DE1426129A1

DE1426129A1 - Aus Leichtmetallelementen bestehender Motorblock und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE1426129A1
Application number: DE19621426129
Authority: DE
Inventors: Sampietro Achilles Charles; Matthews Kenneth George
Original assignee: Kaiser Jeep Corp
Current assignee: Jeep Corp
Priority date: 1961-08-17
Filing date: 1962-08-16
Publication date: 1969-08-07
Also published as: US3173407A

Description

•r. hfl. E. B*rlr«nf«ld Dipt, hf H. BerkenJ^W

Patentanwalt·

$K*ln-Linden»haM

Uf«iv«riit6ttttro0· 31
Po«»fach 1149

W 32 780 G. Juni 196G VA. KAISER JEEP CORPORATION

Aus Lcichtnctallolcmenten bestehender Motorblock und Vorfahren zu dessen Herstellung.

Die Erfindung bezieht eich auf einen aus Leichtmetallelementen bestehenden Motorblock, der als Verbrennungsmotor ausgebildet und z. B. zur Bildung eines Reihenmotors mehrfach hintereinander angeordnet werden kann·

Ms Leichtmetall sieht die Erfindung eino Aluminiumlegierung oder eine Legierung aus einem ähnlichen Metall mit niedrigem Gewicht vor, wie z» B. Magnesium. Solche Legierungen haben nur eine geringe Abscherfestigkeit· Das heißt, wenn man in ein aus einer solchen Legiorung bestehendes Konstruktionstell ein Gewinde einschneidet« kann man dieses nur gering belasten» da die Gewindeginge sonst ausreißen.

Der Erfindung liegt eine solche Ausbildung eines aus mehreren Leichtmetallelementcn bestehenden Motorblockos zugrunde, daß diese selbst nicht durch die Gasdruckkräfte, durch dio bei der Drehung der Kurbelwelle entstehenden Kräfte usw. bolastet werden, sondern dafi diese Kräfte von anderen Elementen aufgefangen werden, dl« eino höhere Festigkeit haben.

Xn der deutschen Patentschrift 444.991 wird «ine Verbrennungskraftmaschine gezeigt, bei dor die aus Leichtoetallgußstuckcn bestehenden Einzelelemente durch Zuganker zusammengehalten werden« Zn dieser Patentschrift wird dlo Verbrennungskraftmaschine jedoch nur scheaatisch gezeigt. Diese Patentschrift stellt daher kein Vorbild für die Erfindung dar, die einen vollständigen Motor betrifft.

Der erfindungsgenüAe Motorblock enthält an bokanntcn Elementen einen Lagerblock mit zwei das Lager für die Kurbelwelle bildenden Schalen, eine den Kolben umschließende Zylinderwand f£ und einen Zylinderkopf zur Aufnahme den Ventil-Kippmechanismus.

Der Erfindungnejemäße Motorblock ist dadurch gekennzeichnet, daß dor Lagerblock auf seiner Unterseite eine Ausnehmung aufweist und die das Lager für die Kurbelwelle bildenden Schalen in dieser Ausnehmung angeordnet sind, in den Schalen, den Lagerblock, in der Zylinderwand und in dem Zylinderkopf miteinander fluchtondo Bohrungen vorgenehen sind, durch die Bohrungen Bolzen mit Gewinden durchgehen, auf die Gewinde Muttern aufgeschraubt und die den Motorblock bildenden Elemente durch Anspannen der Muttern zusammengehalten sind.

Auf diese Weise wird bewirkt, daß sämtliche Kräfte von den Bolzen aufgenommen und die Lclchtnetallelemcnte dadurch entlastet werden.

DIo Erfindung sieht weiter vor, daß die balden das Lager bildenden Schalen unabhängig von den anderen Elementen zu3ammengekleirant werden können. Dies wird dadurch erreicht, daß die Bolzen zusätzlich zu den auf ihre Enden aufgeschraubten Muttern noch ein weiteres Klemmelement erhalten. Konstruktiv wird dies dadurch gelöst, daß die Bolzen durch Durchmescervordickung gebildete Köpfe aufweisen, die Köpfe von oben an den Lagorblock anliegen, so daß die Köpfe unabhängig von den auf dio oberen Enden der Bolzen aufgeschraubton Muttern mit den auf die unteren Enden der Bolzen aufgeschraubton' Muttern zum Zusammendrücken dor Schalen zusammenwirken.

Die Erfindung sieht auch noch eine konstruktiv einfache Möglichkeit vor, das Schmiermittel dom dio Kurbelwelle lagernden Hauptlager zuzuführen. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt u. a. darin, daß ein mit dor Zylinderwand ^soinen Wassermantel bildendes Glied, das also ohnedies vorhanden 1st, zur Abdichtung eines Lfingsechlitzes diont. Dieser Längsschlitz, der durch das Wassermantel-Glied nach eußcn abgedichtet wird, 1st nach 'außen offen und daher leicht zu fertigen. Konstruktiv betrachtet, let vorgesehen, daß in die Außenseite des Lagorblockes ein Längsschlitz eingespart 1st, ein Glied mit der Zylinderwand einen Kassormantel bildet und mit soinent unteren Ende über dem Längsschlitz liegt und diesen nach außen abdichtet, die die Bolzen in dem Lagorblock aufnehmenden Bohrungen einen Abschnitt mit einem größeren Durchmesser als der In Ihnen liegende Schaft der Bolzen haben, eo daß ein Ringspalt entsteht, der LSngsschlitz über oine Bohrung in das obere Ende dos Ringspaltoe einmündet und eine Bohrung das untere Ende des Ringspalt·· Bit dom Haupt* lager vorbindet«.

