DE19615546C1

DE19615546C1 - Piston-engine crankcase

Info

Publication number: DE19615546C1
Application number: DE1996115546
Authority: DE
Inventors: Jochen Dipl Ing Betsch
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1997-06-26
Anticipated expiration: 2016-04-20

Abstract

The crankcase has a top face accommodating the cylinder-head gasket, two lengthwise outer walls, and cylinders (5) joined together by a rib (6). Cast tapped bosses (7) accommodating the cylinder-head setscrews are provided on the outside walls between adjacent cylinders. The cylinders are joined to the adjacent bosses by lengthwise ribs (8) clear of the outside walls (3,4). The ribs between adjacent cylinders are joined to the bosses by transverse ribs (13). The top surfaces of the lengthwise ribs can be close to the plane of the top surface. The undersides of the lengthwise ribs can be arched towards their topsides. The ends of these ribs can extend to those of the bosses.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zylinderkurbelgehäuse einer Hubkol ben-Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1.The invention relates to a cylinder crankcase of a reciprocating piston ben internal combustion engine according to the preamble of the patent saying 1.

Aufgrund der steigenden Belastungen werden an die Wirksamkeit der Zylinderkopfdichtung, also an die Dichtigkeit zwischen dem Zylinderkurbelgehäuse und dem Zylinderkopf, immer höhere Anfor derungen gestellt. Bei den üblichen Zylinderkurbelgehäusen der gattungsgemäßen Art (siehe z. B. DE-Z "MTZ" 53 (1992), insbes. S. 433) sind die zusammengegossenen Zylinderlaufbüchsen an ihrem Umfang direkt an die Schraubenpfeifen und zwischen diesen durch Querstege an den Außenwänden des Zylinderkurbelgehäuses angeformt. Dies hat zur Folge, daß bei der Montage des Zylinderkopfes durch das Anziehen der Zylinderkopfschrauben zwar im Bereich der Schraubenpfeifen eine große Dichtkraft erzeugt wird, daß jedoch im Betrieb durch die großen thermischen Dehnungen, die in den zusammengegossenen Zylinderlaufbüchsen auftreten, die Abdichtung der Umfänge der Zylinderlaufbüchsen zwischen benachbarten Schraubenpfeifen, also in den Bereichen, die unterhalb der im Zylinderkopf angeordneten Einlaß- und Auslaßkanäle liegen, nicht immer zufriedenstellend gewährleistet ist.Because of the increasing burdens on effectiveness the cylinder head gasket, i.e. the tightness between the Cylinder crankcase and the cylinder head, ever higher requirements changes made. In the usual cylinder crankcases generic type (see, for example, DE-Z "MTZ" 53 (1992), in particular p. 433) the molded cylinder liners are directly attached to their circumference the screw pipes and between them by crossbars on the Shaped outer walls of the cylinder crankcase. This has to Consequence that when tightening the cylinder head the cylinder head screws in the area of the screw pipes a large sealing force is generated, but that in operation the great thermal strains that are in the cast together Cylinder liners occur, sealing the circumference of the Cylinder liners between adjacent screw pipes, so in the areas below those arranged in the cylinder head Inlet and outlet channels are not always satisfactory is guaranteed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zylinderkurbel gehäuse zu schaffen, das eine erhöhte Steifigkeit auf weist und bei dem die Lastflüsse so gesteuert sind, daß in allen Belastungsfällen eine ausreichende Dichtigkeit zwischen dem Zy linderkurbelgehäuse und dem Zylinderkopf erreicht wird.The invention has for its object a cylinder crank to create housing that has increased rigidity points and in which the load flows are controlled so that in all A sufficient tightness between the Zy cylinder crankcase and the cylinder head is reached.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is carried out in a generic device by the Characteristic of claim 1 specified features solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag sind die üblichen direkten Anbindungen der Laufbüchsen an die Schraubenpfeifen durch die Längsrippen ersetzt, so daß die Schraubenpfeifenbereiche, die den größten Verformungen beim Anziehen der Zylinderkopfschrauben ausgesetzt sind, genau mit den Bereichen der Laufbüchsen verbun den sind, die sich unterhalb der Einlaß- und Auslaßkanäle befin den. Dadurch werden die hohen Lasten, die durch die Verformungen im Bereich der Schraubenpfeifen auftreten, über die Längsrippen direkt zu den Bereichen geführt, die sonst Schwachstellen in Be zug auf die Flächenpressung der Zylinderkopfdichtung sind. Des weiteren kann dadurch die stark unterschiedliche Dichtlastver teilung bei den drei Lastfällen Montage, Gaskraft und thermische Verformung ausgeglichen werden, so daß die Auslegung der Zylin derkopfdichtung erleichtert wird.In the proposal according to the invention, the usual direct ones are Connections of the liners to the screw pipes through the Longitudinal ribs replaced so that the screw pipe areas that the greatest deformations when tightening the cylinder head bolts exposed, connected exactly to the areas of the liners are those that are below the inlet and outlet channels the. This eliminates the high loads caused by the deformations occur in the area of the screw pipes, over the longitudinal ribs led directly to the areas that would otherwise be weak points in Be tension on the surface pressure of the cylinder head gasket. Of further, the very different sealing load ver division in the three load cases assembly, gas power and thermal Deformation can be compensated for, so that the design of the Zylin the head gasket is facilitated.

