ES2257259T3

ES2257259T3 - BEARING PROVISION FOR AT LEAST A CAMSHAFT.

Info

Publication number: ES2257259T3
Application number: ES00126265T
Authority: ES
Inventors: Christian Schwarzl
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1999-12-13
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2006-08-01
Anticipated expiration: 2020-12-01
Also published as: DE50012564D1; EP1108859A2; EP1108859A3; DE19959989A1; EP1108859B1

Abstract

Disposición de cojinetes para al menos un árbol de levas (22) en la culata de cilindro de un motor de combustión interna con pistón controlado mediante válvulas, que comprende varios cojinetes (34, 40) de árbol de levas, dispuestos en un plano de separación (20) de los cojinetes, que comprende cojinetes de apoyo (42, 44) del lado de culata de cilindro y semi-cojinetes (46, 48) correspondientes a los cojinetes de apoyo (42, 44) y previstos en un soporte (24) que puede estar dispuesto sobre estos últimos, caracterizada porque al menos un cojinete (36, 38) de árbol de levas está enteramente dispuesto en el soporte (24).Bearing arrangement for at least one camshaft (22) in the cylinder head of an internal combustion engine with valve-controlled piston, comprising several camshaft bearings (34, 40), arranged in a separation plane (20) of the bearings, comprising support bearings (42, 44) on the cylinder head side and semi-bearings (46, 48) corresponding to the support bearings (42, 44) and provided on a support (24 ) which can be arranged on the latter, characterized in that at least one camshaft bearing (36, 38) is entirely arranged in the support (24).

Description

Disposición de cojinetes para al menos un árbol de levas.Bearing arrangement for at least one shaft of cams.

La presente invención se refiere a una disposición de cojinetes para al menos un árbol de levas en la culata de cilindro de un motor de combustión interna con pistón controlado mediante válvulas, según el preámbulo de la reivindicación 1.The present invention relates to a bearing arrangement for at least one camshaft in the cylinder head of an internal combustion engine with piston controlled by valves, according to the preamble of the claim 1.

En particular, en los motores de combustión interna con dos árboles de levas superiores por culata de cilindro y, en su caso, ángulos de válvula pequeños, la colocación del control o mando de válvula, de los árboles de levas y de sus cojinetes y su sistema de distribución de aceite de engrase, así como de los tornillos de culata de cilindro y su accesibilidad plantean problemas en el momento del montaje.In particular, in combustion engines internal with two upper camshafts per cylinder head and, where appropriate, small valve angles, the placement of the control or control valve, camshafts and their bearings and its greasing oil distribution system as well as of cylinder head bolts and their accessibility They pose problems at the time of assembly.

Es por lo que ya ha sido propuesto (por ejemplo, DE 39 43 728 C2) disponer el conjunto de los cojinetes para árboles de levas y el sistema de distribución de aceite de engrase en un soporte de dos partes, en el cual están integrados los cojinetes de apoyo y las caperuzas de los cojinetes del árbol de levas. El soporte se atornilla a la culata de cilindro. La culata de cilindro comprende un plano de ensamblaje, sobre el cual están dispuestos el soporte y una tapa de válvula separada, así como un plano de separación de los cojinetes del soporte, situado en el interior de la tapa de válvula.That is why it has already been proposed (for example, DE 39 43 728 C2) arrange the shaft bearing assembly of cams and greasing oil distribution system in a two-part support, in which the bearings are integrated Support and camshaft of the camshaft bearings. He bracket is screwed to the cylinder head. Cylinder head it comprises an assembly plane, on which the stand and a separate valve cover, as well as a plane of separation of the bearings from the support, located inside the valve cover.

A partir de los documentos US-A-3 477 417 y DE 43 23 073, se conocen construcciones similares, en las cuales el citado soporte, más precisamente su parte superior, está realizado al mismo tiempo en forma de tapa de válvula. Aquí igualmente, se ha de realizar un plano de ensamblaje y un plano de separación de cojinetes y hacerlos estancos de manera adecua-
da.From US-A-3 477 417 and DE 43 23 073, similar constructions are known, in which said support, more precisely its upper part, is made at the same time in the form of a valve cover. Here, too, an assembly plan and a bearing separation plane must be made and sealed properly.
gives.

