DE1210248B

DE1210248B - Machine housing made of light metal for liquid-cooled piston internal combustion engines

Info

Publication number: DE1210248B
Application number: DEF33826A
Authority: DE
Inventors: Aurelio Lampredi
Original assignee: Fiat SpA
Current assignee: Fiat SpA
Priority date: 1960-05-03
Filing date: 1961-05-02
Publication date: 1966-02-03

Description

Maschinengehäuse aus Leichtmetall für flüssigkeitsgekühlte Kolbenbrennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft ein Maschinengehäuse aus Leichtmetall für flüssigkeitsgekühlte Kolbenbrennkraftmaschinen.Machine housing made of light metal for liquid-cooled piston internal combustion engines The invention relates to a machine housing made of light metal for liquid-cooled Internal combustion piston engines.

Die Verwendung von Leichtmetall-Legierungen für die Herstellung von Gehäusen von Kolbenbrennkraftmaschinen ist bekannt, wobei jedoch die Lösung zahlreicher wesentlicher Aufgaben technologischen und wirtschaftlichen Charakters nötig ist, die sich insbesondere aus den gegenüber Eisenlegierungen verschiedenen mechanischen Eigenschaften der Leichtmetall-Legierungen ableiten.The use of light metal alloys for the manufacture of Housings of reciprocating internal combustion engines are known, but the solution is more numerous essential tasks of a technological and economic nature are necessary, which result in particular from the mechanical Derive properties of light metal alloys.

Leichtmetallgehäuse sind bekanntlich besonders leicht verformbar und außerdem ungeeignet, wechselnden Beanspruchungen standzuhalten; diese Nachteile können bisher nur durch die Ausbildung von erheblichen Wandstärken ausgeschaltet werden, wodurch aber die Vorteile der Verwendung von Leichtmetall-Legierungen wiederaufgehoben werden.Light metal housings are known to be particularly easy to deform and also unsuitable to withstand changing loads; these disadvantages can so far only be turned off by the formation of considerable wall thicknesses are, however, canceled out the advantages of using light metal alloys will.

Die erwähnten Nachteile von Leichtmetallgehäusen werden noch vergrößert, wenn das Gehäuse im Spritzgußverfahren hergestellt werden soll, da in diesem Fall besonders geringe Wanddicken unter Vermeidung von Werkstoffanhäufungen erforderlich sind.The mentioned disadvantages of light metal housings are exacerbated, if the housing is to be manufactured by injection molding, as in this case particularly small wall thicknesses are required while avoiding material accumulation are.

Andererseits weist gerade das Spritzgußverfahren erhebliche Vorteile auf, die sich insbesondere durch eine Verminderung des Gewichts, durch eine höhere Fertigungsleistung bei der Massenherstellung, durch verringerten Raum- und Arbeitsaufwand beim Gießen sowie schließlich aus einer Beschleunigung und Vereinfachung der mechanischen Bearbeitung ergeben.On the other hand, the injection molding process has considerable advantages on, which is particularly evident through a reduction in weight, through a higher Manufacturing performance in mass production, due to reduced space and labor during casting and finally from an acceleration and simplification of the mechanical Machining result.

Die Erfindung bezweckt nun die Ausbildung von Leichtmetall-Maschinengehäusen, welche die genannten Schwierigkeiten und Nachteile der bekannten Ausführungsformen ausschaltet und besonders den Anforderungen des Spritzgußverfahrens sowie der bei Gehäusen von Kolbenbrennkraftmaschinen erforderlichen Starrheit und Festigkeit in vorteilhafter Weise Rechnung trägt. Ferner bezweckt die Erfindung, das Gehäuse besonders geräuscharm auszubilden.The invention now aims at the formation of light metal machine housings, which the stated difficulties and disadvantages of the known embodiments turns off and especially the requirements of the injection molding process as well as the The housings of reciprocating internal combustion engines require rigidity and strength in advantageously takes into account. Furthermore, the invention aims to make the housing particularly to train quietly.

