DE102023000277A1 - Zylinderkurbelgehäuse und Brennkraftmaschine mit einem solchen Zylinderkurbelgehäuse - Google Patents

Zylinderkurbelgehäuse und Brennkraftmaschine mit einem solchen Zylinderkurbelgehäuse Download PDF

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Abstract

Zylinderkurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine, umfassend: einen Gusskörper (2) aus einem Gussmaterial, eine Zylinderbohrung (5), die entlang einer Zylinderachse (L5) in den Gusskörper (2) eingebracht ist und die von einer Zylinderlaufbahn (6) begrenzt wird, und eine Zylindereinlauffläche (11) des Gusskörpers (2), wobei die Zylinderlaufbahn (6) in die Zylindereinlauffläche (11) übergeht, wobei die Zylinderlaufbahn (6) aus dem Gussmaterial in bearbeitetem Zustand gebildet ist, und die Zylindereinlauffläche (11) aus dem Gussmaterial in unbearbeitetem Zustand gebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zylinderkurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine und eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Zylinderkurbelgehäuse.
  • Zylinderkurbelgehäuse von Brennkraftmaschinen umfassen unter anderem die Zylinder und die Kurbelwellenlagerung. Durch die Verbrennungskräfte im Zylinder, durch die Bewegung der Kolben in den Zylindern und durch die Lagerreaktionskräften in den Kurbelwellenlagern werden Zylinderkurbelgehäuse auf vielfältige Weise stark belastet. Die Zylinderkurbelgehäuse sind dementsprechend derart auszulegen, dass die aus den jeweiligen Belastungen resultierende Beanspruchung des Zylinderkurbelgehäuses reduziert wird.
  • Aus der DE 10 2010 007 224 A1 ist ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine bekannt, dass eine Zylinderbohrung in einem Zylinderblock aus Gussmaterial umfasst. Die Zylinderbohrung wird durch eine Kolbenlaufbahn begrenzt, die von einer Beschichtung auf dem Gussmaterial gebildet wird. An einem der Kurbelwelle zugeordneten Ende der Kolbenlaufbahn geht diese in eine Zylindereinlauffläche über. Auch die Zylindereinlauffläche wird von der Beschichtung auf dem Gussmaterial gebildet.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zylinderkurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine bereitzustellen, das einfach zu fertigen ist und eine reduzierte Beanspruchung aufweist. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Zylinderkurbelgehäuse bereitzustellen.
  • Zur Lösung der genannten Aufgabe wird ein Zylinderkurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen, umfassend: einen Gusskörper aus einem Gussmaterial, eine Zylinderbohrung, die entlang einer Zylinderachse in den Gusskörper eingebracht ist und die von einer Zylinderlaufbahn begrenzt wird, und eine Zylindereinlauffläche des Gusskörpers, wobei die Zylinderlaufbahn in die Zylindereinlauffläche übergeht, wobei die Zylinderlaufbahn aus dem Gussmaterial in bearbeitetem Zustand gebildet ist, und die Zylindereinlauffläche aus dem Gussmaterial in unbearbeitetem Zustand gebildet ist.
  • Das erfindungsgemäße Zylinderkurbelgehäuse weist den Vorteil auf, dass die Zylinderbohrung in einem Arbeitsschritt in den Gusskörper eingebracht werden kann, sodass die Fertigungskomplexität des Zylinderkurbelgehäuses reduziert wird, und gleichzeitig ein beanspruchungsreduziertes Ein- und Austreten eines Kolbens in die Zylinderbohrung ermöglicht wird.
  • Als Zylindereinlauffläche soll eine Fläche verstanden werden, die in eine Richtung von der Deckseite des Gusskörpers weg an die Zylinderlaufbahn anschließt, wobei diese Fläche außerhalb eines gedachten unendlichen Zylinders angeordnet ist, der koaxial zu der Zylinderachse ist und der die gleiche Grundfläche wie die Zylinderbohrung aufweist.
  • In einer möglichen Ausführungsform des Zylinderkurbelgehäuses kann die Zylindereinlauffläche eine Trichterausnehmung des Gusskörpers begrenzen, die in die Zylinderbohrung übergeht. Die Trichterausnehmung weitet sich dabei in Richtung der Zylinderachse von der Zylinderbohrung weg trichterförmig.
