DE19732919A1 - Aufbau eines oben offenen Zylinderblocks - Google Patents
Aufbau eines oben offenen ZylinderblocksInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufbau eines oben offe
nen Zylinderblocks einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine. Ins
besondere bezieht sich die Erfindung auf den Aufbau eines oben
offenen Zylinderblocks, der eine thermische Verformung der an
beiden Enden des Zylinderblocks liegenden Zylinderbohrungen in
der Richtung der Kurbelwelle verhindert und der eine Verformung
der Zylinderbohrungen verhindert, wenn ein Zylinderkopf auf den
Zylinderblock unter Verwendung von Kopfbolzen montiert wird.
Zur Verbesserung eines Kühlwirkungsgrads des Zylinderblocks
einer Brennkraftmaschine und zur Verringerung des Gewichts des
Zylinderblocks wurde in den letzten Jahren ein nach oben offener
Zylinderblock mit einem doppelten Aufbau in die Praxis umge
setzt, demgemäß die Zylinderbohrungen und der äußere Mantel des
Zylinderblocks voneinander durch einen Wassermantel getrennt,
der zwischen diese an seinem oberen Abschnitt gesetzt ist. Ein
Zylinderkopf wird auf diesen nach oben offenen Zylinderblock un
ter Zwischenlage einer Dichtung montiert und an Kopfbolzenaugen
festgezogen, die in dem äußeren Mantel des Zylinderblocks ausge
bildet sind, indem Kopfbolzen verwendet werden.
Bei dem oben offenen Zylinderblock sind die Zylinderbohrungen
und der Außenmantel des Zylinderblocks voneinander durch den
Wassermantel im Oberdeck getrennt. Das Oberdeck des Zylinder
blocks ist mit Kopfbolzenlöchern für die Kopfbolzen zur Montage
des Zylinderkopfs und mit Ölrückführlöchern versehen.
Bei dem derart zusammengesetzten, oben offenen Zylinderblock
ist die Expansionskraft des Zylinderkopfs größer als die des Zy
linderblocks, wenn der Motor betrieben wird, und der Zylinder
block wird aufgrund des Zylinderkopfes thermisch verformt. Die
Expansionskraft des Zylinderkopfes wirkt nämlich auf die Zylin
derbohrungen und die oberen Abschnitte der Zylinderbohrungen
werden in der Richtung der Kurbelwelle verformt. Die thermische
Verformung wird insbesondere im ersten Zylinder Nr. 1 und im
vierten Zylinder Nr. 4 groß, die an beide Enden liegen, woraus
ein Anstieg des Ölverbrauchs und ein Anstieg der Reibung folgt.
Bei dem herkömmlichen, oben offenen Zylinderblock haben des
weiteren die Zylinderbohrungen die gleiche Dicke von ihrem obe
ren Teil zum unteren Teil, oder sie haben eine Dicke, die zur
unteren Seite ansteigt. Wenn der Zylinderkopf montiert wird oder
der Motor betrieben wird, neigen daher die oberen Abschnitte der
Zylinderbohrungen dazu, in einer trompetenförmigen Weise in der
Schubrichtung und in der Gegenschubrichtung verformt zu werden.
Zur Lösung des Problems, daß die oberen Abschnitte der Zylin
derbohrungen der Zylinder (erster Zylinder Nr. 1 und vierter Zy
linder Nr. 4) an beiden Enden einer Verformung unterliegen, wenn
der Zylinderkopf auf den nach oben offenen Zylinderblock mon
tiert wird, oder wenn der Motor in Betrieb ist, wurde daher vor
geschlagen, das obere Ende der Zylinderbohrungen von nur denje
nigen Zylindern, die an beiden Enden des Zylinderkopfs liegen,
mit dem oberen Ende des äußeren Mantels des Zylinderblocks zu
koppeln (siehe JP 7-4 304 A).
