DE19518417A1

DE19518417A1 - Casting cylinder block and crankcase of IC engine

Info

Publication number: DE19518417A1
Application number: DE1995118417
Authority: DE
Inventors: Lothar Bauer
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Deutz AG
Priority date: 1995-05-19
Filing date: 1995-05-19
Publication date: 1996-11-21

Abstract

The cylinder-crankcase unit for an IC engine consists of two cylinder bores and a crankcase with a bridge between the cylinders for the bearing of a crankshaft. There are bearing holes for a camshaft beside the cylinder bores. The unit is cast using a single core for both the crankcase and cylinder areas. The core (11) pref. surrounds the cylinder bore (6) and stretches into an intermediate section (5) separating the cooling area (8) from the crank area (2) and joining the cylinder bore to the outer wall (7). During casting a single core is provided for the whole pump area of the fuel injection pump.

Description

Die Erfindung betrifft ein gegossenes, flüssigkeitsgekühltes Zylinderkur belgehäuse einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a cast, liquid-cooled cylinder cure bel housing of a reciprocating internal combustion engine, especially after Preamble of claim 1.

Eine bekannte Hubkolbenbrennkraftmaschine (Typ FL 1011 der Klöckner- Humboldt-Deutz AG) wird mit mindestes zwei Zylinderrohren gebaut. Das gegossene Zylinderkurbelgehäuse weist Zylinderräume und Kurbelräume auf, in denen zwischen den Zylinderrohren Hauptlagerbrücken für die Hauptlager einer Kurbelwelle und neben den Zylinderrohren Lager bohrungen für eine Nockenwelle angeordnet sind, wobei die Nockenwelle zum Antrieb von Gaswechselventilen und von Einzel-Einsteckpumpen für die Kraftstoffeinspritzung dient. Dieses Zylinderkurbelgehäuse wird unter Verwendung von mehreren einzelnen Kurbelraumkernen, sogenannten Schottenkernen, gegossen. Diese müssen ausgerichtet, verklebt und/oder verschraubt werden. Das bedingt einen hohen Aufwand für Montage und Lagerhaltung in der Gießerei.A well-known reciprocating piston internal combustion engine (type FL 1011 from Klöckner Humboldt-Deutz AG) is built with at least two cylinder tubes. The cast cylinder crankcase has cylinder chambers and crank chambers on, in which between the cylinder tubes main bearing bridges for the Main bearing of a crankshaft and bearings next to the cylinder tubes bores are arranged for a camshaft, the camshaft for driving gas exchange valves and single plug-in pumps for the fuel injection serves. This cylinder crankcase is under Use of several individual crankcase cores, so-called Scotch kernels, cast. These must be aligned, glued and / or be screwed. This requires a lot of effort for assembly and Warehousing in the foundry.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die gußtechnische Herstellung des bekannten Zylinderkurbelgehäuses zu vereinfachen und zu verbessern, um dadurch die Fertigungskosten zu senken.The invention is therefore based on the task of casting To simplify manufacture of the known cylinder crankcase and to improve, thereby reducing manufacturing costs.

Die Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des An spruchs 1. Durch die Verwendung eines einteiligen Schottenkerns wird der Fertigungsaufwand vermindert und zugleich die Gußqualität durch weniger Gußversatz erhöht.The task is solved by the characteristic features of the An Proverb 1. By using a one-piece bulkhead core the manufacturing effort is reduced and the casting quality at the same time less casting offset increased.

Durch eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird erreicht, daß der Schottenkern die Zylinderrohre umgreifend ausgebildet ist und sich bis zu einem Zwischendeck erstreckt, das Kühlmittelräume von den Kurbelräu men trennt und die Zylinderrohre mit einer Außenwand verbindet. Auf diese Weise entsteht ein in seiner Höhenausdehnung begrenzter und da durch stabiler Schottenkern, durch den die Gußgenauigkeit erhöht wird.An advantageous development of the invention ensures that the Bulkhead is formed around the cylinder tubes and extends up to an intermediate deck that extends coolant spaces from the crankcase separates and connects the cylinder tubes with an outer wall. On in this way a height is created that is limited and there thanks to the stable bulkhead core, which increases the casting accuracy.

