WO2006074498A2 - Nockenwelle für eine hubkolbenmaschine - Google Patents

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WO2006074498A2
WO2006074498A2 PCT/AT2006/000022 AT2006000022W WO2006074498A2 WO 2006074498 A2 WO2006074498 A2 WO 2006074498A2 AT 2006000022 W AT2006000022 W AT 2006000022W WO 2006074498 A2 WO2006074498 A2 WO 2006074498A2
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connecting rod
camshaft
screw
internal combustion
combustion engine
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Ewald Hundsberger
Robert Roithinger
Wilhelm Greylinger
Peter Jager
Gerhard Maier
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Avl List Gmbh
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    • F16H53/00—Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
    • F16H53/02—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams
    • F16H53/04—Adjustable cams
    • 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
    • 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
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/02—Camshafts
    • 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
    • F01L2303/00—Manufacturing of components used in valve arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H53/00—Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
    • F16H53/02—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams
    • F16H53/025—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams characterised by their construction, e.g. assembling or manufacturing features

Definitions

  • the invention relates to a camshaft for a reciprocating engine, in particular for a research internal combustion engine, which is composed of several parts. Furthermore, the invention relates to an internal combustion engine having a cylinder head releasably secured to a cylinder crankcase and at least one releasably connected to the cylinder crankcase lower bearing carrier, wherein the cylinder head, cylinder crankcase and the lower bearing carrier are connected to each other via at least one Buchankerverschraubung.
  • the invention relates to connecting rod for a reciprocating engine, in particular an internal combustion engine, which is divided in the region of a large connecting rod in a rod part and a connecting rod bearing cap, wherein the connecting rod bearing cover on both sides of a spanned by a Pleuelhochachse and a connecting rod bearing axis longitudinal center plane releasably connected via at least two connecting rod with the rod part is.
  • DE 31 22 533 Al discloses an internal combustion engine with a cylinder block which is provided with a releasably attached cylinder head.
  • the upper bearing parts of the crankshaft bearings are fixedly connected to the cylinder block by means of the cylinder block substantially in parallel and screwed into the upper part of the crankshaft bearing through-bolts, which also serve to attach the cylinder head to the cylinder block.
  • the thread of each through-bolt is screwed into a through hole of the upper bearing part, which also the thread for fixing the lower bearing Part is about separate bearing screws. Similar constructions are also known from DE 31 21 408 C2 and DD 39 667 C.
  • a built connecting rod is known.
  • a connecting rod bearing cap is connected to a split rod part via two or four screws.
  • a first rod part is connected to a second rod part via eight screws whose axes - viewed in a section transverse to the vertical axis of the connecting rod - are arranged along a circular arc.
  • the object of the invention is to avoid these disadvantages and to allow an adjustment of the camshaft in the simplest possible and time-saving manner. Another object of the invention is to reduce the manufacturing and assembly costs for the aforementioned internal combustion engine. Another object of the invention is to avoid these disadvantages and to design a connecting rod for high ignition pressures, which occupies the smallest possible space in the region of the large connecting rod eye.
  • this is achieved in that at least two parts of the camshaft are rotated against each other, wherein in the separation region of the two parts, each part has at least one mark, wherein preferably at least one mark on the circumference of at least one part is arranged.
  • a permanent marking is achieved by milled slots.
  • at least one part has a plurality of preferably arranged at equal intervals markings.
  • the holding device can be formed by at least one disc spring with at least one spring clip.
  • the parts of the camshaft are in the installed state - when the actuating device is loosened - rotated against each other. Thus, a rapid adjustment of the cam in the installed state can be done in no time.
  • the Buchankerverschraubung is secured in the lower bearing support, preferably in a first threaded bore of the lower bearing support.
  • the Switzerlanderverschraubung is made in one piece.
  • each Buchankerverschraubung is made in several parts, preferably in two parts and having at least two screws, particularly preferably a first screw of Wernerverschraubung is screwed into a first threaded hole of the lower bearing support and emanating from the cylinder head second screw Wegankerverschraubung in a second threaded bore of the first screw is screwed coaxially with the first screw.
  • the cylinder head can thus be removed from the cylinder crankcase without the lower bearing bracket must be dismantled.