Gemäß der Lehre der JP 7-4 304 A, bei der der Zylinderblock
an die oberen Enden der Zylinderbohrungen gekoppelt ist, wirkt
jedoch eine Kraft auf vier Ecken des Zylinderblocks in der Rich
tung der Zylinderbohrungen, wenn der Zylinderkopf auf dem Zylin
derblock montiert wird. Diese Kraft wirkt auch auf die Zylinder
bohrungen, die daher einer Verformung unterliegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufbau eines
oben offenen Zylinderblockes zu schaffen, der verhindert, daß
sich die oberen Abschnitte der Zylinderbohrungen durch die ther
mische Expansion des Zylinderkopfes verformen, wenn der Motor in
Betrieb ist, und der verhindert, daß die oberen Abschnitte der
Zylinderbohrungen verformt werden, selbst wenn der Zylinderkopf
auf dem Zylinderblock unter Verwendung von Kopfbolzen montiert
wird.
Die Erfindung soll auch das Gewicht des Zylinderblocks ver
ringern, während die Aufgabe erfüllt wird.
Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist
ein oben offener Zylinderblock einer Brennkraftmaschine vorgese
hen, bei dem die Zylinderbohrungen und der äußere Mantel des Zy
linderblocks voneinander an ihren oberen Abschnitten getrennt
sind, wobei die Zylinderbohrungen, die an beiden Enden der
Brennkraftmaschine in der Richtung der Kurbelwelle angeordnet
sind, Endabschnitte haben, die dicker als andere Abschnitte
sind, wobei die Endabschnitte dem äußeren Mantel des Zylinder
blocks in der Richtung der Kurbelwelle gegenüberliegen.
Vorzugsweise sind zur Verringerung des Gewichts des weiteren
die unteren Abschnitte der Zylinderbohrungen, mit der Ausnahme
der Abschnitte, die dicker als andere Abschnitte der Zylinder
bohrungen sind, dünner als ihre oberen Abschnitte.
Gemäß dem oben offenen Zylinderblock der vorliegenden Erfin
dung haben die freien Enden der Zylinderbohrungen an beiden En
den eine erhöhte Dicke und eine erhöhte Festigkeit und stoppen
eine thermische Verformung des Zylinderkopfes, wenn der Motor in
Betrieb ist. Da außerdem die Zylinderbohrungen nicht mit dem äu
ßeren Mantel des Zylinderkopfes gekoppelt sind, sind die Zylin
derbohrungen nur leicht verformt, selbst nachdem die Kopfbolzen
festgezogen sind. Darüber hinaus kann das Gewicht des Zylinder
blocks verringert werden, wenn die Dicke der unteren Abschnitte
der Zylinderbohrungen mit der Ausnahme an den aufgedickten Ab
schnitten der Zylinderbohrungen verringert wird.
Die Erfindung wird aus der nachfolgend dargelegten Beschrei
bung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser
verstanden.
Fig. 1A ist eine perspektivische Ansicht, die die Zusammen
setzung des Oberdecks eines herkömmlichen, oben offenen Zylin
derblocks darstellt;
Fig. 1B ist ein Diagramm, das den thermisch verformten Zu
stand des oben offenen Zylinderblocks der Fig. 1A darstellt;
Fig. 1C ist eine Schnittansicht der Zylinderbohrungen der
Fig. 1B in der Richtung der Kurbelwelle;
Fig. 2A ist ein Diagramm, das die Verformung der oberen Ebe
nen der Zylinderbohrungen darstellt, wenn der Zylinderkopf mon
tiert wird, oder während einer Verbrennung;
Fig. 2B ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B der
Fig. 2A;
Fig. 3A ist eine Draufsicht, die einen Abschnitt eines ver
besserten herkömmlichen, oben offenen Zylinderblocks darstellt;
Fig. 3B ist eine Schnittansicht eines Abschnitts zur Erläute
rung des Problems des oben offenen Zylinderblocks der Fig. 3A;
Fig. 4A ist ein Draufsicht auf das Oberdeck des Zylinder
blocks, wobei die Zusammensetzung des oben offenen Zylinder
blocks gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung dargestellt ist;
Fig. 4B ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-X der
Fig. 4A;
Fig. 4C ist eine Schnittansicht entlang der Linie Y-Y der
Fig. 4A;
Fig. 5A ist eine Draufsicht auf das Oberdeck des Zylinder
blocks, wobei die Zusammensetzung des oben offenen Zylinder
blocks gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung dargestellt ist;
Fig. 5B ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A der
Fig. 5A;
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die die Zusammenset
zung von nur den Abschnitte der Zylinderbohrungen der Fig. 5A
und 5B darstellt, die durch Wassermäntel umgeben sind; und
Fig. 7 ist ein Diagramm von Eigenschaften, das die Ölver
brauchsrate gegenüber der Drehzahl des Motors zeigt, der die
oben offenen Zylinderblöcke des ersten und zweiten Ausführungs
beispiels der vorliegenden Erfindung verwendet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausfüh
rungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläu
tert.
Bevor die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wer
den, erfolgt eine Erläuterung des herkömmlichen Aufbaus des oben
offenen Zylinderblocks, der in den Fig. 1A bis 3B gezeigt
ist.
Fig. 1A stellt die Zusammensetzung des Oberdecks eines her
kömmlichen, oben offenen Zylinderblocks dar, d. h. sie stellt ein
Oberdeck 4, das ein oberer Teil eines Zylinderblocks 10 einer
Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine ist, und einen Abschnitt eines
Unterdecks 6 dar, das ein unterer Teil ist.
Bei dem oben offenen Zylinderblock 10 ist ein Wassermantel 3
zwischen den Zylinderbohrungen 2 und dem äußeren Mantel 9 des
Zylinderblocks ausgebildet. Im Oberdeck 4 sind die Zylinderboh
rungen 2 und der äußere Mantel 9 des Zylinderblocks voneinander
durch den Wassermantel 3 getrennt. Der Zylinderblock 10 dieses
Ausführungsbeispiels ist in siamesischer Bauweise, bei der be
nachbarte Zylinderbohrungen 2 in einem einstückigen Aufbau aus
gebildet sind. Das Oberdeck 4 ist des weiteren mit Kopfbolzenlö
chern zum Anbringen von nicht gezeigten Kopfbolzen und mit Öl
rückführlöchern 7 versehen.
Bei dem derart zusammengesetzten, herkömmlichen, oben offenen
Zylinderblock 10 ist die Expansionskraft des Zylinderkopfes grö
ßer als die des Zylinderblocks, wenn der Motor in Betrieb ist,
und der Zylinderblock 10 wird durch den Zylinderkopf thermisch
verformt. Die Fig. 1B und 1C stellen den thermisch verformten
Zustand des Zylinderblocks 10 der Fig. 1A dar. Die Expansions
kraft des Zylinderkopfs wirkt auf die Zylinderbohrungen 2, wie
durch Pfeile in der Fig. 1C angedeutet ist, und die oberen Ab
schnitte der Zylinderbohrungen 2 werden in der Richtung der Kur
belwelle verformt. Die thermische Verformung tritt insbesondere
beim ersten Zylinder Nr. 1 und beim vierten Zylinder Nr. 4 an
beiden Enden auf, woraus oft ein Anstieg des Ölverbrauchs und
ein Anstieg der Reibung folgt.
Bei dem herkömmlichen, oben offenen Zylinderblock 10 haben
des weiteren die Zylinderbohrungen 2 dieselbe Dicke von ihrem
oberen Abschnitt bis zu ihrem unteren Abschnitt, oder sie haben
eine Dicke, die zu ihrem unteren Abschnitt ansteigt. Wenn der
Zylinderkopf montiert wird, oder wenn der Motor in Betrieb ist,
werden daher die oberen Abschnitte der Zylinderbohrungen 2 in
einer trompetenförmige Weise in der Schubrichtung und in der Ge
genschubrichtung verformt, wie in den Fig. 2A und 2B gezeigt
ist (Schnittansicht entlang der Linie B-B der Fig. 2A).
