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Die Erfindung betrifft ein Zylinder-Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine mit einer Zy- linderblock-und Kurbelwellenlagerwände beinhaltenden Tragstruktur, mit einer diese zum Teil umgebenden und mit ihr verbundenen Aussenstruktur, wobei die Tragstruktur und die Aussenstruktur aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen und im Bereich des Zylinderblockes einen Kühlwasserraum aufspannen.
Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Zylinder-Kurbelgehäuses.
Aus der EP 0 554 575 B l ist eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art bekannt, bei der ein Zylinderbuchsenblock in einem Zylinderblockkörper eingegossen ist. Der Zylinderbuchsenblock ist dabei aus einem Material geformt, welches eine grössere Festigkeit aufweist, als das um den Zylinderbuchsenblock gegossene Material. Die Herstellung dieses in Mehrstofftechnik ausgeführten Zylinder-Kurbelgehäuses erfolgt derart, dass ein vorgeformter Zylinderbuchsenblock unter Verwendung von Bohrkernen für den Zylinder und die Kühlwasserräume in eine Gussform für die Aussenstruktur gehängt wird und der Raum zwischen dem Zylinderbuchsenblock und der Metallform durch ein geschmolzenes Metall ausgegossen wird.
Dadurch sollen Grösse, Gewicht und Kosten des Zylinderblockes verringert werden. Der Zylinderbuchsenblock übernimmt hier zwar die Tragfunktion für die Abstützung der Zündkraft und der Kolben. Durch die gusstechnisch hergestellte Aussenstruktur ist aber eine relativ grosse Wandstärke der Aussenstruktur erforderlich. Die Aussenstruktur weist darüber hinaus noch Anschlussflächen für angrenze Bauteile, wie Zylinderkopf oder Ölwanne auf, sodass auch aus Festigkeitsgründen die Wandstärke der Aussenstruktur eine Mindeststärke nicht unterschreiten darf. Ein weiterer Nachteil dieser im Mehrstofftechnik hergestellten Zylinder-Kurbelgehäuses ist, dass die Recyclierung der Materialien eher aufwendig ist.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden und bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art das Gewicht weiter zu reduzieren.
Erfindungsgemäss ist dazu vorgesehen, dass die Aussenstruktur durch vorgeformte, schalenartige und dünnwandige Verkleidungsteile gebildet ist. Die Funktionen der Tragstruktur und der Aussenstruktur sind dabei weitgehend voneinander getrennt. Die Tragstruktur hat die Aufgabe der Führung der Zündkraft und der Kolben und der Weiterleitung der Kräfte in die Kurbelwelle, sowie der Abstützung von Reaktionskräften. Die Aussenstruktur dagegen übernimmt die Dichtfunktion nach aussen und kann festigkeitsmässig viel kleiner dimensioniert werden, als die Tragstruktur. Im Idealfall kann die Aussenstruktur auf eine Aussenhaut reduziert werden. Durch die dünnwandige Ausführung der Aussenstruktur können thermische Spannung-un Dehnungsunterschiede zwischen Tragstruktur und Aussenstruktur weitgehend vermieden werden.
Die Trennung der Stoffe der Trag- und der Aussenstruktur ist beim Recycling mit geringem Aufwand möglich.
In einer sehr vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aussenstruktur durch das Giessen der Tragstruktur unlösbar mit dieser verbunden ist. Die Herstellung
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des Zylinder-Kurbelgehäuses erfolgt dabei dadurch, dass vorzugsweise durch Blech gebildete, vorgeformte schalenartige und dünnwandige Verkleidungsteile im Bereich der Gehäuseseitenwände in eine Gussform für das Zylinder-Kurbelgehäuse eingelegt und anschliessend mit Gusseisen umgossen werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Tragstruktur Anschlussflansche und/oder Butzen für an den Zylinderblock angrenzende Bauteile, wie Zylinderkopf, Leiterrahmen, Ölwanne od. dgl., aufweist. Die Angriffsflächen für die dominierenden Kräfte am Motor werden somit durch die Tragstruktur gebildet. Die Aussenstruktur übernimmt lediglich die flüssigkeitsdichte Abgrenzung gegenüber der Umgebung.