El objeto de la invención es proponer una disposición de cojinetes del tipo de acuerdo con el genérico de la invención, que sea simple sobre el plano de la construcción y particularmente ventajosa para la técnica de fabricación.The object of the invention is to propose a Bearing arrangement of the type according to the generic of the invention, that is simple on the construction plane and particularly advantageous for the manufacturing technique.

Este objetivo es resuelto de acuerdo con la invención por las características de la parte caracterizante de la reivindicación 1. Modos de realización mejorados ventajosos de la invención se exponen en las otras reivindicaciones.This objective is resolved according to the invention for the characteristics of the characterizing part of the claim 1. Advantageous improved embodiments of the invention are set forth in the other claims.

De acuerdo con la invención, se ha propuesto, a partir de una disposición de cojinetes clásica para árbol de levas que comprende cojinetes de apoyo integrados en la culata de cilindro y un soporte dispuesto sobre éste, disponer sobre el soporte la totalidad del cojinete de árbol de levas y no al menos un cojinete de apoyo del lado de culata de cilindro. Esto proporciona al constructor la posibilidad de suprimir el cojinete de apoyo en un lugar particularmente inaccesible y expuesto en la culata de cilindro y reemplazarlo bien sea por una realización de una sola pieza del cojinete del árbol de levas sobre el soporte, bien sea por un caperuza de cojinete suplementaria en una realización de dos partes. Si, en este caso, la culata de cilindro está montada en primer lugar sin el soporte sobre el motor de combustión interna, el lugar concernido por ejemplo para la colocación y el apriete del tornillo de culata de cilindro y entonces libremente accesible y está recubierto por el cojinete de árbol de levas que corresponde en el curso del montaje ulterior del soporte con el árbol de levas.According to the invention, it has been proposed, to from a classic camshaft bearing arrangement comprising support bearings integrated in the cylinder head and a support arranged on it, arrange on the support the entire camshaft bearing and not at least one bearing of support of the cylinder head side. This provides the builder the possibility of suppressing the bearing support in a particularly inaccessible and exposed place in the stock of cylinder and replace it either by one embodiment of a single camshaft bearing part on the support, either by a supplementary bearing cap in an embodiment of two parts If, in this case, the cylinder head is mounted on first without the support on the internal combustion engine, the concerned place for example for placement and tightening of cylinder head bolt and then freely accessible and It is covered by the corresponding camshaft bearing in the course of the subsequent mounting of the support with the shaft cams

Preferentemente, los cojinetes de apoyo para los cojinetes de árbol de levas pueden ser integrados, de manera conocida en sí, en las caras frontales de la culata de cilindro, mientras que los cojinetes de apoyo del lado de culata de cilindro intercalados son suprimidos y están previstos sobre el soporte. Por razones de resistencia, es posible, en su caso, que un cojinete de árbol de levas central entre estos cojinetes de árbol de levas situados entre las caras frontales sea realizado igualmente con un cojinete de apoyo sobre la culata de cilindro. Por este hecho, la culata de cilindro en sí misma y también el montaje de ésta son netamente simplificados.Preferably, the support bearings for the camshaft bearings can be integrated, so known itself, on the front faces of the cylinder head, while the bearing bearings on the cylinder head side interleaved are suppressed and are provided on the support. By reasons of resistance, it is possible, where appropriate, that a bearing of central camshaft between these camshaft bearings located between the front faces is also performed with a bearing support on cylinder head. For this fact, the cylinder head itself and also its assembly are clearly simplified.