Von Vorteil ist eine Ausbildung der Erfindung, bei der Stoßstangendurch tritte zwischen einer oberen Dichtfläche des Zylinderkurbelgehäuses und der Nockenwelle als Bohrungen ausgebildet sind. Auf diese Weise wird der Schottenkern einfacher und kompakter als bei vorgegossenen Stoß stangendurchtritten und der nötige Freiraum für die Stoßstangen wird mit geringem Materialaufwand exakt eingehalten.An embodiment of the invention in which bumpers are used is advantageous occurs between an upper sealing surface of the cylinder crankcase and the camshaft are designed as bores. That way the bulkhead is simpler and more compact than with a pre-cast joint bar penetration and the necessary space for the bumpers is included low material requirements exactly adhered to.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß beim Gießvorgang für sämtliche Pumpenräume der Kraftstoffeinspritzpumpen ein einteiliger Pumpenraumkern vorgesehen ist. Dadurch werden, wie bei dem einteiligen Schottenkern, Fertigungskosten gesenkt und ein genauer Guß erzielt.An advantageous development of the invention is that when Casting process for all pump rooms of the fuel injection pumps a one-piece pump chamber core is provided. As a result, the one-piece bulkhead core, manufacturing costs reduced and a more accurate Cast achieved.

Die Einteiligkeit des Pumpenraumkerns wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Kerne der einzelnen Pumpenräume untereinander eine Verbindung über vorzugießende Regelstangenbohrungen aufweisen. Ne ben der dadurch ermöglichten Einteiligkeit des Pumpenraumkerns wird durch das Vorgießen der Regelstangenbohrung deren Bearbeitungsauf wand gesenkt.The one-piece design of the pump chamber core is thereby according to the invention achieved that the cores of the individual pump rooms with each other Have connection via pre-cast control rod bores. No ben is the one-piece nature of the pump chamber core by pre-casting the control rod bore to process it wall lowered.

Eine Ausbildung der Erfindung bietet den Vorteil, daß die Kerne der ein zelnen Pumpenräume Innenkernmarken zum Schottenkern und Außen kernmarken zur Außenform der Gießeinrichtung aufweisen. Auf diese Weise wird eine exakte, sichere Lagerung des Pumpenraumkerns und damit ein genauer Guß erreicht. An embodiment of the invention has the advantage that the cores of a individual pump rooms inner core brands to the bulkhead core and outside have core marks for the outer shape of the casting device. To this An exact, safe storage of the pump chamber core and so that a precise casting is achieved.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß sich der Pumpenraumkern bis in den Bereich zwischen den Zylinderrohren er streckt und mit dem Schottenkern gemeinsame Spiegelflächen aufweist. Auf diese Weise wird eine Materialanhäufung zwischen den Zylindern und eine damit verbundene Lunkergefahr vermieden. Durch die Spiegel flächen wird eine großzügige Verbindung zwischen Pumpenraum und Kurbelraum geschaffen. Dadurch ergibt sich eine verbesserte Strahlgut austragung beim Gußputzen.An advantageous development of the invention is that the Pump chamber core up to the area between the cylinder tubes stretches and has mirror surfaces common to the bulkhead. In this way, a build-up of material between the cylinders and an associated blow hole risk avoided. Through the mirror will be a generous connection between the pump room and Crankcase created. This results in an improved blasting material discharge during cast cleaning.

Durch eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung wird erreicht, daß die Hauptlagerbrücken jeweils zwei Schottenwände aufweisen, und daß der Zwischenraum zwischen den Schottenwänden durch die Außenform der Gießeinrichtung mittels deren Oberkasten und Unterkasten gebildet ist. Dadurch werden Materialanhäufungen und damit Lunkerbildung ohne Sondermaßnahmen zur Steuerung des Gießvorgangs vermieden. Da keine Außenkerne erforderlich sind, werden die Gießkosten gesenkt.An advantageous embodiment of the invention ensures that the Main bearing bridges each have two bulkhead walls, and that the Space between the bulkhead walls due to the outer shape of the Pouring device is formed by means of the upper box and lower box. As a result, material accumulations and thus void formation without Special measures to control the casting process avoided. There no outer cores are required, the casting costs are reduced.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Be schreibung und der Zeichnung, auf der ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung dargestellt ist.Further features of the invention result from the following Be writing and the drawing on which an embodiment of the inven is shown.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Querschnitt durch das Zylinderkurbelgehäuse zwischen den Hauptlagerbrücken, Fig. 1 cross section through the cylinder block between the main bearing bridges,

