DE102014009017A1

DE102014009017A1 - Internal combustion engine with at least one sliding bearing

Info

Publication number: DE102014009017A1
Application number: DE102014009017.5A
Authority: DE
Inventors: Torsten Eder; Ulrich Holtmann
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-06-17
Filing date: 2014-06-17
Publication date: 2015-12-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (10a; 10b) mit zumindest einem Gleitlager (11a; 11b), das zumindest eine Lagerschale (12a; 12b) mit einer parallel zu einer für eine Kurbelwelle (18a; 18b) vorgesehenen Rotationsachse (19a; 19b) orientierten Axialerstreckung und mit einer Lauffläche (14a; 14b), die zur radialen Führung der Kurbelwelle (18a; 18b) vorgesehen ist, aufweist, wobei eine Axialerstreckung (15a; 15b) der Lauffläche (14a; 14b) höchstens 90 Prozent einer Axialerstreckung (13a; 13b) der Lagerschale (12a; 12b) beträgt.The invention relates to an internal combustion engine (10a, 10b) having at least one sliding bearing (11a, 11b) which has at least one bearing shell (12a, 12b) oriented parallel to a rotational axis (19a, 19b) provided for a crankshaft (18a, 18b) Axial extent and with a running surface (14a, 14b), which is provided for the radial guidance of the crankshaft (18a, 18b), wherein an axial extent (15a, 15b) of the running surface (14a, 14b) at most 90 percent of an axial extent (13a; 13b) of the bearing shell (12a, 12b) amounts to.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Gleitlager.The invention relates to an internal combustion engine with at least one sliding bearing.

Aus der DE 10 2007 055 005 A1 ist bereits eine Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwellenlagerung, die zumindest ein Gleitlager aufweist, das zumindest eine Lagerschale umfasst, die eine parallel zu einer für eine Kurbelwelle vorgesehenen Rotationsachse orientierte Axialerstreckung aufweist, die zumindest eine Lauffläche zur radialen Führung einer Kurbelwelle ausbildet, die eine Axialerstreckung aufweist, die gleich groß ist wie die Axialerstreckung der Lagerschale.From the DE 10 2007 055 005 A1 is already an internal combustion engine with a crankshaft bearing having at least one sliding bearing, which comprises at least one bearing shell, which has an axial extension oriented parallel to a crankshaft provided for axial axis, which forms at least one tread for radial guidance of a crankshaft having an axial extension, which is the same size as the axial extent of the bearing shell.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Kostensenkung bei Serienfertigung von hubraumverschiedenen Brennkraftmaschinen einer gleichen Maschinenserie zu erzielen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of achieving a cost reduction in mass production of different engine displacement engine of the same machine series. It is achieved by an embodiment according to the invention according to claim 1. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschine mit zumindest einem Gleitlager, das zumindest eine Lagerschale mit einer parallel zu einer für eine Kurbelwelle vorgesehenen Rotationsachse orientierten Axialerstreckung und mit einer Lauffläche, die zur radialen Führung der Kurbelwelle vorgesehen ist, aufweist.The invention relates to an internal combustion engine having at least one sliding bearing, which has at least one bearing shell with an axial extension oriented parallel to a rotation axis provided for a crankshaft and with a running surface which is provided for the radial guidance of the crankshaft.