En la medida en que, con cojinetes de árbol de levas de dos partes, se utilizan sobre el soporte varias caperuzas de cojinete o caperuzas de cojinete reagrupadas en una unidad, éstas pueden ser atornilladas al soporte por la parte de arriba o por la parte de abajo. Dado el caso, es posible también prever sistemas de fijación situados entre las caras frontales de la culata de cilindro y que proporcionan rigidez al soporte, por mediación de los cuales el soporte es atornillado además a la culata.To the extent that, with shaft bearings of two-part cams, several caps are used on the support of bearing or bearing caps regrouped in one unit, these they can be screwed to the support by the top or by the downstairs. If necessary, it is also possible to provide fixing located between the front faces of the cylinder head cylinder and that provide rigidity to the support, through which the support is also screwed to the cylinder head.

Si, según un modo de construcción particularmente ventajoso, el soporte está integrado en la tapa de válvula o está realizado de una sola pieza con éste, en este caso sistemas de fijación suplementarios pueden ser suprimidos cuando esta tapa de válvula se realiza según una configuración rígida correspondiente.Yes, according to a construction mode particularly advantageously, the support is integrated in the valve cover or is made in one piece with this one, in this case systems of Supplementary fixing can be suppressed when this cover of valve is performed according to a rigid configuration correspondent.

Un ejemplo de realización de la invención se explica a continuación de manera más detallada con otras particularidades. El dibujo esquemático representa un corte longitudinal de una culata de cilindro de un motor de combustión interna de pistón, no representado explícitamente, con la disposición de cojinetes de un árbol de levas con varios cojinetes, que están realizados en parte o en su totalidad en un soporte y tapa de válvula.An exemplary embodiment of the invention is explain below in more detail with others particularities The schematic drawing represents a cut longitudinal of a cylinder head of a combustion engine internal piston, not explicitly represented, with the Bearing arrangement of a camshaft with several bearings, which are made in part or entirely on a support and cover valve.

La culata de cilindro 10, representada en parte en un corte longitudinal para un motor de combustión interna de pistón de tres cilindros (o seis cilindros en V), es ensamblada por medio de varios tornillos de culata de cilindro 12 con un bloque-motor, no representado, del motor de combustión interna.Cylinder head 10, represented in part in a longitudinal section for an internal combustion engine of Three-cylinder piston (or six V-cylinders), is assembled by middle of several cylinder head bolts 12 with a engine block, not shown, of the engine internal combustion.

La culata de cilindro 10 comprende paredes frontales 14, 16 sobresaliente hacia arriba que, conjuntamente con las paredes laterales 18 (una sola pared lateral 18 es visible), delimitan un recinto para válvulas abierto hacia arriba.Cylinder head 10 comprises walls front 14, 16 protruding upwards that, in conjunction with the side walls 18 (a single side wall 18 is visible), delimit a valve enclosure open upwards.

Las paredes frontales 14, 16 y las paredes laterales 18 se terminan formando una brida de fijación, no representada, en un plano de separación de los cojinetes 20 para dos árboles de levas 22 (un solo árbol de levas 22 es visible).The front walls 14, 16 and the walls lateral 18 end up forming a fixing flange, not represented, in a plane of separation of the bearings 20 for two camshafts 22 (a single camshaft 22 is visible).

El soporte 24, que comprende una brida de fijación correspondiente y que comprende igualmente paredes frontales 26, 28 y paredes laterales 30, está montado sobre la brida de fijación de la culata de cilindro (plano de separación de los cojinetes 20). La pared superior 32 del soporte 24 es una pared cerrada, de tal forma que el soporte 24 forma al mismo tiempo la tapa de válvula que cierra el recinto para válvulas. La tapa de válvula o soporte 24 está atornillada a las paredes frontales 14, 16 y a las paredes laterales 18 de la culata de cilindro 10 por medio de tornillos, no representados, que están repartidos en el contorno y pasan a través de la brida de fijación no represen-
tada.The support 24, comprising a corresponding fixing flange and also comprising front walls 26, 28 and side walls 30, is mounted on the fixing flange of the cylinder head (bearing separation plane 20). The upper wall 32 of the support 24 is a closed wall, such that the support 24 simultaneously forms the valve cover that closes the valve enclosure. The valve cover or support 24 is screwed to the front walls 14, 16 and to the side walls 18 of the cylinder head 10 by means of screws, not shown, which are distributed in the contour and pass through the fixing flange do not represent
tada

