DE102007025576A1

DE102007025576A1 - Gehäuse für eine Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102007025576A1
Application number: DE200710025576
Authority: DE
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2007-04-10
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2008-10-16

Abstract

Gehäuse für eine Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Zylinder, einen Stegbereich zwischen den Zylindern und einen Kurbelraum unterhalb der Zylinder, wobei im Stegbereich zwischen den Zylindern eine Öffnung zum verbesserten Gasaustausch zwischen den unterhalb der Zylinder liegenden Bereichen des Kurbelraums vorgesehen ist, sowie Gehäuse für eine Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Zylinder, einen Stegbereich zwischen den Zylindern, einen Kurbelraum unterhalb der Zylinder und einen an den Stegbereich anschließenden, den Kurbelraum in Kammern unterteilenden Wandbereich mit einer Öffnung zum Gasaustausch zwischen den Kammern, wobei die Öffnung zumindest teilweise im Stegbereich angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Brennkraftmaschine umfassend wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Zylinder, einen Stegbereich zwischen den Zylindern und einen Kurbelraum unterhalb der Zylinder. Außerdem betrifft die Erfindung ein Gehäuse für eine Brennkraftmaschine umfassend wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Zylinder, einen Stegbereich zwischen den Zylindern, einen Kurbelraum unterhalb der Zylinder und einen an den Stegbereich anschließenden, den Kurbelraum in Kammern unterteilenden Wandbereich mit einer Öffnung zum Gastaustausch zwischen den Kammern.
Bei derartigen Brennkraftmaschinen kann sich – soweit keine Öffnung zum Gastaustausch vorgesehen sind – eine durch die Kolbenbewegung beim Betrieb der Brennkraftmaschinen bedingte Druckpulsation aufgrund des Stegbereichs/der Stegbereiche im Kurbelraum nicht ungehindert ausbreiten mit der Folge von Ventilationsverlusten.
Bei Brennkraftmaschinen mit einer Öffnung zum Gastaustausch, wie beispielsweise aus der EP 648 927 A1 bekannt, hat sich als nachteilig erwiesen, dass Öffnungen im erwähnten Wandbereich die Festigkeit des Kurbelgehäuses beeinträchtigen und – da dieser Wandbereich üblicherweise auch einen Lagerstuhl zur Aufnahme einer Kurbelwelle bildet – aufgrund des Platzbedarfs der Kurbelwellenlagerverschraubungen nur eingeschränkt realisierbar sind.
Zwar ist es grundsätzlich möglich, Querschnitte unterhalb der Kurbelwellenlager mit Ventilationsöffnungen zu versehen, da Brennkraftmaschinen in der Regel jedoch so tief wie möglich eingebaut werden, kann diese Möglichkeit insbesondere auch aufgrund des Platzbedarfs insbesondere einer Vorderachse im Fahrzeug kaum genutzt werden. Besonders eingeschränkt sind die Möglichkeiten zur Anordnung von Ventilationsöffnungen bei Ausführung der Kurbelwellenlager in einer Bedplate-Konstruktion und eng an die Kurbelwelle angepassten Ölleit- und Abstreifblechen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Gehäuse für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, bei dem die Ventilationsverluste beim Betrieb der Brennkraftmaschine im Kurbelgehäuse verringert sind, das insbesondere in Arbeitsrichtung der Kolben eine geringe Bauhöhe aufweist und bei dem zugleich eine Beeinträchtigung der Festigkeit der Lagerstuhlbereiche vermieden ist.
Bei einem Gehäuse für eine Brennkraftmaschine umfassend wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Zylinder, einen Stegbereich zwischen den Zylindern und einen Kurbelraum unterhalb der Zylinder erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit einem Gehäuse für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei erfindungsgemäße eine Öffnung im Stegbereich zwischen den Zylindern zum verbesserten Gasaustausch zwischen den unterhalb der Zylinder liegenden Bereichen des Kurbelraums vorgesehen ist.
Bei einem Gehäuse für eine Brennkraftmaschine umfassend wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Zylinder, einen Stegbereich zwischen den Zylindern, einen Kurbelraum unterhalb der Zylinder und einen an den Stegbereich anschließenden, den Kurbelraum in Kammern unterteilenden Wandbereich mit einer Öffnung zum Gasaustausch zwischen den Kammern wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass die Öffnung zumindest teilweise im Stegbereich angeordnet ist.
Damit werden Überströmverluste bei einer Kolbenbewegung im Kurbelraum reduziert, sodass insbesondere im Volllastbereich eine entsprechende Leistungssteigerung und im Teillastbereich eine entsprechende Senkung des Kraftstoffverbrauchs erzielt wird. Diese Vorteile sind umso ausgeprägter, je höher die Brennkraftmaschinendrehzahl ist.
Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie eine Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse sind Gegenstand der Unteransprüche.
Sehr vorteilhaft ist es, wenn die Öffnung in einem von beim Betrieb der Brennkraftmaschine in den Zylindern zwischen einem unteren und einem oberen Totpunkt oszillierenden Kolben von den Kolbenringen nicht überstrichenen Bereich angeordnet ist.
Zweckmäßigerweise ist bei einer Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse umfassend in den Zylindern angeordnete Kolben mit einem bereichsweise zurückgezogen ausgebildeten Kolbenhemd die Öffnung in einem im unteren Totpunkt vom zurückgezogen ausgebildeten Bereich des Kolbenhemds freigelassenen Bereich angeordnet.
Nachfolgend ist unter Bezugnahme auf Figuren ein besonders zu bevorzugendes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, dabei zeigen schematisch und beispielhaft
1a eine Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderbänken in V-Anordnung in Querschnitt und
1b einen Längsschnitt entlang der in 1a mit A-A bezeichneten Linie.
Die Brennkraftmaschine 100 weist zwei Zylinderbänke 140, 142 in V-Anordnung auf, wobei jede Zylinderbank 140, 142 mehrere nebeneinander angeordnete Zylinder 130, 132 umfasst. Vorliegend ist das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine in eine Oberhälfte 102 und eine Unterhälfte 103 auf Höhe der Kurbelwelle 122 geteilt.
Die nebeneinander angeordneten Zylinder 130, 132 sind durch Stegbereiche 107, 134, 136, 138 voneinander getrennt. Unterhalb der Zylinder 104, 106, 130, 132 ist ein Kurbelraum 124 gebildet.
In der rechten Zeichnungshälfte in 1a und in der linken Zeichnungshälfte in 1b ist ein im Zylinder 106, 130 angeordneter Kolben 110, 144 in unterer Totpunkt-Stellung dargestellt. Der Kolben 110, 144 umfasst einen Kolbenboden 112, 146, Kolbenring 114, 148 sowie ein Kolbenhemd 116, 150. Ein Kolbenbolzen 118, 152 dient zur Verbindung mit einem hier nicht gezeigten Pleuel, welches seinerseits mit der Kurbelwelle 122 verbunden ist.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine 100 oszillieren die Kolben 110, 144, 154 jeweils zwischen unterem und oberem Totpunkt in den Zylindern 104, 106, 130, 132. Dabei wird bei einer Kolbenbewegung in Richtung der Kurbelwelle vom Kolben ein Gasvolumen in Richtung des Kurbelraums 124 verdrängt, sodass aufgrund der (phasenversetzten) Bewegung der mehreren vorhandenen Kolben 110, 144, 154 im Kurbelraum 124 eine Gaspulsation entsteht. Die zwischen den Zylindern liegenden Stegbereiche 107, 134, 136, 138 verursachen dabei Ventilationsverluste im Kurbelraum 124.
Um einen verbesserten Gas- und Druckaustausch zwischen den unterhalb der Zylinder 104, 106, 130, 132 liegenden Bereichen des Kurbelraums 124 zu ermöglichen, sind in den kurbelwellenzugewandten Stegbereichen 105 zwischen den Zylindern 104, 106, 130, 132 Öffnungen 108, 156, 158, 160 vorgesehen. Die Öffnungen 108, 156, 158, 160 erlauben einen direkten Gasaustausch zwischen einem unterhalb eines Zylinders 104, 106, 130, 132 liegenden Bereichs des Kurbelraums 124 und einem entsprechenden Bereich eines daneben liegenden Zylinders 104, 106, 130, 132, ohne dass ein verdrängtes Gasvolumen erst in Richtung der Kurbelwelle in den Kurbelraum 124 abströmen und sich dort unter Ventilationsverlusten ausbreiten muss.
Die Öffnung 108, 156, 158, 160 ist in dem Stegbereich 105 möglichst nah des Kolbens 110, 144, 154 angeordnet und so groß wie möglich ausgebildet. Vorliegend weist der Kolben 110, 144, 154 der Brennkraftmaschine 100 ein Kolbenhemd 116, 150 auf, welches bereichsweise zurückgezogen ausgebildet ist. In diesem zurückgezogenen Bereich 120, 162 ist die Öffnung 108, 156, 158, 160 angeordnet und ihm formmäßig – vorliegend rechteckig oder trapezförmig – angepasst. Bei einer Bewegung des Kolbens beim Betrieb der Brennkraftmaschine wird daher die Öffnung 108, 156, 158, 160 vom Kolben 110, 144, 154 auch im unteren Totpunkt nicht überstrichen.
Gemäß eines anderen, hier nicht gezeigten Ausführungsbeispiels, bei dem das Brennkraftmaschinengehäuse einen an den Stegbereich (105) anschließenden, den Kurbelraum (124) in Kammern unterteilenden Wandbereich mit einer Öffnung (108, 156, 158, 160) zum Gasaustausch zwischen den Kammern umfasst, ist erfindungsgemäß die Öffnung (108, 156, 158, 160) zumindest teilweise im Stegbereich (105) angeordnet. Dadurch kann eine geringe Bauhöhe der Brennkraftmaschine erzielt und zugleich eine Beeinträchtigung der Festigkeit der Lagerstuhlbereiche vermieden werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 648927 A1 [0003]

