DE102016216907A1

DE102016216907A1 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102016216907A1
Application number: DE102016216907.6A
Authority: DE
Inventors: Andreas Lüdtke; Ulrich Gutzer; Martin Klering
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-09-06
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2018-03-08

Abstract

Brennkraftmaschine mit einer Unterdruckpumpe und mit einem Kurbelgehäuse, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist und mit einem Zylinderkopf, in dem zwei Nockenwellen drehbar gelagert sind, wobei die Nockenwellen mittels Antriebsrädern über ein Endloszugmittel über ein Abtriebsrad der Kurbelwelle antreibbar sind, wobei die Unterdruckpumpe am Zylinderkopf zwischen den Nockenwellen innerhalb des Endloszugmittels angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Brennkraftmaschine wird bisher ungenutzter Bauraum genutzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zum technischen Umfeld wird beispielsweise auf die Deutsche Offenlegungsschrift DE 102 57 312 A1 hingewiesen. In dieser Offenlegungsschrift ist die Anordnung einer elektrischen Unterdruckpumpe beschrieben. Die Aufgabe, eine Anordnung einer elektrisch betreibbaren Unterdruckpumpe an Kraftfahrzeugen zu schaffen, die weitestgehend das Eindringen von Pumpengeräuschen in die Fahrgastzelle ohne zusätzliche kosten- und materialintensive Aufwendungen vermeidet, wird im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die elektrische Unterdruckpumpe innerhalb des Motorraums des Kraftfahrzeugs an einem massereichen Aggregat angeordnet und mit diesem fest verbunden ist. Bei diesem massereichen Aggregat kann es sich beispielsweise um einen Getriebeblock und/oder einen Motorblock handeln.
Nachteilig an dieser bekannten Anordnung ist der Bauraumbedarf für die Unterdruckpumpe im Motorraum.
Eine bauraumgünstigere Variante zur Anordnung einer Unterdruckpumpe ist beispielsweise aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 036 787 A1 bekannt. Aus dieser Offenlegungsschrift ist eine Brennkraftmaschine mit einer Einlassnockenwelle bekannt, die Einlassventile der Brennkraftmaschine betätigt und mit einer Auslassnockenwelle, die Auslassventile der Brennkraftmaschine betätigt, wobei jede Nockenwelle eine Antriebsradanordnung aufweist. Hierbei ist eine der Antriebsradanordnungen von einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine antreibbar. Mindestens eine der Antriebsradanordnungen der Nockenwellen ist mit einem Nockenwellenversteller ausgebildet, welcher die zugeordnete Nockenwelle relativ zur Antriebsradanordnung der Nockenwelle verdreht, wobei eine Vakuumpumpe mit einem Antriebsrad derart angeordnet ist, dass eine Antriebsradanordnung einer Nockenwelle mit einem Nockenwellenversteller das Antriebsrad der Vakuumpumpe antreibt.
Auch an dieser bekannten Anordnung ist der benötigte Bauraumbedarf von Nachteil.
Weiter ist aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 196 24 240 A1 , von der die vorliegende Erfindung ausgeht, eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf bekannt, der mit mindestens einer Nockenwelle versehen ist, wobei an einer Stirnseite des Zylinderkopfs Antriebsmittel für die wenigstens eine Nockenwelle vorgesehen sind und weitere Aggregate wie Pumpen von dem Antriebsmittel antreibbar sind. Die Aggregate sind an der Stirnseite des Zylinderkopfs angeordnet und sind von Antriebsmitteln der Nockenwelle antreibbar. Hierbei ist an einer Nockenwelle eine Unterdruckpumpe vorgesehen.
Auch diese bekannte Anordnung benötigt erheblichen Bauraum im Motorraum eines Kraftfahrzeugs.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung aufzuzeigen, wie eine Unterdruckpumpe einer Brennkraftmaschine möglichst bauraumneutral verbaut werden kann.
Diese Aufgabe wird durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen be schrieben.
So ist die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante, bei der die Unterdruckpumpe in vorteilhafter Weise weitgehend ständig im Schmiermittelnebel betrieben wird.
Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 3 reduziert die zur Schmierung benötigte Verschlauchung durch die Anbindung der Unterdruckpumpe an ein ohnehin vorhandenes Schmiermittelsystem im Zylinderkopf.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Unterdruckpumpe gemäß Patentanspruch 4 um eine elektrisch betreibbare Unterdruckpumpe, die keinen zusätzlichen mechanischen Antrieb benötigt.
Um elektrische Kontaktprobleme zu eliminieren ist der elektrische Anschluss der Unterdruckpumpe gemäß Patentanspruch 5 bevorzugt nach außen angeordnet, um Kontakt- oder Korrosionsprobleme zu vermeiden.
Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 6 erleichtert den Anschluss von Unterdruckverbrauchern wesentlich.
Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 7 ist eine bevorzugte Ausführungsform, bei der die Abluft der Unterdruckpumpe schlauchlos ins Innere der Brennkraftmaschine, besonders bevorzugt in den Endloszugmittelschacht, geführt wird und dort der Schmiermittelabscheidung zugeführt wird.
Bevorzugt ist das Endloszugmittel gemäß Patentanspruch 8 eine Kette, wie beispielsweise eine Zahn- oder eine Rollenkette oder ein Zahnriemen.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand von zwei Figuren näher erläutert.
1 zeigt eine Schemazeichnung einer erfindungsgemäßen Brenn kraftmaschine.
2 zeigt eine Konstruktionszeichnung für ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Anordnung der Unterdruckpumpe.
Im Folgenden gelten in den 1 und 2 für gleiche Bauelemente die gleichen Bezugsziffern.
1 zeigt schematisch eine Aufsicht auf eine Stirnseite einer Brennkraftmaschine 1. Die Brennkraftmaschine 1 weist ein Kurbelgehäuse 3 auf, in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist. Weiter weist die Brennkraftmaschine 1 einen Zylinderkopf 4 auf, in dem zwei Nockenwellen ebenfalls drehbar gelagert sind. Hierbei sind die Nockenwellen mittels Antriebsrädern 5, 6 über ein Endloszugmittel 7 über ein Abtriebsrad 8 von der Kurbelwelle antreibbar. Darüber hinaus weist die Brennkraftmaschine 1 eine Unterdruckpumpe 2 auf, zur Versorgung von weiteren Unterdruckverbrauchern, wie z. B. einem Bremskraftverstärker.
Erfindungsgemäß ist die Unterdruckpumpe 2 am Zylinderkopf 4 zwischen den Nockenwellen innerhalb des Endloszugmittels 7 angeordnet.
Besonders bevorzugt sind die Antriebsräder 5, 6 in einem, mit dem Zylinderkopf 4 einstückig ausgebildeten Endloszugmittelschacht 10, der in 2 dargestellt ist, angeordnet. Besonders bevorzugt ist die Unterdruckpumpe 2 stirnseitig an den Endloszugmittelschacht 10 angeordnet.
Weiterhin ist die Unterdruckpumpe 2 an eine ohnehin vorhandene Schmiermittelversorgungsleitung im Zylinderkopf 4 anschließbar. Bevorzugt wird in diesem Fall eine Stichbohrung zu einer vorhanden Schmiermittelleitung im Zylinderkopf dargestellt, an die die Unterdruckpumpe 2 direkt anschließbar oder montierbar ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Unterdruckpumpe 2 bevorzugt eine elektrische Unterdruckpumpe, an die ein elektrischer Anschluss 9 nach außen angeordnet ist, d. h. aus dem Schmiermittelnebel im Endloszugmittelschacht 10 in einen „trockenen Bereich“ hinaus. Nach außen liegend angeordnet bedeutet, dass der elektrische Anschluss 9 vollständig aus dem Zylinderkopf bzw. dem Endloszugmittelschacht 10 herausragt, um elektrische Kontakt- oder Korrosionsprobleme zu vermeiden.
Ebenfalls bevorzugt ist ein Unterdruckanschluss der Unterdruckpumpe 2 nach außen liegend angeordnet, um einen möglichst einfachen Anschluss eines Unterdruckverbrauchers zu gewährleisten.
Weiter bevorzugt wird die Abluft der Unterdruckpumpe 2 schlauchlos ins Innere der Brennkraftmaschine, besonders bevorzugt in den Endloszugmittelschacht 10, geführt und dort der Schmiermittelabscheidung zugeführt.
Als Endloszugmittel 7 kommen üblicherweise eine Kette, wie beispielsweise eine Zahn- oder eine Rollenkette oder ein Zahnriemen zur Verwendung.
2 zeigt eine Aufsicht auf den Endloszugmittelschacht 10 mit einer integrierten Unterdruckpumpe 2. Der Endloszugmittelschacht 10 ist, wie bereits zu 1 erwähnt, vorzugsweise einstückig mit dem Zylinderkopf 4 ausgebildet. Der Zylinderkopf 4 ist nur schematisch dargestellt. Wie weiter aus 2 hervorgeht, ist der elektrische Anschluss 9 der Unterdruckpumpe 2 nach außen liegend angeordnet, d. h. er steht vollständig aus dem Zylinderkopf 4 bzw. dem Endloszugmittelschacht 10 heraus.
Somit ergeben sich folgende Vorteile für die erfindungsgemäße Ausgestaltung:

