專利名稱：內(nèi)燃發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種具有多個氣缸的內(nèi)燃發(fā)動機。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代內(nèi)燃發(fā)動機中，可變氣門正時機構(gòu)被用來優(yōu)化燃燒室內(nèi)的充氣運動， 通過可變氣門正時機構(gòu)，可以對內(nèi)燃發(fā)動機的多個換氣氣門設(shè)置不同的氣門沖程。DE 19611541C1已經(jīng)披露一種內(nèi)燃發(fā)動機的氣門正時機構(gòu)，通過這種氣門正時機構(gòu)，使得有可能通過多個不同提升凸輪來致動一個換氣氣門。為此，將具有多個凸輪表面的一個滑動凸輪不相對扭轉(zhuǎn)但可軸向移位地安裝在凸輪軸上，該滑動凸輪具有一種提升輪廓，一個致動元件以一種銷的形式接合在該提升輪廓中，用于產(chǎn)生凸輪的軸向移位。作為凸輪軸向移位的結(jié)果，對于各個換氣氣門設(shè)置了不同的氣門沖程。DE 102007027979A1已說明了一種氣門正時機構(gòu)，該氣門正時機構(gòu)用于具有凸輪軸隧道軸承(Nockenwellen-Turmellager)的內(nèi)燃發(fā)動機的一種換氣氣門，該氣門正時機構(gòu)包括多個凸輪件，這些凸輪件可以被放置在一個凸輪軸上，該凸輪軸的一個徑向軸承被定位在兩個滑動凸輪件之間，這些凸輪件被提供用于致動一個氣缸的多個換氣氣門。具有一個滑動凸輪組件的氣門正時機構(gòu)的以往已知的安裝是復雜的并且?guī)硎芟拗频撵`活性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是簡化氣門正時機構(gòu)在內(nèi)燃發(fā)動機的氣缸蓋中的安排，尤其在滑動凸輪系統(tǒng)在該氣缸蓋內(nèi)的定位及安裝方面。如本發(fā)明所述，這個目的是通過一種裝置實現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明，提出一種內(nèi)燃發(fā)動機，具有多個氣缸、一個曲軸箱、一個氣缸蓋和一個氣缸蓋罩，該氣缸蓋由一個氣缸蓋下部分以及一個定位在該氣缸蓋罩與該氣缸蓋下部分之間的凸輪軸殼體形成，并且，該內(nèi)燃發(fā)動機設(shè)置有至少一個凸輪軸和一個可在該凸輪軸上軸向移位并具有一開槽的引導區(qū)段的滑動凸輪，以便致動該內(nèi)燃發(fā)動機的多個換氣氣門，其中，為了引起該滑動凸輪的軸向移位，設(shè)有一個帶有可被致動的銷的致動器，其中，所述凸輪軸和該滑動凸輪被定位在該凸輪軸殼體內(nèi)，其中，為了氣門致動而可轉(zhuǎn)動地安裝的凸輪軸能夠與該軸向可移位的滑動凸輪一起組裝在該凸輪軸殼體內(nèi)，其方式為，使得所述凸輪軸、該滑動凸輪以及該凸輪軸殼體形成一個可以被附接到該氣缸蓋下部分上的預(yù)組裝單元。如本發(fā)明所述的內(nèi)燃發(fā)動機的突出之處在于，事實上多個凸輪軸和多個滑動凸輪被定位在凸輪軸殼體內(nèi)，這有可能使可轉(zhuǎn)動地安裝而用于氣門致動的凸輪軸與軸向可移位的滑動凸輪一起組裝在該凸輪軸殼體內(nèi)，其方式為，使得凸輪軸、滑動凸輪和凸輪軸殼體一起形成一個可以被附接到氣缸蓋下部分上的預(yù)組裝單元。因此，通過用于在一個凸輪軸殼體(在將該凸輪軸殼體附接到該氣缸蓋下部分上之前可以將該凸輪軸殼體預(yù)組裝)內(nèi)致動一個氣缸的多個換氣氣門的一個緊湊的滑動凸輪裝置，產(chǎn)生了一種氣門正時機構(gòu)的有利的容納安排。這導致了內(nèi)燃發(fā)動機簡化的組裝，并且，由于這種簡化的處理以及由于該單元是預(yù)先進行檢測并且預(yù)組裝的，使的該內(nèi)燃發(fā)動機的可靠的、具有質(zhì)量保證的并且不昂貴的生產(chǎn)成為可能。如本發(fā)明的一種改進所述，被提供用于產(chǎn)生該滑動凸輪的軸向移位的多個致動器被安排在該凸輪軸殼體的一個側(cè)部區(qū)域內(nèi)。為此，該凸輪軸殼體的一個側(cè)壁方便地配備有被安排在其中的、用于接收這些致動器的多個開口。由于這些致動器的側(cè)向安排，可以用比先前更少的費用將它們引入該凸輪軸殼體內(nèi)，并且可以降低構(gòu)造公差，其中，所述的多個致動器被容納的方式則為，使得將氣缸蓋的總高度減至最小。因此這引起了該內(nèi)燃發(fā)動機的一種特別緊湊并簡化的安排，其中，通過這些為容納致動器而設(shè)置的側(cè)向開口，使致動器例如到內(nèi)燃發(fā)動機控制單元的連接方案被簡化。此外，尤其是氣缸蓋罩的設(shè)計可以具有簡化的構(gòu)型。如本發(fā)明的一種優(yōu)選的改進所述，每個氣缸的每個滑動凸輪被分配了一個單獨的致動器，用于致動進氣側(cè)的或者排氣側(cè)的換氣氣門。具體地講，該滑動凸輪和該致動器在空間上在該凸輪軸的兩個支承部位之間被定位在該凸輪軸殼體內(nèi)。優(yōu)選通過每個氣缸的一個滑動凸輪可以致動至少兩個或三個換氣氣門，在該滑動凸輪上安排的開槽的引導區(qū)段被定位在兩個凸輪區(qū)段之間，這兩個凸輪區(qū)段各自用于致動這些換氣氣門并且各自具有多個凸輪表面。其結(jié)果是，存在一種緊湊的滑動凸輪形式，通過該形式，被彼此緊靠定位的兩個換氣氣門的致動能夠以功能可靠的方式產(chǎn)生。在本發(fā)明的另一種改進中，凸輪軸調(diào)節(jié)裝置和驅(qū)動輪被連接到凸輪軸上、被安排在凸輪軸殼體內(nèi)并且有利地形成了預(yù)組裝單元的一部分。


從以下說明中得出進一步的多個特征以及這些特征的多種組合。本發(fā)明的具體的示例性實施方案在附圖中以簡化的形式示出并且在以下的描述中進行了更詳細地說明。在附圖中圖1示出了示意性展示的氣缸對置型內(nèi)燃發(fā)動機，圖2示出了來自圖1的內(nèi)燃發(fā)動機的汽缸蓋的剖面圖，圖3示出了來自圖1的內(nèi)燃發(fā)動機的汽缸蓋的另一個剖面圖，圖4示出了來自圖1的內(nèi)燃發(fā)動機的一個凸輪軸殼體根據(jù)第一實施方案的立體圖，圖5示出了來自圖1的內(nèi)燃發(fā)動機的根據(jù)該第一實施方案的另一個立體圖，圖6示出了如圖1所述的內(nèi)燃發(fā)動機的一個凸輪軸殼體根據(jù)第二實施方案的立體圖，并且圖7示出了如圖1所述的內(nèi)燃發(fā)動機的該凸輪軸殼體的立體圖，其中多個軸承裝置被整體配置在該凸輪軸殼體上。
具體實施例方式圖1示出了一種氣缸對置型內(nèi)燃發(fā)動機1，該內(nèi)燃發(fā)動機是由被水平安排的兩排氣缸Ia和Ib形成的。內(nèi)燃發(fā)動機1包括一個曲軸箱2以及在每排氣缸Ia和Ib各一個氣
4缸蓋3，氣缸蓋3在外部被一個氣缸蓋罩4限界。氣缸蓋3是由一個氣缸蓋下部分5和一個凸輪軸殼體6組裝的。如圖2所述，一個進氣凸輪軸7和一個排氣凸輪軸8被安裝在凸輪軸殼體6內(nèi)，用于控制內(nèi)燃發(fā)動機1的多個換氣氣門。如本發(fā)明所述，凸輪軸殼體6作為一個預(yù)組裝單元被附接到氣缸蓋下部分5上并且被螺紋固定到后者上。在將凸輪軸殼體6安裝在氣缸蓋下部分5上之后，將氣缸蓋罩4附接到凸輪軸殼體6上。提供了多個螺栓12用于將氣缸蓋罩 4緊固到凸輪軸殼體6上。在此為每個氣缸提供兩個進氣氣門9和兩個排氣氣門10，這些進氣氣門9是由進氣凸輪軸7按照一種已知的方法以一種受控方式進行致動的。這些排氣氣門10是由排氣凸輪軸8以一種受控方式進行致動的。為此，安裝在凸輪軸殼體6內(nèi)的進氣凸輪軸7和排氣凸輪軸8各具有多個滑動凸輪13。圖3示出了通過進氣凸輪軸7的剖面圖，該進氣凸輪軸借助滾輪拉桿21致動這兩個進氣氣門9。如圖3所述，滑動凸輪13是由一個被定位在中央的開槽的引導區(qū)段15以及兩個外部凸輪區(qū)段14形成的。每個外部凸輪區(qū)段14包括三個凸輪表面17，通過每個凸輪表面設(shè)置了一個不同的氣門沖程。作為一種替代方案，可以在每個外凸輪區(qū)段14上安排兩個凸輪表面(而不是三個凸輪表面)。如在圖4或圖5中可見，每個滑動凸輪13被分配了一個致動器16，該致動器具有與開槽的引導區(qū)段15相互作用的一個可移出的銷(未示出)。其結(jié)果是，在兩個凸輪軸軸承之間的一個區(qū)域內(nèi)，滑動凸輪13發(fā)生軸向移位。由于滑動凸輪13的軸向移位，對應(yīng)的氣門通過一個確定的凸輪表面以一種有目的的方式被致動，其結(jié)果是產(chǎn)生了一種不同的氣門沖程設(shè)置?？梢莆坏耐馆?3的功能可以例如是按照文獻DE 19611641C1所述的情況來設(shè)計的。在圖3中示出的滑動凸輪13對于每個氣門包括三個凸輪表面17，這些凸輪表面是軸向地可移位的。作為一種替代方案，可以為每個氣門安排兩個凸輪表面，而不是三個凸輪表面。如圖4所述，在每個凸輪軸7,8的一端處各附接一個凸輪軸調(diào)節(jié)裝置18和一個驅(qū)動輪19。凸輪軸調(diào)節(jié)裝置18被液壓地或電力地致動，通過該凸輪軸調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)凸輪軸角度，以便改變該內(nèi)燃發(fā)動機的控制時間。驅(qū)動輪19被構(gòu)形為一個鏈輪并且用于驅(qū)動對應(yīng)的凸輪軸。為此，驅(qū)動輪19是通過一個驅(qū)動鏈(未示出)被連接到內(nèi)燃發(fā)動機1的一個曲軸 (未示出)上的。為了安裝這些凸輪軸7和8，分別提供了三個徑向軸承裝置20，這些軸承裝置例如包括一個下軸承環(huán)本體23，該下軸承環(huán)本體與凸輪軸殼體6是一體式構(gòu)成的。在帶有8個氣缸的V型設(shè)計的一種內(nèi)燃發(fā)動機的情況下，提供了例如四個徑向軸承裝置20。此外，每個徑向軸承裝置20包括一個單獨的軸承蓋22，該軸承蓋與該下軸承環(huán)本體是借助例如兩個螺栓被一起緊固在凸輪軸殼體6上的。作為一種替代方案，如圖7所述，各個軸承蓋與凸輪軸殼體6是一體式構(gòu)成的。在這種情況下，存在一種遂道狀的徑向軸承裝置20a。在此， 穿過一個相應(yīng)開口觀將對應(yīng)的凸輪軸7或8推入，以便安裝在凸輪軸殼體6上?；瑒油馆?13在這些對應(yīng)的徑向軸承裝置20a之間在相應(yīng)點處被裝入到位，其方式為，使得然后將對應(yīng)的凸輪軸7或8推入其中。如本發(fā)明所述，這些凸輪軸7和8被預(yù)組裝在凸輪軸殼體6上并且被連接到對應(yīng)的凸輪軸調(diào)節(jié)器18和驅(qū)動輪19上。在這之后，有了一個預(yù)裝的凸輪軸殼體單元，該凸輪軸殼體單元在一個唯一的安裝步驟中被附接到氣缸蓋下部分5上。凸輪軸殼體6包括兩個端部區(qū)段M和25，兩個側(cè)壁或邊緣部分沈和27在其間延伸。凸輪軸7和8平行于這些側(cè)壁沈和27在軸向方向上延伸并且在軸向方向上受這兩個端部區(qū)段24和25限界。圖4示出了本發(fā)明的一個第一示例性實施方案。圖4示出了帶有多個凸輪軸7和 8的預(yù)組裝的凸輪軸殼體6。在圖2中示出了被螺紋固定在一起的多個部分氣缸蓋4、凸輪軸殼體6和氣缸蓋下部分5。在進氣凸輪軸7上和在排氣凸輪軸8上對每個氣缸各設(shè)置了一個單個的滑動凸輪13，在該滑動凸輪13和對應(yīng)的換氣氣門之間各安排了一個滾輪拉桿21。被防扭轉(zhuǎn)地連接到對應(yīng)凸輪軸上的滑動凸輪13使得氣門沖程的調(diào)節(jié)成為可能。 可以由對應(yīng)的凸輪軸調(diào)節(jié)裝置改變該凸輪軸的角度。凸輪軸7和8是由驅(qū)動輪19驅(qū)動的。 根據(jù)內(nèi)燃發(fā)動機1的運行點，對氣門沖程和/或凸輪軸角度進行有目的的調(diào)節(jié)，以便在對應(yīng)的運行點上實現(xiàn)內(nèi)燃發(fā)動機1的最佳可能的效率。在圖4和圖5中所示出的示例性實施方案中，致動器16被側(cè)向地定位在凸輪軸殼體6內(nèi)，優(yōu)選在對應(yīng)的側(cè)壁沈和27內(nèi)。為此，如圖5所述，在凸輪軸殼體6的側(cè)壁沈和27 上各提供了一個相應(yīng)的開口 29，將對應(yīng)的致動器16穿過開口四推入。由于這些致動器16 的側(cè)向安排，凸輪軸殼體6的總高度被減至最小。這種類型的安排在氣缸對置型發(fā)動機中是特別有利的，因為這些發(fā)動機具有在車輛內(nèi)水平放置的多個氣缸并且在寬度方向上要求例如比直列發(fā)動機或V型發(fā)動機的安裝空間更多的安裝空間。圖6示出了本發(fā)明的第二示例性實施方案，其中，致動器16被定位在凸輪軸殼體6 中，在凸輪軸7和8的上方。這種類型的安排特別適合于具有V型設(shè)計或直列設(shè)計的內(nèi)燃發(fā)動機。在圖7中示出的替代方案適合于本發(fā)明的這兩個示例性實施方案。在此，如圖7 所述，多個單獨的軸承蓋與凸輪軸殼體6是一體式構(gòu)成的，其結(jié)果是，對應(yīng)的徑向軸承裝置具有遂道狀構(gòu)型。通過本發(fā)明提供了用于內(nèi)燃發(fā)動機1的一種三級滑動凸輪系統(tǒng)，其簡化了組裝， 在該滑動凸輪系統(tǒng)中，在低的或者小的氣門和氣缸間距的情況下，凸輪軸7和8的多個徑向軸承20可以具有充足的支承寬度。作為在凸輪軸殼體內(nèi)6容納了多個致動器16的結(jié)果， 可以將多個滑動凸輪13的功能偏差保持在低水平，因為可以在一個部件內(nèi)進行對這些凸輪軸軸承20的加工以及致動器系統(tǒng)接收部和凸輪軸調(diào)節(jié)裝置18的加工。此外，在內(nèi)燃發(fā)動機1的生產(chǎn)過程中，凸輪軸殼體6可以與預(yù)組裝的多個凸輪軸7、8以及多個致動器16作為一個單元進行交貨。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃發(fā)動機(1)，具有多個氣缸、一個曲軸箱O)、一個氣缸蓋C3)和一個氣缸蓋罩G)，該氣缸蓋(3)由一個氣缸蓋下部分(5)以及一個定位在該氣缸蓋罩(4)與該氣缸蓋下部分( 之間的凸輪軸殼體(6)形成，并且，該內(nèi)燃發(fā)動機(1)設(shè)置有至少一個凸輪軸 (7,8)和一個可在該凸輪軸(7，8)上軸向移位并具有一開槽的引導區(qū)段(15)的滑動凸輪 (13)，以便致動該內(nèi)燃發(fā)動機(1)的多個換氣氣門，其中，為了引起該滑動凸輪(13)的軸向移位，設(shè)有一個帶有可被致動的銷的致動器(16)，其特征在于，所述凸輪軸(7，8)和該滑動凸輪(1 被定位在該凸輪軸殼體(6)內(nèi)，其中，為了氣門致動而可轉(zhuǎn)動地安裝的凸輪軸(7， 8)能夠與該軸向可移位的滑動凸輪(1 一起組裝在該凸輪軸殼體(6)內(nèi)，其方式為，使得所述凸輪軸(7，8)、該滑動凸輪(13)以及該凸輪軸殼體(6)形成一個可以被附接到該氣缸蓋下部分( 上的預(yù)組裝單元。