DE4011424C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einem
Zylinderkopf und einer in diesem gelagerten
Nockenwellenanordnung, mit einem Zwischengetriebe auf
einer Zwischenantriebswelle zum Antrieb der
Nockenwellenanordnung, das zwischen gegenüberliegenden
Seitenwänden einer stirnseitigen Abschirmung, die im
Bereich des Zwischengetriebes eine durch einen Deckel
verschließbare Zutrittsöffnung aufweist, angeordnet ist,
mit einem ersten Abtriebszug zwischen einer Kurbelwelle
und dem Zwischengetriebe und einem zweiten Antriebszug
zwischen dem Zwischengetriebe und der
Nockenwellenanordnung.
Die JP 60-50 208 A zeigt eine herkömmliche Gestaltung
eines Verbrennungsmotors (DOHC engine). Bei dieser
herkömmlichen Anordnung ist ein Paar Nockenwellen
drehbar an einem Zylinderkopf gelagert. Eine
Antriebskraft einer Kurbelwelle wird auf das Paar
Nockenwellen durch ein kurbelwellenseitiges Kettenrad,
eine Kette, ein Zwischengetriebe, eine
Nockenwellen-Antriebskette und ein Paar
nockenwellenseitige Kettenräder übertragen. Das
Zwischengetriebe ist angeordnet, um die Drehzahl der
Kurbelwelle herabzusetzen und enthält ein Kettenrad mit
verhältnismäßig großem Durchmesser und ein Kettenrad mit
verhältnismäßig kleinem Durchmesser. In einem Raum, der
durch eine Endwand des Zylinderkopfes und einen Deckel
begrenzt ist, ist die Zwischengetriebeanordnung drehbar
durch eine Schraube in der Endwand gelagert. Mit der
Schraube ist der Deckel durch einen Schaft an der
Endwand befestigt.
Eine Schwierigkeit, die bei einer solchen
Zylinderkopfanordnung auftritt, besteht darin, daß bei
der Montage des Leerlauf-Zwischenrades bzw. der
Zwischengetriebeanordnung an der Endwand des
Zylinderkopfes durch die Schraube infolge der
Anwesenheit des Deckels das Problem besteht, die
Kettenradanordnung der Kettenräder mit großem und
kleinem Durchmesser sowie die Ketten richtig durch
Zeitmarken gemeinsam aufeinander auszurichten und
abzustimmen.
Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß, da der
Deckel an seinem oberen Teil mit einem
Nockenwellendeckel und an seinem unteren Teil mit einem
Kettenschutz oder Kettenabdeckung in Kontakt ist,
Schwingungen infolge der Rotation des
Leerlauf-Zwischengetriebes auf den Nockenwellendeckel
und die Kettenabdeckung durch die
Zwischengetriebeabdeckung übertragen werden, wodurch
eine Geräuschbildung entsteht.
Ein Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art ist aus
der GB-PS 4 21 359 bekannt. Dieser Verbrennungsmotor
weist eine Antriebsanordnung für Motoren mit
obenliegenden Nockenwellen auf, mit einer
Seitenabdeckplatte am Vorderende des Zwischengetriebes
für den Antrieb der Nockenwellen, die eine zugehörige
Seitenzutrittsöffnung zur Befestigungsschraube der
Zwischenantriebswelle des Zwischengetriebes abdeckt.
Der Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, einen
Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art anzugeben,
bei dem eine präzise Montageabstimmung zwischen
Zeitmarkierungen eines Leerlauf-Zwischenrades des
Zwischengetriebes auf Zeitmarkierungen der
Nockenwellen-Antriebszugmittel bei einer steifen, d. h.
schwingungs- und geräuscharmen Zylinderkopfgestaltung
erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Seitenwände sich einstückig von einer Endwand des
Zylinderkopfes im wesentlichen parallel zueinander und
mit einem Abstand erstrecken, der größer ist als ein
Durchmesser des Zwischengetriebes, und daß eine die
Seitenwände verbindende, einstückig mit der Endwand
ausgebildete Strebenanordnung mit einer oberen und einer
unteren Strebe vorgesehen ist, die zusammen mit den
Seitenwänden die Zutrittsöffnung begrenzt und mit diesen
einen Lagerungssitz für den Deckel bildet.
