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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Zylinderblock für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Im allgemeinen ist ein Zylinderblock einer wassergekühlten Brennkraftmaschine ein einteiliges Gußstück, das die Zylinderwände bildende Zylinderbohrungen und eine einen Kühlwassermantel bildende Kühlwassermantelwand umfaßt. Insbesondere wird der Gießprozess oftmals mit kastengünstigem Gußeisen (Grauguß) unter Verwendung von Sandkörnern für einen Zylinderblock mit geschlossenem oberen Zylinderblockdeckel, der den Kühlwassermantel abdeckt, verwendet, um die Abdichtung durch die Zylinderkopfdichtung zu verbessern.
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Aus
JP 10 311242-A (veröffentlicht am 24. November 1998) und aus
JP 08 028342-A (veröffentlicht am 30. Januar 1996) sind Zylinderblöcke bekannt, die Zylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge besitzen, die Zylinderkopfschrauben aufnehmen, die einen Zylinderkopf mit der Oberseite eines oberen Zylinderblockdeckels verbinden.
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Die
JP 06-213064 AA , die dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entspricht, offenbart einen Zylinderblock mit einer Zylinderwandstruktur und einer diese umgebenden Außenwand, die einen Kühlwassermantel begrenzen. Ein oberer Zylinderblockdeckel verbindet die oberen Enden der Zylinderwandstruktur und der Außenwand. Die Außenwand enthält Gußvorsprünge mit einem Loch zum Einschrauben einer Zylinderkopf-Schraube. Im Bereich der Gußvorsprünge erstrecken sich Verdickungen zu der Zylinderwandstruktur hin.
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Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Zylinderblock so zu verbessern, dass er ein geringes Gewicht hat und leicht herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist jeder Zwischenzylinderkopfschrauben-Gußvorsprung getrennt von der Zylinderwandstruktur ausgebildet, während dessen der Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprung mit der Zylinderwandstruktur über die Rippe verbunden ist. Da eine Rippe an dem Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprung vorgesehen ist, kann eine Gewichtsreduktion und Materialeinsparung erzielt werden, ohne daß die Stabilität des Zylinderblocks verringert wird. Außerdem können aufwendige Glüh-Arbeitsgänge vermieden werden.
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Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
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1 eine Schnittansicht eines Zylinderblocks gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Ebene direkt unterhalb eines oberen Zylinderblockdeckels;
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2 eine Draufsicht des oberen Zylinderblockdeckels des Zylinderblocks nach 1;
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3 eine Schnittansicht längs der Linie III-III in 2;
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4 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts von 1 zur Erläuterung eines Zylinderkopfschrauben-Gußvorsprungs im Zylinderblock nach 1;
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5 eine Schnittansicht eines dicken Zylinderwandabschnitts des Zylinderblocks nach 1;
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6 eine Draufsicht des oberen Zylinderblockdeckels eines Zylinderblocks des Standes der Technik;
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7 eine Schnittansicht längs der Linie VII-VII in 6; und
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8 eine Ansicht zur Erläuterung eines Zylinderkopfschrauben-Gußvorsprungs in einem verformten Zustand des Zylinderblocks nach 6.
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In den 1 bis 4 ist ein Zylinderblock 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der beispielhafte Zylinderblock ist ein Zylinderblock für eine Vierzylinder-Reihenbrennkraftmaschine. Der Zylinderblock 1 dieses Beispiels ist ein einziges einteiliges Gußstück aus Gußeisen, das durch einen Gießprozeß unter Verwendung von Sandkörnern gebildet ist. Der Zylinderblock 1 besitzt einen geschlossenen oberen Zylinderblockdeckel 8, der in 2 gezeigt ist.
