DE19832718A1 - Cast aluminum engine block for internal combustion motor - Google Patents

Cast aluminum engine block for internal combustion motor

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Abstract

The engine block has structured cooling channels in the walls between the cylinders with a reduced cross section where the channel axis intersects the cylinder axes. The cast engine block has a cooling channel in the intermediate cylinder wall with a minimum cast wall thickness of less than or equal to 5 mm. The cooling channel is wholly defined by a skin of the cast material. The cross section surface of the cooling channel is reduced from its end to a cross section surface of the cooling channel axis (14) where it intersects the cylinder axis. The minimum width of the cooling channel at the cross section surface axis at the intersection with the cylinder axis is 0.5-1.5 mm. The mold has channel molding cores (8) at the ends of the cores (2,3) to give the cylinder openings.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines kleinen Hohlraumes in einem Guß­ stück, insbesondere in einem Motorblock, insbesondere aus Aluminium.The invention relates to a method for creating a small cavity in one casting piece, especially in an engine block, especially made of aluminum.

Um die Baulänge eines Motorblocks möglichst gering zu halten, ist man bestrebt, die Zylin­ derbohrungen einer Zylinderreihe eng aneinanderzusetzen.In order to keep the overall length of an engine block as short as possible, the Zylin is endeavored the bores of a row of cylinders close together.

Dabei ergibt sich neben anderen Schwierigkeiten eine mangelnde Wärmeableitung der dünn gewordenen Zwischenwände der Zylinderbohrungen. Besonders im obereren Bereich, wo das Explosionsgas die längste Verweildauer hat, kann sich das Material, insbesondere Aluminium, bis zum Verlust seiner Standfestigkeit erhitzen, wenn keine Abhilfe geschaffen wird.In addition to other difficulties, there is a lack of heat dissipation thin walls of the cylinder bores. Especially in the upper area, where the explosive gas has the longest dwell time, the material, in particular Aluminum, heat to the point of losing its stability if no remedy is found becomes.

Es ist überlegt worden, hier in den Zwischenwänden schmale wasserführende Kanäle zu schaffen, die sich jeweils zwischen den beiderseits der Zylinderbohrungsreihe ausgebildeten Wasserführungen erstrecken; ein Gedanke ist, einen Schlitz einzuschneiden und oben wie­ der zu verschließen, ein anderer, durch die Blockwand hindurch Querbohrungen auszu­ führen und die Blockwand wieder zu verschließen.It has been considered to close narrow water channels in the partitions create, each formed between the two sides of the row of cylinder bores Water channels extend; one thought is to cut a slit and top like which to close, another, through the block wall through holes lead and close the block wall again.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem kleine Hohl­ räume in einem Gußstück, insbesondere in den Zylinderzwischenwänden eines Motorblocks, beim Gießen erzeugt werden können.The invention has for its object to provide a method with the small cavity spaces in a casting, especially in the cylinder walls of an engine block, can be generated during casting.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß ein brennbares, aber bei Gießtemperatur be­ ständiges Kernteil in die Gießform eingebaut wird und nach dem Ausformen des Gußstückes ausgebrannt wird. According to the invention it is provided that a combustible, but at casting temperature be permanent core part is installed in the mold and after molding the casting is burned out.  

In der Regel wird nur Kohlenstoff, vorzugsweise Graphit, als Material für das Kernteil geeignet sein. Vor allem bei besonders niedrig schmelzenden Nichteisenmetallegierungen sind aber auch andere Materialien denkbar.As a rule, only carbon, preferably graphite, is suitable as the material for the core part his. But especially in the case of particularly low-melting non-ferrous metal alloys other materials are also conceivable.

Zum Ausbrennen des Kernteils wird zweckmäßigerweise Sauerstoff zugeführt.To burn out the core part, oxygen is expediently supplied.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist zum Gießen eines Motorblocks, insbesondere aus Aluminium, eine Gießform vorgesehen, in der jeweils eine Graphitplatte als Brücke im Formhohlraum der Zylinderbohrungszwischenwand zwischen beiderseits der Zylinderboh­ rungsreihe einen Wassermantel ausbildenden Kernteilen angeordnet und mit ihren Enden in die Kernteile eingeformt ist.In an advantageous embodiment of the invention, in particular for casting an engine block made of aluminum, a mold is provided, in each of which a graphite plate as a bridge in the Mold cavity of the cylinder bore intermediate wall between the cylinder bore on both sides a water jacket core parts arranged and with their ends in the core parts are molded.

