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Für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen bestimmter Zylinderblock Die
Erfindung betrifft einen für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen bestimmten Zylinderblock
rechteckiger Kastenform, dessen Bodenwand zylindrische Öffnungen zur Aufnahme eingesetzter
(»nasser«) Zylinderbüchsen besitzt und bei welchem die in der zylinderkopfseitigen
`'Fand dieses Kastens vorgesehenen, zur Hindurchführung der Büchsen dienenden Öffnungen
ineinander übergehend (zu einer einzigen Öffnung vereinigt) ausgebildet sind.
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Der übliche Zvlinderblock, wie er in Kraftfahrzeugen verwendet wird,
besteht aus dem eigentlichen Motorblock und einem Zylinderkopf. Bei einem V-Motor
werden zwei Zylinderköpfe auf den zugehörenden Seiten des Motors verwendet. Bei
den vorherrschenden Ausführungen dieser Art hat der Motorblock eigene Zylinderbohrungen,
so daß die Zylinderwände ein einstückiger Bestandteil des Blockgußstückes sind.
Die Art des Metalls, die zur Herstellung eines solchen Gußstückes verwendet wird,
hängt von den Erfordernissen der Zylinderwände ab. Ein derartiges Gußstück ist schwierig
und teuer herzustellen, und zwar wegen des verwendeten Metalls und wegen der schwierigen
Kernformen, die notwendig sind, um Kanäle oder Durchlässe in dem Block für das Kühlmittel
zu bilden. Ein derartiger Motorblock muß auch in seiner Oberfläche Öffnungen haben,
um das Kühlmittel dem Zylinderkopf zuzuführen, und er muß Durchlässe besitzen, um
den im Zylinderkopf gelagerten Schwinghebeln das Schmieröl zuzuleiten.
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Viele neuzeitliche Motore sind mit eingesetzten Zylinderbüchsen versehen,
bei denen einige der Schwierigkeiten ausgeschaltet werden, die bei einem Motorblock
der zuerst beschriebenen Art vorhanden sind.
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Bei nassen Zylinderbüchsen muß lediglich die Zylinderbüchse aus dem
Metall sein, das die richtigen Eigenschaften für die Zylinderlauffläche hat. Der
Motorblock an sich kann aus irgendeinem Metall bestehen, das die gewünschte Festigkeit
hat und leicht gegossen werden kann.
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Es ist bekannt, zwecks Vereinfachung des Gusses von Motorblöcken die
in der zylinderkopfseitigen Wand des Blockes vorgesehenen und zur Hindurchführung
der Zylinderbüchsen dienenden Öffnungen ineinandergehend auszubilden.
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Damit nun der Motorblock in einer sehr einfachen Form gegossen werden
kann, sollen nach der Erfindung Platte und Büchsen zu einem zusammenhängenden Bauteil
vereinigt werden, derart, daß dieser einheitliche Bauteil aus dem Motorblock herausgenommen
werden kann.
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Zu diesem Zweck kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß die genannte
einzige Öffnung durch eine zwischen Zylinderkopf und Block eingefügte abnehmbare
Platte abgeschlossen ist, an welcher die einzelnen Zylinderbüchsen derart befestigt
sind, daß die Platte und die Zylinderbüchsen ein vom Zylinderblock als zusammenhängender
Bauteil abhebbares Zylinderbüchsenaggregat bilden.
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Dabei sind die oberen Enden der Büchsen in Öffnungen der Platte eingefügt
und mit dieser fest verbunden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung befinden sich zwei Dichtungen
zu beiden Seiten der Platte, an denen die Zylinderbüchsen befestigt sind, wobei
die eine Dichtung zwischen der Platte und einem Flansch des Zylinderblockes und
die andere Dichtung zwischen der Platte und dem Zylinderkopf angeordnet ist.
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Ferner wird erfindungsgemäß noch vorgeschlagen, daß die die Zylinderbüchsen
tragende Platte über Schrauben, die von außen durch den Zylinderkopf hindurchgeführt
sind, mit dem Zylinderkopf verschraubt ist und daß die so entstandene Einheit aus
Zylinderbüchsen-Aggregat und Zylinderkopf über weitere durch den Zylinderkopf und
die Platte hindurchgeführte Schrauben auf dem Motorblock befestigt ist.
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Bezüglich des Zylinderblockes wäre dabei erfindungsgemäß noch zu beachten,
daß er mit geschweiften Wänden versehen ist, wobei die Schweifungen
konzentrisch
zu Öffnungen- in einer Bodenwand und die Zylinderbüchsen in dem Block konzentrisch
und mit Abstand von den Schweifungen angeordnet sind.
