DE60126629T2 - Hauptlagerdeckel für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Lagerdeckel für ein Hauptlager in einem Verbrennungsmotor, wobei der Deckel teilweise aus einer Aluminiumlegierung und teilweise aus einer Eisenlegierung besteht, die einen Kern in dem Aluminiummaterial ausbildet, wobei der Kern seitliche Abschnitte mit Bohrungen für Montageschrauben und einen zentralen Abschnitt zwischen den seitlichen Abschnitten aufweist, wobei der zentrale Abschnitt in einem Abstand von einer Stützfläche für eine Lagerschale endet, wobei die Stützfläche die äußere Begrenzungsfläche einer Aluminiumlegierungsschicht außerhalb des Eisenkerns ist.
• Es ist im Stand der Technik bekannt, Hauptlagerdeckel, die vollständig aus Aluminium gefertigt sind, in Aluminiummotorblöcken zu verwenden, um einen Aufbau bereitzustellen, der so leicht wie möglich ist. Das geringste Gewicht kann jedoch nur auf Kosten erhöhter mechanischer Motorgeräusche aufgrund der größeren thermischen Expansion des Hauptlager-Aluminiummaterials erzielt werden, was in einem erhöhten Lagerspiel resultiert.
• Es ist auch bekannt, geringes Gewicht mit reduziertem Geräusch durch Gießen eines Eisenkerns in das Aluminiummaterial zu kombinieren, so dass die thermische Expansion, die zu einem erhöhten Lagerspiel führt, geringer sein wird als in einem Lagerdeckel, der vollständig aus Aluminium gefertigt ist. In einem zuvor bekannten Aufbau des oben einleitend beschriebenen und in US-Pat. Nr. 5 203 854 offenbarten Typs weist der Eisenlegierungkern einen Kanal auf, der durch die Mitte des zentralen Abschnitts läuft. Dieser Kanal ist mit der Aluminiumlegierung gefüllt, wobei eine zusammenhängende Masse mit der Aluminiumlegierung ausgebildet wird, um einen mechanischen Halt zwischen dem Kern und dem Aluminiummaterial bereitzustellen. Dieser Kanal schwächt den Kern an seinem am meisten belasteten Abschnitt, während die Aluminiumlegierung darin, aufgrund der höheren thermischen Expansion der Aluminiumlegierung verglichen mit der Eisenlegierung, eine größere Lagerdeformation in dem am meisten belasteten Abschnitt verursacht.
• Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hauptlagerdeckel des einleitend beschriebenen Typs zu erhalten, der die Festigkeit des zentralen Abschnitts des Eisenlegierungskerns erhöht und die Lagerverformung reduziert, ohne den mechanischen Halt zwischen dem Kern und dem Aluminiummaterial zu reduzieren.
• Dies wird gemäß der Erfindung aufgrund der Tatsache erreicht, dass der Eisenlegierungkern in seinem zentralen Abschnitt mindestens zwei Kanäle aufweist, die an beiden Seiten der Mitte des zentralen Abschnitts voneinander beabstandet sind, wobei die Kanäle mit einer Aluminiumlegierung gefüllt sind, die eine zusammenhängende Masse mit der Aluminiumsschicht bildet.
• Beim Aufteilen des einzelnen zentral angeordneten Kanals des vorbekannten oben beschriebenen Kerns in zwei Kanäle, die von dem Mittelabschnitt des zentralen Abschnitt des Kerns versetzt sind, wird die Festigkeit des am meisten belasteten Abschnitts erhöht. Durch das Versetzen der Kanäle aus dem am meisten belasteten Abschnitt wird die Lagerverformung, die durch die thermische Expansion des Aluminiums verursacht wird, reduziert.
• Zwei Kanäle, die von dem Mittelabschnitt des zentralen Abschnitts versetzt sind, gestatten es auch, dass der Mittelabschnitt im Wesentlichen U-förmig mit einer Dicke gestaltet sein kann, die von der Mitte in Richtung der Seitenabschnitte abnimmt. Solch ein Aufbau reduziert die Masse des Kerns verglichen mit dem vorbekannten oben beschriebenen Kern unter Beibehaltung der Festigkeit.
• Die Erfindung wird im Folgenden genauer beschrieben werden unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, wobei 1 eine Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels eines Eisenlegierungskerns gemäß der vorliegenden Erfindung für einen Aluminiumlegierung des Hauptlagerdeckel ist und 2 ein Querschnitt eines Motorblocks mit einer Hauptlagerbrücke ist, die die in 2 gezeigten Hauptlagerdeckel mit Eisenlegierungskernen einschließt.