Fig. 2 Querschnitt durch das Zylinderkurbelgehäuse in der Mitte einer Hauptlagerbrücke, Fig. 2 cross-section through the cylinder crankcase in the middle of a main bearing bridge,

Fig. 3 Horizontalschnitt durch das Zylinderkurbelgehäuse oberhalb der Hauptlagerbrücke, Fig. 3 Horizontal section through the cylinder crankcase above the main bearing bridge

Fig. 4 Horizontalschnitt durch das Zylinderkurbelgehäuse in Höhe der Hauptlagerbrücke. Fig. 4 horizontal section through the cylinder crankcase at the level of the main bearing bridge.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Zylinderkurbelgehäuse 1, mit einem Kurbelraum 2, einem Zylinderraum 3 und einem Pumpenraum 4. Der Kurbelraum 2 reicht nach oben bis zu einem Zwischendeck 5, das ein Zylinderrohr 6 an einer Außenwand 7 des Zylinderkurbelgehäuses 1 an bindet und den Kurbelraum 2 von einem Kühlmittelraum 8 trennt. In Motor längsrichtung stehen die einzelnen Teile des Kurbelraums 2 durch einen Bereich unterhalb einer Hauptlagerbrücke 9 und durch eine Lagerbohrung 10 in Verbindung. Fig. 1 shows a cross section through a cylinder block 1 having a crankcase 2, a cylinder chamber 3, and a pump chamber 4. The crank chamber 2 extends up to an intermediate deck 5 , which binds a cylinder tube 6 to an outer wall 7 of the cylinder crankcase 1 and separates the crank chamber 2 from a coolant chamber 8 . In the longitudinal direction of the engine, the individual parts of the crank chamber 2 are connected by an area below a main bearing bridge 9 and by a bearing bore 10 .

Der Kurbelraum 2 und der Zylinderraum 3 werden von einem einteiligen Schottenkern 11 (breitschraffiert), der Pumpenraum 4 von einem einteili gen Pumpenraumkern 12 (engschraffiert) gebildet. Beide Kerne stehen über Innenkernmarken 13 in Verbindung und berühren sich im Bereich von Spiegelflächen 14 (kreuzschraffiert). Im Bereich der Spiegelflächen 14 kann sich beim Gießen eine dünne Gußhaut, sogenanntes Flitt, bilden. Dieses wird beim Gußputzen entfernt, wodurch sich eine großzügige Öff nung zwischen dem Kurbelraum 2 und dem Pumpenraum 4 ergibt, was eine bessere Strahlgutausfragung beim Gußputzen ermöglicht. Der Pumpenraumkern 12 stützt sich außerdem über Außenkernmarken 19 auf der Gießeinrichtung ab.The crank chamber 2 and the cylinder chamber 3 are formed by a one-piece bulkhead core 11 (hatched), the pump chamber 4 by a one-part pump core 12 (hatched). Both cores are connected via inner core marks 13 and touch in the area of mirror surfaces 14 (cross-hatched). A thin cast skin, so-called flitt, can form in the area of the mirror surfaces 14 during casting. This is removed during the casting cleaning, which results in a generous opening between the crank chamber 2 and the pump chamber 4 , which enables a better blasting material inquiry during casting cleaning. The pump chamber core 12 is also supported on the casting device via external core marks 19 .

Aus Fig. 2 gehen die Anordnung von Schottenkern 11 und Pumpen raumkern 12 sowie der Spiegelfläche 14 in der Mittenebene der Hauptla gerbrücke 9 hervor (Schraffur wie in Fig. 1). Außerdem erkennt man die starke Einziehung der Außenwände 7 in dieser Mittenebene, die zur Ver meidung von Materialanhäufung und zur Gewichtsverminderung dient. Die dadurch bedingte, vielfach gewölbte Oberfläche des Zylinderkurbelgehäu ses 1, wie sie die Fig. 3 und 4 zeigen, führt zu dessen Versteifung und damit zur Geräuschoptimierung. In Fig. 1 und 2 sind auch Schmieröl bohrungen 20, 20a, 20b für die Schmierölversorgung des Ventiltriebs und der Nocken- und Kurbelwellenlager dargestellt.From Fig. 2, the arrangement of bulkhead core 11 and pump core 12 and the mirror surface 14 in the central plane of the Hauptla gerbrücke 9 emerge (hatching as in Fig. 1). You can also see the strong indentation of the outer walls 7 in this central plane, which serves to avoid material accumulation and to reduce weight. The resulting, often curved surface of the Zylinderkurbelgehäu ses 1 , as shown in FIGS. 3 and 4, leads to its stiffening and thus to noise optimization. In Fig. 1 and 2 are also lubricating oil holes 20, 20 a, 20 b shown for the lubricating oil supply to the valve drive and the camshaft and crankshaft bearings.

