EP0978644B1

EP0978644B1 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: EP0978644B1
Application number: EP99114048A
Authority: EP
Inventors: Heinz Pickhard; Clemens Bandel; Xaver Stemmer
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1998-08-06
Filing date: 1999-07-20
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2019-07-20
Also published as: EP0978644A2; DE59911893D1; EP0978644A3; DE19835593A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Zylindergrundgehäuse, einem Zylinderkopfgehäuse und einer Zylinderkopfhaube, wobei das Zylinderkopfgehäuse und die Zylinderkopfhaube mittels erster Befestigungselemente aneinander befestigt sind und das Zylindergrundgehäuse und das Zylinderkopfgehäuse mittels zweiter Befestigungselemente aneinander befestigt sind.

Derartige Brennkraftmaschinen sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Bei diesen Brennkraftmaschinen ist es jedoch von Nachteil, dass das Zylindergrundgehäuse, das Zylinderkopfgehäuse und die Zylinderkopfhaube stets in fest vorgegebener Reihenfolge nacheinander montiert bzw. demontiert werden müssen.

Aus der JP-A-06 272 613 ist eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der das Zylindergrundgehäuse und das Zylinderkopfgehäuse über Öffnungen in der Zylinderkopfhaube miteinander verschraubt sind. Die dafür notwendigen Schrauben werden durch Aussparungen in den Lagerblöcken einer Nockenwelle sowie durch Bohrungen in dieser Nockenwelle hindurchgeführt.

Der wesentliche Nachteil dieser Anordnung besteht neben der durch die Bohrungen reduzierten Festigkeit der Nockenwelle darin, dass die Aussparungen in den Lagerblöcken beim Betrieb der Brennkraftmaschine zu einem hohen Verlust an Schmiermittel in den Lagerblöcken führen. Um dies zu vermeiden werden die Öffnungen in der Zylinderkopfhaube durch spezielle Schrauben verschlossen, die gleichzeitig die Aussparungen in den Lagerblöcken verschließen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Brennkraftmaschine zu konzipieren, bei welcher die Montage und Demontage des Zylindergrundgehäuses, des Zylinderkopfgehäuses und der Zylinderkopfhaube unabhängig von einer vorgegebenen Reihenfolge erfolgen kann, und die Vorteile bei den Kosten, bei der Herstellung und bei der Montage aufweist.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Indem die zweiten Befestigungselemente durch Öffnungen in der Zylinderkopfhaube hindurch einsteck- und montierbar bzw. demontier- und herausnehmbar sind, kann das Montieren und Demontieren der einzelnen Komponenten unabhängig von einer vorgegebenen Reihenfolge stattfinden. Dies hat bei der Montage der Brennkraftmaschine den Vorteil, dass das Zylinderkopfgehäuse und die Zylinderkopfhaube vormontiert und anschließend an dem Zylindergrundgehäuse angebracht werden können, was Zeit und Kosten spart. Und bei der Demontage der Brennkraftmaschine hat dies den Vorteil, dass die einzelnen Komponenten auch nur soweit wie nötig auseinander genommen werden müssen, da das Zylinderkopfgehäuse und die Zylinderkopfhaube als eine Einheit verbleiben können, was eine wesentliche Erleichterung bedeutet.
Dabei bilden das Zylinderkopfgehäuse und die Zylinderkopfhaube zusammen eine Anzahl von zweiteiligen Lagerblöcken für wenigstens eine Nockenwelle. Bei der Montage und Demontage von miteinander verbundenem Zylinderkopfgehäuse und Zylinderkopfhaube auf dem Zylindergrundgehäuse, muss besonderes Augenmerk darauf gerichtet werden, dass sich die Nockenwelle in der jeweils richtigen Montagestellung befindet, damit das einwandfreie Zusammenspiel von Gaswechselventilen und Kolben der Brennkraftmaschine gewährleistet ist.
Die Öffnungen in der Zylinderkopfhaube der Brennkraftmaschine sind im Bereich zwischen zwei benachbarten Lagerblöcken einer Nockenwelle angeordnet. Somit können die Öffnungen in günstiger Weise in der Zylinderkopfhaube angeordnet werden und die durch sie hindurchgeführten Befestigungselemente in bewährter Form ein Rechteck um die einzelnen Zylinderbohrungen in Zylinderkopfgehäuse und Zylindergrundgehäuse aufspannen.
Zweckmäßig fluchten die Öffnungen in der Zylinderkopfhaube mit Aufnahmen für die zweiten Befestigungselemente im Zylinderkopfgehäuse und im Zylindergrundgehäuse. Dadurch können Schrauben oder Muttern, welche üblicherweise für die Befestigung des Zylinderkopfgehäuses verwendet werden, besonders einfach eingesteckt und montiert bzw. demontiert und herausgenommen werden.

Vorteilhaft sind in die Öffnungen in der Zylinderkopfhaube zylindrische Führungsabschnitte eingesetzt. Diese Führungsabschnitte erleichtern es, die Aufnahmen im Zylinderkopfgehäuse und im Zylindergrundgehäuse mittels der zweiten Befestigungselemente zu erreichen.

Besonders vorteilhaft sind die Führungsabschnitte mittels Verstärkungen an die Zylinderkopfhaube angebunden. Damit sind die Führungsabschnitte zuverlässig an die Zylinderkopfhaube angebunden, so dass sie auch Querkräften, die gegebenenfalls mittels der zweiten Befestigungselemente aufgebracht werden, standhalten.

Die Öffnungen in der Zylinderkopfhaube sollten so dimensioniert sein, dass durch sie ein Werkzeug zum Einstecken, Montieren bzw. Demontieren und Herausnehmen der zweiten Befestigungselemente einführbar ist. Damit können zum Beispiel Schrauben oder Muttern, die zur Befestigung von lindergrundgehäuse und Zylinderkopfgehäuse dienen, mittels eines Steckschlüssels mit Magnethalterung gehandhabt werden, wobei der Außendurchmesser des Steckschlüssels zwangsläufig größer ist als der Außendurchmesser der Schrauben oder Muttern.

Gemäß einer besonderen Ausführung der Erfindung ist in dem Zylinderkopfgehäuse und/oder in der Zylinderkopfhaube wenigstens eine weitere Öffnung vorgesehen, durch welche die Stellung der wenigstens einen Nockenwelle kontrollier- und/oder arretierbar ist. Damit kann auch bei fest miteinander verbundenem Zylinderkopfgehäuse und Zylinderkopfhaube stets kontrolliert werden, in welcher Stellung sich die Nockenwelle bzw. die davon gesteuerten Gaswechselventile gerade befinden und/oder können die Nockenwelle bzw. die Gaswechselventile in einer bestimmten Stellung arretiert werden, so dass die Montage von miteinander verbundenem Zylinderkopfgehäuse und Zylinderkopfhaube auf dem Zylindergrundgehäuse stets unter definierten Bedingungen möglich ist.

Schließlich sollten die Öffnungen in der Zylinderkopfhaube mittels Abdeckkappen von außen verschließbar sein. Denn dadurch wird eine Verschmutzung des in dem Zylinderkopfgehäuse und in der Zylinderkopfhaube gelagerten Ventiltriebs sowie ein Austritt von Schmieröl aus der Brennkraftmaschine vermieden. Die Abdeckkappen können in besonders preisgünstiger Weise aus Kunststoff hergestellt und einfach in oder auf die Öffnungen in der Zylinderkopfhaube gesteckt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachfolgende Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in vereinfachter Darstellung; und
Figur 2: eine geschnittene Ansicht der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine entlang der Linie I-I' aus Figur 1.

In der Figur 2 ist eine Brennkraftmaschine mit einem Zylindergrundgehäuse 1, einem Zylinderkopfgehäuse 2 und einer Zylinderkopfhaube 3 dargestellt.

Dabei ist das Zylinderkopfgehäuse 2 und die Zylinderkopfhaube 3 mittels erster Befestigungselemente 4 aneinander befestigt und ist das Zylindergrundgehäuse 1 und das Zylinderkopfgehäuse 2 mittels zweiter Befestigungselemente 5 aneinander befestigt. Die ersten und zweiten Befestigungselemente 4, 5 sind jeweils als Schrauben ausgebildet. Denkbar wäre aber auch, dass die ersten und zweiten Befestigungselemente 4, 5 als Muttern ausgebildet sind und mit Stehbolzen zusammenwirken.

Die ersten Befestigungselemente 4 sind teilweise über den Umfang der Zylinderlcopfhaube 3 verteilt angeordnet, um die Zylinderkopfhaube 3 und das Zylinderkopfgehäuse 2 miteinander zu verbinden und teilweise so angeordnet, dass sie die Lagerdeckel 6 in der Zylinderkopfhaube 3 und die Lagerschalen 7 in dem Zylinderkopfgehäuse 2 miteinander verbinden, um zwei obenliegende parallele Nockenwellen 8, welche eine Anzahl von Gaswechselventilen 9 der Brennkraftmaschine steuern, zu lagern.