Dadurch, daß die Seitenwände und die Strebenanordnung
einstückig mit der Endwand ausgeführt sind und die
Zutrittsöffnung begrenzen, wird ein Teil vom
Zwischengetriebe und dessen Lagerungseinrichtung
eingehüllt bzw. umgeben. Durch diese Anordnung wird ein
Teil des Geräusches, das vom Zwischengetriebe und dessen
Lagereinrichtung abgestrahlt wird, wirksam zusammen mit
dem Deckel unterdrückt. Über die Zutrittsöffnung kann
jederzeit eine Einstellung bei der Installation bzw.
Montage des Zwischengetriebes ohne jede Schwierigkeit
erfolgen.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes
sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines
Ausführungsbeispieles und zugehöriger Zeichnungen näher
erläutert. In diesen zeigt
Fig. 1 eine Darstellung eines axialen Endabschnittes
eines Ausführungsbeispieles eines Motors mit
obenliegender Nockenwelle nach der vorliegenden
Erfindung,
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II nach
Fig. 1, wobei ein Vorgelege installiert ist,
Fig. 3 eine perspektivische Teil-Explosionsdarstellung
eines Nockenwellendeckels, eines Zylinderkopfes, einer
Dichtung und eines Vorgelegedeckels,
Fig. 4 eine Druntersicht des Zylinderkopfes.
Bezug nehmend auf die Zeichnungen wird nachfolgend ein
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
erläutert.
Bezug nehmend zuerst auf Fig. 1 ist ein Zylinderkopf 2
fest an einem Zylinderblock 1 mit Hilfe einer Dichtung
(nicht gezeigt) und Schrauben (nicht gezeigt) befestigt.
An dem Zylinderkopf 2 sind drehbar eine
Einlaßnockenwelle 5a zum zyklischen Öffnen und Schließen
von Einlaßventilen 3 und eine Auslaßnockenwelle 5b zum
zyklischen Öffnen und Schließen von Auslaßventilen 4
gelagert. Zwei Nockenwellenkettenräder 6a, 6b sind mit
den Nockenwellen 5a, 5b gekuppelt. Ein Kurbelwellen
kettenrad 8 ist mit einer Kurbelwelle 7 gekuppelt, die
drehbar in dem Zylinderblock 1 gelagert ist.
Bezug nehmend auf Fig. 2 ist ein
Zwischengetriebe 10 mit einem
Kettenrad 10a von verhältnismäßig großem Durchmesser und
einem Kettenrad 10b von verhältnismäßig
kleinem Durchmesser versehen. Das Zwischengetriebe 10 ist
drehbar an einer Endwand 2a des Zylinderkopfes 2 durch
eine Befestigungsschraube 11 gelagert, die in eine
Zwischenantriebswelle 10c eingesetzt ist. Eine Nabe 2b ist auf
der Rückseite der Endwand 2a gebildet, in der die
Schraube 11 befestigt ist und ist
einer Kühlmittelkammer 12 zugewandt.
Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, verbindet
eine Zeitgeber-Kette 13 in antreibender
Verbindung das Kurbelwellenkettenrad 8 und das große
Kettenrad 10a, während eine Nockenwellen-An
triebskette 14 antreibend das Kettenrad 10b mit kleinem
Durchmesser und die Nockenwellenkettenräder 6a, 6b
miteinander verbindet. Es sind zwei bewegliche
Kettenspanner 15, 16 und zwei feste Kettenspanner 17, 18
vorgesehen.
Der Durchmesser des Kettenrades 10a mit großem
Durchmesser ist doppelt so groß wie derjenige des
Kurbelwellenkettenrades 8, so daß das Zwischengetriebe
10 mit einer Drehzahl rotiert, die die Hälfte der
Drehzahl der Kurbelwelle 7 beträgt. Andererseits ist der
Durchmesser des Kettenrades 10b mit kleinem Durchmesser
ebenso groß wie derjenige der Nockenwellenkettenräder
6a, 6b, so daß die Nockenwellen 5a, 5b mit der gleichen
Drehzahl wie die Drehzahl des Zwischengetriebes 10
rotiert.
Das Kettenrad 10a mit großem Durchmesser hat eine
Zeitgebermarkierung 19. Die Markierung 19 und eine
Markierung 20 der Zeitgeberkette 13 sind aufeinander
ausgerichtet. Andererseits hat das Kurbelwellenketten
rad 8 eine Zeitgebermarkierung 21. Die Markierung 21 und
eine Markierung 22 der Zeitgeberkette 13 sind
aufeinander ausgerichtet.