Graphitkörper können mit ziemlich hoher Festigkeit hergestellt werden.Graphite bodies can be made with fairly high strength.

Die Graphitplatte kann z. B. eine Dicke von 0,5 bis 2 mm oder weniger und/oder eine Höhe von 5 bis 20 mm oder weniger haben.The graphite plate can e.g. B. a thickness of 0.5 to 2 mm or less and / or a height from 5 to 20 mm or less.

Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.The drawings show an embodiment of the invention.

Fig. 1 zeigt einen Längsmittelschnitt durch einen Teil eines Zylinderblocks, Fig. 1 shows a longitudinal central section through a portion of a cylinder block,

Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1. Fig. 2 shows a section along line II-II in Fig. 1st

In Fig. 1 erscheinen die erste Zylinderbohrung des Zylinderblockes mit einer Auskleidung 2, die erste Zylinderbohrungszwischenwand 3 und die Auskleidung 4 der nächsten Zylinder­ bohrung 5.In Fig. 1 appear the first cylinder bore of the cylinder block with a lining 2 , the first cylinder bore intermediate wall 3 and the lining 4 of the next cylinder bore 5th

In Fig. 2 erscheinen die Zylinderbohrungen 1 und 5 je zur Hälfte mit der Zylinderbohrungs­ zwischenwand 3 in der Mitte. In den eingekreisten Abschnitten A und B ist noch der Zustand der Gießform dargestellt.In Fig. 2 the cylinder bores 1 and 5 each appear half with the cylinder bore intermediate wall 3 in the middle. The circled sections A and B also show the condition of the mold.

Zu erkennen sind die Außenwand 6 des Motorblocks, die Zylinderkopffläche 7, der Wasser­ mantel 8 und zwei Stehbolzen 9 zur Befestigung von Zylinderköpfen.You can see the outer wall 6 of the engine block, the cylinder head surface 7 , the water jacket 8 and two studs 9 for fastening cylinder heads.

In den eingerahmten Abschnitten A und B ist der den Wassermantel 8 ausbildende Formkern 10 dargestellt. In diesen eingeformt ist mit zwei dickeren Endabschnitten 11 eine längliche Graphitplatte 12. Sie hat zwischen den dickeren Endabschnitten 11 eine Dicke von etwa 1,2 mm und eine Höhe von etwa 12 mm. Mit diesen Abmessungen erstreckt sie sich mittig durch die Dicke der Zylinderbohrungszwischenwand 3, und zwar in einer Höhe unmittelbar unter den Stehbolzen 9. The molded core 10 forming the water jacket 8 is shown in the framed sections A and B. An elongated graphite plate 12 is molded into this with two thicker end sections 11 . It has a thickness of approximately 1.2 mm and a height of approximately 12 mm between the thicker end sections 11 . With these dimensions, it extends centrally through the thickness of the cylinder bore intermediate wall 3 , specifically at a height directly below the stud bolts 9 .

Fig 1 und Fig. 2 außerhalb der eingekreisten Abschnitte A und B zeigen die Graphitplatte 12 in dem nach dem Gießen entformten Motorblock vor ihrem Entfernen.Fig 1 and Fig. 2 outside the encircled portions A and B show the graphite plate 12 in the demolded after casting engine block prior to its removal.

Die Graphitplatte 12 wird anschließend entfernt durch Ausbrennen. Sie wird unter Aufblasen von Sauerstoff gezündet und brennt durchgehend aus, wenn fortdauernd Sauerstoff in den durch ihr Ausbrennen freigelegten Kanal eingeblasen wird. Dies kann zur Beschleunigung von beiden Seiten her geschehen.The graphite plate 12 is then removed by burning out. It is ignited while oxygen is inflated and burns out continuously if oxygen is continuously blown into the channel exposed by its burning out. This can be done from both sides to accelerate.

