DE102005057258A1

DE102005057258A1 - Brennkraftmaschine mit einem mehrteiligen Zylinderkurbelgehäuse

Info

Publication number: DE102005057258A1
Application number: DE200510057258
Authority: DE
Inventors: Richard Clos
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2007-06-06

Abstract

Die Erfindung betrifft das Gehäuse einer Brennkraftmaschine, das zumindest aus einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil besteht. Die Kurbelwellenlagerung der Brennkraftmaschine erfolgt durch eine Lagerbrücke, die erfindungsgemäß den Kurbelwellenraum vollständig umschließt und die vollständig von dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil umschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem mehrteiligen Zylinderkurbelgehäuse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist allgemein bekannt das Zylinderkurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine aus mehreren Teilen zusammen zu setzen. Dabei ist es beispielsweise üblich das Zylinderkurbelgehäuse zumindest aus einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil auszubilden. Die Lagerung der Kurbelwelle erfolgt mittels Lagerschalen, die beispielsweise mit dem Gehäuseoberteil verschraubt werden.

Aus der EP 0 038 560 ist ein Zylinderkurbelgehäuse bekannt, bei dem alle zur Lagerung der Kurbelwelle notwendigen Lagerschalen zu einem gemeinsamen Bauteil zusammengefasst sind, welches als Lagerbrücke bezeichnet wird.

Aus der DE 198 40 660 ist ein Zylinderkurbelgehäuse bekannt, bei dem die Lagerbrücke ein Gehäusemittelteil bildet, das zwischen dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil angeordnet ist. Das Gehäusemittelteil weist eine Reihe von Zusatzfunktionen auf, wie beispielsweise das Aufnehmen von Zusatzaggregaten. Dabei bildet das Gehäusemittelteil auch einen Teil der Außenseite des Zylinderkurbelgehäuses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine verbesserte Brennkraftmaschine mit einem mehrteiligen Zylinderkurbelgehäuse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, durch welche die Montage und Wartung des Zylinderkurbelgehäuse vereinfacht wird, das Zylinderkurbelgehäuse wesentlich versteift wird, und die Herstellung des Zylinderkurbelgehäuses kostengünstig durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach die untere Kurbelwellenlagerung durch eine Lagerbrücke gebildet wird, die den Kurbelwellenraum vollständig umschließt, und die selbst von dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil vollständig umschlossen ist.

Die Lagerbrücke kann dabei vorteilhaft als ein durch seine Längsachse halbierter Zylinder ausgebildet sein, der direkt mit dem Gehäuseoberteil verbunden, beispielsweise verschraubt ist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuseunterteil zumindest teilweise als Schmiermittelwanne der einen Schmiermittelkreislauf aufweisenden Brennkraftmaschine ausgebildet ist.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Lagerbrücke Durchgänge für Schmiermittel ausgebildet sind, und dass die Durchgänge in der Lagerbrücke jeweils einen Schmiermittelhobel bilden, durch welchen an den Wangen der Kurbelwelle anhaftendes Schmiermittel bei der Rotation der Kurbelwelle abgestreift wird.

In einer nächsten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der von dem Gehäuseoberteil und der Lagerbrücke gebildete Kurbelwellenraum für jeden Hubzapfen der Kurbelwelle eine separate Kurbelkammer bildet, durch welche die Kurbelkammern gasdicht voneinander getrennt sind, und durch welche die Brennkraftmaschine nach dem Gasfederprinzip betrieben werden kann.

Zudem ist in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mit der Lagerbrücke weitere Komponenten der Brennkraftmaschine verbunden werden. Als Beispiel sei dafür die Schmiermittelpumpe genannt.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die die Lagerdeckel bildenden Bestandteile der Lagerbrücke aus einem anderen Material als die Lagerbrücke gefertigt sind. Dabei können die Lagerdeckel vorteilhaft in die Lagerbrücke eingegossen werden. Alternativ oder zusätzlich können die Lagerdeckel mit der Lagerbrücke verschraubt sein. Die Lagerdeckel weisen zudem Aufnahmen für Verschraubungen auf, durch welche die Lagerbrücke vorzugsweise mit dem Gehäuseoberteil verschraubt wird.

In einer letzten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Außenseite der Lagerbrücke Ausformungen ausgebildet sind. Zudem sind an der Innenseite des Gehäuseunterteils zu den Ausformungen der Lagerbrücke komplementäre Ausformungen ausgebildet. Die Ausformungen der Lagerbrücke und des Gehäuseunterteils bilden Kammern, die vorzugsweise gedichtet ausgebildet sind, und die Sammelbehälter für Schmiermittel oder auch für das Kühlmittel der Brennkraftmaschine bilden.

