EP1521900A1 - Vorrichtung mit wenigstens einer funktionseinheit einer nockenwellenverstellvorrichtung - Google Patents

Vorrichtung mit wenigstens einer funktionseinheit einer nockenwellenverstellvorrichtung

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EP1521900A1
EP1521900A1 EP03740201A EP03740201A EP1521900A1 EP 1521900 A1 EP1521900 A1 EP 1521900A1 EP 03740201 A EP03740201 A EP 03740201A EP 03740201 A EP03740201 A EP 03740201A EP 1521900 A1 EP1521900 A1 EP 1521900A1
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EP
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functional unit
ventilation
unit
housing
camshaft adjusting
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EP03740201A
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Inventor
Thomas Gramkow
Peter Schmidt
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M13/0416—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil arranged in valve-covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • 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
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0422—Separating oil and gas with a centrifuge device

Definitions

  • the invention relates to a device with at least one functional unit of a camshaft adjusting device according to the preamble of claim 1.
  • camshaft adjusting devices In order to change the position of a camshaft relative to a crankshaft or to another camshaft or to achieve a phase shift between the shafts, it is known to provide camshaft adjusting devices on internal combustion engines.
  • camshaft adjusting devices comprise two sensors arranged in a housing to detect the position of the camshaft and two actuators arranged in the housing to adjust the camshaft.
  • crankcase ventilation device wherein the camshaft adjustment device and the crankcase ventilation device are formed by separate units.
  • the crankcase ventilation device generally comprises an oil separator arranged in a separate housing for cleaning crankcase ventilation gases.
  • crankcase ventilation gases are supplied to a combustion process of the internal combustion engine. Before the supply, the crankcase ventilation gases contaminated with oil are cleaned by means of the oil separator.
  • the object of the invention is to provide a device which, in particular, enables a reduced installation space and a reduced cost. It is solved according to the invention by the features of claim 1. Further refinements result from the subclaims.
  • the invention is based on a device with at least one functional unit of a camshaft adjusting device for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle.
  • the functional unit and at least one ventilation unit of a ventilation device be designed as an assembly module. Additional components, installation space, weight and assembly effort and costs can be saved, in particular if the functional unit is at least partially formed in one piece with the ventilation unit.
  • ventilation unit is to be understood to mean all units which appear to be useful to the person skilled in the art and which, directly and indirectly, belong to a ventilation device, such as, in particular, electrical and / or mechanical oil separators and other filter units, as well as suction ducts, outlet ducts, etc. which can be assembled as a whole.
  • the functional unit is designed as the housing of the camshaft adjusting device and if it forms at least partially or advantageously completely a housing of the ventilation device, housing parts can advantageously be avoided and installation space and weight can thereby be saved.
  • the ventilation unit forms at least part of an oil separator, in particular a complex, additional assembly of the oil separator can be avoided and, in addition, a particularly space-saving integration of the oil separator can be achieved are, advantageously in a common housing with the camshaft adjusting device.
  • a fastening element of the camshaft adjusting device also forming a shielding element of the ventilation unit and / or at least part of the oil separator being made in one piece with the functional unit designed as a housing.
  • components in particular fasteners
  • the fastening element can be saved by the fastening element being fastened by means of a material bond.
  • all material connections that seem sensible to a person skilled in the art are conceivable, such as gluing, welding, soldering, etc.
  • the fastening element is particularly advantageously fastened by means of a welding process, in particular by means of a laser welding process or by means of an ultrasonic welding process, as a result of which the assembly module can be assembled particularly cost-effectively can be.
  • non-positive and / or positive fastenings are also conceivable.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention obliquely from the inside before the mounting of a mounting plate
  • Fig. 2 shows the device of Fig. 1 after mounting the mounting plate
  • Fig. 3 shows the device obliquely from the outside.
  • FIG. 1 shows a device with essentially five functional units 10, 11, 12, 13, 14 of a camshaft adjusting device for an internal combustion engine of a motor vehicle, the functional units 11, 12 being designed as sensors and the functional units 13, 14 as actuators, and the functional unit 12 is designed as a housing in which the functional units 11, 12, 13, 14 are arranged.
  • the five functional units 10, 11, 12, 13, 14 and essentially three ventilation units 15, 16, 17 of a crankcase ventilation device are designed as an assembly module and can be assembled together as one unit on the internal combustion engine.
  • the ventilation unit 15 is designed as an outlet channel
  • the ventilation unit 16 as a labyrinth means of an oil separator
  • the ventilation unit 17 as a pressure control valve which is fastened in the ventilation unit 15 designed as an outlet channel.
  • the functional unit 12 of the camshaft adjusting device designed as a housing also forms a housing for the crankcase ventilation device or the oil separator, the outlet channel and the labyrinth means being integrally formed on the housing.
  • the actuators and the sensors are inserted into corresponding recesses 19, 20, 21, 22 of the pot-shaped housing.
  • a filter insert not shown, is then slipped onto the labyrinth means formed by ribs, which essentially surrounds the recesses 19, 20, 21, 22 in the radially outer region.
  • a mounting plate 18 in the Housing used, which extends over the entire area of the actuators and sensors and rests on the labyrinth.
  • the fastening plate 18 fixes the sensors and the actuators in the recesses 19, 20, 21, 22 via rings (not shown in more detail) which are fastened to the actuators and sensors, the actuators and the sensors being provided by recesses 23 in the fastening plate 18, 24, 25, 26 protrude.
  • the fastening plate 18, which also forms a shield for the filter insert, the labyrinth means and the pressure valve, is integrally connected to the housing or to the functional unit 12 by means of an ultrasonic welding process. In principle, however, it would also be conceivable that the sensors and the actuators are also attached individually in the housing.
  • the central fastening plate 18, however, can save additional components and the assembly effort can be reduced.
  • crankcase ventilation gases 30 are sucked off centrally via the ventilation unit 15 designed as an outlet channel and arranged in the upper region (FIGS. 1 and 2).
  • the crankcase ventilation gases 30 are sucked upwards in the lower region through spaces 27, 28 between the actuators and the mounting plate 18 and through a groove 29 in the labyrinth means to the outlet channel.
  • the crankcase ventilation gases 30 are then fed to a combustion process of the internal combustion engine.
  • Oil separated by means of the oil separator can collect in the lower area, below the actuators, and flow back into the crankcase through recesses 31, 32 in the fastening plate 18.