Los cuatro cojinetes de árbol de levas representados, más precisamente los taladros de cojinete 34, 36, 38, 40, cuyo eje medio está situado en el plano de separación de los cojinete 20, están realizados de la manera siguiente:The four camshaft bearings represented, more precisely the bearing holes 34, 36, 38, 40, whose middle axis is located in the plane of separation of the bearing 20, are made as follows:

Los cojinetes exteriores 34, 40 están formados por cojinetes de apoyo 42, 44, integrados en las paredes frontales 14, 16 de la culata de cilindro 10, y del lado de soporte por semi-cojinetes 46, 48, integrados en las paredes frontales 26, 28; los dos cojinetes centrales 36, 38 están formados por semi-cojinetes 50, 52, que están formados en el soporte 24 y que están atornillados a las caperuzas de cojinete 56, 58 por medio de tornillos 54.The outer bearings 34, 40 are formed by support bearings 42, 44, integrated in the front walls 14, 16 of the cylinder head 10, and of the support side by semi-bearings 46, 48, integrated into the walls front 26, 28; the two central bearings 36, 38 are formed by semi-bearings 50, 52, which are formed in the bracket 24 and which are bolted to the bearing caps 56, 58 by means of screws 54.

Las caperuzas de cojinete 56, 58 - como se ve sin dificultad en el dibujo - son atornilladas por la parte de abajo y están por tanto situadas en la proximidad del recinto para válvulas de la culata de cilindro 10.The bearing caps 56, 58 - as seen without difficulty in drawing - they are screwed down the bottom and are therefore located in the vicinity of the valve enclosure of cylinder head 10.

El segundo árbol de levas 22, no visible, está dispuesto de manera idéntica sobre el plano del dibujo detrás del citado primer árbol de levas, pudiendo las caperuzas 56, 58, dado el caso, ser realizadas por duplicado y recibir de manera correspondiente los dos árboles de levas 22.The second camshaft 22, not visible, is identically arranged on the drawing plane behind the cited first camshaft, being able to cover 56, 58, given the case, be carried out in duplicate and receive corresponding the two camshafts 22.

Si el soporte 24 no es concebido en forma de tapa de válvula y, por consiguiente, es menos rígido, es entonces posible, como se representa a trazos discontinuos, moldear en el fondo 60 de la culata de cilindro 10 una pared o un pie 62 que avanza hacia arriba hasta el plano de separación de los cojinetes 20 que, en asociación con una pared correspondiente o un pie 64 correspondiente en el soporte 24, forma un sistema de fijación que, por medio de un tornillo 66, atornillado en el pie 64 desde la parte superior del soporte 24, forma con la culata de cilindro 10 un refuerzo situado en el centro del soporte 24.If the support 24 is not conceived as a cover of valve and therefore is less rigid, it is then possible, as represented by dashed lines, mold in the bottom 60 of the cylinder head 10 a wall or a foot 62 which move up to the bearing separation plane 20 which, in association with a corresponding wall or a foot 64 corresponding in the support 24, forms a fixing system that, by means of a screw 66, screwed on the foot 64 from the part upper of the support 24, forms with the cylinder head 10 a reinforcement located in the center of the support 24.