Es wird vorgeschlagen, dass eine Axialerstreckung der Lauffläche höchstens 90 Prozent einer Axialerstreckung der Lagerschale beträgt. Dadurch kann insbesondere eine Reibung an dem Gleitlager reduziert werden. Insbesondere kann über eine Variation eines Verhältnisses von der Axialerstreckung der Lauffläche zu der Axialerstreckung der Lagerschale die Lauffläche an einen Durchmesser der Kurbelwelle angepasst werden, ohne sonstige Abmessungen der Lagerschale verändern zu müssen. Insbesondere kann bei einer Serie von ähnlich ausgeführten Brennkraftmaschinen, die sich in einem jeweiligen Hubraum und entsprechend einem Durchmesser der Kurbelwelle unterscheiden, eine Axialerstreckung der Lauffläche an den Durchmesser der Kurbelwelle angepasst und gleichzeitig eine Axialerstreckung der Lagerschale beibehalten werden. Dadurch können ein Lagerstuhl und ein Lagerdeckel bei Brennkraftmaschinen mit unterschiedlichen Hubräumen gleich ausgeführt werden, wodurch eine Anzahl von identisch ausgeführten Bauteilen bei Brennkraftmaschinen mit unterschiedlichen Hubräumen erhöht werden kann. Dadurch kann eine Vereinheitlichung von Bauteilen innerhalb einer Serie hubraumverschiedener, aber ansonsten ähnlich ausgeführter Brennkraftmaschinen erreicht werden. Dadurch können Kosten für eine Fertigung der Serie hubraumverschiedener, aber ansonsten ähnlich ausgeführter Brennkraftmaschinen verringert werden.It is proposed that an axial extent of the tread is at most 90 percent of an axial extent of the bearing shell. As a result, in particular a friction on the sliding bearing can be reduced. In particular, can be adapted to a diameter of the crankshaft via a variation of a ratio of the axial extent of the tread to the axial extent of the bearing shell, without having to change other dimensions of the bearing shell. In particular, in a series of similarly designed internal combustion engines, which differ in a respective displacement and corresponding to a diameter of the crankshaft, an axial extent of the tread adapted to the diameter of the crankshaft and at the same time maintaining an axial extension of the bearing shell. As a result, a bearing block and a bearing cap can be made equal in internal combustion engines with different displacements, whereby a number of identically designed components can be increased in internal combustion engines with different displacements. As a result, a standardization of components within a series displacement different, but otherwise similar engine running can be achieved. As a result, costs for production of the series displacement different, but otherwise similar running internal combustion engines can be reduced.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Axialerstreckung der Lauffläche zumindest 60 Prozent der Axialerstreckung der Lagerschale beträgt.Furthermore, it is proposed that the axial extent of the tread is at least 60 percent of the axial extent of the bearing shell.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Axialerstreckung der Lauffläche zwischen 85 Prozent und 65 Prozent der Axialerstreckung der Lagerschale beträgt.Furthermore, it is proposed that the axial extent of the tread is between 85 percent and 65 percent of the axial extent of the bearing shell.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Gleitlager zumindest zwei Axiallagerscheiben zu einer Festlegung einer axialen Position mit einem Axialabstand aufweist, der einer Axialerstreckung der Lagerschale entspricht. Dadurch kann eine axiale Lagerung der Kurbelwelle erreicht werden. Insbesondere kann bei der Serie hubraumverschiedener, aber ansonsten ähnlich ausgeführter Brennkraftmaschinen eine Beibehaltung einer Position der Axiallagerscheiben bei Anpassung von Abmessungen der Lauffläche erreicht werden, wodurch eine Anzahl von identisch ausgeführten Bauteilen bei Brennkraftmaschinen mit unterschiedlichen Hubräumen erhöht werden kann. Unter „Axiallagerscheiben” sollen in diesem Zusammenhang insbesondere Scheiben zur Festlegung einer axialen Position verstanden werden, die sich in eine von der Lauffläche abgewandte Richtung erstrecken. Die Axiallagerscheiben werden zur Festlegung der Axialposition in dazu vorgesehene Aufnahmen eingelegt, die in dem Lagerdeckel beziehungsweise dem Lagerstuhl ausgeführt sind.It is also proposed that the slide bearing has at least two thrust washers for a determination of an axial position with an axial distance corresponding to an axial extension of the bearing shell. As a result, an axial bearing of the crankshaft can be achieved. In particular, in the series displacement different, but otherwise similar running internal combustion engines maintaining a position of the thrust washers can be achieved when adjusting dimensions of the tread, whereby a number of identically designed components can be increased in internal combustion engines with different displacements. In this context, "axial bearing washers" are to be understood in particular as disks for fixing an axial position, which extend in a direction away from the running surface. The Axiallagerscheiben are inserted to determine the axial position in the provided recordings, which are executed in the bearing cap or the bearing block.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, two embodiments of the invention are shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Gleitlager, das als Radial-Axial-Lager mit Axiallagerscheiben zur axialen Festlegung ausgeführt ist, 1 a schematic plan view of an inventive slide bearing, which is designed as a radial-axial bearing with thrust washers for axial fixing,

2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Gleitlagers und 2 a side view of the sliding bearing according to the invention and

3 eine alternative Ausführung eines Gleitlagers, welches als reines Radiallager ausgeführt ist. 3 an alternative embodiment of a plain bearing, which is designed as a pure radial bearing.

Die 1 und 2 zeigen einen Ausschnitt aus einer Brennkraftmaschine 10a mit einem Gleitlager 11a, das zumindest eine Lagerschale 12a mit einer parallel zu einer für eine Kurbelwelle 18a vorgesehenen Rotationsachse 19a orientierten Axialerstreckung 13a und mit einer Lauffläche 14a, die zur radialen Führung der Kurbelwelle 18a vorgesehen ist, aufweist. Die Lauffläche 14a ist auf einer Oberfläche der Lagerschale 12a angeordnet. Die Kurbelwelle 18a überträgt eine Antriebskraft von einem Zylinder der Brennkraftmaschine 10a auf ein Getriebe.The 1 and 2 show a section of an internal combustion engine 10a with a plain bearing 11a that at least a bearing shell 12a With one parallel to one for a crankshaft 18a provided rotation axis 19a oriented axial extent 13a and with a tread 14a , for radial guidance of the crankshaft 18a is provided has. The tread 14a is on a surface of the bearing shell 12a arranged. The crankshaft 18a transmits a driving force from a cylinder of the internal combustion engine 10a on a gearbox.