  • In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Zylinderkurbelgehäuses kann die Zylinderlaufbahn an einem Ende, das in die Zylindereinlauffläche übergeht, durch einen Zylinderendabschnitt des Gusskörpers gebildet sein.
  • Die Zylindereinlauffläche kann durch einen Trichterabschnitt des Gusskörpers gebildet sein. Hierbei kann der Trichterabschnitt in Richtung der Zylinderachse an den Zylinderendabschnitt anschließen.
  • Zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung um die Zylinderachse kann der Zylinderendabschnitt eine Materialdicke aufweisen, die in Richtung der Zylinderachse hin zu dem Trichterabschnitt zunimmt. Mit anderen Worten kann der Zylinderendabschnitt ein oder mehrere Hülsensegmente umfassen, deren Materialdicke in Richtung der Zylinderachse hin zu dem Trichterabschnitt zunimmt. Ein weiterer Teil des Zylinderendabschnitts kann durch einen Zylindersteg gebildet werden. Es versteht sich, dass der Zylinderendabschnitt auch vollständig hülsenförmig ausgestaltet sein kann, wobei zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung die Materialdicke Richtung der Zylinderachse hin zu dem Trichterabschnitt zunimmt.
  • Der Trichterabschnitt kann sich zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung um die Zylinderachse erstrecken. Insbesondere kann sich der Trichterabschnitt vollumfänglich um die Zylinderachse erstrecken. Der Trichterabschnitt kann auf einer von dem Zylinderendabschnitt abgewandten Seite durch eine Außenfläche begrenzt sein. Es versteht sich, dass die Zylindereinlauffläche Teil der Außenfläche des Trichterabschnitts ist. Auf der dem Zylinderendabschnitt zugewandten Seite kann der Trichterabschnitt in den Zylinderendabschnitt übergehen. Die Außenfläche des Trichterabschnitts kann insbesondere abschnittsweise konvex ausgestaltet sein. Die Außenfläche des Trichterabschnitts kann stetig und differenzierbar ausgeführt sein. Mit anderen Worten kann die Außenfläche des Trichterabschnitts kantenfrei ausgeführt sein.
  • In einer weiteren möglichen Ausführungsform kann die Zylinderlaufbahn an einer um die Zylinderachse umlaufenden Übergangskante in die Zylindereinlauffläche übergehen. Die Übergangskante und eine Zylinderlängsebene, die die Zylinderachse und insbesondere auch weitere Zylinderachsen des Zylinderkurbelgehäuse umfasst, können sich in einem ersten Schnittpunkt schneiden. Die Übergangskante und eine Zylinderquerebene, die orthogonal zu der Längsachse des Gusskörpers angeordnet ist und die Zylinderachse umfasst, können sich in einem zweiten Schnittpunkt schneiden. Die Übergangskante und die Zylinderlängsebene können sich in einem dritten Schnittpunkt schneiden, der dem ersten Schnittpunkt gegenüberliegt. Der erste Schnittpunkt und der dritte Schnittpunkt können sich insbesondere bezüglich der Zylinderbohrung diametral gegenüberliegenden.
  • Entlang der Übergangskante von dem ersten Schnittpunkt bis zu dem zweiten Schnittpunkt kann der Abstand zwischen der Übergangskante und einer Deckseite des Gusskörpers kleiner werden. Der Abstand zwischen der Übergangskante und der Deckseite des Gusskörpers kann von dem ersten Schnittpunkt bis zu dem zweiten Schnittpunkt stufenweise kleiner werden.
  • Alternativ oder in Kombination kann entlang der Übergangskante von dem zweiten Schnittpunkt bis zu dem dritten Schnittpunkt der Abstand zwischen der Übergangskante und der Deckseite des Gusskörpers größer werden. Der Abstand zwischen der Übergangskante und der Deckseite des Gusskörpers kann von dem zweiten Schnittpunkt bis zu dem dritten Schnittpunkt stufenweise größer werden.