Zur Beseitigung dieses Problems offenbart die JP 7-4 304 A
einen oben offenen Zylinderblock 10, bei dem, wie in Fig. 3A ge
zeigt ist, die oberen Endabschnitte der Zylinderbohrungen 2 an
beiden Enden des Zylinderblocks 10 mit den oberen Endabschnitten
des äußeren Mantels 9 des Zylinderblocks durch einen Kupplungs
abschnitt 5 gekoppelt sind.
Gemäß der in der JP 7-4 304 A offenbarten Lehre wirkt jedoch
eine Kraft auf vier Ecken des Zylinderblocks 10 in der Richtung
der Zylinderbohrungen 2, wenn der Zylinderkopf auf dem Zylinder
block 10 montiert wird. Wenn der Zylinderblock 10 und die oberen
Endabschnitte der Zylinderbohrungen 2 miteinander gekoppelt
sind, wirkt daher diese Kraft auch auf die Zylinderbohrungen 2,
wodurch auch möglicherweise eine Verformung der Zylinderbohrun
gen 2 hervorgerufen wird.
Fig. 3B ist ein Diagramm zur Erläuterung dieses Problems. Un
ter Bezugnahme auf Fig. 3B neigt sich, wenn eine Axialkraft, die
durch einen Pfeil U angedeutet ist, durch einen Kopfbolzen er
zeugt wird, der in ein Kopfbolzenloch 1 eingeschraubt wird, der
äußere Mantel 9 des Zylinderblocks zu den Zylinderbohrungen 2
aufgrund der Axialkraft U. Dann wirkt die Neigungskraft des äu
ßeren Mantels 9 des Zylinderblocks ,wie durch einen Pfeil D an
gedeutet ist, auf die oberen Abschnitte der Zylinderbohrungen 2
aufgrund des Kupplungsabschnitt 5, der den äußeren Mantel 9 des
Zylinderblocks mit den oberen Endabschnitten der Zylinderbohrun
gen 2 kuppelt, wodurch ein Biegen der oberen Abschnitte der Zy
linderbohrungen 2 hervorgerufen wird.
Nachfolgend wird detailliert der Aufbau des oben offenen Zy
linderblocks der vorliegenden Erfindung beschrieben, der mit
derartigen Problemen fertig wird.
Fig. 4A stellt den Aufbau des oben offenen Zylinderblocks 10
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar
und zeigt das Oberdeck 4, das ein oberer Teil des Zylinderblocks
10 einer Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine ist.
Bei dem oben offenen Zylinderblock 10 ist ein Wassermantel
3 zwischen den Zylinderbohrungen 2 und dem äußeren Mantel 9 des
Zylinderblocks ausgebildet, und die Zylinderbohrungen 2 sind von
dem äußeren Mantel 9 des Zylinderblocks in dem Oberdeck 4 ge
trennt. Der Zylinderblock 10 dieses Ausführungsbeispiels ist in
siamesischer Bauweise, bei der benachbarte Zylinderbohrungen 2
in einem einstückigen Aufbau ausgebildet sind. Das Oberdeck 4
ist mit Kopfbolzenlöchern 1 versehen zum Anbringen von nicht ge
zeigten Kopfbolzen-und mit Ölrückführlöchern 7 versehen.