Das Gleitlager 11a besteht aus zwei Halbschalen, von denen in 1 und 2 lediglich eine von der Lagerschale 12a gebildete erste Halbschale dargestellt ist. Eine zweite Halbschale ist identisch zu der ersten Halbschale ausgeführt. Die beiden Halbschalen werden bei Montage des Gleitlagers 11a aufeinander gesetzt und miteinander verschraubt. Die Lagerschale 12a des Gleitlagers 11a weist eine Axialerstreckung 13a von zwanzig Millimetern auf.The plain bearing 11a consists of two half shells, of which in 1 and 2 only one of the bearing shell 12a formed first half-shell is shown. A second half-shell is identical to the first half-shell. The two half-shells become during assembly of the plain bearing 11a put on each other and screwed together. The bearing shell 12a of the plain bearing 11a has an axial extension 13a of twenty millimeters up.

Eine Axialerstreckung 15a der Lauffläche 14a beträgt sechzehn Millimeter. Die Axialerstreckung 15a der Lauffläche 14a beträgt somit 80 Prozent der Axialerstreckung 13a der Lagerschale 12a. Dadurch wird eine Reduktion von Reibungsverlusten zwischen der Lauffläche 14a und der Kurbelwelle 18a im Vergleich zu einer Ausführung eines Gleitlagers 11a, bei dem die Lauffläche 14a und die Lagerschale 12a gleiche Axialerstreckungen 13a, 15a aufweisen, erreicht.An axial extension 15a the tread 14a is sixteen millimeters. The axial extension 15a the tread 14a is thus 80 percent of the axial extent 13a the bearing shell 12a , This results in a reduction of friction losses between the tread 14a and the crankshaft 18a compared to an embodiment of a sliding bearing 11a in which the tread 14a and the bearing shell 12a same axial extensions 13a . 15a have achieved.

In einer alternativen Ausgestaltung für eine Brennkraftmaschine 10a mit einem geringeren Hubraum und einer Kurbelwelle 18a mit einem entsprechend geringeren Durchmesser kann eine Axialerstreckung 13a weiterhin zwanzig Millimetern und eine Axialerstreckung 15a der Lauffläche 14a beispielsweise vierzehn Millimeter betragen, so dass die Axialerstreckung 15a der Lauffläche 14a somit 70 Prozent der Axialerstreckung 13a der Lagerschale 12a beträgt. Dadurch bleiben weitere äußere Abmessungen der Lagerschale 12a ungeändert und ein Aufnahmebereich für die Lagerschale 12a der Brennkraftmaschine 10a mit geringerem Hubraum bleibt in seinen Abmessungen ungeändert. Dadurch wird eine Vereinheitlichung von Bauteilen innerhalb einer Serie von ähnlich ausgeführten Brennkraftmaschinen 10a, die sich in einem jeweiligen Hubraum und entsprechend dem Durchmesser der Kurbelwelle 18a unterscheiden, erreicht.In an alternative embodiment for an internal combustion engine 10a with a smaller displacement and a crankshaft 18a with a correspondingly smaller diameter can be an axial extension 13a still twenty millimeters and an axial extent 15a the tread 14a for example, fourteen millimeters, so that the axial extent 15a the tread 14a thus 70 percent of the axial extent 13a the bearing shell 12a is. This leaves further outer dimensions of the bearing shell 12a unchanged and a receiving area for the bearing shell 12a the internal combustion engine 10a with less displacement remains unchanged in its dimensions. This will be a standardization of components within a series of similarly engine running 10a , which are in a respective displacement and according to the diameter of the crankshaft 18a distinguish, reached.

