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(11) |
EP 0 978 644 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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13.04.2005 Patentblatt 2005/15 |
| (22) |
Anmeldetag: 20.07.1999 |
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Brennkraftmaschine
Internal combustion engine
Moteur à combustion interne
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Benannte Vertragsstaaten: |
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BE DE FR GB |
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Priorität: |
06.08.1998 DE 19835593
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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09.02.2000 Patentblatt 2000/06 |
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Patentinhaber: AUDI AG |
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85045 Ingolstadt (DE) |
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Erfinder: |
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- Pickhard, Heinz
85072 Eichstätt (DE)
- Bandel, Clemens
85049 Ingolstadt (DE)
- Stemmer, Xaver
85084 Reichertshofen (DE)
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| (74) |
Vertreter: Le Vrang, Klaus |
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AUDI AG,
Patentabteilung 85045 Ingolstadt 85045 Ingolstadt (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 372 587 GB-A- 335 369
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DE-A- 3 000 129
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 691 (M-1731), 26. Dezember 1994 (1994-12-26)
& JP 06 272613 A (YAMAHA MOTOR CO LTD), 27. September 1994 (1994-09-27)
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 091 (M-679), 24. März 1988 (1988-03-24) &
JP 62 228649 A (NIPPON DENSO CO LTD), 7. Oktober 1987 (1987-10-07)
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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 vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Zylindergrundgehäuse,
einem Zylinderkopfgehäuse und einer Zylinderkopfhaube, wobei das Zylinderkopfgehäuse
und die Zylinderkopfhaube mittels erster Befestigungselemente aneinander befestigt
sind und das Zylindergrundgehäuse und das Zylinderkopfgehäuse mittels zweiter Befestigungselemente
aneinander befestigt sind.
[0002] Derartige Brennkraftmaschinen sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Bei
diesen Brennkraftmaschinen ist es jedoch von Nachteil, dass das Zylindergrundgehäuse,
das Zylinderkopfgehäuse und die Zylinderkopfhaube stets in fest vorgegebener Reihenfolge
nacheinander montiert bzw. demontiert werden müssen.
[0003] Aus der JP-A-06 272 613 ist eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der das Zylindergrundgehäuse
und das Zylinderkopfgehäuse über Öffnungen in der Zylinderkopfhaube miteinander verschraubt
sind. Die dafür notwendigen Schrauben werden durch Aussparungen in den Lagerblöcken
einer Nockenwelle sowie durch Bohrungen in dieser Nockenwelle hindurchgeführt.
[0004] Der wesentliche Nachteil dieser Anordnung besteht neben der durch die Bohrungen reduzierten
Festigkeit der Nockenwelle darin, dass die Aussparungen in den Lagerblöcken beim Betrieb
der Brennkraftmaschine zu einem hohen Verlust an Schmiermittel in den Lagerblöcken
führen. Um dies zu vermeiden werden die Öffnungen in der Zylinderkopfhaube durch spezielle
Schrauben verschlossen, die gleichzeitig die Aussparungen in den Lagerblöcken verschließen.
[0005] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine verbesserte Brennkraftmaschine zu konzipieren, bei welcher die Montage und Demontage
des Zylindergrundgehäuses, des Zylinderkopfgehäuses und der Zylinderkopfhaube unabhängig
von einer vorgegebenen Reihenfolge erfolgen kann, und die Vorteile bei den Kosten,
bei der Herstellung und bei der Montage aufweist.