Claims

Gehäuse (102, 103) für eine Brennkraftmaschine (100) umfassend wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Zylinder (104, 106), einen Stegbereich (105) zwischen den Zylindern (104, 106) und einen Kurbelraum (124) unterhalb der Zylinder (104, 106), gekennzeichnet durch eine Öffnung (108) im Stegbereich (105) zwischen den Zylindern (104, 106) zum verbesserten Gasaustausch zwischen den unterhalb der Zylinder (104, 106) liegenden Bereichen des Kurbelraums (124).
Gehäuse (102, 103) für eine Brennkraftmaschine (100) umfassend wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Zylinder (104, 106), einen Stegbereich (105) zwischen den Zylindern (104, 106), einen Kurbelraum (124) unterhalb der Zylinder (104, 106) und einen an den Stegbereich (105) anschließenden, den Kurbelraum (124) in Kammern unterteilenden Wandbereich mit einer Öffnung (108) zum Gasaustausch zwischen den Kammern, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (108) zumindest teilweise im Stegbereich (105) angeordnet ist.
Gehäuse (102, 103) für eine Brennkraftmaschine (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (108) in einem von beim Betrieb der Brennkraftmaschine (100) in den Zylindern (104, 106) zwischen einem unteren und einem oberen Totpunkt oszillierenden Kolben (110) von den Kolbenringen (114) nicht überstrichenen Bereich angeordnet ist.
Brennkraftmaschine (100) mit einem Gehäuse (102, 103) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend in den Zylindern (104, 106) angeordnete Kolben (110) mit einem bereichsweise zurückgezogen ausgebildeten Kolbenhemd (116), dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (108) in einem im unteren Totpunkt vom zurückgezogen ausgebildeten Bereich (120) des Kolbenhemds (116) freigelassenen Bereich angeordnet ist.