DE4026384C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine in V-Bauweise gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 an­ gegebenen Merkmalen.

Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der DE-Z "MTZ 48", (1987), S. 315 bis 323 bekannt. Bei dieser bekannten Brenn­ kraftmaschine liegt der Schacht im Bereich der Trennflächen zwischen den Zylinderkopfgehäusen und Zylinderkopfhauben der beiden Zylinderbänke, wodurch sich erhebliche Abdichtungs­ schwierigkeiten ergeben, da mehrere sich schneidende Dich­ tungsflächen vorhanden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftma­ schine zu schaffen, bei der die Abdichtungsschwierigkeiten, die durch die Durchführung der Kette zwischen den beiden Zylinder­ bänken entstehen, erheblich vermindert sind.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Brennkraftmaschine durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan­ spruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Brennkraftmaschine bildet das Schachtgehäuse nur mit den Zylinderkopfgehäusen und dem zugehörigen Stirndeckel abzudichtende Trennflächen, während mit den Trennflächen zwischen den Zylinderkopfgehäusen und den Zy­ linderkopfhauben keinerlei Überschneidungen bestehen. Damit ist auch die mögliche Anzahl von Dichtflächensprüngen geringer, die besonders schwierig abzudichten sind, so daß sich insgesamt weniger Abdichtprobleme ergeben. Die entsprechende Lage der Kette innerhalb eines Zylinderkopfes läßt sich auf einfache Art beispielsweise durch die Umlenkung der Kette mittels eines Um­ lenkzahnrades herstellen, das auch durch das Kettenrad für eine zweite Nockenwelle in der betreffenden Zylinderbank dargestellt sein kann, unter dem die Kette durchgeführt ist.

Die im Patentanspruch 2 angegebene Ausgestaltung stellt eine wesentliche Vereinfachung des Schachtgehäuses dar gegenüber dem obengenannten Stand der Technik, bei dem die Schachtdeckel sich gleichzeitig über die Stirnseiten der beiden Zylinderköpfe und Zylinderkopfhauben erstrecken. Daraus ergeben sich die Nach­ teile, daß diese Deckel wegen ihrer Größe eine geringe Stei­ figkeit aufweisen und hinsichtlich Bearbeitung, Transport und Montage schwierig zu handhaben sind, sowie daß wegen der un­ vermeidlichen großen Toleranzen zwischen den Zylinderbänken weitere Zwischendeckel notwendig sind, mit deren Hilfe Toleranzen zwischen den Schaltdeckeln und in diesen geführten, von einer Nockenwelle angetriebenen und notwendigerweise mit dieser fluchtenden Nebenaggregaten wie einem Zündverteiler ausgeglichen werden müssen. Dagegen sind die Schachtdeckel ge­ mäß dem Patentanspruch 2 wegen ihrer geringen Abmessungen sehr leicht zu handhaben. Zwischen den Zylinderbänken bestehende Toleranzen können von ihnen leicht überbrückt werden und haben keinerlei schädlichen Einfluß auf die Befestigung von Nebenag­ gregaten an den Nockenwellen, da der für jede Zylinderbank ge­ sonderte Stirndeckel, in dem die Nebenaggregate geführt sind, ohne weiteres mit der notwendig engen Toleranz zu der antrei­ benden Nockenwelle an dem zugehörigen Zylinderkopf befestigt werden kann.

Die Ausbildung gemäß dem Patentanspruch 3 löst in günstiger Weise das hauptsächlich verbleibende Dichtproblem im Bereich des Zusammenstoßes von hinterem und vorderem Schachtdeckel und den beiden Stirndeckeln. Das örtliche Zusammentreffen von je­ weils drei zueinander abzudichtenden Teilen, wo das Abdichten wegen des möglichen Auftretens von Dichtverlaufsprüngen beson­ ders schwierig ist, ist durch das Einbetten des vorderen Schachtdeckels in ein Dichtelement in ein dichtungsmäßig leichter zu beherrschendes Zusammentreffen von zwei zueinander abzudichtenden Teilen (hinterer Schachtdeckel und jeweils ein Stirndeckel) und einem Dichtelement vereinfacht. Auch wird durch die angegebene Ausbildung gleichzeitig mit der Abdichtung ohne weiteren Aufwand die Befestigung des vorderen Schachtdec­ kels erreicht.

Mit der Ausbildung gemäß dem Patentanspruch 4 sind die Dich­ tungen zwischen dem hinteren Schachtdeckel und den beiden Stirndeckeln als Teil des Dichtelements angegeben, in das der vordere Schachtdeckel eingebettet ist, so daß mit dem Zusam­ menfügen der beiden Schachtdeckel auch die Dichtstreifen ihren richtigen Platz einnehmen. Auch wird durch diese einteilige Ausführung ein Stoß zwischen dem Dichtelement und den Dich­ tungen zwischen dem hinteren Schachtdeckel und den Stirndeckeln vermieden, der zu Undichtigkeiten führen könnte.

Die Ausbildung gemäß dem Patentanspruch 5 gewährleistet die richtige Lage der Dichtstreifen in Längsrichtung des Schachtes.

Durch die Ausbildung gemäß dem Patentanspruch 6 können die Stirndeckel beim Aufsetzen leichter die Enden der Dichtstreifen an den hinteren Schachtdeckel andrücken und in Richtung auf das Zylinderkopfgehäuse hin mitnehmen.

Durch die Ausbildung gemäß dem Patentanspruch 7 wird die Gefahr einer Beschädigung der Dichtstreifen beim Aufsetzen der Stirn­ deckel verringert.

Durch die Ausbildung gemäß dem Patentanspruch 8 wird, ohne daß eine gesonderte Unterstützung für die Schiene geschaffen werden muß, eine Führung der Kette im Schaft sowie eine Vergrößerung der Umschlingungswinkel der dem Schaft nächstgelegenen Ketten­ räder erreicht.

Durch die Ausbildung gemäß dem Patentanspruch 9 ist sicherge­ stellt, daß zwischen den Zylinderkopfgehäusen der beiden Zy­ linderbänke bestehende Toleranzen sich ausschließlich in dichtungsmäßig leicht zu beherrschenden Toleranzen in Längs­ richtung des Schachts zwischen den Schachtdeckeln einerseits und den einzelnen Stirndeckeln andererseits auswirken können, während sie in Schachtquerrichtung praktisch keine Auswirkung haben. Im Patentanspruch 10 ist eine einfach herzustellende praktische Ausführung dieses Toleranzausgleichs angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht auf die vordere Stirnseite einer Brennkraftmaschine in V-Bauweise mit abgenommenen Stirndeckeln,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 durch ein Schachtgehäuse für eine Kette und

Fig. 3 eine Schrägansicht eines Teils des Schacht­ gehäuses der Fig. 2.

Die Fig. 1 zeigt eine Hubkolben-Brennkraftmaschine 1 in V- Bauweise mit zwei je eine Reihe von Zylindern aufnehmenden Zy­ linderbänken 2, 3, die je ein auf einem gemeinsamen Kurbelge­ häuse 4 aufgesetztem Zylinderkopfgehäuse 5, 6 und eine zugehö­ rige Zylinderkopfhaube 7, 8 aufweisen. Zwischen den beiden Zy­ linderbänken 2, 3 erstreckt sich ein bis zum Kurbelgehäuse 4 herunterreichender Freiraum 9.

In jeder Zylinderbank 2, 3 ist eine Einlaßnockenwelle 10, 11 nahe dem Freiraum 9 sowie eine Auslaßnockenwelle 12, 13 ange­ ordnet, deren Achsen 14 bis 17 in den Trennebenen 18, 19 zwi­ schen den Zylinderkopfgehäusen 5, 6 und den Zylinderkopfhauben 7, 8 liegen. Die Nockenwellen 10 bis 13 sind an der vorderen Stirnseite der Brennkraftmaschine 1 mit Kettenrädern 20 bis 23 fest verbunden, die über eine Kette 24 von einem im unteren Teil des Kurbelgehäuses 4 liegenden Kurbelwellen-Kettenrad 25 angetrieben werden. Die Kette 24 umschließt die beiden äußeren Kettenräder 12, 13 über fast den halben Umfang und ist unter den beiden inneren Kettenrädern 20, 21 hindurchgeführt. Zur Vermei­ dung von Kettenschwingungen und zur Erhöhung des Umschlin­ gungswinkels der Kettenräder 20 bis 23 und 25 wird die Kette zwischen diesen durch gewölbte Kettenschienen 26 bis 30 ge­ führt, wobei die Kettenschiene 26 mit Hilfe eines Hydraulik­ elements 31 als Spannschiene ausgebildet ist.

Die Kette 24 ist zwischen den beiden inneren Kettenrädern 20, 21 im Bereich der Kettenschiene 28 durch den Freiraum 9 hindurch­ geführt. Da der von der Kette 24 genutzte Raum wegen deren Öl­ schmierung gegenüber der freien Atmosphäre öl- und staubdicht abgeschirmt sein muß, ist die Kette 24 im Bereich des Freiraums 9 in einem Schacht 32 geführt, der von zwei Schachtdeckeln 33, 34 gebildet wird, die sich zwischen den beiden Zylinderkopfge­ häusen 5,6 erstrecken. Da infolge der Führung der Kette 24 un­ terhalb der beiden inneren Kettenräder 20, 21 die beiden Schachtdeckel 33, 34 außerhalb des Bereichs der beiden Trenn­ ebenen 18, 19 liegen, verringern sich die Abdichtprobleme zwi­ schen den Schachtdeckeln 33, 34 und den anderen, den Kettenraum bildenden Teilen.

Die Länge der beiden Schachtdeckel 33, 34 in Längsrichtung des Schachtes 32 ist so begrenzt, daß sie sich nur soweit in die Zylinderköpfe erstrecken, daß ein Anschrauben an die Flansche 35, 36 der Zylinderkopfgehäuse 5, 6 möglich ist, die diese ge­ genüber dem Freiraum 9 abgrenzen. Dabei ist der hintere Schachtdeckel 33, der im wesentlichen die hintere, obere und untere Begrenzung des Schachts 32 bildet, mit seiner hinteren ebenen Wandfläche 37 von vorne auf die Flansche 35, 36 unter Zwischenlage von Stirndichtungen 38, 39 angesetzt und mittels von hinten durch die Flansche 5, 6 angesetzter Schrauben 40 bis 43 mit diesen verschraubt. Die als Paßschrauben ausgebildeten Schrauben 40, 41 sind in Paßbohrungen 44, 45 in dem einen Flansch 35 eingesetzt, so daß der Schachtdeckel 33 gegenüber dem Zy­ linderkopfgehäuse 5 paßgenau festgelegt ist. Die auch als Paß­ schraube ausgebildete Schraube 43 ist in ein Langloch 46 mit Längserstreckung in Längsrichtung des Schachts 32 in den ande­ ren Flansch 36 eingesetzt, so daß die Schraube 43 gegenüber dem Flansch 36 in Längsrichtung des Schachts 32 Spiel, jedoch in Querrichtung des Schachts 32 kein Spiel aufweist. Die vierte Schraube 42 ist mit Spiel in eine weitere Bohrung 47 im Flansch 36 eingesetzt. Der Schachtdeckel 33 ist somit gegenüber dem einen Zylinderkopfgehäuse 5 in allen Richtungen paßgenau fest­ gelegt, während er gegenüber dem anderen Zylinderkopfgehäuse 6 in Querrichtung des Schachts 32 paßgenau und in Längsrichtung des Schachts 32 mit Spiel festgelegt ist. Auf diese Weise kön­ nen zwischen den beiden Zylinderkopfgehäusen 5, 6 bestehende Toleranzen von dem Schachtdeckel 33 überbrückt werden, ohne daß, wie weiter unten gezeigt wird, die Dichtungen zwischen den einzelnen abzudichtenden Teilen beeinträchtigt werden.

Zur Schließung des Schachts 32 gegenüber dem Freiraum 9 wird nach dem Einlegen der Kette 24 auf den hinteren Schachtdeckel 33 der leicht gewölbte vordere Schachtdeckel 34, der praktisch nur die vordere Begrenzung des Schachts 32 darstellt, von vorne aufgesetzt. Der vordere Schachtdeckel 34 ist, beispielsweise durch Einvulkanisieren oder Einklipsen in ein gummielastisches Material, derart in ein Dichtelement 4ß eingebettet, daß seine dem hinteren Schachtdeckel 33 zugekehrten Längskanten 49 von U-förmigen Schienen 50 des Dichtelements 48 umfaßt sind, so daß der Schacht 32 in der Trennebene zwischen den beiden Schacht­ deckeln 33, 34 gegenüber dem Freiraum 9 abgedichtet ist. Das Dichtelement 48 besteht ferner aus die Schienen 50 verbindenden Dichtstreifen 51, die mit der dem Schacht 32 abgekehrten Ober­ fläche des vorderen Schachtdeckels 34 im Bereich von deren Längsenden verbunden sind und sich bis zu den Flanschen 35, 36 der Zylinderkopfgehäuse 5, 6 fortsetzen. In diesem Bereich lie­ gen sie seitlich an dem hinteren Schachtdeckel 33 an, wobei sie mit Rippen 58 in Längsvertiefungen 52 im Schachtdeckel 33 ein­ greifen und dadurch gegen Verschieben in Längsrichtung des Schachts 32 gesichert sind.

Die Dichtstreifen 51 werden von Stirndeckeln 53, 54, die stirnseitig je einen Zylinderkopf unter Zwischenlage der Stirndichtungen 38, 39 abschließen, auf den hinteren Schacht­ deckel 33 gepreßt, gleichzeitig drücken sie über die Dicht­ streifen 51 den vorderen Schachtdeckel 34 auf den hinteren Schachtdeckel 33 unter Zwischenlage der U-förmigen Schienen 50, so daß sowohl die Trennfugen zwischen den Stirndeckeln 53, 54 einerseits und den Schachtdeckeln 33, 34 andererseits wie auch zwischen den beiden letzteren fest abgedichtet sind, so daß ohne erheblichen Aufwand eine einwandfreie Abdichtung der Zy­ linderköpfe und des Schachtes 32 gegen den Freiraum 9 gewähr­ leistet ist.

Die Stirndeckel 53, 54 weisen an ihren dem Freiraum 9 zuge­ kehrten Wänden Ausschnitte 55, 56 auf, die der Querschnittskon­ tur der Schachtdeckel 33, 34 entspricht und mit denen sie die Dichtstreifen 51 andrücken. Die seitlichen Ränder der Aus­ schnitte 55, 56 verlaufen, zu den Zylinderkopfgehäusen 5, 6 hin auseinanderstrebend, schräg, so daß einerseits eine ausrei­ chende seitliche Druckkraft auf die Dichtstreifen 51 ausgeübt werden kann und andererseits die Gefahr einer Beschädigung der Dichtstreifen 51 beim Aufsetzen der Stirndeckel 53, 54 vermin­ dert ist. Die Dichtstreifen 51 weisen an ihren Enden nach außen vorstehende Nasen 57 auf, mit deren Hilfe die Dichtstreifen 51 von den Stirndeckeln 53, 54 gegen die Stirndichtungen 38, 39 ge­ preßt werden, so daß auch in diesem Bereich eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet ist.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, würden größere Toleranz­ abweichungen zwischen den Stirndeckeln 53, 54 und den Schacht­ deckeln 33, 34 in Querrichtung des Schachts 32 sich in Undich­ tigkeiten zwischen den Stirndeckeln 53, 54 und den Dichtstreifen 51 auswirken. Durch die oben beschriebene Befestigung der Schachtdeckel 33, 34 an den Zylinderkopfgehäusen 5, 6 und der Einzelanordnung der Stirndeckel 53, 54 für jeden Zylinderkopf sind jedoch derartige größere Toleranzen ausgeschlossen. Dage­ gen können Toleranzen in Längsrichtung des Schachts 32 zwischen den Stirndeckeln 53, 54 und den Schachtdeckeln 33, 34 auf ein­ fache Weise durch eine entsprechend breite Ausbildung der Dichtstreifen 51 ausgeglichen werden.

In dem Schacht 32 ist weiterhin die Kettenschiene 28 angeord­ net, die als Kunststoffelement 60 auf eine metallische Abstüt­ zung 61 aufgeklipst ist. Diese ist integraler Bestandteil des hinteren Schachtdeckels 33, so daß sich die Anfertigung und Befestigung eines gesonderten Teils erübrigt.

