專利名稱：具有氣缸蓋和氣缸體的內(nèi)燃機(jī)的制作方法
具有氣缸蓋和氣缸體的內(nèi)燃機(jī)本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)包括氣缸蓋和氣缸體，曲軸箱固定到氣缸體，至少一根質(zhì)量平衡軸保持在曲軸箱內(nèi)，用于質(zhì)量平衡軸的至少一個(gè)軸承孔由凸緣襯套來構(gòu)成，該凸緣襯套固定在曲軸箱的端面的區(qū)域內(nèi)，特別是通過螺紋連接到該區(qū)域上。已知將氣缸蓋和氣缸體設(shè)置成一個(gè)單兀。這種氣缸蓋一氣缸一氣缸體(Kopf-Zylinder-Block)單元也被稱為整塊組件 (Monoblock)。一體式曲柄箱通常與氣缸蓋一氣缸體單元相鄰。此外，已知具有多部件曲軸箱的內(nèi)燃機(jī),一個(gè)曲軸箱部件和用于曲軸支承的軸承托架(Lagerbiigel)鑄造成一件。此部件也被稱為“底板”。在整體式內(nèi)燃機(jī)的情況下，至今采用具有各個(gè)軸承托架的各個(gè)軸承座，以便為了機(jī)加工缸孔而能必要地接近。由GB 2 425 570 B已知具有氣缸蓋和氣缸體的內(nèi)燃機(jī)，其中，氣缸蓋和氣缸體一體地設(shè)置由JP 3-185220 A已知具有曲軸箱結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)，其中，質(zhì)量平衡軸保持在凸緣襯套內(nèi)。一體式質(zhì)量平衡軸通過端面上的開口插入。凸緣的直徑大于質(zhì)量平衡軸的配重的直徑。由US 2007/261657 A已知類似的設(shè)置。已知將質(zhì)量平衡軸保持在曲軸箱內(nèi)。特別在整體式內(nèi)燃機(jī)的情況下，相對(duì)較難對(duì)氣缸蓋一氣缸體單元或曲軸箱內(nèi)的質(zhì)量平衡軸的軸承進(jìn)行機(jī)加工。本發(fā)明的目的是減少對(duì)上述類型的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行機(jī)加工的數(shù)量。根據(jù)本發(fā)明這如此來實(shí)現(xiàn)當(dāng)沿曲軸的軸線方向看時(shí)，在質(zhì)量平衡軸的軸線與曲軸的軸線之間的直線連線上，設(shè)置在孔內(nèi)并設(shè)置為定向銷的第一銷定位在曲軸箱的端面的區(qū)域內(nèi)，第一銷較佳地設(shè)置在曲軸箱內(nèi)，且孔設(shè)置在凸緣襯套內(nèi)。因此，第一銷保持用于使兩個(gè)齒輪配合以驅(qū)動(dòng)質(zhì)量平衡軸的必要距離。可從外部對(duì)用于將凸緣襯套固定在曲軸箱的底部內(nèi)的表面進(jìn)行機(jī)加工。氣缸蓋一氣缸體單元包括用于容納凸緣襯套的鑄造凹陷部。為了確保質(zhì)量平衡軸相對(duì)于曲軸平行，特別有利的是有一個(gè)相應(yīng)的第二銷設(shè)置在曲軸箱的一個(gè)對(duì)應(yīng)的端面的區(qū)域內(nèi)，該銷包括兩個(gè)平坦部，這兩個(gè)平坦部取向?yàn)槠叫杏谇S的軸線與質(zhì)量平衡軸的軸線之間的連線，且該第二銷在對(duì)應(yīng)部件的相應(yīng)引導(dǎo)開口內(nèi)被引導(dǎo)，較佳地，第二銷分別設(shè)置在曲軸箱的端面壁內(nèi)且引導(dǎo)開口設(shè)置在相應(yīng)的凸緣襯套內(nèi)。兩個(gè)平坦部定位成與曲軸的軸線與質(zhì)量平衡軸的軸線之間的連線平行。因此，凸緣襯套可以繞第一銷樞轉(zhuǎn)，而不會(huì)造成對(duì)于兩個(gè)齒輪的齒嚙合來說不利的影響。這種設(shè)置允許用于曲軸的主軸承的接納孔和凸緣襯套內(nèi)的軸承孔獨(dú)立于氣缸蓋一氣缸體單元在一次夾緊步驟中進(jìn)行機(jī)加工。 較佳地，平衡軸的軸承孔由凸緣襯套來形成。特別有利的是，曲軸箱由與氣缸蓋一氣缸體單兀相鄰的第一部分和與第一部分相鄰的第二部分構(gòu)成，第一部分和第二部分在包含曲軸的軸線的、較佳地垂直于氣缸軸線的平面內(nèi)被劃分，第一部分和/或第二部分較佳地形成用于曲軸的至少一個(gè)主軸承。