DE10026216A1 - Zylinder-Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Zylinder-Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine

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Abstract

Zylinder-Kurbelgehäuse (1) für eine Brennkraftmaschine in Leichtbauweise mit zumindest einem in eine Außenstruktur (2) eingegossenen Eingussstück (4), wobei Außenstruktur (2) und Eingussstück (4) aus verschiedenen Werkstoffen bestehen, mit Hauptlagerwänden (3) zur Abstützung der Kurbelwelle, wobei zumindest eine Hauptlagerwand (3) ein Eingussstück (4) aufweist, welches zumindest teilweise in die Außenstruktur (2) eingegossen ist, wobei am Eingussstück (4) ein Lagerbügel (10) befestigbar ist. Um Gewicht weiter einzusparen und trotzdem hohe Verbrennungsdrücke zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass das Eingussstück (4) einstofflich mit dem Lagerbügel (10) und zum Kurbelraum hin freistehend ausgebildet ist, und dass der Lagerbügel (10) durch einen Bruchtrenn-Vorgang vom Eingussstück (4) getrennt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zylinder-Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine in Leichtbauweise mit zumindest einem in eine Außenstruktur eingegossenen Ein­ gussstück, wobei Außenstruktur und Eingussstück aus verschiedenen Werkstof­ fen bestehen, mit Hauptlagerwänden zur Abstützung der Kurbelwelle, wobei zu­ mindest eine Hauptlagerwand ein Eingussstück aufweist, welches zumindest teil­ weise in die Außenstruktur eingegossen ist, wobei am Eingussstück ein Lagerbü­ gel befestigbar ist.
Aus einem älteren Vorschlag der Anmelderin, nämlich der österreichischen Gebrauchsmusteranmeldung GM 308/99, ist ein Zylinder-Kurbelgehäuse der ein­ gangs genannten Art bekannt. Mit diesem Zylinder-Kurbelgehäuse lassen sich bei geringem Baugewicht hohe Zylinderdrücke erzielen.
Aus der DE 196 48 206 A ist ein Gehäuse für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der die Lagerhalbschalen und die Lagerdeckel als ein Stück gegossen sind und die Lagerdeckel nach Fertigbearbeitung der Lagerbohrung durch Bruchtren­ nen unterbrochen sind. Nach Einlegen von Lagerschalen werden Lagerhalbscha­ len und Lagerdeckel miteinander durch das Zylinder-Kurbelgehäuse und den Zy­ linderkopf durchdringende Zugankerschrauben auf ihren Bruchflächen verspannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Zylinder-Kurbelgehäuse weiterzuent­ wickeln, so dass zusätzlich Gewicht eingespart werden kann.
Erfindungsgemäß erfolgt dies dadurch, dass das Eingussstück einstofflich mit dem Lagerbügel und zum Kurbelraum hin freistehend ausgebildet ist, und dass der Lagerbügel durch einen Bruchtrenn-Vorgang vom Eingussstück getrennt ist. Da der Lagerbügel durch einen Bruchtrenn-Vorgang vom eingegossenen Bereich des Eingussstückes abgetrennt wird, ergibt sich ein besonders guter Formschluss zwischen dem Lagerbügel und dem restlichen Eingussstück. Dies ermöglicht ge­ ringere Schraubenkräfte der Lagerbügelschrauben und damit eine Gewichtsre­ duktion durch eine schlankere Auslegung.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Eingussstück zumindest einen seitlichen Formschlussbereich zur formschlüssigen Verbindung mit der umgebenden Au­ ßenstruktur aufweist. Der Formschlussbereich kann dabei durch zumindest eine Nut, eine Rippe, einen Steg oder dgl. gebildet werden.
Um eine sichere Befestigung des Zylinderkopfes bzw. der Lagerbügel zu errei­ chen, ist vorgesehen, dass das Eingussstück Durchgangsbohrungen zur Aufnah­ me von Zylinderkopfschrauben und/oder Kurbelwellenlagerschrauben aufweist. Um eine separate Montage bzw. Demontage von Zylinderkopf und Kurbeltrieb zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn jede Durchgangsbohrung ein Gewinde zur Befestigung einer Zylinderkopfschraube und einer Kurbelwellenlagerschraube aufweist. Genauso ist eine im Eingussstück gesicherte Zuganker-Verschraubung möglich, um den Zylinderkopf und/oder den Kurbeltrieb zu montieren.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgese­ hen, dass das Eingussstück im Bereich des Hauptlagers eine zumindest teilweise mit dem Werkstoff der Außenstruktur ausgegossene radiale Öffnung aufweist, in welcher ein vorzugsweise durch eine Bohrung gebildeter Ölzuführkanal angeord­ net ist, welcher einen Ölverteilerkanal mit einem Kurbelwellenlager verbindet. Das Schmieröl wird somit innerhalb des Materials der Außenstruktur vom Haupt­ verteilerkanal zu den einzelnen Kurbelwellenlagern geführt, ohne dass Trennfu­ gen zufolge von Materialübergängen zwischen der Außenstruktur und dem Ein­ gussstück passiert werden müssen. Auf diese Weise werden eventuelle Leckagen zufolge der Trennfugen vermieden.
Die Außenstruktur besteht vorteilhafterweise zumindest überwiegend aus Leichtmetall, wie etwa einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung, oder aus Kunststoff. Als Werkstoff für die Eingussstücke wird Stahlguss oder Grauguss mit Lamellengraphit, Kugelgraphit oder Vermikulargraphit verwendet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine dreidimensionale Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Zylinder-Kurbelgehäuses,
Fig. 2 eine Schrägansicht eines Eingussstückes samt Lagerbügel,
Fig. 3 das Zylinder-Kurbelgehäuse in einem Längsschnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 4, und
Fig. 4 das Zylinder-Kurbelgehäuse in einem Querschnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3.
Das in den Fig. 1, 3 und 4 dargestellte Zylinder-Kurbelgehäuse 1 ist in Leichtbauweise ausgeführt und weist eine Außenstruktur 2 aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung auf. Im Bereich der Hauptlagerwände 3 ist jeweils in die Außenstruktur 2 ein Eingussstück 4 eingegossen, wobei das Eingussstück 4 Durchgangsbohrungen 5a zur Aufnahme von nicht weiter dargestellten Zylinder­ kopfschrauben bzw. Lagerbügelschrauben aufweist. Jede Durchgangsbohrung 5a weist ein Gewinde 5b auf, in welches von einer Seite eine Zylinderkopfschraube zur Befestigung eines nicht weiter dargestellten Zylinderkopfes und von der an­ deren Seite eine Lagerbügelschraube zur Befestigung eines Lagerbügels 10 ein­ geschraubt werden kann. Der Zylinderkopf, das Zylinder-Kurbelgehäuse 1 und die Lagerbügeln 10 können auch durch Zugankerschrauben miteinander verbun­ den sein.
Das Eingussstück 4 und der Lagerbügel 10 sind in einem Stück hergestellt und in einem darauffolgenden Bruchtrennvorgang voneinander getrennt worden. Mit Bezugszeichen 4' ist die Bruchtrennfläche des Eingussstückes 4 und mit Bezugs­ zeichen 10' die Bruchtrennfläche des Lagerbügels 10 bezeichnet. Um die Bruch­ trennung im eingegossenen Zustand durchführen zu können, ist das Einguss­ stück zum Kurbelraum 21 hin freigestellt.
Das Eingussstück 4 weist einen seitlichen Formschlussbereich 13 auf, über wel­ chen das Eingussstück 4 mit der Außenstruktur 2 fest verbunden ist. Der Form­ schlussbereich 13 kann aus Rippen, Gurten, Stegen oder dgl. bestehen.
Das Eingussstück 4 weist im Bereich des Kurbelwellenlagers 15 eine vom Werk­ stoff der Außenstruktur 2 zumindest zum Teil ausgegossene radiale Öffnung 20 auf. Dieser Materialausguss weist einen radial zur Lagerschale 14 des Kurbelwel­ lenlagers 15 führenden gebohrten Ölzuführkanal 17 auf, welcher von einer paral­ lel zur Kurbelwellenachse 18 angeordneten Ölverteilerkanal 16 ausgeht. Der Öl­ zuführkanal 17 ist in den Materialausguss so eingeformt, dass die Wände des Ölzuführkanals 17 ausschließlich durch die Außenstruktur 2 gebildet werden, und somit keine Trennfugen zwischen der Außenstruktur 2 und dem Eingussstück 4 im Bereich der Schmierölzuführung für das Kurbelwellenlager 15 auftreten. Le­ ckagen zufolge Trennfugen werden somit vermieden.
Die Außenstruktur 2 des Zylinder-Kurbelgehäuses 1 samt den Zylindern 19 be­ steht aus einem Leichtmetall, beispielsweise aus einer Aluminium- oder Magnesi­ umlegierung, oder aus Kunststoff. Als Werkstoff für das Eingussstück 4 kann Stahlguss aber auch Gusseisen mit Lamellengraphit, mit Kugelgraphit oder mit Vermikulargraphit eingesetzt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Zylinder- Kurbelgehäuse 1 können bei geringem Motorgewicht hohe Zylinderdrücke reali­ siert werden. Das Zylinder-Kurbelgehäuse-Konzept eignet sich daher besonders für selbstzündende Brennkraftmaschinen.

Claims (9)

1. Zylinder-Kurbelgehäuse (1) für eine Brennkraftmaschine in Leichtbauweise mit zumindest einem in eine Außenstruktur (2) eingegossenen Eingussstück (4), wobei Außenstruktur (2) und Eingussstück (4) aus verschiedenen Werk­ stoffen bestehen, mit Hauptlagerwänden (3) zur Abstützung der Kurbelwelle, wobei zumindest eine Hauptlagerwand (3) ein Eingussstück (4) aufweist, welches zumindest teilweise in die Außenstruktur (2) eingegossen ist, wobei am Eingussstück (4) ein Lagerbügel (10) befestigbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Eingussstück (4) einstofflich mit dem Lagerbügel (10) und zum Kurbelraum (21) hin freistehend ausgebildet ist, und dass der La­ gerbügel (10) durch einen Bruchtrenn-Vorgang vom Eingussstück (4) ge­ trennt ist.
2. Zylinder-Kurbelgehäuse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingussstück (4) zumindest einen seitlichen Formschlussbereich (13) zur formschlüssigen Verbindung mit der umgebenden Außenstruktur (2) aufweist.
3. Zylinder-Kurbelgehäuse (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschlussbereich (13) durch zumindest eine Rippe, einen Steg, eine Nut oder dgl. gebildet ist.
4. Zylinder-Kurbelgehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingussstück (4) Durchgangsbohrungen (5a) zur Aufnahme von Befestigungsschrauben für den Zylinderkopf und/oder für den Lagerbügel (10) aufweist, wobei die Befestigungsschrauben vorzugsweise als Zugankerschrauben ausgebildet sind.
5. Zylinder-Kurbelgehäuse (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Durchgangsbohrung (5a) ein Gewinde (5b) zur Befestigung und/oder Sicherung der vorzugsweise als Zugankerschraube ausgebildeten Befestigungsschraube aufweist.
6. Zylinder-Kurbelgehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingussstück (4) im Bereich des Kurbelwellenla­ gers (15) eine zumindest teilweise mit dem Werkstoff der Außenstruktur (2) ausgegossene radiale Öffnung (20) aufweist, in welcher ein vorzugsweise durch eine Bohrung gebildeter Ölzuführkanal (17) angeordnet ist, welcher einen Ölverteilerkanal (16) mit einem Kurbelwellenlager (15) verbindet.
7. Zylinder-Kurbelgehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenstruktur (2) zumindest überwiegend aus Leichtmetall, vorzugsweise aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung, oder aus Kunststoff besteht.
8. Zylinder-Kurbelgehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingussstück (4) aus Stahlguss besteht.
9. Zylinder-Kurbelgehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingussstück (4) aus Gusseisen mit Lamellen­ graphit, mit Kugelgraphit oder mit Vermikulargraphit besteht.
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