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Unterhalb des oberen Zylinderblockdeckels 8 erstreckt sich eine Zylinderwandstruktur 60, die eine Reihe von Zylinderbohrungen 3 definiert, wie in der Schnittansicht von 1 direkt unterhalb des oberen Zylinderblockdeckels 8 gezeigt ist. Im betrachteten Beispiel enthält die Zylinderwandstruktur 60 vier Zylinderwandabschnitte 6, wovon jeder angenähert die Form eines Hohlzylinders hat, der eine der vier Zylinderbohrungen 3 definiert. Die Zylinderwandstruktur 60 des betrachteten Beispiels ist vom Zwillingstyp, bei dem die Zylinderwandabschnitte 6 in Reihe miteinander verbunden sind, um den Abstand zwischen den Bohrungen zu verringern. Optional kann jedoch eine Anordnung verwendet werden, in der die Zylinderwandabschnitte 6 voneinander getrennt und unabhängig sind. Im Fall des Zwillingstyps besitzt die Zylinderwandstruktur 60 einen ersten Verbindungsabschnitt, an dem der erste und der zweite Zylinderwandabschnitt miteinander verbunden sind, einen zweiten Verbindungsabschnitt, an dem der zweite Zylinderabschnitt und der dritte Zylinderabschnitt miteinander verbunden sind, und einen dritten Verbindungsabschnitt, an dem der dritte und der vierte Zylinderwandabschnitt miteinander verbunden sind. Jeder Zylinderwandabschnitt 6 enthält einen ersten seitlichen Zylinderwandunterabschnitt 6b und einen zweiten seitlichen Zylinderwandunterabschnitt 6c. In jedem der zweiten und dritten Zylinderwandabschnitte (oder Zwischenzylinderwandabschnitte) 6 zwischen dem ersten und dem vierten Zylinderwandabschnitt (oder Stirnzylinderwandabschnitt) 6 sind die ersten und zweiten seitlichen Zylinderwandunterabschnitte 6b und 6c angenähert halbzylindrisch, verlaufen zwischen zwei benachbarten Verbindungsabschnitten und sind einander zugewandt, um eine der Zylinderbohrungen 3 zu definieren.
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Unter dem oberen Zylinderblockdeckel 8 erstreckt sich um die Zylinderwandstruktur 60 eine Kühlwassermantel-Wandstruktur 50, die einen Kühlwassermantel (Zwischenraum) 7 um die Zylinderwandstruktur 60 definiert. Die Kühlwassermantel-Wandstruktur 50 besitzt eine Kühlwassermantel-Wand 5, die in einem angenähert konstanten Abstand um die Zylinderwandstruktur 60 verläuft. Die Weite des Kühlwassermantels 7 ist daher angenähert gleichmäßig. Der Kühlwassermantel 7 ist durch den oberen Zylinderblockdeckel 8 begrenzt und abgedeckt. Wie in 2 gezeigt ist, besitzt der obere Zylinderblockdeckel 8 mehrere Verbindungsbohrungen 9, die in den Kühlwassermantel 7 münden und den Kühlwassermantel 7 des Zylinderblocks 1 mit dem Kühlwassermantel im Zylinderkopf verbinden.
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Die Kühlwassermantel-Wand 5 enthält einen ersten und einen zweiten Stirnwandabschnitt 5a sowie erste und zweite Seitenwandabschnitte 5b und 5c. Der Zylinderblock 1 erstreckt sich in Längsrichtung von einem ersten longitudinalen Ende des Zylinderblocks 1 zu einem zweiten longitudinalen Ende. Die Zylinderbohrungen 3 sind in einer Reihe in Längsrichtung angeordnet. Die erste Stirnwand 5a erstreckt sich im allgemeinen in Querrichtung des Zylinderblocks 1 zwischen dem ersten longitudinalen Ende des Zylinderblocks 1 und der Reihe von Zylinderbohrungen 3. Die zweite Stirnwand 5a erstreckt sich in Querrichtung des Zylinderblocks 1 zwischen dem zweiten longitudinalen Ende des Zylinderblocks 1 und der Reihe von Zylinderbohrungen 3. Das erste longitudinale Ende des Zylinderblocks 1 befindet sich in 2 entweder am rechten oder am linken Ende des Zylinderblocks. Die ersten und zweiten Seitenwandabschnitte 5b und 5c erstrecken sich im allgemeinen in Längsrichtung von der ersten Stirnwand 5a zur zweiten Stirnwand 5a. Die erste Seitenwand 5b befindet sich auf einer ersten Seite der Reihe, die in 1 entweder die obere oder die untere Seite ist. Die zweite Seitenwand 5c befindet sich auf einer zweiten Seite der Reihe gegenüber der ersten Seite.
