DE3929623A1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH CAMSHAFT AND A TURNING ANGLE ADJUSTMENT - Google Patents

INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH CAMSHAFT AND A TURNING ANGLE ADJUSTMENT

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DE3929623A1
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Josef Thoma
Uwe Hoyer
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    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/34403—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
    • F01L1/34406—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit Nockenwellen und einer Vorrichtung zur relativen Drehwinkelverstellung einer der Nockenwellen zu einem Antriebsrad gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an internal combustion engine with camshafts and a device for relative Angle adjustment of one of the camshafts to one Drive wheel according to the features in the preamble of Claim 1.

Vorgeschlagen wurde eine derartig ausgerüstete Brenn­ kraftmaschine in der P 38 34 857. Hierbei sind Hydro­ pumpe und Hydromotor jeweils in Flügelzellenbauart ausgeführt und baulich in einem von der Brennkraftma­ schine gesonderten Gehäuse angeordnet. Da das Potential der von einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine ange­ triebenen Hydropumpe durch den beschränkten Einbauraum nicht durch beliebige Wahl der Pumpengröße steigerbar ist, kann für die vorgeschlagene Vorrichtung insbeson­ dere für eine einwandfreie kontinuierliche Regelung der Drehwinkelverstellung eine Grenze erreicht sein.A distillery equipped in this way was proposed engine in the P 38 34 857. Here are hydro pump and hydraulic motor each in vane design executed and structurally in one of the internal combustion engine seem arranged separate housing. Because of the potential which is indicated by a camshaft of the internal combustion engine driven hydraulic pump due to the limited installation space cannot be increased by any choice of pump size is, in particular for the proposed device for a perfect continuous regulation of the Angle adjustment has reached a limit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungs­ gemäße Brennkraftmaschine derart weiterzubilden, daß ein bei kleinem Aufbau in der Funktion besonders effizienter Hydromotor - wie z.B. der in P 36 16 234 vorgeschlagene Linearmotor - mit einer bei kleinem Bauraum effizienten Pumpe auf baulich einfache Weise kombiniert werden kann. The invention has for its object a genus according to internal combustion engine such that a function is particularly efficient with a small structure Hydraulic motor - such as the one proposed in P 36 16 234 Linear motor - with an efficient in a small space Pump can be combined in a structurally simple manner.  

Gelöst wird diese Aufgabe mit dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruches 1. Der Vorteil der Erfin­ dung ist in der freien Wahl von Pumpe und Hydromotor zu sehen, wobei mit der Anordnung der beiden Funktions­ einheiten an einem lösbaren Gehäusedeckel der Brenn­ kraftmaschine der gegebene Einbauraum bestmöglich nutzbar wird.This task is solved with the characteristic Feature of claim 1. The advantage of the inven The choice of pump and hydraulic motor is free see, with the arrangement of the two functional units on a detachable cover of the Brenn the given installation space in the best possible way becomes usable.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. So sind in den Ansprüchen 2 mit 6 Ausgestaltungen der Erfindung angegeben, wobei die jeweilige Pumpe im wesentlichen ein am Gehäusedeckel anzubringendes Fertigteil ist. Dagegen beschreiben die Ansprüche 7 und 8 eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Pumpe im wesentlichen aus am Gehäusedeckel der Brennkraftmaschine einerseits und an der antreibenden Nockenwelle andererseits integrierten Teilen gebildet ist.Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims described. So in claims 2 indicated with 6 embodiments of the invention, the each pump essentially one on the housing cover finished part to be attached. In contrast, they describe Claims 7 and 8 an embodiment of the invention which the pump essentially from the housing cover of the Internal combustion engine on the one hand and on the driving Camshaft on the other hand formed integrated parts is.