  • Mit anderen Worten kann sich in einem Längsschnitt durch den Gusskörper die Übergangskante zwischen einer ersten Zylinderwand und einer zweiten Zylinderwand erstrecken. Als Längsschnitt soll dabei die Darstellung der Projektion in die Schnittebene verstanden werden. Es handelt sich somit um eine zweidimensionale Darstellung. In diesem Längsschnitt kann in einer Richtung parallel zu einer Längsachse des Gusskörpers der Abstand zwischen der Übergangskante und der Deckseite des Gusskörpers von der ersten Zylinderwand bis hin zu der Zylinderquerebene kleiner werden. Der Abstand zwischen der Übergangskante und der Deckseite des Gusskörpers kann von der ersten Zylinderwand bis hin zu der Zylinderquerebene stufenweise kleiner werden.
  • Alternativ oder in Kombination kann in der Richtung parallel zu der Längsachse des Gusskörpers der Abstand zwischen der Übergangskante und der Deckseite des Gusskörpers von der Zylinderquerebene bis hin zu der zweiten Zylinderwand größer werden. Der Abstand zwischen der Übergangskante und der Deckseite des Gusskörpers kann von der Zylinderquerebene bis hin zu der zweiten Zylinderwand stufenweise größer werden.
  • In dem Längsschnitt durch den Gusskörper respektive der Darstellung des Längsschnitts durch den Gusskörper kann die Übergangskante zwischen dem ersten Schnittpunkt und dem zweiten Schnittpunkt durch eine stetige und differenzierbare Funktion beschrieben sein. Anders ausgedrückt weist die Übergangskante in der zweidimensionalen Darstellung des Längsschnitts durch den Gusskörper eine knickfreie Übergangskante auf. Alternativ oder in Kombination kann in dem Längsschnitt durch den Gusskörper respektive in der Darstellung des Längsschnitts durch den Gusskörper die Übergangskante zwischen dem zweiten Schnittpunkt und dem dritten Schnittpunkt durch eine stetige und differenzierbare Funktion beschrieben sein.
  • Hieraus ergibt sich, dass in dem Längsschnitt durch den Gusskörper respektive der Darstellung des Längsschnitts durch den Gusskörper die Übergangskante zwischen dem ersten Schnittpunkt und dem dritten Schnittpunkt durch eine stetige und differenzierbare Funktion beschrieben sein kann. Mit anderen Worten kann in dem Längsschnitt durch den Gusskörper respektive der Darstellung des Längsschnitts durch den Gusskörper die Übergangskante zwischen der ersten Zylinderwand und der zweiten Zylinderwand durch eine stetige und differenzierbare Funktion beschrieben sein.
  • In dem Längsschnitt durch den Gusskörper respektive der Darstellung des Längsschnitts durch den Gusskörper kann die Übergangskante zwischen dem ersten Schnittpunkt und dem dritten Schnittpunkt bezüglich der Zylinderquerebene symmetrisch sein. Mit anderen Worten kann in dem Längsschnitt durch den Gusskörper respektive der Darstellung des Längsschnitts durch den Gusskörper die Übergangskante zwischen der ersten Zylinderwand und der zweiten Zylinderwand bezüglich der Zylinderquerebene symmetrisch sein.
  • In einer weiteren möglichen Ausführungsform kann die Zylinderbohrung in der Richtung parallel zu der Längsachse durch eine erste Zylinderwand von einer weiteren Zylinderbohrung getrennt sein. In dem Längsschnitt durch den Gusskörper ist die erste Zylinderwand somit zwischen der Zylinderbohrung und der weiteren Zylinderbohrung angeordnet. In der ersten Zylinderwand kann ein erster Entlüftungsdurchbruch angeordnet sein, der durch eine Entlüftungsdurchbruchfläche begrenzt wird. Die Zylindereinlauffläche kann stetig und kantenfrei in die Entlüftungsdurchbruchfläche der ersten Zylinderwand übergehen.
  • In einer möglichen Ausführungsform kann die Zylinderlaufbahn durch Bearbeiten einer Zunderschicht des Gussmaterials nach dem Abgießen des Gusskörpers in den Gusskörper eingebracht werden. insbesondere ist dabei denkbar, dass die Zylinderlaufbahn in die Zunderschicht gehohnt wird. Die Zunderschicht kann dabei vollständig abgetragen werden.
  • Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird zudem eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen, die ein Zylinderkurbelgehäuse nach einer zuvor beschriebenen Ausgestaltung umfasst.
  • Eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zylinderkurbelgehäuses wird nachfolgend anhand der Figurenzeichnungen erläutert. Hierin zeigt:
    • 1 eine Draufsicht auf die Ölwannenseite eines erfindungsgemäßen Zylinderkurbelgehäuses;
    • 2 eine Seitenansicht des Zylinderkurbelgehäuses aus 1;
    • 3 eine Schnittansicht der Schnittebene III - III aus 1, wobei die Schnittebene auch als Zylinderlängsebene bezeichnet werden kann;
    • 4 eine Schnittansicht der Schnittebene IV - IV aus 1, wobei die Schnittebene auch als Zylinderquerebene der ersten Zylinderbohrung bezeichnet werden kann;
    • 5 eine vergrößerte Ansicht des Details V aus 4;
    • 6 eine Schnittansicht der Schnittebene VI - VI aus 2; und
    • 7 eine perspektivische Darstellung des in der Schnittebene VI - VI aus 2 geschnittenen Zylinderkurbelgehäuses, wobei nur die erste Zylinderbohrung vollständig dargestellt ist.
  • In den 1 bis 7, die nachfolgend gemeinsam beschrieben werden, ist ein erfindungsgemäßes Zylinderkurbelgehäuse 1 für eine Brennkraftmaschine dargestellt. Das Zylinderkurbelgehäuse 1 umfasst einen Gusskörper 2 mit einer Deckseite 3 und einer Ölwannenseite 4. Auf der Deckseite 3 ist das Zylinderkurbelgehäuse 1 mit einem nicht dargestellten Zylinderkopf verbindbar. Auf der Ölwannenseite 4 ist das Zylinderkurbelgehäuse 1 mit Lagerdeckeln und einer nicht dargestellten Ölwanne verbindbar.
  • In den Gusskörper 2 sind eine erste Zylinderbohrung 5, eine zweite Zylinderbohrung 5', eine dritte Zylinderbohrung 5" und eine vierte Zylinderbohrung 5''' eingebracht. Die vier Zylinderbohrungen 5, 5', 5'', 5''' erstrecken sich jeweils entlang einer geraden Zylinderachse L5, L5', L5'', L5''' und weisen jeweils eine kreisförmige Grundfläche auf. Die Zylinderachsen L5, L5`, L5'', L5''' der vier Zylinderbohrungen 5, 5', 5'', 5'' liegen alle in einer gemeinsamen Zylinderlängsebene EL. Insofern ist das dargestellte Zylinderkurbelgehäuse für eine Reihen-Vierzylinder-Brennkraftmaschine vorgesehen.
  • Jeweils zwei der Zylinderbohrungen sind durch eine Zylinderwand 13 voneinander getrennt. Die Zylinderwände 13 können auch als Zylinderstege bezeichnet werden. Die erste Zylinderbohrung 5 und die vierte Zylinderbohrung 5''' werden an den Außenseiten des Gusskörpers 2 durch weitere Zylinderwände 13' begrenzt. Die Zylinderwände 13; 13' erstrecken sich dabei im Wesentlichen senkrecht zu der Zylinderlängsebene EL. Die Zylinderwände 13; 13' verlaufen in einer Richtung parallel zu der Zylinderachse L5 von der Deckseite 3 des Gusskörpers 2 bis hin zu einem Ende, das als Lagerstuhl zur Aufnahme der Kurbelwellenlagerung und der Lagerdeckel ausgestaltet ist.
  • Die vier Zylinderbohrungen 5, 5', 5'', 5''' sind im Wesentlichen gleich ausgeführt, sodass deren Ausgestaltung nachfolgend gemeinsam anhand der Beschreibung der ersten Zylinderbohrung 5 erfolgt.
  • Die erste Zylinderbohrungen 5 tritt an einem Ende durch die Deckseite 3 des Gusskörpers 2 hindurch. An einem gegenüberliegenden Ende öffnet sich die erste Zylinderbohrung 5 in Richtung eines Kurbelraumes, in dem eine Kurbelwelle aufgenommen werden kann.
  • Die erste Zylinderbohrung 5 wird von einer Zylinderlaufbahn 6 begrenzt. Auf der Zylinderlaufbahn 6 kann in bekannter Weise ein Kolben der Brennkraftmaschine bei der Bewegung entlang der Zylinderachse L5 laufen. Die Zylinderlaufbahn 6 wird dabei aus dem Gussmaterial des Gusskörpers 2 in bearbeitetem Zustand gebildet. Hierzu wird die Zylinderlaufbahn 6 durch Bearbeiten einer Zunderschicht des Gussmaterials nach dem Abgießen des Gusskörpers 2 in diesen eingebracht. Hierbei wird die Zylinderlaufbahn 6 in die Zunderschicht gehöhnt und die Zunderschicht vollständig abgetragen. Grundsätzlich ist dabei aber auch denkbar, dass die zu der Schicht nur teilweise abgetragen wird.
  • Die erste Zylinderbohrung 5 geht in eine Trichterausnehmung 8 des Gusskörpers 2 über. Die Trichterausnehmung 8 weitet sich in Richtung der Zylinderachse L5 von der Zylinderbohrung weg in Form eines Trichters. Die Trichterausnehmung 8 ist dabei so ausgestaltet, dass bei der Bewegung des Kolbens in Richtung unterem Totpunkt verschleißarm in Abschnitten aus der ersten Zylinderbohrung 5 heraus und bei der Bewegung des Kolbens in Richtung oberen Totpunkt wieder verschleißarm hineingeführt werden kann.
  • Die Trichterausnehmung 8 wird dabei durch eine Zylindereinlauffläche 11 begrenzt, die an einer Übergangskante 12 in die Zylinderlaufbahn 6 übergeht. Die Zylindereinlauffläche 11 ist dabei vollständig außerhalb eines gedachten unendlichen Zylinders angeordnet, der sich entlang der Zylinderachse L5 erstreckt und die gleiche Grundfläche wie die erste Zylinderbohrung 5 aufweist. Die Zylindereinlauffläche 11 ist aus dem Gussmaterial des Gusskörpers 2 in unbearbeitetem Zustand gebildet.
  • Die Zylinderlaufbahn 6 ist an einem Ende, das in die Zylindereinlauffläche 11 übergeht, durch einen Zylinderendabschnitt 7 des Gusskörpers 2 gebildet. Die Zylindereinlauffläche 11 ist durch einen Trichterabschnitt 9 des Gusskörpers 2 gebildet, der in Richtung der Zylinderachse L5 an den Zylinderendabschnitt 7 anschließt. Zur Verdeutlichung ist in 5 eine gestrichelte Linie zur Abgrenzung des Zylinderendabschnitts 7 von dem Trichterabschnitt 9 eingezeichnet. Die Lage des Übergangs zwischen Zylinderendabschnitt 7 und Trichterabschnitt 9 ist über den Umfang der Übergangskante 12 veränderlich ausgestaltet. Die Darstellung der 5 bezieht sich somit konkret auf die Schnittebene IV - IV aus 1.
  • Der Zylinderendabschnitt 7 des Gusskörpers 2 umfasst zwei ringsegmentförmig Abschnitte, die jeweils in die Zylinderwände 13, 13' übergehen. Es versteht sich, dass der Zylinderendabschnitt 7 des Gusskörpers 2 auch als kreisringförmige Hülse ausgestaltet sein kann.
  • In den Bereichen der zwei ringsegmentförmigen Abschnitte weist der Zylinderendabschnitt 7 in Richtung der Zylinderachse L5 hin zu dem Trichterabschnitt 9 eine zunehmende Materialdicke B auf. Im vorliegenden Fall nimmt die Materialdicke B linear zu. Es ist allerdings auch vorstellbar, dass die Materialdicke B einen von linear abweichenden Verlauf annimmt. Durch die zunehmende Materialdicke B kann der Zylinderendabschnitt 7 spannungsreduziert an den Trichterabschnitt 9 gießtechnisch angebunden werden und es kann gleichzeitig Material zur Gewichtsoptimierung eingespart werden.
