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Title:
INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH AT LEAST TWO ROWS OF CYLINDERS ARRANGED IN A V-SHAPE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/014393
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an internal combustion engine (16, 18, 20), especially an internal combustion engine in a motor vehicle, wherein one row of cylinders (18) is divided up into two cylinder arrangements (30, 32).

Inventors:
LAGIES DIETMAR (DE)
Application Number:
PCT/EP1999/006196
Publication Date:
March 16, 2000
Filing Date:
August 24, 1999
Export Citation:
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Assignee:
VOLKSWAGEN AG (DE)
LAGIES DIETMAR (DE)
International Classes:
F01L1/02; F02B75/22; F02B75/18; (IPC1-7): F02B75/22; F01L1/02
Foreign References:
US1535084A1925-04-28
DE3937587A11991-05-16
GB287933A1928-10-11
GB104895A1917-03-19
FR505555A1920-08-02
Attorney, Agent or Firm:
VOLKSWAGEN AKTIENGESELLSCHAFT (Brieffach 1770 Wolfsburg, DE)
VOLKSWAGEN AKTIENGESELLSCHAFT (Brieffach 1770 Wolfsburg, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens zwei Vförmig zueinander angeordneten Zylinderreihen (16,18,20), dadurch gekennzeichnet, daß eine Zylinderreihe (18) in zwei Zylinderanordnungen (30,32) unterteil ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung (28) der geteilten Zylinderreihe (18) eine Teilungsebene definiert, welche senkrecht zu einer Drehachse einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angeordnet ist.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung (28) der geteilten Zylinderreihe (18) mittig in zwei symmetrische Zylinderanordnungen (30,32) ausgebildet ist.
4. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der geteilten Zylinderreihe (18) benachbart und im wesentlichen parallel zu einer Teilungsebene wenigstens ein Steg (34), insbesondere vier Stege (34), zu wenigstens einer benachbarten Zylinderreihe (16,20) ausgebildet ist.
5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Steg (34) eine Durchbrechung (36) zur Durchführung eines Antriebs für ein Nebenaggregat aufweist.
6. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zu einer Teilungsebene der geteilten Zylinderreihe (18) zwischen dieser und einer benachbarten ungeteilten Zylinderreihe (16,20) wenigstens eine Befestigungsvorrichtung (38) für wenigstens eine Wasserpumpe ausgebildet ist.
7. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei Vförmig zueinander angeordnete Zylinderreihen (16,18,20) vorgesehen sind, wobei die geteilte Zylinderreihe eine mittige Zylinderreihe (18) ist.
8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Zylinderreihen (16,18,20) derart zueinander Vförmig angeordnet sind, daß eine äußere Zylinderreihe (20) in einer Betriebsstellung der Brennkraftmaschine im wesentlichen waagrecht angeordnet ist.
9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Wasserpumpen vorgesehen sind, wobei jede Wasserpumpe jeweils eine außen liegende Zylinderreihe (16 bzw. 20) und eine Zylinderanordnung (30 bzw. 32) der geteilten Zylinderreihe (18) mit Kühlwasser versorgt.
10. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zylinderreihe (16,18,20) sechs Zylinder (40) aufweist.
11. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Zylinderreihen (16,18,20) als Closed Deck ausgebildet sind.
Description:
Brennkraftmaschine mit wenigstens zwei V-förmig zueinander angeordneten Zylinderreihen Die Erfindung betriffl eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens zwei V-förmig zueinander angeordneten Zylinderreihen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen Brennkraftmaschinen ergibt sich das Problem, daß ein Abtrieb von einer Kurbelwelle zum Antrieb jeweiliger Nockenwellen der Zylinderreihen sehr schwierig zu realisieren ist. Bisher bekannte Abtriebe bei derartigen Brennkraftmaschinen sind stirnseitig angeordnet, dies hat jedoch den Nachteil, daß sich eine große Bautänge der Brennkraftmaschine ergibt. Bei immer kleiner werdenden Bauräumen, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, stößt diese Anordnung insbesondere bei großer Zylinderzahl jedoch schnell an Grenzen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Brennkraftmaschine der obengenannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei die obengenannten Nachteile überwunden werden und ein kompakter und bauraumsparender Abtrieb von einer Kurbelwelle zum Antrieb von Nockenwellen jeweiliger Zylinderreihen realisierbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Brennkraftmaschine der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine Zylinderreihe in zwei Zylinderanordnungen unterteil ist.