Sehr vorteilhaft ist es, wenn die Aussenstruktur im Bereich einer Kurbelgehäuseschürze des Zylinder-Kurbelgehäuses Durchtritte aufweist, und von der Tragstruktur im Bereich der Durchtritte durchdrungen ist, wobei vorzugsweise die Tragstruktur im Bereich der Durchtritte Verstärkungsrippen ausbildet. Die vor dem Einlegen in die Gussform in die Verkleidungsteile geformten Durchtritte werden beim Gussvorgang vom flüssigen Gusseisen durchflossen.
Dadurch wird einerseits eine feste Bindung zwischen Tragstruktur und Aussenstruktur erreicht, wobei das flüssige Gussmaterial der Tragstruktur mit dem Material der Aussenstruktur beim
Giessvorgang verschweissen kann. Andererseits können genau definierbare Bereiche des
Zylinder-Kurbelgehäuses, beispielsweise im Bereich der Kurbelgehäuseschürzen, versteift werden. Zusätzlich oder anstelle der Durchtritte kann vorgesehen sein, dass vor dem Einlegen in die Gussform an definierten Stellen Butzen, Rippen, Kanäle od. dgl. an die Verkleidungs- teile angeformt oder mit diesen mitgeformt werden. Im Fall von Stahlblech werden die Butzen oder Rippen zweckmässiger Weise angeschweisst. Bei Blech-Verkleidungsteilen aus
Aluminium oder Magnesium können durch günstige Umformtechnik diese Anbaukompo- nenten mitgeformt sein.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Tragstruktur im Bereich der
Kurbelgehäuseschürze vorzugsweise in der Kurbelwellenlagerwandebene, Rippen aufweist, welche sich vom Bereich des Zylinderblockes bis zu einem unteren Anschlussflansch für eine Ölwanne oder einen Leiterrahmen erstrecken. Zwischen den Rippen ist dabei die Tragstruktur ausgenommen. Dadurch lässt sich in diesem Bereich eine erhebliche Gewichtsreduktion erzielen.
In einer weiteren, äusserst vorteilhaften Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Aussen- struktur grösstenteils von der Tragstruktur beabstandet ist und mit dieser nur in Bereichen von durch die Tragstruktur gebildeten Befestigungsflanschen oder Rippen verbunden ist. Die
Aussenstruktur kann dabei vorzugsweise durch Verschraubungen lösbar mit der Tragstruktur verbunden sein, wodurch beispielsweise verschlissene, bzw. gealterte Teile einfach gewech- selt werden können. Genauso ist es denkbar, die Aussenstruktur durch Vernieten an der
Tragstruktur zu befestigen. Es kann andererseits aber auch vorgesehen sein, dass die Aussen- struktur und die Tragstruktur unlösbar, also durch Verschweissen oder Verkleben miteinander verbunden sind.
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Die Tragstruktur besteht zweckmässigerweise aus Gusseisen, beispielsweise Gusseisen mit Lamellengraphit (GG) oder Gusseisen mit Kugelgraphit (GGG) oder aus Gusseisen mit Vermikulargraphit. Selbstverständlich kann die Tragstruktur auch aus Stahlguss bestehen. Die Aussenstruktur besteht vorzugsweise aus einem im Tiefziehverfahren hergestellten Stahlblech, einem Magnesium-Blech oder einem Aluminiumblech.
In einer sehr kostengünstigen und leicht bauenden Variante ist vorgesehen, dass die Aussenstruktur zumindest teilweise aus Kunststoff besteht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemässes Zylinder-Kurbelgehäuse in einer ersten Ausführung gemäss der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Zylinder-Kurbelgehäuse, Fig. 3 einen Schnitt durch dieses Zylinder-Kurbelgehäuse gemäss der Linie 111-111 in Fig. 2, Fig. 4 eine Untersicht auf das Zylinder-Kurbelgehäuse, Fig. 5 eine Seitenansicht auf das Zylinder-Kurbelgehäuse, Fig. 6 einen Längsschnitt durch das Zylinder-Kurbelgehäuse gemäss der Linie VI-VI in Fig. 1, Fig. 7 einen Schnitt durch das Zylinder-Kurbelgehäuse gemäss der Linie VII-VII in Fig. 3, Fig. 8 das Detail VIII aus Fig. 7, Fig. 9 einen weiteren Schnitt durch das Zylinder-Kurbelgehäuse gemäss der Linie IX-IX in Fig. 1, Fig. 10 einen Schnitt durch ein Zylinder-Kurbelgehäuse in einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung, die Fig.