Zu diesem Zweck geht die Erfindung aus von einem Maschinengehäuse aus Leichtmetall für flüssigkeitsgekühlte Kolbenbrennkraftmaschinen, bei welchem ein Gestell vorgesehen ist, dessen Doppelwandungen, welche Versteifungsquerwände enthalten, nach dem Kopf der Maschine hin zusammenlaufen und als Auflage und Abstützung für den oberen Teil des Zylinderblockes der Maschine dienen. Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht nun darin, daß die obere Verbindung der Doppelwandungen zugleich als Außenwandung des Kühlflüssigkeitsraumes ausgebildet ist, wobei weitere Merkmale der Erfindung vorsehen, daß die als Außenwandung für den Kühlflüssigkeitsraum ausgebildete Verbindung der Doppelwandungen nach oben hin auseinanderstrebt, so daß der Kühlflüssigkeitsraum sich nach oben hin erweitert, bzw. daß bei Verwendung von nassen Zylinderlaufbüchsen das untere Ende der Verbindung der Doppelwandungen als Abstützung und Zentrierung für die Zylinderlaufbüchsen ausgebildet ist.For this purpose, the invention is based on a machine housing made of light metal for liquid-cooled piston internal combustion engines, in which a frame is provided, its double walls, which reinforcing transverse walls included, converge towards the head of the machine and as a support and support serve for the upper part of the cylinder block of the machine. The essential feature the invention consists in the fact that the upper connection of the double walls at the same time is designed as the outer wall of the cooling liquid space, with further features of the invention provide that the formed as an outer wall for the coolant space Connection of the double walls striving towards the top so that the coolant space expands towards the top, or that when using wet cylinder liners the lower end of the connection of the double walls as a support and centering is designed for the cylinder liners.

Gegenüber den bekannten Ausführungsformen von doppelwandigen, nach dem Skelettprinzip aufgebauten Maschinengehäusen für Brennkraftmaschinen, welche nicht aus Leichtmetall oder Leichtmetall-Legierungen bestehen, ergibt sich durch die Erfindung nicht nur eine neue, sondern auch eine besonders vorteilhafte und nicht ohne weiteres voraussehbare Möglichkeit für verbesserte Maschinengehäuse der vorliegenden Art. Es wird nämlich nicht nur eine wesentliche Vereinfachung der Gußformen für das Gehäuse ermöglicht, da das Gehäuse nach unten und oben offen ist und sich ohne weiteres aus der betreffenden Form entnehmen läßt, sondern auch eine Vereinfachung des Gehäuses selbst bei erhöhter Steifheit und Gewichtsersparnis desselben. Wenn das Gehäuse bereits den äußeren unteren Wandungsteil des Kühlwasserraumes bildet, so liegt einmal eine zusätzliche versteifende Verstrebung vor, und andererseits tritt infolge Wegfalls des inneren Wandungsteils des Kühlwasserraumes, welcher nunmehr durch die Zylinderlaufbüchsen selbst gebildet werden kann, die angestrebte Gewichtsersparnis ein. Die Gehäuseform der Erfindung ermöglicht darüber hinaus eine Verbesserung der Form des zu geordneten Kopfes der Maschine, da auch dieser Kopf einen vereinfachten Querschnitt und ein geringes Gewicht erhalten, kann, indem dieser Kopf einen unten offenen den Kühlwasserraum ergänzenden Hohlkörper bildet. Ferner ist es möglich, bei dem erfindungsgemäßen Gehäuse die Zylinderlaufbüchsen tief nach unten in das Maschinengehäuse hinein einsetzen und halten zu können, so daß ein besonders gedrängter, d. h. versteifter und leichterer Aufbau der gesamten Maschine erreicht wird, wobei der weitere Vorteil vorliegt, daß es möglich ist, die Zylinderlaufbüchsen mit ihrem unteren Ende gleitbar innerhalb der. . Gehäusewandung abstützen zu können. Ferner ist durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Seitenwandungen des Gehäuses dasselbe hinsichtlich einer erhöhten Geräuschlosigkeit verbessert, da die Doppelwandungen die Fortpflanzung