DE60009111T2

DE60009111T2 - Baueinheit von saugrohranlage und zylinderkopfhaube

Info

Publication number: DE60009111T2
Application number: DE60009111T
Authority: DE
Inventors: Graham Bolsover; E. Stephen BRACKETT
Original assignee: Siemens VDO Automotive Inc
Current assignee: Continental Tire Canada Inc
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2020-10-06
Also published as: DE60009111D1; EP1220980A1; WO2001027456A1; EP1220980B1; US6302074B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ansaugkrümmer und einen Ventildeckel, vorzugsweise für einen Verbrennungsmotor, und insbesondere betrifft die Erfindung ein Ansaugkrümmer- und Ventildeckel-Modul für den Anbau als Einheit an einen Motor.
Ein Motor umfasst einen Ansaugkrümmer für die Zuführung von Luft aus der Atmosphäre zu den Brennräumen. Viele Ansaugkrümmerbaugruppen umfassen Kraftstoffeinspritzdüsen und verschiedene Ventile und Zubehörteile als ein Modul, zur Erleichterung des Transports und des Anbaus der Ansaugkrümmerbaugruppe an die Basismotorbaugruppe. Die Ansaugkrümmerbaugruppe wird normalerweise mit Hilfe von mit Gewinden versehenen Befestigungselementen an einen Motorblock und Zylinderköpfe der Basismotorbaugruppe angebaut. Motoren umfassen außerdem Ventildeckel, welche mit Hilfe von Befestigungselementen normalerweise um den gesamten Umfang des Ventildeckels herum am Zylinderkopf befestigt sind, um die Kipphebel sowie die Einlass- und Auslassventile einzuschließen und damit zu verhindern, dass Fremdkörper in den Zylinderkopf gelangen und dessen Funktion beeinträchtigen. Die Ansaugkrümmerbaugruppen und Ventildeckel nach dem Stand der Technik werden getrennt transportiert und getrennt unter Verwendung vieler Befestigungselemente an den Basismotor angebaut. Es ist wünschenswert, die Motoren-Montagewerke mit vormontierten Modulen zu versorgen, um die Montage des Motors zu vereinfachen. Es ist außerdem wünschenswert, eine minimale Anzahl von Befestigungselementen zu verwenden, um die Montage des Motors zu beschleunigen und die Kosten zu senken. Daher wird ein Ansaugkrümmerbaugruppen- und Ventildeckel-Modul für den Anbau an eine Basismotorbaugruppe benötigt, welches als eine Einheit transportiert werden kann und unter Verwendung einer verringerten Anzahl von Befestigungselementen an die Basismotorbaugruppe angebaut werden kann.
Im US-Patent 2.724.378 wird ein Ventildeckel beschrieben, welcher drehgelenkig und lösbar am Zylinderkopfgehäuse angebracht ist, um ein Freisetzen von Druck von inneren Explosionen zu ermöglichen und einen eventuell damit verbundenen Brand zu löschen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG UND VORTEILE
Durch die vorliegende Erfindung werden eine Ansaugkrümmerbaugruppe und ein Ventildeckel, der an der Ansaugkrümmerbaugruppe drehgelenkig befestigt ist, so dass er eine Drehbewegung relativ zu ihr ausführen kann, bereitgestellt. Vorzugsweise erfolgt die drehgelenkige Befestigung des Ventildeckels an und seine Verbindung mit der Ansaugkrümmerbaugruppe durch eine Gelenkbaugruppe. Während der Montage des Motors wird die Ansaugkrümmerbaugruppe an einem Teil einer Basismotorbaugruppe wie etwa dem Zylinderkopf befestigt. Insbesondere kann ein Flansch der Ansaugkrümmerbaugruppe, welcher an die Gelenkbaugruppe angrenzt, durch mit Gewinde versehene Befestigungselemente am Zylinderkopf befestigt werden. Der Ventildeckel wird relativ zur Ansaugkrümmerbaugruppe gedreht und dadurch zur Anlage am Zylinderkopf gebracht, so dass eine Ventildeckeldichtung auf eine abdichtende Weise am Zylinderkopf zur Anlage kommt. Mit Hilfe von Befestigungselementen auf einer zur Gelenkbaugruppe entgegengesetzten Seite des Ventildeckels wird der Ventildeckel am Zylinderkopf befestigt. Auf der Seite des Ventildeckels, welche an die Gelenkbaugruppe angrenzt, werden keine Befestigungselemente benötigt, wie es nach dem Stand der Technik erforderlich war, da durch die Befestigungselemente entlang des Flansches der Ansaugkrümmerbaugruppe die an die Gelenkbaugruppe angrenzende Seite der Ventildeckelbaugruppe in einer Position der Anlage am Zylinderkopf gehalten wird.