Dies hat den Vorteil, daß mit einer Teilung einer einzigen Zylinderreihe ein Mittenabtrieb für jeweilige Nockenwellen aller Zylinderreihen realisierbar ist, ohne alle Zylinderreihen teilen zu müssen.

ZweckmäHigerweise definiert die Teilung der geteilten Zylinderreihe eine Teilungsebene, welche senkrecht zu einer Drehachse einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angeordnet ist.

In einer besonders bauraumsparenden Ausführungsform ist die Teilung der ersten Zylinderreihe mittig in zwei symmetrische Zylinderanordnungen ausgebildet.

Eine Verbesserung der mechanischen Stabilität der Brennkraftmaschine mit geteilter Zylinderreihe erzielt man dadurch, daß von der geteilten Zylinderreihe benachbart und im wesentlichen parallel zu einer Teilungsebene wenigstens ein Steg, insbesondere vier Stege, zu wenigstens einer benachbarten Zylinderreihe ausgebildet ist. Hierbei ist es besonders zweckmäßig, wenn die jeweiligen Zylinderreihen in Closed Deck-Bauweise ausgebildet sind.

Zum Antrieb von Nebenaggregaten durch den einzigen in der geteilten Zylinderreihe angeordneten Abtrieb von einer Kurbelwelle weist in besonders bevorzugter Weise wenigstens ein Steg eine Durchbrechung zur Durchführung eines Antriebs für ein Nebenaggregat auf.

Zum gleichzeitigen Antrieb von jeweiligen Wasserpumpen, welche jeweilige Zylinderanordnungen bzw. Zylinderreihen bzw. Zylinderreihenteile mit Kühlwasser versorgen, ist in besonders vorteilhafter Weise benachbart zu einer Teilungsebene der geteilten Zylinderreihe zwischen dieser und einer benachbarten ungeteilten Zylinderreihe wenigstens eine Befestigungsvorrichtung für wenigstens eine Wasserpumpe ausgebildet. Dies erspart zusätzliche Abtriebe für die Wasserpumpe an anderer Stelle, wodurch Bauraum und Gewicht eingespart ist.

Beispielsweise sind drei V-förmig zueinander angeordnete Zylinderreihen vorgesehen, wobei die geteilte Zylinderreihe eine mittige Zylinderreihe ist. Hierdurch ist von dem Mittenabtrieb der mittigen, geteilten Zylinderreihe in vorteilhafter Weise ein einziger Abtrieb zum Antrieb sowohl der Nockenwelle der mittigen Zylinderreihe als auch der beiden benachbarten Zylinderreihen realisierbar.

Eine besonders bauraumsparende Anordnung zum Einbau in einen Motorraum eines Kraftfahrzeuges erzielt man dadurch, daß die drei Zylinderreihen derart zueinander V-förmig angeordnet sind, daß eine äußere Zylinderreihe in einer Betriebsstellung der Brennkraftmaschine im wesentlichen waagrecht angeordnet ist.

Eine besonders gute Kühlwasserversorgung der Zylinderreihen erzielt man dadurch, daß zwei Wasserpumpen vorgesehen sind, wobei jede Wasserpumpe jeweils eine außen liegende Zylinderreihe und eine Zylinderanordnung der geteilten Zylinderreihe mit Kühlwasser versorgt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist jede Zylinderreihe sechs Zylinder auf.

Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Diese zeigen in Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 eine weitere perspektivische Ansicht, Fig. 3 ein Kurbelgehäuseoberteil einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in perspektivischer Ansicht, Fig. 4 das Kurbelgehäuseoberteil von Fig. 3 in Aufsicht, Fig. 5 eine Schnittansicht des Kurbelgehäuseoberteils entlang Linie A-A von Fig. 4. und Fig. 6 eine Seitenansicht des Kurbelgehäuseoberteils von Fig. 3.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine umfaßt ein Kurbelgehäuse 10 und eine Olwanne 12, wobei ein unterer Teil des Kurbelgehäuses 10 ölwannenseitig als Lagertraverse 14 ausgebildet ist. Das Kurbelgehäuse 10 umfaßt in der beispielhaft dargestellten Ausführungsform drei V-förmig zueinander angeordnete Zylinderbänke bzw. Zylinderreihen 16,18 und 20, wobei jedoch eine andere Anzahl von Zylinderreihen möglich ist.

