AT507480B1 - Combustion engine with a cylinder head and a cylinder block - Google Patents

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AT507480B1
AT507480B1 AT19222009A AT19222009A AT507480B1 AT 507480 B1 AT507480 B1 AT 507480B1 AT 19222009 A AT19222009 A AT 19222009A AT 19222009 A AT19222009 A AT 19222009A AT 507480 B1 AT507480 B1 AT 507480B1
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Helmut Dipl Ing Melde-Tuczai
Christof Knollmayr
Andreas Zurk
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Avl List Gmbh
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (1) mit einem Zylinderkopf (2) und einem Zylinderblock (3), welche einstückig als Kopf-Block-Einheit (4) ausgeführt sind, wobei am Zylinderblock (3) ein Kurbelgehäuse (10) befestigt ist. Um den Fertigungsaufwand zu verringern, ist vorgesehen, dass das Kurbelgehäuse (10) aus einem an die Kopf-Block-Einheit (4) anschließenden ersten Teil (7) und einem an den ersten Teil (7) anschließenden zweiten Teil (8) besteht, wobei erster und zweiter Teil (7, 8) in einer die Achse (19a) einer Kurbelwelle (19) beinhaltenden Ebene (ε), vorzugsweise normal auf die Zylinderachsen, geteilt sind.The invention relates to an internal combustion engine (1) with a cylinder head (2) and a cylinder block (3), which are designed in one piece as a head-block unit (4), wherein on the cylinder block (3) a crankcase (10) is attached. In order to reduce the production costs, it is provided that the crankcase (10) consists of a first part (7) adjoining the head block unit (4) and a second part (8) adjoining the first part (7), wherein first and second parts (7, 8) are split in a plane (ε) including the axis (19a) of a crankshaft (19), preferably normal to the cylinder axes.

Description

österreichisches Patentamt AT507 480B1 2011-07-15Austrian Patent Office AT507 480B1 2011-07-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock, welche einstückig als Kopf-Block-Einheit ausgeführt sind, wobei am Zylinderblock ein Kurbelgehäuse befestigt ist, wobei das Kurbelgehäuse aus einem an die Kopf-Block-Einheit anschließenden ersten Teil und einem an den ersten Teil anschließenden zweiten Teil besteht, wobei erster und zweiter Teil in einer die Achse einer Kurbelwelle beinhaltenden Ebene, vorzugsweise normal auf die Zylinderachsen, geteilt sind.The invention relates to an internal combustion engine with a cylinder head and a cylinder block, which are integrally designed as a head-block unit, wherein a crankcase is fixed to the cylinder block, wherein the crankcase of a subsequent to the head block unit first part and a second part adjoining the first part, wherein the first and second parts are divided in a plane including the axis of a crankshaft, preferably normal to the cylinder axes.

[0002] Es ist bekannt, Zylinderkopf und Zylinderblock als Einheit auszuführen. Derartige Kopf-Zylinder-Block-Einheiten werden auch als Monoblock bezeichnet. An die Kopf-Block-Einheit schließt üblicherweise ein einteiliges Kurbelgehäuse an. Weiters sind Brennkraftmaschinen mit mehrteiligen Kurbelgehäusen bekannt, wobei jeweils ein Kurbelgehäuseteil und Lagerbügel für die Kurbelwellenlagerung in einem Stück zusammengegossen sind. Diese Komponente wird auch als "bed plate" bezeichnet. Bei Monoblock-Brennkraftmaschinen wurden bisher einzelne Lagerstühle mit einzelnen Lagerbügeln eingesetzt, um die nötige Zugänglichkeit für die Bearbeitung der Zylinderbohrungen zu ermöglichen.It is known to perform cylinder head and cylinder block as a unit. Such head-cylinder block units are also referred to as a monobloc. The head-block unit usually includes a one-piece crankcase. Furthermore, internal combustion engines with multi-part crankcases are known, wherein in each case a crankcase part and bearing bracket for the crankshaft bearing are molded together in one piece. This component is also called " bed plate " designated. In monoblock internal combustion engines individual storage chairs have been used with individual bearing brackets to allow the necessary accessibility for the machining of the cylinder bores.

[0003] Aus der GB 2 425 570 B ist eine Brennkraftmaschine mit Zylinderkopf und Zylinderblock bekannt, wobei Zylinderkopf und Zylinderblock integral ausgeführt sind.From GB 2 425 570 B an internal combustion engine with cylinder head and cylinder block is known, wherein the cylinder head and cylinder block are made integral.

[0004] Aus der JP 3-185220 A ist eine Brennkraftmaschine mit einer Kurbelgehäusestruktur bekannt, in welcher eine Massenausgleichswelle gelagert ist. Dabei wird die einteilige Massenausgleichswelle durch eine stirnseitige Öffnung eingeschoben. Der Durchmesser des Flansches ist größer als der Durchmesser der Gewichte der Massenausgleichswelle. Eine ähnliche Anordnung ist aus der US 2007/261657 A bekannt.From JP 3-185220 A an internal combustion engine with a crankcase structure is known, in which a mass balance shaft is mounted. The one-piece mass balance shaft is inserted through an end opening. The diameter of the flange is greater than the diameter of the weights of the mass balance shaft. A similar arrangement is known from US 2007/261657 A.