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Zn weiterer Ausbildung sieht dia Erfindung vor, dan die Zylinder*- v&ndo auf praktiGCh ihrer gesamten Lunge unter Bildung von XUhI-mitteldurchgängen Auf gegenseitigem Abstand liegen. Eine guto Kühlung wird hierdurch gewährleistet. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß dio die ZyIInderbohrungen umschließenden Zylinderwände an ihren oberen Enden durch Materialstreifen xait Randteilen on Zylinderkopf verbunden sind und an ihren unteren Enden durch Stege miteinander verbunden eind.

Ee ist dio gegenwärtige Praxis, Hotorblücke aua einer Leichteotalllegicrung ljn Spritzgußverfahren herzustellen und die Matrizen oder Schieber vom Oberende deer Zyltoderbohrungen abzuziehen und gleichzeitig vertikale Wündo zur Dlldung dos Wassermantels zu gioßen· Bei einem solchen Verfahren wird die für die Kassernantelwände und die Zylinderwände erzielbare laininale Stttrko durch dio Bedingungen des Spritzgußverfahrens festgelegt. Mit dem erfindungsgcaüßon Verfahr·» ■oll dieser Machteil Überwunden und ermöglicht werden, daß dünn* ZyllnderwHnde und ein dünner Kassornontel herstellbar werden. Die Erfindung ermöglicht dies dadurch, daß dio radial innen liegenden Flächen der Zylinderbohrungon dusch Seitenschieber (100) gebildet werden, die koaxial zu den Zylinderbohrungen verlaufen, und die radial außen liegenden Flächen der Zylinderbohrungen durch swei sich gegenüberliegende Seitenschieber gebildet werden, die senkrecht sa der Achse der Zylinderbohrungen beweglich sind·

Die Erfindung wird nun am Beispiel einiger JUisftlhrungsforwn erltatert, die in der Zeichnung dargestellt sind· Dabei ist»

Fig. 1 eine Seltenansicht eines erfindungagesABen Motorblocks, wobei einige Teile weggebrochen und einige Teile Im Schnitt gezeigt sind,

Fig. 2 ein Schnitt im wesentlichen entlang der Schnittlinie 2 - 2in Fig. 1,

Flg. 3 ein Schnitt im wesentlichen entlang der Schnittlinie 3 - 3 von Fig. 1,

FIg· 4 eine teilweise Aufsicht auf den Motorblock des in Fig. 1 gezeigten Motorblockcs, , .^öJU 909832/0222 B?i)^GVy^

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Pig. 5 eine Teilansicht, wobei ein Teil des Motorblockes der Figuren 1 biß 4 im Schnitt gezeigt ist und das Spritzgießen dos Motorblockeß veranschaulicht wird,

Fig· 6 eine Teilansicht auf einen anderen Teil dos Motorblockes, wie er in den Figuren 1 bis 4 gezeigt wird, während des Spritzgießens des Motorblockes,

Fig. 7 ein« Frontansicht einer abgeänderten Aueführungsform nit don

Merkmalen dor Erfindung, wobei einigo Toilo im Schnitt gezeigt werden und andere weggebrochon sind,

Fig. 8 eine teilweise Aufsicht auf don Motorblock dor in Fig· 7 gezeigton AusfUhrungsform,

Fig» 9 eine Teil'ansicht, dio das Spritzgießen des Motorblockes darstellt, wobei ein Teil de· Motorblockes nach Fig. 7 und 8 lsi Schnitt gezeigt wird,

FIg.10 eine Teilansicht auf einen anderen Teil dos in den Figuren 7 und 8 gezeigten Motorblock·· beim Spritzgießen dot Motorblokkos und

Fig.11 oine Vorderansicht/ wobei einige Teil· in Schnitt, gezeigt werden und andere weggebrochen sind, auf eine abgeänderte AusfOhrungsfom mit den Merkmal·» dor Erfindung.

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Dor Motor 20 bcstoht aus einen Zylinderkopf 22, den Motorblock 24 und Lagerblocken 26, die mit mehreren Bolzen zusainmengekleimt.w·*- den. Die Bolzen haben an ihren Enden Gewinde, auf die Muttern auf* geschraubt sind. Di· Bolzen sind das Kauptmlttel, um Zylinderkopf 22, Motorblock 24 und Lagerblöcke 26 zusammenzuhalten.

