Brennkraftmaschine mit Nockenwellen und einer Drehwinkelverstell-Vorrichtung

Abstract

 Bei einer Brennkraftmaschine mit Nockenwellen (2, 3) und einer Vorrichtung zur relativen Drehwinkelverstellung einer (2) der Nockenwelle zu einem Antriebsrad (5), wobei die Vor­richtung einen Hydromotor (7) und eine hydraulische Pumpe (10) umfaßt, wird zur freien Kombination von Pumpe und Hydromotor vorgeschlagen, daß die Pumpe (10) vom Hydromotor (7) baulich gesondert an einem lösbar ausgebildeten Gehäu­sedeckel (8) der Brennkraftmaschine angeordnet ist und der Gehäusedeckel (8) mit Einrichtungen zur Antriebsanordnung der Pumpe mit der Auslaßventile steuernden Nockenwelle (3) versehen ist. Die Einrichtung wird in einer Ausgestal­tung der Erfindung zur Antriebsanordnung einer als Fertigteil vorgesehenen Pumpe (10) gewählt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung ein am Gehäuse­deckel der Brennkraftmaschine integriertes Teil, das zusammen mit einem an der antreibenden Nockenwelle angeordneten Teil die Pumpe bildet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit Nockenwellen und einer Vorrichtung zur relativen Drehwinkelverstellung einer der Nockenwellen zu einem Antriebsrad gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Vorgeschlagen wurde eine derartig ausgerüstete Brenn­kraftmaschine in der P 38 34 857. Hierbei sind Hydro­pumpe und Hydromotor jeweils in Flügelzellenbauart ausgeführt und baulich in einem von der Brennkraftma­schine gesonderten Gehäuse angeordnet. Da das Potential der von einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine ange­triebenen Hydropumpe durch den beschränkten Einbauraum nicht durch beliebige Wahl der Pumpengröße steigerbar ist, kann für die vorgeschlagene Vorrichtung insbeson­dere für eine einwandfreie kontinuierliche Regelung der Drehwinkelverstellung eine Grenze erreicht sein.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungs­gemäße Brennkraftmaschine derart weiterzubilden, daß ein bei kleinem Aufbau in der Funktion besonders effizienter Hydromotor - wie z. B. der in P 36 16 234 vorgeschlagene Linearmotor - mit einer bei kleinem Bauraum effizienten Pumpe auf baulich einfache Weise kombiniert werden kann.

[0004] Gelöst wird diese Aufgabe mit dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruches 1. Der Vorteil der Erfin­dung ist in der freien Wahl von Pumpe und Hydromotor zu sehen, wobei mit der Anordnung der beiden Funktions­einheiten an einem lösbaren Gehäusedeckel der Brenn­kraftmaschine der gegebene Einbauraum bestmöglich nutzbar wird.

[0005] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. So sind in den Ansprüchen 2 mit 6 Ausgestaltungen der Erfindung angegeben, wobei die jeweilige Pumpe im wesentlichen ein am Gehäusedeckel anzubringendes Fertigteil ist. Dagegen beschreiben die Ansprüche 7 und 8 eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Pumpe im wesentlichen aus am Gehäusedeckel der Brennkraftmaschine einerseits und an der antreibenden Nockenwelle andererseits integrierten Teilen gebildet ist.

[0006] Die Erfindung ist anhand zweier in der Zeichnung darge­stellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit einer Einlaß-Nockenwelle und einer zugeordneten Drehwinkelverstell-Vorrichtung mit einem hydraulischen Linearmotor und einer im wesentlichen als Fertigteil vorgesehenen, von der Auslaß-Nockenwelle angetriebenen Pumpe am lösbaren Gehäusedeckel,

Fig. 2 eine Brennkraftmaschine in abgewandelter Ausgestaltung, bei der die Pumpe im wesent­lichen aus am Gehäusedeckel der Brennkraft­maschine und an der antreibenden Auslaß-­Nockenwelle integrierten Teilen gebildet ist.

