AT513153B1 - Brennkraftmaschine mit einem für mehrere Zylinder gemeinsam ausgebildeten Zylinderkopf - Google Patents

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AT513153B1 ATA50409/2012A AT504092012A AT513153B1 AT 513153 B1 AT513153 B1 AT 513153B1 AT 504092012 A AT504092012 A AT 504092012A AT 513153 B1 AT513153 B1 AT 513153B1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (1) mit einem für mehrere Zylinder (Z) gemeinsam ausgebildeten Zylinderkopf (2) und einer am Zylinderkopf (2) befestigten Laufbuchseneinheit (3) für mehrere Zylinder (Z). Um die Abdichtung, sowie die Verdickung und die Montage zu vereinfachen, ist vorgesehen, in die Laufbuchseneinheit (3) eine Kühlmantelanordnung mit zumindest einem Kühlmantel (6, 7) eingeformt ist, welche vorzugsweise die Zylinder (Z) umgibt.

Description

österreichisches Patentamt AT513153B1 2014-02-15
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem für mehrere Zylinder gemeinsam ausgebildeten Zylinderkopf und einer am Zylinderkopf befestigten Laufbuchseneinheit für mehrere Zylinder, wobei in die Laufbuchseneinheit eine Kühlmantelanordnung mit zumindest einem Kühlmantel eingeformt ist, welche vorzugsweise die Zylinder umgibt.
[0002] Die FR 551 128 offenbart eine Brennkraftmaschine mit einer am Zylinderkopf befestigten Laufbuchseneinheit, wobei zwischen der Laufbuchseneinheit und einem umgebenden Gehäuse ein Kühlmantel ausgebildet ist.
[0003] Die DE 198 49 912 beschreibt eine flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse in sogenannter Open-Deck-Bauart, bei der zwischen diesem und dem Zylinderkopf eine Platte angeordnet ist, die mit den Zylinderlaufbuchsen verbunden oder einstückig ausgebildet ist, und die unter Zwischenschaltung der Zylinderkopfdichtung mit dem Zylinderkopf zu einer Einheit verschraubt ist. Diese Einheit ist durch die Zylinderkopfschrauben mit dem Kurbelgehäuse verbunden. Die Platte weist einen Kühlflüssigkeitsraum auf, der einerseits durch Öffnungen im Boden der Platte mit einem die Laufbuchsen umgebenden Kühlflüssigkeitsraum im Kurbelgehäuse und andererseits durch Öffnungen in der Zylinderkopfdichtung mit einem Flüssigkeitsraum im Zylinderkopf in Verbindung steht.
[0004] Weiters ist auch aus der EP 1 706 624 eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf und einem geteilten Zylinderblock bekannt, wobei der geteilte Zylinderblock einen inneren Blockteil mit einer Laufbuchseneinheit und einen ein äußeres Gehäuse bildenden äußeren Blockteil aufweist.
[0005] Die GB 2 485 542 A offenbart einen zusammengesetzten Zylinderblock mit einem einheitlichen inneren Kern, welcher eine oder mehrere Zylinderbohrungen und Hauptlager für eine Kurbelwelle aufweist, wobei der innere Kern von einem einheitlichen oberen Kurbelgehäuse ummantelt ist. Der innere Kern ist in das obere äußere Kurbelgehäuse eingesetzt und fest mit diesem verbunden.
[0006] Die JP 10-169 503 A offenbart eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderkopf und einer Laufbuchseneinheit, wobei die Laufbuchseneinheit einen Flansch aufweist, welcher zwischen Kurbelgehäuse und Zylinderkopf angeordnet ist wobei Kurbelgehäuse und Zylinderkopf über Schraubverbindungen miteinander verbunden sind.
[0007] Aus der JP 62-113 846 A ist ein Kurbelgehäuse bekannt, welches eine mitgegossene Laufbuchseneinheit aufweist, wobei in die Laufbuchseneinheit ein Kühlmantel eingeformt ist.
[0008] Weiters ist aus der JP 05-078 950 U ein Kurbelgehäuse mit eingesetzten Laufbüchsen mit einem integrierten Wassermantel bekannt, wobei die Laufbuchse samt dem Wassermantel in den Zylinder des Zylinderblockes des Kurbelgehäuses eingepresst ist.
[0009] Bekannte Brennkraftmaschinen mit einer Laufbuchseneinheit weisen den Nachteil auf, dass die Abdichtung gegenüber dem Zylindergehäuse und der Montageaufwand relativ aufwendig ist.
[0010] Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und den Montageaufwand zu vereinfachen, wobei Undichtheiten zuverlässig verhindert werden sollen.
[0011] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Laufbuchseneinheit gegenüber einem umgebenden Zylindergehäuse freigestellt ist.
[0012] Dadurch, dass in der Laufbuchseneinheit der Kühlmantel eingeformt ist, muss der Kühlmantel nicht mehr gegenüber dem Zylindergehäuse abgedichtet werden. Dies erleichtert den Fertigungs- und Montageaufwand.
[0013] Ein in einem dem Zylinderkopf zugewandten Bereich der Laufbuchseneinheit angeordneter erster Kühlmantel kann dabei mit einem Kühlwasserströmungsweg, vorzugsweise mit zumindest einem Kühlwasserzufluss- und/oder Abflusskanal im Zylinderkopf, strömungsverbun- 1 /8 österreichisches Patentamt AT513 153B1 2014-02-15 den sein.
[0014] Um eine einfache Fertigung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn der erste Kühlmantel zum Zylinderkopf hin offen - vorzugsweise in Open-Deck-Bauweise - ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine einfache Fertigung des ersten Kühlmantels der Laufbuchseneinheit. Die Versorgung des Kühlmantels mit Kühlwasser erfolgt somit nur durch den Zylinderkopf. Separate Zufluss oder Abflussöffnungen im Zylinderblock sind somit nicht erforderlich.
[0015] Um eine besonders gute Temperierung der Zylinder zu ermöglichen ist es vorteilhaft ist es, wenn in einem dem Zylinderkopf abgewandten Bereich der Laufbuchseneinheit ein zweiter Kühlmantel angeordnet ist, welcher vorzugsweise vom ersten Kühlmantel getrennt und mit einer Motorölströmungsweg verbunden ist. Der erste und der zweite Kühlmantel sind dabei - in Bezug auf die Zylinderachsen gesehen - in unterschiedlichen axialen Abschnitten der Laufbuchseneinheit angeordnet.
