[0001] Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkurbelgehäuse und
einem Zylinderkopf, der mit dem Zylinderkurbelgehäuse durch Schrauben verbunden ist.
[0002] Bei bekannten Brennkraftmaschinen dieser Art erfolgt die Befestigung des Zylinderkopfes
am Zylinderkurbelgehäuse entweder zumeist durch Sechskantschrauben oder durch in das
Zylinderkurbelgehäuse eingeschraubte Stiftschrauben, wobei die Schraubenköpfe bzw.
die Muttern über Beilagscheiben an einer Planfläche des Zylinderkopfes anliegen. Bei
Brennkraftmaschinen mit vier oder mehr Ventilen pro Zylinder und relativ kleiner Zylinderbohrung
ist jedoch diese Art der Befestigung des Zylinderkopfes am Zylinderkurbelgehäuse oftmals
problematisch, da insbesondere bei Verwendung von Ventilen mit Tassenstösseln kein
ausreichender Platz für die Unterbringung der Auflageflächen für die Schraubenköpfe
bzw. Muttern an den üblichen Stellen vorhanden ist. Man muß daher einen Kompromiß
hinsichtlich der Anordnung der Zylinderkopfschrauben und der Ventile bzw. deren Gaswechselkanäle
eingehen.
[0003] Eine derartige Brennkraftmaschine ist mit DE-PS 36 20 090 beschrieben. Bei dieser
erstrecken sich die Schrauben jeweils durch eine Bohrung im Zylinderkopf und sind
in eine Gewindebohrung des Zylinderkurbelgehäuses eingeschraubt. Um auch dann eine
brauchbare Anordnung der Schraubverbindung zwischen Zylinderkopf und Zylinderkurbelgehäuse
zu ermöglichen, wenn die Zylinder eine verhältnismäßig kleine Bohrung haben und pro
Zylinder vier oder mehr Ventile vorgesehen sind, werden hier Differentialschrauben
mit zwei Gewindeabschnitten vorgeschlagen, von denen der erste Abschnitt einen größeren
Außendurchmesser und eine kleinere Steigung als der zweite Abschnitt hat und daß in
der Bohrung des Zylinderkopfes ein dem ersten Abschnitt entsprechendes Innengewinde
sowie in einer Gewindebohrung des Zylinderkurbelgehäuses ein dem zweiten Gewindeabschnitt
entsprechendes Gewinde vorgesehen ist. Die Anwendung von Differentialschrauben erfordert
jedoch eine genaue Zuordnung der Gewindegänge beider Differentialgewinde, damit ein
gleichmäßiges Tragen der Gewinde gewährleistet ist. Dazu sind entweder fertigungstechnische
Mehraufwendungen erforderlich oder aber es wird eines der beiden Gewinde in eine axial
verstellbare Gewindehülse geschnitten, die z. B. im Zylinderkopf in ein entsprechendes
Gewinde eingesetzt ist. Die Bereitstellung dieser Gewindebüchse sowie deren Montage
und Justierung ist jedoch ein zusätzlicher Aufwand. Ein weiterer Nachteil einer Brennkraftmaschine
dieser Art besteht darüberhinaus darin, daß in jedem Falle die Differentialschrauben
von der Zylinderkopfoberseite für das Ansetzen eines Werkzeuges zugänglich sein müssen,
so daß dafür Raum frei bleiben muß. Ebenso muß die Gewindebohrung im Zylinderkopf
durchgängig gestaltet sein. Damit wird auch hier die freie Gestaltungsmöglichkeit
der angrenzenden Bauteile wie Nockenwellen und deren Lager, Ventilführungen, Ventilbetätigungselemente,
Ein- und Auslaßkanalführung sowie Wassermantel eingeschränkt.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Mängel zu beseitigen.
[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die den Zylinderkopf mit dem
Zylinderkurbelgehäuse verbindenden Schrauben als vom Zylinderkurbelgehäuse ausgehende
Zuganker ausgebildet sind und das Zylinderkurbelgehäuse durchdringend mit einem Gewinde
von unten in Gewindebutzen des Zylinderkopfes eingeschraubt sind.