Fi<j. 2 zeigt, daß der Motor 20 oben liogende Ventile aufweist. Xa Zylinderkopf 22 liegen Hohlräume 21 für did Ventile 28 und 30. Su den Ventilen gehören Ventilfedern und Kipphebel. Ein· Ansaugleitung 32 und eine Auspuffleitung 32 bzw. 34 münden in die Hohlraum 21. Die Kipphebel sind in Haltern 27 gelagert. Di· Ventil· 28 und 30 liegen über der Verbrennungskammer.

Die Kipphebel werden von einer Nockenwelle 36 angetrieben, über de« ganzen liegt ein Deckel 37. Io Zylinderkopf 22 liegen noch nehrere senkrechte Bohrungen 29 und 31, die mit ihren Enden durch verhältnismäßig flache Materialstück· 33 bzw. 35 hindurchgehen«

Jede Verbrennungskamaer 38 1st einer Zylinderbohrung 40 sug«ordn«t. Zn den Zyllnderw&nden 42 liegen BUchsen 44 aus Gußeisen oder ein«« anderen widerstandsfestan Metall.

Die Zylinderwänd« 42 laufen oben in ein«» rechteckig geformten Randteil 45 aus, der in einer verh&ltnismaeig niedrigen Fläch· 46 (Flg. 4) endet, die einer ähnlichen Fliehe (47)(Fig. 3) an Zylinderkopf gegenübersteht. Der Randteil 45 weist mehrere nach innen ragend· Vorsprung· 48 auf, dl· Bohrungen 50 unschlleften. Materialetreifen 52 verbinden dl· Zylinderbohrungen 40 und sind ihrerseits Bit dem Randteil 45 verbunden. Die Materialstreifen 52 weisen Mehrere Bohrungen 54 und Schlitze 56 auf.

Swiftchen den Zylinderbohrungon 40 liegen senkrechte Stege 58 (Fig. L). Diese Stege 58 sind einstückig an Abschnitte 60 des Kurbelgehle- _m »es angeformt. Auf ihsr Innenseite weisen die Abschnitt· 60 Einbttofc- ** tungen 62 auf, die jeder Zylinderbohrung 40 zugeordnet sind· Dl· • Einbuchtungen 62 liegen zwischen Rippen 64. DJs Rippen 64 laufen φ*ΐΓ M · über die Breite der Abschnitte 60 und enthalten zwei Bohrungen 66, die mit den Bohrungen 50 fluchten. Jede Bohrung 66 hat einen Ab-J* schnitt 67 mit vergrößertem Durchmesser. Rippen 68 (Fla· 1),41« auf k> die Inneren Rippen 64 ausgerichtet sind« sind außen auf den Abschnitten 60 vorgesehen. Diese Rippen 68 geben den Zylinderwündon 42 Fe*

BAD ORIGNAL

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sti^keit und Starrheit. Die Rippenpaare 69 sind durch eine LSngsrippe 70 und Diagonalrippcn 72 verbunden. Die Kippen GS bestehen aus einein Stück mit nach innen ragenden Vorsprangen 74 (Fig. 1 und 3). Diese weisen Bohrungen 76 auf.

Dio Stege 58 weisen auf einer Außenseite einon L&ngeschlitz 78 auf. Bohrungen 80 verbinden don Schlitz 78 mit den Abschnitten 67 jeder Bohrung C6. 2wei mit dünnen Rippen versehen« und einen Wasßenaantel bildende Glieder 82 sind auf beiden Seiten der Zylinderwand 42 mit Bolzen 84 befestigt. Der obere Materialetreifen 52 und der Steg 58 bilden zucansnen mit den Gliedern 82 elna geschlossene Kammer für das Kühlmittel. Diese Kammer ermöglicht eine KUhliaittclunw&lzung uza die Zylinderbohrungen 40 horun. Der oberhalb des Materialstrcifons 52 fc liegende Teil des Motors 20 befindet sich mit der eben beschriebenen Kaxcmer über dio Bohrungen 54 und Schlitze 56 in Vorbindung· über ein Einlaßrohr 86 und οineη Kanal 88« der in den Zylinderkopf 22 angeordnet ist, wird das Kühlmittel eingeleitet. Der Kanal 88 führt au Xühlnittelkanuoem im Zylinderkopf 22.

Eine Dichtung 90 liegt «wischen den Flächen 46 und 47 und verhindert ein Lecken dos Kühlmittels. Zwei weitere Dichtungen 92 liegen »wischen den Gliedern 82 und der Zylinderwand 42.

Die inneren Rippen 64 weisen in der Mitte einen dünnen Abschnitt 94 (Fig. 3). auf, der integral in dickere Außonabschnitto 96 übergeht, durch welche die Bohrungen 66 durchgehen. Die dickeren Aufionabschnitte 96 umschließen eine rechteckförmlge Öffnung 9t« die einen dor Lagerblocko 26 aufnimmt.

Jeder Lagerblock 26 waist elm obere Schale 100 und eine unter· Schale 102 auf. Die Schalen 100 und 102 beetehon aus GuBelsen oder einen ähnlichen Werkstoff. Der Abschnitt 94 der Rippe 64 ist ausgospart, so daß die obere Schale 100 die obere Rippe 64 nur an den dicken Außenabschnitten 96 erfaßt·

Die beiden Schalen 100 und 102 weisen miteinander fluchtende Bohrungen 104 bzw· 106 auf. Bei richtiger Lage der Legerblöcke 26 la den Offnungen 98 liegen die Bohrungen 104 und IOC alt den Bohrungen Cf in einer Linie. Auch die Bohrungen SO sind auf die Dohrungen 29 aod

31 ausgerichtet. ;~u;M-

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Wie Fig. 3 zeigt, gehen durch dia verschiedener. Bohrungen Bolzen IuS und 103* durch. Die Bolzen 108 und 108' weisen an Endon 112 und 114 bzw. 112* und 114' Gewinde auf.

Der Bolzen 108 hat einen Schaft 120 mit einem Durchmesser, der geringer ale dor dor Bohrung 29 ist. Hr endet in einem Abschnitt .122 grö&*zei\ Durchine3ner3, der praktisch gleich dem der Bohrung 29 ist. Der Abschnitt 122 befindet sich an der Verbindungsstelle zwischen dem Kippbügol-Halter 27 und dem oberon Abschnitt dos ZylinderkopfOS 22, so daß er dort eine Abdichtung bildet. Dor Bolzen 120 tritt an dieser Stelle durch eine Bohrung 124 durch. Das Gewinde 112 steht teilweise nach außen über. Das untere Ende des Schaftes 120 endet in einen vordickten .Kopf 126, der sich auf dem Abschnitt 96 abstützt Von dere Kopf 126 geht ein Schaft 128 aus, der in dem Abschnitt 67 der Bohrung 66 liegt· Der Durchmesser dos Schaftos 128 1st so« daB ein I&gspalt freibleibt. Der Schaft 128 tritt auch durch die Bohrungen 104 und 106 in den Schalen 100 und 102 durch. Der Schaft 121 hat noch oinon Abschnitt 130 mit größerem Durchmesser, dor an der Verbindungtatelle zwischen den Schalen 100 und 102 liegt, so daß die Bohrungen 67 und 104 an dieser Stella voneinander getrennt werden, da der Abschnitt 130 in wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Bohrungen 104, 106 hat. Kino auf das Gewinde 114 aufgeschruabte Mutter 116 wird gegen eine Unterlegscheibe 132 und damit gegen die untere Schale 102 gezogen und drückt in Zusammenwirkuag mit dem Kopf 126 die einzelnen Lagerblockteile aufeinander. Ähnlich itft eine Mutter 116* auf das Gewinde 112 aufgeschraubt und wird gegen eine Scheibe 132* angezogon*und drückt damit den Halter 27 gegen den Kohlraum 21. Bolzen 140 dienen zur Befestigung der Kipphebel-Halter 27 an dem Zylinderkopf 22. *

Der Bolzen 108* ist mit dar Mutter 116* vorsehen, die auf den Gevindcabschnitt 114* aufsitzt und gegen eine Scheibe 132' und damit gegon die untere Schale 102 gezogen wird, um damit eine Klemmkraft für den Kopf 126 * zu bewirken, um die einzelnen Lagerblockteile 26 miteinander zu vorspannen. Eine Muttor 136* sitzt auf dem Gewinde 112' an einer Scheibe 138' und befestigt damit den Hohlraum 21 auf der Zyllnderwand β 42. ebenso wie dor Bolzen 108 weist auch dor Bolzen 108* einen Abschnitt 130' mit «fröOercm Durchmesser auf, der von den Bohrungen 104, 106 an dor Verbindungsstelle der oberen Schale. 100 und der unteren Schale 102 aufgcnonmcn wird. r Γ -^p!f

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Die unteren Schalen 102 v/ei son zwei waagerecht verlaufende Gewir.dobohrunrjen 140 auf, die mit dien Bohrungen 76 fluchten. In don Gewindebohrungen 140 liegen Bolzen 142, die durch die Bohrungen 76 durchtreten und jeder einen Kopf aufweiten, die Über Unterlegscheiben ge yen die Vorsprtinga 74 drücken und damit die Lagerblöcke 26 weiter in der rechteckföralgon Ausnehmung 98 halten.

Jeder Lagerblock 26 weist ein Hauptlager 143 zur Lagerung* eines Zapfens 145 der Kurbelwelle 146 auf. Auf jeden Xurbelsapfen 148 ist •in Plouel 150 (Fig. 2) gelagert, der einen Kolben trugt· Eine Ölwanne 154 (Flg. 3) ist mit Bolzen 156 und Unterlegscheiben 158 am Boden des Kurbolgehiluso-Abschnlttes 60 angeschraubt, wobei «ine Dich· tung 170 dazwlochonliogt.

Zur. Schmierung der Hauptlagor 143 ist der Eohlitt 78 mit der Ölversorgung verbunden. Die Bohrung 66 steht mit dem Schlits 78 über «in· ■Bohrung 80 in Verbindung, tto daß ein CIkanal zu der oberen Schal« 100 entsteht. Die Schul· 1st mit einer Bohrung 172 versehen, dl« die Bohrung 66 mit dem Hauptlager 143 verbindet. Da der Abschnitt 67 der Bohrung 66 einen größeren Durchmesser al· der Schaft 128 aufweist, knnn Cl von der ölpumpe durch den Schlitz 78, durch die Bohrung 80, durch den Ringspalt auf don Abschnitt 67 und durch die Bohrung 172 durchtreten und damit zu den Hauptlager 142 gelangen. Sömtliche beschriebenen Bohrungen und Kanüle mit Ausnahme der Bohrung 172 kennen durch Kerne beim Gießen gebildet worden.