  • Another advantage is that fine threads can be used to connect the two screws.
  • the second threaded bore is advantageously arranged in a screw head of the first screw, which has a mounting region, preferably formed by a hexagon socket.
  • connection between the two screws takes place in the region of the cylinder, wherein preferably the screw head of the first screw is arranged entirely in the cylinder crankcase.
  • the lower bearing carrier may be formed by separate bearing bracket or as a bearing bracket unit, as a ladder frame or as a crankcase lower part.
  • the connecting rod bearing cap is connected via at least six connecting rod with the rod part.
  • connecting rod bearing screws has the advantage that the width of the connecting rod in the region of the large connecting rod eye is relatively low and that nevertheless high forces can be transmitted. Instead of two or four screws with a large screw diameter, six connecting rod bolts with a smaller screw diameter can be used. The slight additional extension in the direction of the crankshaft axis is unproblematic in most cases.
  • the connecting rod screws are arranged symmetrically with respect to the longitudinal center plane.
  • the axes of three directly adjacent connecting rod screws - viewed in a section transverse to the connecting rod vertical axis - are arranged on a circular arc.
  • the arrangement of the connecting rod screws has the favorable effect that they can be tightened by means of an automatic torque tool.
  • the tool is designed to be rotatable about the center of a circular arc of the screws and thus can in each case tighten two opposing screws.
  • connecting rod bolts are screwed to a one-piece threaded piece.
  • the threaded piece can be omitted if the thread is specified directly in the rod part or in the connecting rod bearing cap.
  • the bearing of the heads of the connecting rod bearing screws can be done on the connecting rod bearing cap or on the rod part.
  • FIG. 1 shows a camshaft according to the invention in an oblique view.
  • FIG. 3 shows the camshaft in a section along the line III-III in Fig. 2.
  • FIG. 4 shows the camshaft in a section along the line IV-IV in Fig. 2.
  • 5 shows the camshaft together with the holding device in a side view;
  • FIG. 6 shows the camshaft in a section along the line VI - VI in Fig. 5.
  • FIG. 10 shows a connecting rod according to the invention in a front view
  • FIG. 11 shows the connecting rod in a section in the dividing plane along the line XI-XI in FIG. 10;
  • FIGS. 1 to 6 show a built-up camshaft 1 for a single-cylinder experimental internal combustion engine.
  • the camshaft 1 consists of several parts 2, 3, 4, 5, which are interconnected by an axial fastening screw 6.
  • parts 2, 3; 3, 4; 4, 5 are formed by milled slots markers 7, 8; 9, 10; 11, 12 arranged.
  • the screw 6 By loosening the screw 6, the parts 2, 3, 4, 5 can be rotated against each other. This adjustment of the parts can be done in the installed state of the camshaft.
  • the parts 2, 3, 4, 5 Is with the help of the markers 7, 8, 9, 10, 11, 12, the desired position of the parts 2, 3, 4, 5 occupied, the parts by a holding device 13, which has a disc spring 14 with a spring clip 15 against each other fixed.
  • the spring clip 15 is thereby pushed laterally over the camshaft 1, so that the disc spring 14 in two aligned opposite slots of the markers 7, 8, 9, 10, 11, 12 engages and thus a relative rotation of the two parts 2, 3; 3, 4; 4, 5 prevented.
  • the mutually facing markings have different pitches. If the parts 2, 3, 4, 5 fixed by holding devices 13, the fastening screw 6 can be tightened. After tightening the mounting screw 6, the parts 2, 3, 4, 5 are correctly connected and non-rotatably connected.
  • the parts 3, 4 have the cams 3a, 4a for not shown gas exchange valves.
  • an adjustment of the cams 3a, 4a can be realized in a time-saving and simple manner, without the camshaft 1 having to be removed, or without the need for special adjustment devices.
  • Internal combustion engine 101 has a cylinder head 102, a crankcase 103, and a lower bearing bracket 104, which is designed as a crankcase lower part in the exemplary embodiment.
  • a crankcase lower part is also referred to as a bed plate.
  • the upper bearing bracket for the crankshaft 105 is integrated with the cylinder crankcase 103.