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Die Kühlwassermantel-Wandstruktur 50 besitzt mehrere Zwischenzylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge 4b, die in den ersten und zweiten Seitenwandabschnitten 5b und 5c verteilt sind. Jeder der Zwischenzylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge 4b besitzt ein Zylinderkopfschrauben-Loch 2. In diesem Beispiel sind sechs Zwischenzylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge 4b vorgesehen, die in einem ersten, einem zweiten und einem dritten Paar angeordnet sind. Jedes Paar umfaßt einen in einem oberen Abschnitt des ersten Seitenwandabschnitts 5b gebildeten ersten Gußvorsprung und einen in einem oberen Abschnitt des zweiten Seitenwandabschnitts 5c gebildeten zweiten Gußvorsprung. Das erste Paar befindet sich zwischen der ersten und der zweiten Zylinderbohrung, während sich das zweite Paar zwischen der zweiten und der dritten Zylinderbohrung befindet und das dritte Paar sich zwischen der dritten und der vierten Zylinderbohrung befindet.
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In jedem der ersten und zweiten Stirnwandabschnitte 5a sind erste und zweite End- oder Eckzylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge 4a ausgebildet. Jeder der Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge 4a besitzt wie die Zwischenzylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge 4b ein Zylinderkopfschrauben-Loch 2.
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Jeder der ersten und zweiten Seitenwandabschnitte 5b und 5c der Kühlwassermantel-Wandstruktur 50 besitzt zylindrische Wandunterabschnitte 5d oder 5e. In diesem Beispiel sind in jedem Seitenwandabschnitt 5b oder 5c vier der zylindrischen Wandunterabschnitte 5d oder 5e vorgesehen.
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Jeder zylindrische Wandunterabschnitt 5d oder 5e verläuft längs eines zu einer der Zylinderbohrungen 3 konzentrischen Kreisbogens und längs eines entsprechenden der zylindrischen Seitenwandunterabschnitte 6b oder 6c der Zylinderwandstruktur 60 mit einem gleichmäßigen Abstand dazwischen.
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Wie in 2 gezeigt ist, besitzt der obere Zylinderblockdeckel 8 eine rechtwinklige obere Oberfläche, in die an zwei Ecken jedes der (ersten oder zweiten) longitudinalen Enden des Zylinderblocks 1 die Zylinderkopfschrauben-Löcher 2 der ersten und zweiten Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge 4a münden. Auf der linken Seite und auf der rechten Seite einer imaginären longitudinalen Mittelebene L-L, die jede Zylinderbohrung 3 in gleiche linke bzw. rechte Halbzylinder teilt, liegen fünf der Zylinderkopfschrauben-Löcher 2 in einer imaginären Ebene, die zu der imaginären longitudinalen Mittelebene L-L parallel ist. In diesem Beispiel ist der Zylinderblock 1 in bezug auf die imaginäre longitudinale Mittelebene L-L im wesentlichen symmetrisch. Darüber hinaus ist der Zylinderblock 1 dieses Beispiels in bezug auf eine imaginäre transversale Mittelebene, die sich zwischen der zweiten und der dritten Zylinderbohrung 3 erstreckt und die imaginäre longitudinale Mitteleben L-L senkrecht schneidet, im wesentlichen symmetrisch. Jedes der Zylinderkopfschrauben-Löcher 2 ist so beschaffen, daß es eine Zylinderkopfschraube aufnimmt, um einen Zylinderkopf an der Oberseite des Zylinderblocks 1 zu befestigen.
