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EP 1 998 024 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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23.03.2016 Patentblatt 2016/12 |
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Anmeldetag: 31.03.2008 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Brennkraftmaschine mit Zylinderkopf und Nebenaggregat sowie Verfahren zur Herstellung
einer derartigen Brennkraftmaschine
Combustion engine with cylinder head and auxiliary generator and method for manufacturing
such a combustion engine
Moteur à combustion interne doté d'une tête de cylindre et d'un agrégat auxiliaire
ainsi que procédé de fabrication d'un tel moteur à combustion interne
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Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB |
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Priorität: |
30.05.2007 DE 102007025148
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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03.12.2008 Patentblatt 2008/49 |
(73) |
Patentinhaber: Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft |
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80809 München (DE) |
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Erfinder: |
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- Krause, Matthias
09123 Chemnitz (DE)
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Entgegenhaltungen: :
DE-A1- 4 242 871 DE-A1-102007 025 148 GB-A- 525 120 US-A1- 2011 030 649
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DE-A1- 10 201 364 FR-A1- 2 966 876 GB-A- 2 140 083
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[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.
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.
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.
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).
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente