EP0362687A1 - Vorrichtung zur Einstellung der Steuerzeiten an einer Brennkraftmaschine, deren Nockenwelle über einen Zahnriemen, eine Kette oder auch einen Zahnräderantrieb angetrieben wird - Google Patents

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EP0362687A1
EP0362687A1 EP89117918A EP89117918A EP0362687A1 EP 0362687 A1 EP0362687 A1 EP 0362687A1 EP 89117918 A EP89117918 A EP 89117918A EP 89117918 A EP89117918 A EP 89117918A EP 0362687 A1 EP0362687 A1 EP 0362687A1
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EP
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camshaft
crankshaft
crankcase
stop sleeve
driven
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Kloeckner Humboldt Deutz AG
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    • F01L2303/01—Tools for producing, mounting or adjusting, e.g. some part of the distribution
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    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53978—Means to assemble or disassemble including means to relatively position plural work parts

Definitions

  • the invention relates to a device for setting the control times on an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • a device in the form of a control box in which a chain drive is used is known, with the help of which the synchronous position of the camshaft is determined independently of a specific position of the crankshaft.
  • the housing box contains the driving and the driven pinion as well as the chain, which engages in the pinion and thus secures the presetting of the control, so that the injection pump shaft and the camshaft are in their desired position relative to the crankshaft be coupled with the respective pinions.
  • the sprockets freely arranged in the housing are held in their position by means of ribs which are adapted in the shape of a circular arc to the contour of the sprockets.
  • the housing also contains detachable, angular positioning parts, which have protruding cylindrical elevations with ribs, and which interact with the pinions and their respective partial grooves to fix the angular position of the pinions.
  • control box The assembly of the above control box is complicated and has to be opened with every readjustment. Incorrect settings for the releasable positioning parts cannot be ruled out, since these can occur when installing and removing the parts, and impairing the exact setting of the driving and driven shafts to one another . In addition, the control box must be resealed after each removal or adjustment.
  • the invention has for its object to propose a device for adjusting the timing in an internal combustion engine, which is easy to use and meets the requirement for exact position maintenance of the driving crankshaft and the driven camshaft during the adjustment work.
  • the camshaft and the crankshaft are each immovably held in a defined position by an adjusting pin.
  • the crank The shaft is held in place by the adjusting pin and by the stop sleeve screwed into the crankcase.
  • an adjusting pin suffices to lock it, which is screwed through the crankcase or through the housing provided specifically for the camshaft and engages in the camshaft within a bore provided for this purpose.
  • the tips of the adjusting pins protrude smoothly into the respective bores of the camshaft and crankshaft, but without play, in order to counteract any rotation of the shafts.
  • the part of the adjusting pin located within the crankcase on the camshaft and that of the stop sleeve on the crankshaft is reduced in diameter.
  • the beginning of the stepped part is threaded and screwed into the crankcase.
  • the offset end face on both parts lies against the crankcase and holds the respective part against tilting movements.
  • the end part of the stop sleeve is also in the installed state on the Crankshaft flattened point and forms an additional safeguard against rotation of the crankshaft.
  • Fig. 1 "a” shows an axial section on a crankcase 1, in which a crankshaft 7 is embedded.
  • a stop surface 23 is provided on the side of a crank web, with a bore 21 which is axially aligned with a threaded bore 24 on the crankcase.
  • the adjusting pin 20 is screwed in through the threaded bore 24 on the crankcase until its stepped surface 25 rests on the crankcase and its tip engages in the bore 21.
  • the crankshaft can thus be held in the desired position.
  • the outer part of the setting pin is knurled to enable it to be installed and removed.
  • Variant "b” differs from variant “a” only in that the bore 22 into which the adjusting pin 20 engages has more play than the bore 21, which is easier and more economical to manufacture.
  • Figure 2 shows in axial section a crankcase part 1 of an internal combustion engine with a camshaft 6 and the crankshaft 7 mounted therein.
  • the crankcase has a bore 4 at the level of the camshaft, the initial part 4 'is provided with an internal thread. Also at the level of the upper part of the crankshaft, a threaded bore 15 is provided in the crankcase.
  • the camshaft has a bore 5 which is flush with the bore 4 when the camshaft is brought into the position which is decisive for the adjustment of the timing.
  • the setting pin 2 is pushed and tightened on the threaded part 4 '.
  • the tip of the stepped part 3 of the adjusting pin engages in the bore 5 and holds the camshaft 6 in its position immovably.
  • the end of the adjustment pin When screwed in, the end of the adjustment pin snaps into the camshaft bore smoothly and without play and locks the camshaft firmly in the position intended for adjustment. Increased security against twisting is achieved by creating the offset Level of the adjusting pin on the crankcase reached.
  • the adjustment pin is knurled or provided with a hexagon head or a slot to facilitate the installation or rotation of this part in the crankcase.
  • a threaded hole is provided on the crankcase at the level of the crankshaft upper part, through which a stop sleeve 9 with an outer diameter is screwed.
  • the threaded part 11 of the stop sleeve lies at the beginning of the offset piece and is dimensioned such that the stop sleeve bears in the installed state with the offset surface on the crankcase outer wall, while at the same time the end part lies on the flattened area around the threaded bore 14 on the crankshaft 8. This ensures the highest level of security against torsion.
  • any macro movement that may occur due to the force of the crankshaft can be switched off by magnetically activating the tip of the setting pin 13 within the threaded bore 14.
  • the adjusting sleeve is also knurled or provided with a hexagon head to facilitate installation.
  • the driving crankshaft and the driven camshaft are brought into immovable position by the two adjusting pins and the stop sleeve.
  • the power transmission Element, chain or wheel drive, can then be attached to the immovably fixed shafts.
  • Block or distributor injection pumps can also be set correctly in the same way with a fixed blocking of the intended setting position.
  • the stop pins and the stop sleeve are removed and the openings on the crankcase are closed with a locking screw.

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Abstract

Vorrichtung zur Einstellung der Steuerzeiten an einer Brennkraftmaschine, deren Nockenwelle über einen Zahnriemen, eine Kette oder einen Zahnrädertrieb angetrieben ist. Bei Brennkraftmaschinen ist das Einhalten der genauen Steuerzeit der Gaswechselventile sowie das genaue Arbeiten der Einspritzpumpe eine wichtige Voraussetzung für einwandfreie Funktion des Triebwerks. Eine unkontrollierte Bewegung der antreibenden oder der angetriebenen Welle während der Montage führt zur falschen Einstellung der Steuerzeiten, was zu Triebwerkschäden führen kann. Die Kurbelwelle und die Nockenwelle werden unabhängig voneinander in eine bestimmte Stellung gebracht und unverrückbar fixiert. Das übertragende Element wird fest an die Wellenzapfen angebracht und die Fixierteile entfernt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ein­stellung der Steuerzeiten an einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei Brennkraftmaschinen ist das Einhalten der genauen Steuerzeiten der Gaswechselventile sowie die genaue Ein­stellung der Einspritzpumpe eine wichtige Voraussetzung für die einwandfreie Funktion der Brennkraftmaschine. Schleichende Fehler bei Neumontage oder bei Instand­setzungsarbeiten beeinträchtigen die Motorleistung und können zum Schaden am Triebwerk führen.
  • Aus der Druckschrift EP-A-01 24 433 ist eine Vorrichtung in Form eines Steuerungskastens, in dem ein Kettentrieb eingesetzt ist, bekannt, mit deren Hilfe unabhängig von einer bestimmten Stellung der Kurbelwelle die damit syn­chrone Stellung der Nockenwelle festgelegt wird. Der Ge­häusekasten beinhaltet in vormontierter Stellung das an­treibende und das angetriebene Ritzel sowie die Kette, die in die Ritzel eingreift und damit die Voreinstellung der Steuerung sichert, so daß die Einspritzpumpenwelle und die Nockenwelle in ihrer gewünschten Stellung zur Kurbelwelle mit den jeweiligen Ritzeln gekuppelt werden. Mittels Rip­pen, die kreisbogenförmig der Kontur der Ritzel angepasst sind, werden die frei in dem Gehäuse angeordneten Ritzel in ihrer Stellung gehalten. Das Gehäuse beinhaltet außer­dem lösbare, winkelförmige Positionierteile, die vorragend ausgebildeten, zylinderförmigen Erhebungen mit Rippen aufweisen, und mit den Ritzeln und ihren jeweiligen Teil­nuten zu fixierender Winkelstellung der Ritzel zusammen­wirken.
  • Der Zusammenbau des obigen Steuerungskastens ist kompli­ziert und muß bei jeder Neueinstellung geöffnet werden, wobei Fehleinstellungen bei den lösbaren Positionierteilen nicht auszuschließen sind, da diese jeweils beim Ein- und Ausbau der Teile eintreten können, und die genaue Einstel­lung der antreibenden und der angetriebenen Wellen zuei­nander beeinträchtigt. Darüber hinaus muß der Steuerkasten nach jedem Ausbau bzw. nach jeder Einstellung neu gedich­tet werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Einstellung der Steuerzeiten bei einer Brennkraftma­schine vorzuschlagen, welche einfach zu handhaben ist und die Anforderung auf genaue Positionseinhaltung der trei­benden Kurbelwelle und der angetriebenen Nockenwelle wäh­rend der Einstellungsarbeiten erfüllt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­den Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Gemäß vorliegender Erfindung wird die Nockenwelle und die Kurbelwelle durch je einen Einstellstift in einer defi­nierten Position unverrückbar festgehalten. Die Kurbel­ welle wird in ihrer Lage durch den Einstellstift und durch die in Kurbelgehäuse eingeschraubte Anschlaghülse festge­halten. Für die von der Masse her wesentlich kleinere Nockenwelle genügt zur Arretierung derselben ein Einstell­stift, der durch das Kurbelgehäuse oder durch das eigens für die Nockenwelle vorgesehene Gehäuse eingeschraubt ist und in der Nockenwelle innerhalb einer dafür vorgesehenen Bohrung rastet.
  • Die Spitzen der Einstellstifte ragen in die jeweiligen Bohrungen der Nocken- und Kurbelwelle leichtgängig, jedoch ohne Spiel, ein, um jeglicher Drehbewegung der Wellen entgegenzuwirken.
  • Um eine erhöhte Sicherung gegen Verdrehung zu erreichen, ist vorgesehen, die Spitzen der Einstellstifte und die zugehörigen Bohrungen bei der Nocken- und Kurbelwelle mit Gewinde zu versehen, um eine erhöhte Haftung der Teile miteinander gegenüber Verdrehungen der Wellen zu erreichen.
  • Gemäß Anspruch 5 ist vorgesehen, jegliche Makrobewegung der Wellen zusätzlich durch magnetische Aktivierung der Spitzen der Einstellstifte auszuschalten, wodurch höchste Einstellungspräzision erreicht werden kann.
  • Vorteilhafterweise ist das innerhalb des Kurbelgehäuses liegende Teil des Einstellstiftes an der Nockenwelle und das der Anschlaghülse an der Kurbelwelle im Durchmesser abgesetzt. Der Anfang des abgesetzten Teils ist jeweils mit Gewinde versehen und im Kurbelgehäuse fest ver­schraubt. Die abgesetzte Stirnfläche bei beiden Teilen liegt am Kurbelgehäuse an und hält das jeweilige Teil gegen Kippbewegungen fest. Das Endteil der Anschlaghülse liegt zusätzlich im eingebauten Zustand an einer an der Kurbelwelle abgeflachten Stelle an und bildet damit eine zusätzliche Sicherung gegen Verdrehung der Kurbelwelle.
  • Gemäß Anspruch 8 ist vorgesehen, die einzuschraubenden Teile so zu bemessen, daß sie mindestens mit den jeweils benachbarten Außenkonturen des Kurbelgehäuses bündig sind, um ein einfaches Ein- und Ausschrauben der Teile zu er­reichen.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Be­schreibung und den Zeichnungen, in denen schematisch be­vorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1: Einen Axialschnitt an einer Kurbelwelle mit dem darin eingreifenden Einstellstift, wobei dieser bei der Variante "a" ohne Spiel und bei der Variante "b" spielbe­haftet in die Bohrung eingreift.
    • Fig. 2: Einen Axialschnitt durch das Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine wo die Nockenwelle und die Kurbelwelle in ihrer Position arretiert sind.
  • Fig. 1 "a" zeigt einen Axialschnitt an einem Kurbelgehäuse 1, worin eine Kurbelwelle 7 eingelagert ist. Seitlich an einer Kurbelwange ist eine Anschlagfläche 23 vorgesehen, mit einer Bohrung 21, welche mit einer Gewindebohrung 24 am Kurbelgehäuse axial fluchtet. Der Einstellstift 20 wird durch die Gewindebohrung 24 am Kurbelgehäuse eingedreht bis seine abgesetzte Fläche 25 am Kurbelgehäuse anliegt und seine Spitze in die Bohrung 21 eingreift. Somit kann die Kurbelwelle in der gewünschten Position gehalten wer­den. Das Außenteil des Einstellstiftes ist gerändelt, um den Ein- und Ausbau desselben zu ermöglichen.
  • Variante "b" unterscheidet sich von Variante "a" nur da­durch, daß die Bohrung 22 in die der Einstellstift 20 eingreift mit mehr Spiel als bei der Bohrung 21 behaftet ist, was bei der Herstellung leichter und wirtschaftlicher ist.
  • Figur 2 zeigt im Axialschnitt ein Kurbelgehäuseteil 1 einer Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle 6 und der darin gelagerten Kurbelwelle 7. Das Kurbelgehäuse weist auf der Höhe der Nockenwelle eine Bohrung 4 auf, deren Anfangsteil 4′ mit Innengewinde versehen ist. Ebenso auf der Höhe des oberen Teils der Kurbelwelle ist im Kurbelge­häuse eine Gewindebohrung 15 vorgesehen. Die Nockenwelle weist eine Bohrung 5 auf, die fluchtend mit der Bohrung 4 liegt, wenn die Nockenwelle in die für die Einstellung der Steuerzeiten maßgebende Position gebracht ist. Durch die zwei miteinander fluchtenden Bohrungen wird der Einstell­stift 2 durchgeschoben und am Gewindeteil 4′ festgedreht. Die Spitze des abgesetzten Teils 3 des Einstellstiftes rastet in die Bohrung 5 ein und hält die Nockenwelle 6 in ihrer Position unverrückbbar fest.
  • Im eingedrehten Zustand rastet das Ende des Einstellstif­tes in die Nockenwellenbohrung leichtgängig und spielfrei ein und arretiert die Nockenwelle in der für die Einstel­lung bestimmte Position fest. Eine erhöhte Sicherheit gegen Verdrehung wird durch das Anlegen der abgesetzten Ebene des Einstellstiftes am Kurbelgehäuse erreicht. Der Einstellstift ist gerändelt oder mit einem Sechskantkopf oder mit einem Schlitz versehen, um den Einbau bzw. die Drehung dieses Teils in das Kurbelgehäuse zu erleichtern.
  • Ferner ist am Kurbelgehäuse auf der Höhe des Kurbelwellen­oberteils eine Gewindebohrung vorgesehen, durch die eine im Außendurchmesser abgesetzte Anschlaghülse 9 einge­schraubt ist. Das Gewindeteil 11 der Anschlaghülse liegt am Anfang des abgesetzten Stückes und ist so bemessen, daß die Anschlaghülse im eingebauten Zustand mit der abge­setzten Fläche auf der Kurbelgehäuseaußenwand anliegt, während gleichzeitig das Endteil auf der um die Gewinde­bohrung 14 abgeflachten Stelle 8 an der Kurbelwelle an liegt. Dadurch wird die höchste Sicherheit gegen Ver­drehung erreicht.