[0006] Gelöst wird die Aufgabe durch eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1. Indem die zweiten Befestigungselemente durch Öffnungen in der Zylinderkopfhaube
hindurch einsteck- und montierbar bzw. demontier- und herausnehmbar sind, kann das
Montieren und Demontieren der einzelnen Komponenten unabhängig von einer vorgegebenen
Reihenfolge stattfinden. Dies hat bei der Montage der Brennkraftmaschine den Vorteil,
dass das Zylinderkopfgehäuse und die Zylinderkopfhaube vormontiert und anschließend
an dem Zylindergrundgehäuse angebracht werden können, was Zeit und Kosten spart. Und
bei der Demontage der Brennkraftmaschine hat dies den Vorteil, dass die einzelnen
Komponenten auch nur soweit wie nötig auseinander genommen werden müssen, da das Zylinderkopfgehäuse
und die Zylinderkopfhaube als eine Einheit verbleiben können, was eine wesentliche
Erleichterung bedeutet.
Dabei bilden das Zylinderkopfgehäuse und die Zylinderkopfhaube zusammen eine Anzahl
von zweiteiligen Lagerblöcken für wenigstens eine Nockenwelle. Bei der Montage und
Demontage von miteinander verbundenem Zylinderkopfgehäuse und Zylinderkopfhaube auf
dem Zylindergrundgehäuse, muss besonderes Augenmerk darauf gerichtet werden, dass
sich die Nockenwelle in der jeweils richtigen Montagestellung befindet, damit das
einwandfreie Zusammenspiel von Gaswechselventilen und Kolben der Brennkraftmaschine
gewährleistet ist.
Die Öffnungen in der Zylinderkopfhaube der Brennkraftmaschine sind im Bereich zwischen
zwei benachbarten Lagerblöcken einer Nockenwelle angeordnet. Somit können die Öffnungen
in günstiger Weise in der Zylinderkopfhaube angeordnet werden und die durch sie hindurchgeführten
Befestigungselemente in bewährter Form ein Rechteck um die einzelnen Zylinderbohrungen
in Zylinderkopfgehäuse und Zylindergrundgehäuse aufspannen.
Zweckmäßig fluchten die Öffnungen in der Zylinderkopfhaube mit Aufnahmen für die zweiten
Befestigungselemente im Zylinderkopfgehäuse und im Zylindergrundgehäuse. Dadurch können
Schrauben oder Muttern, welche üblicherweise für die Befestigung des Zylinderkopfgehäuses
verwendet werden, besonders einfach eingesteckt und montiert bzw. demontiert und herausgenommen
werden.
[0007] Vorteilhaft sind in die Öffnungen in der Zylinderkopfhaube zylindrische Führungsabschnitte
eingesetzt. Diese Führungsabschnitte erleichtern es, die Aufnahmen im Zylinderkopfgehäuse
und im Zylindergrundgehäuse mittels der zweiten Befestigungselemente zu erreichen.
[0008] Besonders vorteilhaft sind die Führungsabschnitte mittels Verstärkungen an die Zylinderkopfhaube
angebunden. Damit sind die Führungsabschnitte zuverlässig an die Zylinderkopfhaube
angebunden, so dass sie auch Querkräften, die gegebenenfalls mittels der zweiten Befestigungselemente
aufgebracht werden, standhalten.
[0009] Die Öffnungen in der Zylinderkopfhaube sollten so dimensioniert sein, dass durch
sie ein Werkzeug zum Einstecken, Montieren bzw. Demontieren und Herausnehmen der zweiten
Befestigungselemente einführbar ist. Damit können zum Beispiel Schrauben oder Muttern,
die zur Befestigung von lindergrundgehäuse und Zylinderkopfgehäuse dienen, mittels
eines Steckschlüssels mit Magnethalterung gehandhabt werden, wobei der Außendurchmesser
des Steckschlüssels zwangsläufig größer ist als der Außendurchmesser der Schrauben
oder Muttern.
[0010] Gemäß einer besonderen Ausführung der Erfindung ist in dem Zylinderkopfgehäuse und/oder
in der Zylinderkopfhaube wenigstens eine weitere Öffnung vorgesehen, durch welche
die Stellung der wenigstens einen Nockenwelle kontrollier- und/oder arretierbar ist.