  • the cylinder head 102, the cylinder crankcase 103 and the lower bearing bracket 104 are connected to each other via Glasankerverschraubitch 106.
  • Each Buchankerverschraubung 106 consists of two parts, namely the screws 107, 108 which are detachably connected to each other.
  • the first screw 107 is in each case screwed into a first threaded bore 109 of the lower bearing carrier 104, wherein the first screw 107 is stuck to its thread root 110 in the first threaded hole 109.
  • Each first screw 107 has in the region of the cylinder a screw head 112, in which a second threaded bore 113 is formed.
  • the second screw 108 of Switzerlandankerverschraubung 106 is screwed coaxially with the first screw 107, the second screw 108 emanating from the cylinder head 102.
  • the first screw 107 in the region of the screw head 112 has a mounting region 114 formed in the exemplary embodiment by a hexagon socket.
  • the connecting rod 201 has a rod part 202 and a connecting rod bearing cap 204 detachably connected via six connecting rod bearing bolts 203.
  • the connecting rod bearing screws 203 are arranged symmetrically with respect to a plane defined by the Pleuelrochachse 205 and the axis 206 of the connecting rod bearing 207 longitudinal center plane 208.
  • the axes 209 of the connecting rod bearing screws 203 are thereby - in the section shown in Fig. 11 viewed transversely to the Pleuelhochachse 205 - along a circular arc 210, the center M is preferably located in the longitudinal center plane 208.
  • the dividing plane 211 between the connecting rod bearing cap 204 and the rod part 202 is located in the area of the large connecting rod eye 212.
  • each case three connecting rod bearing screws 203 are screwed to a one-piece threaded piece 213, which is pressed by the connecting rod bearing screws 203 against the rod part 202.
  • connecting rod bolts 203 The use of six connecting rod bolts 203 has the advantage that the connecting rod 201 can be made relatively narrow.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nockenwelle (1) für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere für eine Forschungs-Brennkraftmaschine, welche aus mehreren Teilen (2, 3, 4, 5) zusammengesetzt ist. Um auf möglichst zeitsparende und einfache Weise eine Verstellung durchzuführen, ist vorgesehen, dass zumindest zwei Teile (2, 3; 3, 4; 4, 5) der Nockenwelle (1) gegeneinander verdrehbar sind, wobei im Trennbereich der beiden Teile (2, 3; 3, 4; 4, 5) jeder Teil zumindest eine Markierung (7, 8, 9, 10, 11, 12) aufweist.

Description

Nockenwelle für eine Hubkolbenmaschine
Die Erfindung betrifft eine Nockenwelle für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere für eine Forschungs-Brennkraftmaschine, welche aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist. Weiters betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine mit einem an einem Zylinderkurbelgehäuse lösbar befestigten Zylinderkopf und zumindest einem mit dem Zylinderkurbelgehäuse lösbar verbundenen unterer Lagerträger, wobei Zylinderkopf, Zylinderkurbelgehäuse und der unterer Lagerträger über zumindest eine Zugankerverschraubung miteinander verbunden sind. Ferner betrifft die Erfindung Pleuelstange für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere eine Brennkraftmaschine, welche im Bereich eines großen Pleuelauges in einen Stangenteil und einen Pleuellagerdeckel geteilt ist, wobei der Pleuellagerdeckel beidseits einer durch eine Pleuelhochachse und eine Pleuellagerachse aufgespannten Längsmittelebene über zumindest zwei Pleuelschrauben mit dem Stangenteil lösbar verbunden ist.
Es ist beispielsweise aus der DE 103 02 957 Al oder der DE 101 29 419 Al bekannt, eine Nockenwelle gebaut auszuführen.
Insbesondere bei Forschungs-Brennkraftmaschinen ist es wünschenswert, in möglichst kurzer Zeit an einer Nockenwelle eine Veränderung der Steuerzeiten vornehmen zu können. Bisher mussten dafür die Nockenwellen aus dem Motor ausgebaut und zum Teil in speziellen Vorrichtungen eingestellt werden. Dies ist allerdings mit einem hohen Montage- und Zeitaufwand verbunden.