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Jeder Zylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4a oder 4b verläuft vom oberen Zylinderblockdeckel 8 zu einem unteren Gußvorsprungende und ist einwärts zur Zylinderwandstruktur 60 sowie auswärts erweitert, um die Wanddicke der Kühlwassermantel-Wand 5 lokal zu erhöhen. In diesem Beispiel ist jeder Zylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4a oder 4b zylindrisch, ferner ist das Zylinderkopfschrauben-Loch 2 in der Mitte des Gußvorsprungs ausgebildet, wie in den 1 und 4 gezeigt ist.
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Jeder der Zwischenzylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge 4b befindet sich zwischen zwei benachbarten Zylinderbohrungen 3 und ist von der Zylinderwandstruktur 60 beabstandet. Zwischen jedem Zwischenzylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4b und einem angrenzenden Zylinderwandabschnitt 6 ist ein verschmälerter oberer Kühlwassermantel-Abschnitt 7b ausgebildet, der bis zum oberen Zylinderblockdeckel 8 reicht. Der verschmälerte obere Kühlwassermantel-Abschnitt 7b verläuft vom oberen Zylinderblockdeckel 8 nach unten zum oberen Ende eines unteren Mantelabschnitts 7c, dessen Weite größer als diejenige des verschmälerten oberen Kühlwassermantel-Abschnitts 7b ist und der sich vom Zylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4 wie in 7 gezeigt nach unten erstreckt.
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Zwischen jedem Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4a und der Zylinderwandstruktur 60 ist eine Rippe 11 ausgebildet. Es sind lediglich vier Rippen 11 vorhanden, wovon jede mit einem einzigen der vier Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge 4a verbunden ist. Für die Zwischenzylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge 4b sind keine derartigen Rippen vorhanden.
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In dem Bereich zwischen jedem Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4a und der Zylinderwandstruktur 60 verläuft die entsprechende Rippe 11 vom oberen Zylinderblockdeckel 8 nach unten, füllt diesen Bereich aus und verbindet den Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4a mit der Zylinderwandstruktur 60. In diesem Bereich ist kein verschmälerter oberer Kühlwassermantel-Abschnitt 7b vorhanden. Wie in 3 gezeigt ist, verläuft die Rippe 11 vom oberen Zylinderblockdeckel 8 längs des angrenzenden Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprungs 4a nach Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprungs 4a nach unten zu einem unteren Rippenende. Die (vertikale) Länge der Rippe 11 ist annähernd gleich der (vertikalen oder axialen) Länge des Zylinderkopfschrauben-Gußvorsprungs 4a. Die Rippe 11 verläuft in Umfangsrichtung um die benachbarte Zylinderbohrung 3 und besitzt eine Breite, die annähernd gleich dem Durchmesser L dem zylindrischen Zylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4a ist, wie in 4 gezeigt ist. In diesem Beispiel ist eine innere zylindrische Fläche jedes Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprungs 4a durch die entsprechende Rippe 11 vollständig abgedeckt. Die Rippe 11 verbindet den angrenzenden Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4a, den angrenzenden Stirnzylinderwandabschnitt 6 und den oberen Zylinderblockdeckel 8 miteinander und bildet damit einen Abschnitt, der wie ein einziger einteiliger Block geformt ist.