Bei dem ersten Zylinder Nr. 1 und bei dem vierten Zylinder
Nr. 4, die an beiden Enden in der Richtung der Kurbelwelle ange
ordnet sind, haben gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die nä
heren Umgebungen der freien Enden der Zylinderbohrungen 2, die
dem äußeren Mantel 9 des Zylinderblocks in der Richtung der Kur
belwelle gegenüberliegen, eine Dicke, die mit 21 bezeichnet ist
und die größer als die Dicke der anderen Abschnitte ist. Beim
ersten Ausführungsbeispiel sind die dicken Abschnitte 21 für die
Zylinderbohrungen 2 in Bereichen an der Außenseite einer Linie
ausgebildet, die senkrecht zur Kurbelwelle ist und durch die
Mitten der Zylinderbohrungen 2 des ersten Zylinders Nr. 1 und
des vierten Zylinders Nr. 4 verläuft, wobei die Dicke in Rich
tung zu den freien Enden der Zylinderbohrungen 2 in der Richtung
der Kurbelwelle ansteigt. Beim ersten Ausführungsbeispiel haben
die dicken Abschnitte 21 dieselbe Dicke in ihren oberen Ab
schnitten und in ihren unteren Abschnitten, wie aus Fig. 4B, die
eine Schnittansicht entlang der Linie X-X der Fig. 4A ist, und
aus 4C zu verstehen ist, die eine Schnittansicht entlang der Li
nie Y-Y der Fig. 4A ist.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
ist der dicke Abschnitt 21, der dicker als andere Abschnitte
ist, in der näheren Umgebung der freien Enden der Zylinderboh
rungen 2 ausgebildet. Selbst wenn die Expansionskraft des Zylin
derkopfes auf die Zylinderbohrungen 2 während des Betriebs des
Motors wirkt, wie in Fig. 1C gezeigt ist, werden daher die Zy
linderbohrungen des ersten Zylinders Nr. 1 und des vierten Zy
linders Nr. 4, die durch den dicken Abschnitt 21 verstärkt sind,
nicht verformt und behalten ihre Geradlinigkeit.
Wenn nämlich die Zylinderbohrungen 2 des ersten Zylinders Nr.
1 und des vierten Zylinders Nr. 4 nicht mit den dicken Abschnit
ten 21 versehen sind, findet eine dreidimensionale Verformung
statt, bei der die Form dazu neigt, aufgrund der Expansionen der
zur Kurbelwelle senkrechten Richtung und der Expansion in der
Richtung der Kurbelwelle eine dreieckige Form anzunehmen, wobei
das Spurführungsvermögen der Kolbenringe verschlechtert wird.
Wenn die Zylinderbohrungen des ersten Zylinders Nr. 1 und des
vierten Zylinders Nr. 4 mit den dicken Abschnitten 21 versehen
sind, wird andererseits die Expansion in der Richtung der Kur
belwelle durch den äußeren Mantel der Zylinderbohrungen 2 unter
drückt, die mit den dicken Abschnitten 21 versehen sind. In Ab
hängigkeit der Expansion in der Richtung senkrecht zur Kurbel
welle wird daher unterdrückt, daß die Form der Zylinderbohrungen
2 die einer zweidimensionalen Verformung wie beispielsweise eine
Ellipse annimmt, wobei die Richtung der Kurbelwelle einer kurzen
Achse entspricht, wodurch das Spurführungsvermögen der Kolben
ringe verbessert wird und die Reibung abnimmt.
Da die Verformung des ersten und vierten Zylinders durch die
dicken Abschnitte 21 unterdrückt wird, wird ein Verformen der
Zylinderbohrungen 2 unterdrückt, wenn der Zylinderkopf montiert
wird. Eine Abnahme der Verformung der Zylinderbohrungen trägt
dazu bei, den Ölverbrauch zu verringern, die Reibung zu verrin
gern, den Motorabtrieb zu erhöhen und den Kraftstoffwirkungsgrad
des Motors zu verbessern.
Fig. 5A stellt die Zusammensetzung des nach oben offenen Zy
linderblocks 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung dar und zeigt das Oberdeck 4, das der obere
Teil des Zylinderblocks 10 einer Vier-Zylinder-Brenn
kraftmaschine ist. Fig. 5B ist eine Schnittansicht des Zy
linderblocks entlang der Linie A-A der Fig. 5A.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 5A und 5B ist selbst bei den
oben offenen Zylinderblock 10 des zweiten Ausführungsbeispiels
der Wassermantel 3 zwischen der Zylinderbohrung 2 und dem äuße
ren Mantel 9 des Zylinderblocks ausgebildet, und die Zylinder
bohrungen 2 sind von dem äußeren Mantel 9 des Zylinderblocks in
dem Oberdeck 4 wie beim ersten Ausführungsbeispiel getrennt. Der
Zylinderblock 10 des zweiten Ausführungsbeispiels ist auch in
siamesischer Bauweise, bei der benachbarte Zylinderbohrungen 2
in einem einstückigen Aufbau ausgebildet sind. Das Oberdeck 4
ist mit Kopfbolzenlöcher 1 zum Anbringen der nicht gezeigten
Kopfbolzen und mit Ölrückführlöchern 7 versehen.
