DE19518417A1 - Gegossenes, flüssigkeitsgekühltes Zylinderkurbelgehäuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein gegossenes, flüssigkeitsgekühltes Zylinderkur­ belgehäuse einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine bekannte Hubkolbenbrennkraftmaschine (Typ FL 1011 der Klöckner- Humboldt-Deutz AG) wird mit mindestes zwei Zylinderrohren gebaut. Das gegossene Zylinderkurbelgehäuse weist Zylinderräume und Kurbelräume auf, in denen zwischen den Zylinderrohren Hauptlagerbrücken für die Hauptlager einer Kurbelwelle und neben den Zylinderrohren Lager­ bohrungen für eine Nockenwelle angeordnet sind, wobei die Nockenwelle zum Antrieb von Gaswechselventilen und von Einzel-Einsteckpumpen für die Kraftstoffeinspritzung dient. Dieses Zylinderkurbelgehäuse wird unter Verwendung von mehreren einzelnen Kurbelraumkernen, sogenannten Schottenkernen, gegossen. Diese müssen ausgerichtet, verklebt und/oder verschraubt werden. Das bedingt einen hohen Aufwand für Montage und Lagerhaltung in der Gießerei.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die gußtechnische Herstellung des bekannten Zylinderkurbelgehäuses zu vereinfachen und zu verbessern, um dadurch die Fertigungskosten zu senken.

Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruchs 1. Durch die Verwendung eines einteiligen Schottenkerns wird der Fertigungsaufwand vermindert und zugleich die Gußqualität durch weniger Gußversatz erhöht.

Durch eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird erreicht, daß der Schottenkern die Zylinderrohre umgreifend ausgebildet ist und sich bis zu einem Zwischendeck erstreckt, das Kühlmittelräume von den Kurbelräu­ men trennt und die Zylinderrohre mit einer Außenwand verbindet. Auf diese Weise entsteht ein in seiner Höhenausdehnung begrenzter und da­ durch stabiler Schottenkern, durch den die Gußgenauigkeit erhöht wird.

Von Vorteil ist eine Ausbildung der Erfindung, bei der Stoßstangendurch­ tritte zwischen einer oberen Dichtfläche des Zylinderkurbelgehäuses und der Nockenwelle als Bohrungen ausgebildet sind. Auf diese Weise wird der Schottenkern einfacher und kompakter als bei vorgegossenen Stoß­ stangendurchtritten und der nötige Freiraum für die Stoßstangen wird mit geringem Materialaufwand exakt eingehalten.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß beim Gießvorgang für sämtliche Pumpenräume der Kraftstoffeinspritzpumpen ein einteiliger Pumpenraumkern vorgesehen ist. Dadurch werden, wie bei dem einteiligen Schottenkern, Fertigungskosten gesenkt und ein genauer Guß erzielt.

Die Einteiligkeit des Pumpenraumkerns wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Kerne der einzelnen Pumpenräume untereinander eine Verbindung über vorzugießende Regelstangenbohrungen aufweisen. Ne­ ben der dadurch ermöglichten Einteiligkeit des Pumpenraumkerns wird durch das Vorgießen der Regelstangenbohrung deren Bearbeitungsauf­ wand gesenkt.

Eine Ausbildung der Erfindung bietet den Vorteil, daß die Kerne der ein­ zelnen Pumpenräume Innenkernmarken zum Schottenkern und Außen­ kernmarken zur Außenform der Gießeinrichtung aufweisen. Auf diese Weise wird eine exakte, sichere Lagerung des Pumpenraumkerns und damit ein genauer Guß erreicht.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß sich der Pumpenraumkern bis in den Bereich zwischen den Zylinderrohren er­ streckt und mit dem Schottenkern gemeinsame Spiegelflächen aufweist. Auf diese Weise wird eine Materialanhäufung zwischen den Zylindern und eine damit verbundene Lunkergefahr vermieden. Durch die Spiegel­ flächen wird eine großzügige Verbindung zwischen Pumpenraum und Kurbelraum geschaffen. Dadurch ergibt sich eine verbesserte Strahlgut­ austragung beim Gußputzen.

Durch eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung wird erreicht, daß die Hauptlagerbrücken jeweils zwei Schottenwände aufweisen, und daß der Zwischenraum zwischen den Schottenwänden durch die Außenform der Gießeinrichtung mittels deren Oberkasten und Unterkasten gebildet ist. Dadurch werden Materialanhäufungen und damit Lunkerbildung ohne Sondermaßnahmen zur Steuerung des Gießvorgangs vermieden. Da keine Außenkerne erforderlich sind, werden die Gießkosten gesenkt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Be­ schreibung und der Zeichnung, auf der ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung dargestellt ist.

Es zeigen:

Fig. 1 Querschnitt durch das Zylinderkurbelgehäuse zwischen den Hauptlagerbrücken,

Fig. 2 Querschnitt durch das Zylinderkurbelgehäuse in der Mitte einer Hauptlagerbrücke,

Fig. 3 Horizontalschnitt durch das Zylinderkurbelgehäuse oberhalb der Hauptlagerbrücke,

Fig. 4 Horizontalschnitt durch das Zylinderkurbelgehäuse in Höhe der Hauptlagerbrücke.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Zylinderkurbelgehäuse 1, mit einem Kurbelraum 2, einem Zylinderraum 3 und einem Pumpenraum 4. Der Kurbelraum 2 reicht nach oben bis zu einem Zwischendeck 5, das ein Zylinderrohr 6 an einer Außenwand 7 des Zylinderkurbelgehäuses 1 an­ bindet und den Kurbelraum 2 von einem Kühlmittelraum 8 trennt. In Motor­ längsrichtung stehen die einzelnen Teile des Kurbelraums 2 durch einen Bereich unterhalb einer Hauptlagerbrücke 9 und durch eine Lagerbohrung 10 in Verbindung.