Damit kann auch bei fest miteinander verbundenem Zylinderkopfgehäuse und Zylinderkopfhaube
stets kontrolliert werden, in welcher Stellung sich die Nockenwelle bzw. die davon
gesteuerten Gaswechselventile gerade befinden und/oder können die Nockenwelle bzw.
die Gaswechselventile in einer bestimmten Stellung arretiert werden, so dass die Montage
von miteinander verbundenem Zylinderkopfgehäuse und Zylinderkopfhaube auf dem Zylindergrundgehäuse
stets unter definierten Bedingungen möglich ist.
[0011] Schließlich sollten die Öffnungen in der Zylinderkopfhaube mittels Abdeckkappen von
außen verschließbar sein. Denn dadurch wird eine Verschmutzung des in dem Zylinderkopfgehäuse
und in der Zylinderkopfhaube gelagerten Ventiltriebs sowie ein Austritt von Schmieröl
aus der Brennkraftmaschine vermieden. Die Abdeckkappen können in besonders preisgünstiger
Weise aus Kunststoff hergestellt und einfach in oder auf die Öffnungen in der Zylinderkopfhaube
gesteckt werden.
[0012] Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die
nachfolgende Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in vereinfachter Darstellung;
und
- Figur 2
- eine geschnittene Ansicht der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine entlang der Linie
I-I' aus Figur 1.
[0013] In der Figur 2 ist eine Brennkraftmaschine mit einem Zylindergrundgehäuse 1, einem
Zylinderkopfgehäuse 2 und einer Zylinderkopfhaube 3 dargestellt.
[0014] Dabei ist das Zylinderkopfgehäuse 2 und die Zylinderkopfhaube 3 mittels erster Befestigungselemente
4 aneinander befestigt und ist das Zylindergrundgehäuse 1 und das Zylinderkopfgehäuse
2 mittels zweiter Befestigungselemente 5 aneinander befestigt. Die ersten und zweiten
Befestigungselemente 4, 5 sind jeweils als Schrauben ausgebildet. Denkbar wäre aber
auch, dass die ersten und zweiten Befestigungselemente 4, 5 als Muttern ausgebildet
sind und mit Stehbolzen zusammenwirken.
[0015] Die ersten Befestigungselemente 4 sind teilweise über den Umfang der Zylinderlcopfhaube
3 verteilt angeordnet, um die Zylinderkopfhaube 3 und das Zylinderkopfgehäuse 2 miteinander
zu verbinden und teilweise so angeordnet, dass sie die Lagerdeckel 6 in der Zylinderkopfhaube
3 und die Lagerschalen 7 in dem Zylinderkopfgehäuse 2 miteinander verbinden, um zwei
obenliegende parallele Nockenwellen 8, welche eine Anzahl von Gaswechselventilen 9
der Brennkraftmaschine steuern, zu lagern.
[0016] Die zweiten Befestigungselemente 5 sind um den bzw. die Zylinder 10 der Brennkraftmaschine
herum angeordnet. Damit die zweiten Befestigungselemente 5 nun beliebig vor oder nach
den ersten Befestigungselementen 4 eingesteckt und montiert bzw. demontiert und herausgenommen
werden können, sind in der Zylinderkopfhaube 3 eine Anzahl von Öffnungen 11 vorgesehen.
Durch diese Öffnungen 11 hindurch sind die zweiten Befestigungselemente 5 einsteck-
und montierbar bzw. demontier- und herausnehmbar.
[0017] Die Öffnungen 11 in der Zylinderkopfhaube 3 sind in einer Projektion entlang der
Achse der Zylinder 10 seitlich neben den beiden Nockenwellen 8 angeordnet, so dass
sie mit den Aufnahmen 12 für die zweiten Befestigungselemente 5 in dem Zylindergrundgehäuse
1 und dem Zylinderkopfgehäuse 2 fluchten. Darüber hinaus sind die Öffnungen 11 mit
je einem zylindrischen Führungsabschnitt 13 ausgestattet, der mittels rippenförmiger
Verstärkungen 14 an die Zylinderkopfhaube 3 angebunden ist. Dieser Führungsabschnitt
13 bildet einen nach außen ragenden zylindrischen Überstand 15.