Beim ersten Ausführungsbeispiel sind die dicken Abschnitte
21, die dicker als andere Abschnitte sind, an den Seiten der
freien Enden der Zylinderbohrungen 2 des ersten Zylinders Nr. 1
und des vierten Zylinders Nr. 4 ausgebildet, die an beiden Enden
in Richtung der Kurbelwelle liegen. Beim ersten Ausführungsbei
spiel sind des weiteren die dicken Abschnitte 21 für die Zylin
derbohrungen 2 der Bereiche S an der Außenseite einer zur Kur
belwelle senkrechten Linie, die durch die Mitten der Zylinder
bohrungen des ersten Zylinders Nr. 1 und des vierten Zylinders
Nr. 4 verläuft, und sie werden zu den Enden der Zylinderbohrun
gen 2 hin dicker.
Das zweite Ausführungsbeispiel ist auch mit den dicken Ab
schnitten 21 des ersten Ausführungsbeispiels versehen. Beim
zweiten Ausführungsbeispiel ist des weiteren die Dicke der unte
ren Abschnitte der Zylinderbohrungen 2 in den Bereichen T mit
der Ausnahme der Bereiche S verringert, in denen die dicken Ab
schnitte 21 ausgebildet sind, um damit einen verjüngten Ab
schnitt 23 und einen Abschnitt 24 mit verringertem Durchmesser
auszubilden, wie in Fig. 5B gezeigt ist.
Fig. 6 stellt nur die Abschnitte der Zylinderbohrungen 2 der
Fig. 5A dar, die durch die Wassermäntel 3 umgeben sind, um klar
die Zusammensetzung der dicken Abschnitte 21, der verjüngten Ab
schnitte 23 und der Abschnitte 24 mit verringertem Durchmesser
darzustellen.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind, wie aus der Fig.
6 offensichtlich ist, die dicken Abschnitte 21 an beiden Enden
der Zylinderbohrungen 2 des ersten Zylinders Nr. 1 und des vier
ten Zylinders Nr. 4 in der Richtung der Kurbelwelle ausgebildet,
wobei die dicken Abschnitte 21 in der Richtung zu den Enden der
Zylinderbohrungen dicker werden und glatt in die ursprüngliche
Außenmanteloberfläche der Zylinderbohrungen 2 wie beim ersten
Ausführungsbeispiel übergehen. Des weiteren ist ein Abschnitt 24
mit verringertem Durchmesser, der eine verringerte Dicke hat, in
den unteren Abschnitten 22 der Zylinderbohrungen der ersten bis
vierten Zylinder in den Bereichen ausgebildet, die sich von den
Bereichen unterscheiden, wo die dicken Abschnitte 21 ausgebildet
ist; er ist glatt über den verjüngten Abschnitt 23 mit der ur
sprünglichen Außenmanteloberfläche der Zylinderbohrungen 2 ver
bunden.