Die DE 196 04 547 Al beschreibt eine Brennkraftmaschine, bei der Zylinderkopf, Kurbelgehäuse und Lagerdeckel durch Zugankerschraubverbindungen miteinander verbunden sind. Jede Schraubverbindung besteht dabei aus zwei gleichachsig zueinander angeordnete Zugankerschrauben, deren Außengewinde in korrespondierende Innengewinde von als Hülsen ausgebildeten Gegenstücken eingreifen. Die Querebenen der Hülsen sind mit Querstützen untereinander verbunden und als Bauteilverband in dem Zylinderkurbelgehäuse eingegossen.
Die DE 31 22 533 Al offenbart eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderblock, der mit einem lösbar befestigten Zylinderkopf versehen ist. Die oberen Lagerteile der Kurbelwellenlager sind mittels den Zylinderblock im Wesentlichen parallel durchsetzender und in dem oberen Teil des Kurbelwellenlagers eingeschraubter Durchgangsschrauben, die auch der Befestigung des Zylinderkopfes am Zylinderblock dienen, mit dem Zylinderblock fest verbunden. Das Gewinde jeder Durchgangsschraube ist in einer Durchgangsbohrung des oberen Lagerteiles eingeschraubt, welches auch das Gewinde zur Befestigung des unteren La- gerteiles über separate Lagerschrauben ist. Ähnliche Konstruktionen sind auch aus der DE 31 21 408 C2 und der DD 39 667 C bekannt.
Aus der US 3,903.753 A ist eine gebaute Pleuelstange bekannt. Im Bereich des großen Pleuelauges ist ein Pleuellagerdeckel über zwei oder vier Schrauben mit einem geteilten Stangenteil verbunden. Ein erster Stangenteil ist mit einem zweiten Stangenteil über acht Schrauben verbunden, deren Achsen - in einem Schnitt quer zur Hochachse der Pleuelstange betrachtet - entlang einem Kreisbogen angeordnet sind.
Durch die steigenden Zünddrücke bei Brennkraftmaschinen müssen im Bereich des großen Pleuelauges die Kurbelzapfen immer stärker ausgeführt werden, trotzdem muss das Pleueloberteil mit Kolben durch den zylindrischen Buchsen- einpass montier- bzw. demontierbar sein. Dadurch verbleibt relativ wenig Bauraum für die Anordnung von Schrauben. Durch schräg geteilte Pleuelstangen könnte dieses Problem gelöst werden. Schräg geteilte Pleuelstangen haben aber den Nachteil, dass die Schraubensacklöcher im Kraftfluss eine ungünstige Position einnehmen.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und auf möglichst einfache und zeitsparende Weise eine Verstellung der Nockenwelle zu ermöglichen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, den Herstellungs- und Montageaufwand für die eingangs genannte Brennkraftmaschine zu vermindern. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Pleuelstange für hohe Zünddrücke zu konzipieren, welche möglichst geringen Bauraum im Bereich des großen Pleuelauges einnimmt.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass zumindest zwei Teile der Nockenwelle gegeneinander verdrehbar sind, wobei im Trennbereich der beiden Teile jeder Teil zumindest eine Markierung aufweist, wobei vorzugsweise zumindest eine Markierung am Umfang zumindest eines Teiles angeordnet ist.
Eine dauerhafte Markierung wird durch eingefräste Schlitze erreicht. Um eine genaue Verstellung der Nockenwelle zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn zumindest ein Teil eine Vielzahl von vorzugsweise in gleichen Abständen angeordneten Markierungen aufweist.
Sind die Teile der Nockenwelle im gewünschten Ausmaß gegeneinander verdreht, so werden diese während des Montagevorganges vorteilhafter Weise durch eine Halteeinrichtung fixiert. Die Halteeinrichtung kann durch zumindest eine Scheibenfeder mit zumindest einer Federklammer gebildet sein. Durch die Halteeinrichtung werden die Teile der Nockenwelle lagerichtig gehalten, bis eine feste dauerhafte Verbindung, beispielsweise durch eine Befestigungseinrichtung, vorzugsweise eine axiale Befestigungsschraube, erfolgt.
Die Teile der Nockenwelle sind dabei im eingebauten Zustand - bei gelöster Be- tätigungseinrichtung - gegeneinander verdrehbar. Somit kann eine rasche Verstellung der Nocken im eingebauten Zustand in kürzester Zeit erfolgen.