  • Durch die Anschlaghülse 9 wird ein Einstellstift leicht­gängig aber spielfrei eingeschoben, dessen Gewindespitze in die Kurbelwelle in die gegenüberliegende Gewindebohrung 14 eingedreht wird und zusammen mit der Anschlaghülse die Kurbelwelle in ihrer Position unverrückbar festhält.
  • Falls erforderlich, kann eine eventuell durch die Wucht der Kurbelwelle eintretende Makrobewegung durch magne­tische Aktivierung der Spitze des Einstellstiftes 13 in­nerhalb der Gewindebohrung 14 ausgeschaltet werden. Ebenso ist die Einstellhülse gerändelt, oder mit einem Sechskant­kopf versehen, um den Einbau zu erleichtern.
  • Durch die zwei Einstellstifte und die Anschlaghülse wird die treibende Kurbelwelle und die angetriebene Nockenwelle in unverrückbare Position gebracht. Das kraftübertragende Element, Ketten- oder Rädertrieb, kann dann an die unver­rückbar fixierten Wellen befestigt werden.
  • Bei dieser genauen Methode können die Stiftlöcher in den Zahnrädern sowie jegliche Markierung auf den Rädern ent­fallen. Auch Block- oder Verteilereinspritzpumpen können in gleicher Weise mit einer festen Blockierung der vorge­sehenen Einstellposition fehlerfrei eingestellt werden.
  • Nach Beendigung der Einstell- und Montagearbeiten werden die Anschlagstifte und die Anschlaghülse entfernt und die Öffnungen am Kurbelgehäuse mit einer Schlußschraube ver­schlossen.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Einstellung der Steuerzeiten einer Brennkraftmaschine mit mindestens je einer in einem Kur­belgehäuse (1) und/oder Zylinderkopf untergebrachten Nocken- und Kurbelwelle, deren Nockenwelle durch die Kurbelwelle angetrieben ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (6) und die Kurbelwelle (7) durch je einen Einstellstift (2, 13, 20), welcher in diese eingreift, in einer definierten Position festgehalten sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der in die Kurbelwelle ein­greifende Einstellstift (13) von einer Anschlaghülse (9) spielfrei und leichtgängig umgeben ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen der Einstell­stifte (2, 13) in die jeweils in der Nocken- und Kurbel­welle (6, 7) angebrachten Bohrungen (5, 14), spielfrei und leichtgängig eingreifen.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen der Einstell­ stifte (2, 13) sowie die in der Nocken- und Kurbelwelle eingebrachten Bohrungen (5, 14) mit Gewinde versehen sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen der Einstellstifte magnetisch gestaltet sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellstift (2) und die Anschlaghülse (9) jeweils im Durchmesser verkleinerte Verlängerungen (3, 10) aufweisen, die mit einem Gewin­de (4′, 11) in das Kurbelgehäuse (1) eingedreht sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellstift (2) und die Anschlaghülse (9) in eingebauten Zustand jeweils mit der abgesetzten Stirnfläche am Kurbelgehäuse anliegen, wobei die Anschlaghülse (9) gleichzeitig mit ihrem Endteil auf einer an der Kurbelwelle abgeflachten Stelle (8) anliegt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die außerhalb des Kurbelgehäu­ses liegenden Teile der Einstellstifte (2, 13) sowie der Anschlaghülse (9) so bemessen sind, daß diese mindestens mit den benachbarten Außenkonturen des Kurbelgehäuses bündig sind.
EP89117918A 1988-09-28 1989-09-28 Vorrichtung zur Einstellung der Steuerzeiten an einer Brennkraftmaschine, deren Nockenwelle über einen Zahnriemen, eine Kette oder auch einen Zahnräderantrieb angetrieben wird Expired - Lifetime EP0362687B1 (de)

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