Die Wasserführung in dem Motorblock ist mit einem gewissen Druckgefälle zwischen der einen Seite der Zylinderreihe und der anderen vorgesehen. Dadurch wird der durch die Graphitplatte 12 erzeugte Kanal durchströmt und damit ein Abtransport von Wärme be­ werkstelligt.The water flow in the engine block is provided with a certain pressure drop between one side of the cylinder bank and the other. As a result, the channel generated by the graphite plate 12 is flowed through and thus heat is removed.

Für andere wasserführende, ölführende oder gasführende dünne Kanäle in einem Zylinder­ block oder Zylinderkopf läßt sich das Verfahren gleichfalls mit Vorteil anwenden, insbeson­ dere auch für eine schmale Wasserführung zwischen den Ventilbohrungen eines Zylinder­ kopfes.For other water-carrying, oil-carrying or gas-carrying thin channels in one cylinder block or cylinder head, the method can also be used with advantage, in particular also for narrow water flow between the valve bores of a cylinder head.

Claims (10)

1. Verfahren zum Erzeugen eines kleinen Hohlraumes in einem Gußstück, insbesondere in einem Motorblock, insbesondere aus Aluminium, dadurch gekennzeichnet, daß ein brennbares, aber bei Gießtemperatur beständiges Kernteil (11, 12) in die Gieß­ form (10) eingebaut wird und nach dem Ausformen des Gußstückes ausgebrannt wird.1. A method for generating a small cavity in a casting, in particular in an engine block, in particular made of aluminum, characterized in that a combustible, but resistant to the casting temperature core part ( 11 , 12 ) in the casting mold ( 10 ) is installed and after Shaping the casting is burned out. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kernteil (11, 12) aus Kohlenstoff, vorzugsweise Graphit, verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a core part ( 11 , 12 ) made of carbon, preferably graphite, is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernteil (11, 12) unter Zuführung von Sauerstoff ausgebrannt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the core part ( 11 , 12 ) is burned out with the supply of oxygen. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es zum Erzeugen eines dünnen Kanals in einem Zylinderblock oder einem Zylinderkopf angewandt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized, that it is used to create a thin channel in a cylinder block or a Cylinder head is applied. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zum Erzeugen einer schmalen Wasserführung in einer Zylinderbohrungszwischen­ wand (3) eines Motorblocks angewandt wird.5. The method according to claim 4, characterized in that it is used to generate a narrow water channel in a cylinder bore intermediate wall ( 3 ) of an engine block. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zum Erzeugen einer schmalen Wasserführung zwischen den Ventilbohrungen eines Zylinderkopfes angewandt wird.6. The method according to claim 4, characterized, that it creates a narrow water channel between the valve bores of a cylinder head is applied. 7. Gießform zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Graphitplatte als Brücke im Formhohlraum der Zylinderbohrungszwi­ schenwand zwischen beiderseits der Zylinderbohrungsreihe (1, 5) einen Wassermantel (8) ausbildenden Kernteilen (10) angeordnet und mit ihren Enden in die Kernteile (10) ein­ geformt ist. 7. Casting mold for carrying out the method according to claim 5, characterized in that in each case a graphite plate as a bridge in the mold cavity of the cylinder bores intermediate wall between both sides of the row of cylinder bores ( 1 , 5 ) arranged a water jacket ( 8 ) forming core parts ( 10 ) and with their ends in the core parts ( 10 ) is molded. 8. Gießform nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Graphitplatte (12) eine Dicke von 0,5 bis 2 mm hat.8. Casting mold according to claim 7, characterized in that the graphite plate ( 12 ) has a thickness of 0.5 to 2 mm. 9. Gießform nach Anspruch 7 oder 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Graphitplatte (12) eine Höhe von 5 bis 20 mm hat.9. Casting mold according to claim 7 or 8, characterized in that the graphite plate ( 12 ) has a height of 5 to 20 mm. 10. Gießform nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Graphitplatte (12) nahe dem oberen Ende des die Zylinderbohrungszwischen­ wand (3) ausbildenden Formhohlraums in diesem angeordnet ist.10. Casting mold according to one of claims 6 to 9, characterized in that the graphite plate ( 12 ) near the upper end of the cylinder bore between the wall ( 3 ) forming the mold cavity is arranged in this.
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