EP1184551A2 - Brennkraftmaschine mit Nebenaggregaten - Google Patents

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EP1184551A2
EP1184551A2 EP01114921A EP01114921A EP1184551A2 EP 1184551 A2 EP1184551 A2 EP 1184551A2 EP 01114921 A EP01114921 A EP 01114921A EP 01114921 A EP01114921 A EP 01114921A EP 1184551 A2 EP1184551 A2 EP 1184551A2
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EP
European Patent Office
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combustion engine
internal combustion
alternator
water pump
housing
Prior art date
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EP01114921A
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English (en)
French (fr)
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EP1184551A3 (de
Inventor
Joachim Kloss
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Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
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Publication date
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    • 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
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • 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
    • F02B67/00—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • F02B67/04—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus
    • F02B67/06—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus driven by means of chains, belts, or like endless members

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine with auxiliary units, preferably for a motor vehicle, for example an alternator and a water pump include, according to the preamble of claim 1.
  • the object of the invention is to make auxiliary units of an internal combustion engine light trained to be mountable and space-saving on a housing structure of the Arrange internal combustion engine.
  • the receiving housing especially metallic and manufacturing processes e.g. To water.
  • the water pump the can be driven by the crankshaft by means of a spur gear drive Surround the housing in a functionally appropriate manner.
  • the bearing sections for the alternator are appropriately designed as part of the receiving housing and not only make it easy to assemble, but also, if necessary, regarding belt tension can be adjusted.
  • An internal combustion engine 1 of the reciprocating piston type with several cylinders is for the Suitable for installation in a motor vehicle, not shown, and has two V-shaped arranged rows of cylinders 2,3.
  • the cylinder rows 2, 3 are part of a Housing structure 4, which by a crankcase lower part 5, an upper crankcase part 6 and cylinder housing 7,8 is formed; each cylinder housing e.g. 7 carries camshafts 9.10.
  • One extends between the lower crankcase part 5 and the upper crankcase part 6 only positionally indicated crankshaft 11, the power generated by the cylinders to a transmission - not shown - and also on an outside 12 the housing structure 4 arranged auxiliary units 12 u. a. a water pump 13 and drives an alternator 14, the axes of rotation 15, 16 of which are axially parallel to the crankshaft 11 run.
  • the water pump 13 and the alternator 14 form a modular unit 17 summarized, which is connected to the housing structure 4 of the internal combustion engine 1 is.
  • the assembly 15 comprises a receiving housing 18 for the water pump 13 and Alternator 14, which housing 18 surrounds the water pump 13 and with Bearing sections 19, 20 for the alternator 14 is provided.
  • the bearing sections 19, 20 are formed by a pivot bearing 21 and a positioning bearing 22.
  • the storage bay 22 is used to adjust the tension of a belt drive 23 which is between Water pump 13 and alternator 14 is effective and in the exemplary embodiment a belt drive is formed.
  • the water pump 13 is driven by the crankshaft 11 by means of a spur gear, not shown, which is adjacent to an end face 24 of the internal combustion engine 1 extends.
  • the belt drive 23 runs on a side 25 facing away from the end face 24.
  • the pivot bearing 21 is on a bracket 26 made of cast metal or a other suitable material existing receiving housing 18 is provided, and that Positioning bearing 22 is formed by a cantilever beam 27. Both console 26 as well the cantilever beam 27 are made in one piece with the receiving housing 18. Finally, the receiving housing 18 has an upright or vertical first Connection wall 28 that connects to a corresponding second Crankcase lower part 5 and crankcase upper part 6 of the housing structure 4 extending Connection wall 29 is connected.