氣缸套可一體地包含到氣缸蓋一氣缸體單元內(nèi)，或者它們能通過螺紋連接到氣缸蓋一氣缸體單兀內(nèi)。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)還規(guī)定至少一個(gè)質(zhì)量平衡軸保持在第一部分內(nèi)。質(zhì)量平衡軸的位置將設(shè)計(jì)成使軸的配重能以離連桿的包跡線足夠的距離進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，質(zhì)量平衡軸的軸線不必一定位于曲軸的軸線的平面內(nèi)。由于用于質(zhì)量平衡軸的軸承孔由凸緣襯套來形成，所以確保質(zhì)量平衡軸的軸承孔的機(jī)加工可僅在曲軸箱內(nèi)進(jìn)行，而不需要與氣缸蓋一氣缸體單元一起進(jìn)行。凸緣襯套在此過程中借助螺釘固定在曲軸箱的上述第一部分內(nèi)。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中可規(guī)定質(zhì)量平衡軸包括用于驅(qū)動(dòng)噴射泵的至少一個(gè)凸輪。由此，可以通過平衡軸來驅(qū)動(dòng)噴射泵。凸輪的位置可任意選擇，并還可例如設(shè)置在質(zhì)量平衡軸的飛輪側(cè)的軸承附近。將參照附圖
更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，其中圖I以沿圖2中線I-I的剖視圖示出根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)；圖2以沿圖I中的線II-II的剖視圖示出內(nèi)燃機(jī)；圖3以沿圖I中的線III-III的剖視圖示出內(nèi)燃機(jī)；圖4以俯視圖示出內(nèi)燃機(jī)；圖5以沿圖I中線V-V的剖視圖示出根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)；圖6以沿圖5中的線VI-VI的剖視圖示出內(nèi)燃機(jī)；以及圖7以沿圖6中的線VII-VII剖過曲軸箱的另一剖視圖示出內(nèi)燃機(jī)。圖I至4示出具有氣缸蓋2和氣缸體3的內(nèi)燃機(jī)I，氣缸蓋2和氣缸體3以一體的方式來設(shè)置，以形成氣缸蓋一氣缸體單兀4。曲軸箱10與氣缸蓋一氣缸體單兀4相鄰，該曲軸箱由第一上部7和第二下部8構(gòu)成。氣缸套9通過螺紋連接到氣缸蓋一氣缸體單元4內(nèi)。還可以替代地將氣缸套9與氣缸蓋一氣缸體單兀4設(shè)置成一體。氣缸蓋一氣缸體單元4與曲軸箱10的第一部分7和第二部分8可由不同的材料制成。當(dāng)所有部件由輕質(zhì)材料制成時(shí)，可實(shí)現(xiàn)特別輕質(zhì)的曲軸箱10。替代地還可以由輕金屬來制成氣缸蓋一氣缸體單兀4和第一部分7并由灰鑄鐵來制成氣缸套9和高負(fù)荷的第二部分8。由以下條件得到各氣缸之間的距離，即，為了水冷腔室12的0形環(huán)密封件11而需要設(shè)置完整的安裝斜面13。在一體式氣缸套的情況下，氣缸距離將更小。兩部件式曲軸箱10可容納至少一個(gè)質(zhì)量平衡軸20、至少一個(gè)噴射泵驅(qū)動(dòng)軸和/或至少一個(gè)油泵30。如圖I至4中所示，排氣管路14可集成到氣缸蓋一氣缸體單元4內(nèi)。此外，進(jìn)氣管路15和進(jìn)氣收集器16也可部分地集成到氣缸蓋一氣缸體單元4內(nèi)。特別是在汽油機(jī)的情況下，較長的饋送管路17 (“增壓管”)可容納于氣缸蓋罩18和氣缸體單元4內(nèi)。進(jìn)氣收集器16在此情況下位于較低的位置。如圖I、圖5和圖6中所示，質(zhì)量平衡軸20可集成到第一部分7內(nèi)。質(zhì)量平衡軸20的位置將設(shè)計(jì)成使質(zhì)量平衡軸20的平衡配重21能以離連桿(未更詳細(xì)示出)的包跡線(Einhiillende) 22足夠的距離進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),其中，質(zhì)量平衡軸20的軸線20a不必一定位于曲軸19的軸線19a的平面e內(nèi)。