[0005] Aus der JP 2000-337117 A ist es bekannt, eine ein integriertes Regelventil aufweisende Ölpumpe mit Schrauben von außen am Kurbelgehäuse zu befestigen. Dabei wird die Montageöffnung öldicht vom Flansch der Ansaugleitung mitverschlossen. Nachteilig ist, dass relativ viele zu bearbeitende Flächen vorliegen.From JP 2000-337117 A it is known to attach an integrated control valve having oil pump with screws from the outside to the crankcase. The mounting hole is sealed in oil-tight from the flange of the suction line. The disadvantage is that there are relatively many surfaces to be processed.

[0006] Die Veröffentlichungen JP 09-144555 A, JP 09-170486 A und US 5,657,724 A offenbaren Brennkraftmaschinen mit jeweils einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock, welche einstückig als Kopf/Block-Einheit ausgeführt sind, wobei am Zylinderblock ein Kurbelgehäuse befestigt ist, welches aus einem an die Kopf/Block-Einheit anschließenden ersten Teil und einem an den ersten Teil anschließenden zweiten Teil besteht. Der erste und der zweite Teil sind in einer die Achse einer Kurbelwelle beinhaltenden Ebene geteilt.Publications JP 09-144555 A, JP 09-170486 A and US 5,657,724 A disclose internal combustion engines, each having a cylinder head and a cylinder block, which are integrally designed as a head / block unit, wherein the cylinder block, a crankcase is attached, which consists of a first part adjoining the head / block unit and a second part adjoining the first part. The first and second parts are divided in a plane including the axis of a crankshaft.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art den Bearbeitungsaufwand zu vermindern.The object of the invention is to reduce the processing effort in an internal combustion engine of the type mentioned.

[0008] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass in die Kopf-Block-Einheit zumindest ein Einlasssammler integriert ist.According to the invention this is achieved in that in the head-block unit at least one inlet collector is integrated.

[0009] Dadurch kann die Teileanzahl und der Herstellungsaufwand vermindert werden. Vorzugsweise ist in die Kopf-Block-Einheit zumindest eine zum Einlasssammler führende Einlassleitung integriert. Der Zylinderkopf kann dabei von einem Zylinderkopfdeckel abgeschlossen sein, in welchem zumindest eine Zuführleitung zur Einslassleitung integriert angeordnet ist.As a result, the number of parts and the production cost can be reduced. Preferably, at least one inlet line leading to the inlet header is integrated in the head block unit. The cylinder head can be completed by a cylinder head cover, in which at least one supply line to the inlet line is arranged integrated.

[0010] Die Zylinderlaufbuchsen können entweder integral in die Kopf-Block-Einheit eingearbeitet oder in diese eingeschraubt sein.The cylinder liners can either be integrally incorporated into the head block unit or screwed into it.

[0011] Ein weiterer Vorteil des mehrteiligen Kurbelgehäuses besteht darin, dass verschiedene Materialien verwendet werden können. Ein besonders leichtes Kurbelgehäuse kann realisiert werden, wenn alle Komponenten aus Leichtmetall gefertigt werden. Eine kostenmäßig günstige und leichte Brennkraftmaschine lässt sich hersteilen, wenn die Kopf-Block-Einheit und ebenso der obere erste Teil des Kurbelgehäuses aus Leichtmetall besteht und die Zylinderlaufbuchsen und das hochbelastete untere zweite Teil des Kurbelgehäuses aus Grauguss besteht. 1/12 österreichisches Patentamt AT507 480B1 2011-07-15 [0012] Die Einlassleitungen können teilweise in die Kopf-Block-Einheit integriert und teilweise im Zylinderkopfdeckel untergebracht werden. Die Auslassleitungen sind in die Kopf-Block-Einheit integriert.Another advantage of the multi-part crankcase is that different materials can be used. A particularly lightweight crankcase can be realized if all components are made of light metal. A cheap and cheap internal combustion engine can be produced when the head block unit and also the upper first part of the crankcase made of light metal and the cylinder liners and the highly loaded lower second part of the crankcase is made of gray iron. 1/12 Austrian Patent Office AT507 480B1 2011-07-15 [0012] The inlet ducts may be partially integrated into the head-block unit and partially housed in the cylinder head cover. The outlet lines are integrated into the head block unit.

[0013] In einer besonders kostengünstigen Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Teil, vorzugsweise alle Teile, aus der Gruppe Kopf-Block-Einheit, erster Teil und zweiter Teil, aus Grauguss besteht.In a particularly inexpensive embodiment of the invention can be provided that at least a part, preferably all parts, from the group head block unit, first part and second part, consists of gray cast iron.

[0014] In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im Kurbelgehäuse zumindest eine Hilfswelle zum Antrieb einer Massenausgleichswelle, einer Einspritzpumpe und/oder einer Ölpumpe gelagert ist.In a further embodiment of the invention can be provided that at least one auxiliary shaft for driving a mass balance shaft, an injection pump and / or an oil pump is mounted in the crankcase.

[0015] Im Rahmen der Erfindung ist weiters vorgesehen, dass zumindest eine Massenausgleichswelle im ersten Teil gelagert ist. Dabei wird die Position der Massenausgleichswelle so gefunden, dass die Gewichte der Welle mit genügend Abstand von der Einhüllenden der Pleuelstange rotieren können, wobei die Achse der Massenausgleichswelle nicht in der Ebene der Achse der Kurbelwelle liegen muss.In the context of the invention it is further provided that at least one mass balance shaft is mounted in the first part. In this case, the position of the mass balance shaft is found so that the weights of the shaft can rotate with sufficient distance from the envelope of the connecting rod, wherein the axis of the mass balance shaft does not have to lie in the plane of the axis of the crankshaft.