Demzufolge wird durch die vorliegende Erfindung ein Ansaugkrümmerbaugruppen- und Ventildeckel-Modul bereitgestellt, welches als eine Einheit transportiert werden kann und welches für den Anbau an die Basismotorbaugruppe eine verringerte Anzahl von Befestigungselementen erfordert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlich, wobei:
1 eine perspektivische Ansicht des Ansaugkrümmerbaugruppen- und Ventildeckel-Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Seitenansicht des Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung ist, das an einen Zylinderkopf einer Basismotorbaugruppe angebaut ist;
3 eine Draufsicht einer Gelenkbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine Draufsicht des von der Ansaugkrümmerbaugruppe gelösten Ventildeckels ist;
5 eine Seitenansicht eines inneren Elements der Gelenkbaugruppe ist; und
6 eine Seitenansicht eines äußeren Elements der Gelenkbaugruppe ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die 1 und 2 zeigen ein Ansaugkrümmer- und Ventildeckel-Modul 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Modul 10 umfasst eine Ansaugkrümmerbaugruppe 12 und einen Ventildeckel 14. Vorzugsweise sind die Ansaugkrümmerbaugruppe 12 und der Ventildeckel 14 aus einem Kunststoff geformt. Die Ansaugkrümmerbaugruppe 12 kann Kraftstoffeinspritzdüsen, Ventile und andere Zubehörteile umfassen, so dass eine integrierte Einheit gebildet wird, um die Montage zu vereinfachen. Die Ansaugkrümmerbaugruppe 12 weist einen Flansch 16 auf, der entlang wenigstens eines Teils des Umfangs der Ansaugkrümmerbaugruppe 12 angeordnet ist. Der Flansch 16 enthält eine Vielzahl von Öffnungen 18 zur Aufnahme von mit Gewinden versehenen Befestigungselementen, durch welche die Ansaugkrümmerbaugruppe 12 an der Basismotorbaugruppe befestigt wird, wie etwa am Motorblock und/oder Zylinderkopf.
Um die modulare Konstruktion der vorliegenden Erfindung noch weiter zu verbessern, kann ein Ölabscheider zusätzlich als Teil des Ventildeckels geformt sein. Außerdem kann das Kurbelgehäuseentlüftungsventil in den Ventildeckel integriert sein, um die Anzahl der Bauteile, die an den Basismotor angebaut werden müssen, weiter zu verringern. Die Ansaugkrümmerbaugruppe 12 kann auch einen zentralen Hohlraum umfassen, der mit dem AGR-Ventil, dem Kurbelgehäuseentlüftungsventil und dem Katalysatorgehäuse-Absaugsystem in Verbindung steht. Weiterhin kann ein dämpfender Werkstoff in den Ventildeckel 14 eingeformt sein, um das Geräusch des Ventiltriebs zu mindern. Vorzugsweise sind die Ansaugkrümmerbaugruppe 12 und der Ventildeckel 14 aus einem Kunststoff geformt.
Der Ventildeckel 14 weist eine Seite 20, die an einen Teil des Flansches 16 angrenzt, und eine entgegengesetzte Seite 22, die sich gegenüber der Seite 20 befindet, auf. Der Ventildeckel 14 ist an der Ansaugkrümmerbaugruppe 12 drehgelenkig befestigt, so dass er eine Drehbewegung relativ zu ihr ausführen kann. Der Ventildeckel 14 ist zwischen einer Transportposition, in welcher sich der Ventildeckel oben befindet (in 1 dargestellt), und einer Montageposition, in welcher sich der Ventildeckel 14 unten befindet (in 2 dargestellt), drehbar. Vorzugsweise umfasst das Modul 10 eine Gelenkbaugruppe 24 zur drehgelenkigen Befestigung des Ventildeckels 14 an dessen Verbindung mit der Ansaugkrümmerbaugruppe 12.