Die Erfindung ist anhand zweier in der Zeichnung darge­ stellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt:The invention is based on two Darge in the drawing described embodiments. It shows:

Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit einer Einlaß-Nockenwelle und einer zugeordneten Drehwinkelverstell-Vorrichtung mit einem hydraulischen Linearmotor und einer im wesentlichen als Fertigteil vorgesehenen, von der Auslaß-Nockenwelle angetriebenen Pumpe am lösbaren Gehäusedeckel, Fig. 1, an internal combustion engine having an intake camshaft and an associated Drehwinkelverstell device with a linear hydraulic motor and a substantially provided as a finished part, driven by the exhaust camshaft pump on the releasable housing cover,

Fig. 2 eine Brennkraftmaschine in abgewandelter Ausgestaltung, bei der die Pumpe im wesent­ lichen aus am Gehäusedeckel der Brennkraft­ maschine und an der antreibenden Auslaß- Nockenwelle integrierten Teilen gebildet ist. Fig. 2 is an internal combustion engine in a modified embodiment, in which the pump in wesent union from the housing cover of the internal combustion engine and on the driving exhaust camshaft integrated parts is formed.

Eine nicht näher gezeigte Brennkraftmaschine 1 ist mit einer Einlaßventile steuernden Nockenwelle 2 - im weiteren Einlaß-Nockenwelle 2 - und mit einer Auslaß­ ventile steuernden Nockenwelle 3 - im weiteren Auslaß- Nockenwelle 3 - ausgerüstet. Der Einlaß-Nockenwelle 2 ist eine Vorrichtung 4 zur relativen Drehwinkelverstel­ lung der Einlaß-Nockenwelle 2 zu einem Antriebsrad 5 zugeordnet. Die Vorrichtung 4 umfaßt nockenwellenseitig eine Verstellanordnung 6, deren Aufbau im wesentlichen in der P 36 16 234 beschrieben ist. Der im wesentlichen in stirnseitigen Ausnehmungen der Einlaß-Nockenwelle 2 angeordneten mechanischen Verstellanordnung 6 ist eine Betätigungsanordnung 7 zugeordnet, die in einem an der Brennkraftmaschine 1 lösbar angeordneten Gehäusedeckel 8 vorgesehen ist. Die Betätigungsanordnung 7 umfaßt einen Hydromotor 9, der als aus einer Zylinder/Kolben-Einheit gebildeter Linearmotor vorgesehen ist.An internal combustion engine 1 , not shown, is equipped with an intake valve controlling camshaft 2 - in the further intake camshaft 2 - and with an exhaust valve controlling camshaft 3 - in the further exhaust camshaft 3 . The inlet camshaft 2 is a device 4 for the relative rotation angle adjustment of the inlet camshaft 2 to a drive wheel 5 assigned. The device 4 comprises an adjusting arrangement 6 on the camshaft side, the construction of which is essentially described in P 36 16 234. An actuation arrangement 7 is assigned to the mechanical adjustment arrangement 6, which is essentially arranged in the front-side recesses of the intake camshaft 2 and is provided in a housing cover 8 which is detachably arranged on the internal combustion engine 1 . The actuation arrangement 7 comprises a hydraulic motor 9 , which is provided as a linear motor formed from a cylinder / piston unit.

Vom Hydromotor 9 baulich gesondert ist an dem lösbar ausgebildeten Gehäusedeckel 8 der Brennkraftmaschine 1 eine Pumpe 10 angeordnet, wobei die Pumpe 10 am Gehäuse­ deckel 8 in einer Antriebsanordnung mit der Auslaß- Nockenwelle 3 der Brennkraftmaschine 1 angeordnet ist. Die im wesentlichen als Fertigteil gestaltete Pumpe 10 ist über ihre Außenkontur 11 in einer Ausnehmung 12 des Gehäusedeckels 8 angeordnet, wobei die Pumpe 10 über einen Teil ihrer Außenkontur 11 mit einem Teil der Ausnehmung 12 im Gehäusedeckel 8 eine Kammer 13 für von der Pumpe 10 gefördertes Drucköl begrenzt. Die Drucköl- Kammer 13 ist über im Gehäusedeckel 8 integrierte und mit einer ein regelbares Taktventil 14 umfassenden Regeleinrichtung verbundene Leitungen 15 mit einem Steuerraum 16 des Hydromotors 9 verbunden.From the hydraulic motor 9 structurally separate, a pump 10 is arranged on the detachably formed housing cover 8 of the internal combustion engine 1 , the pump 10 on the housing cover 8 being arranged in a drive arrangement with the exhaust camshaft 3 of the internal combustion engine 1 . The pump 10, which is essentially designed as a finished part, is arranged via its outer contour 11 in a recess 12 of the housing cover 8 , the pump 10 via a part of its outer contour 11 with a part of the recess 12 in the housing cover 8, a chamber 13 for pumped by the pump 10 Limited pressure oil. The pressure oil chamber 13 is connected via integrated in the housing cover 8 and a clock, a controllable valve 14 comprising control means associated lines 15 to a control chamber 16 of the hydraulic motor. 9