11 a, 11 b, llc und l Id das Detail XI aus Fig. 10 in vier Variationen.
Funktionsgleiche Bauteile sind in den Ausführungsvarianten mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Das Zylinder-Kurbelgehäuse l besteht aus einer Tragstruktur 2 und einer Aussenstruktur 3.
Die gegossene Tragstruktur 2 beinhaltet einen einheitlichen Zylinderblock 4 für mehrere Zylinder 5 samt mit diesem einteilig ausgebildeten Kurbelwellenlagerwänden 6. Auch grössere Kräfte übertragende Anschlussflansche 7,8 für benachbarte Bauteile im Bereich der Zylinderkopfdichtebene 7a für einen nicht dargestellten Zylinderkopf und/oder im Bereich der Kurbelgehäuseschürze 9 für an das Zylinder-Kurbelgehäuse 1 nach unten anschliessende nicht weiter dargestellte Gehäuseteile, beispielsweise Leiterrahmen oder Ölwannen, werden durch die Tragstruktur 2 gebildet. Auch die Zylinderkopfbohrungen 25 zur Aufnahme von nicht weiter dargestellten Zylinderkopfschrauben sind in der Tragstruktur 2 vorgesehen.
Die Aussenstruktur 3 ist mit der Tragstruktur 2 fest verbunden und bildet eine flüssigkeitsdichte Abgrenzung zur Umgebung. Im Bereich des Zylinderblockes 4 spannen die Tragstruktur 2 und die Aussenstruktur 3 einen die Zylinder 5 umgebenden Kühlwasserraum 10 auf.
Die Tragstruktur 2 besteht-je nach Anforderung - aus Stahlguss oder aus Gusseisen mit Lamellengraphit (GG), mit Kugelgraphit (GGG) oder mit Vermikulargraphit (GGV). Die Aussenstruktur 3 wird durch vorgeformte, schalenartige und dünnwandige Verkleidungsteile 11 gebildet, welche aus tiefgezogenem Stahlblech, Aluminiumblech oder Magnesiumblech bestehen können. Insbesondere bei der im folgenden noch beschriebenen zweiten Ausführungsvariante können die Verkleidungsteile 11 auch aus Kunststoff bestehen.
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Bei der in den Fig. 1 bis 9 dargestellten ersten Ausführungsvariante der Erfindung sind die Verkleidungsteile 11 durch das Giessen der Tragstruktur 2 unlösbar mit dieser verbunden. Die Herstellung des Zylinder-Kurbel gehäuses 1 erfolgt dabei derart, dass die durch Blech gebildeten Verkleidungsteile 11 im Bereich der späteren Gehäuseseitenwände la in die Gussform für das Zylinder-Kurbelgehäuse 1 eingelegt und anschliessend mit dem die Tragstruktur 2 formenden Gusseisen umgossen werden. Vor dem Einlegen in die Gussform können in die Verkleidungsteile 11, beispielsweise im Bereich der Kurbelgehäuseschürze 9, Durchtritte 12 eingearbeitet werden, durch welche beim Gussvorgang das flüssige Gusseisen fliesst und dadurch den entsprechenden Verkleidungsteil 11 im Bereich des Durchtrittes 12 beidseitig umschliesst (Fig. 4,7, 8).