Der beschriebene Motor 20 läßt sieh somit nit einem Minimum an spanabhebender Verformung fertigen und ist eine Konstruktion, bei der keine Belastungen durch Gewindeverbindungen in dcÄ Zylinderwand 42 aue dar Aluminiumlegierung übertragen werden· Auch die Wassermantel-Gliedor 82 und die Wunde der Zylinderbohrungen 40 lassen sieh dflnnhalten, da die Belastung von den Bolzen 108 und 108' auf genommen wird.

Der eben beschriebene Motorblock 24 aus dor Aluminiumlegierung laßt sich mit einem Verfahren und auf einer Vorrichtung herstellen, welche in den Figuren 5 und 6 erlfiutert werden. Beim Spritzgießen von Aluminiuramotorblöckcn ist es üblich, die Zylinderbohrungen und den Wassermantel durch Herausziehen der Forn aus deo oberen Ende dor Bohrungen herzustellen. Der Motorblock 24 nach der vorstehenden Beschreibung läßt sich -Jedoch mit einen Spritzgußverfahren herstellen,

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beJ. dein dia dia Zylinderbohrungen und den Wassermantel bildenden Forraen von den Seiten aus abgezogen warden. Wird der Motorblock 24 nach diesem Verfahren int Spritzguß hergestellt, lassen eich dl· VSnde der Zylinderbohrungen dünner gießen und auch dünnere tfassermantel-Gliedor lassen sidi erzielen.

Die Figuren 5 und C zeigen« daß ein oberer Seitenschieber 180 und ein unterer Seitenschieber 182 dlo Außenform der Zyllnd«rbohrungen 40 und deο Xurbelhasten-Abachnittcs 60 mit den zugehörigen Rippen festlegen. Zur Herstellung dos Schlitzes 78 mit den zugehörigen Bohrungen 80 und den Bohrungen 76 (Fig. 3) werden in den oberen bzw. «I den unteren Seitenschieber 180 bzw. 182 Kerne eingelegt. Eine stationäre Matriso 184 wirkt mit einer Ausverforroatrize 186 Susannen und legt dio Form des Übrigen Teiles dos Motorblockes 24 fest· An dem stationären Matrizenabschnitt 184, der den Znncntoll da· Motorblock«^ 24 festlagt, ist ein Dorn 188 Lofestigt, auf dea dl· Buchse 44 für dlo Zylinderbohrung sitzt. Der Dorn 188 hHlt dl« BOchs· 44 «ti ihre» Ort und wirkt wlt dem oberen Seitenschieber 180 und de« unteren Seitenschieber 182 zusammen und legt die Form der Zylindexbohrunrjen 40 fest. Dl· Büchse 44 wird mit Rallen 190 auf den Dorn 1·· aufgekellt. In der tlatrizo 184 sind Mittel vorgesehen, ue für die Bohrung 66 und mit dem Abschnitt 67 Kerse einzulegen. Auch die Öffnung 98 wird durch 184 in.aa Form festgelegt. Die Auswerfe* luatrizo 186 begrenzt dns obere Handtoll 45 (Flg. 5) und xusaznen «it dor Matrize 184 den Matorialstrclfon 52, wthrcnd für die Bohrungen 54 für den Kühlctlttelunlauf Kerne vorijosehen sind· Dio Auswerfexm·- trlze 186 legt auch die Form der Vorsprünge 4· fest und «eist Kerne für die durch diese durchtretenden Bohrungen 50 auf.

Zum SpitzgJcfion des in den Figuren 5 und 6 gezeigten Motorblookos wird die Aluminiumlegierung unter Druck in ein Elnschuerohr IM gepreßt, bis der Hohlraum zwischen dem oberen Seitenschieber 18O, de» unteren Soitonschiebcr 182, dor Matrize 184 und der Aueverferaetrise 186 gefüllt 1st. Anschließend werden der obere und dor untere Seitenschieber 180 und 182 voneinander entfernt und dio Auswerfermatrizo 186 wird nach auDon bowogt, so daft der Motorblock 24 zur&ckblellt.

Sin zusätzlicher Vorteil des Sprltzgiefions eines Kotorblocke· durem Ziehen der Matrisen und damit Formen der Zylindor von den Seiten« wie beschrieben, liogt darin, daft sich die Kühini ttelkanJlle so fertigen lasson, das sie die lylinderbohrungen 40 buchstäblich voll-

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schließen.

Einige der Merkmale dieser Erfindung sind gleichermaßen anwendbar auf «inen Spritzgußblock aus einor Aluminiumlegierung, bei dem die Zylinderbohrungen und die WassermHntel dadurch gegossen werden« daß die Matrizen.von der Obor&eito aus abgezogen werden.