Die in die Ausnehmung 12 des Gehäusedeckels 8 einge­ setzte Pumpe 10 ist mittels eines Spanndeckels 17 gesichert angeordnet. Spanndeckel 17 und Gehäusedeckel 8 weisen jeweils ein Lager 19 zur Lagerung einer einen Exzenter 20 einer Exzenterradialkolbenpumpe 10 tragenden Welle 21 auf, wobei diese Welle 21 mit der Auslaß- Nockenwelle 3 über eine Steckanordnung 22 in antriebs­ fester Verbindung steht.In the recess 12 of the housing cover 8 inserted pump 10 is secured by means of a clamping cover 17 . Clamping cover 17 and housing cover 8 each have a bearing 19 for mounting a shaft 21 carrying an eccentric 20 of an eccentric radial piston pump 10 , this shaft 21 being connected to the exhaust camshaft 3 by means of a plug arrangement 22 in a fixed connection.

Es ist aber auch denkbar, daß die den Exzenter 20 tragende Welle 21 der Exzenterradialkolbenpumpe 10 mit der Auslaß-Nockenwelle 3 einstückig verbunden ist und die Welle 21 lediglich über ein im Gehäusedeckel 8 angeordnetes Lager 19 abgestützt wird.However, it is also conceivable that the shaft 21 of the eccentric radial piston pump 10 carrying the eccentric 20 is connected in one piece to the exhaust camshaft 3 and the shaft 21 is supported only via a bearing 19 arranged in the housing cover 8 .

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die mit der Brennkraftmaschine 1 nach Fig. 1 identischen Teile mit den gleichen Bezugsziffern belegt. Die Brennkraftma­ schine 1′ nach Fig. 2 weicht von der nach Fig. 1 dadurch ab, daß ein lösbar ausgebildeter Gehäusedeckel 23 einen zur Auslaß-Nockenwelle 3 exzentrisch angeordneten, fest­ stehenden Gleitring 24 einer innenbeaufschlagten Radial­ kolbenpumpe 25 umfaßt, deren Rotor 26 mit den radial beweglich geführten Kolben 27 an der Auslaß-Nockenwelle 3 drehfest angeordnet ist. Weiter ist im Gehäusedeckel 23 ein Zapfen 28 fest angeordnet, der in eine im Rotor 26 der Pumpe 25 zentrisch ausgebildete Bohrung 29 gleitdichtend eingreift. Der Zapfen 28 weist von beiden Enden her angeordnete Sacklochbohrungen 30, 31 mit Kanälen zu den Kolben 27 der Pumpe 25 auf, wobei die saugseitige Sacklochbohrung 30 mit einem in der Auslaß- Nockenwelle 3 angeordneten Schmierölkanal 32 und die druckseitige Sacklochbohrung 31 mit einer im Gehäu­ sedeckel 23 integrierten Druckleitung 33 in Verbindung steht. Mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist eine in axialer Richtung kurzbauende, vom Hydromotor 9 gesondert am Gehäusedeckel 23 angeordnete Pumpe 25 erzielt.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the parts which are identical to the internal combustion engine 1 according to FIG. 1 are given the same reference numbers. The internal combustion engine 1 'according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that a detachably formed housing cover 23 comprises an eccentrically arranged to the exhaust camshaft 3 , fixed slide ring 24 of an internally loaded radial piston pump 25 , the rotor 26 with the radially movably guided piston 27 is arranged on the exhaust camshaft 3 in a rotationally fixed manner. Furthermore, a pin 28 is fixedly arranged in the housing cover 23 , which engages in a bore 29 formed centrally in the rotor 26 of the pump 25 in a sliding-sealing manner. The pin 28 has blind holes 30 , 31 arranged from both ends with channels to the pistons 27 of the pump 25 , the suction-side blind hole 30 with a lubricating oil channel 32 arranged in the exhaust camshaft 3 and the pressure-side blind hole 31 with a sedeckel in the housing 23 integrated pressure line 33 is connected. With the exemplary embodiment according to FIG. 2, a pump 25 which is short in the axial direction and is arranged separately from the hydraulic motor 9 on the housing cover 23 is achieved.