Zusätzlich oder anstelle der Durchtritte 12 können vor dem Einlegen in die Gussform bereits Butzen 16, Rippen, Kanäle 17 oder ähnliche konstruktive Elemente zur Strukturversteifung oder zum Anschluss von die Aussenstruktur 3 nur in geringem Ausmasse belastenden Hilfsteilen oder zur Führung von Öl oder Külwasser angeformt sein. Bestehen die Verkleidungsteile 11 aus Stahlblech, werden diese Elemente zweckmässigerweise angeschweisst. Bei Aluminium-oder Magnesiumblechen können durch die günstigere Umformtechnik diese Anbaukomponenten gleich mitgeformt sein.
Die Butzen 16 können andererseits auch an die Tragstruktur 2 angeformt sein. In diesem Fall weist die Aussenstruktur 1 im Bereich der Butzen 16 Durchtritte auf, die von den Butzen 16 durchdrungen werden.
Durch die Verkleidungsteile 11 werden hauptsächlich die Gehäuseseitenwände la geformt.
Diese ragen dabei so weit wie möglich in die Stirnwände des Zylinder-Kurbelgehäuses 1. Mit dem beschriebenen Anform- bzw. Mitformschritt können auch Teile des Getriebeflansches, der Wasserpumpe oder der Ölversorgung etc. gebildet werden. Die Durchtritte 12 können beispielsweise durch Stanzen gebildet sein und ermöglichen das Ausfliessen des Gusseisens in die spätere Sandform. Das flüssige Gusseisen wird somit mit dem Blech an den vorgesehenen
Stellen verschweisst.
Bei der Materialwahl für Tragstruktur 2 und Aussenstruktur 3 sollte beachtet werden, dass nur
Materialien gepaart werden, die sich chemisch binden bzw. die verschweissen.
Wie aus den Fig. 1 bis 9 hervorgeht, weist die Tragstruktur 2 im Bereich der Kurbelgehäuse- schürze 9 Rippen 13 auf, welche sich vom Zylinderblock 4 bis zum Anschlussflansch 8 er- strecken. Die Rippen 13 sind dabei nur im Bereich der Kurbelwellenlagerebene 6a vorgese- hen. Die Rippen 13 dienen dabei als Träger für den Anschlussflansch 8 und als Versteifung der
Aussenstruktur 3 im Bereich der Kurbelgehäuseschürze 9. Zwischen den Rippen 13 grenzt die
Innenseite 3a der Aussenstruktur 3 direkt an den Kurbelraum 14. Dies ermöglicht es, das Zy- linderblock-Kurbelgehäuse 1 in extremer Leichtbauweise auszuführen. Die Rippen 13 können im Bereich der Durchtritte 12 vorgesehen und durch das in flüssigem Zustand durch die
Durchtritte 12 beim Giessen durchfliessende Gussmaterial gebildet sein.
In diesen Bereichen ist die Tragstruktur 2 auch in der in Fig. 5 dargestellten Seitenansicht erkennbar.
Im Bereich der Kühlwasserräume 10 weist die Aussenstruktur 3 an- oder eingeformte An- schlussflansche 15 für nicht weiter dargestellte Kühlwasserleitungen auf.
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Eine weitere Materialeinsparung ist möglich, wenn die Kurbelwellenlagerwände 6 in weniger beanspruchten Bereichen Öffnungen 18 bzw. Materialverdünnungen aufweisen. Die Kraftübertragung zwischen Zylinderblock 6 und die Kurbelwellenlager 6b erfolgt dabei hauptsächlich über Stege 19.
Die Fig. 10, lla bis lld zeigen eine zweite Ausführungsvariante der Erfindung, bei der die Aussenstruktur 3 weitgehend von der Tragstruktur 2 beabstandet und nur in von der Tragstruktur 2 gebildeten Befestigungsflanschen 20 mit dieser verbunden ist. Die Verkleidungsteile 11 werden somit erst nach dem Fertigen der Tragstruktur 2 mit dieser verbunden.
Die Verkleidungsteile 11 bilden dabei seitliche Deckel des Zylinder-Kurbelgehäuses 1. Die Verkleidungsteile 11 können - wie Fig. 11 a zeigt - über Schrauben 21 an der Tragstruktur 2 lösbar befestigt sein.