Fig. 3 zeigt die Ausbildung des Pumpenraumkerns 12 mit der Lage der Spiegelflächen 14. Außerdem ist die stabile Dimensionierung des Form sandballens 17 des Unterkastens der Gießeinrichtung in der Mittenebene der Hauptlagerbrücke 9 erkennbar. Die Form des Formsandballens 17 beugt einem Ausbrechen von Formsand vor. Die dem Formsandballen 17 gegenüberliegende Partie zwischen den Zylinderrohren 6 wird von dem Pumpenraumkern 12 gebildet. Fig. 3 shows the design of the pump chamber core 12 with the position of the mirror surfaces 14. In addition, the stable dimensioning of the shape of the ball of sand 17 of the lower box of the casting device in the central plane of the main bearing bridge 9 can be seen . The shape of the molding sand bale 17 prevents molding sand from breaking out. The section between the cylinder tubes 6 opposite the shaped sand bale 17 is formed by the pump chamber core 12 .

Aus Fig. 4 geht der Verlauf der gekrümmten Außenwand 7 hervor. Diese bildet im Bereich der Hauptlagerbrücke 9 zwei Schottenwände 15. Da zwischen entsteht ein Zwischenraum 16, der von der Gießeinrichtung ohne Gußkerne gebildet wird.From Fig. 4, the course of the curved outer wall 7 is clear. This forms two bulkhead walls 15 in the area of the main bearing bridge 9 . A space 16 is formed between them, which is formed by the casting device without casting cores.

Durch die gußtechnische Gestaltung des erfindungsgemäßen Zylinder kurbelgehäuses 1 werden Kosten und Gewicht gespart und dessen guß technische sowie akustische Qualität gesteigert.The casting design of the cylinder crankcase 1 according to the invention saves costs and weight and increases its casting technical and acoustic quality.

Claims

1.Cast, liquid-cooled cylinder crankcase of a reciprocating piston internal combustion engine, with at least two cylinder tubes and with cylinder spaces and crank chambers, in which main bearing bridges for the main bearings of a crankshaft are arranged between the cylinders and bearing bores for a camshaft next to the cylinder tubes, the camshaft for driving Gas exchange valves and single plug-in pumps for fuel injection, characterized in that during the casting process a one-piece bulkhead core ( 11 ) for all crankcases ( 2 ) and cylinder spaces ( 3 ) is easily seen.

2. Cylinder crankcase according to claim 1, characterized in that the bulkhead ( 11 ) encompasses the cylinder tubes ( 6 ) and extends to an intermediate deck ( 5 ), which separates the coolant spaces ( 8 ) from the crank spaces ( 2 ) and Connects cylinder tubes ( 6 ) to an outer wall ( 7 ).

3. Cylinder crankcase according to claim 2, characterized in that bumper openings between an upper sealing surface ( 21 ) of the cylinder crankcase ( 1 ) and the cam shaft are designed as bores.

4. Cylinder crankcase according to claims 1 to 3, characterized in that a one-piece pump chamber core ( 12 ) is provided during the casting process for all pump rooms ( 4 ) of the fuel injection pumps.

5. Cylinder crankcase according to claim 4, characterized in that the cores of the individual pump chambers ( 4 ) have a connection to one another via pre-cast regulating rod bores ( 18 ).

6. Cylinder crankcase according to claim 4 and 5, characterized in that the cores of the individual pump chambers ( 4 ) have inner core marks ( 13 ) for the bulkhead core ( 11 ) and outer marks ( 19 ) for the outer shape of the casting device.

7. cylinder crankcase according to one of the preceding claims, characterized in that the pump chamber core ( 12 ) extends into the region between the cylinder tubes ( 6 ) and with the bulkhead core ( 11 ) has common mirror surfaces ( 14 ).

8. cylinder crankcase according to one of the preceding claims, characterized in that the main bearing bridges ( 9 ) each have two bulkhead walls ( 15 ), and that the space ( 16 ) between the bulkhead walls ( 15 ) by the outer shape of the casting device by means of its upper box and lower box is formed.