[0006] Dabei können die die Zuganker bildenden Schrauben an einer Anlagefläche des Zylinderkurbelgehäuses
entweder mit einem Kopf versehen oder mit einem Gewinde und einer darauf aufgeschraubten
Mutter ausgerüstet sein.
[0007] Vorteilhafterweise befindet sich die Anlagefläche des Zylinderkurbelgehäuses an den
Kurbelwellenlagerdeckeln und die als Zuganker ausgebildeten Schrauben halten somit
auch die Kurbelwellenlagerdeckel auf den Lagerböcken.
[0008] Es ist zwar bekannt, den Zylinderkopf mit Durchgangsschrauben, welche bis zu den
Kurbelwellenlagerdeckeln reichen, auf dem Zylinderkurbelgehäuse zu befestigen (DE
31 21 605), jedoch werden hier die Durchgangsschrauben von der Kopfseite, d. h. von
oben her, eingeführt und lediglich bis zu oberen Lagerbügeln der Kurbelwelle geführt
und dort eingeschraubt. Damit kann gegenüber üblichen Zylinderkopfschrauben bei der
Gestaltung der am Zylinderkopf eng beieinander liegenden Bauteile kein Vorteil erzielt
werden.
[0009] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung näher
beschrieben. Die Zeichnung zeigt eine Brennkraftmaschine im Schnitt.
[0010] Ein Zylinderblock 1 sitzt auf einem Kurbelgehäuse 2 auf und bildet mit diesem gemeinsam
ein Zylinderkurbelgehäuse 3. Das Zylinderkurbelgehäuse 3 ist nach oben mit einem Zylinderkopf
4 abgeschlossen. Im Zylinderblock 1 befinden sich Zylinder 5, in welchen Kolben 6
dichtend gleiten und zum Zylinderkopf 4 jeweils einen Brennraum 7 abgrenzen. Im Bereich
des Arbeitsweges der Kolben 6 ist der Zylinderblock 1 mit Wasserräumen 8 zur Kühlung
versehen. Die Kolben 6 sind mittels Pleuelstangen 9 an einer Kurbelwelle 10 angelenkt,
welche sich im Kurbelgehäuse 2 befindet und in Kurbelwellenlagern 11 gelagert ist.
Die Kurbelwellenlager 11 sind jeweils durch einen Lagerbock 12 und einen Kurbelwellenlagerdeckel
13 mit dem Zylinderkurbelgehäuse 3 fest verbunden. Das Zylinderkurbelgehäuse 3 ist
nach unten durch eine nicht dargestellte Ölwanne abgeschlossen. Im Zylinderkopf 4
sind zwei Nockenwellen 14 und 15 gelagert, welche mit Steuernocken 16 auf Tassenstössel
17 zur Betätigung von Ventilen 18 einwirken. Zu jedem der Ventile 18 führt jeweils
ein Gaswechselkanal 19. Für jeden Brennraum 7 ist im Zylinderkopf 4 ein senkrechter
Schacht für eine Zündkerze oder ein Einspritzelement vorgesehen. Ölräume 20 sind erforderlich,
um das für die Schmierung und Kühlung der bewegten Teile erforderliche Öl zu- und
wieder abführen zu können. Schließlich sind Kanäle 21 zur Führung von Kühlflüssigkeit
vorgesehen.