為了確保軸承孔23能獨(dú)立于氣缸蓋一氣缸體單元4進(jìn)行機(jī)加工，將軸承孔23安置于凸緣襯套24中。凸緣襯套借助凸緣螺釘25固定在第一部分7內(nèi)。布置成為定位銷(Passstift)的第一銷26位于曲軸19的軸線19a與質(zhì)量平衡軸20的軸線20a之間的直線連線27上，并在第一部分7的端面5的區(qū)域內(nèi)處于離曲軸19的軸 線19a有一精確定義的距離處。第一銷26在凸緣襯套24的孔6內(nèi)被引導(dǎo)，并保持用于使兩個(gè)齒輪28、29配合以通過曲軸19驅(qū)動(dòng)質(zhì)量平衡軸20的必要距離?？蓮耐獠繉?duì)用于將凸緣襯套24固定在第一部分7內(nèi)的區(qū)域30進(jìn)行機(jī)加工。用于容納凸緣襯套24的相應(yīng)凹陷部31設(shè)置在氣缸蓋一氣缸體單元4內(nèi)。在其橫截面內(nèi)具有兩個(gè)平坦部33的第二銷32也設(shè)置在第一部分7的端面5的區(qū)域內(nèi)，以確保質(zhì)量平衡軸20相對(duì)于曲軸19的平行。兩個(gè)平坦部33取向?yàn)槠叫杏谇S19的軸線19a與質(zhì)量平衡軸20的軸線20a之間的連線27。凸緣襯套24包括與第二銷32對(duì)應(yīng)的引導(dǎo)開口 39。由此，凸緣襯套24可繞第一銷26樞轉(zhuǎn)，而不會(huì)對(duì)兩個(gè)齒輪28、29的齒嚙合有任何不利之處。這樣，用于曲軸19的主軸承35的接納孔34和凸緣襯套24內(nèi)的軸承孔23可獨(dú)立于氣缸蓋一氣缸體單元4在一次夾緊步驟中進(jìn)行機(jī)加工。
代替齒輪28、29，還可用鏈條來驅(qū)動(dòng)質(zhì)量平衡軸20。如圖5中所示，質(zhì)量平衡軸20還可設(shè)置成用來驅(qū)動(dòng)噴射泵36。質(zhì)量平衡軸20為此包括凸輪37，該凸輪作用于噴射泵36的驅(qū)動(dòng)挺桿38。凸輪37的位置可任意選擇，并且作為對(duì)如圖5中所示的對(duì)稱布置的一種替代，還可設(shè)置在飛輪側(cè)的軸承區(qū)域內(nèi)。此外，油泵40也可設(shè)置在曲軸箱10內(nèi)，即，布置在第一部分7或第二部分8內(nèi)。圖7示出油泵40定位在第二部分8內(nèi)的實(shí)施例。油泵40經(jīng)由曲軸19通過驅(qū)動(dòng)齒輪41來驅(qū)動(dòng)。為了固定油泵40，將凸緣43插入第二部分8的安裝壁42內(nèi)。通過較短的第一螺釘44來將凸緣43固定到第二部分8的安裝壁42。較長的第二螺釘45將油泵40拉抵凸緣43的端面46。由此，油泵40不通過內(nèi)部的螺釘來壓抵第二部分8，而是通過外部的第二螺釘45拉抵凸緣43的端面46。用于固定凸緣43和油泵40的螺釘44、45設(shè)置在曲軸箱10的相同的、可從外部接近的那側(cè)上。這種布置的優(yōu)點(diǎn)在于，只需要從外部對(duì)凸緣43的夾持表面47和對(duì)中孔48進(jìn)行一次機(jī)加工，以將油泵40安裝在曲軸箱10的內(nèi)部。獲得的另一優(yōu)點(diǎn)是，僅在凸緣43的對(duì)中套筒的端面表面46上進(jìn)行對(duì)油泵40的固定，且油泵40可以比固定面積大。由此，油泵40在其尺寸方面相對(duì)于對(duì)中直徑的機(jī)加工尺寸而言是獨(dú)立的。作為對(duì)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)齒輪41來驅(qū)動(dòng)的替代，還可經(jīng)由鏈條(未更詳細(xì)地示出)來驅(qū)動(dòng)油泵40。