AT402331B - PISTON PISTON, IN PARTICULAR COMBUSTION ENGINE WITH V-SHAPED ARRANGEMENT OF CYLINDERS OR CYLINDER ROWS - Google Patents

PISTON PISTON, IN PARTICULAR COMBUSTION ENGINE WITH V-SHAPED ARRANGEMENT OF CYLINDERS OR CYLINDER ROWS Download PDF

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Description

AT 402 331 BAT 402 331 B

Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit V-förmiger Anordnung der Zylinder oder Zylinderreihen, mit durch Hauptlagerhochschrauben am Motorblock befestigten Hauptlagerbügeln im Bereich einer Schürze des Motorblocks, wobei der Motorblock im Bereich der Hauptlager zu beiden Seiten einer durch Kurbelwellenachse und Motorhochachse aufgespannten Längsebe-5 ne innerhalb der Schürze in Richtung einer Ölwanne ausgebildete Verlängerungen der Hauptlagerwand aufweist, zwischen welchen die Hauptlagerbügel angebracht sind, wobei die Schürze in einem zur Bildung einer Freistellung dienendem Abstand von den Verlängerungen der Hauptlagerwand angeordnet ist.The invention relates to a reciprocating piston engine, in particular an internal combustion engine with a V-shaped arrangement of the cylinders or rows of cylinders, with main bearing brackets fastened to the engine block by main bearing screws in the area of an apron of the engine block, the engine block in the area of the main bearings on both sides of a longitudinal axis spanned by the crankshaft axis and engine vertical axis. 5 ne has extensions of the main bearing wall formed in the direction of an oil pan in the direction of an oil pan, between which the main bearing brackets are attached, the apron being arranged at a distance from the extensions of the main bearing wall which serves to provide an exemption.

Bei derartigen Hubkolbenmaschinen ist infolge der zur Hoch- und damit Hauptverschraubungsrichtung der Hauptlagerbügel geneigt einwirkenden Lagerkräfte im allgemeinen eine seitliche Abstützung der io Hauptlagerbügel notwendig. Aus diesem Grund sind bekannte Lagereinbindungen mit zusätzlichen Querschrauben zwischen Motorblock und Hauptlagerbügel versehen.In such reciprocating piston machines, a lateral support of the main bearing bracket is generally necessary due to the bearing forces acting at an angle to the upward and thus main screwing direction of the main bearing bracket. For this reason, known mountings are provided with additional cross bolts between the engine block and the main bracket.

Es sind Hubkolbenmaschinen bekannt, deren Querverschraubung im Winkel von etwa 90 * in Richtung zur Lagerhauptverschraubung ausgeführt sind, siehe z.B. DE 35 42 135 A1. Die Verwendung von Querschrauben gestattet zwar eine gute seitliche Abstützung der Lagerkräfte, es tritt aber durch die steife iS Verbindung mit der Schürze des Motorblocks eine erhöhte Schwingungseinleitung in das Motorgehäuse ein, da die Geräuschanregung vornehmlich über den Weg Kolben - Pleuelstange - Kurbelwelle - Hauptlager - Schürze erfolgt. Insbesondere werden alle Schwingungen der Hauptlagerwände bzw. -bügel durch die steife seitliche Einbindung in die Schürze fast ungedämpft übertragen. Dies betrifft sowohl die Biege- und Torsionsschwingungen als auch die Ovalverformungen der Lagerbohrung selbst unter den Lagerkräften. 2o Eine verstärkte Anregung der Schürze in Motorquerrichtung ist auch deswegen besonders nachteilig, da die an der Schürze befestigte Ölwanne in Art einer Fußpunkterregung mit angeregt wird. Die Ölwanne dominiert sogar oft die Gesamtabstrahlung von Verbrennungsmotoren; daher kann sich die Schürzen- und damit Ölwannenanregung auch auf die Stärke des Gesamtgeräusches auswirken.Reciprocating piston machines are known, the transverse screw connection of which is carried out at an angle of approximately 90 * in the direction of the main bearing screw connection, see e.g. DE 35 42 135 A1. The use of cross bolts allows good lateral support of the bearing forces, but due to the rigid connection to the apron of the engine block, increased vibration is introduced into the engine housing, since the noise is stimulated primarily via the piston - connecting rod - crankshaft - main bearing - apron he follows. In particular, all vibrations of the main bearing walls or brackets are transmitted almost undamped due to the rigid lateral integration in the apron. This affects both the bending and torsional vibrations as well as the oval deformations of the bearing bore even under the bearing forces. 2o Increased excitation of the apron in the transverse direction of the engine is also particularly disadvantageous because the oil pan attached to the apron is also stimulated in the manner of a foot excitation. The oil pan often even dominates the overall radiation from internal combustion engines; therefore the apron and thus oil pan excitation can also affect the strength of the overall noise.