Durante la fabricación por arranque de viruta de la culata de cilindro 10 con el soporte 24, las caperuzas de cojinete 56, 58 se atornillan firmemente al soporte 24 y, a continuación, el soporte 24 es fijado sobre la culata de cilindro 10. En esta posición, se realizan los taladros de cojinete 34, 36, 38, 40 para los árboles de levas 22. A continuación, el soporte 24 es retirado de nuevo de la culata de cilindro y los árboles de levas 22 pueden así ser montados. Por otra parte, tras el montaje de las válvulas de intercambio de gas, no representadas, y de los elementos de maniobra de la válvulas correspondientes, la culata de cilindro 10 puede ser fijada sobre el bloque-motor del motor de combustión interna por medio de los tornillos de culata de cilindro 12, siendo los tornillos de culata de cilindro 12 libremente accesibles debido a la ausencia de los árboles de levas 22 y otros.During chip startup manufacturing of the cylinder head 10 with the support 24, the caps of bearing 56, 58 are screwed firmly to support 24 and, to then, the support 24 is fixed on the cylinder head 10. In this position, bearing holes 34, 36, are made. 38, 40 for camshafts 22. Then support 24 is removed again from the cylinder head and the shafts of cams 22 can thus be mounted. Moreover, after the assembly of gas exchange valves, not shown, and of the operating elements of the corresponding valves, the cylinder head cylinder 10 can be fixed on the engine block of the internal combustion engine by means of the cylinder head bolts of cylinder 12, the cylinder head bolts 12 being freely accessible due to the absence of camshafts 22 and others.

Tras el montaje de la culata de cilindro 10, el soporte 24 con los árboles de levas 22 preensamblados es entonces puesto sobre dicha superficie de ensamblaje en el plano de separación 20 y es fijado por medio de los tornillos no representados. Las superficies de fijación son en este caso realizadas evidentemente en forma de superficies de estanqueidad; por otra parte, es posible prever, de manera conocida, anillos de estanqueidad al nivel de los lugares en los cuales los árboles de levas 22 pasan a través de las paredes frontales 14, 16 y 16, 28.After mounting the cylinder head 10, the bracket 24 with pre-assembled camshafts 22 is then placed on said assembly surface in the plane of separation 20 and is fixed by means of screws not represented. The fixing surfaces are in this case obviously made in the form of sealing surfaces; on the other hand, it is possible to provide, in a known manner, rings of tightness at the level of the places in which the trees of cams 22 pass through the front walls 14, 16 and 16, 28.

Se ha de entender que el sistema de distribución de aceite de engrase para al menos los cojinetes de árbol de levas 36, 38, situados en el interior de las paredes frontales 14, 16, debe ser efectuado a través del soporte 24, debiendo los conductos de aceite de engrase correspondientes ser moldeados y/o taladrados en éste. El aceite de engrase puede ser guiado por ejemplo desde los cojinetes de árbol de levas 34, 40 por mediación de los conductos dispuestos en la pared superior 32 hacia los cojinetes de árbol de levas 36, 38 situados en el interior.It is to be understood that the distribution system of grease oil for at least camshaft bearings 36, 38, located inside the front walls 14, 16, it must be carried out through the support 24, the pipes must of corresponding grease oil to be molded and / or drilled in this. The grease oil can be guided for example from the camshaft bearings 34, 40 through the conduits arranged in the upper wall 32 towards the bearings of camshaft 36, 38 located inside.

Claims

1. Bearing arrangement for at least one camshaft (22) in the cylinder head of an internal combustion engine with valve-controlled piston, comprising several camshaft bearings (34, 40), arranged in a plane for separating the bearings (20), which includes support bearings (42, 44) on the cylinder head side and semi-bearings (46, 48) corresponding to the support bearings (42, 44) and provided on a support (24) which may be arranged on the latter, characterized in that at least one camshaft bearing (36, 38) is entirely arranged in the support (24).

2. Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the camshaft bearing (36, 38), also separated in the plane of separation (20) from the bearings, is made with a bearing cover (56, 58) separated.

3. Bearing arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the bearing cover (56, 58) is fixed to the support (24) by means of screws (54) located on the cylinder head side.

4. Bearing arrangement according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that support bearings (42, 44) are integrated in the front walls (14, 16) of the cylinder head (10).

5. Bearing arrangement according to claim 4, characterized in that all other camshaft bearings (36, 38), located between the front walls (14, 16), are fully arranged in the support (24).

6. Bearing arrangement according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the support (24) is assembled to the cylinder head (10) by means of at least one fixing system (62, 64, 66) located between the camshaft bearings (34, 40) on the front side.

7. Bearing arrangement according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the support (24) is integrated in a valve cover covering the cylinder head (10).