– Nutzung des Bauraums im sog. Kettendreieck, innerhalb des Endlos zugmittels 7,
– Anschluss der Unterdruckpumpe 2 an eine bestehende Schmiermittel versorgung,
– Elektrischer Anschluss 9 außenliegend (trocken),
– Unterdruckanschluss außenliegend (einfache Montage),
– Befestigung direkt am Zylinderkopf oder am bevorzugt einstückig angegossenen Endloszugmittelschacht 10.

Bezugszeichenliste

1: Brennkraftmaschine
2: Unterdruckpumpe
3: Kurbelgehäuse
4: Zylinderkopf
5: Antriebsrad
6: Antriebsrad
7: Endloszugmittel
8: Abtriebsrad
9: elektrischer Anschluss
10: Endloszugmittelschacht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10257312 A1 [0002]
DE 102008036787 A1 [0004]
DE 19624240 A1 [0006]

Claims

Brennkraftmaschine (1) mit einer Unterdruckpumpe (2) und mit einem Kurbelgehäuse (3), in dem eine Kurbelwelle drehbar gelagert ist und mit einem Zylinderkopf (4), in dem zwei Nockenwellen drehbar gelagert sind, wobei die Nockenwellen mittels Antriebsrädern (5, 6) über ein Endloszugmittel (7) über ein Abtriebsrad (8) der Kurbelwelle antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckpumpe (2) am Zylinderkopf (4) zwischen den Nockenwellen innerhalb des Endloszugmittels (7) angeordnet ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsräder (5, 6) in einem mit dem Zylinderkopf (4) einstückig ausgebildeten Endloszugmittelschacht (10) und die Unterdruckpumpe (2) stirnseitig an dem Endloszugmittelschacht (10) angeordnet ist.
Brennkraftmaschine nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckpumpe (2) an eine Schmiermittelversorgungsleitung des Zylinderkopfes (4) anschließbar ist.
Brennkraftmaschine nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckpumpe (2) eine elektrische Unterdruckpumpe ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Anschluss (9) der Unterdruckpumpe (2) nach außen liegend angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Unterdruckanschluss der Unterdruckpumpe (2) nach außen liegend angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abluft der Unterdruckpumpe (2) in den Endloszugmittelschacht (10) abführbar ist.
Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Endloszugmittel eine Kette oder ein Zahnriemen ist.