EP0406528B1 - Nockenwellenantrieb eines Mehrzylinder-V-Motors - Google Patents

Nockenwellenantrieb eines Mehrzylinder-V-Motors Download PDF

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EP0406528B1
EP0406528B1 EP90106689A EP90106689A EP0406528B1 EP 0406528 B1 EP0406528 B1 EP 0406528B1 EP 90106689 A EP90106689 A EP 90106689A EP 90106689 A EP90106689 A EP 90106689A EP 0406528 B1 EP0406528 B1 EP 0406528B1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
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    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F01L2001/0537—Double overhead camshafts [DOHC]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/08—Endless member is a chain
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    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]

Definitions

  • the invention relates to a camshaft drive of a multi-cylinder V-engine according to the preamble of claim 1.
  • Such a camshaft drive is known from FR-A-2 059 220. Both cylinder rows of a V-engine are assigned two overhead camshafts for valve actuation, which are driven by two chain drives from an intermediate wheel located in the V center.
  • the idler gear is composed of the two sprockets driving the camshafts and a sprocket driven by the crankshaft.
  • a camshaft drive of a V-engine is known, which is arranged at the output end of the crankshaft.
  • a camshaft is assigned to each cylinder bank for valve actuation.
  • the two camshafts are driven by the crankshaft with several spur gears.
  • a flywheel 3 On a crankshaft 2 of an 8-cylinder V-engine mounted in a crankcase 1, a flywheel 3 is screwed to the output-side end face with several screws 4.
  • a camshaft drive emanating from the crankshaft 2 is arranged between the flywheel 3 and the final bearing 5. It consists of a gear 7 of an idler gear 8 meshing with a crankshaft gear 6 and two chain drives driven by the idler gear 8 to the four camshafts 11, 12, 13, 14 assigned to the two cylinder rows 9, 10, each of which has a double sprocket 11 ', 12 ', 13', 14 'wear.
  • the double sprockets 11 ', 12' are driven by a double sprocket 16 with a double roller chain
  • the double sprockets 13 ', 14' are driven by a double sprocket 18 with a double roller chain 17.
  • the double chain wheels 16, 18 are formed in one piece and fastened on the hub sleeve 19 of the gear 7.
  • an oil pump 20 which supplies hydraulic turning devices 21, 22 on the camshafts 11, 13 with hydraulic pressure.
  • the rotational position between the camshafts 11, 13 and the chain wheels 11 ', 13' assigned to them is changed with the twisting devices.
  • a pump wheel 24 is fastened on a hollow hub 23 of the gear wheel 7.
  • the oil pump 20 is covered by a pump cover 25 which forms the pump housing together with a cover disk 26 screwed to it.
  • a bearing sleeve 27 is fastened in the pump cover 15, on which the intermediate wheel 8 is mounted and through which the oil supply to the oil pump 20 takes place.
  • crankshaft 2 to idler gear 8 has a ratio of 1: 2, but the sprocket ratio from idler gear 8 to camshafts 11, 12, 13, 14 is 1: 1, camshafts 11, 12, 13, 14 also run half crankshaft speed around.
  • the main oil pump 30 is driven by the crankshaft 2 with a chain drive 31. It sucks in lubricating oil from the oil pan 32 and pumps it with a pressure of approx. 3 bar to the bearing points of the internal combustion engine to be lubricated. A partial flow of this oil passes through the central bore of the bearing sleeve 27 to the oil pump 20, which increases the oil pressure to approximately 8 bar and gives it to the hydraulic camshaft twisting devices 21. Since this hydraulic pressure is very high, the camshaft rotating devices 21 can be made small-volume in the desired manner.
  • the chain drive 31 is formed by a chain wheel 33 fastened to the crankshaft 2, a chain 34 and a chain wheel 35 fastened to the main oil pump 30.
  • the chain wheel 33 is composed of two half-shells which were formed by radial blasting of a cylindrical chain wheel hub. In a groove 36 of the crankshaft 2, the two half-shells of the chain wheel 33 are joined together again at their break point and held axially.
  • a tension ring 37 mounted on the chain wheel 35 holds the two half shells together radially.
  • the sprocket 33 is locked in the circumferential direction with a fitting sleeve 38 which is fixed in the crankshaft 2 and which was pushed through during assembly through an aligned bore 39 of the flywheel.
  • the ring gear 40 of the chain wheel 33 and thus the entire chain drive 31 is located centrally between the two double chain wheels 16, 18 of the camshaft drive.
  • crankshaft gear 6 is pushed for assembly over the smoothly turned outer surface 41 of the crankshaft 2 until it rests on the clamping ring 37. At this seat it is shrunk onto the crankshaft 2.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Nockenwellenantrieb eines Mehrzylinder-V-Motors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein derartiger Nockenwellenantrieb ist aus FR-A- 2 059 220 bekannt. Beiden Zylinderreihen eines V-Motors sind zur Ventilbetätigung je zwei obenliegende Nockenwellen zugeordnet, die mit zwei Kettentrieben von einem in V-Mitte gelegenen Zwischenrad angetrieben werden. Das Zwischenrad ist zusammengesetzt aus den beiden die Nockenwellen antreibenden Kettenrädern und einem Kettenrad, das von der Kurbelwelle angetrieben wird.