Fig. 7 zeigt einen abgeUndorton Motor 20a, bei der gleiche Bauteil« don Zusatz "α" tragen. Der Motor 20a hat einen Zylinderkopf 22a, einen Motorblock 24a und mehrere Lagerblockβ 26α, die mit Bolzen 108a und -to 108a* zusammengehalten sind. Die BoIton 108a und 108a* weisen rait Gewinde versehene Köpfe 126a und 126a* auf, auf die Nuttern 192 und 192' rait Unterlegscheiben aufgedreht »Ind.

Der Motorblock 24a enthält aus einer Aluminiumlegierung spritzgegosaene Zylinderwünde 42a, die integral angegossene Kassermantelglieder 82a aufweisen.

Die Glieder 82a enden in einem oberen Randteil 45a (Fig. 8), in dem mehrere Bohrungen 50a eingegossen oder durch Kerne eIngoformt sind, durch die die Bolzen 108a und 108a' durchtreten· Zn don ZyllndorwSndcn 42a sind mehrere Zylinderbohrungen 40a vorgesehen, in die Buch- , sen 44a eingegossen sind. Die Zylinderbohrungen 40a sind übor Stoge 58a verbunden, die mit dem Abschnitt 60a aus einen StQck bestehen·' Nebeneinanderllegonde Zylinderbohrungen 40a sind durch senkrecht verlaufende Stege 58a' miteinander verbunden· Jod« Rippe 64 umschließt eine Öffnung 98a, die «inen der Lagerblöcka aufnimmt.

Bei der in don Figuren 7 und 8 geseigten Ausfahrung, bei der kein Haterialstreifen die Zyllndarbohrungen 40a an ihren oberen Enden var bindet. Ähnlich dea Materialstrelfen 52 (Flg. 4) der ersten Ausführung, kann das Kühlmittel frei ua dl· Zylinderbohrungen 40 herumlaufen, ohne dlo Notwendigkeit von Bohrungen und Schlitten 54 b«w. SC* Das Kühlmittel kann jedoch wegen des vertikalen Steges SIa* 41· Syllnderbohrungen 40a nicht so umströmen, «1« dies bei dar vorstefcead erörterten Ausführung möglich war·

Öle Bolzen 108a und 108a' haben an Ihren Enden Gewinde 112a, 112a' bzw. 114a, 114a*. Beim Zusammensetzen des Motors 2Oa werden Muttern 136a und 136a' auf die Gewinde 112a bzw. 112a* und Muttern 11«· und 116a' auf die Gewinde 114a bzw. 114a* aufgeschraubt. Sobald dl«s«

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und die Muttern 192, 192* angezogen worden elnd, v/erden dio Motortoilo zusamnongcklcrrant. Somit v/erdon die in dom Motor 20a auftretenden Vortikalkräfto wie bei dor vorstehend beschriebenen, In den Figuren 1 bis 4 gezeigten Ausführung nicht durch Schraubverbindungen in den Zylindcrwiinden 42a, sondern durch die Bolzen 10Ga und 108a' aufgenommen.

Da die Wassonnantol-Glioder 82a aus einen Stück mit der Zylindcrwand 42a gegossen werden, wird der Lüngsschlitz 7Ca in Längsrichtung allein durch Kerne eingeformt. Bei dieser Ausführungsform wird der Abschnitt 67a dor Bohrung, durch die der Bolzen 108a durchtritt« nicht für den uldurchgang verwcndot. Stattdessen wird ein besonderer Kanal 194 durch Kerne elngefomt, der mit dem LSngßschlitz 78a In Verbindung steht. Jeder Lagerblock 26a 1st den Lagorblöcken 26 der Figuren 1 bis 4 ahnlich und besteht aus einer oberen Schale 100a und einer unteren Schale 102a, womit ein Hauptlagor 143a gehalten wird. Zwei Rücken an Rücken in den Schalen lOOa und 102a liegende versenkt· Bohrungen bilden oine Bohrung 104a, durch die der Bolzen 108a teilweise durchtritt. Eine Nute 198 in derjenigen Seite der Sehale 100a, die der Schale 102a gegenüberliegt, verbindet das Hauptlager 143· mit dem Kanal 194 über die Bohrung 104a und eine vertikal verlaufende Nuto 196 in der Schale lOOa, dio auf den Kanal 194 ausgerichtet ist. Somit lcann jedes Hauptlager 143a aus den LHngsechlltx 78a und die entsprechenden Kanäle 194, Hüten 196 und 198 und Bohrungen 104a geschmiert werden, ähnlich wie bei der In den Figuren 1 bis 4 ges«lg· ten Ausführung wird jeder Logerblock 26« in der Öffnung 98a la den Rippen 64a mit Bolzen 142a gehalten, dl· durch Bohrungen 7Ca In d«n Vorsprüngen 74a durchtreten und In die LagerblOcke 26a eingeschraubt sind. Zn Hinblick auf dl· aus der Aluminiumlegierung bestehenden Zylindorwände sei wieder vermerkt, da» «m sämtliche öldurchg&nge durch Kerne gefertigt werden können, so dafi kein· spanabhebende Bearbeitung nötig ist. Der übrig· Teil der Ausführungsform 1st der nach den Figuren 1 bis 4 ähnlich und wird hier nicht beschrieben .

Die in den Figuren 7 und 8 gezeigte AusfUhrungsform vereinfacht das GieCen der Wassermantel-Glieder 82a und der Zylinderbohrungen 40a, indem die diese Tolle bildendo Form von der Oborsolte statt von den Selten wie bei der in den Figuren 1 bis 4 gezeigton Auführung abg·- fogon wird.

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Die Figuren 9 und 10 zeigen, daß ein oberer Seitenschieber 180a und ein unterer Seitenschieber 182α die Außenform der tiassorniantel-Glieder 82a und des Abschnittes 60a mit den zugehörigen Hippen festlegen und Bohrungen 76a zur Aufnahme der verschiedenen Bolzen 142a (Fig. 7) aufweisen. Die stationäre Matrlzo 184a arbeitet mit dar Auswerfernatrize 18Ca zueamroon und umschließt den übrigen Teil de· Spritzguß-Motorblockcs 42a aus einer Aluminiumlegierung· Dio feststehende Matrlzo 184a, woIchο die Form do· Inneren do· Motorblock·· 24a festlegt, weist einen Dorn IiBa auf, dor die Buchse 44a trügt. Somit' legt der Dorn 188a zusammen mit der Buchse 44a den Durchmesser der Zylinderbohrung 40a fest. Die Matrize 184a nimmt auch die Kerne für die verschiedenen Dohrungs-Abschnitte 67a auf, wie auch für die vertikalen Kanüle 194, die mit dem LÄngsschlitz 78a in Verbindung stehen, fUr den ein besonderer Kern 202 eingesetzt wird. Die Auswerfermatrize 186a bestimmt die Innenform der Wasseraantol-Glieder 82a und auch dan Außendurchmesser der Zylinderbohrungen 40a. Der obere -und untere Seitenschieber 180a und 182a bestimmen auch das obere Randteil 45a, wahrend die Auswerfermatrlse 186a den Kern bildet für dlo zahlreichen Bohrungen 50a, durch die die Bolzen 108a und 108a' durchtreten.

Beim -Spritzguß dei in den Figuren 9 und 10 gezeigten Zylinderwand 42a wird die Aluminiumlegierung unter Druck durch ein Binsebußrohr 189a elfhjcpxst, bis der Hohlraum zwischen dem oberen Seitenschieber 180a, dem unteren Seitenschieber 182a, der stationären Matrize 184a und der Auswerfermatrize 18Ca gefüllt let· Anschließend werden der obere und der untere Seltenschieber 180a und 182a auselnandergesogen und die Auswerfermatrize 186a wird nach außen bewegt· Der für die Ausbildung des LKngsschlitze· 78a verwendete Kern 202 wird dann abgenommen und der Motorblock 24a bleibt Qbrig.

Eine weitere AusfUhrungsform wird in Flg. 11 gezeigt· Bei dieser Ausführung«form weisen Bauteile, die ahnliche Funktionen wie entsprechende Bauteile der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Ausfahrung »form ausüben, gleiche Bezugszeichen mit den Zusatz de· Index •b- auf.

Gec&ß Flg. 11 besteht der Motor 20b aus einen Zylinderkopf 22b« einem Motorblock 24b und mehreren LagerblQcken 26b, die durch Bolzen zusammengehalten werden. An Stelle von einzelnen Bolzen, die den

Bolzen 108 und 108' ähnlich sind und senkrocht durch den Motor

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durchtraten, via dies bai den in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Motor gezeigt vurdo, wurden nolzonpaara 108b, logD und 108b¹ bzw. ΙΟβΒ* vorwondat. Die Bolzon 108b und 108b' halten dio Zylinderkopf fe 22b auf den Zylindern, wahrend die Bolzen lOflB und 1080* die Lagcrblöcke 26b an don Zylindern 42b halten·

Die Zylinderwändo 42b weison ein oberes Randteil 45b auf, bei den die Dicke und damit dio Festigkeit der Vorsprüngo, durch die die Bolzen 108b und 108b¹ durchtroton, vergrößert wordon sind, ua die nun dort ζugoführte Bolastung aufzunehmen. So ist dor Zylinderkopf 22b an dem Motorblock 24b mit Muttern 136b, 136b* befestigt, die auf die Gewinde auf den Enden der Bolzen 108b und 108b* aufgeschruabt sind. Jeder Lagerblock 2Cb 1st an den. Motorblock 24b Bit den Bolzen 1083 und 108B¹ befestigt. Diese treten durch Bohrungen in den Rippen 64b durch. Ferner sind Muttorn 192b und 192b' und Fodorringe, dio auf das obere Ende dor DoIzen aufgedreht sind, vorgesehen. Diese Muttern und Federringe liegen auf Absitzen 204 auf· Muttern 116b und 116b· sind auf das untere Ende der Bolzen aufgeschraubt.