Fig. 11 b zeigt eine Ausführung, bei der die Verkleidungsteile 11 mit der Tragstruktur 2 vernietet sind, wobei mit Bezugszeichen 22 eine Nietverbindung bzw. eine mechanische Kralle oder Dübel angedeutet ist.
Eine unlösbare Verbindung zwischen der Aussenstruktur 3 und der Tragstruktur 2 kann auch durch eine Klebeverbindung (Fig. llc) oder eine Schweissverbindung (Fig. 11 d) hergestellt werden. Die Bezugszeichen 23 bzw. 24 bezeichnen die entsprechende Klebe- bzw. Schweissnaht.
Als mögliche Materialpaarungen für Tragstruktur/Aussenstruktur kommen beispielsweise bei dieser Ausführungsvariante Gusseisen mit Lamellengraphit/Aluminum, Gusseisen mit Vermikulargraphit/Magnesium oder Stahlguss/Kunststoff in Betracht.
Im Vergleich zu einem in Einstofftechnik hergestellten Zylinder-Kurbelgehäuse können etwa 20% an Gewicht eingespart werden.
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The invention relates to a cylinder crankcase for an internal combustion engine with a support structure containing cylinder block and crankshaft bearing walls, with an outer structure partially surrounding and connected to it, the support structure and the outer structure consisting of different materials and in the area of the cylinder block a cooling water space span.
The invention further relates to a method for producing a cylinder crankcase.
An internal combustion engine of the type mentioned at the outset is known from EP 0 554 575 B1, in which a cylinder liner block is cast in a cylinder block body. The cylinder liner block is formed from a material that has greater strength than the material cast around the cylinder liner block. This multi-material cylinder crankcase is manufactured in such a way that a preformed cylinder liner block is hung into a mold for the external structure using drill cores for the cylinder and the cooling water chambers, and the space between the cylinder liner block and the metal mold is poured out by a molten metal.
This should reduce the size, weight and cost of the cylinder block. Here, the cylinder liner block assumes the supporting function for supporting the ignition force and the pistons. Due to the cast structure produced outside structure, however, a relatively large wall thickness of the outside structure is required. The outer structure also has connection surfaces for adjacent components, such as the cylinder head or oil pan, so that the wall thickness of the outer structure must not be less than a minimum for reasons of strength. Another disadvantage of this multi-material cylinder crankcase is that the recycling of the materials is rather complex.
It is the object of the invention to avoid these disadvantages and to further reduce the weight in an internal combustion engine of the type mentioned at the outset.
According to the invention, it is provided that the outer structure is formed by preformed, shell-like and thin-walled cladding parts. The functions of the supporting structure and the external structure are largely separated from one another. The supporting structure has the task of guiding the ignition force and the pistons and the transmission of the forces into the crankshaft, as well as supporting reaction forces. The outer structure, on the other hand, takes on the sealing function to the outside and can be dimensioned much smaller in terms of strength than the supporting structure. Ideally, the outer structure can be reduced to an outer skin. Due to the thin-walled design of the outer structure, thermal stress and strain differences between the supporting structure and the outer structure can be largely avoided.
The materials of the supporting structure and the outer structure can be separated with little effort during recycling.
In a very advantageous embodiment variant of the invention, it is provided that the outer structure is inextricably connected to the supporting structure by casting. The production
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of the cylinder crankcase takes place in that, preferably formed by sheet metal, pre-shaped shell-like and thin-walled cladding parts in the area of the housing side walls are inserted into a mold for the cylinder crankcase and then cast iron is cast around them.
It is preferably provided that the support structure has connecting flanges and / or slugs for components adjacent to the cylinder block, such as the cylinder head, lead frame, oil pan or the like. The contact surfaces for the dominant forces on the motor are thus formed by the support structure. The outer structure only takes on the liquid-tight demarcation from the surroundings.
It is very advantageous if the outer structure in the area of a crankcase apron of the cylinder crankcase has passages and is penetrated by the support structure in the area of the passages, the support structure preferably forming reinforcing ribs in the area of the passages. The passages formed in the cladding parts prior to insertion into the casting mold are flowed through by the liquid cast iron during the casting process.