Die Dicke der unteren Abschnitte der Zylinderbohrungen 2 ist
aus den nachstehend beschriebenen Gründen verringert. Wenn näm
lich der Zylinderkopf montiert wird oder wenn der Motor in Be
trieb ist, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 1C erläutert ist,
werden die oberen Abschnitte der Zylinderbohrungen 2 in einer
trompetenförmigen Weise bei dem oben offenen Zylinderblock 10
verformt, wobei aber die unteren Abschnitte der Zylinderbohrun
gen 2 nur schwer verformt werden. Selbst wenn die Dicke an den
unteren Abschnitten der Zylinderbohrungen verringert ist, verän
dert sich der Grad der Verformung der Zylinderbohrungen nahezu
nicht. Um diese Tatsache sicherzustellen, wurde der Ölverbrauch
bezüglich der Drehzahl des Motors unter Verwendung der oben of
fenen Zylinderblöcke 10 des ersten Ausführungsbeispiels und des
zweiten Ausführungsbeispiels gemessen. Fig. 7 stellt die gemes
sen Ergebnisse dar. Wie aus Fig. 7 zu verstehen ist, gibt es na
hezu keine Veränderung bei der Rate des Ölverbrauchs zwischen
dem oben offenen Zylinderblock 10 des ersten Ausführungsbeispiel
und dem oben offenen Zylinderblock 10 des zweiten Ausführungs
beispiels, und der Grad der Verformung der Zylinderbohrungen 2
steigt nicht an, selbst wenn die Dicke in den unteren Abschnit
ten der Zylinderbohrungen 2 verringert ist.
Wenn die Dicke der Zylinderbohrungen 2 einheitlich von den
oberen Abschnitten zu den unteren Abschnitten verringert ist,
werden die Bohrungen um große Werte verformt, Öl wird in einer
gesteigerten Menge verbraucht und die Reibung steigt an.
Wenn die dicken Abschnitte 21 an beiden Endabschnitten der
Zylinderbohrungen 2 in einer Weise ausgebildet sind, daß sie in
den äußeren Mantel übergehen, und wenn der verjüngte Abschnitt
23 und der Abschnitt 24 mit verringertem Durchmesser in den un
teren Abschnitten der Zylinderbohrungen 2 des ersten und vierten
Zylinders in den Bereichen ausgebildet sind, die sich von den
Bereichen unterscheiden, wo die dicken Abschnitte 21 ausgebildet
sind, ist es gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel möglich, das
Gewicht des Zylinderblocks 10 zusätzlich zur Erzielung der Wir
kung des ersten Ausführungsbeispiels zu verringern.
In dem Fall einer Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine beträgt
eine Abnahme des Gewichts des Zylinderblocks 10 ungefähr 500 g,
wenn die Zylinderbohrungen 21 eine einheitliche Dicke von unge
fähr 7 mm haben und die Dicke der Zylinderbohrungen 2 um unge
fähr 3 mm in ihren unteren Abschnitten verringert ist.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung machen die dicken
Abschnitte der Zylinderbohrungen es möglich, zu verhindern,
daß die obere Abschnitte der Zylinderbohrungen durch die thermi
sche Expansion des Zylinderkopfes verformt werden, während der
Motor in Betrieb ist, und zu verhindern, daß die oberen Ab
schnitte der Zylinderbohrungen verformt werden, wenn der Zylin
derkopf auf dem Zylinderblock unter Verwendung von Kopfbolzen
montiert wird.
Wenn des weiteren die Dicke in den unteren Abschnitten mit
der Ausnahme der Abschnitte verringert ist, wo die dicken Ab
schnitte für die Zylinderbohrungen ausgebildet sind, ist es mög
lich, das Gewicht des Zylinderblocks zu verringern.