Claims (9)

1. Brennkraftmaschine mit Nockenwellen und einer Vorrichtung zur relativen Drehwinkelverstellung einer der Nockenwellen zu einem Antriebsrad,
  • - wobei die Vorrichtung (4) als Betätigungsanordnung (7) einen Hydromotor (9) umfaßt, der
  • - in hydraulischer Verbindung mit einer von der anderen Nockenwelle (3) angetriebenen Pumpe (10, 25) steht, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Pumpe (10, 25) vom Hydromotor (9) baulich gesondert an einem lösbar ausgebildeten Gehäuse­ deckel (8, 23) der Brennkraftmaschine (1) ange­ ordnet ist, und
  • - der Gehäusedeckel (8, 23) mit Einrichtungen (Aus­ nehmung 12, Gleitring 24) zur Antriebsanordnung der Pumpe (10, 25) mit der anderen Nockenwelle (Auslaß- Nockenwelle 3) versehen ist.
1. internal combustion engine with camshafts and a device for the relative rotation angle adjustment of one of the camshafts to a drive wheel,
  • - The device ( 4 ) as an actuating arrangement ( 7 ) comprises a hydraulic motor ( 9 )
  • is in hydraulic connection with a pump ( 10 , 25 ) driven by the other camshaft ( 3 ), characterized in that
  • - That the pump ( 10 , 25 ) of the hydraulic motor ( 9 ) structurally separately on a detachable housing cover ( 8 , 23 ) of the internal combustion engine ( 1 ) is arranged, and
  • - The housing cover ( 8 , 23 ) with devices (from recess 12 , slide ring 24 ) for driving the pump ( 10 , 25 ) with the other camshaft (exhaust camshaft 3 ) is provided.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet,
  • - daß der Gehäusedeckel (8) als Einrichtung eine Ausnehmung (12) zur Anordnung der Pumpe (10) über ihre Außenkontur (11) aufweist, wobei
  • - die Pumpe über einen Teil ihrer Außenkontur mit einem Teil der Ausnehmung (12) im Gehäusedeckel (8) eine Kammer (13) für von der Pumpe (10) gefördertes Drucköl begrenzt.
2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in
  • - That the housing cover ( 8 ) as a device has a recess ( 12 ) for arranging the pump ( 10 ) via its outer contour ( 11 ), wherein
  • - The pump over a part of its outer contour with a part of the recess ( 12 ) in the housing cover ( 8 ) delimits a chamber ( 13 ) for the pressure oil pumped by the pump ( 10 ).
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drucköl-Kammer (13) über im Gehäusedeckel (8) integrierte und mit einer Regel­ einrichtung (regelbares Taktventil 14) verbundene Leitungen (15) mit einem Steuerraum (16) des Hydro­ motors (Zylinder/Kolben-Einheit 9) in Verbindung steht.3. Internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the pressure oil chamber ( 13 ) in the housing cover ( 8 ) integrated and with a control device (controllable clock valve 14 ) connected lines ( 15 ) with a control chamber ( 16 ) of the hydraulic motor (Cylinder / piston unit 9 ) is connected. 4. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß die Pumpe (10) in der Ausnehmung (12) des Gehäusedeckels (8) mittels eines Spanndeckels (17) gesichert angeordnet ist, und
  • - daß mindestens in einem der Deckel (8 bzw. 17) ein Lager (19) für ein mit der anderen Nockenwelle (3) in Antriebsverbindung stehendes Pumpenelement (Welle 21) angeordnet ist.
4. Internal combustion engine according to claims 2 and 3, characterized in
  • - That the pump ( 10 ) in the recess ( 12 ) of the housing cover ( 8 ) by means of a clamping cover ( 17 ) is arranged secured, and
  • - That at least in one of the covers ( 8 or 17 ) a bearing ( 19 ) for a with the other camshaft ( 3 ) in drive connection pump element (shaft 21 ) is arranged.