Um den Herstellungs- und Montageaufwand zu verringern, ist vorgesehen, dass die Zugankerverschraubung im unteren Lagerträger, vorzugsweise in einer ersten Gewindebohrung des unteren Lagerträgers befestigt ist. Dadurch, dass Zylinderkopf, Kurbelgehäuse und unterer Lagerträger mit einer in den unteren Lagerträger eingeschraubten Zugankerverschraubung miteinander verbunden sind, können Bauteile eingespart und der Montage- und Demontageaufwand vereinfacht werden. Es ergeben sich auch wesentliche Vorteile bei der Gestaltung des Kurbelraumes, da Lagerschrauben oder Zugankerschrauben nicht vom Kurbelraum aus zugänglich sein müssen.
In einer besonders einfachen Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zugankerverschraubung einteilig ausgeführt ist.
Alternativ dazu ist es auch möglich, dass jede Zugankerverschraubung mehrteilig, vorzugsweise zweiteilig ausgeführt ist und zumindest zwei Schrauben aufweist, wobei besonders vorzugsweise eine erste Schraube der Zugankerverschraubung in einer ersten Gewindebohrung des unteren Lagerträgers eingeschraubt ist und eine vom Zylinderkopf ausgehende zweite Schraube der Zugankerverschraubung in eine zweite Gewindebohrung der ersten Schraube koaxial mit der ersten Schraube eingeschraubt ist. Der Zylinderkopf kann somit vom Zylinderkurbelgehäuse entfernt werden, ohne dass der untere Lagerträger demontiert werden muss. Ein weiterer Vorteil ist, dass zur Verbindung der beiden Schrauben Feingewinde verwendet werden können.
Die zweite Gewindebohrung ist vorteilhafter Weise in einem Schraubenkopf der ersten Schraube angeordnet, welche einen, vorzugsweise durch ein Innensechs- kant gebildeten Montagebereich aufweist. Bei der Montage kann somit die erste Schraube in Durchgangsbohrungen des Zylinderkurbelgehäuses eingesetzt und in die erste Gewindebohrung eingeschraubt werden. Nach Aufsetzen des Zylinderkopfes werden die zweiten Schrauben der Zugankerschraubverbindungen in die zweiten Gewindebohrungen der ersten Schraube eingeschraubt.
Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Verbindung zwischen den beiden Schrauben im Bereich der Zylinder erfolgt, wobei vorzugsweise der Schraubenkopf der ersten Schraube zur Gänze im Zylinderkurbelgehäuse angeordnet ist. - A -
Der untere Lagerträger kann durch separate Lagerbügel oder als Lagerbügeleinheit, als Leiterrahmen oder als Kurbelgehäuseunterteil ausgebildet sein.
Zur Einsparung von Bauraum bei hohen Zünddrucken ist vorgesehen, dass der Pleuellagerdeckel über zumindest sechs Pleuelschrauben mit dem Stangenteil verbunden ist.
Die Verwendung von sechs Pleuellagerschrauben hat den Vorteil, dass die Breite der Pleuelstange im Bereich des großen Pleuelauges relativ gering ist und dass trotzdem hohe Kräfte übertragen werden können. Anstelle von zwei bzw. vier Schrauben mit großem Schraubendurchmesser können sechs Pleuelschrauben mit geringerem Schraubendurchmesser eingesetzt werden. Die geringfügige zusätzliche Erstreckung in Richtung der Kurbelwellenachse ist in den meisten Fällen unproblematisch.
Um eine gleichmäßige Kraftübertragung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn die Pleuelschrauben symmetrisch bezüglich der Längsmittelebene angeordnet sind.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Achsen dreier unmittelbar benachbarter Pleuelschrauben - in einem Schnitt quer zur Pleuelhochachse betrachtet - auf einem Kreisbogen angeordnet sind. Die Anordnung der Pleuelschrauben hat den günstigen Effekt, dass diese mittels eines automatischen Drehmomentwerkzeuges anziehbar sind. Das Werkzeug ist dabei um den Mittelpunkt eines Kreisbogens der Schrauben drehbar ausgebildet und kann somit jeweils zwei gegenüberliegende Schrauben anziehen.