Der Kurbelraum 2 und der Zylinderraum 3 werden von einem einteiligen Schottenkern 11 (breitschraffiert), der Pumpenraum 4 von einem einteili­ gen Pumpenraumkern 12 (engschraffiert) gebildet. Beide Kerne stehen über Innenkernmarken 13 in Verbindung und berühren sich im Bereich von Spiegelflächen 14 (kreuzschraffiert). Im Bereich der Spiegelflächen 14 kann sich beim Gießen eine dünne Gußhaut, sogenanntes Flitt, bilden. Dieses wird beim Gußputzen entfernt, wodurch sich eine großzügige Öff­ nung zwischen dem Kurbelraum 2 und dem Pumpenraum 4 ergibt, was eine bessere Strahlgutausfragung beim Gußputzen ermöglicht. Der Pumpenraumkern 12 stützt sich außerdem über Außenkernmarken 19 auf der Gießeinrichtung ab.

Aus Fig. 2 gehen die Anordnung von Schottenkern 11 und Pumpen­ raumkern 12 sowie der Spiegelfläche 14 in der Mittenebene der Hauptla­ gerbrücke 9 hervor (Schraffur wie in Fig. 1). Außerdem erkennt man die starke Einziehung der Außenwände 7 in dieser Mittenebene, die zur Ver­ meidung von Materialanhäufung und zur Gewichtsverminderung dient. Die dadurch bedingte, vielfach gewölbte Oberfläche des Zylinderkurbelgehäu­ ses 1, wie sie die Fig. 3 und 4 zeigen, führt zu dessen Versteifung und damit zur Geräuschoptimierung. In Fig. 1 und 2 sind auch Schmieröl­ bohrungen 20, 20a, 20b für die Schmierölversorgung des Ventiltriebs und der Nocken- und Kurbelwellenlager dargestellt.

Fig. 3 zeigt die Ausbildung des Pumpenraumkerns 12 mit der Lage der Spiegelflächen 14. Außerdem ist die stabile Dimensionierung des Form­ sandballens 17 des Unterkastens der Gießeinrichtung in der Mittenebene der Hauptlagerbrücke 9 erkennbar. Die Form des Formsandballens 17 beugt einem Ausbrechen von Formsand vor. Die dem Formsandballen 17 gegenüberliegende Partie zwischen den Zylinderrohren 6 wird von dem Pumpenraumkern 12 gebildet.

Aus Fig. 4 geht der Verlauf der gekrümmten Außenwand 7 hervor. Diese bildet im Bereich der Hauptlagerbrücke 9 zwei Schottenwände 15. Da­ zwischen entsteht ein Zwischenraum 16, der von der Gießeinrichtung ohne Gußkerne gebildet wird.

Durch die gußtechnische Gestaltung des erfindungsgemäßen Zylinder­ kurbelgehäuses 1 werden Kosten und Gewicht gespart und dessen guß­ technische sowie akustische Qualität gesteigert.

Claims (8)

1. Gegossenes, flüssigkeitsgekühltes Zylinderkurbelgehäuse einer Hubkolben-Brennkraftmaschine, mit mindestens zwei Zylinderrohren und mit Zylinderräumen und Kurbelräumen, in denen zwischen den Zylinder­ rohren Hauptlagerbrücken für die Hauptlager einer Kurbelwelle und neben den Zylinderrohren Lagerbohrungen für eine Nockenwelle angeordnet sind, wobei die Nockenwelle zum Antrieb von Gaswechselventilen und von Einzel-Einsteckpumpen für die Kraftstoffeinspritzung dient, dadurch gekennzeichnet, daß beim Gießvorgang ein einteiliger Schotten­ kern (11) für sämtliche Kurbelräume (2) und Zylinderräume (3) vorge­ sehen ist.

2. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schottenkern (11) die Zylinderrohre (6) umgreifend ausgebildet ist und sich bis zu einem Zwischendeck (5) er­ streckt, das Kühlmittelräume (8) von den Kurbelräumen (2) trennt und die Zylinderrohre (6) mit einer Außenwand (7) verbindet.

3. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Stoßstangendurchtritte zwischen einer oberen Dichtfläche (21) des Zylinderkurbelgehäuses (1) und der Nocken­ welle als Bohrungen ausgebildet sind.

4. Zylinderkurbelgehäuse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Gießvorgang für sämtliche Pumpen­ räume (4) der Kraftstoffeinspritzpumpen ein einteiliger Pumpenraumkern (12) vorgesehen ist.

5. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne der einzelnen Pumpenräume (4) untereinander eine Verbindung über vorzugießende Regelstangenboh­ rungen (18) aufweisen.

6. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne der einzelnen Pumpenräume (4) Innenkernmarken (13) zum Schottenkern (11) und Außermarken (19) zur Außenform der Gießeinrichtung aufweisen.

7. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Pumpenraumkern (12) bis in den Bereich zwischen den Zylinderrohren (6) erstreckt und mit dem Schotten­ kern (11) gemeinsame Spiegelflächen (14) aufweist.

8. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptlagerbrücken (9) jeweils zwei Schottenwände (15) aufweisen, und daß der Zwischenraum (16) zwischen den Schottenwänden (15) durch die Außenform der Gießeinrichtung mittels deren Oberkasten und Unterkasten gebildet ist.