[0018] Abgesehen von den Öffnungen 11 für die zweiten Befestigungselemente 5 können in der
Zylinderkopfhaube 3 und/oder in dem Zylinderkopfgehäuse 2 noch weitere nicht näher
dargestellte Öffnungen vorgesehen sein, welche zum Beispiel stirnseitig angeordnet
sind, so dass durch diese weiteren Öffnungen die Stellung der beiden Nockenwellen
8 kontrollierbar und/oder arretierbar ist.
[0019] Schließlich sind die Öffnungen 11 durch eine gleiche Anzahl von Abdeckkappen 16 von
außen verschließbar, indem diese Abdeckkappen 16 einfach auf die von den Führungsabschnitten
13 gebildeten zylindrischen Überstände 15 aufgesteckt werden. Die Abdeckkappen 16
bestehen Idealerweise aus einem temperatur- und ölbeständigen Material.
1. Brennkraftmaschine, mit
- einem Zylindergrundgehäuse (1),
- einem Zylinderkopfgehäuse (2) und
- einer Zylinderkopfhaube (3),
wobei das Zylinderkopfgehäuse (2) und die Zylinderkopfhaube (3) mittels erster Befestigungselemente
(4) aneinander befestigt sind und das Zylindergrundgehäuse (1) und das Zylinderkopfgehäuse
(2) mittels zweiter Befestigungselemente (5) aneinander befestigt sind,
und wobei das Zylinderkopfgehäuse (2) und die Zylinderkopfhaube (3) zusammen eine
Anzahl von zweiteiligen Lagerblöcken (6, 7) für wenigstens eine Nockenwelle (8) bilden,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Zylinderkopfhaube (3) im Bereich zwischen zwei benachbarten Lagerblöcken (6,7)
einer Nockenwelle (8) Öffnungen (11) vorgesehen sind,
und dass die zweiten Befestigungselemente (5) durch die Öffnungen (11) der Zylinderkopfhaube
(3) hindurch einsteck- und montierbar bzw. demontier- und herausnehmbar sind.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (11) in der Zylinderkopfhaube (3) mit Aufnahmen (12) für die zweiten
Befestigungselemente (5) im Zylinderkopfgehäuse (2) und im Zylindergrundgehäuse (1)
fluchten.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Öffnungen (11) in der Zylinderkopfhaube (3) zylindrische Führungsabschnitte
(13) eingesetzt sind.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsabschnitte (13) mittels Verstärkungen (14) an die Zylinderkopfhaube (3)
angebunden sind.
5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (11) in der Zylinderkopfhaube (3), so dimensioniert sind, dass durch
sie ein Werkzeug zum Einstecken und Montieren bzw. Demontieren und Herausnehmen der
zweiten Befestigungselemente (5) einführbar ist.
6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zylinderkopfgehäuse (2) und/oder in der Zylinderkopfhaube (3) wenigstens eine
weitere Öffnung (11) vorgesehen ist, durch welche die Stellung der wenigstens einen
Nockenwelle (8) kontrollier- und/oder arretierbar ist.
7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (11) in der Zylinderkopfhaube (3) mittels Abdeckkappen (16) von außen
verschließbar sind.
1. Internal combustion engine having
- a main cylinder housing (1),
- a cylinder head housing (2) and
- a cylinder head cover (3),
whereby the cylinder head housing (2) and the cylinder head cover (3) are attached
to each other by means of first fixing elements (4) and the main cylinder housing
(1) and the cylinder head housing (2) are attached to each other by means of second
fixing elements (5), and whereby the cylinder head housing (2) and the cylinder head
cover (3) together form a number of two-part bearing blocks (6, 7) for at least one
camshaft (8),
characterised in that in the cylinder head cover (3) in the region between two adjoining bearing blocks
(6, 7) of a camshaft (8), openings (11) are provided, and that the second fixing elements
(5) may be inserted, assembled, disassembled and withdrawn through the openings (11)
in the cylinder head cover (3).