Die DE 35 42 136 AI zeigt eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art, bei der die 25 Lagerdeckeln ausschließlich in Richtung Motorhochachse am Motorblock angeschraubt sind. Querschrauben zur zusätzlichen seitlichen Abstützung der Lagerkräfte sind keine vorgesehen.DE 35 42 136 AI shows an internal combustion engine of the type mentioned, in which the 25 bearing caps are screwed onto the engine block only in the direction of the vertical axis of the engine. Cross bolts for additional lateral support of the bearing forces are not provided.

Auch bei der US 4 955 343 A stützen sich die dreifach verschraubten Hauptlagerbügel über Querschrauben direkt an der Schürze des Kurbelgehäuses ab, wodurch die Schwingungen ungedämpft in den Motorblock übertragen werden. 30 Die DE 2 126 524 A zeigt ein Kurbelgehäuse, dessen Hauptlagerbügeln sich über Querschrauben und Zwischentrennwände an der Kurbelgehäuseaußenwand abstützen. Kurbelwellenschwingungen werden dadurch ungedämpft auf den Motorblock übertragen. Dies gilt auch für eine aus der CH 555 004 A bekannten Kurbelwellenlagerung, welche seitlich durch Querschrauben an der Kurbelgehäusewand abgestützt ist.In US Pat. No. 4,955,343 A, the triple-screwed main bearing brackets are supported directly on the skirt of the crankcase by means of transverse screws, as a result of which the vibrations are transmitted to the engine block without damping. 30 DE 2 126 524 A shows a crankcase, the main bearing brackets of which are supported by transverse screws and intermediate partitions on the outer side of the crankcase. As a result, crankshaft vibrations are transmitted to the engine block without damping. This also applies to a crankshaft bearing known from CH 555 004 A, which is supported on the side by transverse screws on the crankcase wall.

Ferner wird in der DE 36 32 072 A1 eine Kurbelwellenlagerung gezeigt, bei der sich der Hauptlagerbü-35 gel über schräg angeordnete Querschrauben am Lagerstuhl abstützt. Auch hier werden Schwingungen ungedämpft in die Kurbelgehäusewand geleitet.Furthermore, DE 36 32 072 A1 shows a crankshaft bearing in which the main bearing bracket is supported on the bearing bracket via obliquely arranged transverse screws. Here, too, vibrations are conducted into the crankcase wall undamped.

Aufgabe der Erfindung ist, diese Nachteile zu vermeiden und eine Hubkolbenmaschine zu schaffen, bei der die infolge der Verwendung der Querverschraubung verstärkte Schwingungsanregung der Schürze und die Mitanregung der Ölwanne vermieden werden. 40 Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Hauptlagerbügel, wie an sich bekannt, über Querschrauben seitlich über die Verlängerungen am Motorblock abgestützt sind und die Verlängerungen von den in den Hauptlagerbügeln sitzenden Querschrauben durchsetzt sind und die Querschrauben von der Innenseite der Schürze beabstandet sind.The object of the invention is to avoid these disadvantages and to provide a reciprocating piston machine in which the vibration excitation of the apron and the co-excitation of the oil pan, which are increased as a result of the use of the transverse screw connection, are avoided. 40 The solution to this problem according to the invention is that the main bearing brackets, as is known per se, are supported laterally via transverse screws via the extensions on the engine block and the extensions are penetrated by the transverse screws located in the main bearing brackets and the transverse screws are spaced from the inside of the apron .