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit wenigstens einer Funktionseinheit (10, 11, 12, 13, 14) einer Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Es wird vorgeschlagen, dass die Funktionseinheit (10, 11, 12, 13, 14) und wenigstens eine Entlüftungseinheit (15, 16, 17) einer Entlüftungsvorrichtung als Montagemodul ausgestaltet sind.

Description

Vorrichtung mit wenigstens einer Funktionseinheit einer NockenwellenversteilVorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit wenigstens einer Funktionseinheit einer Nockenwellenverstellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Um die Lage einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle o- der zu einer anderen Nockenwelle zu ändern bzw. um eine Phasenverschiebung zwischen den Wellen zu erreichen, ist bekannt, an Brennkraftmaschinen Nockenwellenverstellvorrichtun- gen vorzusehen. Nockenwellenverstellvorrichtungen umfassen in der Regel zwei in einem Gehäuse angeordnete Sensoren, um die Lage der Nockenwelle zu erfassen, und zwei im Gehäuse angeordnete Aktuatoren, um die Nockenwelle zu verstellen.
Ferner ist bekannt, eine Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung vorzusehen, wobei die Nockenwellenverstellvorrichtung und die Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung von getrennten Einheiten gebildet werden. Die Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung um- fasst in der Regel einen in einem separaten Gehäuse angeordneten Ölabscheider zur Reinigung von Kurbelgehäuseentlüftungsgasen. Um hohe Rohemissionen über die Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung zu vermeiden, werden Kurbelgehäuseentlüftungsgase einem Verbrennungsprozess der Brennkraftmaschine zugeführt. Vor der Zuführung werden die mit Öl verunreinigten Kurbelgehäuseentlüftungsgase mittels dem Ölabscheider gereinigt . Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, die insbesondere einen reduzierten Bauraum und einen reduzierten Kostenaufwand ermöglicht. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit wenigstens einer Funktionseinheit einer Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs .
Es wird vorgeschlagen, dass die Funktionseinheit und wenigstens eine Entlüftungseinheit einer Entlüftungsvorrichtung als Montagemodul ausgestaltet sind. Es können zusätzliche Bauteile, Bauraum, Gewicht sowie Montageaufwand und Kosten eingespart werden, und zwar insbesondere, wenn die Funktionseinheit zumindest teilweise einstückig mit der Entlüftungseinheit ausgebildet ist.
Unter Entlüftungseinheit sollen in diesem Zusammenhang sämtliche, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende unmittelbar und mittelbar zu einer Entlüftungsvorrichtung gehörende Einheiten verstanden werden, wie insbesondere elektrische und/oder mechanische Ölabscheider und sonstige Filtereinheiten sowie Ansaugkanäle, Auslasskanäle usw. Ferner soll unter Montagemodul eine Einheit verstanden werden, die als Ganzes montierbar ist .
Ist die Funktionseinheit als Gehäuse der Nockenwellenver- stellvorrichtung ausgestaltet und bildet diese zumindest teilweise oder vorteilhaft vollständig ein Gehäuse der Entlüftungsvorrichtung, können vorteilhaft Gehäuseteile vermieden und dadurch Bauraum und Gewicht eingespart werden.
Bildet die Entlüftungseinheit zumindest einen Teil eines Öl- abscheiders, kann insbesondere eine aufwendige, zusätzliche Montage des Ölabscheiders vermieden und zudem kann eine besonders platzsparende Integration des Ölabscheiders erreicht werden, und zwar vorteilhaft in einem gemeinsamen Gehäuse mit der Nockenwellenverstellvorrichtung.
