DE102006052317A1

DE102006052317A1 - Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102006052317A1
Application number: DE200610052317
Authority: DE
Inventors: Thomas Herrmann
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2006-11-07
Filing date: 2006-11-07
Publication date: 2008-05-08

Abstract

Kurbelgehäuse (1) für eine Brennkraftmaschine, mit einem Kurbelraum (2), in dem ein Kurbeltrieb angeordnet ist, und mit einer Schmiermittelversorgung für den Kurbeltrieb und einen Ventiltrieb in einem Ventiltriebsraum eines Zylinderkopfes, der geodätisch über dem Kurbelgehäuse (1) anordenbar ist, wobei das Kurbelgehäuse (1) eine Schmiermittelrücklaufbohrung (3) aufweist zur drucklosen Abfuhr des Schmiermittels aus dem Ventiltriebsraum in den Kurbücklaufbohrung (3) im Kurbelgehäuse (1) eine Ventilationsbohrung (4) angeordnet ist, die den Kurbelraum (2) und den Ventiltriebsraum gasführend miteinander verbindet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung werden die Pumpverluste für eine Brennkraftmaschine mit einem gattungsgemäßen Kurbelgehäuse reduziert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Sie geht von der europäischen Offenlegungsschrift EP 1 283 346 A2 aus. In dieser ist ein Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine der V-Bauart beschrieben. Das Kurbelgehäuse weist einen Kurbelraum auf, in dem Kurbelwellenlager für einen Kurbeltrieb angeordnet sind. Zur Schmierung der Brennkraftmaschine ist geodätisch unterhalb des Kurbelgehäuses eine Ölwanne angeordnet, in der eine Schmiermittelpumpe für eine Schmiermittelversorgung integriert ist. Mit dieser Schmiermittelversorgung werden sowohl der Kurbeltrieb als auch ein figürlich nicht dargestellter und nicht beschriebener Zylinderkopf der Brennkraftmaschine mit dem Schmiermittel versorgt. Damit das Schmiermittel aus dem Zylinderkopf in das Kurbelgehäuse abfließen kann, weist das Kurbelgehäuse ebenfalls nicht beschriebene Schmiermittelrücklaufbohrungen auf, die zu Schmiermittelsammelstellen im Zylinderkopf korrespondieren. Beim Betrieb der Brennkraftmaschine treten aufgrund der Kolbenbewegungen von Zylinder zu Zylinder sehr starke Druckschwankungen auf. Diese Druckschwankungen führen zu sog. Pumpverlusten die die Leistung der Brennkraftmaschine verringern. Um diese Pumpverluste zu minimieren weisen die Lagerdeckel im Bereich ihrer Anbindung an das Kurbelgehäuse Ausnehmungen von Zylinder zu Zylinder auf, um einen Druckausgleich zwischen den einzelnen Zylindern zu bewirken.
Auch wenn das gattungsgemäße Kurbelgehäuse keine Nachteile aufweist, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Pumpverluste noch weiter zu minimieren.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 ist eine besonders bevorzugte Variante.
Der Mindestquerschnitt der Ventilationsbohrung gemäß Patentanspruch 3 hat sich in Versuchen als besonders effektiv herausgestellt.
Die Herstellungsvarianten der Ventilationsbohrung gemäß Patentanspruch 4 sind besonders kostengünstig.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in zwei Figuren näher erläutert.
1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Kurbelgehäuse senkrecht zu einer Kurbelwellenlängsachse.
2 zeigt die Aufsicht auf das dreidimensional, dargestellte Kurbelgehäuse.
1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Kurbelgehäuse 1 für eine Brennkraftmaschine der V-Bauart, senkrecht zu einer Längsachse 1' einer nicht dargestellten Kurbelwelle eines Kurbeltriebs. Zwei geodätisch oben auf das Kurbelgehäuse 1 anordenbare Zylinderköpfe sowie eine geodätisch unten an das Kurbelgehäuse anordenbare Ölwanne sind nicht dargestellt. Auch eine Schmiermittelversorgung für den Kurbeltrieb und zwei Ventiltriebe in zwei Ventiltriebsräumen in den Zylinderköpfen sind nicht dargestellt. Die Ölwanne und das Kurbelgehäuse 1 schließen miteinander einen Kurbelraum 2 ein, in dem Kurbelwellenlager 5 angeordnet sind. Erfindungsgemäß weist das Kurbelgehäuse 1 eine Ventilationsbohrung 4 auf, die einen Ventiltriebsraum eines Zylinderkopfes mit dem Kurbelraum 2 des Kurbelgehäuses 1 gasführend miteinander verbindet. Aufgrund eines für Brennkraftmaschinen der V-Bauart allgemein bekannten Zylinderversatzes ist eine Ventilationsbohrung für den zweiten Zylinderkopf in 1 nicht erkennbar.
Die Ventilationsbohrung 4 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel benachbart zum Kurbelwellenlager 5 angeordnet und weist einen Strömungsquerschnitt von mindestens 5 mm² auf. Um die Strömungsverluste in der Ventilationsbohrung 4 zu minimieren, ist diese kürzer ausgestaltet als eine in 2 dargestellte Schmiermittelrücklaufbohrung 3, die sich vorzugsweise bis unterhalb eines Schmiermittelfüllstandsniveaus in der Schmiermittelwanne erstreckt. Die erfindungsgemäße Ventilationsbohrung 4 im Kurbelgehäuse 1 kann spanlos, beispielsweise im Gießverfahren oder spanend, beispielsweise durch Bohren hergestellt sein.
2 zeigt die Aufsicht auf einen Abschnitt eines dreidimensional dargestellten, erfindungsgemäß ausgegestalteten Kurbelgehäuses 1. Das Kurbelgehäuse 1 ist bis in etwa mittig der Schmiermittelrücklaufbohrungen 3 und Ventilationsbohrungen 4 entlang der Längsachse 1' geschnitten, wobei eine Schnittoberfläche schraffiert dargestellt ist. Der obere Abschluss des Kurbelgehäuses 1 wird von einer Zylinderkopftrennebene 1'', in der eine Zylinder kopfdichtung anordenbar ist, gebildet. Erkennbar sind vier Zylinder 6, die jeweils von einem Steg 7 voneinander getrennt sind und die mit einem um das Kurbelgehäuse 1 umlaufenden Randbereich 8 einen gemeinsamen Flansch für einen Verbau eines Zylinderkopfes bilden. Im Randbereich 8, weitgehend zwischen zwei Zylindern 6 ist jeweils eine Schmiermittelrücklaufbohrung 3 angeordnet. Die Schmiermittelrücklaufbohrungen 3 erstrecken sich bis unterhalb eines Schmiermittelpegels, bevorzugt bis in die Schmiermittelwanne der Brennkraftmaschine. Benachbart zur Schmiermittelrücklaufbohrung 3 ist jeweils eine erfindungsgemäße Ventilationsbohrung 4 angeordnet. Die Ventilationsbohrungen 4 erstrecken sich weitgehend parallel zu den Schmiermittelrücklaufbohrungen 3, jedoch nicht so weit nach unten in das Kurbelgehäuse wie die Schmiermittelrücklaufbohrungen 3, so dass der Kurbelraum 2 und der Ventiltriebsraum für den Druckausgleich gasführend miteinander verbunden sind. Bevorzugt ist im Ventiltriebsraum im Zylinderkopf zwischen der Schmiermittelrücklaufbohrung 3 und der Ventilationsbohrung 4 eine Trennwand, bzw. Schottwand angeordnet, damit möglichst wenig Schmiermittel durch die Ventilationsbohrung 4 in den Kurbelraum 2 fließen kann.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann in jeder Hubkolben-Brennkraftmaschine zum Einsatz kommen, unabhängig von der Anzahl der Zylinder und unabhängig ob Reihen- oder V-Bauart. Die Anzahl der Ventilationsbohrungen 4 ist ferner gemäß den Anforderungen an die Brennkraftmaschine frei wählbar.
Mit anderen Worten nochmals zusammengefasst:
Durch die Erfindung werden durch Ausnutzung bisher ungenutzter Bauräume zusätzliche Ventilationsquerschnitte zwischen dem Kurbelgehäuse 1 und dem Zylinderkopf geschaffen. Dies geschieht durch minimal notwendigen zusätzlichen Bauraum, ohne Einfluss auf vorhandene Bauteile. Durch die zusätzlich geschaffenen Ventilationsbohrungen 4 im Kurbelgehäuse 1 wer den die Pumpverluste einer Hubkolben-Brennkraftmaschine verringert. Dies führt zu einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und zu einer Verbesserung des Wirkungsgrades. Durch die Bereitstellung eines weiteren Kanals je Zylinder ist die Trennung von Ölrücklauf und Kurbelgehäuseentlüftung möglich.