Vorzugsweise ist der Motorblock so gestaltet, daß die Schürze die Bohrungen der Querschrauben 45 überdeckt und zum Bedienen der Querschrauben in der Schürze Öffnungen vorgesehen sind, die gegen Ölaustritt mit Verschlußdeckeln oder Verschlußschrauben od. dgl. öldicht verschließbar sind. Für das Schwingungsverhalten ist es vorteilhaft, wenn zwischen der Schürze des Motorblocks und der Ölwanne zur zusätzlichen Versteifung der Schürze ein Leiterrahmen angeordnet ist.The engine block is preferably designed in such a way that the apron covers the bores of the transverse screws 45 and openings are provided in the apron for operating the transverse screws, which openings can be oil-tightly closed against leakage of oil with sealing caps or sealing screws or the like. For the vibration behavior, it is advantageous if a lead frame is arranged between the skirt of the engine block and the oil pan for additional stiffening of the skirt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß die Schürze oberhalb der Bohrungen so der Querschrauben endet und durch einen abnehmbaren Teil über die Bohrungen der Querschrauben in Richtung der Ölwanne verlängert ist.In a preferred embodiment it is provided that the apron ends above the bores of the cross bolts and is extended by a removable part over the bores of the cross bolts in the direction of the oil pan.

Dabei ist es günstig, wenn der abnehmbare Teil die Ölwanne ist, deren Wände schürzenartig in Richtung der Motorhochachse verlängert sind.It is advantageous if the removable part is the oil pan, the walls of which are extended like an apron in the direction of the engine vertical axis.

Eine andere sehr vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung mit verkürzter Schürze besteht darin, 55 daß der abnehmbare Teil ein in Richtung der Motorhochachse schürzenartig gestalteter Leiterrahmen ist, der zwischen der Schürze des Motorblocks und der Ölwanne vorgesehen ist.Another very advantageous embodiment variant of the invention with a shortened apron consists in 55 that the removable part is a ladder frame designed like an apron in the direction of the engine vertical axis, which is provided between the apron of the engine block and the oil pan.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele für Brennkraftmaschinen näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 eine Ausführungsform 2The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments for internal combustion engines shown in the figures. 1 shows an embodiment 2

Claims (4)