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Das untere Ende jeder Rippe 11 definiert ein gekrümmtes oberes Ende 7a des Kühlwassermantels 7, das eine Weite besitzt, die gleich der Weite des unteren Mantelabschnitts 7c ist, wie in 3 gezeigt ist. In diesem Beispiel hat das gekrümmte obere Ende 7a, wie in 3 gezeigt ist, die Form eines Halbkreises, dessen Durchmesser gleich der Weite des unteren Mantelabschnitts 7c ist, der sich unter dem Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4a nach unten erstreckt. Das gekrümmte obere Ende 7a, das durch jede Rippe 11 gebildet wird, befindet sich unterhalb des oberen Zylinderblockdeckels 8, während der durch jeden Zwischenzylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4b gebildete verschmälerte Mantelabschnitt 7b entlang des angrenzenden Zwischenzylinderkopfschrauben-Gußvorsprungs 4b nach oben verläuft und den oberen Zylinderblockdeckel 8 in der in 7 gezeigten Weise erreicht.
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Wie in 1 gezeigt ist, verlaufen an jedem longitudinalen Ende des Zylinderblocks 1 zwei der Rippen 11 in einer ersten bzw. in einer zweiten radialen Richtung, die vom Mittelpunkt der benachbarten Endbohrung 3 beiderseits der imaginären longitudinalen Mittelebene L-L auseinanderlaufen und zueinander einen Winkel bilden, der im vorliegenden Beispiel ungefähr 90° beträgt.
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Jeder der Stirnzylinderwandabschnitte 6 (dies sind die Zylinderwandabschnitte, die die erste und die letzte Zylinderbohrung in der Reihe von Zylinderbohrungen 3 definieren) besitzt einen Stirnzylinderwandunterabschnitt 6a, der sich in Umfangsrichtung um die Achse der benachbarten Stirnzylinderbohrung 3 zwischen den Rippen 11 der Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge 4a erstreckt, wodurch die Stirnzylinderbohrung 3 mit den ersten und zweiten Seitenzylinderwandunterabschnitten 6b und 6c definiert wird, die sich in Umfangsrichtung um die Achse der Stirnzylinderbohrung 3 zur nächsten Zylinderbohrung auf der ersten bzw. der zweiten Seite erstrecken.
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Der Stirnzylinderwandunterabschnitt 6a jedes Stirnzylinderwandabschnitts 6 besitzt eine Wanddicke, die größer als die Wanddicke jedes der ersten und zweiten Seitenzylinderwandunterabschnitte 6b und 6c ist. Wie in der Schnittansicht von 5 gezeigt ist, ist zu dem Stirnzylinderwandunterabschnitt 6a ein schraffierter Bereich hinzugefügt, um die Wanddicke zu erhöhen. In diesem Beispiel erstreckt sich der schraffierte Bereich auf jeder der ersten und zweiten Seiten der imaginären longitudinalen Mittelebene L-L über die Rippe 11 hinaus, ferner erstreckt sich der dicke Wandbereich über einen Winkelabstand von ungefähr 180°. Auf jeder der ersten und zweiten Seiten der imaginären longitudinalen Mittelebene L-L nimmt die Wanddicke von der in der imaginären longitudinalen Mittelebene L-L liegenden Mitte zu einem Punkt, der sich in einem Winkelabstand von ungefähr 90° von der Mitte befindet, ab. Daher ist der schraffierte Bereich wie ein Halbmond geformt. Die Breite des Kühlwassermantels 7 ist im schraffierten Bereich leicht verringert. Optional kann die Wanddicke des dicken Wandbereichs in Abwärtsrichtung zum unteren Ende der Zylinderwand allmählich oder stufenweise abnehmen.
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Zum Vergleich mit dem Zylinderblock 1 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigen die 6 und 7 einen Zylinderblock des Standes der Technik ohne Rippen. Der herkömmliche Zylinderblock 1 der 6 und 7 besitzt einen oberen Zylinderblockdeckel 8 mit einer flachen oberen Fläche, auf der ein Zylinderkopf für die Bildung der Brennkammern angeordnet wird. Der Zylinderblock besitzt ferner mehrere Zylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge, die in einer Kühlwassermantelwand durch spanabhebende Bearbeitung ausgebildet sind. Jeder Zylinderkopfschrauben-Gußvorsprung besitzt ein Zylinderkopfschrauben- für die Aufnahme einer Zylinderkopfschraube, mit der der Zylinderkopf an der Oberseite des Zylinderblocks befestigt wird. Wie in 7 gezeigt ist, besitzt der zwischen der Zylinderwand 6 und der Kühlwassermantelwand 5 gebildete Kühlwassermantel 7 einen oberen Kühlwassermantelabschnitt 7b, der durch jeden Zylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4 lokal verschmälert ist.