[0016] Um eine besonders einfache Bearbeitung zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass zumindest eine Lagerbohrung für die Massenausgleichswelle durch eine Flanschbuchse gebildet ist, welche im Bereich einer Stirnseite des ersten Teils vorzugsweise durch Schrauben befestigt ist. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn beide Lagerbohrungen der Ausgleichswelle durch Flanschbuchsen gebildet sind. Dies ermöglicht es, dass die Bearbeitung der Lagerbohrungen für die Massenausgleichswelle nur im Kurbelgehäuse erfolgen kann und nicht zusammen mit der Kopf-Block-Einheit erfolgen muss. Die Flanschbuchsen werden dabei mit Schrauben im oberen ersten Teil des Kurbelgehäuses befestigt. Um eine lagegenaue Positionierung jeder Flanschbuchse zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn - in Richtung der Kurbelwellenachse betrachtet - auf einer geraden Verbindungslinie zwischen der Achse der Massenausgleichswelle und der Achse der Kurbelwelle jeweils ein in einer Bohrung angeordneter, als Passstift ausgebildeter erster Stift im Bereich jeweils einer Stirnseite des Kurbelgehäuses angeordnet ist, wobei vorzugsweise der erste Stift im ersten Teil und die Bohrung in der Flanschbuchse angeordnet ist. Die ersten Stifte halten somit den nötigen Abstand für den Eingriff der Zahnräder zum Antrieb der Massenausgleichwelle. Die Bearbeitung der Fläche für die Befestigung der Flanschbuchsen im Kurbelgehäuse-Unterteil kann von der Außenseite her erfolgen. Dabei weist die Kopf-Block-Einheit eine gegossene Ausnehmung zur Aufnahme der Flanschbuchsen auf.In order to enable a particularly simple processing, it is provided that at least one bearing bore for the mass balance shaft is formed by a flange bushing, which is preferably secured in the region of an end face of the first part by screws. It is particularly advantageous if both bearing bores of the balance shaft are formed by flange bushes. This makes it possible that the machining of the bearing bores for the mass balance shaft can only take place in the crankcase and does not have to be done together with the head-block unit. The flange bushings are fastened with screws in the upper first part of the crankcase. In order to enable a positionally accurate positioning of each flange, it is advantageous if - viewed in the direction of the crankshaft axis - on a straight connecting line between the axis of the balancer shaft and the axis of the crankshaft each arranged in a bore, designed as a dowel pin first pin in each area a front side of the crankcase is arranged, wherein preferably the first pin in the first part and the bore is arranged in the flange bushing. The first pins thus keep the necessary distance for the engagement of the gears to drive the mass balance shaft. The machining of the surface for the attachment of the flange bushes in the crankcase lower part can be done from the outside. In this case, the head-block unit has a cast recess for receiving the flange bushings.

[0017] Um die Parallelität der Massenausgleichswelle zur Kurbelwelle sicherzustellen, ist es besonders vorteilhaft, wenn jeweils ein zweiter Stift im Bereich jeweils einer Stirnseite des Kurbelgehäuses angeordnet ist, welcher zwei parallel zur Verbindungslinie zwischen der Achse der Kurbelwelle und der Achse der Massenausgleichswelle ausgerichtete Abflachungen aufweist, und welcher jeweils in einer entsprechenden Führungsöffnung eines korrespondierenden Teils geführt ist, wobei vorzugsweise der zweite Stift jeweils in der Stirnwand des Kurbelgehäuses und die Führungsöffnung in der jeweiligen Flanschbuchse angeordnet ist. Dabei sind die beiden Abflachungen parallel zur Verbindungslinie zwischen der Achse der Kurbelwelle und der Achse der Massenausgleichswelle positioniert. Die Flanschbuchsen können somit um den ersten Stift geschwenkt werden, ohne dass Nachteile für den Zahneingriff der beiden Zahnräder auftreten.In order to ensure the parallelism of the balancer shaft to the crankshaft, it is particularly advantageous if in each case a second pin is arranged in the region of each end face of the crankcase, which has two parallel to the connecting line between the axis of the crankshaft and the axis of the mass balance shaft aligned flats , and which is guided in each case in a corresponding guide opening of a corresponding part, wherein preferably the second pin is arranged respectively in the end wall of the crankcase and the guide opening in the respective flange bushing. The two flats are positioned parallel to the connecting line between the axis of the crankshaft and the axis of the mass balance shaft. The flange bushings can thus be pivoted about the first pin, without disadvantages for the tooth engagement of the two gears occur.

[0018] Diese Anordnung erlaubt es, die Aufnahmebohrungen für die Hauptlager der Kurbelwelle und die Lagerbohrungen in den Flanschbuchsen unabhängig von der Kopf-Block-Einheit in einer Aufspannung zu bearbeiten.This arrangement makes it possible to edit the receiving bores for the main bearing of the crankshaft and the bearing bores in the flange bushing independently of the head-block unit in one setting.