AT 402 331 B der Erfindung im Schnitt durch den Motorblock, ein Hauptlager und die Ölwanne, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie ll-ll in Fig. 1, Fig. 3 eine andere Ausführung der Erfindung, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 eine weitere Ausführungsform, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie Vl-Vl in Fig. 5, Fig. 7 eine andere nach der Erfindung mögliche Art der Ausführung und Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII. In den Darstellungen sind funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung nach den Fig. 1 und 2 umfaßt die Brennkraftmaschine einen Motorblock 1, im Motorblock 1 hin- und hergehende Kolben 2, eine in den Hauptlagern 3 rotierende Kurbelwelle 4, zwischen Kolben 2 und Kurbelwelle 4 die Zylinderdruckkräfte übertragende Pleuelstangen 5, die Hauptlager 3 abstützende Hauptlagerbügel 6, die Hauptlagerhochschrauben 7 zur Aufnahme der Lagerkräfte in Hochverschraubungsrichtung Z, die Querschrauben 8 zur Aufnahme der geneigt einwirkenden Lagerkräfte sowie die an die Schürze 9 montierte Ölwanne 10. Weiters sind zwischen den Querschrauben 8 und der Innenseite 9' der Schürze 9 die Freistellungen 12 eingezeichnet. Durch diese Freistellungen 12 wird eine mittel- und hochfrequent wirksame Schwingungsisolation gegenüber der Schürze 9 und damit in weiterer Folge gegenüber der schallabstrahlenden Ölwanne 10 erreicht. Trotzdem ist eine seitliche Abstützung der Zylinderdruckkräfte und damit der seitlichen Hauptlagerkräfte gewährleistet. Zur Vermeidung dynamisch ungünstiger Kerbwirkungen im Freistellungsradius ist dieser festigkeitsmäßig sorgfältig auszubilden. Die Montage der Querschrauben 8 ist erfindungsgemäß über jeweils eine in der Schürzenwand 9 eingegossene Öffnung 15 möglich, welche gegen Ölaustritt mit Verschlußschrauben 12 od. dgl. öldicht verschlossen wird. Die Schwingungsisolation ist besonders wirksam in Kombination mit einem in Fig. 3 und 4 dargestellten, zwischen Schürze 9 und Ölwanne 10 geschraubten Leiterrahmen 14 mit leitersprossenartigen Querstegen 14a unter den Hauptlagerbügeln 6 zwischen den in Motorlängsrichtung verlaufenden Leiterholmen 14b. Fig. 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform mit verkürzter, oberhalb der Bohrungen der Querschrauben 8 endenden Schürze 9; nach Demontage der mit nach oben verlängerten Wänden 10a ausgestatteten Ölwanne 10 ist eine Bedienung der Querschrauben möglich. Auch bei der Ausführungsform der verkürzten Schürze 9 ist die Kombination mit einem Leiterrahmen 14 sehr vorteilhaft, wie in Fig. 7 und 8 dargestellt ist. Der Leiterrahmen 14 weist nach oben verlängerte Leiterrahmenwände 14c auf. Nach Demontage desselben ist eine Bedienung der Querschrauben möglich. Die Erfindung ist ein wirksames Mittel, um die Schallemissionen von Hubkolbenmaschinen der eingangs erwähnten Art, vorzugsweise Brennkraftmaschinen, aber auch vorteilhaft bei Kompressoren, zu vermindern. Patentansprüche 1. Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine mit V-förmiger Anordnung der Zylinder oder Zylinderreihen, mit durch Hauptlagerhochschrauben (7) am Motorblock (1) befestigten Hauptlagerbügeln (6) im Bereich einer Schürze (9) des Motorblocks (1), wobei der Motorblock (1) im Bereich der Hauptlager (3) zu beiden Seiten einer durch Kurbelwelienachse und Motorhochachse (Z) aufgespannten Längsebene (16) innerhalb der Schürze (9) in Richtung einer Ölwanne (10) ausgebildete Verlängerungen (11) der Hauptlagerwand aufweist, zwischen welchen die Hauptlagerbügel (6) angebracht sind, wobei die Schürze (9) in einem zur Bildung einer Freistellung (12) dienendem Abstand von den Verlängerungenen (11) der Hauptlagerwand angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptlagerbügel (6), wie an sich bekannt, über Querschrauben (8) seitlich über die Verlängerung (11) am Motorblock (1) abgestützt sind und die Verlängerungen (11) von den in den Hauptlagerbügeln (6) sitzenden Querschrauben (8) durchsetzt sind und die Querschrauben (8) von der Innenseite (9') der Schürze (9) beabstandet sind.AT 402 331 B of the invention in section through the engine block, a main bearing and the oil pan, Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1, Fig. 3 shows another embodiment of the invention, Fig. 4 shows a section according to the Line IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 shows another embodiment, Fig. 6 shows a section along the line VI-VI in Fig. 5, Fig. 7 another possible embodiment according to the invention and Fig. 8 shows a section along the line VIII-VIII. In the illustrations, functionally identical parts are identified by the same reference symbols. 