Die zweiten Befestigungselemente 5 sind um den bzw. die Zylinder 10 der Brennkraftmaschine herum angeordnet. Damit die zweiten Befestigungselemente 5 nun beliebig vor oder nach den ersten Befestigungselementen 4 eingesteckt und montiert bzw. demontiert und herausgenommen werden können, sind in der Zylinderkopfhaube 3 eine Anzahl von Öffnungen 11 vorgesehen. Durch diese Öffnungen 11 hindurch sind die zweiten Befestigungselemente 5 einsteck- und montierbar bzw. demontier- und herausnehmbar.

Die Öffnungen 11 in der Zylinderkopfhaube 3 sind in einer Projektion entlang der Achse der Zylinder 10 seitlich neben den beiden Nockenwellen 8 angeordnet, so dass sie mit den Aufnahmen 12 für die zweiten Befestigungselemente 5 in dem Zylindergrundgehäuse 1 und dem Zylinderkopfgehäuse 2 fluchten. Darüber hinaus sind die Öffnungen 11 mit je einem zylindrischen Führungsabschnitt 13 ausgestattet, der mittels rippenförmiger Verstärkungen 14 an die Zylinderkopfhaube 3 angebunden ist. Dieser Führungsabschnitt 13 bildet einen nach außen ragenden zylindrischen Überstand 15.

Abgesehen von den Öffnungen 11 für die zweiten Befestigungselemente 5 können in der Zylinderkopfhaube 3 und/oder in dem Zylinderkopfgehäuse 2 noch weitere nicht näher dargestellte Öffnungen vorgesehen sein, welche zum Beispiel stirnseitig angeordnet sind, so dass durch diese weiteren Öffnungen die Stellung der beiden Nockenwellen 8 kontrollierbar und/oder arretierbar ist.

Schließlich sind die Öffnungen 11 durch eine gleiche Anzahl von Abdeckkappen 16 von außen verschließbar, indem diese Abdeckkappen 16 einfach auf die von den Führungsabschnitten 13 gebildeten zylindrischen Überstände 15 aufgesteckt werden. Die Abdeckkappen 16 bestehen Idealerweise aus einem temperatur- und ölbeständigen Material.

Claims

Brennkraftmaschine, mit

einem Zylindergrundgehäuse (1),

einem Zylinderkopfgehäuse (2) und

einer Zylinderkopfhaube (3),

wobei das Zylinderkopfgehäuse (2) und die Zylinderkopfhaube (3) mittels erster Befestigungselemente (4) aneinander befestigt sind und das Zylindergrundgehäuse (1) und das Zylinderkopfgehäuse (2) mittels zweiter Befestigungselemente (5) aneinander befestigt sind,
und wobei das Zylinderkopfgehäuse (2) und die Zylinderkopfhaube (3) zusammen eine Anzahl von zweiteiligen Lagerblöcken (6, 7) für wenigstens eine Nockenwelle (8) bilden,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Zylinderkopfhaube (3) im Bereich zwischen zwei benachbarten Lagerblöcken (6,7) einer Nockenwelle (8) Öffnungen (11) vorgesehen sind,
und dass die zweiten Befestigungselemente (5) durch die Öffnungen (11) der Zylinderkopfhaube (3) hindurch einsteck- und montierbar bzw. demontier- und herausnehmbar sind.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (11) in der Zylinderkopfhaube (3) mit Aufnahmen (12) für die zweiten Befestigungselemente (5) im Zylinderkopfgehäuse (2) und im Zylindergrundgehäuse (1) fluchten.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Öffnungen (11) in der Zylinderkopfhaube (3) zylindrische Führungsabschnitte (13) eingesetzt sind.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsabschnitte (13) mittels Verstärkungen (14) an die Zylinderkopfhaube (3) angebunden sind.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (11) in der Zylinderkopfhaube (3), so dimensioniert sind, dass durch sie ein Werkzeug zum Einstecken und Montieren bzw. Demontieren und Herausnehmen der zweiten Befestigungselemente (5) einführbar ist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zylinderkopfgehäuse (2) und/oder in der Zylinderkopfhaube (3) wenigstens eine weitere Öffnung (11) vorgesehen ist, durch welche die Stellung der wenigstens einen Nockenwelle (8) kontrollier- und/oder arretierbar ist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (11) in der Zylinderkopfhaube (3) mittels Abdeckkappen (16) von außen verschließbar sind.