Außerdem hat das Kettenrad 10b mit kleinem Durchmesser
eine Zeitgebermarkierung 23. Die Markierung 23 und eine
Markierung 24 der Nockenwellen-Antriebskette 14 sind
aufeinander ausgerichtet. Andererseits haben die
Nockenwellenkettenräder 6a, 6b jeweils Zeitmarkierungen
bzw. Zeitgebermarken 25a, 25b. Die Marken 25a, 25b und
die Markierungen 26a, 26b der Nockenwellen-Antriebskette
14 sind jeweils aufeinander ausgerichtet.
Wie am besten in den Fig. 2 und 3 zu sehen ist, sind die
beiden Seitenwände 27 mit der Endwand 2a des
Zylinderkopfes 2 verbunden und erstrecken sich im
wesentlichen parallel von dieser. Obere und untere
Streben 27d, 27e verbinden die Seitenwände 27
miteinander. Die obere Strebe 27d ist mit zwei konkaven
Abschnitten 27f versehen, die bei der Bearbeitung der
beiden Lager 2d für die Nockenwellen 5a, 5b mit
ausgebildet werden. Die Streben 27d, 27e sind
voneinander beabstandet und tragen zu einer Verbesserung
der Festigkeit oder Steifigkeit der Seitenwände 27
bei. Die Seitenwände 27 und die obere und untere Strebe
27d, 27e, die einstückig
ausgebildet sind, wirken zusammen, um einen Montagesitz
oder eine Montageanordnung zu bilden, die eine
Zutrittsöffnung 28 gegenüberliegend zu dem Zwischengetriebe 10
umgibt. Die Breite der Zutrittsöffnung 28 ist größer als
der Durchmesser des Kettenrades 10a mit großem
Durchmesser. Ein Deckel 29 ist abgedichtet auf
dem so gebildeten Montagesitz befestigt. Der
Deckel 29 ist mit einer Mehrzahl von Schraubenbohrungen
29a versehen.
Wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist, erstreckt sich
eine untere Montagefläche 27c, d. h. eine dritte Wandung, die mit
einer Öffnung 34 versehen ist, um die Seitenwände 27 und
die untere Strebe 27e miteinander zu verbinden. Die
Breite der Öffnung 34 ist größer als der Durchmesser des
Kettenrades 10a mit großem Durchmesser. Ein Boden 2e des
Zylinderkopfes 2 und die Bodenwand 27c, die vorzugsweise
integral einstückig ausgebildet sind, wirken zusammen,
um eine flache Bodenfläche zu bilden. Ein Deckel bzw.
Kettenschutz für die Zeitsteuerkette, der nicht gezeigt
ist, ist vorgesehen, um über ein Dichtungsteil in
Kontakt mit der Fläche 27c zu sein. Die Seitenwände
27, die obere und untere Strebe 27d, 27e und die
Fläche 27c, vorzugsweise integral einstückig
ausgebildet, wirken zusammen, um teilweise das Zwischengetriebe
10, die Schraube 11 und die Zwischenantriebswelle 10c zu umgeben.
Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, wirken die
oberen, integralen Endflächen 2c, 27a, 27b des
Zylinderkopfes 2, die obere Strebe 27d und die
Seitenwände 27 einstückig integral zusammen, um eine
flache Endfläche zu bilden. Eine Umfangswand 31a eines
Nockenwellendeckels 31, der eine flache untere Endseite
aufweist, ist vorgesehen, um über ein Dichtungsprofil 30
mit den oberen Endflächen 2c, 27a, 27b verbunden zu
werden. Die konvexen Abschnitte 30a des Dichtungsprofils
30 werden in die entsprechenden konkaven Abschnitte 27f
der oberen Strebe 27d in abgedichteter Weise eingesetzt.
Schrauben 32 und elastische Teile 33 sind vorgesehen, um
den Nockenwellendeckel 31 zu befestigen.