[0011] Der Zylinderkopf 4 ist mit dem Zylinderblock 1 durch Schrauben 22 verbunden, die
von der Zylinderblockseite her in den Zylinderkopf 4 mit einem Gewinde 25 in relativ
kurze Gewindebutzen 23 eingeschraubt sind. Die Gewindebutzen 23 sind ohne Probleme
unterhalb der Nockenwellen 14, 15 unterzubringen. Die Schrauben 22 erstrecken sich
durch das Zylinderkurbelgehäuse 3 und stützen sich an den Kurbelwellenlagerdeckeln
13 mit einem Schraubenkopf bzw. einer aufgeschraubten Mutter 24 ab. Die Schrauben
22 können somit auch als Stehbolzen in den Zylinderkopf 3 eingesetzt sein. Nach Aufsetzen
des Zylinderkopfes 4 gemeinsam mit diesen Stehbolzen auf das Zylinderkurbelgehäuse
3 sind dann die Muttern 24 auf ein Gewinde der als Stehbolzen ausgebildeten Schraube
22 aufgeschraubt. Die Schrauben 22 sind vorzugsweise als Dehnschrauben gestaltet und
halten somit das Zylinderkurbelgehäuse 3, das aus dem Zylinderblock 1 und dem Kurbelgehäuse
2 besteht, die an den Lagerböcken 12 des Kurbelgehäuses 2 anliegenden Kurbelwellenlagerdeckeln
13 sowie den Zylinderkopf 4 und einer definierten Kraft zusammen.
[0012] Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei einer erfindungsgemäßen
Brennkraftmaschine der Zylinderkopf 4 auch dann komplett vormontierbar ist, wenn für
jeden Zylinder 5 vier oder auch mehr Ventile 18, die zueinander zur Erzielung einer
optimalen Brennraumform auch noch einen Ventilwinkel zwischen 28 ° und mehr als 40
° einschließen können, sowie zwei Nockenwellen 14, 15 für die Betätigung der Ventile
18 vorgesehen sind und für die Ölräume 20 sowie die Kanäle 21 der Kühlflüssigkeit
Raum beansprucht ist. Dies ist deshalb möglich, weil für die Befestigung des Zylinderkopfes
4 nicht mehr wie bisher von oben her Raum für die Zugänglichkeit von oben einzuführender
Zylinderkopfschrauben erforderlich ist. Denn gerade in den dafür erforderlichen Bereichen
liegen bei den üblichen Abmessungen der Bauteile die Nockenwellen über den sonst erforderlichen
Zylinderkopfschrauben. Bei einer Brennkraftmaschine nach der vorliegenden Erfindung
kann die Nockenwelle 14 direkt oberhalb der den Zylinderkopf 4 haltenden Schrauben
22 fertig vormontiert sein, ohne daß Probleme bei der Montage auftreten. Die das Gewinde
25 der Schrauben 22 aufnehmenden Gewindebutzen 23 finden unterhalb der Nockenwellen
14, 15 Raum und müssen von oben nicht mehr erreichbar sein. Auch sind die für Zylinderkopfschrauben
üblicher Art erforderlichen Schraubenpfeifen nicht mehr erforderlich, welche sich
bis in den oberen Bereich des Zylinderkopfes erstrecken und die optimale Gestaltung
der Gaswechselkanäle sowie der Ventilbetätigungselemente behindern.
[0013] Die Erfindung ist auch für eine Brennkraftmaschine mit nur einer obenliegenden Nockenwelle
anwendbar, ebenso wie für eine solche mit nur zwei Ventilen pro Zylinder.
1. Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkurbelgehäuse und einem Zylinderkopf, der mit
dem Zylinderkurbelgehäuse durch Schrauben verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (22) als vom Zylinderkurbelgehäuse (3) ausgehende Zuganker ausgebildet
sind und das Zylinderkurbelgehäuse (3) durchdringend mit einem Gewinde (25) von unten
in Gewindebutzen (23) des Zylinderkopfes (4) eingeschraubt sind.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zuganker bildenden Schrauben (22) an einer Anlagefläche des Zylinderkurbelgehäuses
(3) mit einem Schraubenkopf aufliegen.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zuganker bildenden Schrauben (22) an einer Anlagefläche des Zylinderkurbelgehäuses
(3) mit einer auf die Schrauben (22) aufgeschraubten Mutter (24) aufliegen.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche des Zylinderkurbelgehäuses (3) durch die Kurbelwellenlagerdeckel
(13) gebildet sind.
