnockenwelle 5 über ein Einlassnockenwellenzahnrad 21 und die Auslassnockenwelle 6 über ein Auslassnockenwellenzahnrad 22 antreibt. Das Einlassnockenwellenzahnrad 21 ist mit einem Axialnockenwellenversteller 23 verbunden, mit dem die relative Drehlage der Einlassnockenwelle 5 zur Auslassnockenwelle 6 und damit die Ventilsteuerzeiten der Brennkraftmaschine 1 beeinflussbar sind.
Das zweite Zahnrad 20 arbeitet unter Vermittlung einer Einrichtung 24 zur Zahnspielreduktion mit dem Einlassnockenwellenzahnrad 21 zusammen. Die Einrichtung 24 ist in das zweite Zahnrads 20 integriert und umfasst ein Hauptzahnradelement 25 und eine Spannzahnradelement 26. Allerdings ist das Auslassnockenwellenzahnrad 22 bezüglich seiner Zahnbreite Zb so ausgeführt, dass es nur mit dem Hauptzahnradelement 25 im Eingriff steht. Das Spannzahnradelement 26 ist entgegen einer Feder 27 relativbeweglich zum Hauptzahnradelement 25 gelagert, und es ist mit einer Lagerbohrung 28 versehen, die von einer Nabe 29 des Hauptzahnradelements 25 aufgenommen wird. Die Feder 27 ist durch ein bogenförmiges Federelement 30 dargestellt, das in einer ringförmigen Ausnehmung 31 des Hauptzahnradelements 25 angeordnet ist und von dem Spannzahnradelement 26 abgedeckt wird.
Schließlich geht aus 2 hervor, dass in Längsrichtung B-B der Brennkraftmaschine 1 gesehen der erste Kettentrieb 8 der ersten Zylinderreihe 2 und der zweite Kettentrieb 8' der Zylinderreihe 3 mit einem Abstand Abl versetzt zueinander angeordnet sind. Sinngemäß gilt dies für die Endstücke 32 und 32', der Axialnockenwellenversteller 23 und 23' der Einlassnockenwellen 5 und 5', zwischen denen ein Abstand Abll vorgesehen ist. Außerdem ist das zweite Zahnrad 20 mit der Einrichtung 24 zur Zahnspielreduktion für die Kettentriebe 8,8' im wesentlichen bauprinzipgleich ausgeführt, jedoch ist das zweite Zahnrad 20 des zweiten Kettentriebs 8' gegenüber dem zweiten Zahnrad 20 des ersten Kettentriebs 8 um 180° gedreht. Aus 2 ist ersichtlich dass das Spannzahnradelement 26 des zweiten Zahnrads 20 des ersten Kettentriebs 8 der Brennkraftmaschine 1 zugekehrt ist, wogegen das Spannzahnradelement 26 des zweiten Zahnrads 20 des zweiten Kettentriebs 8' auf einer von der Brennkraftmaschine 1 abgekehrten Seite liegt.

Claims

Steuertrieb für eine in ein Kraftfahrzeug einbaubare Brennkraftmaschine mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Zylinderreihen, einer Kurbelwelle in einem Zylinderkurbelgehäuse und Einlassnockenwellen und Auslassnockenwellen in Zylinderköpfen, wobei zwischen der Kurbelwelle sowie den Einlassnockenwellen und den Auslassnockenwellen eine Umschlingungstriebeinrichtung wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuertrieb (St) für jede Zylinderreihe (2 oder 3) einen Umschlingungstrieb (7 oder 7') aufweist, der einerseits von der Kurbelwelle (4) angetrieben wird und andererseits mit der Einlassnockenwelle (5 oder 5') und der Auslassnockenwelle (6 oder 6') der besagten Zylinderreihe (2 oder 3) in Wirkverbindung steht.
Steuertrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der als Kettentrieb (8 oder 8') ausgebildete Umschlingungstrieb (7 oder 7') mit der Kurbelwelle (4) über ein erstes Zahnrad (17) und der Einlassnockenwelle (5 oder 5') sowie der Auslassnockenwelle (6 oder 6') über ein zweites Zahnrad (20) zusammenwirkt.
Steuertrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das zweite Zahnrad (20) unter Vermittlung einer Einrichtung (24) zur Zahnspielreduktion mit einem Einlassnockenwellenzahnrad (21) der Einlassnockenwelle (5 oder 5') zusammenarbeitet.
Steuertrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (24) zur Zahnspielreduktion in das zweite Zahnrad (20) integriert ist und ein Hauptzahnradelement (25) und ein Spannzahnradelement (26) umfasst.
Steuertrieb nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Auslassnockenwellenzahnrad (22)b der Auslassnockenwelle (6 oder 6') nur mit dem Hauptzahnradelement (25) des zweiten Zahnrads (20) zusammenarbeitet.
Steuertrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannzahnradelement (26) entgegen einer Feder (27) relativbeweglich zum Hauptzahnradelement (25) gelagert ist.
Steuertrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (27) durch ein bogenförmiges Federelement (30) gebildet wird, die in einer ringförmigen Ausnehmung (31) des Hauptzahnradelements (25) angeordnet ist und von dem Spannzahnradelement (26) abgedeckt wird.
Steuertrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannzahnradelement (26) eine Lagerbohrung (28) umfasst, die mit einer Nabe (29) des Hauptzahnradelement (25) zusammenwirkt.
Steuerantrieb nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung (B-B) der Brennkraftmaschine (1) gesehen ein erster Kettentrieb (8) der ersten Zylinderreihe (2) und ein zweiter Kettentrieb (8') der zweiten Zylinderreihe (3) versetzt (Abstand Abl) zueinander angeordnet sind, wobei das zweite Zahnrad (20) mit der Einrichtung (24) zur Zahnspielreduktion für die Kettentriebe (8, 8') im wesentlichen bauprinzipgleich sowohl bei der ersten Zylinderreihe (2) wie auch bei der zweiten Zylinderreihe (3) verbaut ist, jedoch ist das zweite Zahnrad (20) des zweiten Kettentriebs (8') gegenüber dem zweiten Zahnrad (20) des ersten Kettentriebs (8) um 180° gedreht.
Steuertrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurbelwellenzahnrad (18) der Kurbelwelle (4) mit einem Nebenaggregatzahnrad (19) kämmt.