On the one hand, this results in a firm bond between the support structure and the outer structure, the liquid cast material of the support structure being bonded to the material of the outer structure
Casting process can weld. On the other hand, precisely definable areas of the
Cylinder crankcase, for example in the area of the crankcase aprons, are stiffened. In addition to or instead of the passages, it can be provided that before insertion into the casting mold, slugs, ribs, channels or the like are molded onto the trim parts or molded together with them. In the case of sheet steel, the slugs or ribs are expediently welded on. For sheet metal cladding parts
These add-on components can be molded with aluminum or magnesium thanks to inexpensive forming technology.
In a preferred embodiment variant it is provided that the support structure in the area of the
Crankcase apron preferably in the crankshaft bearing wall plane, ribs which extend from the area of the cylinder block to a lower connecting flange for an oil pan or a lead frame. The supporting structure is excluded between the ribs. This enables a considerable weight reduction to be achieved in this area.
In a further, extremely advantageous embodiment variant, it is provided that the outer structure is largely spaced from the support structure and is connected to it only in areas of fastening flanges or ribs formed by the support structure. The
The outer structure can preferably be detachably connected to the support structure by screw connections, as a result of which, for example, worn or aged parts can be easily replaced. It is also conceivable to rivet the external structure to the
Fasten the supporting structure. On the other hand, it can also be provided that the outer structure and the supporting structure are inseparable, that is to say connected to one another by welding or gluing.
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The supporting structure expediently consists of cast iron, for example cast iron with lamellar graphite (GG) or cast iron with spheroidal graphite (GGG) or of cast iron with vermicular graphite. Of course, the supporting structure can also consist of cast steel. The outer structure preferably consists of a steel sheet, a magnesium sheet or an aluminum sheet produced using the deep-drawing process.
In a very inexpensive and easy-to-build variant, it is provided that the outer structure consists at least partially of plastic.
The invention is explained in more detail below with reference to the figures.
1 shows a section through a cylinder crankcase according to the invention in a first embodiment along the line II in FIG. 2, FIG. 2 shows a plan view of the cylinder crankcase, FIG. 3 shows a section through this cylinder crankcase along the line 111-111 in Fig. 2, Fig. 4 is a bottom view of the cylinder crankcase, Fig. 5 is a side view of the cylinder crankcase, Fig. 6 is a longitudinal section through the cylinder crankcase along the line VI-VI in Fig. 1st 7 shows a section through the cylinder crankcase along the line VII-VII in FIG. 3, FIG. 8 shows the detail VIII from FIG. 7, FIG. 9 shows a further section through the cylinder crankcase along the line IX-IX 1, FIG. 10 shows a section through a cylinder crankcase in a second embodiment variant of the invention,
11 a, 11 b, 11c and 11d the detail XI from FIG. 10 in four variations.
Components with the same function are provided with the same reference symbols in the design variants.
The cylinder crankcase 1 consists of a support structure 2 and an outer structure 3.
The cast support structure 2 contains a uniform cylinder block 4 for several cylinders 5 together with crankshaft bearing walls 6 formed in one piece therewith. Also connecting flanges 7, 8 transmitting larger forces for adjacent components in the area of the cylinder head sealing plane 7a for a cylinder head (not shown) and / or in the area of the crankcase apron 9 for housing parts which are not shown and which adjoin the cylinder crankcase 1 downward, for example lead frames or oil pans, are formed by the support structure 2. The cylinder head bores 25 for receiving cylinder head screws, not shown, are also provided in the support structure 2.
The outer structure 3 is firmly connected to the support structure 2 and forms a liquid-tight delimitation from the surroundings. In the area of the cylinder block 4, the support structure 2 and the outer structure 3 span a cooling water space 10 surrounding the cylinders 5.
Depending on requirements, the supporting structure 2 consists of cast steel or of cast iron with lamellar graphite (GG), with spheroidal graphite (GGG) or with vermicular graphite (GGV). The outer structure 3 is formed by preformed, shell-like and thin-walled cladding parts 11, which can consist of deep-drawn steel sheet, aluminum sheet or magnesium sheet. In particular in the case of the second embodiment variant described below, the trim parts 11 can also consist of plastic.