Im folgenden ist der erfindungsgemäße Brennkraftmaschine mit einem mehrteiligen Zylinderkurbelgehäuse anhand von einem Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit drei Figuren dargestellt und erläutert.
Es zeigen:
1 die Ansicht eines erfindungsgemäßen Zylinderkurbelgehäuses aus einem Gehäuseoberteil, einem Gehäuseunterteil und der Lagerbrücke,
2 die Ansicht einer Lagerbrücke mit eingegossenen Lagerschalen, wobei durch die Lagerschalen und das Gehäuseoberteil in dem Zylinderkurbelgehäuse separate Kurbelkammern gebildet werden, und
3 ein Schnittbild durch das zusammengesetzte Zylinderkurbelgehäuse mit dem Gehäuseoberteil, dem Gehäuseunterteil und der vollständig umschlossenen Lagerbrücke.
Eine achtzylindrige Brennkraftmaschine mit v-förmiger Zylinderanordnung weist ein Gehäuseoberteil, welches die obere Hälfte des Kurbelwellenraumes und die zwei mal vier Brennräume umfasst, und ein Gehäuseunterteil auf, welches die untere Hälfte des Kurbelwellenraumes umfasst und im Wesentlichen formschlüssig mit dem Gehäuseoberteil verbunden ist. Zudem weist die Brennkraftmaschine eine Lagerbrücke auf, die vollständig von dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil umschlossen ist, und die zusammen mit dem Gehäuseoberteil das Hauptlager der Kurbelwelle bildet.
1 zeigt übereinander angeordnet die wesentlichen Bestandteile des Gehäuses der Brennkraftmaschine. Das Gehäuseoberteil 1 trägt auf beiden Zylinderreihen einen Zylinderkopf 3, auf dem (nicht dargestellt) ein die Nockenwellen fixierender Leiterrahmen und eine Zylinderkopfhaube montiert werden.
Der von dem Gehäuseoberteil 1 und von der Lagerbrücke 4 gebildete Kurbelwellenraum bildet zum Betreiben der Brennkraftmaschine nach dem Gasfederprinzip für jeden Hubzapfen der Kurbelwelle eine separate Kurbelkammer 6, wobei die einzelnen Kurbelkammern 6 gasdicht voneinander getrennt sind.
Alternativ können zwischen den Kurbelkammern 6 auch Verbindungskanäle ausgebildet sein, um Gasströmungen zwischen den Kurbelkammern 6 zu ermöglichen. Die Seitenwände der Kurbelkammern 6 werden zu einem wesentlichen Teil von Lagerdeckeln 5 zur Gleitlagerung der Kurbelwelle gebildet. Die Lagerdeckel 5 werden aus einem Lagerstahl gefertigt und bei der Herstellung des aus einer Aluminiumlegierung bestehenden Lagerbrücke 4 in die Lagerbrücke 4 eingegossen.
Die Lagerbrücke 4 weist Aufnahmen für Verschraubungen 7 auf, durch welche die Lagerbrücke 4 mit dem Gehäuseoberteil 1 verbunden wird. Zudem werden durch die Verschraubungen 7 die Lagerdeckel 5 zusätzlich in der Lagerbrücke 4 fixiert. Die Verschraubungen 7 können so ausgebildet sein, dass die Gewinde für die das Gehäuseoberteil 1 mit der Lagerbrücke 4 verbindenden Schraubmittel im Gehäuseoberteil 1 oder auch in den Lagerdeckeln 5 ausgebildet sind.
2 zeigt die Unterseite und die Oberseite der Lagerbrücke 4, die im wesentlichen halbzylinderförmig ausgebildet ist.
Die Lagerbrücke 4 weist in jeder Kurbelkammer 6 einen Schmiermitteldurchgang 8 auf, der je nach der Einbaulage der Brennkraftmaschine an einem tiefgelegenen Punkt in der halbzylinderförmigen Lagerbrücke 4 ausgebildet ist. Jeder dieser Schmiermitteldurchgänge 8 bildet einen Schmiermittelhobel, durch den an den Wangen der Kurbelwelle anhaftendes Schmiermittel bei der Rotation der Kurbelwelle abgestreift wird.
Die Lagerbrücke ist an den Außenseiten mit einer Vielzahl von Ausformungen 9 versehen, die innerhalb des Gehäuseunterteils zum Teil komplementär ausgebildet sind. Durch die Ausformungen 9 fügt sich die Lagerbrücke 4 kraft- und formschlüssig in das Gehäuseunterteil ein. Zudem werden durch die Ausformungen 9 der Lagerbrücke 4 und den komplementär ausgebildeten Ausformungen des Gehäuseunterteils Kammern gebildet, die als Sammelbehälter für das Schmiermittel verwendet werden.
3 zeigt ein Schnittbild durch das Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine, bei dem das Gehäuseoberteil 1 mit aufgesetzten Zylinderköpfen 3, das Gehäuseunterteil 2 und die Lagerbrücke 4 zusammen gesetzt dargestellt sind. Die Lagerbrücke 4 ist vollständig innerhalb des Gehäuseunterteils 2 angeordnet und bildet an keiner Stelle die Außenseite des Gehäuses der Brennkraftmaschine.
Der Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine ist als Trockensumpfschmierung ausgelegt. Unterhalb der Lagerbrücke 4 weist das Gehäuseunterteil 2 ein kleines Volumen auf, in dem sich das aus den Schmiermitteldurchgängen 8 der Lagerbrücke 4 strömende Schmiermittel sammelt. In dem kleinen Volumen ist der Saugtrichter einer Schmiermittelpumpe angeordnet, durch die das Schmiermittel in einen Schmiermittelsammelbehälter gepumpt wird. Die Schmiermittelpumpe ist dabei direkt mit der Lagerbrücke 4 verschraubt.
An die Unterseite des Gehäuseunterteils 2 ist vorteilhaft ein Abschlussdeckel ausgebildet, durch den die innerhalb des Gehäuseunterteils 2 gelegenen Komponenten, beispielsweise die Schmiermittelpumpe, gewartet werden können, ohne dass das Gehäuseunterteil 2 oder die Lagerbrücke 4 demontiert werden muss.
Durch die beschriebene Lagerbrücke wird bei geringen Kosten die Montage und die Wartung des Zylinderkurbelgehäuses wesentlich vereinfacht. Zudem ist das Zylinderkurbelgehäuse durch die Lagerbrücke in seiner Festigkeit wesentlich versteift. Bezugszeichenliste: P5742