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Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung ergeben :ich aus der
nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen. In den Zeichnungen ist Fig.l
eine schaubildliche Darstellung eines erfindungsgemäßen 1lotorblockes samt Zylinderkopf,
Fig. 2 eine schaubildliche, Darstellung lediglich des Motorblockes, Fig. 3 eine
schaubildliche Darstellung eines -Motorblockes mit einem darin eingebrachten Zylinderbüchsen-Aggregat,
Fig. -1 ein Längsschnitt durch den in Fig. 1 dargestellten :Motorblock, und Fig.
5 ist eine schaubildliche Darstellung des Zvlinderbüchsenaggregats. das in dein
dargestellten Motorblock verwendet wird.
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Die in den Figuren dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
weist einen -Motorblock 10 auf. Bei einem Reihenmotor ist der Motorblock ein einziges
Gußstück kastenartiger Form. Zu Erläuterungszwecken ist jedoch ein V-Motor dargestellt,
bei dem der Block 10 aus zwei kastenartigen Abschnitten bzw. Zylinderblöcken
11 besteht, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind.
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Das Motorblockgußstück für sich ist in Fig. 2 dargestellt. Jeder Zylinderblock
11 hat Seitenwände 12. Stirn-wände 13 und eine Bodenwand 14. Die Bodenwand 14 hat
mehrere in Zylinderlängsrichtung fluchtende Öffnungen 15, und zwar eine Öffnung
für jeden Zvliiider. Unterhalb der Bodenwand 14 ist das übliche Kurbelgehäuse für
den '--Motor vorhanden. Die Oberseite jedes kastenartigen Zylinderblockes
11 ist, xvie bei 17 angedeutet, offen, bis auf einen Flansch 16, der einen
Teil des Gußstückes bildet. Vorzugsweise erstreckt sich der Flansch von den Seitenwänden
und den Stirnwänden nach außen, um die Kernbildung des Gußstiickes zu vereinfachen,
im vorliegenden Falle erstreckt sich jedoch der Flansch 16 nach innen, und
zwar ist der Grund hierfür die Abstandshaltung der Zylinderbüchsen von den Seiten-
und den Stirnwänden.
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Das 20 (Fig. 5) weist mehrere 7__vlinderbüchsen 21 auf, die
an ihren oberen Enden an einer ebenen Platte 22 befestigt sind, die auf dein Flansch
16 des -Motorblockes aufliegt und am Flansch 16 mittels des Zylinderkopfes
23 befestigt ist. Die Zylinderbüchsen 21 ragen innerhalb des Blokkes
nach unten in die in der Bodenwand geformten Öffnungen 15. Jede Öffnung
15 und ihre zugehörende Zylinderbüchse haben miteinander im Eingriff stehende
Paßflächen bzw. Schultern 24, die die Zylinderbüchse am unteren Ende tragen und
eine Abdichtung bilden. Eine derartige Abdichtung kann auch aus einem Dichtungsring
oder aus einem Klebstoff, beispielsweise auf Kunstharzbasis, bestehen.
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Die Zylinderbüchsen 21 haben einen Abstand von den Seitenwänden
12 und den Stirnwänden 13, so daß innerhalb des Blockes ein Kühlraum
geschaffen wird. Die Seitenwände 12 können so geformt sein, daß sie die gewünschte
Kühlraumgröße ergeben. In der dargestellten Ausführung haben die Seitenwände Schweifungen
25, die im allgemeinen mit den Krümmungen der Zylinderbuchsen gleichlaufen, so daß
der gesamte Kühlraum eine ungefähr gleichförmige Breite über den gesamten Umfang
des Zylinders hat. Die Schweifung vermindert auf diese `''eise die Kühlmittelmenge,
die kleiner ist, als wenn die Seitenwände des Blockes geradlinig wären. Die Schweifung
ergibt auch eine erhöhte Festigkeit und Starrheit. Der Flansch 16
kann an
seiner Innenkante, wie Fig. 2 zeigt, entsprechend geschweift sein.
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Wie bereits erwähnt, sind die Zylinderbüchsen 21 an ihren oberen Enden
mit der Platte 22 in deren Öffnungen starr befestigt. Zweckdienliche Mittel können
die Zylinderbüchsen mit der Platte befestigen, beispielsweise Schrauben, oder die
.Zylinderbüchsen können in die Platte hart eingelötet werden. Im vorliegenden Falle
ist ein Einlöten erfolgt. Die Zylinderbüchsen werden auf diese Weise von der Platte
an ihren oberen Enden festgehalten und sind mit ihren unteren Enden in den -Motorblock
eingesetzt.
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Das ZvlinderbüchsenAggregat kann auf der Oberseite des 'Motorblockes
bz-w. Zylinderblockes zwischen Block und Zylinderkopf 23 festgeklemmt «-erden. Der
Zylinderkopf 23 kann am Block in der üblichen Weise durch Verwendung von
Schraubenbolzen befestigt werden. die in dem Block eingeschraubt sind und nach oben
die Platte 22 und den Zylinderdeckel 23 durchsetzen. Im vorliegenden Falle sind
die Schraubenbolzen in den Flansch 16 des Blockes in Bohrungen 26 eingeschraubt.
Das Vorhandensein des Flansches 16 am oberen Ende des Blockes ermöglicht eine weite
Auswahl der für das Einschrauben der Schraubenbolzen geeigneten Stellen tun den
Umfang des Blockes. Wie bereits erwähnt, haben die verwendeten Schrauben die übliche
Form, d. h., sie sind in die Bohrungen 26 eingeschraubt und durchsetzen die Platte
22 sowie den Zylinderkopf 23. Auf die oberen Enden der Schraubenbolzen sind die
Muttern 27 (Fig. 1) aufge#chraubt.
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Zur Herstellung einer Abdichtung für das Kühlmittel kann eine Dichtung
28 (Fig. 4) zwischen Flansch 16 und Platte 22 angeordnet werden. Ebenso kann eine
Dichtung 29 zwischen Platte 22 und Zylinderkopf 23 vorgesehen werden, um eine Abdichtung
gegen die Verbrennungsgase zu erreichen.
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Da die innerhalb des Flansches 16 liegende Fläche im Zylinderblock
offen ist, jedoch von der Platte 22 geschlossen wird, kann der Zylinderkopf 23 mit
der Platte 22 in dieser Fläche dadurch fest verbunden werden, daß in mehrere Gewindebohrungen
30 der Platte 22 die den Zylinderkopf 23 durchsetzenden Schrauben 31 (Fig. 1) eingeschraubt
werden.
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Die Platte 22 kann auch große Öffnungen 32 haben, die von den zum
Antrieb der Ventile des Motors dienenden Stoßstangen durchsetzt werden. Das Kühlmittel
für den Zylinderkopf wird üblicherweise aus den Kühlräumen des Motorblockes zugeführt.
Da bei der vorliegenden Ausführung der Kiihlmittelraum im Block zwischen den Zylinderbüchsen
21 und den Seitenwänden 12 sowie den Stirnwänden 13 liegt, ist die Platte 22 in
dieser Fläche mit Öffnungen versehen, so daß der Kühlmittelstrom zum Zylinderkopf
23 strömen kann. Zu diesem Zwecke sind die Bohrungen 33 (Fig. 3 und 5) vorgesehen.
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Der Motorblock eines Motors wird üblicherweise mit einem Durchlaß
oder mit mehreren Durchlässen versehen, die mit im Zylinderkopf befindlichen Durchlässen
fluchten, um Öl den auf dem Zylinderkopf aufgestellten Schwinghebeln zuzuführen.
Im vorliegenden Falle sind diese Durchlässe 34 im liotorblock in Fig. dargestellt.
Erwünscht ist auch, Fixierstifte 35 im Block vorzusehen, um dem Zylinderbüchsen-Aggregat
die richtige Stellung zu geben, ehe der Zylinderkopf befestigt wird. Im vorliegenden
Falle sind die Fixierstifte 35 (Fig. 3) als Rohrstücke ausgebildet und in den Oldurchlässen
34 angeordnet. Die Rohrstücke 35
durchsetzen die in der Platte 22 befindlichen
Öffnungen 36 (Fig. 5) und sind so lang, daß sie in die
Öldurchlässe
des Zylinderkopfes ragen. Sie sorgen infolgedessen für einen Öldurchlaß.
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Es sei bemerkt, daß es an sich bekannt ist, die zylinderkopfseitige
Öffnung eines Motorblockes durch eine Platte zu verschließen, welche zugleich zur
zylinderkopfseitigen Lagefixierung der einzelnen Zylinderbüchsen dient. Es handelt
sich hierbei um aus Stahlblech geschweißte Blöcke, bei welchen die Platte ein Teil
der Schweißkonstruktion darstellt. Auf Einzylindermaschinen hat die Erfindung keinen
Bezug, desgleichen nicht auf einzylindrige Blöcke.