In Richtung des Pfeiles 22 befindet sich ein nicht dargestelltes rechtes, angetriebenes Rad und in Richtung des Pfeiles 24 befindet sich ein nicht dargestelltes linkes angetriebenes Rad.

Ein Pfeil 26 in Fig. 1 bezeichnet eine Fahrtrichtung und kennzeichnet somit eine Einbaulage der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Kurbelgehäuseoberteils 10 ist im Detail aus den Fig.

3 bis 6 ersichtlich, wobei sich die nachfolgenden Ausführungen auf alle Figuren 1 bis 6 beziehen.

Die Zylinderreihe 18 ist durch eine Ausnehmung 28 in zwei Zylinderanordnungen 30 und 32 geteilt. Wie sich insbesondere aus Fig. 5 ergibt, ist diese Ausnehmung 28 derart ausgebildet, daß eine nicht dargestellte Kurbelwelle über einen vorbestimmten Abschnitt freigelegt ist.

Von diesem freigelegten Abschnitt ist ein Mittenabtrieb aus dem inneren des Kurbelgehäuseoberteils 10 aus realisierbar, wobei dieser beispielsweise sowohl eine Nockenwelle der Zylinderreihe 18 als auch jeweilige Nockenwellen der benachbarten Zylinderreihen 16 und 20 antreibt. Auf diese Weise ist ein stirnseitiger Abtrieb von der Nockenwelle zu jeweiligen Nockenwellen der Zylinderreihen 16,18 und 20 vermieden.

Die Teilung bzw. Ausnehmung 28 der Zylinderreihe 18 definiert eine Teilungsebene, welche im wesentlichen senkrecht zur Kurbelwelle der Brennkraftmaschine steht. Benachbart zu der Ausnehmung 28 erstrecken sich von der Zylinderreihe 18 je zwei Stege 34 zu einer benachbarten Zylinderreihe 16 und 20. Es sind somit in den V-förmigen Ausnehmungen zwischen den Zylinderreihen 16,18,20 insgesamt vier Stege 32 ausgebildet, welche eine zusätzliche Versteifung des Kurbelgehäuseoberteils 10 bewirken.

Jeder Steg 34 ist mit einer Durchbrechung 36 versehen und benachbart zu jedem Steg ist eine Befestigungsvorrichtung 38 für eine nicht dargestellte Wasserpumpe ausgebildet. Es sind beispielsweise zwei Wasserpumpen vorgesehen, wobei je eine Wasserpumpe in je einer V-förmigen Ausnehmung zwischen den Zylinderreihen 16,18,20 angeordnet ist. Eine Wasserpumpe versorgt dabei beispielsweise die Zylinderreihe 16 und die Zyiinderanordnung 32 und die entsprechend andere Wasserpumpe versorgt die Zylinderreihe 20 und die Zylinderanordnung 30 mit Kühlwasser.

Durch eine jeweilige Durchbrechung 38 in einem jeweiligen Steg 34 sind entsprechende Antriebsmittel, wie beispielsweise eine Welle mit endseitigem Zahnrad, geführt, wobei das Antriebsmittel zum Antrieb der jeweiligen Wasserpumpe dient und von dem Mittenabtrieb angetrieben ist. Dadurch treibt der Mittenabtrieb von der Kurbelwelle nicht nur die Nockenwellen sondern auch gleichzeitig die Wasserpumpen an, was weiteren Bauraum und Gewicht einspart.

In der dargestellten Ausführungsform umfaßt jede Zylinderreihe 16,18 und 20 sechs Zylinder 40 und die geteilte Zylinderreihe 18 ist derart mittig, symmetrisch geteilt, daß jede Zylinderanordnung 30 bzw. 32 drei Zylinder 40 aufweist. In Fig. 4 und 5 bezeichnet die Bezugsziffer 42 eine Kurbelwelienmitte und die Bezugsziffer 44 eine Nebenwellenmitte.