der Schallwellen absperrt. Auch kann der zwischen .den Doppelwandungen befindliche Zwischenraum auch noch mit schalldämpfendem Werkstoff gefüllt werden. Ein weiterer Vorteil der Doppelwände besteht in .der Möglichkeit, die hierdurch gebildeten Zwischenräume für die Unterbringung von Leitungen, Lüftungskanälen u. dgl. mehr benützen zu können.Compared to the known embodiments of double-walled, according to the skeleton principle constructed machine housings for internal combustion engines, which do not consist of light metal or light metal alloys results from the invention is not only a new, but also a particularly advantageous and not easily foreseeable possibility for improved machine housings of the present art. It is namely not only a substantial simplification of the molds for the housing because the housing is open at the bottom and at the top and is can easily be taken from the relevant form, but also a simplification of the housing itself with increased rigidity and weight savings. if the housing already forms the outer lower wall part of the cooling water space, on the one hand there is an additional stiffening strut, and on the other hand occurs due to the omission of the inner wall part of the cooling water space, which now can be formed by the cylinder liners themselves, the desired weight saving a. The shape of the housing of the invention also allows an improvement in Shape of the assigned head of the machine, as this head also simplified one Cross-section and low weight can be obtained by adding this head to a bottom open hollow body complementing the cooling water space. It is also possible in the case of the invention, the cylinder liners deep down into the To be able to insert and hold the machine housing, so that a particularly compact, d. H. stiffened and lighter structure of the entire machine is achieved, with the further advantage is that it is possible to use the cylinder liners with their lower end slidable within the. . To be able to support the housing wall. Further is the same due to the inventive design of the side walls of the housing in terms of increased noiselessness, since the double walls blocks the propagation of sound waves. The between .den double walls The space in between can also be filled with sound-absorbing material. Another advantage of the double walls is the possibility that this formed spaces for the accommodation of lines, ventilation ducts and. Like. To be able to use more.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und einer Zeichnung näher erläutert, die das erfindungsgemäße Maschinengehäuse für eine flüssigkeitsgekühlte Kolbenbrennkraftmaschine in teilweise geschnittener -Ansicht zeigt, wobei der Schnitt in einer durch die Achse des einen Maschinenzylinders verlaufenden senkrechten Ebene liegt.The invention is described below with reference to a preferred exemplary embodiment and a drawing explained in more detail that the machine housing according to the invention for a partially sectioned view of a liquid-cooled piston internal combustion engine shows, the section in a through the axis of a machine cylinder vertical plane.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform besteht- das Maschinengehäuse aus einem im Spritzgußverfahren. aus Leichtmetall hergestellten Gestell von im wesentlichen V-förmigen Querschnitt, dessen Seitenwandungen einen kastenförmigen Querschnitt mit hohem Trägheitsmoment aufweisen, indem dieselben sich aus einer Doppelwandung 1 und 1 a geringer Dicke und Versteifungsquerwänden 2 zusammensetzen.In the embodiment shown in the drawing, the Machine housing from an injection molding process. made of light metal Frame of essentially V-shaped cross-section, the side walls of which have a box-shaped cross-section with high moment of inertia by the same consist of a double wall 1 and 1 a small thickness and stiffening transverse walls 2 assemble.

