DE4433286B4

DE4433286B4 - Lagerung einer Nockenwelle

Info

Publication number: DE4433286B4
Application number: DE19944433286
Authority: DE
Inventors: Hubert Dr.-Ing. Hitziger; Rolf Coester
Original assignee: Deutz AG
Current assignee: Caterpillar Energy Solutions GmbH
Priority date: 1994-09-19
Filing date: 1994-09-19
Publication date: 2004-12-30
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: DE4433286A1

Abstract

Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein Pleuel angelenkt ist, das einen Kolben trägt, der in einem von einem Zylinderkopf mit eingesetzten Gaswechselventilen abgedeckten Zylinder bewegbar ist, wobei die Gaswechselventile über Stoßstangen und Kipphebel von Nocken einer seitlich entlang der Brennkraftmaschine in einer Ausnehmung in Nockenwellen-Grundlagern und von Lagerdeckeln geschlossenen Lagerstellen angeordneter Nockenwelle betätigbar sind und wobei die Ausnehmung von zumindest einem Deckel abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerdeckel (5) bündig mit einer Außenkontur (8) des Kurbelgehäuses (14) im Bereich neben der Ausnehmung (2) abschließen, dass die Ausnehmung (2) von mehreren Deckeln (7) abgedeckt ist und dass jeder Deckel (7) sowohl auf dem Kurbelgehäuse (14) als auch einem ersten Lagerdeckel (5) und einem zweiten Lagerdeckel (5) aufliegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein Pleuel angelenkt ist, das einen Kolben trägt, der in einem von einem Zylinderkopf mit eingesetzten Gaswechselventilen abgedeckten Zylinder bewegbar ist, wobei die Gaswechselventile über Stoßstangen und Kipphebel von Nocken einer seitlich entlang der Brennkraftmaschine in einer Ausnehmung in Nockenwellen-Grundlagern und von Lagerdeckels geschlossenen Lagerstellen angeordneter Nockenwelle betätigbar sind und wobei die Ausnehmung von zumindest einem Deckel abgedeckt ist.

Eine derartige Brennkraftmaschine ist aus der DE 31 28 524 C2 bekannt. Bei dieser Brennkraftmaschine kann die Nockenwelle montiert und demontiert werden, ohne dass wesentliche Teile der Brennkraftmaschine zerlegt werden müssen. So sind nach der Montage der sich entlang der Brennkraftmaschinenlängsachse erstreckenden Deckel und der die einzelnen Deckel verbindenden Stege die Lagerdeckel der Nockenwelle frei zugänglich.

Aus der US 4 157 369 ist weiterhin eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der die Kurbelwelle in Kurbelwellen-Grundlager eingesetzt ist, die mit Kurbelwellen-Grundlagerdeckeln zusammenwirken. Die der Kurbelwelle gegenüberliegende äußere Seite der Grundlagerdeckel bildet eine Flucht mit einem Ölwannenflansch des Kurbelgehäuses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, bei der die Lagerung der Nockenwelle weiter verbessert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Dieses hat den Vorteil, dass die die Ausnehmung nach außen abdeckenden Deckel direkt an die Lagerdeckel anstoßen können und gegenüber diesen abgedichtet werden können. Damit können die zusätzlichen Stege, die beim Stand der Technik nötig waren, entfallen. Da an die Lagerstellen der Nockenwelle und somit auch an die Lagerdeckel insgesamt hohe Anforderungen bezüglich der Maßgenauigkeit gestellt werden, ist durch die erfindungsgemäße Ausbildung ohne nennenswerten Mehraufwand eine sehr genau ausgerichtete und eingepasste Anlagefläche für die Lagerdeckel geschaffen. Weiterhin ist die Ausnehmung von mehreren Deckeln abgedeckt und jeder Deckel liegt sowohl auf dem Kurbelgehäuse als auch auf einem ersten Lagerdeckel und einem zweiten Lagerdeckel auf. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Deckel eine solche Länge aufweisen, dass sie auf nebeneinanderliegenden Lagerdeckeln oder aber nur auf jedem zweiten oder weiter beabstandeten Lagerdeckel aufliegen.

In Weiterbildung der Erfindung stoßen die an den einander zugewandten Wänden der Ausnehmung benachbarten Seitenwände jedes Lagerdeckels zumindest im Bereich der Außenkontur des Kurbelgehäuses direkt aneinander. Durch diese Ausbildung sind die Lagerdeckel auch in diesem Bereich sehr genau geführt und es wird dadurch insgesamt eine in diesem Bereich sehr steife Konstruktion der Brennkraftmaschine erreicht. Zudem können so die Wände der Ausnehmung gegenüber den Seitenwänden der Lagerdeckel leicht abgedichtet werden. Dadurch brauchen zwei auf einem Lagerdeckel aufliegende Deckel nicht aneinander stoßen und gegeneinander abgedichtet sein, sondern können einen geringen Abstand zueinander haben und nur gegenüber den Lagerdeckeln abgedichtet sein.

In Weiterbildung der Erfindung bilden die an die Wände der Ausnehmungen anstoßenden Seitenwände eines Lagerdeckels eine Passung. Da durch wird eine höchstmögliche Genauigkeit in der Fixierung des Lagerdeckels zu den Wänden der Ausnehmung erreicht.

In Weiterbildung der Erfindung sind die an die Wände der Ausnehmungen anstoßenden Seitenwände des Lagerdeckels gegen ein Verschieben in Richtung der Nockenwellenlängsachse gesichert. Dies geschieht in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch, dass die aneinanderstoßenden Wände und Seitenwände kreisbogenförmig ausgebildet sind. Durch diese Ausgestaltung ist eine höchstmögliche Montagegenauigkeit erreicht. Zusätzlich wird dadurch erreicht, dass das Kurbelgehäuse in diesem Bereich weiter versteift wird, da eine sonst – wenn auch nur in geringem Umfange – mögliche Bewegung des montierten Lagerdeckels in Richtung der Nockenwellenlängsachse ausgeschlossen ist.

In Weiterbildung der Erfindung sind die aneinander stoßenden Wände und Seitenwände zueinander abgedichtet. Dies kann durch Einfügen von flüssigem oder festem Dichtmittel bei der Montage der Lagerdeckel erfolgen. So können beispielsweise Papierdichtungen bei der Montage eingefügt werden oder aber beispielsweise flüssiges Dichtmittel auf die Seitenwände des Lagerdeckels aufgetragen werden und diese dann montiert werden. Hierbei kann es zur leichteren Montage vorteilhaft sein, wenn die aneinanderstoßenden Wände und Seitenwände parallel zueinander, aber leicht konisch in Richtung zum Nockenwellengrundlager verlaufen. Durch diese Ausbildung liegen die Seitenwände und Wände im montierten Zustand des Lagerdeckels, wie zuvor ausgeführt, genau – gegebenenfalls unter Bildung einer Passung – nebeneinander, während sich bei der Montage bzw. Demontage ein Spalt zwischen den Wänden und Seitenwänden einstellt. Dadurch kann das Dichtmittel leichter eingefügt werden.

In weiterer Ausgestaltung ist es auch vorgesehen, in die Wände und/oder die Seitenwände Nuten einzulassen, in die Dichtringabschnitte eingelegt werden. Dabei verlaufen diese Nuten dann vorteilhafterweise kreisbogenförmig, beispielsweise in den Lagerdeckeln so, dass sie auf der Außenfläche des Lagerdeckels in einem Bereich enden, der letztendlich von einem Deckel unter Einfügung einer Dichtung abgedichtet wird. Dabei sind ggf. Maßnahmen vorzunehmen, die ein Verrutschen der Dichtring abschnitte in der Nut verhindern. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Dichtringe in geeigneter Weise festgeklebt oder festgeklemmt werden. Ein Festklemmen kann beispielsweise durch Verdickungen in den Endbereichen erfolgen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.

Es zeigen:
1: einen Schnitt durch eine Lagerstelle mit eingesetzter Nockenwelle,
2: einen Schnitt A-A gemäß 1 und
3: eine Außenansicht des Kurbelgehäuses im Bereich zweier Deckel.
Die Brennkraftmaschine gemäß dem Ausführungsbeispiel ist inbesondere eine selbstzündende 16-zylindrige V-Maschine. Diese Brennkraftmaschine weist ein Kurbelgehäuse 14 auf, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der eine entsprechende Anzahl von Pleuel angelenkt sind, die jeweils einen Kolben tragen, die in von je einem Einzelzylinderkopf mit eingesetzten Gaswechselventilen abgedeckten Zylinder bewegbar sind. Die Gaswechselventile sind über Stoßstangen und Kipphebel von Nocken 1a, 1b betätigbar. Diese Nocken 1a, 1b sind auf seitlich entlang beiden Brennkraftmaschinenseiten in einer Ausnehmung 2 angeordneten Nockenwellen 3 angeordnet. Dabei ist jede Nockenwelle 3 in Nockenwellen-Grundlager 4 eingelegt. Diese Nockenwellen-Grundlager 4 werden von Lagerdeckeln 5 verschlossen, die über Schrauben 6 mit den Nockenwellen-Grundlagern 4 verschraubt sind. Nach außen wird die Ausnehmung 2 von Deckeln 7 verschlossen.
Gemäß den 1 und 2 sind die Lagerstellen so ausgebildet, daß die Lagerdeckel 5 bündig mit der Außenkontur 8 des Kurbelgehäuses 14 im Bereich neben der Ausnehmung 2 abschließen. Dabei sind die Lagerdeckel 5 weiterhin so ausgebildet, daß die einander zugewandten Wänden 9a, 9b benachbarten Seitenwände 10a, 10b im Bereich der Außenkontur 8 des Kurbelgehäuses direkt aneinanderstoßen. In dem sich daran anschließenden inneren Bereich zu dem Nockenwellen-Grundlager 4 sind die Seitenwände 10a, 10b beanstandet zu den Wänden 9a, 9b angeordnet. Dadurch wird der Fertigungsaufwand in diesen Bereichen redu ziert. Die Wände 9a, 9b und damit die zusammenwirkenden Seitenwände 10a, 10b sind weiterhin kreisbogenförmig (3) ausgebildet. Dadurch ist der Lagerdeckel 5 auch in Längsrichtung der Nockenwelle 3 lagefixiert, so daß insgesamt in diesem Bereich eine sehr steife Konstruktion gewährleistet ist. Die Schrauben 6 zur Befestigung der Lagerdeckel 5 sind in dem Lagerdeckel 5 versenkt eingesetzt, so daß sie nicht über die Außenkontur 8 des Kurbelgehäuses 14 hinausstehen. Zusätzlich können die Schrauben 6 gegenüber der jeweiligen Bohrung in dem Lagerdeckel 5 noch zusätzlich abgedichtet sein, um in jedem Falle ein Austreten von Öl in diesem Bereich zu verhindern.
Bei der Nockenwelle 3 handelt es sich im übrigen um eine aus einzelnen Elementen zusammengesetzte Nockenwelle mit einem zentralen Ölkanal 11. Durch diesen Ölkanal 11 erfolgt die Hauptölverteilung in der Brennkraftmaschine, indem das Öl an einem Stirnende in die Nockenwelle 3 eingeleitet wird und in den einzelnen Nockenwellen-Grundlagern 4 über Bohrungen 12 in der Nockenwelle 3 in dem Kurbelgehäuse 14 eingelassene Kanäle zur weiteren Ölverteilung eingeleitet wird.
Die Deckel 7 sind mit Schraublöchern 13 versehen, durch die diese mit Schrauben an dem Kurbelgehäuse 14 verschraubbar sind. Die Deckel 7 sind so ausgebildet, daß sie mit ihren zueinanderweisenden Endbereichen auf die Lagerdeckel 5 ragen und auf diesen fest aufliegen. Dabei sind die Deckel 7 durch umlaufende Dichtungen sowohl gegenüber dem Kurbelgehäuse 14 als auch gegenüber den Lagerdeckeln 5 abgedichtet. Die Dichtungen können beispielsweise in Form einer Runddichtung 15, die in eine in den Lagerdeckel 5 eingelassene Nut 16 eingelegt ist, ausgebildet sein. Selbstverständlich können auch andere Dichtungen, beispielsweise in Form von Flachdichtungen zur Abdichtung verwendet werden.

Claims

Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist, an der zumindest ein Pleuel angelenkt ist, das einen Kolben trägt, der in einem von einem Zylinderkopf mit eingesetzten Gaswechselventilen abgedeckten Zylinder bewegbar ist, wobei die Gaswechselventile über Stoßstangen und Kipphebel von Nocken einer seitlich entlang der Brennkraftmaschine in einer Ausnehmung in Nockenwellen-Grundlagern und von Lagerdeckeln geschlossenen Lagerstellen angeordneter Nockenwelle betätigbar sind und wobei die Ausnehmung von zumindest einem Deckel abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerdeckel (5) bündig mit einer Außenkontur (8) des Kurbelgehäuses (14) im Bereich neben der Ausnehmung (2) abschließen, dass die Ausnehmung (2) von mehreren Deckeln (7) abgedeckt ist und dass jeder Deckel (7) sowohl auf dem Kurbelgehäuse (14) als auch einem ersten Lagerdeckel (5) und einem zweiten Lagerdeckel (5) aufliegt.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den einander zugewandten Wänden (9a, 9b) der Ausnehmung (2) benachbarten Seitenwände (10a, 10b) jedes Lagerdeckels zumindest im Bereich der Außenkontur (8) des Kurbelgehäuses (14) direkt aneinander stoßen.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Wände (9a, 9b) der Ausnehmungen (2) anstoßenden Seitenwände (10a, 10b) des Lagerdeckels (5) eine Passung bilden.
Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Wände (9a, 9b) der Ausnehmungen (2) anstoßenden Seitenwände (10a, 10b) des Lagerdeckels (5) gegen ein Verschieben in Richtung der Nockenwellenlängsachse gesichert sind.
Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinander stoßenden Wände (9a, 9b) und Seitenwände (10a, 10b) kreisbogenförmig ausgebildet sind.
Brennkraftmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinander stoßenden Wände (9a, 9b) und Seitenwände (10a, 10b) zueinander abgedichtet sind.