Weiters kann vorgesehen sein, dass jeweils drei benachbarte Pleuelschrauben mit einem einteiligen Gewindestück verschraubt sind. Das Gewindestück kann aber entfallen, wenn das Gewinde direkt im Stangenteil oder im Pleuellagerdeckel angeführt ist. Die Auflage der Köpfe der Pleuellagerschrauben kann am Pleuellagerdeckel oder am Stangenteil erfolgen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Nockenwelle in einer Schrägansicht;
Fig. 2 die Nockenwelle in einer Längsansicht;
Fig. 3 die Nockenwelle in einem Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 2;
Fig. 4 die Nockenwelle in einem Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 2; Fig. 5 die Nockenwelle samt Haltevorrichtung in einer Seitenansicht;
Fig. 6 die Nockenwelle in einem Schnitt gemäß der Linie VI - VI in Fig. 5;
Fig. 7 eine Haltevorrichtung in einer Schrägansicht;
Fig. 8 eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einem Schnitt;
Fig. 9 eine erste Schraube einer Zugankerverschraubung in einer Schrägansicht;
Fig. 10 eine erfindungsgemäße Pleuelstange in einer Vorderansicht;
Fig. 11 die Pleuelstange in einem Schnitt in der Teilungsebene gemäß der Linie XI - XI in Fig. 10; und
Fig. 12 die Pleuelstange in einer Schrägansicht.
Die Fig. 1 bis Fig. 6 zeigen eine gebaute Nockenwelle 1 für eine Ein-Zylinder-Ver- suchs-Brennkraftmaschine. Die Nockenwelle 1 besteht aus mehreren Teilen 2, 3, 4, 5, welche durch eine axiale Befestigungsschraube 6 miteinander verbunden sind. Im Teilungsbereich von jeweils zwei Teilen 2, 3; 3, 4; 4, 5 sind durch eingefräste Schlitze gebildete Markierungen 7, 8; 9, 10; 11, 12 angeordnet. Durch Lösen der Schraube 6 können die Teile 2, 3, 4, 5 gegeneinander verdreht werden. Diese Verstellung der Teile kann im eingebauten Zustand der Nockenwelle erfolgen.
Ist mit Hilfe der Markierungen 7, 8, 9, 10, 11, 12 die gewünschte Position der Teile 2, 3, 4, 5 eingenommen, so werden die Teile durch eine Haltevorrichtung 13, welche eine Scheibenfeder 14 mit einer Federklammer 15 aufweist, gegeneinander fixiert. Die Federklammer 15 wird dabei seitlich über die Nockenwelle 1 geschoben, so dass die Scheibenfeder 14 in zwei fluchtend gegenüberliegende Schlitze der Markierungen 7, 8, 9, 10, 11, 12 einrastet und somit eine relative Drehung der beiden Teile 2, 3; 3, 4; 4, 5 verhindert. Um sicherzustellen, dass sich in jeder möglichen Verdrehlage zumindest zwei Schlitze fluchtend gegenüberstehen, weisen die einander zugewandten Markierungen unterschiedliche Teilungen auf. Sind die Teile 2, 3, 4, 5 durch Haltevorrichtungen 13 fixiert, so kann die Befestigungsschraube 6 festgezogen werden. Nach Festziehen der Befestigungsschraube 6 sind die Teile 2, 3, 4, 5 lagerichtig und unverdrehbar miteinander verbunden.
Die Teile 3, 4 weisen die Nocken 3a, 4a für nicht weiter dargestellte Gaswechselventile auf. Durch die Nockenwelle 1 kann auf zeitsparende und einfache Weise eine Verstellung der Nocken 3a, 4a realisiert werden, ohne dass die Nockenwelle 1 ausgebaut werden muss, bzw. ohne dass spezielle Vorrichtungen zu Einstellung erforderlich sind.
Die Brennkraftmaschine 101 weist einen Zylinderkopf 102, ein Kurbelgehäuse 103 und einen, im Ausführungsbeispiel als Kurbelgehäuseunterteil ausgebildeten unteren Lagerträger 104 auf. Ein derartiger Kurbelgehäuseunterteil wird auch als Bed Plate bezeichnet. Der obere Lagerträger für die Kurbelwelle 105 ist in das Zylinderkurbelgehäuse 103 integriert.