Die Doppelwandungen 1, 1 a sind an ihrem oberen Ende durch. eine Wandung verbunden, die zugleich als Außenwandung 3 des Kühlffüssigkeitsraumes 4 dient, der außerdem einmal durch die Zylinderlaufbüchsen 5 und andererseits durch den Kopf 6 der Maschine begrenzt ist. Dabei strebt die als Außenwandung 3 für den Kühlftüssigkeitsraum ausgebildete Verbindung der Doppelwandungen 1, 1 a nach oben hin auseinander, so daß der Kühlflüssigkeitsraum sich nach oben hin erweitert.The double walls 1, 1 a are through at their upper end. a wall connected, which at the same time serves as the outer wall 3 of the cooling fluid space 4 , which is also bounded on the one hand by the cylinder liners 5 and on the other hand by the head 6 of the machine. In this case, the connection of the double walls 1, 1 a, designed as the outer wall 3 for the cooling liquid space, tends to diverge upwards, so that the cooling liquid space expands upwards.

Um. das Gehäuse leicht aus der Gießform entnehmen zu können, ist dasselbe oben offen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel übernimmt daher der Kopf 6 die Abstützung der Zylinderlaufbüchsen 5. Zu diesem Zweck weist der Kopf 6 mit Innengewinde versehene zylinderförmige Sitze 6 a auf, die mit einem Gewindeabschnitt 5 a in Nähe des Oberrandes der Zylinderlaufbüchsen 5 im Eingriff stehen. Die Stoßebene zwischen dem Kopf 6 und dem Gehäuse liegt, wie es aus der Zeichnung deutlich zu ersehen ist, niedriger als der Oberrand der Zylinderlaufbüchsen 5. Hierdurch werden .die auf die Zylinderlaufbüchsen 5 wirkenden Axialkräfte aufgenommen, während die auf die Zylinderlaufbüchsen 5 einwirkenden Querkräfte durch das Gehäuse unmittelbar aufgenommen werden. Dabei ist das untere Ende der Verbindung der Doppelwandungen 1,1 a als Abstützung und Zentrierung für die Zylinderlaufbüchsen 5 ausgebildet, wobei dieser Verbindungsteil Sitze 7 bildet, die den unteren Teil der Zylinderlaufbüchsen 5 aufnehmen.Around. to be able to easily remove the housing from the mold is the same open at the top. In the illustrated embodiment, therefore, the head 6 takes over Support of the cylinder liners 5. For this purpose, the head 6 has an internal thread provided cylindrical seats 6 a, with a threaded portion 5 a in the vicinity of the upper edge of the cylinder liners 5 are in engagement. The butt plane between the head 6 and the housing, as can be clearly seen from the drawing, lower than the upper edge of the cylinder liner 5. This means that the absorbed the cylinder liners 5 acting axial forces, while on the Cylinder liners 5 acting transverse forces directly absorbed by the housing will. The lower end of the connection between the double walls is 1.1 a as a support and centering for the cylinder liners 5 is formed, this connecting part Seats 7 which receive the lower part of the cylinder liners 5.

Der mit diesen Sitzen 7 in Berührung kommende Teil der Zylinderlaufbüchsen 5 ist mit Dichtungsringen 8 versehen, welche einen übertritt des Kühlwassers in den unterhalb des Gehäuses liegenden Ölsumpf 9 verhindern. Der Vollständigkeit halber ist zu erwähnen, daß das Gehäuse ferner Kurbelwellenlager 10 aufweist, die durch Rippen 11 abgestützt werden, in welche außer den zum Festspannen des Kopfes 6 bestimmten Spannschrauben weitere zum Festspannen der Lagerdeckel 13 dienende Spannschrauben 12 eingeschraubt sind. Die Kurbelwellenlager 10 sind durch Versteifungsquerwände 14 mit den Doppelwandungen 1, 1 a verbunden, wobei diese Versteifungsquerwände 14 zur Längsachse der Maschine senkrecht verlaufen und ebenfalls .doppelwandig ausgeführt sein können.The part of the cylinder liners 5 that comes into contact with these seats 7 is provided with sealing rings 8 which prevent the cooling water from passing into the oil sump 9 located below the housing. For the sake of completeness, it should be mentioned that the housing also has crankshaft bearings 10 which are supported by ribs 11 into which, in addition to the clamping screws intended for clamping the head 6, further clamping screws 12 serving to clamp the bearing cover 13 are screwed. The crankshaft bearings 10 are connected to the double walls 1, 1a by stiffening transverse walls 14, these stiffening transverse walls 14 running perpendicular to the longitudinal axis of the machine and also being able to be double-walled.

Außerdem können übliche weitere Versteifungsrippen vorgesehen sein, .die zu den Doppelwandungen 1, 1 a des Gehäuses quer verlaufen und vorzugsweise an denjenigen Seitenlagern 16 vorgesehen sind, die zur Befestigung der Maschine am Kraftfahrzeugrahmen dienen. Ferner ist das Gehäuse an der einen Seite zu einem Steuergehäuse 17 zur Aufnahme der Nockenwelle 18 ausgebildet.In addition, usual further stiffening ribs can be provided, . Which extend transversely to the double walls 1, 1 a of the housing and preferably are provided on those side bearings 16 that are used for fastening the machine serve on the vehicle frame. Furthermore, the housing is on one side to one Control housing 17 designed to accommodate the camshaft 18.

Claims

Claims: 1. Machine housing made of light metal for liquid-cooled Piston internal combustion engines, in which a frame is provided, the double walls of which, which contain stiffening transverse walls converge towards the head of the machine and as a support and support for the upper part of the cylinder block of the machine serve, characterized in that the upper connection of the double walls (1, l a) is formed at the same time as the outer wall (3) of the cooling liquid space (4).

2. Machine housing according to claim 1, characterized in that as the outer wall (3) for the cooling liquid space (4) formed connection of the double walls (1, la) striving towards the top so that the coolant space (4) expanded upwards.

3. Machine housing according to claim 1 or 2 with wet cylinder liners, characterized in that the lower end of the connection of the double walls (1, 1 a) is designed as a support and centering for the cylinder liners (5). References considered: British Patent No. 279,398; U.S. Patent Nos. 1226 109, 1766 383.