• 1 zeigt einen Eisenlegierungskern 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Er weist rohrförmige Seitenabschnitte 11 mit Bohrungen 12 für Schrauben auf. Ein im Wesentlichen U-förmiger zentraler Abschnitt 13 zwischen den Seitenabschnitten 11 weist eine halbkreisförmige obere Begrenzungsfläche 14 auf. Wie zu sehen ist, hat der zentrale Abschnitt 13 eine maximale Dicke in seinem Mittelabschnitt A-A, wobei die Dicke schrittweise in Richtung der Seitenabschnitte 11 abnimmt. Zwei Durchgangskanäle 15, die äquidistant von dem Mittelabschnitt A-A sind, erstrecken sich von der oberen Fläche 16 des Kerns 10 zu der Unterseite 17 des Kerns. Zwei Taschen 18 sind in entgegengesetzten Seiten des zentralen Abschnitts 11 des Kerns 10 ausgebildet, um den mechanischen Halt zwischen dem eingegossenen Kern und der umgebenden Aluminiumlegierung zu erhöhen.
• 2 zeigt einen Motorblock 19, der aus einer Aluminiumlegierung gefertigt ist. Eine Hauptlagerbrücke 20, die aus einer Aluminiumlegierung mit eingegossenen Eisenlegierungkernen 10 gefertigt ist, ist an dem Motorblock mittels Schrauben 21 in den Bohrungen 12 in den Seitenabschnitten 3 des Kerns 10 angebracht. Die Oberfläche 22 einer etwa 3 mm dicken Aluminiumsschicht 23 bildet eine Stützfläche für eine Lagerschale (nicht dargestellt) aus. Die Kanäle 15 sind mit Aluminiummaterial 24 gefüllt, das eine zusammenhängende Masse mit der Aluminiumschicht 23 und mit dem Aluminiummaterial 25 unter dem zentralen Abschnitt 13 und zwischen den Seitenabschnitten 11 des Kerns 10 bildet.
• Der Lagerdeckel gemäß der vorliegenden Erfindung wurde oben beschrieben als einer von mehreren Lagerdeckeln, die eine Hauptlagerbrücke oder Auflagerplatte zusammensetzen, aber es könnte genauso gut auch ein einzelner regulärer Hauptlagerdeckel sein.

Claims (5)

1. Lagerdeckel für ein Hauptlager in einem Verbrennungsmotor, wobei der Deckel teilweise aus einer Aluminiumlegierung und teilweise aus einer Eisenlegierung besteht, die einen Kern (10) in dem Aluminiummaterial ausbildet, wobei der Kern seitliche Abschnitte (11) mit Bohrungen (12) für Montageschrauben (21) und einen zentralen Abschnitt (13) zwischen den seitlichen Abschnitten aufweist, wobei der zentrale Abschnitt in einem Abstand von einer Stützfläche (22) für eine Lagerschale endet, wobei die Stützfläche die äußere Begrenzungsfläche einer Aluminiumlegierungsschicht (23) außerhalb des Eisenkerns ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisenlegierungkern (10) in seinem zentralen Abschnitt (13) mindestens zwei Kanäle (15) aufweist, die an jeder Seite der Mitte (A-A) des zentralen Abschnitts voneinander beabstandet sind, wobei die Kanäle mit einer Aluminiumlegierung gefüllt sind, die eine zusammenhängende Masse (24) mit der Aluminiumschicht (23) bildet.
2. Lagerdeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Abschnitt (13) des Kerns (10) im Wesentlichen U-förmig mit einer Dicke ist, die von der Mitte (A-A) in Richtung der Seitenabschnitte (11) abnimmt.
3. Lagerdeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass entgegengesetzte Seiten des zentralen Abschnitts (13) des Kerns (10) mit Taschen (18) versehen sind, um den mechanischen Halt zwischen dem Kern und der Aluminiumlegierung zu erhöhen.
4. Lagerdeckel nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumlegierungs-(23)Schicht eine halbkreisförmige Schicht von im Wesentlichen gleichmäßiger Dicke außerhalb des Eisenlegierungkerns (10) ist.
5. Lagerdeckel nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerdeckel einer von mehreren Lagerdeckeln ist, die eine Hauptlagerbrücke (20) zusammensetzen.