Zudem können Bauteile eingespart und die Kosten reduziert werden, indem ein Befestigungselement der Nockenwellenver- stellvorrichtung zudem ein Abschirmelement der Entlüftungseinheit bildet und/oder wenigstens ein Teil des Ölabscheiders einstückig mit der als Gehäuse ausgestalteten Funktionseinheit ausgeführt ist. Insbesondere bietet sich vorteilhaft an, ein Labyrinthmittel des Ölabscheiders an das Gehäuse der No- ckenwellenverstellvorrichtung anzuformen.
Ferner können Bauteile, und zwar insbesondere Befestigungs- mittel eingespart werden, indem das Befestigungselement mittels einem Stoffschluss befestigt ist. Dabei sind sämtliche, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende StoffSchlüsse denkbar, wie Kleben, Schweißen, Löten usw. Besonders vorteilhaft ist das Befestigungselement jedoch mittels einem Schweißverfahren befestigt, und zwar insbesondere mittels einem Laserschweißverfahren oder mittels einem Ultraschallschweißverfahren, wodurch ein besonders kostengünstiger Zusammenbau des Montagemoduls erreicht werden kann. Grundsätzlich sind jedoch auch kraftschlüssige und/oder formschlüssige Befestigungen denkbar.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung schräg von innen vor der Montage einer Befestigungsplatte, Fig. 2 die Vorrichtung aus Fig. 1 nach der Montage der Befestigungsplatte und Fig. 3 die Vorrichtung schräg von außen.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung mit im Wesentlichen fünf Funktionseinheiten 10, 11, 12, 13, 14 einer NockenwellenverStellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei die Funktionseinheiten 11, 12 als Sensoren und die Funktionseinheiten 13, 14 als Aktuatoren ausgestaltet sind und die Funktionseinheit 12 als Gehäuse ausgestaltet ist, in dem die Funktionseinheiten 11, 12, 13, 14 angeordnet sind.
Erfindungsgemäß sind die fünf Funktionseinheiten 10, 11, 12, 13, 14 und im Wesentlichen drei Entlüftungseinheiten 15, 16, 17 einer Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung als Montagemodul ausgestaltet und können gemeinsam als eine Einheit an der Brennkraftmaschine montiert werden. Dabei ist die Entlüftungseinheit 15 als Ausgangskanal, die Entlüftungseinheit 16 als Labyrinthmittel eines Ölabscheiders und die Entlüftungseinheit 17 als Druckregelventil ausgestaltet, das in der als Ausgangskanal ausgestalteten Entlüftungseinheit 15 befestigt ist .
Die als Gehäuse ausgestaltete Funktionseinheit 12. der Nocken- wellenverstellvorrichtung bildet zudem ein Gehäuse der Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung bzw. des Ölabscheiders, wobei der Ausgangskanal und das Labyrinthmittel einstückig an das Gehäuse angeformt sind.
Beim Zusammenbau des Montagemoduls werden die Aktuatoren und die Sensoren in entsprechende Ausnehmungen 19, 20, 21, 22 des topfförmigen Gehäuses eingesetzt. Anschließend wird auf das von Rippen gebildete Labyrinthmittel, das im Wesentlichen im radial äußeren Bereich die Ausnehmungen 19, 20, 21, 22 umgibt, ein nicht näher dargestellter Filtereinsatz aufgesteckt. Abschließend wird eine Befestigungsplatte 18 in das Gehäuse eingesetzt, welche sich über den gesamten Bereich der Aktuatoren und Sensoren erstreckt und auf dem Labyrinthmittel aufliegt. Die Befestigungsplatte 18 fixiert die Sensoren und die Aktuatoren über nicht näher dargestellte Ringe, die