1 and 2, the internal combustion engine comprises an engine block 1, in the engine block 1 reciprocating piston 2, a rotating in the main bearings 3 crankshaft 4, between the piston 2 and crankshaft 4 the connecting rod 5 transmitting the cylinder pressure forces, the Main bearing 3 supporting main bearing bracket 6, the main bearing high screws 7 for absorbing the bearing forces in the direction of high screwing Z, the transverse screws 8 for absorbing the inclined bearing forces and the oil pan 10 mounted on the apron 9. Furthermore, between the transverse screws 8 and the inside 9 'of the apron 9 the exemptions 12 are drawn. By means of these exemptions 12, a medium and high-frequency vibration isolation is achieved with respect to the apron 9 and consequently with respect to the sound-radiating oil pan 10. Nevertheless, lateral support of the cylinder pressure forces and thus the lateral main bearing forces is guaranteed. To avoid dynamically unfavorable notch effects in the clearance radius, this must be carefully designed in terms of strength. The assembly of the transverse screws 8 is possible according to the invention via an opening 15 cast into the apron wall 9, which is sealed oil-tight against oil leakage with screw plugs 12 or the like. The vibration isolation is particularly effective in combination with a lead frame 14, shown in FIGS. 3 and 4, screwed between the apron 9 and the oil pan 10, with crossbars 14a like rungs, under the main bearing brackets 6 between the lead bars 14b running in the longitudinal direction of the engine. 5 and 6 show an embodiment with a shortened apron 9 ending above the bores of the transverse screws 8; After dismantling the oil pan 10 equipped with walls 10a extended upwards, the cross screws can be operated. Also in the embodiment of the shortened apron 9, the combination with a lead frame 14 is very advantageous, as shown in FIGS. 7 and 8. The lead frame 14 has lead frame walls 14c elongated upwards. After disassembling the cross screws can be operated. The invention is an effective means of reducing the noise emissions of reciprocating piston machines of the type mentioned at the outset, preferably internal combustion engines, but also advantageously in the case of compressors. 1. Reciprocating piston engine, in particular an internal combustion engine with a V-shaped arrangement of the cylinders or rows of cylinders, with main bearing brackets (6) fastened to the engine block (1) by main bearing screws (7) in the region of an apron (9) of the engine block (1), the engine block ( 1) in the area of the main bearing (3) on both sides of a longitudinal plane (16) spanned by the crank shaft axis and engine vertical axis (Z) within the skirt (9) in the direction of an oil pan (10) has extensions (11) of the main bearing wall, between which the Main bearing bracket (6) are attached, the apron (9) being arranged at a distance from the extensions (11) of the main bearing wall which serves to form an exemption (12), characterized in that the main bearing bracket (6), as is known per se, are supported laterally by transverse screws (8) via the extension (11) on the engine block (1) and the extensions (11) from those in the main bearing brackets (6) seated cross screws (8) are penetrated and the cross screws (8) from the inside (9 ') of the apron (9) are spaced. 2. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schürze (9) die Bohrungen der Querschrauben überdeckt und zum Bedienen der Querschrauben (8) in der Schürze (9) Öffnungen (15) vorgesehen sind, die gegen Ölaustritt mit Verschlußschrauben (13) od.dgl. öldicht verschließbar sind.2. Reciprocating piston machine according to claim 1, characterized in that the apron (9) covers the bores of the cross screws and for operating the cross screws (8) in the apron (9) openings (15) are provided, which prevent oil leakage with screw plugs (13) or the like. are oil-tight closable. 3. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schürze (9) des Motorblokkes (1) und der Ölwanne (10) zur zusätzlichen Versteifung der Schürze (9) ein Leiterrahmen (14) angeordnet ist.3. Reciprocating piston machine according to claim 1 or 2, characterized in that a lead frame (14) is arranged between the skirt (9) of the engine block (1) and the oil pan (10) for additional stiffening of the skirt (9). 4. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schürze (9) oberhalb der Bohrungen der Querschrauben (8) endet und durch einen abnehmbaren Teil über die Bohrungen der Querschrauben (8) in Richtung der Ölwanne (10) verlängert ist. 3 AT 402 331 B Hubkolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der abnehmbare Teil die Ölwanne (10) ist, deren Wände schürzenartig in Richtung Motorhochachse (Z) verlängert sind. Hubkolbenmaschine nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der abnehmbare Teil ein in Richtung der Motorhochachse schürzenartig verlängerter Leiterrahmen (14) ist, der zwischen der Schürze (9) des Motorblocks (1) und der Ölwanne (10) vorgesehen ist. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 44. Reciprocating piston machine according to claim 1, characterized in that the apron (9) ends above the holes in the cross screws (8) and is extended by a removable part via the holes in the cross screws (8) in the direction of the oil pan (10). 3 AT 402 331 B reciprocating piston machine according to claim 4, characterized in that the removable part is the oil pan (10), the walls of which are extended like an apron in the direction of the engine vertical axis (Z). Reciprocating piston machine according to claims 3 and 4, characterized in that the removable part is a ladder frame (14) which is extended like a skirt in the direction of the engine vertical axis and is provided between the skirt (9) of the engine block (1) and the oil pan (10). Including 4 sheets of drawings 4
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