Die Ansaugkrümmerbaugruppe 12 wird mit Hilfe von Befestigungselementen 26 am Zylinderkopf 28 befestigt. Nachdem die Ansaugkrümmerbaugruppe 12 angebaut worden ist, wird der Ventildeckel 14 gedreht, so dass er am Zylinderkopf 28 zur Anlage kommt. Der Ventildeckel 14 umfasst eine Dichtung 30, welche an einer Dichtfläche 29 des Zylinderkopfes 28 zur Anlage kommt. Wenn der Ventildeckel 14 gedreht wird, so dass er am Zylinderkopf 28 zur Anlage kommt, kommt die Seite der Dichtung 30, welche sich auf der Seite 20 des Ventildeckels 14 befindet, an einer Dichtfläche 29 zur Anlage. Befestigungselemente (nicht dargestellt) werden in den Öffnungen 32 auf der entgegengesetzten Seite 22 aufgenommen, um den Ventildeckel 14 vollständig am Zylinderkopf 28 zu befestigen. Die Befestigungselemente 26, mit denen der Flansch 16 der Ansaugkrümmerbaugruppe 12 am Zylinderkopf 28 befestigt ist, und die Befestigungselemente auf der entgegengesetzten Seite 22 des Ventildeckels 14 stellen zusammen sicher, dass die Dichtung 30 auf dem gesamten Umfang des Zylinderkopfes 28 dicht an der Dichtfläche 29 anliegt. Auf diese Weise kann auf Befestigungselemente, die gemäß dem Stand der Technik auf der Seite 20 des Ventildeckels 14 verwendet wurden, verzichtet werden.
Die Gelenkbaugruppe 24 ist in den 3-6 genauer dargestellt. Der Ventildeckel 14 kann getrennt von der Ansaugkrümmerbaugruppe 12 hergestellt werden und anschließend für den Transport auf demontierbare Weise an der Ansaugkrümmerbaugruppe 12 befestigt werden. Die Gelenkbaugruppe 24 kann ineinandergreifende innere Elemente 40 und äußere Elemente 42 umfassen. Das innere Element 40 kann eine L-förmige Gestalt haben und einen ersten Schenkel 44 umfassen, der sich vom Flansch 16 aus erstreckt. Ein zweiter Schenkel 46 kann sich in einer quer zum ersten Schenkel 44 verlaufenden und zum Flansch 16 parallelen Richtung erstrecken. Selbstverständlich kann das innere Element auch am Ventildeckel 14 anstatt an der Ansaugkrümmerbaugruppe 12 angeordnet sein. Das innere Element 40 kann auch eine Verstärkungsrippe 48 umfassen, die sich zwischen dem zweiten Schenkel 46 und dem Flansch 16 erstreckt, um ein Abbrechen des inneren Elements 40 von der Ansaugkrümmerbaugruppe 12 zu verhindern. Der zweite Schenkel 46 kann Vorsprünge 50 aufweisen, welche das äußere Element 42 am inneren Element 40 festhalten. Das heißt, das äußere Element 42 wird durch Aufschnappen auf dem inneren Element 40 angebracht. Selbstverständlich kann die Gelenkbaugruppe 24 eine beliebige geeignete Form aufweisen. Das innere Element 40 und das äußere Element 42 sind in den 5 und 6 genauer dargestellt.
Die Erfindung wurde auf eine veranschaulichende Art und Weise beschrieben, und selbstverständlich soll es sich bei der Terminologie, die verwendet wurde, um Begriffe handeln, die der Beschreibung und nicht der Einschränkung dienen. Offensichtlich sind in Anbetracht der obigen Lehren viele Änderungen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Daher kann die Erfindung selbstverständlich im Rahmen der beigefügten Ansprüche auf andere Weise ausgeführt werden, als hier speziell beschrieben wurde.

Claims

Modul (10) für einen Verbrennungsmotor, welches umfasst: eine Ansaugkrümmerbaugruppe (12); dadurch gekennzeichnet, dass das Modul ferner umfasst einen Ventildeckel (14), der an der besagten Ansaugkrümmerbaugruppe drehgelenkig befestigt ist, so dass er eine Drehbewegung relativ zu ihr ausführen kann.
Modul nach Anspruch 1, welches ferner eine Gelenkbaugruppe (24) umfasst, durch die der besagte Ventildeckel an der besagten Ansaugkrümmerbaugruppe drehgelenkig befestigt und mit dieser verbunden ist.
Modul nach Anspruch 2, wobei die besagte Gelenkbaugruppe ein inneres Element (40), das sich von einem der Objekte – der besagten Ansaugkrümmerbaugruppe oder dem besagten Ventildeckel – aus erstreckt, und ein äußeres Element (42), welches das besagte innere Element auf drehbare Weise aufnimmt und sich von dem anderen der Objekte – der besagten Ansaugkrümmerbaugruppe oder dem besagten Ventildeckel – aus erstreckt, umfasst.
Modul nach Anspruch 3, wobei die besagten Elemente durch einen Schnappverschluss (50) zusammengehalten werden.