[0016] Die ersten und zweiten Kühlmäntel umfassen jeden Zylinder und sind jeweils für alle Zylinder durchgehend ausgebildet.
[0017] Die Bereiche der Zylinderlaufbuchsen, den die Kolben in den Zylindern im Bereich der oberen Totpunkte einnehmen, werden dabei durch den ersten Kühlmantel, die den unteren Totpunkten der Kolben zugeordneten Bereiche der Zylinderlaufbuchsen dagegen durch den zweiten Kühlmantel gekühlt. Dies ermöglicht eine unterschiedliche Temperierung der oberen und unteren Bereiche der Zylinder.
[0018] Die Laufbuchseneinheit kann im Bereich eines an den Zylinderkopf anschließenden Befestigungsbereiches durch zumindest eine Schraubverbindung, vorzugsweise über außen in einem Umfangsbereich der Laufbuchseneinheit angeformte Laschen, mit dem Zylinderkopf lösbar verbunden sein, wobei vorzugsweise die Laufbuchseneinheit mittels Schrauben, vorzugsweise von der Seite des Kurbelgehäuses am Zylinderkopf befestigt ist. Der Kraftfluss der Zylinderkopfschrauben verläuft somit nicht mehr durch die Zylinderlaufbuchsen zur Kurbelwelle. Dies hat den Vorteil, dass Deformationen der Laufbuchsen verringert werden können.
[0019] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Laufbuchseneinheit gegenüber einem umgebenden Zylindergehäuse völlig freigestellt ist. Dadurch werden Spannungen zwischen Laufbuchsen und Zylindergehäuse verhindert, und Deformationen der Laufbuchsen vermindert.
[0020] Alternativ oder zusätzlich zu Schrauben kann auch vorgesehen sein, dass die Laufbuchseneinheit mittels einer Klebverbindung am Zylinderkopf befestigt ist.
[0021] In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Laufbuchsenein-heit mittels einer Flüssigdichtung zum Zylinderkopf hin abgedichtet ist.
[0022] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
[0023] Es zeigen [0024] Fig. 1 den Zylinderkopfsamt Laufbuchseneinheit in einer Schrägansicht von unten, [0025] Fig. 2 den Zylinderkopf samt Laufbuchseneinheit in einer Schrägansicht von oben, [0026] Fig. 3 eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine in einer Seitenansicht, [0027] Fig. 4 die Brennkraftmaschine in einer Draufsicht, [0028] Fig. 5 die Brennkraftmaschine in einem Schnitt gemäß der Linie V - V in Fig. 4, [0029] Fig. 6 die Brennkraftmaschine in einem Schnitt gemäß der Linie VI - VI in Fig. 3, [0030] Fig. 7 eine Laufbuchseneinheit in einer Schrägansicht von unten, [0031] Fig. 8 die Laufbuchseneinheit in einer Schrägansicht von oben, [0032] Fig. 9 die Laufbuchseneinheit in einer Draufsicht, [0033] Fig. 10 die Laufbuchseneinheit in einer Seitenansicht, 2/8 österreichisches Patentamt AT513153B1 2014-02-15 [0034] Fig. 11 die Laufbuchseneinheit in einem Schnitt gemäß der Linie XI - XI in Fig. 9 und [0035] Fig. 12 die Laufbuchseneinheit in einem Schnitt gemäß der Linie XII - XII in Fig. 10.
[0036] Die Figuren zeigen eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Zylinderkopf 2, wobei am Zylinderkopf 2 eine Laufbuchseneinheit 3 für mehrere Zylinder Z befestigt ist. Die Laufbuchseneinheit 3 für mehrere Zylinder Z ist einteilig ausgebildet und weist im Ausführungsbeispiel in einem an das Feuerdeck 2a des Zylinderkopfes 2 grenzenden Befestigungsbereich 4 am äußeren Umfang angeformte Laschen 4a zur Aufnahme von Befestigungsschrauben 4b auf. Mit den Befestigungsschrauben 4b wird die Laufbuchseneinheit 3 von der Seite des Kurbelgehäuses am Zylinderkopf 2 befestigt. Über diese Schraubverbindung ist eine einfache und rasche Montage und Demontage der Laufbuchseneinheit 3 am Zylinderkopf 2 möglich. Alternativ oder zusätzlich zur Schraubverbindung kann die Laufbuchseneinheit 3 auch durch eine Klebverbindung mit dem Zylinderkopf 2 verbunden sein.
[0037] Der Befestigungsbereich 4 befindet sich in einem an den Zylinderkopf 2 anschließenden Bereich. Die Laufbuchseneinheit 3 ist somit über diesen Befestigungsbereich 4 am Zylinderkopf 2 befestigt. Die Laufbuchseneinheit 3 ist im eingebauten Zustand von einem nicht weiter dargestellten und mit dem Zylinderkopf 2 verbundenen Zylindergehäuse umgeben und gegenüber diesem freigestellt. Dies hat den Vorteil, dass Deformationen der Laufbuchsen verringert werden können, da Befestigungs- und Abstützkräfte nicht durch die gesamte axiale Erstreckung der Laufbuchsen verlaufen. Die Laufbuchseneinheit 3 ist somit "hängend" nur am Zylinderkopf befestigt.
[0038] Die Laufbuchseneinheit 3 weist eine Kühlmantelanordnung 5 mit einem an den Zylinderkopf 2 anschließenden ersten Kühlmantel 6 und einen zweiten Kühlmantel 7 auf, wobei der zweite Kühlmantel 7 in einen dem Zylinderkopf 2 abgewandten unteren Bereich der Laufbuchseneinheit 3 angeordnet ist.
[0039] Der erste und der zweite Kühlmantel 6, 7 umgeben alle Zylinder Z. Der erste Kühlmantel 6 ist zum Zylinderkopf 2 hin offen ausgebildet und steht mit einem Kühlmittelzuflusskanal 8 und/oder einem Kühlmittelabflusskanal in Strömungsverbindung. Dadurch, dass der erste Kühlmantel 6 nach oben offen ausgebildet ist, wird die Fertigung der Laufbuchseneinheit 3 erleichtert. Der zweite Kühlmantel 7 steht mit motorölführenden Strömungswegen in Verbindung.
[0040] Die Laufbuchseneinheit 3 kann im Bereich der Zylinder Z mit einer separaten Lauffläche 3a ausgestattet sein, welche Lauffläche 3a durch eine Beschichtung oder eine eingegossene Öse gebildet sein kann. 3/8