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In dem in den 6 und 7 gezeigten Zylinderblock übt eine zwischen zwei benachbarten Zylindern befindliche Zylinderkopfschraube ihre axiale Kraft gleichmäßig auf beide angrenzenden Zylinder aus. Was andererseits eine an einer Stirnseite des Zylinderblocks befindliche Zylinderkopfschraube betrifft, wird die axiale Kraft nur auf den einzigen benachbarten Zylinder ausgeübt. Jede der vier Stirnzylinderkopfschrauben, die sich an den vier Ecken des rechtwinkligen oberen Zylinderblockdeckels befinden, wirkt in der Weise, daß sie einen der vier schraffierten Eckbereiche wie in 6 gezeigt befestigt. Jede der sechs Zwischenzylinderkopfschrauben befestigt einen von sechs Zwischenzylinderbereichen, wovon jeder eine Fläche besitzt, die ungefähr doppelt so groß wie diejenige der Eckbereiche ist. Daher ist die Festziehbeanspruchung um jede Stirnzylinderkopfschraube im Vergleich zu den Zwischenzylinderkopfschrauben erhöht. Insbesondere neigt die Beanspruchung zu einer Konzentration im oberen Ende des verschmälerten Kühlwassermantelabschnitts 7b, der in 7 gezeigt ist.
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8 zeigt einen verformten Zustand um einen Zylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4. Wie in 8 gezeigt ist, nimmt der Zylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4 eine Aufwärtszuglast auf, wie durch einen Pfeil A gezeigt ist, die durch die Axialschraubenkraft hervorgerufen wird, während die Zylinderwand 6 eine Abwärtszuglast aufnimmt, wie durch einen Pfeil B gezeigt ist, die durch einen Wulst der Zylinderkopfdichtung hervorgerufen wird. Daher wirkt auf einen Abschnitt C am oberen Ende des Kühlwassermantels eine große Zugbeanspruchung.
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In ähnlicher Weise nimmt eine Beanspruchung aufgrund einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung während des Betriebs der Brennkraftmaschine um die Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge im Vergleich zu den Zwischenzylinderkopfschrauben-Gußvorsprüngen zu.
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Um in dem Gießprozeß für Gußeisen-Zylinderblöcke einen Perlit-Beitrag für eine Verbesserung der Verschleiß- und Abriebbeständigkeit der Bohrungen 3 zu schaffen und um die Produktionstaktzeit zu verkürzen, wird die Gießform im allgemeinen geöffnet, bevor die Temperatur unter den eutektoidischen Transformationspunkt (ungefähr 720°C) absinkt und das Wachstum der Struktur endet. Nach der Abnahme der Gießform kühlt der obere Zylinderblockdeckel durch die Außenluft schnell ab, während die Zylinderwand 6 um die Zylinderbohrungen 3, wo die Oberflächenstrahlung die wärme zurückhält, langsam abkühlt. Im Ergebnis endet in der Zylinderwand 6 das Strukturwachstum während des Ziehens des oberen Zylinderblockdeckels 8, so daß im oberen Endabschnitt des Kühlwassermantels 7 dort, wo das obere Ende der Zylinderwand 6 und der obere Zylinderblockdeckel 8 miteinander verbunden sind, Restbeanspruchungen entstehen.
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Durch die Kombination der Restbeanspruchungen und der Festziehbeanspruchungen der Zylinderkopfschraube tritt in der Nähe jedes Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprungs beginnend bei dem schmäleren oberen Ende des Kühlwassermantels 7 verhältnismäßig wahrscheinlich ein Riß auf.
