DE19623920C2 - Zylinderkurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zylinderkurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Das Zylinderkurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine dient zur kraftübertragenden Verbindung zwischen Zylinderkopf und Trieb­ werk, zur Aufnahme der Lagerung des Triebwerks und der Zylinder mit Zylinderlaufbuchsen, sowie zur Schaffung eines öl- bzw. was­ serdichten Triebwerks- und Kühlmittelraums. Die bei der Verbren­ nung entstehenden in Zylinderrichtung verlaufenden, axialen An­ teile der Gaskräfte werden vom Zylinderkopf in das Zylinderkur­ beigehäuse eingeleitet. Dabei entstehen durch die zyklische Ar­ beitsweise ungleichförmige Gaskräfte. Bei bekannten Zylinderkur­ belgehäusekonstruktionen ist ein ein- oder auch zweistückig aus­ gebildetes Zylinderkurbelgehäuse über Zylinderkopfschrauben mit dem Zylinderkopf verschraubt, wodurch alle Gas- und Massenkräfte über eine zwischen Zylinderkurbelgehäuse und Zylinderkopf ange­ ordnete Zylinderkopfdichtung und die Zylinder vom Zylinderkopf zum Triebwerk übertragen werden. Bei maximaler Gaskraft werden die Zylinderkopfschrauben gelängt, wodurch die Vorspannung der Zylinderkopfdichtung verringert wird und eine Verformung der Zy­ linder durch die Anbindung der Zylinderkopfschrauben an die Zy­ linder eintritt. Um dennoch unter allen Umständen eine gasdichte Zylinderkopfdichtung zu erhalten, ist die Stegbreite zwischen zwei Zylindern mit einem Mindestmaß versehen.

Aus der FR-PS 11 87 167 ist ein gattungsgemäßes Zylinderkurbel­ gehäuse einer Brennkraftmaschine bekannt, das einen Triebwerks­ träger zur Lagerung einer Kurbelwelle sowie ein im Triebwerks­ träger angeordnetes, separates Bauteil umfaßt, das Zylinderlauf­ buchsen aufweist. Das Bauteil ist an seinem unteren Ende im Triebwerksträger geführt und an seinem oberen Ende über Befesti­ gungsschrauben mit dem Zylinderkopf verbunden. Der Triebwerks­ träger ist über Zylinderkopfschrauben mit dem Zylinderkopf ver­ bunden. Zwischen Triebwerksträger und innerem Bauteil ist ein Kühlwasserraum angeordnet, der sowohl nach oben als auch nach unten abgedichtet ist.

Nachteilig ist, daß durch den zwischen innerem Bauteil und Triebwerksträger angeordneten Kühlwasserraum eine vollständige Trennung der beiden Bauteile nicht möglich ist, wodurch beide Bauteile den Belastungen durch die Gas- und Massenkräfte ausge­ setzt sind. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Verpressung der Zylinderkopfdichtung und dadurch zu einer schlechteren Abdich­ tung der Brennräume. Ferner gestaltet sich auch die Abdichtung des Kühlwasserraumes als schwierig, da sowohl eine Abdichtung nach unten als auch eine Abdichtung nach oben erforderlich ist. Desweiteren wurde eine Ausgestaltung des inneren Bauteils vorge­ sehen, welche für jeden Zylinder eine separate Zylinderbuchse nebst Halteteil vorsieht, was eine aufwendige Montage nach sich zieht.

Es ist die Aufgabe der Erfindung ein Zylinderkurbelgehäuse der­ art auszubilden, daß bei kompletter Trennung von Zylinderlauf­ buchsen und Triebwerksträger eine bestmögliche Abdichtung der Brennräume ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gegebenen Merkmale gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das in­ nere Bauteil einen mit den Zylinderlaufbuchsen zusammengegosse­ nen Kühlwassermantel aufweist und damit eine bauliche Unabhän­ gigkeit des inneren Bauteils erreicht wird, welches dadurch für sich, vollkommen getrennt vom Triebwerksträger, über Befesti­ gungsschrauben am Zylinderkopf befestigt werden kann. Das innere Bauteil mit den Zylinderlaufbuchsen wird dadurch nicht von den Gas- und Massenkräften beaufschlagt und muß über die Befesti­ gungsschrauben außer den Kolbenreibungskräften keine Axialkräfte übertragen, d. h. die Verformung der Zylinder bei maximaler Gas­ kraft entfällt durch die fehlende Anbindung der Zylinderkopf­ schrauben an die Zylinder. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Vorspannung der Zylinderkopfdichtung, wodurch das Mindestmaß der Stegbreite zwischen zwei benachbarten Zylindern zu Gunsten einer kürzeren Motorbaulänge kleiner ausfallen kann. Das Triebwerk ist über Zylinderkopfschrauben mit dem Zylinderkopf verbunden. Die axialen Anteile der Gaskräfte werden vom Zylinderkopf über die Zylinderkopfschrauben und damit über die Wände des Triebwerks­ trägers auf das Triebwerk bzw. auf Kolben und Pleuel übertragen. Durch die komplette Entkoppelung der beiden Bauteile kann keine Beeinflussung des Triebwerksträgers durch das innere Bauteil oder umgekehrt erfolgen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der beanspruchungs­ gerechten Verwendung des Zylinderkurbelgehäusematerials. Beide Teile des Zylinderkurbelgehäuses können aus unterschiedlichen Materialien gefertigt werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ge­ mäß Anspruch 2 sind zwischen Bauteil und Zylinderkopf sowie Triebwerksträger und Zylinderkopf separate Dichtmittel angeord­ net, wodurch die Beanspruchung der zwischen Bauteil und Zylin­ derkopf angeordneten Zylinderkopfdichtung durch die Gaskräfte wesentlich kleiner ausfällt.