  • Aus US-A-2 963 009 ist ein Nockenwellenantrieb eines V-Motors bekannt, der am abtriebsseitigen Ende der Kurbelwelle angeordnet ist. Jeder Zylinderreihe ist zur Ventilbetätigung eine Nockenwelle zugeordnet. Die beiden Nockenwellen werden von der Kurbelwelle mit -mehreren Stirnzahnrädern angetrieben.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen kompakten, wenig Bauraum beanspruchenden Nockenwellenantrieb zu schaffen, der weniger Geräusche verursacht und zur Dämpfung der von der Kurbelwelle und den Nockenwellen ausgehenden Drehschwingungen beiträgt.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Da zum Antrieb der Nockenwellen vom Zwischenrad aus ein Kettentrieb dient, wird der Antriebsstrang deutlich leiser und trägt zur Schwingungsdämpfung bei. Denn die Ketten haben im Gegensatz zu starren Zahnrädern eine gewisse Elastizität und sind so in der Lage, die Amplituten der in sie eingeleiteten Schwingungen zu dämpfen. Wenn der Nockenwellenantrieb am abtriebsseitigen Ende der Kurbelwelle nahe dem Schwungrad angeordnet ist, liegt er an einer Stelle der Kurbelwelle, die besonders schwingungsarm ist, so daß auch bei höchsten Motordrehzahlen die Gewähr für Dauerhaltbarkeit und einen niederen Geräuschpegel gegeben ist.
  • Weitere die Erfindung ausgestaltende konstruktive Merkmale enthalten die Unteransprüche.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend erläutert.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1
    Querschnitt einer Hubkolben-Brennkraftmaschine mit Nockenwellenantrieb,
    Fig. 2
    Ölpumpenantrieb einer Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Fig. 1,
    Fig. 3
    Längsschnitt durch den Nockenwellen- und Ölpumpenantrieb nach Fig.1 und Fig. 2.
  • An einer in einem Kurbelgehäuse 1 gelagerten Kurbelwelle 2 eines 8-Zylinder-V-Motors ist an die abtriebsseitige Stirnfläche ein Schwungrad 3 mit mehreren Schrauben 4 angeschraubt. Zwischen dem Schwungrad 3 und dem Endlager 5 ist ein von der Kurbelwelle 2 ausgehender Nockenwellenantrieb angeordnet. Er besteht aus einem mit einem Kurbelwellenzahnrad 6 kämmenden Zahnrad 7 eines Zwischenrads 8 und zwei von dem Zwischenrad 8 angetriebenen Kettentrieben zu den vier, den beiden Zylinderreihen 9, 10 zugeordneten Nockenwellen 11, 12, 13, 14, die jeweils ein Doppelkettenrad 11', 12', 13', 14' tragen. Die Doppelkettenräder 11', 12' werden mit einer Doppelrollenkette 15 von einem Doppelkettenrad 16, die Doppelkettenräder 13', 14' mit einer Doppelrollenkette 17 von einem Doppelkettenrad 18 angetrieben. Die Doppelkettenräder 16, 18 sind einstückig ausgebildet und auf der Nabenhülse 19 des Zahnrads 7 befestigt.
  • An der anderen Stirnseite des Zahnrades 7 ist eine Ölpumpe 20 angeordnet, die hydraulische Verdrehvorrichtungen 21, 22 an den Nockenwellen 11, 13 mit Hydraulikdruck versorgt. Mit den Verdrehvorrichtungen wird die Drehlage zwischen den Nockenwellen 11, 13 und den ihnen zugeordneten Kettenräder 11', 13' geändert. Auf einer Hohlnabe 23 des Zahnrades 7 ist ein Pumpenrad 24 befestigt. Die Ölpumpe 20 ist durch einen Pumpendeckel 25 abgedeckt, der zusammen mit einer an ihm festgeschraubten Deckscheibe 26 das Pumpengehäuse bildet. Im Pumpendeckel 15 ist eine Lagerhülse 27 befestigt, auf der das Zwischenrad 8 gelagert ist und durch die hindurch die Ölzufuhr zur Ölpumpe 20 erfolgt.
  • Da die Zahnradübersetzung von der Kurbelwelle 2 zum Zwischenrad 8 ein Verhältnis von 1:2 hat, die Kettenradübersetzung vom Zwischenrad 8 zu den Nokkenwellen 11, 12, 13, 14 aber 1:1 ist, laufen die Nockenwellen 11, 12, 13, 14 mit halber Kurbelwellendrehzahl um.
  • Die Hauptölpumpe 30 wird von der Kurbelwelle 2 mit einem Kettentrieb 31 angetrieben . Sie saugt Schmieröl aus der Ölwanne 32 an und pumpt es mit einem Druck von ca. 3 bar zu den zu schmierenden Lagerstellen der Brennkraftmaschine. Ein Teilstrom diese Öls gelangt über die Zentralbohrung der Lagerhülse 27 zu der Ölpumpe 20, die den Öldruck auf ca. 8 bar erhöht und auf die hydraulischen Nockenwellenverdrehvorrichtungen 21 gibt. Da dieser Hydraulikdruck sehr hoch ist, können die Nockenwellenverdrehvorrichtungen 21 in erwünschter Weise kleinvolumig ausgeführt werden.
  • Der Kettentrieb 31 wird gebildet durch ein auf der Kurbelwelle 2 befestigtes Kettenrad 33, eine Kette 34 und ein an der Hauptölpumpe 30 befestigtes Kettenrad 35. Das Kettenrad 33 ist aus zwei Halbschalen zusammengesetzt, die durch radiales Sprengen einer zylindrischen Kettenradnabe gebildet wurden. In einer Nut 36 der Kurbelwelle 2 sind die beiden Halbschalen des Kettenrades 33 an ihrer Bruchstelle wieder zusammengefügt und axial gehalten. Ein auf das Kettenrad 35 aufgezogener Spannring 37 hält die beiden Halbschalen radial zusammen. Mit einer in der Kurbelwelle 2 festen Paßhülse 38, die bei Montage durch eine zu ihr fluchtende Bohrung 39 des Schwungrades durchgesteckt wurde, wird das Kettenrad 33 in Umfangsrichtung arretiert. Der Zahnkranz 40 des Kettenrades 33 und somit der gesamte Kettentrieb 31 liegt mittig zwischen den beiden Doppelkettenrädern 16, 18 des Nockenwellenantriebs.
  • Das Kurbelwellenzahnrad 6 wird zur Montage über die glatt abgedrehte Mantelfläche 41 der Kurbelwelle 2 geschoben, bis es an dem Spannring 37 anliegt. An dieser Sitzstelle wird es auf die Kurbelwelle 2 aufgeschrumpft.