Ein Bezugszeichen 35 in Fig. 1 bezeichnet eine
Schraubenbohrung, die Bezugszeichen 36 und 37 in Fig. 2
bezeichnen eine Zündkerze bzw. einen Ölkanal und das
Bezugszeichen 38 in den Fig. 2 und 4 bezeichnet eine
Schraubenbohrung zur Befestigung des Zylinderkopfes 2
mit dem Zylinderblock 1. Bei solch einem Aufbau rotiert
während eines Betriebes des Motors das Kettenrad 10a mit
großem Durchmesser in einer Richtung eines Pfeiles B
vermittels des Kurbelwellenkettenrades 8 und der
Zeitgeberkette 13 entsprechend der Rotation der
Kurbelwelle 7 in einer Richtung eines Pfeiles A. Das
Kettenrad 10a mit großem Durchmesser dreht sich mit einer
Drehzahl, die die Hälfte der Drehzahl der Kurbelwelle 7
beträgt. Das Kettenrad 10b mit kleinem Durchmesser rotiert
gemeinsam mit dem Kettenrad 10a mit großem Durchmesser und
treibt die Nockenwellenkettenräder 6a und 6b über die
Nockenwellen-Antriebskette 14 an, so daß die Einlaß- und
Auslaßnockenwelle 5a, 5b mit der gleichen Drehzahl in
einer Richtung eines Pfeiles C rotieren, wie das Kettenrad
10b mit kleinem Durchmesser.
Im Ergebnis rotieren die Einlaß- und Auslaßnockenwelle
5a, 5b mit einer Drehzahl, die die Hälfte der Drehzahl
der Kurbelwelle 7 beträgt, so daß bei einer vorgegebenen
Drehlage bzw. einem bestimmten Kurbelwinkel der
Kurbelwelle 7 die Einlaß- bzw. Auslaßventile 3, 4
geöffnet bzw. geschlossen werden.
Als nächstes wird eine Verfahrensweise zum Montieren
des Zwischengetriebes 10 etc. erläutert.
Zuerst werden die Zeitmarkierungen 19 des Kettenrades
10a mit großem Durchmesser und die Zeitmarkierung 20 der
Zeitgeberkette 13 aufeinander ausgerichtet. Das
Vorgelege 10 wird fest mit einem bestimmten Werkzeug
auf dem oberen Abschnitt des Zylinderblockes 1
festgelegt. Nach dem Einsetzen des Zwischengetriebes 10 in
einen Raum, der durch die Seitenwände 27 und die
Bodenwand 27c gebildet wird, durch die Öffnung 34, wird
der Zylinderkopf 2 fest an dem Zylinderblock 1
befestigt.
Als nächstes wird die Befestigungsschraube 11
an der Endwand 2a des Zylinderblockes 2 durch die
Zutrittsöffnung 28 hindurch befestigt. Die Zeitmarkierung
23 des Ritzels 10b mit kleinem Durchmesser und die
Zeitmarkierung 24 der Nockenwellen-Antriebskette 14 und
ebenfalls die Zeitmarkierungen 25a, 25b der Nockenwel
lenkettenräder 6a, 6b und die Zeitmarkierungen 26a, 26b
der Nockenwellen-Antriebskette 14 werden jeweils
aufeinander ausgerichtet. Anschließend werden die
Nockenwellen-Kettenräder 6a, 6b mit ihrer Einlaß- bzw.
Auslaßnockenwelle 5a, 5b verbunden.
Da die Breite der Zutrittsöffnung 28 größer ist als der
Außendurchmesser des Kettenrades 10a mit großem
Durchmesser, ist es leicht, eine Montage der
Befestigungsschraube 11 vorzunehmen und eine
übereinstimmende und ausgerichtet positionierte Montage
der Kettenräder 10a, 10b mit großem und kleinem
Durchmesser sowie der Ketten 13 und 14 vorzunehmen. Im
Ergebnis dessen kann ein Zeitpunkt für das Öffnen und
Schließen der Einlaß- und Auslaßventile 3, 4 exakt auf
einen bestimmten Wert, bezogen auf die Rotation der
Kurbelwelle 7, festgelegt werden.
Die Seitenwände 27 sind einstückig mit der
Endwand 2a des Zylinderkopfes 2 ausgebildet und
erstrecken sich axial über das Ende der
Welle 10c, so daß eine Kontaktfläche des
Zylinderkopfes 2 mit dem Deckel 29 außenliegend
in bezug auf die Kettenräder 10a und 10b mit großem
und kleinem Durchmesser angeordnet ist, so daß, selbst
wenn Schmieröl, das an den Kettenrädern
10a, 10b anhaftet, durch die Zentrifugalkraft, die durch
die Rotation der Kettenräder 10a, 10b herbeigeführt
wird, verspritzt wird, dieses Spritzöl nicht gegen die
Kontaktfläche bzw. Verbindungsfläche geworfen wird, so
daß ein Ölaustritt hiervon vermieden wird.
