DE10150717A1

DE10150717A1 - Montagevorrichtung für eine Brennkraftmaschine und Montageverfahren hierzu

Info

Publication number: DE10150717A1
Application number: DE10150717A
Authority: DE
Inventors: Josef Astner
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Astner Josef 71394 Kernen De
Priority date: 2001-10-13
Filing date: 2001-10-13
Publication date: 2003-04-17
Also published as: US20030072508A1; US6907660B2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Montagevorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf, mit Nockenwellenlagern für die Lagerung mindestens einer Nockenwelle, welche jeweils einen Lagerdeckel und eine Lagerschale aufweisen, wobei die Lagerschalen an den Zylinderkopf angeformt sind, und mit einer den Zylinderkopf und die mindestens eine Nockenwelle überdeckenden Zylinderkopfhaube, an welche die Lagerdeckel angeformt sind, wobei die mindestens eine Nockenwelle vor der Montage der Zylinderkopfhaube mit mindestens einem separaten Lagerdeckel an der zugehörigen Lagerschale des Zylinderkopfes befestigbar ist, und ein Montageverfahren hierzu. DOLLAR A Um eine Vorrichtung zur Montage einer Brennkraftmaschine derart auszubilden, dass die Montage der Nockenwelle vereinfacht wird, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Montagevorrichtung mindestens ein Montagelager aufweist, welches den separaten Lagerdeckel und eine mit dem separaten Lagerdeckel zusammenwirkende, an den Zylinderkopf angeformte Lagerschale umfasst, wobei der Lagerdurchmesser des Montagelagerdeckels größer als der Lagerdurchmesser der Nockenwellenlagerdeckel ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Montagevorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Montageverfahren hierzu nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.

Eine derartige Montagevorrichtung für eine Nockenwelle einer Brennkraftmaschine nebst Montageverfahren ist aus der DE 198 37 586 A1 bekannt, welche eine Zylinderkopfanordnung einer Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf, einem Lagerbereich zur Lagerung einer Nockenwelle mittels Nockenwellenlager und einer Zylinderkopfhaube zeigt. Die Nockenwellenlager weisen jeweils eine Lagerschale und einen Lagerdeckel auf, wobei die Lagerschalen einstückig mit dem Lagerbereich des Zylinderkopfes und die Lagerdeckel einstückig mit der Zylinderkopfhaube ausgebildet sind. Um die Nockenwelle vor der Montage der Zylinderkopfhaube im Zylinderkopf zu fixieren, ist mindestens ein separater Lagerdeckel vorgesehen, der an der zugehörigen Lagerschale im Zylinderkopf befestigt wird, wobei sich ein vollständiges Nockenwellenlager ausbildet. Wenn die Nockenwelle mit Hilfe des separaten Lagerdeckels im Zylinderkopf fixiert ist, kann die Zylinderkopfhaube in herkömmlicher Weise auf dem Zylinderkopf befestigt werden, wobei gleichzeitig die übrigen Nockenwellenlager mit den in der Zylinderkopfhaube integrierten Lagerdeckeln vollständig ausgebildet werden.

Der Fertigungs- und Montageablauf eines derartigen Motors verläuft in der Regel nach folgenden Schritten: der Zylinderkopf wird vorbearbeitet, dann werden die separaten Lagerdeckel und anschliessend die Zylinderkopfhaube auf den Kopf geschraubt.

Danach wird die Nockenwellenlagerbohrung gebohrt. Die Zylinderkopfhaube wird abgenommen und die separaten Lagerdeckel werden markiert. Die Lagerdeckel werden auf dem Zylinderkopf belassen, welcher dann zur Montage kommt.

In der Montage werden die separaten Lagerdeckel demontiert und der Zylinderkopf wird auf das Kurbelgehäuse montiert. Anschliessend wird die Nockenwelle in die Lagerschalen eingelegt, zur ersten Fixierung der Nockenwelle die markierten, separaten Lagerdeckel genau nach Paarungsvorgaben aufgesetzt und verschraubt. Als nächstes folgt die Montage des Kettentriebes. Der Motor wird zur Kontrolle durchgedreht und ganz zum Schluss wird über den fertig montierten Zylinderkopf die Zylinderkopfhaube gesetzt und befestigt, wobei gleichzeitig die übrigen Nockenwellenlager ausgebildet werden. Vorteilhafterweise ist die Nockenwelle im vorliegenden Fall nach der Montage der separaten Lagerdeckel in ihrem Sitz fixiert. Allerdings ist der Bearbeitungs- und der Paarungsaufwand der separaten Lagerdeckel relativ hoch.

Zum allgemeinen technischen Hintergrund wird noch auf die DE 43 24 791 A1, DE 196 03 692 A1, DE 43 23 073 A1 und DE 198 35 593 A1 verwiesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Montage einer Brennkraftmaschine derart auszubilden, dass die Montage der Nockenwelle vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Montagevorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und bei einem Montageverfahren für eine Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Vorrichtung zur ersten Fixierung der Nockenwelle im Zylinderkopf anstelle von Nockenwellenlagern, welche im Zylinderkopf mitbearbeitet und nachher gepaart verbaut werden müssen, Montagelager verwendet, wodurch der Bearbeitungs- und der Paarungsaufwand der Lagerteile entfällt. Ein Montagelager besteht aus einem separaten Lagerdeckel und einer zugehörigen, an den Zylinderkopf angeformten Lagerschale. Der Montagelagerdeckel weist einen grösseren Lagerdurchmesser auf als die Nockenwellenlagerdeckel. Da dadurch eine ungepaarte Verbauung der Montagelager möglich ist, können die Montagelagerdeckel bei der Montage wahllos aus einer Kiste entnommen werden, wie Schrauben und andere Kleinteile auch. Durch die Verwendung von Montagelagern zur ersten Fixierung der Nockenwelle wird eine Sichtkontrollmöglichkeit geschaffen, die unabhängig von der Bearbeitung der Nockenwellenlager funktioniert.

Auch hinsichtlich des Bauraumbedarfs bieten die aus Stahlblech oder Kunststoff gefertigten Montagelager einen eindeutigen Vorteil, da sie wesentlich kleiner bauen als vollwertige separate Nockenwellenlagerdeckel, welche üblicherweise aus Aluminium gefertigt sind.

Auch ist die Herstellung der Montagelagerdeckel günstiger als die Herstellung der separaten masshaltigen Lagerdeckel aus beispielsweise Aluminiumdruckguss.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus den übrigen Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.

In den Zeichnungen ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert, und zwar zeigen:
Fig. 1 in einer schematischen Darstellung eine erfindungsgemässe Montagevorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Nockenwellenlagern für die Lagerung einer Nockenwelle, welche jeweils einen an eine Zylinderkopfhaube angeformten Lagerdeckel und eine an einen Zylinderkopf angeformte Lagerschale aufweist, und mit Montagelagern zur ersten Fixierung der Nockenwelle vor der Montage der Zylinderkopfhaube,
Fig. 2 eine Vorderansicht auf ein erfindungsgemässes Montagelager vor der Montage der Zylinderkopfhaube und
Fig. 3 dieselbe Vorderansicht auf das erfindungsgemässe Montagelager nach der Montage der Zylinderkopfhaube.
Fig. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine mit einem ausschnittsweise dargestellten Zylinderkopf 1, Nockenwellenlagern 2 für die Lagerung mindestens einer Nockenwelle 3 und einer in Fig. 3 nur schematisch dargestellten Zylinderkopfhaube 4, welche den Zylinderkopf 1 und die mindestens eine Nockenwelle 3 überdeckt. Die Nockenwellenlager 2 weisen jeweils eine Lagerschale 2a und einen Lagerdeckel 2b auf, wobei die Lagerschalen 2a an den Zylinderkopf 1 und die Lagerdeckel 2b an die Zylinderkopfhaube 4 angeformt sind.
Die Nockenwelle 3 ist vor der Montage der Zylinderkopfhaube 4 mit mindestens einem separaten, d. h. einem losen Lagerdeckel 5b an einer zugehörigen, an den Zylinderkopf 1 angeformten Lagerschale 5a befestigbar. Erfindungsgemäss ist der separate Lagerdeckel 5b Teil eines Montagelagers 5 und wirkt mit der einer Nockenwellenlagerschale 2a entsprechenden Lagerschale 5a zusammen, wobei der Lagerdurchmesser d_ML des Montagelagerdeckels 5b (Fig. 2) grösser als der Lagerdurchmesser d_NWL der Nockenwellenlagerdeckel 2b (Fig. 3) ist. Dahingegen weist die Lagerschale 5a des Montagelagers 5 den gleichen Lagerdurchmesser wie die Lagerschalen 2a der Nockenwellenlager 2 auf.
Im vorliegenden Fall ist die Nockenwelle 3 durch zwei Montagelagerdeckel 5b an den jeweils zugehörigen Lagerschalen 5a im Zylinderkopf 1 befestigt, wobei die Montagelagerdeckel 5b jeweils den axialen Enden der Nockenwelle 3 zugeordnet sind. Vorzugsweise bestehen die Montagelagerdeckel 5b aus Stahlblech oder aus Kunststoff.
Der Fertigungs- und Montageablauf der erfindungsgemässen Vorrichtung läuft wie nachfolgend beschrieben ab:
Der Zylinderkopf 1 wird vorbearbeitet. Anschliessend wird die Zylinderkopfhaube 4 auf den Zylinderkopf 1 geschraubt und die Nockenwellenlagerbohrung 6 eingebracht. Derart bearbeitet kommt der Zylinderkopf 1 zur Montage.
In der Montage wird die Zylinderkopfhaube 4 demontiert und der Zylinderkopf 1 wird auf ein hier nicht dargestelltes Kurbelgehäuse montiert. Anschliessend wird die Nockenwelle 3 in die Lagerschalen 2a, 5a eingelegt. Dann werden die separaten Lagerdeckel 5b, d. h. die Montagelagerdeckel aufgesetzt und mit der zugehörigen Lagerschale 5a im Zylinderkopf 1 verschraubt.
Erfindungsgemäss weist die Nockenwelle 3 gemäss Fig. 2 nach der Befestigung des Montagelagerdeckels 5b zunächst noch Spiel in der zugehörigen Lagerschale 5a auf. Als nächstes folgt die Montage eines nicht dargestellten Kettentriebes, der Motor wird zur Kontrolle durchgedreht und anschliessend wird die Zylinderkopfhaube 4 auf den Zylinderkopf 1 aufgesetzt und mit diesem verschraubt.
Fig. 3 zeigt, dass erst mit der Montage der Zylinderkopfhaube 4 die Nockenwelle 3 zur endgültigen Fixierung ganz in die Lagerschale 5ä des Montagelagers 5 gedrückt wird, wobei gleichzeitig die übrigen Nockenwellenlager 2 mit den in der Zylinderkopfhaube 4 integrierten Lagerdeckeln 2b vollständig ausgebildet werden. Ab diesem Zeitpunkt dreht sich die Nockenwelle 3 in der Lagerbohrung 6 und die Montagelagerdeckel 5b haben keinen Kontakt mehr zur Nockenwelle 3. Die Montagelagerdeckel 5b verbleiben im Zylinderkopf 1, damit bei einer eventuellen Demontage der Zylinderkopfhaube 4 weiterhin eine Fixierung der Nockenwelle 3 gegeben ist.