[0007] Eine nicht näher gezeigte Brennkraftmaschine 1 ist mit einer Einlaßventile steuernden Nockenwelle 2 - im weiteren Einlaß-Nockenwelle 2 - und mit einer Auslaß­ventile steuernden Nockenwelle 3 - im weiteren Auslaß-­Nockenwelle 3 ausgerüstet. Der Einlaß-Nockenwelle 2 ist eine Vorrichtung 4 zur relativen Drehwinkelverstel­lung der Einlaß-Nockenwelle 2 zu einem Antriebsrad 5 zugeordnet. Die Vorrichtung 4 umfaßt nockenwellenseitig eine Verstellanordnung 6, deren Aufbau im wesentlichen in der P 36 16 234 beschrieben ist. Der im wesentlichen in stirnseitigen Ausnehmungen der Einlaß-Nockenwelle 2 angeordneten mechanischen Verstellanordnung 6 ist eine Betätigungsanordnung 7 zugeordnet, die in einem an der Brennkraftmaschine 1 lösbar angeordneten Gehäusedeckel 8 vorgesehen ist. Die Betätigungsanordnung 7 umfaßt einen Hydromotor 9, der als aus einer Zylinder/Kolben-Einheit gebildeter Linearmotor vorgesehen ist.

[0008] Vom Hydromotor 9 baulich gesondert ist an dem lösbar ausgebildeten Gehäusedeckel 8 der Brennkraftmaschine 1 eine Pumpe 10 angeordnet, wobei die Pumpe 10 am Gehäuse­deckel 8 in einer Antriebsanordnung mit der Auslaß-­Nockenwelle 3 der Brennkraftmaschine 1 angeordnet ist. Die im wesentlichen als Fertigteil gestaltete Pumpe 10 ist über ihre Außenkontur 11 in einer Ausnehmung 12 des Gehäusedeckels 8 angeordnet, wobei die Pumpe 10 über einen Teil ihrer Außenkontur 11 mit einem Teil der Ausnehmung 12 im Gehäusedeckel 8 eine Kammer 13 für von der Pumpe 10 gefördertes Drucköl begrenzt. Die Drucköl-­Kammer 13 ist über im Gehäusedeckel 8 integrierte und mit einer ein regelbares Taktventil 14 umfassenden Regeleinrichtung verbundene Leitungen 15 mit einem Steuerraum 16 des Hydromotors 9 verbunden.

[0009] Die in die Ausnehmung 12 des Gehäusedeckels 8 einge­setzte Pumpe 10 ist mittels eines Spanndeckels 17 gesichert angeordnet. Spanndeckel 17 und Gehäusedeckel 8 weisen jeweils ein Lager 19 zur Lagerung einer einen Exzenter 20 einer Exzenterradialkolbenpumpe 10 tragenden Welle 21 auf, wobei diese Welle 21 mit der Auslaß-­Nockenwelle 3 über eine Steckanordnung 22 in antriebs­fester Verbindung steht.

[0010] Es ist aber auch denkbar, daß die den Exzenter 20 tragende Welle 21 der Exzenterradialkolbenpumpe 10 mit der Auslaß-Nockenwelle 3 einstückig verbunden ist und die Welle 21 lediglich über ein im Gehäusedeckel 8 angeordnetes Lager 19 abgestützt wird.

[0011] Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die mit der Brennkraftmaschine 1 nach Fig. 1 identischen Teile mit den gleichen Bezugsziffern belegt. Die Brennkraftma­schine 1′ nach Fig. 2 weicht von der nach Fig. 1 dadurch ab, daß ein lösbar ausgebildeter Gehäusedeckel 23 einen zur Auslaß-Nockenwelle 3 exzentrisch angeordneten, fest­stehenden Gleitring 24 einer innenbeaufschlagten Radial­kolbenpumpe 25 umfaßt, deren Rotor 26 mit den radial beweglich geführten Kolben 27 an der Auslaß-Nockenwelle 3 drehfest angeordnet ist. Weiter ist im Gehäusedeckel 23 ein Zapfen 28 fest angeordnet, der in eine im Rotor 26 der Pumpe 25 zentrisch ausgebildete Bohrung 29 gleitdichtend eingreift. Der Zapfen 28 weist von beiden Enden her angeordnete Sacklochbohrungen 30, 31 mit Kanälen zu den Kolben 27 der Pumpe 25 auf, wobei die saugseitige Sacklochbohrung 30 mit einem in der Auslaß-­Nockenwelle 3 angeordneten Schmierölkanal 32 und die druckseitige Sacklochbohrung 31 mit einer im Gehäu­sedeckel 23 integrierten Druckleitung 33 in Verbindung steht. Mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist eine in axialer Richtung kurzbauende, vom Hydromotor 9 gesondert am Gehäusedeckel 23 angeordnete Pumpe 25 erzielt.