Da die Befestigungsschraube 11 an der Endwand 2a
des Zylinderkopfes 2 durch die Zutrittsöffnung 28
befestigt ist und die Schraube 11 nicht verwendet wird,
um den Deckel 29 zur Abdeckung der Zutritts
öffnung 28 zu befestigen, ist es möglich, die Leckage
von Öl aus den Schraubenöffnungen 29a des Deckels 29 zu
verhindern.
Da die Nabe 2b an der Rückseite der Endwand 2a
ausgebildet ist, mit der die Befestigungsschraube
11 befestigt ist, und da sie in die Kühlmittelkammer 12
ragt, kann die Welle 10c durch die Schraube 11
gekühlt werden, woraus ein verminderter Verschleiß der
Welle 10c resultiert.
Die Breite der Öffnung 34 der Fläche 27c ist
größer als der Durchmesser des Kettenrades
10a mit großem Durchmesser, so daß das Zwischengetriebe 10 mit
der Zeitgeberkette 13 in dem Raum aufgenommen werden
kann, das durch die Seitenwände 27 und die Bodenfläche 27c
gebildet wird, wenn der Zylinderkopf 2 an dem
Zylinderblock 1 befestigt wird; hieraus resultiert eine
Verminderung der Zeit, die zur Montage des
Zylinderkopfes 2 erforderlich ist.
Da schließlich die oberen Endflächen 2c, 27a, 27b des
Zylinderkopfes 2, der oberen Strebe 27d und der
Seitenwände 27b zusammenwirken, um eine integrale flache
Endfläche zu bilden und die Umfangswand 31a des
Nockenwellendeckels 31 eine flache Endfläche besitzt,
werden der Zylinderkopf 2 und der Nockenwellendeckel 31
durch das einzige Dichtungsprofil 30 abgedichtet
miteinander verbunden, das eine Form hat, die
entsprechend den oberen Endflächen 27a, 27b gebildet
ist.
Claims (4)
1. Verbrennungsmotor mit einem Zylinderkopf und einer in
diesem gelagerten Nockenwellenanordnung, mit einem
Zwischengetriebe auf einer Zwischenantriebswelle zum
Antrieb der Nockenwellenanordnung, das zwischen
gegenüberliegenden Seitenwänden einer stirnseitigen
Abschirmung, die im Bereich des Zwischengetriebes eine
durch den Deckel verschließbare Zutrittsöffnung aufweist,
angeordnet ist, mit einem ersten Antriebszug zwischen einer
Kurbelwelle und dem Zwischengetriebe und einem zweiten
Antriebszug zwischen dem Zwischengetriebe und der
Nockenwellenanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die
Seitenwände (27) sich einstückig von einer Endwand (2a) des
Zylinderkopfes (2) im wesentlichen parallel zueinander und
mit einem Abstand erstrecken, der größer ist als ein
Durchmesser des Zwischengetriebes (10), und daß eine die
Seitenwände (27) verbindende, einstückig mit der Endwand
(2a) ausgebildete Strebenanordnung (27d, 27e) mit einer
oberen und einer unteren Strebe (27d, 27e) vorgesehen ist,
die zusammen mit den Seitenwänden (27) die Zutrittsöffnung
(28) begrenzt und mit diesen einen Lagerungssitz für den
Deckel (29) bildet.
2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die untere Strebe (27e) einstückig mit
einer unteren Montagefläche (27c) des Zylinderkopfes (2)
ausgebildet ist und eine Öffnung (34) zur Aufnahme des
Zwischengetriebes (10) begrenzt.
3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Endwand (2a) einstückig einen
einwärts in eine Kühlmittelkammer (12) des Zylinderkopfes
(2) vorspringenden Nabenabschnitt (2b) zur Montage der
Zwischenantriebswelle (10c) in dem Zylinderkopf (2)
aufweist.
4. Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zwischenantriebswelle (10c) auf
einer in den Nabenabschnitt (2b) eingeschraubte
Befestigungsschraube (11) drehbar gelagert ist.
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |