DE10154931B4 - Engine block of a reciprocating engine and mold for such an engine block - Google Patents

Engine block of a reciprocating engine and mold for such an engine block Download PDF

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Abstract

Motorblock eines Hubkolbenmotors mit Lagerstühlen (8) und kreisförmigen Öffnungen (5) wenigstens in den seitlichen Kurbelgehäusewänden (1), deren Durchmesser die Wandstärke der Lagerstühle (8) überschreiten, die im Bereich der Lagerstühle (8) die Wandübergänge zwischen den Lagerstühlen (8) und den Kurbelgehäusewänden (1) anschneiden, Ventilationsöffnungen (7) nach jeder Seite eines Lagerstuhls (8) bilden und nach außen durch eingesetzte Verschlußdeckel (10) verschlossen sind.Engine block of a reciprocating engine with bearing seats (8) and circular openings (5) at least in the lateral crankcase walls (1), whose diameters exceed the wall thickness of the storage chairs (8), which in the region of the storage chairs (8) the wall transitions between the storage chairs (8) and the crankcase walls (1), forming ventilation openings (7) to each side of a bearing block (8) and are closed to the outside by inserted cap (10).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft einen Motorblock eines Hubkolbenmotors mit Ventilationsöffnungen in den Lagerstühlen zwischen den Kurbelräumen sowie eine Gießform zum Herstellen eines derartigen Motorblocks.The invention relates to an engine block a reciprocating engine with ventilation holes in the storage chairs between the crankcases as well as a casting mold for producing such an engine block.

Aufgrund der Kolbenbewegung eines mehrzylindrigen Hubkolbenmotors entsteht eine Luftströmung zwischen benachbarten Kurbelräumen, die durch die Lagerstühle voneinander weitgehend getrennt sind. Diese Luftbewegung erfolgt unterhalb der Hauptlagerdeckel in unmittelbarer Nähe zum Ölsumpf, wenn keine anderen Verbindungen zwischen den Kurbelräumen bestehen. Durch die Luftbewegung in unmittelbarer Nähe des Ölsumpfes wird Öl mitgerissen, und es ergibt sich eine verstärkte Ölschaumbildung, die ohnehin schon durch die Triebwerksdynamik verursacht wird. Die negativen Folgen der Ölverschäumung sind bekannt, und die Luftbewegung in umittelbarer Nähe des Ölsumpfes führt zu beschleunigter Ölalterung.Due to the piston movement of a mehrzylindrigen reciprocating engine creates an air flow between adjacent crankcases, through the storage chairs are largely separated from each other. This air movement takes place below the main bearing caps in the immediate vicinity of the oil sump, if there are no other connections between the crankcases. The air movement in the immediate vicinity of the oil sump entrains oil, and there is an increased oil foaming, which is already caused by the engine dynamics anyway. The negative consequences of oil foaming are known, and the air movement in the immediate vicinity of the oil sump leads to accelerated oil aging.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es bekannt, in den Lagerstühlen Ventilationsöffnungen anzuordnen, die entweder gießtechnisch durch entsprechende Kernanordnung oder durch eine nachträgliche mechanische Bearbeitung hergestellt werden. paariger Anordnung etwas seitlich davon ( DE 39 07 231 C1 , DE 199 528 45 A1 , US 5 829 406 A ) und schwächen die Kraftleitungsstruktur von den Zylinderkopfschrauben zu den Hauptlagerdeckelschrauben. Sie führen deshalb bei spezifisch hochbelasteten Motoren zu kritischen Spannungen.To avoid these disadvantages, it is known to arrange ventilation openings in the storage chairs, which are produced either by casting technology by appropriate core arrangement or by a subsequent mechanical processing. Paired arrangement slightly laterally ( DE 39 07 231 C1 . DE 199 528 45 A1 . US 5,829,406 A ) and weaken the power line structure from the cylinder head bolts to the main bearing cap bolts. They therefore lead to critical voltages in engines subject to high loads.

In der CH 188 683 A ist ein Motorblock eines Hubkolbenmotors beschrieben, der Öffnungen in den seitlichen Kurbelgehäusewänden aufweist, die nach außen durch Verschlußdeckel verschlossen sind. Bei diesem Kurbelgehäuse stellt sich das Problem der Luftbewegung beiderseits eines Lagerstuhls von vornherein deswegen nicht, da sich die dort vorhandenen Ventilationsöffnungen durch die Bauweise des mittleren Lagers der Kurbelwelle als Lagersattel mit einem damit verschraubten Lagerdeckel von selber ergeben und die seitlichen, kreisförmigen Öffnungen in den Kurbelgehäusewänden nur benötigt werden, um durch eine mechanische Bearbeitung eine kreiszylindrische Oberfläche für Druckbolzen zu schaffen, mit denen die Lagerdeckel verschraubt werden. Ferner ist dieses mittlere Lager der Kurbelwelle sehr breit ausgeführt, wobei der Durchmesser der nach außen weisenden Öffnung kleiner als die Lagerbreite ist und in diesem Bereich überhaupt keine Lagerstühle im Sinne der vorliegenden Erfindung vorhanden sind.In the CH 188 683 A An engine block of a reciprocating engine is described which has openings in the side crankcase walls, which are closed to the outside by cap. In this crankcase, the problem of air movement on both sides of a bearing block from the outset therefore not because the existing there ventilation openings by the design of the central bearing of the crankshaft as a bearing saddle with a screwed bearing cap of its own and the lateral, circular openings in the crankcase walls only be required to provide by machining a circular cylindrical surface for pressure bolts with which the bearing caps are bolted. Furthermore, this central bearing of the crankshaft is made very wide, wherein the diameter of the outwardly facing opening is smaller than the bearing width and in this area no storage chairs in the sense of the present invention are present.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, an einem Motorblock eines Hubkolbenmotors Ventilationsöffnungen zwischen den Kurbelräumen zu schaffen, mit denen eine zu starke Luftbewegung unterhalb der Hauptlagerdeckel vermieden und die Kraftleitungsstruktur von den Zylinderkopfschrauben zu den Hauptlagerdeckschrauben nicht gestört werden.The invention is based on the problem an engine block of a reciprocating engine ventilation openings between the crankcases to create, with which an excessive air movement below the Main bearing cover avoided and the power line structure of the Cylinder head bolts to the main bearing cap screws should not be disturbed.

Ausgehend von dieser Problemstellung wird bei einem Motorblock eines Hubkolbenmotors mit Lagerstühlen und kreisförmigen Öffnungen wenigstens in den seitlichen Kurbelgehäusewänden, die durch eingesetzte Verschlußdeckel nach außen verschlossen sind, vorgeschlagen, den kreisförmigen Wandstärke der Lagerstühle überschreitet, die im Bereich der Lagerstühle die Wandübergänge zwischen den Lagerstühlen und den Kurbelgehäusewänden anschneiden und Ventilationsöffnungen nach jeder Seite eines Lagerstuhls bilden.Based on this problem is in an engine block of a reciprocating engine with storage chairs and circular openings at least in the lateral crankcase walls inserted through cap outward are closed, proposed the circular wall thickness of Camp chairs exceeds, in the area of the camp chairs the wall crossings between the camp chairs and cut the crankcase walls and ventilation holes to form each side of a bearing chair.

Die Ventilationsöffnungen liegen in unmittelbarer Nähe wenigstens der seitlichen Kurbelgehäusewände außerhalb der Kraftleitungsstruktur von den Zylinderkopfschrauben zu den Hauptlagerdeckelschrauben, so daß auch bei spezifisch hochbelasteten Motoren keine kritischen Spannungen auftreten.The ventilation openings are in the immediate vicinity Close at least the lateral crankcase walls outside the power line structure from the cylinder head bolts to the main bearing cap bolts, so that too no critical voltages for engines subject to high loads occur.

Bei Reihenmotoren können die Öffnungen in den seitlichen Kurbelgehäusewänden, angeordnet sein, während bei V-Motoren die Öffnungen in den seitlichen Kurbelgehäusewänden und/oder im Innen-V-Bereich angeordnet sein können.For in-line engines, the openings be located in the lateral crankcase walls, while for V-engines, the openings in the side crankcase walls and / or in the interior V area can be arranged.

Um die Ventilationsöffnungen mit einem möglichst großen Abstand vom Ölsumpf anzuordnen, können die Ventilationsöffnungen im Bereich der Lagerstühle oberhalb einer Lagerdeckelteilfläche und unterhalb der Zylinderlaufbuchsen münden.Around the ventilation holes with one as possible great Distance from the oil sump can arrange the ventilation openings in the area of the camp chairs above a bearing cover part surface and open below the cylinder liners.

Die Öffnungen können vorteilhafterweise durch einen nach außen ragenden Hals stabilisiert sein, so daß nur die Bohrung im Hals zum Einsetzen des Verschlußdeckels mechanisch zu bearbeiten ist.The openings can advantageously through one outwards To be stabilized neck, so that only the hole in the neck Inserting the cap is to be processed mechanically.

Zur Vergrößerung der Ventilationsöffnungen können sich kreuzende Bohrungen vorgesehen sein, die innerhalb der Öffnungen in den seitlichen Kurbelgehäusewänden und/oder bei V-Motoren im Innen-V-Bereich verlaufen. Vorzugsweise können die Öffnungen, die Ventilationsöffnungen und die sich kreuzenden Bohrungen gießtechnisch erstellt sein. der Gießform für den Motorblock Verdrängerkörper im Bereich der gießtechnisch zu erstellenden Öffnung angeordnet sind, die vorzugweise als Kernschieber ausgebildet und an als Seitenschieber ausgebildeten Formelementen angeordnet sind.To enlarge the ventilation openings can intersecting holes are provided, which are within the openings in the side crankcase walls and / or for V-engines in the inside V range run. Preferably the openings, the ventilation openings and the intersecting holes to be created by casting. of the mold for the Engine block displacer in Range of casting technology opening to be created are arranged, preferably designed as a core valve and are arranged as a side slide formed form elements.

Zum Enformen des Motorblocks aus der gießform werden die Seitenschieber mit den daran angeordneten Verdrängerkörper auseinandergefahren, um den Motorblock freizugeben, wobei gleichzeitig die Verdrängerkörper aus den durch sie gebildeten Öffnungen im Motoblock herausgezogen werden.To Enform the engine block off the casting mold the side sliders are moved apart with the displacer arranged thereon, to release the engine block, at the same time the displacement of the openings formed by them be pulled out in the motoblock.

Um die Ventilationsöffnungen im Bereich zwischen den Lagerstühlen und dem Kurbelgehäusewänden gießtechnisch einwandfrei und möglichst gratfrei zu erstellen, können die Verdrängerkörper mit seitlichen, abgeflachten Bereichen an benachbarten, Freiräume für die Lagerstühle bildenden Kurbelraumkernen anliegen, so daß beim Gießen kein Metall in die Bereiche gelangt, wo die Verdrängerkörper mit den seitlichen, abgeflachten Bereichen an den Kurbelraumkern anliegen.In order to create the ventilation openings in the area between the bearing blocks and the crankcase walls properly and burr-free as possible, the displacer can abut with lateral, flattened areas on adjacent free spaces for the bearing blocks forming crankcase cores, so that when casting no metal in the areas where the displacer with the lateral, flattened areas abut the crank chamber core.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des Näheren erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention will be described below explained in the drawing embodiment of the details. In the drawing shows

1 eine ausschnittweise, perspektivische Außenansicht eines Motorblocks für einen V-Motor, 1 a fragmentary, perspective exterior view of an engine block for a V-engine,

2, eine ausschnittsweise, perspektivische Innenansicht eines Motorblocks für einen V-Motor und 2 , A fragmentary, perspective interior view of an engine block for a V-engine and

3, eine Ansicht etwa entsprechend 1 mit Darstellung eines Vedrängerkörpers. 3 , a view about accordingly 1 with representation of a Vedrängerkörpers.

Von einem Motorblock für einen V-Motor ist ein Ausschnitt dargestellt, der eine seitliche Kurbelgehäusewand 1, Zylinderlaufbuchsen 2, einen Kühlwasserraum 3 und eine Kühlwasserraumwand 4 umfaßt. Im Bereich oberhalb einer Lagerdeckelteilfläche 9 und unterhalb der Zylinderlaufbuchsen 2 ist eine gießtechnisch erstellte Öffnung 5 vorgesehen, die durch einen nach außen ragenden Hals 6 stabilisiert ist. Von der Öffnung 5 aus münden Ventilationsöffnungen 7 beiderseits des Lagerstuhls 8 in benachbarte Kurbelräume. Die Öffnung 5 wird nach einer einfachen mechanischen Bearbeitung ihrer Innenfläche mittels eines Verschlußdeckels 10 verschlossen.An engine block for a V engine shows a cutout that has a side crankcase wall 1 , Cylinder liners 2 , a cooling water room 3 and a cooling water room wall 4 includes. In the area above a bearing cover part surface 9 and below the cylinder liners 2 is a casting made opening 5 provided by an outwardly projecting neck 6 is stabilized. From the opening 5 out of vent openings 7 on both sides of the camp chair 8th in neighboring crankcases. The opening 5 is after a simple mechanical processing of its inner surface by means of a cap 10 locked.

Im Betrieb des Motors zirkuliert die durch die Kolbenbewegung verdrängte Luft durch die Ventilationsöffnungen 7 zwischen benachbarten, durch einen Lagerstuhl 8 getrennten Kurbelräumen, ohne daß eine wesentliche Luftbewegung unterhalb der Hauptlagerdeckel in unmittelbarer Nähe des Ölsumpfes erfolgt.During operation of the engine, the air displaced by the piston movement circulates through the ventilation openings 7 between adjacent, through a storage chair 8th separate crankcases, without any significant air movement below the main bearing cap in the immediate vicinity of the oil sump.

Die Ventilationsöffnungen 7 befinden sich außerhalb der Kraftleitungsstruktur von den Zylinderkopfschrauben zu den Hauptlagerdeckelschrauben, so daß auch bei spezifisch hochbelasteten Motoren keine kritischen Spannungen entstehen.The ventilation openings 7 are located outside of the power line structure of the cylinder head bolts to the main bearing cap bolts, so that no critical stresses arise even with specifically highly loaded engines.

Derartige Motorblöcke lassen sich mit Hilfe üblicher Gießformen im Sandguß, Kokillenguß oder Druckguß herstellen, wobei im Bereich der Öffnungen 5, 7 ein Verdrängerkörper 11 angeordnet wird, der mittels Abflachungen 12 an nicht dargestellten Kurbelraumkernen im Bereich des Freiraums für die Lagerstühle 8 anliegt und auf diese Weise die gießtechnische Herstellung der Ventilationsöffnung ermöglicht.Such engine blocks can be produced by means of conventional molds in sand casting, chill casting or die casting, wherein in the region of the openings 5 . 7 a displacer 11 is arranged by means of flattening 12 not shown crankcase cores in the area of the free space for the storage chairs 8th rests and in this way enables the casting-technical production of the ventilation opening.

Der Verdrängerkörper 11 kann als Sandkern ausgebildet sein, ist vorzugsweise jedoch als Kernschieber ausgebildet und an als Seitenschieber ausgebildeten Formelementen angeordnet. Dementsprechend erfolgt das Entformen des gegossenen Motorblocks in der Weise, daß die Seitenschieber mit den daran befestigten Vedrängerkörper 11 auseinander gefahren werden, wodurch alle Hinterschnitte und Bohrungen freigegeben werden.The displacer 11 may be formed as a sand core, but is preferably designed as a core slider and arranged on formed as a side slide form elements. Accordingly, the demolding of the cast engine block takes place in such a way that the side pusher with the Vedrängerkörper attached thereto 11 be driven apart, whereby all undercuts and holes are released.

Die gießtechnisch erstellten Öffnungen 5, 7 lassen sich sowohl an Motorblöcken für Reihenmotoren als auch für V-Motoren anbringen. Bei V-Motoren können zusätzlich zu den oder anstelle der seitlichen Öffnungen auch noch entsprechende Öffnungen im Innen-V-Bereich angeordnet sein. Die Ventilationsöffnungen lassen sich in nicht dargestellter Weise durch sich kreuzende Bohrungen vergrößern, die innerhalb der Öffnungen 5 verlaufen und sich entweder durch mechanische Bearbeitung oder gießtechnisch durch entsprechende Kernanordnung erstellen lassen.The casting technical created openings 5 . 7 can be attached to engine blocks for in-line engines as well as V-engines. In the case of V engines, in addition to or instead of the lateral openings, corresponding openings in the inner V area may also be arranged. The ventilation openings can be increased in a manner not shown by intersecting holes that within the openings 5 run and can be created either by mechanical processing or casting technology by appropriate core arrangement.

Obwohl das gießtechnische Erstellen der Öffnungen 5 und der Ventilationsöffnungen 7 bevorzugt ist, lassen sie sich auch durch rein mechanische Bearbeitung erstellen, wenn die erfindungsgemäße Anordnung außerhalb der Kraftleitungsstruktur von den Zylinderkopfschrauben zu den Hauptlagedeckelschrauben gewahrt bleibt.Although the technical casting of the openings 5 and the ventilation holes 7 is preferred, they can also be created by purely mechanical processing, if the inventive arrangement outside the power line structure of the cylinder head bolts to the Hauptlageeckelschrauben remains.

Claims (10)

Motorblock eines Hubkolbenmotors mit Lagerstühlen (8) und kreisförmigen Öffnungen (5) wenigstens in den seitlichen Kurbelgehäusewänden (1), deren Durchmesser die Wandstärke der Lagerstühle (8) überschreiten, die im Bereich der Lagerstühle (8) die Wandübergänge zwischen den Lagerstühlen (8) und den Kurbelgehäusewänden (1) anschneiden, Ventilationsöffnungen (7) nach jeder Seite eines Lagerstuhls (8) bilden und nach außen durch eingesetzte Verschlußdeckel (10) verschlossen sind.Engine block of a reciprocating engine with storage chairs ( 8th ) and circular openings ( 5 ) at least in the lateral crankcase walls ( 1 ) whose diameter is the wall thickness of the storage chairs ( 8th ) in the area of the storage chairs ( 8th ) the wall crossings between the storage chairs ( 8th ) and the crankcase walls ( 1 ), ventilation openings ( 7 ) to each side of a camp chair ( 8th ) and to the outside by inserted closure cap ( 10 ) are closed. Motorblock nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Ventilationsöffnungen (7) im Bereich der Lagerstühle (8) oberhalb einer Lagerdeckelteilfläche (9) und unterhalb von Zylinderlaufbuchsen (2) münden.Engine block according to claim 1 or 2, wherein the ventilation openings ( 7 ) in the area of the storage chairs ( 8th ) above a bearing cover part surface ( 9 ) and below cylinder liners ( 2 ). Motorblock nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die kreisförmigen Öffnungen (5) bei V-Motoren in den seitlichen Kurbelgehäusewänden (1) und/oder im Innen-V-Bereich angeordnet sind.Engine block according to one of claims 1 or 2, in which the circular openings ( 5 ) in V-engines in the lateral crankcase walls ( 1 ) and / or are arranged in the inner V-region. Motorblock nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Öffnungen (5) durch einen nach außen ragenden Hals (6) stabilisiert sind und nur die kresförmige Öffnung (5) im Hals (6) zum Einsetzen desEngine block according to one of claims 1 to 3, wherein the openings ( 5 ) by an outwardly projecting neck ( 6 ) are stabilized and only the crescent-shaped opening ( 5 ) in the throat ( 6 ) for inserting the Motorblock nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Ventilationsöffnungen (7) durch sich kreuzende, innerhalb der kreisförmigen Öffnungen (5) verlaufende Bohrungen vergrößert sind. Engine block according to one of claims 1 to 4, wherein the ventilation openings ( 7 ) by intersecting, within the circular openings ( 5 ) extending holes are enlarged. Motorblock nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die kreisförmigen Öffnungen (5) die Ventilationsöffnungen (7) und die sich kreuzenden Bohrungen gießtechnisch erstellt sind.Engine block according to one of claims 1 to 5, in which the circular openings ( 5 ) the ventilation openings ( 7 ) and the intersecting holes are created by casting. Gießform für einen Motorblock nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der in der Gießform für den Motorblock Verdrängerkörper (11) im Bereich der gießtechnisch zu erstellenden Öffnungen (5, 7) angeordnet sind.An engine block casting mold according to any one of claims 1 to 6, wherein in the mold for the engine block there are displacers ( 11 ) in the region of the openings to be produced by casting ( 5 . 7 ) are arranged. Gießform nach Anspruch 7, bei der die Verdrängerkörper (11) mit seitlichen, abgeflachten Bereichen (12) an benachbarten, Freiräumen für die Lagerstühle (8) bildenden Kurbelraumkernen anliegen.Casting mold according to Claim 7, in which the displacement bodies ( 11 ) with lateral, flattened area chen ( 12 ) on adjacent free spaces for the storage chairs ( 8th ) forming crankcase cores lie. Gießform nach Anspruch 7 oder 8, bei der die Verdrängerkörper (11) als Kernschieber ausgebildet sind.Casting mold according to Claim 7 or 8, in which the displacement bodies ( 11 ) are designed as a core slider. Gießform nach Anspruch 9, bei der die Verdrängerkörper (11) an als Seitenschieber ausgebildeten Formelementen angeordnet sind.Casting mold according to Claim 9, in which the displacers ( 11 ) are arranged on formed as a side slide mold elements.
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