[0019] In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Massenausgleichswelle zumindest einen Nocken für den Antrieb einer Einspritzpumpe aufweist. Dadurch ist es möglich, die Einspritzpumpe von der Ausgleichswelle anzutreiben. Die Position des Nockens ist dabei frei wählbar und kann beispielsweise auch in der Nähe des schwungradseitigen Lagers der Massenausgleichswelle angeordnet sein.In a further embodiment of the invention can be provided that the mass balance shaft has at least one cam for driving an injection pump. This makes it possible to drive the injection pump from the balance shaft. The position of the cam is freely selectable and may for example also be arranged in the vicinity of the flywheel-side bearing of the mass balance shaft.

[0020] Weiters ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass im ersten oder zweiten Teil des 2/12 österreichisches Patentamt AT507 480 B1 2011-07-15Furthermore, it is provided in the invention that in the first or second part of the 2/12 Austrian Patent Office AT507 480 B1 2011-07-15

Kurbelgehäuses eine Ölpumpe angeordnet ist, wobei die Ölpumpe mit einem Flansch verbunden ist und wobei der Flansch an einer Montagewand des Kurbelgehäuses befestigt ist. Eine einfache Befestigung mit kleinem Bearbeitungsaufwand lässt sich erzielen, wenn der Flansch mit der Montagewand über zumindest eine erste Schraube und die Ölpumpe mit dem Flansch über zumindest eine zweite Schraube verbunden ist, wobei vorzugsweise die zweiten Schrauben länger sind als die ersten Schrauben.Crankcase an oil pump is arranged, wherein the oil pump is connected to a flange and wherein the flange is fixed to a mounting wall of the crankcase. A simple attachment with little processing effort can be achieved if the flange is connected to the mounting wall via at least a first screw and the oil pump to the flange via at least a second screw, wherein preferably the second screws are longer than the first screws.

[0021] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ölpumpe an einer Innenfläche der Montagewand angeordnet ist, wobei vorzugsweise der Flansch an einer Außenfläche der Montagewand angeordnet ist, wobei die ersten und zweiten Schrauben in entsprechende Schraubenbohrungen von der Flanschseite her einsetzbar sind. Die Ölpumpe ist dabei über den Flansch am zweiten Teil des Kurbelgehäuses befestigt. Dieser Flansch ist so ausgebildet, dass die ersten Schrauben für die Pumpe und die zweiten Schrauben für den Flansch auf derselben Seite, nämlich der Außenseite des Kurbelgehäuses liegen. Der Flansch wird mit den kurzen ersten Schrauben an die Aufspannfläche des ersten Teils des Kurbelgehäuses gepresst und die Ölpumpe von den langen zweiten Schrauben auf die Stirnfläche des Flansches gezogen. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass nur eine Bearbeitung der Aufspannfläche und der Zentrierbohrung für den Flansch von außen nötig ist, um die Ölpumpe im Inneren des Unterteils einzubauen.It is particularly advantageous if the oil pump is arranged on an inner surface of the mounting wall, wherein preferably the flange is arranged on an outer surface of the mounting wall, wherein the first and second screws can be inserted into corresponding screw holes from the flange side. The oil pump is attached via the flange on the second part of the crankcase. This flange is formed so that the first screws for the pump and the second screws for the flange are on the same side, namely the outside of the crankcase. The flange is pressed with the short first screws to the clamping surface of the first part of the crankcase and pulled the oil pump from the long second screws on the end face of the flange. The advantage of this arrangement is that only one processing of the clamping surface and the center hole for the flange from the outside is necessary to install the oil pump in the interior of the lower part.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert: [0022] Eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einem Schnitt gemäß der Linie l-l in Fig. 2, Fig. 2 die Brennkraftmaschine in einem Schnitt gemäß der Linie ll-ll in Fig. 1, Fig. 3 die Brennkraftmaschine in einem Schnitt gemäß der Linie lll-lll in Fig. 1, Fig. 4 die Brennkraftmaschine in einer Draufsicht, Fig. 5 die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einem Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 1, Fig. 6 die Brennkraftmaschine in einer Ansicht gemäß der Linie Vl-Vl in Fig. 5 und Fig. 7 die Brennkraftmaschine in einem weiteren Schnitt durch das Kurbelgehäuse gemäß der Linie Vll-Vll in Fig. 6.The invention is explained in more detail below with reference to the figures: [0022] An internal combustion engine according to the invention in a section along line II in FIG. 2, FIG. 2 shows the internal combustion engine in a section according to line II-II in FIG. 1, FIG. 3 the internal combustion engine in a section along the line III-III in FIG. 1, FIG. 4 the internal combustion engine in a plan view, FIG. 5 the internal combustion engine according to the invention in a section along the line VV in FIG. 1, FIG a view along the line Vl-Vl in Fig. 5 and Fig. 7, the internal combustion engine in a further section through the crankcase along the line VII-VII in Fig. 6.

[0023] Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Zylinderkopf 2 und einem Zylinderblock 3, wobei Zylinderkopf 2 und Zylinderblock 3 einstückig zu einer Kopf-Block-Einheit 4 ausgeführt sind. An die Kopf-Block-Einheit 4 schließt ein Kurbelgehäuse 10 an, welches aus einem oberen ersten Teil 7 und einem unteren zweiten Teil 8 besteht. Die Zylinderlaufbuchsen 9 sind in die Kopf-Block-Einheit 4 eingeschraubt. Alternativ dazu ist es auch denkbar, die Zylinderlaufbuchsen 9 integral mit der Kopf-Block-Einheit 4 auszubilden.1 to 4 show an internal combustion engine 1 with a cylinder head 2 and a cylinder block 3, wherein cylinder head 2 and cylinder block 3 are made in one piece to a head-block unit 4. To the head-block unit 4 includes a crankcase 10, which consists of an upper first part 7 and a lower second part 8. The cylinder liners 9 are screwed into the head-block unit 4. Alternatively, it is also conceivable to form the cylinder liners 9 integrally with the head block unit 4.

[0024] Kopf-Block-Einheit 4, erster Teil 7 und zweiter Teil 8 des Kurbelgehäuses 10 können aus verschiedenen Werkstoffen bestehen. Ein besonders leichtes Kurbelgehäuse 10 kann realisiert werden, wenn alle Komponenten aus Leichtmetall gefertigt werden. Alternativ dazu ist es auch denkbar, die Kopf-Block-Einheit 4 und den ersten Teil 7 aus Leichtmetall herzustellen, hingegen die Zylinderlaufbuchsen 9 und den hoch belasteten zweiten Teil 8 aus Grauguss zu fertigen. Der Abstand zwischen den einzelnen Zylindern ergibt sich aus der Bedingung, dass für die O-Ringabdichtung 11 des Kühlwasserraums 12 eine vollständige Montage-Fase 13 ausgebildet werden muss. Im Fall der integralen Zylinderlaufbuchse wird der Zylinderabstand kleiner. Das zweiteilige Kurbelgehäuse 10 kann zumindest eine Massenausgleichwelle 20, zumindest eine Einspritzpumpenantriebswelle und/oder zumindest eine Ölpumpe 30 aufnehmen.Head block unit 4, first part 7 and second part 8 of the crankcase 10 may consist of different materials. A particularly lightweight crankcase 10 can be realized when all components are made of light metal. Alternatively, it is also conceivable to manufacture the head block unit 4 and the first part 7 made of light metal, however, to manufacture the cylinder liners 9 and the highly loaded second part 8 of gray iron. The distance between the individual cylinders results from the condition that a complete mounting chamfer 13 must be formed for the O-ring seal 11 of the cooling water chamber 12. In the case of the integral cylinder liner, the cylinder pitch becomes smaller. The two-part crankcase 10 may accommodate at least one mass balance shaft 20, at least one injection pump drive shaft, and / or at least one oil pump 30.

[0025] Wie aus den Fig. 1 bis 4 ersichtlich ist, können die Auslassleitungen 14 in die Kopf-Block-Einheit 4 integriert werden. Weiters können zumindest teilweise auch die Einlassleitungen 15 und der Einlasssammler 16 in die Kopf-Block-Einheit 4 integriert werden. Insbesondere im Falle eines Benzinmotors können lange Zuführleitungen 17 ("ram pipes") im Zylinderkopfdeckel 18 und der Kopf-Block-Einheit 4 untergebracht sein. Der Einlasssammler 16 liegt in diesem Fall an einer tieferen Position.As can be seen from Figs. 1 to 4, the outlet ducts 14 can be integrated into the head block unit 4. Furthermore, at least partially, the inlet lines 15 and the inlet header 16 can be integrated into the head block unit 4. Especially in the case of a gasoline engine, long feed pipes 17 ("ram pipes") may be accommodated in the cylinder head cover 18 and the head block unit 4. The inlet header 16 is in this case at a lower position.

[0026] Wie aus den Fig. 1, 5 und 6 ersichtlich ist, kann die Massenausgleichswelle 20 in den ersten Teil 7 integriert werden. Dabei wird die Position der Massenausgleichswelle 20 so gefunden, dass die Ausgleichsgewichte 21 der Massenausgleichswelle 20 mit genügend Abstand von der Einhüllenden 22 der nicht weiter dargestellten Pleuelstange rotieren können, wobei die Achse 20a der Massenausgleichswelle 20 nicht unbedingt in der Ebene ε der Achse 19a der 3/12 österreichisches Patentamt AT507 480B1 2011-07-15As can be seen from Figs. 1, 5 and 6, the mass balance shaft 20 can be integrated into the first part 7. The position of the mass balance shaft 20 is found so that the balancing weights 21 of the balance shaft 20 can rotate with sufficient distance from the envelope 22 of the connecting rod, not shown, wherein the axis 20a of the mass balance shaft 20 is not necessarily in the plane ε of the axis 19a of the 3rd / 12 Austrian Patent Office AT507 480B1 2011-07-15

Kurbelwelle 19 liegen muss. Damit die Bearbeitung der Lagerbohrungen 23 unabhängig von der Kopf-Block-Einheit 4 erfolgen kann, werden die Lagerbohrungen 23 in Flanschbuchsen 24 untergebracht. Diese werden mit Flanschschrauben 25 im ersten Teil 7 befestigt. Ein als Passstift ausgebildeter erster Stift 26 auf der geraden Verbindungslinie 27 zwischen der Achse 19a der Kurbelwelle 19 und der Achse 20a der Massenausgleichswelle 20 ist jeweils in genau definierter Entfernung zur Achse 19a der Kurbelwelle 19 im Bereich der Stirnseiten 5 des ersten Teils 7 angeordnet. Der erste Stift 26 ist in einer Bohrung 6 der Flanschbuchse 24 geführt und hält den nötigen Abstand für den Eingriff der beiden Zahnräder 28, 29 zum Antrieb der Massenausgleichswelle 20 durch die Kurbelwelle 19.Crankshaft 19 must lie. In order for the machining of the bearing bores 23 to take place independently of the head-block unit 4, the bearing bores 23 are accommodated in flange bushings 24. These are fastened with flange screws 25 in the first part 7. A designed as a dowel pin first pin 26 on the straight connecting line 27 between the axis 19a of the crankshaft 19 and the axis 20a of the mass balance shaft 20 is arranged in each case at a precisely defined distance to the axis 19a of the crankshaft 19 in the region of the end faces 5 of the first part 7. The first pin 26 is guided in a bore 6 of the flange bushing 24 and holds the necessary distance for the engagement of the two gears 28, 29 for driving the mass balance shaft 20 through the crankshaft 19th

[0027] Die Bearbeitung der Fläche 30 für die Befestigung der Flanschbuchsen 24 im ersten Teil 7 kann von außen erfolgen. In der Kopf-Block-Einheit 4 ist eine entsprechende Ausnehmung 31 zur Aufnahme der Flanschbuchsen 24 vorgesehen.The processing of the surface 30 for the attachment of the Flanschbuchsen 24 in the first part 7 can be done from the outside. In the head block unit 4, a corresponding recess 31 for receiving the flange bushings 24 is provided.

[0028] Weiters ist im Bereich der Stirnseite 5 des ersten Teils 7 ein zweiter Stift 32 mit zwei Abflachungen 33 in seinem Querschnitt vorgesehen, um die Parallelität der Massenausgleichswelle 20 zur Kurbelwelle 19 sicherzustellen. Dabei sind die beiden Abflachungen 33 parallel zur Verbindungslinie 27 zwischen den der Achse 19a der Kurbelwelle 19 und der Achse 20a der Massenausgleichswelle 20 ausgerichtet. Die Flanschbuchse 24 weist eine mit dem zweiten Stift 32 korrespondierende Führungsöffnung 39 auf. Dadurch kann die Flanschbuchse 24 um den ersten Stift 26 geschwenkt werden, ohne dass Nachteile für den Zahneingriff der beiden Zahnräder 28, 29 auftreten.Furthermore, in the region of the end face 5 of the first part 7, a second pin 32 is provided with two flattenings 33 in its cross section to ensure the parallelism of the mass balance shaft 20 to the crankshaft 19. The two flats 33 are aligned parallel to the connecting line 27 between the axis 19a of the crankshaft 19 and the axis 20a of the mass balance shaft 20. The flange bushing 24 has a guide opening 39 corresponding to the second pin 32. As a result, the flange bush 24 can be pivoted about the first pin 26 without disadvantages for the tooth engagement of the two gears 28, 29 occur.

[0029] Auf diese Weise können die Aufnahmebohrungen 34 für die Hauptlager 35 der Kurbelwelle 19 und die Lagerbohrungen 23 in den Flanschbuchsen 24 unabhängig von der Kopf-Block-Einheit 4 in einer Aufspannung bearbeitet werden.In this way, the receiving holes 34 for the main bearings 35 of the crankshaft 19 and the bearing bores 23 in the flange bushings 24 can be processed independently of the head block unit 4 in one setting.

[0030] Der Antrieb der Massenausgleichswelle 20 kann anstelle der Zahnräder 28, 29 auch mit einer Kette erfolgen.The drive of the mass balance shaft 20 may be made instead of the gears 28, 29 with a chain.

[0031] Wie aus der Fig. 5 zu entnehmen ist, kann die Massenausgleichswelle 20 auch zum Antrieb einer Einspritzpumpe 36 ausgebildet sein. Die Massenausgleichswelle 20 weist dazu einen Nocken 37 auf, welcher auf den Antriebsstößel 38 der Einspritzpumpe 36 einwirkt. Die Position des Nockens 37 ist frei wählbar und kann alternativ zu der in Fig. 5 dargestellten symmetrischen Anordnung auch im Bereich des schwungradseitigen Lagers vorgesehen sein.As can be seen from Fig. 5, the mass balance shaft 20 may also be formed for driving an injection pump 36. The mass balance shaft 20 has for this purpose a cam 37, which acts on the drive plunger 38 of the injection pump 36. The position of the cam 37 is freely selectable and, as an alternative to the symmetrical arrangement shown in FIG. 5, can also be provided in the area of the flywheel-side bearing.

[0032] Weiters kann in das Kurbelgehäuse 10, also entweder im ersten Teil 7 oder im zweiten Teil 8, auch eine Ölpumpe 40 angeordnet sein.Furthermore, in the crankcase 10, so either in the first part 7 or in the second part 8, and an oil pump 40 may be arranged.

[0033] Fig. 7 zeigt eine Ausführung, bei der die Ölpumpe 40 im zweiten Teil 8 positioniert ist. Der Antrieb der Ölpumpe 40 erfolgt über die Kurbelwelle 19 durch das Antriebszahnrad 41. Zur Befestigung der Ölpumpe 40 wird in eine Montagewand 42 des zweiten Teils 8 ein Flansch 43 eingesetzt. Der Flansch 43 ist dabei über kurze erste Schrauben 44 an der Montagewand 42 des zweiten Teils 8 befestigt. Lange zweite Schrauben 45 ziehen die Ölpumpe 40 gegen die Stirnseite 46 des Flansches 43. Somit wird die Ölpumpe 40 nicht von innenliegenden Schrauben an den zweiten Teil 8 gepresst, sondern durch die außenliegenden zweiten Schrauben 45 gegen die Stirnseite 46 des Flansches 43 gezogen. Die Schrauben 44, 45 für die Befestigung des Flansches 43 und der Ölpumpe 40 sind dabei auf derselben von außen zugänglichen Seite des Kurbelgehäuses 10 angeordnet.Fig. 7 shows an embodiment in which the oil pump 40 is positioned in the second part 8. The drive of the oil pump 40 via the crankshaft 19 through the drive gear 41. To attach the oil pump 40, a flange 43 is inserted into a mounting wall 42 of the second part 8. The flange 43 is fastened via short first screws 44 to the mounting wall 42 of the second part 8. Long second screws 45 pull the oil pump 40 against the end face 46 of the flange 43. Thus, the oil pump 40 is not pressed by internal screws to the second part 8, but pulled by the outer second screws 45 against the end face 46 of the flange 43. The screws 44, 45 for the attachment of the flange 43 and the oil pump 40 are arranged on the same externally accessible side of the crankcase 10.

[0034] Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass nur eine Bearbeitung der Aufspannfläche 47 und der Zentrierbohrung 48 für den Flansch 43 von außen nötig ist, um die Ölpumpe 40 im Inneren des Kurbelgehäuses 10 einzubauen.The advantage of this arrangement is that only one processing of the clamping surface 47 and the center hole 48 for the flange 43 from the outside is necessary to install the oil pump 40 in the interior of the crankcase 10.

[0035] Der Antrieb der Ölpumpe 40 kann alternativ zum Antrieb über das Antriebszahnrad 41 auch über eine nicht weiter dargestellte Kette erfolgen. 4/12The drive of the oil pump 40 may alternatively be made to drive via the drive gear 41 via a chain, not shown. 4.12

Claims (17)

österreichisches Patentamt AT507 480B1 2011-07-15 Patentansprüche 1. Brennkraftmaschine (1) mit einem Zylinderkopf (2) und einem Zylinderblock (3), welche einstückig als Kopf-Block-Einheit (4) ausgeführt sind, wobei am Zylinderblock (3) ein Kurbelgehäuse (10) befestigt ist, wobei das Kurbelgehäuse (10) aus einem an die Kopf-Block-Einheit (4) anschließenden ersten Teil (7) und einem an den ersten Teil (7) anschließenden zweiten Teil (8) besteht, wobei erster und zweiter Teil (7, 8) in einer die Achse (19a) einer Kurbelwelle (19) beinhaltenden Ebene (ε), vorzugsweise normal auf die Zylinderachsen, geteilt sind, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kopf-Block-Einheit (4) zumindest ein Einlasssammler (16) integriert ist.Austrian Patent Office AT507 480B1 2011-07-15 Claims 1. Internal combustion engine (1) with a cylinder head (2) and a cylinder block (3), which are integrally designed as a head-block unit (4), wherein on the cylinder block (3) Crankcase (10) is fixed, wherein the crankcase (10) consists of a to the head block unit (4) adjoining the first part (7) and to the first part (7) adjoining the second part (8), wherein first and second part (7, 8) in a plane (ε) including the axis (19a) of a crankshaft (19), preferably normal to the cylinder axes, characterized in that in the head block unit (4) at least an inlet header (16) is integrated. 2. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass erster und/oder zweiter Teil (7, 8) zumindest ein Hauptlager (35) für die Kurbelwelle (19) ausbilden.Second internal combustion engine (1) according to claim 1, characterized in that the first and / or second part (7, 8) form at least one main bearing (35) for the crankshaft (19). 3. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kopf-Block-Einheit (4) zumindest eine zum Einlasssammler (16) führende Einlassleitung (15) integriert ist.3. internal combustion engine (1) according to claim 1 or 2, characterized in that in the head-block unit (4) at least one inlet to the inlet (16) leading inlet line (15) is integrated. 4. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (2) durch einen Zylinderkopfdeckel (18) abgeschlossen ist, in welchem zumindest eine zur Einlassleitung (15) führende Zuführleitung (17) integriert ist.4. internal combustion engine (1) according to claim 3, characterized in that the cylinder head (2) by a cylinder head cover (18) is completed, in which at least one to the inlet line (15) leading feed line (17) is integrated. 5. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Teile aus der Gruppe Kopf-Block-Einheit (4) erster Teil (7) und zweiter Teil (8) aus verschiedenen Werkstoffen bestehen.5. internal combustion engine (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least two parts from the group head block unit (4) first part (7) and second part (8) consist of different materials. 6. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil, vorzugsweise alle Teile, aus der Gruppe Kopf-Block-Einheit (4), erster Teil (7) und zweiter Teil (8) aus Grauguss besteht.6. Internal combustion engine (1) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that at least a part, preferably all parts, from the group head block unit (4), the first part (7) and second part (8) Cast iron exists. 7. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Kurbelgehäuse (10) zumindest eine Hilfswelle zum Antrieb einer Massenausgleichswelle (20), einer Einspritzpumpe (36) und/oder einer Ölpumpe (40) gelagert ist.7. Internal combustion engine (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the crankcase (10) at least one auxiliary shaft for driving a mass balance shaft (20), an injection pump (36) and / or an oil pump (40) is mounted. 8. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Massenausgleichswelle (20) im ersten Teil (7) gelagert ist.8. Internal combustion engine (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one mass balance shaft (20) in the first part (7) is mounted. 9. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Lagerbohrung (23) für die Massenausgleichswelle (20) durch eine Flanschbuchse (24) gebildet ist, welche an einer Stirnwand des Kurbelgehäuses (10), vorzugsweise des ersten Teils (7) befestigt ist.9. Internal combustion engine (1) according to claim 8, characterized in that at least one bearing bore (23) for the mass balance shaft (20) by a Flanschbuchse (24) is formed, which on an end wall of the crankcase (10), preferably the first part ( 7) is attached. 10. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass - in Richtung der Achse (19a) der Kurbelwelle (19) betrachtet -auf einer geraden Verbindungslinie (27) zwischen der Achse (20a) der Massenausgleichswelle (20) und der Achse (19a) der Kurbelwelle (19) ein in einer Bohrung (6) angeordneter, als Passstift ausgeführter erster Stift (26) im Bereich der Stirnseite (5) des Kurbelgehäuses (10) angeordnet ist, wobei vorzugsweise der erste Stift (26) im Kurbelgehäuse (10) und die Bohrung (6) in der Flanschbuchse (24) angeordnet ist.10. Internal combustion engine (1) according to claim 8 or 9, characterized in that - viewed in the direction of the axis (19 a) of the crankshaft (19) on a straight connecting line (27) between the axis (20 a) of the mass balance shaft (20) and the axis (19a) of the crankshaft (19) has a first pin (26) arranged in a bore (6) and designed as a dowel pin in the region of the end face (5) of the crankcase (10), preferably the first pin (26). in the crankcase (10) and the bore (6) in the flange bushing (24) is arranged. 11. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Stift (32) im Bereich der Stirnseite (5) des Kurbelgehäuses (10) angeordnet ist, welcher zwei parallel zur Verbindungslinie (27) zwischen der Achse (19a) der Kurbelwelle (19) und der Achse (20a) der Massenausgleichswelle (20) ausgerichtete Abflachungen (33) aufweist, und welcher in einer entsprechenden Führungsöffnung (39) eines korrespondierenden Teils geführt ist, wobei vorzugsweise der zweite Stift (32) im Kurbelgehäuse (10) und die Führungsöffnung (39) in der Flanschbuchse (24) angeordnet ist. 5/12 österreichisches Patentamt AT507 480 B1 2011-07-1511. Internal combustion engine (1) according to claim 10, characterized in that a second pin (32) in the region of the end face (5) of the crankcase (10) is arranged, which two parallel to the connecting line (27) between the axis (19 a) Crankshaft (19) and the axis (20a) of the mass balance shaft (20) aligned flats (33), and which is guided in a corresponding guide opening (39) of a corresponding part, wherein preferably the second pin (32) in the crankcase (10) and the guide hole (39) is disposed in the flange bushing (24). 5/12 Austrian Patent Office AT507 480 B1 2011-07-15 12. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenausgleichswelle (20) zumindest einen Nocken (37) für den Antrieb einer Einspritzpumpe (36) aufweist.12. Internal combustion engine (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the mass balance shaft (20) has at least one cam (37) for driving an injection pump (36). 13. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Kurbelgehäuse (10) eine Ölpumpe (40) angeordnet ist, wobei die Ölpumpe (40) mit einem Flansch (43) verbunden ist und wobei der Flansch (43) an einer Montagewand (42) des Kurbelgehäuses (10) befestigt ist.13. Internal combustion engine (1) according to any one of claims 1 to 12, characterized in that in the crankcase (10) an oil pump (40) is arranged, wherein the oil pump (40) is connected to a flange (43) and wherein the flange ( 43) is attached to a mounting wall (42) of the crankcase (10). 14. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (42) mit der Montagewand (43) über zumindest eine erste Schraube (44) und die Ölpumpe (40) mit dem Flansch (42) über zumindest eine zweite Schraube (45) verbunden ist, wobei vorzugsweise die zweiten Schrauben (45) länger sind als die ersten Schrauben (44).14. Internal combustion engine (1) according to claim 13, characterized in that the flange (42) with the mounting wall (43) via at least a first screw (44) and the oil pump (40) with the flange (42) via at least a second screw (45), wherein preferably the second screws (45) are longer than the first screws (44). 15. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe (40) an einer Innenfläche der Montagewand (42) angeordnet ist.15. Internal combustion engine (1) according to claim 13 or 14, characterized in that the oil pump (40) is arranged on an inner surface of the mounting wall (42). 16. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (43) an einer Außenfläche der Montagewand (42) angeordnet ist, wobei die ersten und zweiten Schrauben (44, 45) von der Flanschseite her montierbar sind.16. Internal combustion engine (1) according to claim 15, characterized in that the flange (43) on an outer surface of the mounting wall (42) is arranged, wherein the first and second screws (44, 45) are mountable from the flange side. 17. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schraube (44) in einer ersten Gewindebohrung der Montagewand (42) und die zweite Schraube (45) die Montagewand (42) zwischen Flansch (43) und Ölpumpe (40) durchsetzend in einer zweiten Gewindebohrung der Ölpumpe (40) eingeschraubt ist. Hierzu 6 Blatt Zeichnungen 6/1217. Internal combustion engine (1) according to one of claims 14 to 16, characterized in that the first screw (44) in a first threaded bore of the mounting wall (42) and the second screw (45), the mounting wall (42) between flange (43) and oil pump (40) passing through in a second threaded bore of the oil pump (40) is screwed. For this 6 sheets drawings 6/12
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