DE4011424C2 - - Google Patents

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.