5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet,
  • - daß in Spanndeckel (17) und Gehäusedeckel (8) vorgesehene Lager (19) der Anordnung einer einen Exzenter (20) einer Exzenterradialkolbenpumpe (10) tragenden Welle (21) dienen, wobei
  • - die Welle (21) mit der anderen Nockenwelle (3) über eine Steckanordnung (22) in antriebsfester Ver­ bindung steht.
5. Internal combustion engine according to claim 4, characterized in
  • - That in the clamping cover ( 17 ) and housing cover ( 8 ) provided bearings ( 19 ) the arrangement of an eccentric ( 20 ) of an eccentric radial piston pump ( 10 ) supporting shaft ( 21 ), wherein
  • - The shaft ( 21 ) with the other camshaft ( 3 ) via a plug-in arrangement ( 22 ) is in a drive-stable connection.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das im Gehäusedeckel angeordnete Lager der Anordnung einer mit der anderen Nocken­ welle einstückig verbundenen Welle für den Exzenter einer Exzenterradialkolbenpumpe dient.6. Internal combustion engine according to claim 4, characterized ge indicates that the arranged in the housing cover  Bearing the arrangement of one with the other cam shaft integrally connected shaft for the eccentric an eccentric radial piston pump. 7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet,
  • - daß der Gehäusedeckel (23) als Einrichtung einen zur anderen Nockenwelle (3) exzentrisch angeord­ neten, feststehenden Gleitring (24) einer innen beaufschlagten Radialkolbenpumpe (25) umfaßt, deren
  • - Rotor (26) mit den radial beweglich geführten Kolben (27) an der Nockenwelle (3) drehfest ange­ ordnet ist.
7. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in
  • - That the housing cover ( 23 ) as a device to the other camshaft ( 3 ) eccentrically angeord Neten, fixed slide ring ( 24 ) of an internally loaded radial piston pump ( 25 ), the
  • - Rotor ( 26 ) with the radially movably guided pistons ( 27 ) on the camshaft ( 3 ) is rotatably arranged.
8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet,
  • - daß ein im Gehäusedeckel (23) fest angeordneter Zapfen (28) in eine im Rotor (26) zentrisch ausge­ bildete Bohrung (29) gleitdichtend eingreift, und
  • - von beiden Enden her angeordnete Sacklochbohrungen (30, 31) mit Kanälen zu den Kolben (27) aufweist, wobei
  • - die saugseitige Sacklochbohrung (30) mit einem in der anderen Nockenwelle (3) angeordneten Schmieröl­ kanal (32) und
  • - die druckseitige Sacklochbohrung (31) mit einer im Gehäusedeckel (23) integrierten Druckleitung (33) in Verbindung steht.
8. Internal combustion engine according to claim 7, characterized in
  • - That a in the housing cover ( 23 ) fixed pin ( 28 ) in a rotor ( 26 ) centrally formed bore ( 29 ) engages in a sliding seal, and
  • - From both ends arranged blind holes ( 30 , 31 ) with channels to the pistons ( 27 ), wherein
  • - The suction-side blind hole ( 30 ) with a in the other camshaft ( 3 ) arranged lubricating oil channel ( 32 ) and
  • - The pressure-side blind hole ( 31 ) is connected to a pressure line ( 33 ) integrated in the housing cover ( 23 ).
9. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäusedeckel (8, 23) ein mit der Pumpe (10, 25) in Verbindung stehender Druckspeicher angeordnet ist.9. Internal combustion engine according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that a pressure accumulator connected to the pump ( 10 , 25 ) is arranged on the housing cover ( 8 , 23 ).
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