Brennkraftmaschine mit Zylinderkopf und Nebenaggregat sowie Verfahren zur Herstellung einer derartigen Brennkraftmaschine

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine umfassend einen Zylinderkopf mit Lagergassen zur Lagerung von Nockenwellen sowie wenigstens ein dem Zylinderkopf zugeordnetes Nebenaggregat. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Brennkraftmaschine.

[0002] Aus der DE 196 24 240 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit stirnseitig am Zylinderkopf, in Verlängerung der Nockenwellen angeordneten Pumpen bekannt. Die Pumpen weisen jeweils einen Flansch auf, mit dem sie am Zylinderkopf befestigt sind. So ist eine zusätzliche Trennfuge gebildet, welche gesondert abgedichtet werden muss. Außerdem ist es problematisch, die Lagergassen zur Aufnahme der Nockenwellen und die Pumpenaufnahme so genau zu bearbeiten, dass die für die Pumpe geforderten Schnittstellenvorgaben erreicht werden. Aus diesem Grunde sind gemäß der DE 196 24 240 A1 Gleitstückkupplungen vorgesehen.

[0003] Aus der DE 42 42 871 ist eine Antriebsvorrichtung für eine Flüssigkeitspumpe bekannt, wobei in einem Zylinderkopfe ein rotierendes Teil der Flüssigkeitspumpe koaxial zu einer Nockenwelle angeordnet und drehfest mit ihr verbunden ist. Der Zylinderkopfe weist eine Außenwand auf, die von der Pumpe getrennt ist,was zur Folge hat, dass diese Anordnung ein zusätzliches Element aufweist.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine eingangs genannte Brennkraftmaschine so weiterzubilden, dass zusätzliche Trennfugen vermieden werden, eine prozesssichere und hochgenaue Zuordnung von Nockenwellen und wenigstens einem Nebenaggregat gewährleistet ist und eine vereinfachte Montage sowie eine Bauteilreduktion erreicht werden können.

[0005] Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1, indem stirnseitig des Zylinderkopfes ein baulich gesondertes Lagerschild vorgesehen ist, das für das wenigstens eine Nebenaggregat zugleich eine Flanschfunktion erfüllt sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6, in dem der Zylinderkopf und das Lagerschild zunächst gesondert bearbeitet und dann zusammengefügt werden. Besonders zu bevorzugende Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Von besonderem Vorteil ist es, wenn das flanschbildende Lagerschild und ein Gehäuse des Nebenaggregats stoffschlüssig einteilig ausgestaltet sind. Alternativ können das flanschbildende Lagerschild und ein Gehäuse des Nebenaggregates kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden sein.

[0006] Vorzugsweise ist das wenigstens eine Nebenaggregat eine von einer Nockenwelle angetriebene Pumpe.

[0007] Eine besonders bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die gesonderte Bearbeitung des Lagerschilds die Herstellung einer Baugruppe Lagerschild/Nebenaggregat umfasst.

[0008] Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die einzige Figur, welche schematisch und beispielhaft einen Zylinderkopf mit Lagerschild-Pumpeneinheit zeigt, ein besonders zu bevorzugendes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

[0009] Ein Zylinderkopf 100 einer hier nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine weist zwei Lagergassen 102, 104 zur Lagerung einer Einlass- und einer Auslassnockenwelle auf. An der Stirnseite 101 des Zylinderkopfes 100 ist mit dem Zylinderkopf 100 ein baulich gesondertes Lagerschild 106 verbunden.

[0010] Vorzugsweise ist das Lagerschild 106 mit dem Zylinderkopf 100 verschraubt, in der Zeichnung angedeutet durch Bohrungen 103. Das Lagerschild 106 weist zwei Öffnungen zur weiteren Lagerung der Nockenwellen auf, wobei in der Darstellung nur eine Öffnung 108 sichtbar ist, die andere Öffnung ist von dem Gehäuse 112 einer Pumpe 110 verdeckt.

[0011] Mit dem Lagerschild 106 verbunden ist das Gehäuse 112 einer Pumpe 110. Dabei kann es sich um eine Förderpumpe, die beispielsweise als Zahnradpumpe ausgeführt sein kann, eine Hochdruckpumpe, die als Kolbenpumpe ausgebildet sein kann oder eine Unterdruckpumpe handeln. Die Pumpe kann Bestandteil eines Kraftstoffversorgungssystems der Brennkraftmaschine sein oder einen zur Bremskraftunterstützung erforderlichen Unterdruck bereitstellen. Auch wenn vorliegend in der Figur nur eine einzige, der Lagergasse 102 zugeordnete Pumpe 110 dargestellt ist, kann erfindungsgemäß selbstverständlich auch eine weitere, der Lagergasse 104 zugeordnete Pumpe vorgesehen sein.

[0012] Das Gehäuse 112 der Pumpe 110 und das Lagerschild 106 sind stoffschlüssig einteilig ausgestaltet, das Lagerschild 106 bildet zugleich einen Befestigungsflansch der Pumpe 110. Einem anderen Ausführungsbeispiel zufolge sind das Lagerschild 106 und das Gehäuse 112 der Pumpe 110 kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden, beispielsweise indem das Gehäuse 112 auf das Lagerschild 106 aufgesetzt und von innen mit dem Lagerschild 106 verschraubt wird. Zusätzlich oder alternativ können das Lagerschild 106 und das Gehäuse 112 der Pumpe 110 miteinander verklebt, verschweißt, verlötet oder verpresst werden. Gegebenenfalls ist zwischen Lagerschild 106 und Nebenaggregat 110 eine Dichtung vorzusehen.