2. Internal combustion engine according to claim 1, characterised in that the openings (11) in the cylinder head cover (3) align with recesses (12) for the
second fixing elements (5) in the cylinder head housing (2) and in the main cylinder
housing (1).
3. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterised in that cylindrical guide sections (13) are inserted into the openings (11) in the cylinder
head cover (3).
4. Internal combustion engine according to claim 3, characterised in that the guide sections (13) are bound to the cylinder head cover (3) by means of reinforcements
(14).
5. Internal combustion engine according to one of the claims 1 to 4, characterised in that the openings (11) in the cylinder head cover (3) are dimensioned such that a tool
for inserting and assembling or disassembling and withdrawing the second fixing elements
(5) may be introduced through them.
6. Internal combustion engine according to one of the claims 1 to 5, characterised in that, in the cylinder head housing (2) and/or in the cylinder head cover (3) at least
one further opening (11) is provided, through which the position of the at least one
camshaft (8) may be checked and/or locked.
7. Internal combustion engine according to one of the claims 1 to 6, characterised in that the openings (11) in the cylinder head cover (3) may be closed from outside by means
of cover caps (16).
1. Moteur à combustion interne, comportant
- un carter de base (1) de cylindre,
- un carter (2) de culasse de cylindre, et
- un couvercle (3) de culasse de cylindre,
le carter (2) de culasse de cylindre et le couvercle (3) de culasse de cylindre
étant fixés entre eux au moyen de premiers éléments de fixation (4), et le carter
de base (1) de cylindre et le carter (2) de culasse de cylindre étant fixés entre
eux au moyen de deuxièmes éléments de fixation (5),
et le carter (2) de culasse de cylindre et le couvercle (3) de culasse de cylindre
formant ensemble un nombre de paliers (6, 7) en deux parties pour au moins un arbre
à cames (8),
caractérisé en ce que
des lumières (11) sont prévues dans le couvercle (3) de culasse de cylindre dans
la zone située entre deux paliers (6, 7) adjacents d'un arbre à cames (8),
et
en ce que les deuxièmes éléments de fixation (5) peuvent être insérés et montés, ou démontés
et retirés, à travers les lumières (11) du couvercle (3) de culasse de cylindre.
2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lumières (11) pratiquées dans le couvercle (3) de culasse de cylindre sont alignées
avec des logements (12) pour les deuxièmes éléments de fixation (5) du carter (2)
de culasse de cylindre et du carter de base (1) de cylindre
3. Moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que des tronçons de guidage cylindriques (13) sont insérés dans les lumières (11) pratiquées
dans le couvercle (3) de culasse de cylindre.
4. Moteur à combustion interne selon la revendication 3, caractérisé en ce que les tronçons de guidage (13) sont reliés au couvercle (3) de culasse de cylindre
au moyen de renforcements (14).
5. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les lumières (11) pratiquées dans le couvercle (3) de culasse de cylindre sont dimensionnées
de telle sorte qu'un outil puisse y être engagé pour l'insertion et le montage, ou
le démontage et le retrait, des deuxièmes éléments de fixation (5).
6. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, dans le carter (2) de culasse de cylindre et/ou dans le couvercle (3) de culasse
de cylindre, il est prévu au moins une autre lumière (11), à travers laquelle la position
du, au moins un, arbre à cames (8) peut être contrôlée et/ou bloquée.
7. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les lumières (11) pratiquées dans le couvercle (3) de culasse de cylindre peuvent
être fermées de l'extérieur au moyen de bouchons de recouvrement (16).