Modul nach Anspruch 3, wobei das besagte Element L-förmig ist, mit einem ersten Schenkel (44), der sich von einem der Objekte – der besagten Ansaugkrümmerbaugruppe oder dem besagten Ventildeckel – aus erstreckt, und einem zweiten Schenkel (46), der sich von dem besagten ersten Schenkel aus erstreckt, wobei der besagte zweite Schenkel von dem besagten äußeren Element aufgenommen wird.
Modul nach einem der Ansprüche 3–5, wobei das besagte innere Element eine Verstärkungsrippe (48) umfasst, welche den besagten ersten Schenkel und das besagte eine der Objekte – die besagte Ansaugkrümmerbaugruppe oder den besagten Ventildeckel – miteinander verbindet.
Modul nach Anspruch 4, wobei das besagte innere Element einen Vorsprung (50) zum Festhalten des besagten äußeren Elements auf dem besagten inneren Element aufweist.
Modul nach einem der Ansprüche 2–7, wobei die besagte Ansaugkrümmerbaugruppe neben der besagten Gelenkbaugruppe eine Vielzahl von Befestigungselement-Öffnungen (18) zur Aufnahme von Befestigungselementen (26) zur Befestigung der Ansaugkrümmerbaugruppe an einer Basismotorbaugruppe (28) aufweist und der besagte Ventildeckel auf einer zu der besagten Gelenkbaugruppe entgegengesetzten Seite (22) eine Vielzahl von Befestigungselement-Öffnungen (32) zur Aufnahme von Befestigungselementen zur Befestigung der Ventildeckelbaugruppe an der Basismotorbaugruppe aufweist und auf einer an die besagte Gelenkbaugruppe angrenzenden Seite (20) keine Befestigungselement-Öffnungen aufweist.
Verbrennungsmotor, welcher umfasst: eine Basismotorbaugruppe, welche einen Zylinderkopf (28) und einen Teil umfasst; und eine Ansaugkrümmerbaugruppe (12), die an dem besagten Teil befestigt ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Motor ferner einen Ventildeckel (14) umfasst, der eine Seite (20), die von der besagten Ansaugkrümmerbaugruppe gehalten wird und relativ zu dieser drehbar ist, und eine entgegengesetzte Seite (22), die an dem besagten Zylinderkopf befestigt ist, aufweist.
Motor nach Anspruch 9, wobei der besagte Ansaugkrümmer und der besagte Ventildeckel an dem besagten Teil bzw. an dem besagten Zylinderkopf mit Hilfe von mit Gewinden versehenen Befestigungselementen (26) befestigt sind.
Motor nach Anspruch 9 oder 10, welcher ferner eine Gelenkbaugruppe (24) umfasst, welche den besagten Ventildeckel drehgelenkig mit der besagten Ansaugkrümmerbaugruppe verbindet und dabei bewirkt, dass die besagte Seite (20) des besagten Ventildeckels an dem besagten Zylinderkopf zur Anlage kommt.
Motor nach Anspruch 11, wobei die besagte Gelenkbaugruppe ineinandergreifende innere Elemente (40) und äußere Elemente (42) umfasst.
Motor nach einem der Ansprüche 9–12, wobei der besagte Zylinderkopf den besagten Teil umfasst.
Verfahren zum Anbauen eines Moduls an eine Basismotorbaugruppe, welches die folgenden Schritte umfasst: a) Befestigen einer Ansaugkrümmerbaugruppe (12) an einem Basismotor-Teil (28); und d) Befestigen (32) eines Ventildeckels am Zylinderkopf dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner zwischen Schritt (a) und Schritt (d) die folgenden Schritte umfasst: b) Festhalten einer Seite (20) eines Ventildeckels (14) an der Ansaugkrümmerbaugruppe; und c) Drehen des Ventildeckels, so dass er an einem Zylinderkopf (28) zur Anlage kommt.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Zylinderkopf den Basismotor-Teil umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, wobei Schritt a) das Befestigen eines Flansches (16) der Ansaugkrümmerbaugruppe am Basismotor-Teil umfasst, wobei der Flansch an die Seite (20) des Ventildeckels angrenzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–16, wobei Schritt b) das drehgelenkige (24) Verbinden des Ventildeckels mit der Ansaugkrümmerbaugruppe umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–17, wobei Schritt c) umfasst: c1) Bewirken, dass der Zylinderkopf an einer Ventildeckeldichtung (30) auf der Seite (20) des Ventildeckels zur Anlage kommt, und c2) Bewirken, dass der Zylinderkopf an einer Ventildeckeldichtung auf einer entgegengesetzten Seite (22) des Ventildeckels zur Anlage kommt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–18, wobei Schritt d) das Befestigen (32) der entgegengesetzten Seite des Ventildeckels am Zylinderkopf umfasst.