Innerhalb der Serie von ähnlich ausgeführten Brennkraftmaschinen 10a, die sich in dem jeweiligen Hubraum unterscheiden, beträgt die Axialerstreckung 15a der Lauffläche 14a zumindest 60 Prozent der Axialerstreckung 13a der Lagerschale 12a. Innerhalb der Serie von ähnlich ausgeführten Brennkraftmaschinen 10a, die sich in dem jeweiligen Hubraum unterscheiden, beträgt die Axialerstreckung 15a der Lauffläche 14a zwischen 85 Prozent und 65 Prozent der Axialerstreckung 13 der Lagerschale 12a.Within the series of similarly designed internal combustion engines 10a , which differ in the respective displacement, is the axial extent 15a the tread 14a at least 60 percent of the axial extent 13a the bearing shell 12a , Within the series of similarly designed internal combustion engines 10a , which differ in the respective displacement, is the axial extent 15a the tread 14a between 85 percent and 65 percent of the axial extent 13 the bearing shell 12a ,

Das Gleitlager 11a weist zudem zwei Axiallagerscheiben 16a zu einer Festlegung einer axialen Position auf. Die zwei Axiallagerscheiben 16a weisen einen Axialabstand 17a von zwanzig Millimetern, der einer Axialerstreckung 13a der Lagerschale 12a entspricht, auf. Die Axiallagerscheiben 16a sind auf einer der Lauffläche 14a abgewandten Seite der Lagerschale 12a seitlich an die Lagerschale 12a mittels Clipverbindungen befestigt.The plain bearing 11a also has two thrust washers 16a to a determination of an axial position. The two thrust washers 16a have an axial distance 17a of twenty millimeters, of an axial extent 13a the bearing shell 12a corresponds, on. The thrust washers 16a are on one of the tread 14a opposite side of the bearing shell 12a on the side of the bearing shell 12a attached by means of clip connections.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zu einer Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe „a” in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der 1 und 2 durch den Buchstaben „b” in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 3 ersetzt. Die Figurenbeschreibung der 3 beschränkt sich im Wesentlichen auf Unterschiede zu den 1 und 2. Bezüglich gleich bleibender Elemente wird grundsätzlich auch auf die Figurenbeschreibung zu den 1 und 2 verwiesen. 3 shows a further embodiment of the invention. For a distinction of the embodiments, the letter "a" in the reference numerals of the embodiment in the 1 and 2 by the letter "b" in the reference numerals of the embodiment of 3 replaced. The description of the figure 3 is essentially limited to differences to the 1 and 2 , With regard to elements which remain the same, the description of the figures also refers in principle to FIGS 1 and 2 directed.

In dem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Gleitlager 11b als reines Axiallager ausgeführt. Eine Lagerschale 12b des Gleitlagers 11b weist eine Axialerstreckung 13b von zwanzig Millimetern auf. Eine Axialerstreckung 15b einer Lauffläche 14b des Gleitlagers 11b beträgt sechzehn Millimeter. Somit beträgt auch in diesem Ausführungsbeispiel die Axialerstreckung 15b der Lauffläche 14b 80 Prozent der Axialerstreckung 13b der Lagerschale 12b.In the further embodiment, the sliding bearing 11b executed as a pure thrust bearing. A bearing shell 12b of the plain bearing 11b has an axial extension 13b of twenty millimeters up. An axial extension 15b a tread 14b of the plain bearing 11b is sixteen millimeters. Thus, in this embodiment, the axial extent 15b the tread 14b 80 percent of the axial extent 13b the bearing shell 12b ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: BrennkraftmaschineInternal combustion engine
1111: Gleitlagerbearings
1212: Lagerschalebearing shell
1313: Axialerstreckungaxial
1414: Laufflächetread
1515: Axialerstreckungaxial
1616: Axiallagerscheibeaxial bearing
1717: Axialerstreckungaxial
1818: Kurbelwellecrankshaft
1919: Rotationsachseaxis of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007055005 A1 [0002]

Claims

Internal combustion engine with at least one plain bearing ( 11a ; 11b ), the at least one bearing shell ( 12a ; 12b ) with a parallel to one for a crankshaft ( 18a ; 18b ) provided rotation axis ( 19a ; 19b ) oriented axial extension and with a tread ( 14a ; 14b ), for radial guidance of the crankshaft ( 18a ; 18b ), characterized in that an axial extension ( 15a ; 15b ) of the tread ( 14a ; 14b ) not more than 90% of an axial extent ( 13a ; 13b ) of the bearing shell ( 12a ; 12b ) is.

Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the axial extent ( 15a ; 15b ) of the tread ( 14a ; 14b ) at least 60 percent of the axial extent ( 13a ; 13b ) of the bearing shell ( 12a ; 12b ) is.

Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the axial extent ( 15a ; 15b ) of the tread ( 14a ; 14b ) between 85 percent and 65 percent of the axial extent ( 13a ; 13b ) of the bearing shell ( 12a ; 12b ) is.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the sliding bearing ( 11a ) at least two thrust washers ( 16a ) to a definition of an axial position with an axial distance ( 17a ) having an axial extent ( 13a ) of the bearing shell ( 12a ) corresponds.