Claims (6)

  1. Nockenwellenantrieb eines Mehrzylinder-V-Motors, dessen Ventile durch je zwei einer Zylinderreihe zugeordnete, oben liegende Nockenwellen (11, 12; 13, 14) betätigt werden, die von der Kurbelwelle (2) über ein Zwischenrad (8) angetrieben sind, wobei das Zwischenrad (8) ein von einem Kurbelwellenzahnrad (6) angetriebenes Zahnrad (7) sowie zwei Kettenräder (16, 18) aufweist, mit denen jeweils die beiden Nockenwellen (11, 12; 13, 14) einer Zylinderreihe (9; 10) mit einer Kette (15; 17) angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenwellenantrieb am abtriebsseitigen Ende der Kurbelwelle (2) nahe am Schwungrad (3) angeordnet ist, daß das Kurbelwellenzahnrad (6) und das Zahnrad (7) miteinander kämmen, und daß die Kettenräder (16, 18) an der einen Stirnseite des Zahnrads (7) auf dessen Nabenhülse (19) befestigt sind und das so gebildete Zwischenrad (8) auf einer Lagerhülse (27) gelagert ist, die im Kurbelgehäuse (1) befestigt ist.
  2. Nockenwellenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die die Einlaßventile betätigenden Nockenwellen (11, 13) beider Zylinderreihen (9, 10) mit hydraulischen Verdrehvorrichtungen (21, 22) in ihrer Relativlage verstellbar sind und daß die Verdrehvorrichtungen (21, 22) Hydraulikdruck erhalten von einer Ölpumpe (20), die koaxial am Zwischenrad (8) angeordnet, in seine Außenkontur integriert und von ihm angetrieben ist.
  3. Nockenwellenantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenrad (24) der Ölpumpe (20) an der anderen Stirnseite des Zahnrads (7) auf dessen Hohlnabe (23) befestigt ist.
  4. Nockenwellenantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (27) in dem am Kurbelgehäuse (1) angebrachten Pumpendeckel (25) abgedichtet befestigt ist.
  5. Nockenwellenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenräder (16, 18) als Doppelkettenräder (16, 18) ausgestaltet sind und die Nockenwellen (11, 12, 13, 14) mit Doppelrollenketten (15, 17) antreiben.
  6. Nockenwellenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnradübersetzung von der Kurbelwelle (2) zum Zwischenrad (8) 1:2 beträgt.
EP90106689A 1989-07-01 1990-04-06 Nockenwellenantrieb eines Mehrzylinder-V-Motors Expired - Lifetime EP0406528B1 (de)

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