  • Der Trichterabschnitt 9 weist auf einer von dem Zylinderendabschnitt 7 abgewandten Seite eine Außenfläche 10 auf. Die Außenfläche 10 des Trichterabschnitts 9 ist vorliegend kantenfrei ausgestaltet. Mit anderen Worten ist die Außenfläche 10 Trichterabschnitts 9 stetig und differenzierbar ausgestaltet. Im Bereich der ringsegmentförmigen Abschnitte des Zylinderendabschnitts 7 ist die Außenfläche 10 in einem Querschnitt durch den Gusskörper 2, wie in 3 dargestellt, konvex ausgestaltet. Durch die konvexe und kantenfreie Ausgestaltung des Trichterabschnitts 9 kann dieser gießtechnisch spannungsoptimiert an den Zylinderendabschnitt 7 angebunden werden. Wie insbesondere in 4 zu erkennen ist, ist die Zylindereinlauffläche 11 eine Teilfläche der Außenfläche 10 des Trichterabschnitts 9.
  • Die Übergangskante 12, an der die Zylinderlaufbahn 6 in die Zylindereinlauffläche 11 übergeht, ist um die Zylinderachse L5 geschlossen umlaufend angeordnet. Die Übergangskante 12 wird von der Zylinderlängsebene EL in einem ersten gedachten Schnittpunkt 16 und einem dritten gedachten Schnittpunkt 16' geschnitten. Zudem wird die Übergangskante 12 durch eine Zylinderquerebene EQ, die orthogonal zu der Längsachse L2 des Gusskörpers 2 respektive orthogonal zu der Zylinderlängsebene EL angeordnet ist und die Zylinderachse L5 der ersten Zylinderbohrung 5 umfasst, in einem zweiten gedachten Schnittpunkt 17 und einem vierten gedachten Schnittpunkt 17' geschnitten.
  • Wie insbesondere aus der Zusammenschau der 6 mit 3 zu erkennen ist, wird entlang der Übergangskante 12 von dem ersten Schnittpunkt 16 bis zu dem zweiten Schnittpunkt 17 der Abstand zwischen der Übergangskante 12 und einer Deckseite 3 des Gusskörpers 2 kleiner und von dem zweiten Schnittpunkt 17 bis zu dem dritten Schnittpunkt 16' wird der Abstand zwischen der Übergangskante 12 und der Deckseite 3 des Gusskörpers 2 wieder größer. Durch diese Ausgestaltung wird im Bereich der Zylinderquerebene EQ in der Zylinderlaufbahn 6 eine Ausnehmung gebildet, in der ein dem jeweiligen Kolben zugehöriger Pleuel ein- und ausschwenken kann, während gleichzeitig die effektive Länge der Zylinderlaufbahn 6 erhöht wird, auf der der Kolben zwischen der Deckseite 3 des Gusskörpers 2 und der Übergangskante 12 laufen kann. Hierdurch kann die Neigung zum Verkippen des Kolbens im Bereich des unteren Totpunkts der Kolbenbewegung reduziert werden. Dies wiederum führte zu einem verminderten Verschleiß an dem Kolben und der Zylinderlaufbahn 6.
  • Wie sich insbesondere aus 3 ergibt, wird der Abstand zwischen Übergangskante 12 und Deckseite 3 des Gusskörpers 2 von dem ersten Schnittpunkt 16 bis zu dem zweiten Schnittpunkt 17 stufenweise kleiner und von dem zweiten Schnittpunkt 17 bis zu dem dritten Schnittpunkt 16' stufenweise wieder größer.
  • In einer Darstellung eines Schnittes entlang der Zylinderlängsebene EL durch den Gusskörper 2, wie in 3 dargestellt, ist die Übergangskante 12 jeweils zwischen dem ersten Schnittpunkt 16 und dem zweiten Schnittpunkt 17 sowie zwischen dem zweiten Schnittpunkt 17 und dem dritten Schnittpunkt 16' durch eine stetige und differenzierbare Funktion beschrieben. Mit anderen Worten ist die Übergangskante 12 in den beiden Bereichen jeweils knickfrei ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung trifft der Kolben beim Eintauchen in die erste Zylinderbohrung 5 auf keine scharfen Kanten, sodass insbesondere in verkippten Zuständen des Kolbens der Verschleiß an Kolben und erster Zylinderbohrung 5 reduziert werden.