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其特征在于，為了引起該滑動凸輪的軸向移位而設(shè)置的所述致動器是安排在該凸輪軸殼體的一個側(cè)部區(qū)域內(nèi)的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其特征在于，該凸輪軸殼體為了接收所述致動器而配備有多個側(cè)向定位的開口。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其特征在于，為了致動每個氣缸的進氣側(cè)的或排氣側(cè)的換氣氣門，每個滑動凸輪被分配了一個單獨的致動器，該滑動凸輪與該致動器在空間上在該凸輪軸的兩個支承部位之間被定位在該凸輪軸殼體內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其特征在于，通過一個滑動凸輪能夠致動至少兩個換氣氣門，安排在該滑動凸輪上的該開槽的引導區(qū)段定位在兩個凸輪區(qū)段之間， 這兩個凸輪區(qū)段分別用于致動這些換氣氣門并且分別具有多個凸輪表面。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其特征在于，在該凸輪軸的一端處安裝有一個凸輪軸調(diào)節(jié)裝置和/或至少一個驅(qū)動輪。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其特征在于，該凸輪軸調(diào)節(jié)裝置和該驅(qū)動輪被連接到該凸輪軸上并且被安排在該凸輪軸殼體內(nèi)以形成該預(yù)組裝單元的一部分。
8.如權(quán)利要求6或7所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其特征在于，該凸輪軸調(diào)節(jié)裝置是電驅(qū)動的。
9.如權(quán)利要求1至8之一所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其特征在于，該凸輪軸殼體具有多個軸承裝置用于支承所述凸輪軸，這些軸承裝置與該凸輪軸殼體是一件式構(gòu)成的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃發(fā)動機，這種內(nèi)燃發(fā)動機具有多個氣缸、一個曲軸箱、一個氣缸蓋以及一個氣缸蓋罩，該氣缸蓋罩由一個氣缸蓋下部分和定位在氣缸蓋罩與氣缸蓋下部分之間的一個凸輪軸殼體形成，該內(nèi)燃發(fā)動機還設(shè)置有至少一個凸輪軸和一個可以在該凸輪軸上被軸向移位并且具有一個開槽的引導區(qū)段的滑動凸輪，以便致動該內(nèi)燃發(fā)動機的多個換氣氣門，為了引起該滑動凸輪的軸向移位，一個致動器設(shè)置有一個可致動的銷。此外，該凸輪軸和滑動凸輪被定位在凸輪軸殼體內(nèi)，為了氣門致動而被可轉(zhuǎn)動地設(shè)置的凸輪軸能夠與軸向可移位的滑動凸輪一起被安排在凸輪軸殼體內(nèi)，其方式為，使它們可以作為一個預(yù)組裝單元被附接到該氣缸蓋下部分上。
文檔編號F01L13/00GK102373983SQ20111022739
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者F·伊金爾, J·格林貝格爾 申請人:Dr.Ing.h.c.F.保時捷股份公司