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In the first embodiment variant of the invention shown in FIGS. 1 to 9, the covering parts 11 are inextricably connected to the support structure 2 by casting. The cylinder crankcase 1 is produced in such a way that the cladding parts 11 formed by sheet metal are inserted into the mold for the cylinder crankcase 1 in the region of the later housing side walls la and subsequently cast with the cast iron that forms the supporting structure 2. Before insertion into the mold, passages 12 can be worked into the cladding parts 11, for example in the area of the crankcase apron 9, through which the liquid cast iron flows during the casting process and thereby surrounds the corresponding cladding part 11 in the area of the passage 12 on both sides (FIG. 4, 7, 8).
In addition or instead of the passages 12, slugs 16, ribs, channels 17 or similar structural elements for stiffening the structure or for connecting auxiliary parts which only load the outer structure 3 to a small extent or for guiding oil or cooling water can already be formed before insertion into the casting mold. If the trim parts 11 are made of sheet steel, these elements are expediently welded on. In the case of aluminum or magnesium sheets, these add-on components can be molded at the same time due to the more favorable forming technology.
The slugs 16, on the other hand, can also be molded onto the support structure 2. In this case, the outer structure 1 in the region of the slugs 16 has passages which are penetrated by the slugs 16.
The casing side walls la are mainly formed by the trim parts 11.
These protrude as far as possible into the end walls of the cylinder crankcase 1. With the molding or shaping step described, parts of the gear flange, the water pump or the oil supply etc. can also be formed. The passages 12 can be formed, for example, by punching and allow the cast iron to flow out into the later sand mold. The liquid cast iron is thus provided with the sheet on the
Places welded.
When choosing the material for support structure 2 and outer structure 3, it should be noted that only
Materials are paired that chemically bind or weld.
As can be seen from FIGS. 1 to 9, the support structure 2 in the region of the crankcase apron 9 has ribs 13 which extend from the cylinder block 4 to the connecting flange 8. The ribs 13 are only provided in the area of the crankshaft bearing plane 6a. The ribs 13 serve as a carrier for the connecting flange 8 and as a stiffener
Outer structure 3 in the area of the crankcase apron 9
Inner side 3a of the outer structure 3 directly on the crank chamber 14. This makes it possible to design the cylinder block crankcase 1 in an extremely lightweight construction. The ribs 13 can be provided in the area of the passages 12 and through the in the liquid state
Passages 12 cast material flowing through the casting.
In these areas, the support structure 2 can also be seen in the side view shown in FIG. 5.
In the area of the cooling water spaces 10, the outer structure 3 has connecting flanges 15 molded or molded on for cooling water lines, which are not shown in any more detail.
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A further material saving is possible if the crankshaft bearing walls 6 have openings 18 or material thinnings in less stressed areas. The power transmission between the cylinder block 6 and the crankshaft bearings 6b takes place mainly via webs 19.
10, lla to lld show a second embodiment variant of the invention, in which the outer structure 3 is largely spaced apart from the support structure 2 and is connected to the latter only in fastening flanges 20 formed by the support structure 2. The trim parts 11 are thus only connected to the support structure 2 after it has been produced.
The cladding parts 11 form lateral covers of the cylinder crankcase 1. The cladding parts 11 can - as shown in FIG. 11 a - be releasably attached to the support structure 2 by means of screws 21.
11 b shows an embodiment in which the trim parts 11 are riveted to the support structure 2, reference number 22 denoting a riveted connection or a mechanical claw or dowel.
A permanent connection between the outer structure 3 and the support structure 2 can also be established by an adhesive connection (FIG. 11c) or a welded connection (FIG. 11d). The reference numerals 23 and 24 designate the corresponding adhesive or weld seam.
Possible material combinations for the supporting structure / outer structure are, for example, cast iron with lamellar graphite / aluminum, cast iron with vermicular graphite / magnesium or cast steel / plastic in this embodiment variant.
Compared to a cylinder crankcase manufactured using single-material technology, around 20% in weight can be saved.