[0013] Bei der Herstellung der Brennkraftmaschine wird zunächst der Zylinderkopf 100 ohne Lagerschild 106 und Pumpe 110 weitgehend oder sogar vollständig fertig bearbeitet. Gesondert wird eine Baugruppe Lagerschild/Nebenaggregat 106/110 hergestellt, welche dann mit dem bearbeiteten Zylinderkopf verbunden wird. Eine gemeinsame Bearbeitung von Zylinderkopf 100 und Lagerschild 106 ist nicht mehr erforderlich.

[0014] Indem das Lagerschild 106 zugleich einen Befestigungsflansch der Pumpe 110 bildet, wird ein bei bekannten Konstruktionen immer erforderlicher separater Pumpenflansch überflüssig. Auf diese Weise können Bauraum und Material eingespart werden, die Montage vereinfacht sich. Außerdem wird die Anzahl der Bauteile verringert und die Dichtung zwischen Zylinderkopf 100 und Lagerschild/Pumpe 106/110 muss nicht die Belastungen chemischer, thermischer und/oder mechanischer Art einer im weiteren Bearbeitung des Zylinderkopfes 100 und/oder des Lagerschilds 106 überstehen und kann daher gezielt den Anforderungen an die Dichtheit entsprechend angepasst werden. Die Abdichtung des Zylinderkopfes 100 kann robuster gestaltet werden.

Ansprüche

1. Brennkraftmaschine umfassend einen Zylinderkopf (100) mit Lagergassen (102, 104) zur Lagerung von Nockenwellen sowie wenigstens ein dem Zylinderkopf (100) zugeordnetes Nebenaggregat (110), dadurch gekennzeichnet, dass stirnseitig des Zylinderkopfes (100) ein baulich gesondertes Lagerschild (106) vorgesehen ist, das für das wenigstens eine Nebenaggregat (110) zugleich eine Flanschfunktion erfüllt.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flanschbildende Lagerschild (106) und ein Gehäuse (112) des Nebenaggregates (110) stoffschlüssig einteilig ausgestaltet sind.

3. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flanschbildende Lagerschild (106) und ein Gehäuse (112) des Nebenaggregates (110) kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind.

4. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Nebenaggregat (110) von einer Nockenwelle angetrieben ist.

5. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Nebenaggregat (110) eine Pumpe ist.

6. Verfahren zur Herstellung einer Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (100) und das Lagerschild (106) zunächst gesondert bearbeitet und dann zusammengefügt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gesonderte Bearbeitung des Lagerschilds (106) die Herstellung einer Baugruppe Lagerschild/Nebenaggregat (106/110) umfasst.

Claims

1. An internal combustion engine comprising a cylinder head (100) with bearing channels (102, 104) for mounting camshafts as well as at least one ancillary unit (110) associated with the cylinder head (100), characterised in that provided on the end face of the cylinder head (100) is a separately constructed end plate (106) which at the same time performs a flange function for the at least one ancillary unit (110).

2. An internal combustion engine according to claim 1, characterised in that the flange-forming end plate (106) and a casing (112) of the ancillary unit (110) are firmly bonded in one piece.

3. An internal combustion engine according to either one of the preceding claims, characterised in that the flange-forming end plate (106) and a casing (112) of the ancillary unit (110) are interconnected non-positively and/or positively.

4. An internal combustion engine according to any one of the preceding claims, characterised in that the at least one ancillary unit (110) is driven by a camshaft.

5. An internal combustion engine according to any one of the preceding claims, characterised in that the at least one ancillary unit (110) is a pump.

6. A method for producing an internal combustion engine according to any one of the preceding claims, characterised in that the cylinder head (100) and the end plate (106) are firstly machined separately and then joined together.

7. A method according to claim 6, characterised in that the separate machining of the end plate (106) comprises the production of an end plate/ancillary unit (106/110) assembly.

Revendications

1. Moteur à combustion interne comprenant une tête de cylindre (100) avec des voies de montage (102, 104) pour permettre le montage d'arbres à cames, ainsi qu'au moins un ensemble auxiliaire (110) associé à la tête de cylindre (100),
caractérisé en ce que
du côté frontal de la tête de cylindre (100), il est prévu une flasque de construction structurellement séparée (106) qui remplit simultanément la fonction de bride pour l'ensemble auxiliaire (110).

2. Moteur à combustion interne conforme à la revendication 1,
caractérisé en ce que
la flasque (106) formant une bride et un carter (112) de l'ensemble auxiliaire (110) sont réalisés en une seule pièce par une liaison par la matière.

3. Moteur à combustion interne conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la flasque (106) formant une bride et le carter (112) de l'ensemble auxiliaire (110) sont reliés par une liaison par la force et/ou par la forme.

4. Moteur à combustion interne conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'ensemble auxiliaire (110) est entraîné par un arbre à cames.

5. Moteur à combustion interne conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'ensemble auxiliaire (110) est une pompe.

6. Procédé d'obtention d'un moteur à combustion interne conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la tête de cylindre (100) et la flasque (106) sont d'abord usinées séparément puis assemblées.

7. Procédé conforme à la revendication 6,
caractérisé en ce que
l'usinage séparé de la flasque (106) comprend la fabrication d'un ensemble flasque / ensemble auxiliaire (106, 110).

Zeichnung