Es ist ein Aufbau eines nach oben offenen Zylinderblocks 10
offenbart. Zum Verhindern einer Verformung in den oberen Ab
schnitten von Zylinderbohrungen 2, die auftritt, wenn ein Zylin
derkopf auf den Zylinderblock unter Verwendung von Kopfbolzen
montiert wird, und zum Verhindern einer Verformung der oberen
Abschnitte der Zylinderbohrungen 2, die durch die thermische Ex
pansion des Zylinderkopfes hervorgerufen wird, sind bei einem
oben offenen Zylinderblock einer Brennkraftmaschine, bei dem die
Zylinderbohrungen 2 von dem äußeren Mantel 9 des Zylinderblocks
10 durch Wassermäntel 3 in dem Oberdeck 4 getrennt sind, dicke
Abschnitte 21 nahe den Enden der Zylinderbohrungen 2 ausgebil
det, die an beiden Enden der Brennkraftmaschine in der Richtung
der Kurbelwelle liegen, wobei die Endabschnitte dem äußeren Man
tel des Zylinderblocks 10 in der Axialrichtung der Kurbelwelle
gegenüberliegen, und wobei die dicken Abschnitte 21 glatt in den
äußeren Mantel 9 der ursprünglichen Zylinderbohrungen 2 überge
hen. Die dicken Abschnitte 21 haben ihre größte Dicke an den En
den in der Richtung der Kurbelwelle. Folglich wird die thermi
sche Verformung des Zylinderblocks unterdrückt, wenn der Zylin
derkopf montiert wird, oder wenn der Motor in Betrieb ist. Ein
Abschnitt mit verringertem Durchmesser, der eine Dicke hat, die
kleiner als die der oberen Abschnitte ist, ist in den unteren
Abschnitten der Zylinderbohrungen 2 ausgebildet, der benachbart
zu den Bereichen ist, wo die dicken Abschnitte 21 ausgebildet
sind, wobei der Abschnitt mit verringertem Durchmesser und die
gewöhnlichen Zylinderbohrungen an ihren oberen Abschnitten mit
einander durch den verjüngten Abschnitt verbunden sind, um das
Gewicht des Zylinderblocks 10 zu verringern.
Claims (5)
1. Oben offener Zylinderblock einer Brennkraftmaschine, bei
dem ein Wassermantel (3) zwischen den Zylinderbohrungen (2) und
dem äußeren Mantel (9) des Zylinderblocks ausgebildet ist, und
wobei die Zylinderbohrungen (2) von dem äußeren Mantel (9) des
Zylinderblocks im Oberdeck getrennt sind, wobei dicke Abschnitte
(21), die dicker als andere Abschnitte sind, in der Nähe der En
den der Zylinderbohrungen (2) ausgebildet sind, die an beiden
Enden der Brennkraftmaschine in der Richtung der Kurbelwelle
liegen, wobei die Enden dem äußeren Mantel (9) des Zylinder
blocks in der Richtung der Kurbelwelle gegenüberliegen.
2. Aufbau eines oben offenen Zylinderblocks nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die dicken Abschnitte (21) für die Zylinderbohrungen (2) in
Bereichen an beiden Seiten einer zur Kurbelwelle senkrechten Li
nie, die durch die Mitten der Zylinderbohrungen (2) der Zylinder
verläuft, die an beiden Enden der Brennkraftmaschine liegen,
ausgebildet sind, wobei die Dicken der dicken Abschnitte zu den
freien Enden der Zylinderbohrungen (2) hin in der Richtung der
Kurbelwelle ansteigen.
3. Aufbau eines nach oben offenen Zylinderblocks nach An
spruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die dicken Abschnitte (21) eine Dicke haben, die selbst in
ihren oberen Abschnitten oder in ihren unteren Abschnitten in
der Richtung der Höhe der Zylinderbohrungen (2) gleich bleiben.
4. Aufbau eines nach oben offenen Zylinderblocks nach einem
der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Abschnitt (24) mit einem verringertem Durchmesser, der
eine Dicke hat, die kleiner als die der oberen Abschnitte ist,
in den unteren Abschnitten der Zylinderbohrungen (2) ausgebildet
ist, die benachbart zu Bereichen liegen, wo die dicken Abschnit
ten (21) ausgebildet sind.
5. Aufbau eines nach oben offenen Zylinderblocks nach An
spruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein verjüngter Abschnitt (23) zwischen dem Abschnitt (24) mit
verringertem Durchmesser und den gewöhnlichen Zylinderbohrungen
(2) an ihren oberen Abschnitten ausgebildet ist, um ihre äußeren
Oberflächen glatt miteinander zu verbinden.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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Legal Events
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---|---|---|---|
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