Claims (10)

  1. österreichisches Patentamt AT513153B1 2014-02-15 Patentansprüche 1. Brennkraftmaschine (1) mit einem für mehrere Zylinder (Z) gemeinsam ausgebildeten Zylinderkopf (2) und einer am Zylinderkopf (2) befestigten Laufbuchseneinheit (3) für mehrere Zylinder (Z), wobei in die Laufbuchseneinheit (3) eine Kühlmantelanordnung mit zumindest einem Kühlmantel (6, 7) eingeformt ist, welche vorzugsweise die Zylinder (Z) umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbuchseneinheit (3) gegenüber einem umgebenden Zylindergehäuse freigestellt ist.
  2. 2. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dem Zylinderkopf (2) benachbarten Bereich der Laufbuchseneinheit ein erster Kühlmantel (6) angeordnet ist.
  3. 3. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlmantel (6) mit einem Kühlwasserströmungsweg, vorzugsweise mit zumindest einem Kühlwasserzufluss- und/oder Abflusskanal (8) im Zylinderkopf (2), strömungsverbunden ist.
  4. 4. Brennkraftmaschine (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kühlmantel (6) zum Zylinderkopf (2) hin offen - vorzugsweise in Open-Deck-Bauweise - ausgebildet ist.
  5. 5. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem dem Zylinderkopf (2) abgewandten Bereich der Laufbuchseneinheit (3) ein zweiter Kühlmantel (7) angeordnet ist, welcher vorzugsweise vom ersten Kühlmantel (6) getrennt ist.
  6. 6. Brennkraftmaschine (1) nach einem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kühlmantel (7) mit einem Motorölströmungsweg verbunden ist.
  7. 7. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbuchseneinheit (3) in einem an den Zylinderkopf (2) anschließenden Befestigungsbereich (4), vorzugsweise über Laschen (5), am Zylinderkopf (2) befestigt ist.
  8. 8. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbuchseneinheit (3) mittels zumindest einer Schraubverbindung, vorzugsweise von der Seite des Kurbelgehäuses, am Zylinderkopf (2) befestigt ist.
  9. 9. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbuchseneinheit (3) mittels zumindest einer Klebverbindung am Zylinderkopf (2) befestigt ist.
  10. 10. Brennkraftmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbuchseneinheit (3) mittels einer Flüssigdichtung zum Zylinderkopf (2) hin abgedichtet ist. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 4/8
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