1: Kurbelgehäuse
1': Längsachse
1'': Zylinderkopftrennebene
2: Kurbelraum
3: Schmiermittelrücklaufbohrung
4: Ventilationsbohrung
5: Kurbelwellenlager
6: Zylinder
7: Steg
8: Randbereich

Claims

Kurbelgehäuse (1) für eine Brennkraftmaschine, mit einem Kurbelraum (2), in dem ein Kurbeltrieb angeordnet ist und mit einer Schmiermittelversorgung für den Kurbeltrieb und einen Ventiltrieb in einem Ventiltriebsraum eines Zylinderkopfes, der geodätisch über dem Kurbelgehäuse (1) anordenbar ist, wobei das Kurbelgehäuse (1) eine Schmiermittelrücklaufbohrung (3) aufweist, zur drucklosen Abfuhr des Schmiermittels aus dem Ventiltriebsraum in den Kurbelraum (2), dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zur Schmiermittelrücklaufbohrung (3) im Kurbelgehäuse (1) eine Ventilationsbohrung (4) angeordnet ist, die den Kurbelraum (2) und den Ventiltriebsraum gasführend miteinander verbindet.
Kurbelgehäuse nach Patentanspruch 1, wobei der Kurbeltrieb ein Kurbelwellenlager aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilationsbohrung (4) benachbart zum Kurbelwellenlager (5) angeordnet ist.
Kurbelgehäuse nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilationsbohrung (4) einen Strömungsquerschnitt von mindestens 5 mm² aufweist.
Kurbelgehäuse nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilationsbohrung (4) spanlos oder spanend herstellbar ist.