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)(I)，該內(nèi)燃機(jī)具有氣缸蓋(2)和氣缸體(3),曲軸箱(10)固定到所述氣缸體(3 )，且至少一個(gè)質(zhì)量平衡軸(20 )保持在所述曲軸箱(10 )內(nèi)，用于質(zhì)量平衡軸(20 )的至少一個(gè)軸承孔(23)由凸緣襯套(24)來構(gòu)成，所述凸緣襯套固定在所述曲軸箱(10)的端面(5)的區(qū)域內(nèi)，特別是通過螺紋連接到所述區(qū)域上，其特征在于，當(dāng)沿所述曲軸(19)的軸線(19a)的方向看時(shí)，設(shè)置在孔(6)內(nèi)并實(shí)施成定位銷的第一銷(26)定位在所述曲軸箱(10)的所述端面(5)的區(qū)域內(nèi)，且在所述質(zhì)量平衡軸(20)的軸線(20a)與所述曲軸(19)的所述軸線(19a)之間的直線連線(27)上，較佳的是所述第一銷(26)設(shè)置在所述曲軸箱(10)內(nèi)，且所述孔(6)設(shè)置在所述凸緣襯套(24)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其特征在于，第二銷(32)設(shè)置在所述曲軸箱(10)的所述端面(5)的區(qū)域內(nèi)，所述第二銷包括兩個(gè)平坦部(33)，所述平坦部取向?yàn)槠叫杏谒鲑|(zhì)量平衡軸(20)的軸線(20a)與所述曲軸(19)的所述軸線(19a)之間的連線(27)，且所述第二銷在對(duì)應(yīng)部件的相應(yīng)引導(dǎo)開口(39)內(nèi)被引導(dǎo)，且較佳的是所述第二銷(32)設(shè)置在所述曲軸箱(10)內(nèi)，且所述引導(dǎo)開口(39)設(shè)置在所述凸緣襯套(24)內(nèi)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其特征在于，所述質(zhì)量平衡軸(20)包括用于驅(qū)動(dòng)噴射泵(36)的至少一個(gè)凸輪(37)。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其特征在于，所述氣缸蓋(2)與所述氣缸體(3) —體地設(shè)置成氣缸蓋一氣缸體單兀(4)。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其特征在于，所述曲軸箱(10)由與所述氣缸蓋一氣缸體單元(4)相鄰的第一部分(7)和與所述第一部分(7)相鄰的第二部分(8)構(gòu)成，所述第一部分和所述第二部分(7，8)在包含所述曲軸(19)的所述軸線(19a)的、較佳地垂直于氣缸軸線的平面(ε )內(nèi)被劃分。
6.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)(I)，其特征在于，所述質(zhì)量平衡軸(20)保持在所述第一部分(7)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)(1)，該內(nèi)燃機(jī)具有氣缸蓋(2)和氣缸體(3)，曲軸箱(10)固定到氣缸體(3)，且至少一個(gè)質(zhì)量平衡軸(20)安裝在曲軸箱(10)內(nèi)。為了減小生產(chǎn)耗費(fèi)，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)沿曲軸(19)的軸線(19a)的方向看時(shí)，在質(zhì)量平衡軸(20)的軸線(20a)與曲軸(19)的軸線(19a)之間的直線連線(27)上，設(shè)置在孔內(nèi)并實(shí)施成定位銷的第一銷(26)定位在曲軸箱(10)的端面(5)的區(qū)域內(nèi)，較佳地第一銷(26)設(shè)置在曲軸箱(10)內(nèi)且孔(6)設(shè)置在凸緣襯套(24)內(nèi)。
文檔編號(hào)F02B75/06GK102667103SQ201080054554
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者A·澤爾克, C·諾馬耶, H·米爾德-圖扎 申請(qǐng)人:Avl里斯脫有限公司