Auch bei dor in Fig. 11 gezeigten AusfOhrungsfom werden kein· KrIfte Ober ein Gewinde in dem Motorblock 24b übertragen· Die Ausbildung dos LSngsschlitzes 78b und dessen Vorbindung zu des* Hauptlager 143b ist ähnlich wie dies bei der in Fig. 7 goseigten AusfUhjnmgeform boschrieben wurde. Allgemein gesehen, ist dl· Konstruktion dM In Fig. 11 gezeigten Motorblockes 24b der in rig· 7 gezeigten struktion ähnlich und läßt sich^herstellen, wie dl·· la hang alt den Figuren 8 und 9 beschrieben wurde. . . f

Patenten sp rfloh· t

BAD ORiGSMAL 909832/0222

Claims

W 32 788 IaACc¹ 13. Oktober l!>o6 ü_c Kaiser Jeop Corporation

Patentansprüche

Hotoranordnunn bestehend aus einem Motorblock aus einen Material mit niedrigem Gewicht, nehreren Lagerblockanordnuncen, die in den unteren Abschnitten des Motorblockes ausgebildeten Aussparungen angeordnet sind, einer Zylinderkopfanordnung, und mit Bolzen, welche die Zylinderkopfanordnung an dem Motorblock halten und die Lagerblockanordnuncen in den Ausnehmungen zurückhalten, dadurch gekennzeichnet, daß der Kotorblook (Ί2) tine Vielzahl von oberen Rippenabschnitten (52) und unteren Rippenabschnitten (64) enthfilt, die oberen und unteren Rlpponabschnitte miteinander axial ausgerichtete erste und «weite Bohrungen (50) und (C6, 67) aufweisen, die Zylinderkopfanordnung dritte Bohrungen (29* aufweist, die axial mit den ersten und «weiten Bohrungen ausgerichtet si"--.», die unteren Rippenabschnitte Jeweils die Larcerblockanordnungen {k6) aufnehmende Ausnehmungen (98) beerenten, Jede Lagerblockanordnuag ein oboroa Laeerblockglled (100) mit vierten Bohrungen (10$) umfaßt, die axfaTL nit den anderen Bohrungen ausgerichtet sind, eine untere Lactrkappo (102) alt den anderen Bohrungen axial ausgerichteten fünften Bohrungen und, ein Hauptlagerelied (1*3) »wischen dom oberen Lagerblockglied und der Lagerkappe angeordnet 1st, dl« Bolzen (108,106*) oder 108b, 108b¹ und 108B und 108B') in sS«tliehen Bohrungen aufgenommen sind und durch diese durchtreten, atm unteren Enden (11*. 114*) dor Boltennittel (Il6, 132 oder 116*, 132*) umfassen, die sich an des betreffenden Lagerkappenglled (100) abstatten, die oberen Enden (112, 112*) der Bolzen Mittel (136, 138; 136·, 138*) umfassen, die sich an der Zylinderkopfanordnung abstatten, so daß die Klemmboanspruchung unmittelbar auf den Zylinderkopf mischen den oberen und den unteren Rippenabschnitten ausgeübt wird·
2. Hotoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daft Jedor Bolzen ein lancgestrecktes Bolzenglied (108, 108') umfaßt, welches sich durch sämtliche der ausgerichteten Bohrungen erstreckt

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unti einen vererößerten Abschnitt (126, 126') umfaßt, der an seinen betreffenden unteren Hippenabochnltt (Ci) anliegt, so daß die Lagerblockanordnungen in den Ausnehmungen durch eine Klenunkraft gehalten werden können, die unabhängig von der Klenrakraft ist, welche die Zylinderblockanordnung (22) an "dem Motorblock hält.

3· Motoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, UaA der Motorblock (42) einen in Längsrichtung verlaufenden Sohlltz (78) aufweist, Uer an einer Seite des Motorblockes nach außen offen ist, ein Kanal (80? in den Motorblock den Schlitz (78) nlt den Bohrungen (66) in dom Motorblock (42) auf mindestens einer Seite des Kotorb locke (!(2) verbindet, abnehmbare Wasscrnantelgllcdcr ($2) auf den beiden Soiton des Motorblockes (42) unter Bildung einer Kairoer zuci Durchlauf eines Kühlmittels angeordnet sind, mindestens eins dor Uaasernantelglieder (S2) dichtend auf den Schlitz (78) liegt unter Olldung einer GTOhrung für die Durchloitung eines Schmiermittels in den Motorblock (42), Jeae Laßerblockanordnung (26) einen Kanal (172) auf(eist, der mit den Bohrungen {CC) auf nlndostens einer Seite des Motorblockes (42) in Verbindung steht, der sie nlt dem Hauptlagerglied (1^3) zugeordnet ist, und die Abschnitte (128) von Jeden der zahlreichen Bolzen (108), die durch die Bohrungen (66) auf mindestens einer Seite des Kotorblockes (42) durchtreten, la Verhältnis zu der Querschnittsfläche der Bohrungen (66) eine vorgegebene Querschnittsfläche aufweisen, so da£ ein freier Zwischenraum gebildet wird zun Durchtritt eines Sehnlerniütels von der Öffnung.

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