Ansprüche

1. Brennkraftmaschine mit Nockenwellen und einer Vorrichtung zur relativen Drehwinkelverstellung einer der Nockenwellen zu einem Antriebsrad,
- wobei die Vorrichtung (4) als Betätigungsanordnung (7) einen Hydromotor (9) umfaßt, der
- in hydraulischer Verbindung mit einer von der anderen Nockenwelle (3) angetriebenen Pumpe (10, 25) steht,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Pumpe (10, 25) vom Hydromotor (9) baulich gesondert an einem lösbar ausgebildeten Gehäuse­deckel (8, 23) der Brennkraftmaschine (1) ange­ordnet ist, und
- der Gehäusedeckel (8, 23) mit Einrichtungen (Aus­nehmung 12, Gleitring 24) zur Antriebsanordnung der Pumpe (10, 25) mit der anderen Nockenwelle (Auslaß-­Nockenwelle 3) versehen ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet,
- daß der Gehäusedeckel (8) als Einrichtung eine Ausnehmung (12) zur Anordnung der Pumpe (10) über ihre Außenkontur (11) aufweist, wobei
- die Pumpe über einen Teil ihrer Außenkontur mit einem Teil der Ausnehmung (12) im Gehäusedeckel (8) eine Kammer (13) für von der Pumpe (10) gefördertes Drucköl begrenzt.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Drucköl-Kammer (13) über im Gehäusedeckel (8) integrierte und mit einer Regel­einrichtung (regelbares Taktventil 14) verbundene Leitungen (15) mit einem Steuerraum (16) des Hydro­motors (Zylinder/Kolben-Einheit 9) in Verbindung steht.

4. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Pumpe (10) in der Ausnehmung (12) des Gehäusedeckels (8) mittels eines Spanndeckels (17) gesichert angeordnet ist, und
- daß mindestens in einem der Deckel (8 bzw. 17) ein Lager (19) für ein mit der anderen Nockenwelle (3) in Antriebsverbindung stehendes Pumpenelement (Welle 21) angeordnet ist.

5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch ge­kennzeichnet,
- daß in Spanndeckel (17) und Gehäusedeckel (8) vorgesehene Lager (19) der Anordnung einer einen Exzenter (20) einer Exzenterradialkolbenpumpe (10) tragenden Welle (21) dienen, wobei
- die Welle (21) mit der anderen Nockenwelle (3) über eine Steckanordnung (22) in antriebsfester Ver­bindung steht.

6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch ge­kennzeichnet, daß das im Gehäusedeckel angeordnete Lager der Anordnung einer mit der anderen Nocken­welle einstückig verbundenen Welle für den Exzenter einer Exzenterradialkolbenpumpe dient.

7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet,
daß der Gehäusedeckel (23) als Einrichtung einen zur anderen Nockenwelle (3) exzentrisch angeord­neten, feststehenden Gleitring (24) einer innen beaufschlagten Radialkolbenpumpe (25) umfaßt, deren
- Rotor (26) mit den radial beweglich geführten Kolben (27) an der Nockenwelle (3) drehfest ange­ordnet ist.

8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch ge­kennzeichnet,
- daß ein im Gehäusedeckel (23) fest angeordneter Zapfen (28) in eine im Rotor (26) zentrisch ausge­bildete Bohrung (29) gleitdichtend eingreift, und - von beiden Enden her angeordnete Sacklochbohrungen (30, 31) mit Kanälen zu den Kolben (27) aufweist, wobei
- die saugseitige Sacklochbohrung (30) mit einem in der anderen Nockenwelle (3) angeordneten Schmieröl­kanal (32) und
- die druckseitige Sacklochbohrung (31) mit einer im Gehäusedeckel (23) integrierten Druckleitung (33) in Verbindung steht.

9. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäusedeckel (8,23) ein mit der Pumpe (10,25) in Verbindung stehender Druckspeicher angeordnet ist.

Zeichnung