Bevorzugt weist der Triebwerksträger gemäß Anspruch 3 in Rich­ tung einer Motorquerachse verlaufende Rippen auf, die zu einer Versteifung des Triebwerksträger führen, der dadurch die hohe Beanspruchung durch die axialen Gaskräfte aufnehmen kann.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung hervor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden in zwei Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes, mit einem Zylinderkopf verbundenes Zylinderkurbelgehäuse, das einen Triebwerksträger und ein Zylinderlaufbuchsen aufweisendes Bauteil umfaßt, wobei der Schnitt durch einen Zylinder verläuft und

Fig. 2 einen Querschnitt des Zylinderkurbelgehäuses aus Fig. 1, der zwischen zwei Zylindern verläuft, wobei der Trieb­ werksträger und das Bauteil jeweils separat mit dem Zy­ linderkopf verbunden sind.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein erfindungsgemäßes Zylinderkurbelgehäuse 1 für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine, das an einer Un­ terseite 2 mit einer Ölwanne 3 und an einer Oberseite 4 mit ei­ nem Zylinderkopf 5 verbunden ist, wobei zwischen Zylinderkopf 5 und Zylinderkurbelgehäuse 1 unten näher beschriebene Dichtmittel 6 angeordnet sind.

Das zweigeteilte Zylinderkurbelgehäuse 1 umfaßt einen Trieb­ werksträger 7 zur Lagerung einer nicht dargestellten Kurbelwelle und ein im Triebwerksträger 7 angeordnetes, separates Bauteil 8, das Zylinder 9 mit Zylinderlaufbuchsen 9a und einen Kühlwasser­ mantel 10 aufweist. Zwischen dem Bauteil 8 und dem Zylinderkopf 5 ist eine Zylinderkopfdichtung 6a und zwischen dem Triebwerks­ träger und dem Zylinderkopf 5 ist eine Triebwerksträgerdichtung 6b angeordnet. Wie Fig. 1 zeigt, sind in den Zylinderlaufbuchsen 9a Kolben 11 angeordnet, die über Pleuel 12 mit der Kurbelwelle verbunden sind.

Der Triebwerksträger 7 weist jeweils zwei in Richtung einer Mo­ torquerachse 13 verlaufende und zwischen zwei benachbarten Zy­ lindern 9 angeordnete Rippen 14 auf, die den Triebwerksträger 7 versteifen.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße separate Anbindung des Trieb­ werksträgers 7 über die Triebwerksträgerdichtung 6b und des Bau­ teils 8 über die Zylinderkopfdichtung 6a an den Zylinderkopf 5. Der Triebwerksträger 7 ist über Zylinderkopfschrauben 15 und das Bauteil 8 über Befestigungsschrauben 16 mit dem Zylinderkopf 5 verbunden. Die bei der Verbrennung entstehenden, hohen Gaskräfte werden dabei vom Zylinderkopf 5 über die Zylinderkopfschrauben 15 in den Triebwerksträger 7 eingeleitet. Die Befestigungs­ schrauben 16 müssen lediglich die bei der Kolbenbewegung ent­ standenen wesentlich geringeren Kolbenreibungskräfte übertragen, wodurch die Zylinderkopfdichtung 6a von der Wechselbeanspruchung durch die Gaskräfte nur unwesentlich belastet wird und somit im­ mer eine gleichmäßige Vorspannung aufweist. Der im Bauteil 8 in­ tegrierte Kühlwassermantel 10 ist dadurch über die Zylinderkopf­ dichtung 6a ebenfalls in allen Betriebszuständen der Brennkraft­ maschine gegen den Zylinderkopf 5 abgedichtet.

Durch die getrennte Bauweise des Zylinderkurbelgehäuses 1 in Triebwerksträger 7 und innerem Bauteil 8 ist eine Fertigung der Teile aus unterschiedlichen, beanspruchungsbezogenen Materialien möglich. Ferner ist auch eine einteilige Ausbildung der Dicht­ mittel 6 zwischen Zylinderkurbelgehäuse 1 und Zylinderkopf 5 denkbar.

Claims (3)

1. Zylinderkurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine, das einen Triebwerksträger zur Lagerung einer Kurbelwelle, sowie ein im Triebwerksträger angeordnetes, separates Bauteil umfaßt, das Zy­ linderlaufbuchsen aufweist, wobei der Triebwerksträger und das Bauteil jeweils separat mit einem Zylinderkopf verbunden sind und wobei der Triebwerksträger über Zylinderkopfschrauben und das Bauteil über Befestigungsschrauben mit dem Zylinderkopf ver­ bunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (8) einen mit den Zylinderlaufbuchsen (9a) zusammengegossenen Kühlwassermantel (10) aufweist.

2. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zylinderkopf (5) und Zylinderkurbelgehäuse (1) Dichtmittel (6) angeordnet sind, die eine Zylinderkopfdichtung (6a) zwischen Rauteil (8) und Zylinderkopf (5) und eine Trieb­ werksträgerdichtung (6b) zwischen Triebwerksträger (7) und Zy­ linderkopf (5) umfassen.

3. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Triebwerksträger (7) in Richtung einer Motorquerach­ se (13) verlaufende Rippen (14) aufweist.