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Ein Glühen ist wirksam, um die internen Beanspruchungen zu beseitigen und um Risse zu verhindern. Die Wärmebehandlung erhöht jedoch die Herstellungskosten.
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Im Gegensatz dazu ist in dem Zylinderblock 1 gemäß der gezeigten Ausführungsform der Erfindung jeder Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4a durch die Rippe 11 mit dem angrenzenden Zylinderwandabschnitt 6 und dem oberen Zylinderblockdeckel 8 starr verbunden. Diese Struktur kann die Festziehbeanspruchungen aufgrund der axialen Kraft einer Zylinderkopfschraube und die Restbeanspruchungen verteilen, wodurch die Starrheit um den Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4a verbessert wird. Darüber hinaus kann diese Struktur eine Verformung des oberen Zylinderblockdeckels 8 begrenzen und dadurch die Ebenheit oder Gleichmäßigkeit aufrechterhalten, was für die Abdichtung zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock 1 vorteilhaft ist. Durch die Bildung der Rippe 11 wird der Krümmungsradius des oberen Endes 7a des, Kühlwassermantels 7 erhöht, so daß diese Struktur ferner einen Riß aufgrund einer Beanspruchungskonzentration verhindert.
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Erfindungsgemäß können eine oder mehrere Rippen 11 lediglich in dem Abschnitt der Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge 4a gebildet sein.
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Der Zylinderblock 1 gemäß dieser Ausführungsform besitzt nur die vier Rippen 11 für die Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge 4a. Die Zwischenzylinderkopfschrauben-Gußvorsprünge 4b besitzen keine solchen Rippen. Mit dieser Struktur kann eine wirksame Verstärkung bei einer minimalen Gewichtszunahme erzielt werden. Daher kann diese Struktur den Bedarf an einem Glühen beseitigen, mit dem die Restbeanspruchung im Gießprozeß von Gußeisen in manchen Fallen entfernt wird.
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Die Zylinderblockstruktur ohne verschmälerte Kühlwassermantelabschnitte 7b ist für die Zufuhr geschmolzenen Metalls und für die Verringerung von Gußfehlern wie etwa einem Fehlguß vorteilhaft.
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Die Rippe, die jeden Stirnzylinderkopfschrauben-Gußvorsprung 4a und den angrenzenden Zylinderwandabschnitt 6 verbindet, könnte eine Verformung der Zylinderbohrung 3 hervorrufen, indem ein Abschnitt des Zylinderwandabschnitts radial auswärts gezogen wird. Die dicken Zylinderwandunterabschnitte 6a können eine Verformung der Zylinderwandabschnitte verhindern und die Rundheit verbessern. Optional kann eine Struktur verwendet werden, in der die Wanddicke der Stirnzylinderwandabschnitte durchweg größer als die Wanddicke der Zwischenzylinderwandabschnitte ist. Die Wanddicke der ersten und zweiten Seitenwandunterabschnitte 6b und 6c ist in den Stirnzylinderwandabschnitten ebenfalls größer als in den Zwischenzylinderwandabschnitten. Optional kann die Wanddicke der Stirnzylinderwandabschnitte nur im oberen Bereich in der Nähe des oberen Zylinderblockdeckels 8 erhöht sein.
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Diese Anmeldung basiert auf einer früheren japanischen Patentanmeldung
JP 11-95668-A (1999). Die gesamten Inhalte dieser japanischen Patentanmeldung, die am 2. April 1999 eingereicht wurde, sind hiermit durch Literaturhinweis eingefügt.
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Obwohl die Erfindung oben mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die obenbeschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt. Für den Fachmann sind Abwandlungen und Änderungen der obenbeschriebenen Ausführungsformen im Licht der obigen Lehren deutlich. Der Umfang der Erfindung ist durch die folgenden Ansprüche definiert.