  • the invention is not limited to the claimed embodiment, i.e. Unit 15, consisting from water pump 13 and alternator 14, limited. So is also conceivable Air conditioning compressor with one oil pump or more than two auxiliary units to unite different genres in principle.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Diese für den Einbau in ein Kraftfahrzeug geeignete Brennkraftmaschine mit Nebenaggregaten, die bspw. eine Lichtmaschine und eine Wasserpumpe umfassen, sind an einer Außenseite einer Gehäusestruktur der Brennkraftmaschine angeordnet. Um die Nebenaggregate leicht montierbar auszubilden und räumlich vorteilhaft an der Gehäusestruktur der Brennkraftmaschine unterzubringen, bilden die Lichtmaschine und die Wasserpumpe eine Baueinheit, die mit der Gehäusestruktur der Brennkraftmaschine verbunden ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit Nebenaggregaten, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, die bspw. eine Lichtmaschine und eine Wasserpumpe umfassen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einer bekannten Brennkraftmaschine, US 4,425,881, der eingangs genannten Gattung sind mehrere Nebenaggregate an der Außenseite eines Gehäuses dieser Brennkraftmaschine angeordnet. So ist eine Wasserpumpe an einer Längsseite des Gehäuses angebracht; eine Lichtmaschine benachbart einer Stirnseite von besagtem Gehäuse.
In der DE 41 21 263 C2 sind an einer Längsseite eines Brennkraftmaschinen-Gehäuses mehrere Nebenaggregate übereinanderliegend angeordnet und unter Vermittlung von im Abstand zueinander angebrachter Haltelaschen an diesem Gehäuse befestigt. Der Antrieb der Nebenaggregate erfolgt mittels eines Umschlingungstriebs von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine aus.
Aufgabe der Erfindung ist es, Nebenaggregate einer Brennkraftmaschine leicht montierbar auszubilden und räumlich günstig an einer Gehäusestruktur der Brennkraftmaschine anzuordnen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten. Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass die Baueinheit, die die Lichtmaschine und die Wasserpumpe bilden, sich kompakt gestalten und deshalb vortrefflich an die Brennkraftmaschine anbauen lässt, und zwar mit relativ geringem Raumanspruch. Dabei kann die Baueinheit als vorgefertigtes Modul ausgeführt sein, dessen Montage am Gehäuse der Brennkraftmaschine einfach ist.
Für die Herstellung des Aufnahmegehäuses eignen sich bekannte Werkstoffe, insbesondere metallische, und Fertigungsverfahren z.B. Giessen. Die Wasserpumpe, die mittels eines Stirnradtriebs von der Kurbelwelle antreibbar ist, wird von dem Aufnahmegehäuse funktionsgerecht umgeben. Die Lagerabschnitte für die Lichtmaschine sind auf zweckmäßige Weise als Bestandteil des Aufnahmegehäuses ausgebildet und ermöglichen nicht nur, dass sie einfach zu montieren ist, sondern auch, falls erforderlich, bezüglich Riemenspannung nachgestellt werden kann.
In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher beschrieben ist.
Es zeigen
Fig. 1
eine schematische Ansicht auf eine Stirnseite der Brennkraftmaschine,
Fig. 2
eine Teilansicht der Fig.1 in Pfeilrichtung A und größerem Maßstab,
Fig. 3
eine Ansicht in Pfeilrichtung B der Fig. 2.
Eine Brennkraftmaschine 1 der Hubkolbenbauart mit mehreren Zylindern ist für den Einbau in ein nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug geeignet und weist zwei V-förmig angeordnete Zylinderreihen 2,3 auf. Die Zylinderreihen 2,3 sind Bestandteil einer Gehäusestruktur 4, die durch ein Kurbelgehäuseunterteil 5, ein Kurbelgehäuseoberteil 6 und Zylindergehäuse 7,8 gebildet wird; jedes Zylindergehäuse z.B. 7 trägt Nockenwellen 9,10. Zwischen Kurbelgehäuseunterteil 5 und Kurbelgehäuseoberteil 6 erstreckt sich eine nur lagemäßig angedeutete Kurbelwelle 11, die die von dem Zylindern erzeugte Leistung an ein Getriebe - nicht dargestellt - überträgt und darüber hinaus an einer Außenseite 12 der Gehäusestruktur 4 angeordnete Nebenaggregate 12 u. a. eine Wasserpumpe 13 und eine Lichtmaschine 14 antreibt, deren Drehachsen 15,16 achsparallel zur Kurbelwelle 11 verlaufen.