Claims (10)

1. Brennkraftmaschine in V-Bauweise mit zwei Zylinderbänken mit je einem durch eine Zylinderkopfhaube und stirnseitig durch einen Stirndeckel abgedeckten Zylinderkopfgehäuse, in dem je mindestens eine Nockenwelle angeordnet ist, die über je ein Kettenrad und eine gemeinsame Kette durch eine Kurbelwelle an­ getrieben werden, wobei zwischen den Zylinderbänken im Bereich der Zylinderköpfe und Zylinderkopfhauben ein gegenüber diesen abgedichteter Freiraum besteht, durch den die Kette in einem Schacht zwischen den Bänken, der durch ein gegenüber dem Frei­ raum abdichtendes Schachtgehäuse gebildet ist, hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schachtgehäuse (Schachtdeckel 33, 34) mit Abstand zu den Trennflächen (18, 19) zwischen den Zylinderkopfgehäusen (5, 6) und den Zylinderkopfhauben (7, 8) angeordnet und ausschließlich zwischen den Zylinderkopfgehäusen (5, 6) und den Stirndeckeln (53, 54) befestigt ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schachtgehäuse aus zwei den Schacht (32) umschließenden Schachtdeckeln (33, 34) besteht, die in Schachtlängsrichtung unmittelbar angrenzend an die die Zylinderköpfe zum Freiraum (9) hin abdichtende Dichtflächen zwischen den Zylinderkopfge­ häusen (5, 6) und den zugehörigen beiden, je einen Zylinderkopf stirnseitig abdeckenden Stirndeckeln (53, 54) enden.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Schachtdeckel (33) unmittelbar an den Zylin­ derkopfgehäusen (5, 6) befestigt ist und daß der vordere Schachtdeckel (34) in ein eine Dichtung zwischen den beiden Schachtdeckeln (33, 34) sowie zwischen dem vorderen Schachtdek­ kel (34) und den Stirndeckeln (53, 54) bildenden Dichtelement (48) eingebettet ist und von den Stirndeckeln (53, 54) auf den hinteren Schachtdeckel (33) aufgepreßt wird.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (48) in Verlängerung der Abdichtungen zwischen dem vorderen Schachtdeckel (34) und den Stirndeckeln (53, 54) Dichtstreifen (51) aufweist, die sich nahe den Längs­ enden des hinteren Schachtdeckels (33) seitlich an diesem bis zu den Trennflächen zwischen dem hinteren Schachtdeckel (33) und den Zylinderkopfgehäusen (5, 6) erstrecken und von den Stirndeckeln (53, 54) an den hinteren Schachtdeckel (33) angepreßt werden.

5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im hinteren Schachtdeckel (33) Längsvertiefungen (52) an­ geordnet sind, in die die Dichtstreifen (51) in ihrer Längs­ richtung eingreifen.

6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtstreifen (51) an ihren freien Enden dem hinteren Schachtdeckel (33) abgewandte Nasen (57) aufweisen.

7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen zwischen dem hinteren Schachtdeckel (33) und den Stirndeckeln (53, 54), zu den Zylinderkopfgehäusen (5, 6) hin auseinanderstrebend, schräg verlaufen.

8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Schacht (32) eine die Kette (24) umlenkende Schiene (28) angeordnet ist und daß die Schienenabstützung (61) durch das Schachtgehäuse gebildet ist.

9. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Schachtdeckel (33) an die Zylinderkopfgehäuse (5, 6) angeschraubt ist, wobei er gegenüber dem einen Zylinder­ kopfgehäuse (5) mittels Paßführungen wie Paßbohrungen (44, 45) und Paßschrauben (40, 41) oder Paßstifte in Längs- und Quer­ richtung des Schachts (32) paßgenau befestigt ist und gegenüber dem zweiten Zylinderkopfgehäuse (6) nur in Querrichtung des Schachts (32) paßgenau und in Längsrichtung des Schachts (32) frei befestigt ist.

10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein der Befestigung des hinteren Schachtdeckels (33) dienendes Langloch (46) im zweiten Zylinderkopfgehäuse (6) mit Längserstreckung in Längsrichtung des Schachts (32) und mit Paßflächen in Querrichtung des Schachts (32).