Claims

Brennkraftmaschine mit einem mehrteiligen Zylinderkurbelgehäuse, wobei ein Gehäuseoberteil (1) die Brennräume und eine in einem Kurbelwellenraum angeordnete obere Kurbelwellenlagerung umfasst, und mit einem Gehäuseunterteil (2), welches im wesentlichen formschlüssig mit dem Gehäuseoberteil (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Kurbelwellenlagerung durch eine Lagerbrücke (4) gebildet ist, dass die Lagerbrücke (4) den Kurbelwellenraum vollständig umschließt, und dass die Lagerbrücke (4) vollständig von dem Gehäuseoberteil (1) und dem Gehäuseunterteil (2) umschlossen ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbrücke (4) mit dem Gehäuseoberteil (1) verbunden ist.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine einen Schmiermittelkreislauf aufweist, und dass das Gehäuseunterteil (2) zumindest teilweise zur Schmiermittelaufnahme ausgebildet ist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbrücke (4) im wesentlichen halbzylinderförmig ausgebildet ist.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lagerbrücke (4) Schmiermitteldurchgänge (8) ausgebildet sind.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermitteldurchgänge (8) der Lagerbrücke (4) als Schmiermittelhobel ausgebildet sind.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem Gehäuseoberteil (1) und der Lagerbrücke (4) gebildete Kurbelwellenraum für jeden Hubzapfen der Kurbelwelle eine separate Kurbelkammer (6) bildet, und dass zum Betreiben der Brennkraftmaschine nach dem Gasfederprinzip die Kurbelkammern (6) gasdicht voneinander getrennt sind.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Lagerbrücke (4) weitere Komponenten der Brennkraftmaschine verbunden sind.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Lagerbrücke (4) zur Lagerung der Kurbelwelle Lagerdeckel (5) eingearbeitet sind, und dass die Lagerdeckel (5) aus einem anderen Material als die Lagerbrücke (4) gefertigt sind.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerdeckel (5) in der Lagerbrücke (4) eingegossen und/oder mit der Lagerbrücke (4) verschraubt sind, und dass die Lagerdeckel (5) Aufnahmen für Verschraubungen (8) aufweisen.
Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite der Lagerbrücke (4) Ausformungen (9) ausgebildet sind, und dass an der Innenseite des Gehäuseunterteils (2) zu den Ausformungen (9) der Lagerbrücke (4) komplementäre Ausformungen ausgebildet sind, und dass durch die Ausformungen der Lagerbrücke (4) und des Gehäuseunterteils (2) Kammern bilden.
Brennkraftmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern Sammelbehälter für das Fluid eines Fluidkreislaufes der Brennkraftmaschine sind, und dass das Fluid das Schmiermittel und/oder ein Kühlmittel der Brennkraftmaschine ist.