Die Wasserpumpe 13 und die Lichtmaschine 14 sind zu einer modulartigen Baueinheit 17 zusammengefasst, die mit der Gehäusestruktur 4 der Brennkraftmaschine 1 verbunden ist. Die Baueinheit 15 umfasst ein Aufnahmegehäuse 18 für die Wasserpumpe 13 und die Lichtmaschine 14, welches Aufnahmegehäuse 18 die Wasserpumpe 13 umgibt und mit Lagerabschnitten 19,20 für die Lichtmaschine 14 versehen ist. Die Lagerabschnitte 19,20 werden durch ein Schwenklager 21 und ein Stelllager 22 gebildet. Das Stelllager 22 dient zur Einstellung der Spannung eines Umschlingungstriebs 23, der zwischen Wasserpumpe 13 und Lichtmaschine 14 wirksam ist und im Ausführungsbeispiel durch einen Riementrieb gebildet wird. Die Wasserpumpe 13 wird von der Kurbelwelle 11 mittels eines Stirnradgetriebes - nicht gezeigt -, der sich benachbart einer Stirnseite 24 der Brennkraftmaschine 1 erstreckt. Dagegen verläuft der Umschlingungstrieb 23 auf einer von der Stirnseite 24 abgekehrten Seite 25.
Das Schwenklager 21 ist an einer Konsole 26 des aus metallischem Guss oder einem anderen geeigneten Werkstoff bestehenden Aufnahmegehäuses 18 vorgesehen, und das Stelllager 22 wird durch einen Kragträger 27 gebildet. Sowohl die Konsole 26 wie auch der Kragträger 27 sind aus einem Stück mit dem Aufnahmegehäuse 18 hergestellt. Schließlich besitzt das Aufnahmegehäuse 18 eine aufrechte oder senkrechte erste Anschlusswand 28, die an eine korrespondierende zweite zwischen Kurbelgehäuseunterteil 5 und Kurbelgehäuseoberteil 6 der Gehäusestruktur 4 verlaufende Anschlusswand 29 angeschlossen ist.
Die Erfindung ist nicht auf die beanspruchte Ausführung, d.h. Baueinheit 15, bestehend aus Wasserpumpe 13 und Lichtmaschine 14, beschränkt. So ist auch denkbar einen Klimakompressor mit einer Ölpumpe oder mehr als zwei Nebenaggregate verschiedenster Gattung prinzipgleich zu vereinen.

Claims (9)

  1. Brennkraftmaschine mit Nebenaggregaten, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, die bspw, eine Wasserpumpe und eine Lichtmaschine umfassen, welche Wasserpumpe und Lichtmaschine an einer Außenseite einer Gehäusestruktur der Brennkraftmaschine angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserpumpe (13) und die Lichtmaschine (14) eine Baueinheit (15) bilden, die mit der Gehäusestruktur (4) der Brennkraftmaschine (1) verbunden ist.
  2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (15) ein Aufnahmegehäuse (18) für die Wasserpumpe (13) und die Lichtmaschine (14) aufweist.
  3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmegehäuse (18) die Wasserpumpe (13) umgibt und mit Lagerabschnitten (19,20) für die Lichtmaschine (14) versehen ist.
  4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerabschnitte (19,20) durch ein Schwenklager (21) und ein Stelllager (22) gebildet werden.
  5. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenklager (21) an einer Konsole (26) des Aufnahmegehäuses (18) vorgesehen ist.
  6. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stelllager (22) an einem Kragträger (27) des Aufnahmegehäuses (18) vorgesehen ist.
  7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmegehäuse (18) mit einer ersten Anschlusswand (28) an eine zweite Anschlusswand (29) der Gehäusestruktur (4) der Brennkraftmaschine (1) herangeführt ist.
  8. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Wasserpumpe (13) und der Lichtmaschine (14) ein Umschlingungstrieb (23), wie z.B. Riementrieb, wirksam ist.
  9. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschlingungstrieb (23) auf einer Stirnseite (24) der Brennkraftmaschine (1) abgekehrten Seite (25) des Aufnahmegehäuses (18) verläuft.
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