Der Zylinderkopf 102, das Zylinderkurbelgehäuse 103 und der untere Lagerträger 104 sind über Zugankerverschraubungen 106 miteinander verbunden. Jede Zugankerverschraubung 106 besteht aus zwei Teilen und zwar den Schrauben 107, 108, welche lösbar miteinander verbunden sind.
Die erste Schraube 107 ist jeweils in eine erste Gewindebohrung 109 des unteren Lagerträgers 104 eingeschraubt, wobei die erste Schraube 107 an seinem Gewindegrund 110 in der ersten Gewindebohrung 109 festsitzt.
Mit Bezugszeichen 111 sind Durchgangsbohrungen zur Aufnahme der ersten Schraube 107 der Zugankerverschraubungen 106 im Zylinderkurbelgehäuse 103 bezeichnet.
Jede erste Schraube 107 weist im Bereich der Zylinder einen Schraubenkopf 112 auf, in welchen eine zweite Gewindebohrung 113 eingeformt ist. In die zweite Gewindebohrung 113 ist die zweite Schraube 108 der Zugankerverschraubung 106 koaxial mit der ersten Schraube 107 eingeschraubt, wobei die zweite Schraube 108 vom Zylinderkopf 102 ausgeht. Zur Montage weist die erste Schraube 107 im Bereich des Schraubenkopfes 112 einen, im Ausführungsbeispiel durch eine Innensechskant gebildeten Montagebereich 114 auf.
Durch Festziehen der zweiten Schrauben 108 werden Zylinderkopf 102, Zylinderkurbelgehäuse 103 und unterer Lagerträger 104 fest miteinander verbunden.
Die Pleuelstange 201 weist einen Stangenteil 202 und einen lösbar über sechs Pleuellagerschrauben 203 mit diesem verbundenen Pleuellagerdeckel 204 auf. Die Pleuellagerschrauben 203 sind symmetrisch bezüglich einer durch die Pleuelhochachse 205 und die Achse 206 des Pleuellagers 207 aufgespannten Längsmittelebene 208 angeordnet. Die Achsen 209 der Pleuellagerschrauben 203 befinden sich dabei - im in Fig. 11 dargestellten Schnitt quer zur Pleuelhochachse 205 betrachtet - entlang eines Kreisbogens 210, dessen Mittelpunkt M vorzugsweise sich in der Längsmittelebene 208 befindet. Die Teilungsebene 211 zwischen dem Pleuellagerdeckel 204 und dem Stangenteil 202 befindet sich im Bereich des großen Pleuelauges 212.
Wie insbesondere aus der Fig. 12 ersichtlich ist, sind jeweils drei Pleuellagerschrauben 203 mit einem einteiligen Gewindestück 213 verschraubt, welches durch die Pleuellagerschrauben 203 gegen den Stangenteil 202 gepresst wird.
Die Verwendung von sechs Pleuelschrauben 203 hat den Vorteil, dass die Pleuelstange 201 relativ schmal gebaut werden kann.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H E
1. Nockenwelle (1) für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere für eine For- schungs-Brennkraftmaschine, welche aus mehreren Teilen (2, 3, 4, 5) zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Teile (2, 3; 3, 4; 4, 5) der Nockenwelle (1) gegeneinander verdrehbar sind, wobei im Trennbereich der beiden Teile (2, 3; 3, 4; 4, 5) jeder Teil zumindest eine Markierung (7, 8, 9, 10, 11, 12) aufweist.
2. Nockenwelle (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Markierung (7, 8, 9, 10, 11, 12) am Umfang zumindest eines Teiles angeordnet ist.
3. Nockenwelle (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Markierung (7, 8, 9, 10, 11, 12) durch einen vorzugsweise eingefrästen Schlitz gebildet ist.
4. Nockenwelle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil (2, 3, 4, 5) eine Vielzahl von vorzugsweise in gleichen Abständen angeordneten Markierungen (7, 8, 9, 10, 11, 12) aufweist.