  • In der Darstellung eines Schnittes entlang der Zylinderlängsebene EL durch den Gusskörper 2, wie in 3 dargestellt, ist die Übergangskante 12 zwischen dem ersten Schnittpunkt 16 und dem dritten Schnittpunkt 16' bezüglich der Zylinderquerebene EQ symmetrisch. Hierdurch ergibt sich ein im Wesentlichen V-förmiger Verlauf der Übergangskante 12 zwischen der Zylinderwand 13 und der Zylinderwand 13'. Der Zylinderendabschnitt 7 weist daher für die beiden Zylinderwände 13, 13' eine erhöhte Stützwirkung auf, sodass die Beanspruchung aufgrund von Lagerkräften, die auf die jeweiligen Lagerstühle der beiden Zylinderwände 13, 13' einwirken, reduziert werden kann.
  • In der Zylinderwand 13 ist ein erster Entlüftungsdurchbruch 14 angeordnet, der durch eine Entlüftungsdurchbruchfläche 15 begrenzt wird. Der Entlüftungsdurchbruch 14 dient dabei dem Druckausgleich zwischen dem ersten Zylinder und dem zweiten Zylinder. Die Zylindereinlauffläche 11 geht stetig und kantenfrei in die Entlüftungsdurchbruchfläche 15 der ersten Zylinderwand 13 über. In der Zylinderwand 13' ist ein zweiter Entlüftungsdurchbruch 14' angeordnet, der durch eine Entlüftungsdurchbruchfläche 15' begrenzt wird. Die Zylindereinlauffläche 11 geht stetig und kantenfrei in die Entlüftungsdurchbruchfläche 15' der Zylinderwand 13' über. Durch diese Ausgestaltung wird die Kerbwirkung im Bereich der Anbindung des Zylinderendabschnitts 7 an die Zylinderwände 13, 13' verringert, sodass die lokale Beanspruchung reduziert wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Zylinderkurbelgehäuse
    2
    Gusskörper
    3
    Deckseite
    4
    Ölwannenseite
    5
    Zylinderbohrung
    6
    Zylinderlaufbahn
    7
    Zylinderendabschnitt
    8
    Trichterausnehmung
    9
    Trichterabschnitt
    10
    Außenfläche
    11
    Zylindereinlauffläche
    12
    Übergangskante
    13
    Zylinderwand
    14
    Entlüftungsdurchbruch
    15
    Entlüftungsdurchbruchfläche
    16
    Schnittpunkt
    17
    Schnittpunkt
    B
    Materialdicke
    EL
    Zylinderlängsebene
    EQ
    Zylinderquerebene
    L2
    Längsachse
    L5
    Zylinderachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010007224 A1 [0003]

Claims (15)

  1. Zylinderkurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine, umfassend: einen Gusskörper (2) aus einem Gussmaterial, eine Zylinderbohrung (5), die entlang einer Zylinderachse (L5) in den Gusskörper (2) eingebracht ist und die von einer Zylinderlaufbahn (6) begrenzt wird, und eine Zylindereinlauffläche (11) des Gusskörpers (2), wobei die Zylinderlaufbahn (6) in die Zylindereinlauffläche (11) übergeht, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlaufbahn (6) aus dem Gussmaterial in bearbeitetem Zustand gebildet ist, und dass die Zylindereinlauffläche (11) aus dem Gussmaterial in unbearbeitetem Zustand gebildet ist.
  2. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylindereinlauffläche (11) eine Trichterausnehmung (8) des Gusskörpers (2) begrenzt, die in die Zylinderbohrung (5) übergeht und die sich in Richtung der Zylinderachse (L5) von der Zylinderbohrung (5) weg trichterförmig weitet.
  3. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlaufbahn (6) an einem Ende, das in die Zylindereinlauffläche (11) übergeht, durch einen Zylinderendabschnitt (7) des Gusskörpers (2) gebildet ist, und dass die Zylindereinlauffläche (11) durch einen Trichterabschnitt (9) des Gusskörpers (2) gebildet ist, wobei der Trichterabschnitt (9) in Richtung der Zylinderachse (L5) an den Zylinderendabschnitt (7) anschließt.
  4. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung um die Zylinderachse (L5) eine Materialdicke (B) des Zylinderendabschnitts (7) in Richtung der Zylinderachse (L5) hin zu dem Trichterabschnitt (9) zunimmt.