Claims

1. Montagevorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf (1), mit Nockenwellenlagern (2) für die Lagerung mindestens einer Nockenwelle (3), welche jeweils einen Lagerdeckel (2b) und eine Lagerschale (2a) aufweisen, wobei die Lagerschalen (2a) an den Zylinderkopf (1) angeformt sind, und mit einer den Zylinderkopf (1) und die mindestens eine Nockenwelle (3) überdeckenden Zylinderkopfhaube (4), an welche die Lagerdeckel (2b) angeformt sind, wobei die mindestens eine Nockenwelle (3) vor der Montage der Zylinderkopfhaube (4) mit mindestens einem separaten Lagerdeckel (5b) an der zugehörigen Lagerschale (5a) des Zylinderkopfes (1) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagevorrichtung mindestens ein Montagelager (5) aufweist, welches den separaten Lagerdeckel (5b) und eine mit dem separaten Lagerdeckel (5b) zusammenwirkende, an den Zylinderkopf (1) angeformte Lagerschale (5a) umfasst, wobei dar Lagerdurchmesser (d_ML) des Montagelagerdeckels (5b) größer als der Lagerdurchmesser (d_NWL) der Nockenwellenlagerdeckel (2b) ist.

2. Montagevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (5a) des Montagelagers (5) den gleichen Lagerdurchmesser aufweist als die Lagerschalen (2a) der Nockenwellenlager (2).

3. Montagevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagelagerdeckel (5b) aus Stahlblech oder aus Kunststoff ist.

4. Montageverfahren für eine Nockenwelle (3) einer Brennkraftmaschine, insbesondere zum Betrieb der Montagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mittels Nockenwellenlagern (2) in einem die Lagerschalen (2a) der Nockenwellenlager (2) aufweisenden Zylinderkopf (1) der Brennkraftmaschine zu lagernde Nockenwelle (3) vor der Montage einer den Zylinderkopf (1) überdeckenden und die Lagerdeckel (2b) der Nockenwellenlager (2) aufweisenden Zylinderkopfhaube (4) mit einem separaten Lagerdeckel (5b) an einer zugehörigen Lagerschale (5a) des Zylinderkopfes (1) befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Nockenwelle (3) nach der Befestigung des separaten Lagerdeckels (5b) zunächst noch Spiel in der zugehörigen Lagerschale (5a) aufweist und dass die Nockenwelle (3) anschliessend bei der Montage der Zylinderkopfhaube (4) durch die Lagerdeckel (2b) in die Lagerschalen (2a) gedrückt wird und anschließend keinen Kontakt mehr zum separaten Lagerdeckel (5b) aufweist.

5. Montageverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Nockenwelle (3) durch zwei separate Lagerdeckel (5b) an den jeweils zugehörigen Lagerschalen (5a) im Zylinderkopf (1) befestigt ist, wobei die separaten Lagerdeckel (5b) jeweils den axialen Enden der jeweiligen Nockenwelle (3) zugeordnet sind.