5. Nockenwelle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (2, 3, 4, 5) der Nockenwelle (1) durch vorzugsweise zumindest eine axiale Befestigungsschraube (6) gebildete Befestigungseinrichtung miteinander fest verbindbar sind.
6. Nockenwelle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (2, 3, 4, 5) der Nockenwelle (1) während des Montagevorganges durch eine Halteeinrichtung fixierbar sind.
7. Nockenwelle (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (13) zumindest eine Scheibenfeder (14) aufweist, welche vorzugsweise auf einer Federklammer (15) angeordnet ist.
8. Nockenwelle (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (2, 3, 4, 5) der Nockenwelle (1) im eingebauten Zustand - bei gelöster Betätigungseinrichtung - gegeneinander verdrehbar sind.
9. Brennkraftmaschine (101) mit einem an einem Zylinderkurbelgehäuse (103) lösbar befestigten Zylinderkopf (102) und zumindest einem mit dem Zylinderkurbelgehäuse (103) lösbar verbundenen unteren Lagerträger (104), wobei Zylinderkopf (102), Zylinderkurbelgehäuse (103) und der untere Lagerträger (104) über zumindest eine Zugankerverschraubung (106) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugankerverschraubung (106) im unteren Lagerträger (104), vorzugsweise in einer ersten Gewindebohrung (109) des unteren Lagerträgers (104) befestigt ist.
10. Brennkraftmaschine (101) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugankerverschraubung (106) einteilig ausgeführt ist.
11. Brennkraftmaschine (101) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zugankerverschraubung (106) mehrteilig, vorzugsweise zweiteilig ausgeführt ist und zumindest zwei Schrauben (107, 108) aufweist.
12. Brennkraftmaschine (101) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schraube (107) der Zugankerverschraubung (106) in einer ersten Gewindebohrung (109) des unteren Lagerträgers (104) eingeschraubt ist und eine vom Zylinderkopf (102) ausgehende zweite Schraube (108) der Zugankerverschraubung (106) in eine zweite Gewindebohrung (113) der ersten Schraube (107) koaxial mit der ersten Schraube (107) eingeschraubt ist.
13. Brennkraftmaschine (101) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gewindebohrung (113) in einem Schraubenkopf (112) der ersten Schraube (107) angeordnet ist, wobei vorzugsweise der Schraubenkopf (112) einen Montagebereich (114) aufweist, welcher besonders vorzugsweise durch einen Innensechskant gebildet ist.
14. Brennkraftmaschine (101) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der ersten und der zweiten Schraube (107, 108) mittels eines Feingewindes erfolgt.
15. Brennkraftmaschine (101) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den beiden Schrauben (107, 108) im Bereich der Zylinder erfolgt, wobei vorzugsweise der Schraubenkopf (112) der ersten Schraube (107) zur Gänze im Kurbelgehäuse (103) angeordnet ist.
16. Brennkraftmaschine (101) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Lagerträger (104) durch einen Leiterrahmen, zumindest einem Lagerbügel, eine Lagerbügeleinheit oder Kurbelgehäuseunterteil gebildet ist.
17. Pleuelstange (201) für eine Hubkolbenmaschine, insbesondere eine Brennkraftmaschine, welche im Bereich eines großen Pleuelauges (212) in einen Stangenteil (202) und einen Pleuellagerdeckel (204) geteilt ist, wobei der Pleuellagerdeckel (204) beidseits einer durch eine Pleuelhochachse (205) und eine Pleuellagerachse (206) aufgespannten Längsmittelebene (208) über zumindest zwei Pleuelschrauben (203) mit dem Stangenteil (202) lösbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Pleuellagerdeckel (204) über zumindest sechs Pleuelschrauben (203) mit dem Stangenteil (202) verbunden ist.
18. Pleuelstange (201) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelschrauben (203) symmetrisch bezüglich der Längsmittelebene (208) angeordnet sind.
19. Pleuelstange (201) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen dreier unmittelbar benachbarter Pleuelschrauben (203) - in einem Schnitt quer zur Pleuelhochachse (205) betrachtet - auf einem Kreisbogen angeordnet sind.
20. Pleuelstange (201) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils drei benachbarte Pleuelschrauben (203) mit einem einteiligen Gewindestück (213) verschraubt sind.
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