an den Aktuatoren und Sensoren befestigt sind, in den Ausnehmungen 19, 20, 21, 22, wobei die Aktuatoren und die Sensoren durch in die Befestigungsplatte 18 eingebrachte Ausnehmungen 23, 24, 25, 26 ragen. Die Befestigungsplatte 18, die zudem eine Abschirmung für den Filtereinsatz, das Labyrinthmittel und das Druckventil bildet, wird mittels einem Ultraschall- schweißverfahren stoffschlüssig mit dem Gehäuse bzw. mit der Funktionseinheit 12 verbunden. Grundsätzlich wäre jedoch auch denkbar, dass die Sensoren und die Aktuatoren auch einzeln im Gehäuse befestigt werden. Durch die zentrale Befestigungs- platte 18 können jedoch zusätzliche Bauteile eingespart und der Montageaufwand kann reduziert werden.
Nach dem Zusammenbau und der Montage des Montagemoduls an der Brennkraftmaschine werden im Betrieb Kurbelgehäuseentlüftungsgase 30 zentral über die als Ausgangskanal ausgestaltete, im oberen Bereich angeordnete Entlüftungseinheit 15 abgesaugt (Fig. 1 und 2) . Dabei werden die Kurbelgehäuseentlüftungsgase 30 im unteren Bereich durch Zwischenräume 27, 28 zwischen den Aktuatoren und der Befestigungsplatte 18 und durch eine Nut 29 im Labyrinthmittel zum Ausgangskanal nach oben gesaugt. Die Kurbelgehäuseentlüftungsgase 30 werden anschließend einem Verbrennungsprozess der Brennkraftmaschine zugeführt .
Mittels dem Ölabscheider abgeschiedenes Öl kann sich im unteren Bereich, unterhalb der Aktuatoren sammeln und durch Ausnehmungen 31, 32 in der Befestigungsplatte 18 zurück ins Kurbelgehäuse fließen. Bezugs zeichen
10 Funktionseinheit
11 Funktionseinheit
12 Funktionseinheit
13 Funktionseinheit
14 Funktionseinheit
15 Entlüftungseinheit
16 Entlüftungseinheit
17 Entlüftungseinheit
18 Befestigungselement
19 Ausnehmung
20 Ausnehmung
21 Ausnehmung
22 Ausnehmung
23 Ausnehmung
24 Ausnehmung
25 Ausnehmung
26 Ausnehmung
27 Zwischenraum
28 Zwischenraum
29 Nut
30 Kurbelgehauseentluf tungsgase
31 Ausnehmung
32 Ausnehmung

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung mit wenigstens einer Funktionseinheit einer Nockenwellenverstellvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Funktionseinheit (10, 11, 12, 13, 14) und wenigstens eine Entlüftungseinheit (15, 16, 17) einer Entlüftungsvorrichtung als Montagemodul ausgestaltet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Funktionseinheit (12) zumindest teilweise einstückig mit der Entlüftungseinheit (15, 16) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Funktionseinheit (12) als Gehäuse der Nockenwel- lenverstellvorrichtung ausgestaltet ist und zumindest teilweise ein Gehäuse der Entlüftungsvorrichtung bildet.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Entlüftungseinheit (16) zumindest einen Teil eines Ölabscheiders bildet.
5. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 3 und 4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass wenigstens ein Teil des Ölabscheiders einstückig mit der als Gehäuse ausgestalteten Funktionseinheit (12) ausgeführt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Labyrinthmittel des Ölabscheiders an die Funktionseinheit (12) angeformt ist.
7. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Befestigungselement (18) der Nockenwellenver- stellvorrichtung zudem ein Abschirmelement der Entlüftungseinheit (15, 16, 17) bildet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Befestigungselement (18) mittels einem Stoff- schluss befestigt ist.
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