  5. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Trichterabschnitt (9) auf einer von dem Zylinderendabschnitt (7) abgewandten Seite durch eine Außenfläche (10) begrenzt ist, wobei die Außenfläche (10) des Trichterabschnitts (9) insbesondere abschnittsweise konvex ausgestaltet ist.
  6. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlaufbahn (6) an einer um die Zylinderachse (L5) umlaufenden Übergangskante (12) in die Zylindereinlauffläche (11) übergeht.
  7. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Übergangskante (12) und eine Zylinderlängsebene (EL), die die Zylinderachse (L5) umfasst, in einem ersten Schnittpunkt (16) schneiden, dass sich die Übergangskante (12) und eine Zylinderquerebene (EQ), die orthogonal zu der Längsachse (L2) des Gusskörpers (2) angeordnet ist und die Zylinderachse (L5) umfasst, in einem zweiten Schnittpunkt (17) schneiden, und dass sich die Übergangskante (12) und die Zylinderlängsebene (EL) in einem dritten Schnittpunkt (16') schneiden, der dem ersten Schnittpunkt (16) gegenüberliegt, wobei entlang der Übergangskante (12) von dem ersten Schnittpunkt (16) bis zu dem zweiten Schnittpunkt (17) der Abstand zwischen der Übergangskante (12) und einer Deckseite (3) des Gusskörpers (2) kleiner wird, und/oder wobei entlang der Übergangskante (12) von dem zweiten Schnittpunkt (17) bis zu dem dritten Schnittpunkt (16') der Abstand zwischen der Übergangskante (12) und der Deckseite (3) des Gusskörpers (2) größer wird.
  8. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Übergangskante (12) und der Deckseite (3) des Gusskörpers (2) von dem ersten Schnittpunkt (16) bis zu dem zweiten Schnittpunkt (17) stufenweise kleiner wird.
  9. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Übergangskante (12) von der Deckseite (3) des Gusskörpers (2) von dem zweiten Schnittpunkt (17) bis zu dem dritten Schnittpunkt (16') stufenweise größer wird.
  10. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Längsschnitt durch den Gusskörper (2) die Übergangskante (12) zwischen dem ersten Schnittpunkt (16) und dem zweiten Schnittpunkt (17) durch eine stetige und differenzierbare Funktion beschrieben ist, und/oder dass in einem Längsschnitt durch den Gusskörper (2) die Übergangskante (12) zwischen dem zweiten Schnittpunkt (17) und dem dritten Schnittpunkt (16') durch eine stetige und differenzierbare Funktion beschrieben ist.
  11. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Längsschnitt durch den Gusskörper (2) die Übergangskante (12) zwischen dem ersten Schnittpunkt (16) und dem dritten Schnittpunkt (16') bezüglich der Zylinderquerebene (EQ) symmetrisch ist.
  12. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Richtung parallel zu der Längsachse (L2) eine erste Zylinderwand (13) die Zylinderbohrung (5) von einer weiteren Zylinderbohrung (5') trennt, wobei in der ersten Zylinderwand (13) ein erster Entlüftungsdurchbruch (14) angeordnet ist, der durch eine Entlüftungsdurchbruchfläche (15) begrenzt wird, und wobei die Zylindereinlauffläche (11) stetig und kantenfrei in die Entlüftungsdurchbruchfläche (15) der ersten Zylinderwand (13) übergeht.
  13. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Zylinderwand (13) eine zweite Zylinderwand (13') gegenüberliegt, wobei ein zweiter Entlüftungsdurchbruch (14') in der zweiten Zylinderwand (13') angeordnet ist, der durch eine Entlüftungsdurchbruchfläche (15') begrenzt wird, wobei die Zylindereinlauffläche (11) stetig und kantenfrei in die Entlüftungsdurchbruchfläche (15') der zweiten Zylinderwand (13') übergeht.
  14. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlaufbahn (6) durch Bearbeiten einer Zunderschicht des Gussmaterials nach dem Abgießen des Gusskörpers (2) in den Gusskörper (2) eingebracht wird.
  15. Brennkraftmaschine, umfassend: ein Zylinderkurbelgehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
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