Es hat sich gezeigt, daß durch die Längsrippen schon bei der Montage eine wesentlich gleichmäßigere Flächenpressung erreicht wird und daß durch das Ansteigen der Schraubenkräfte um 10 bis 15% im betriebswarmen Zustand nicht nur in den Stegbereichen zwischen den Zylinderlaufbüchsen, sondern auch in den problema tischen Bereichen unterhalb der Einlaß- und Auslaßkanäle eine deutlich gleichmäßigere Dichtflächenbelastung eintritt.It has been shown that the longitudinal ribs already at Assembly achieved a much more uniform surface pressure and that by increasing the screw forces by 10 to 15% when hot from operation not only in the dock areas between the cylinder liners, but also in the problema table areas below the inlet and outlet channels significantly more even sealing surface load occurs.

Die Unterseiten der Längsrippen können zu ihren Oberseiten hin gewölbt sein, so daß sie mit einer Spannbetonbrücke verglichen werden können.The undersides of the longitudinal ribs can face their tops be arched so that they are compared to a prestressed concrete bridge can be.

Zur Verbesserung der Krafteinleitung kann es zweckmäßig sein, daß sich die an die Schraubenpfeifen angegossenen Enden der Längsrippen bis zu den Enden der Schraubenpfeifen erstrecken.To improve the application of force, it can be useful that the ends of the Extend the longitudinal ribs to the ends of the screw pipes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:An embodiment of the invention is described below Described with reference to the drawings. It shows:

Fig. 1 eine Draufsicht eines Abschnittes eines Mehrzylin der-Kurbelgehäuses und Fig. 1 is a plan view of a portion of a Mehrzylin the crankcase and

Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie 2-2 in Fig. 1. FIG. 2 shows a section along line 2-2 in FIG. 1.

In den Zeichnungen ist ein Abschnitt eines Mehrzylinder-Kur belgehäuses 1 mit einer Deckfläche 2 dargestellt, auf die ein nicht gezeigter Zylinderkopf über eine ebenfalls nicht darge stellte Zylinderkopfdichtung aufgesetzt wird. Das Zylin derkurbelgehäuse 1 weist zwei längsverlaufende Außenwände 3 und 4 auf, von denen die Außenwand 3 unterhalb der im Zylinderkopf angeordneten Gaswechsel-Einlaßkanäle und die Außenwand 4 unter halb der im Zylinderkopf angeordneten Gaswechsel-Auslaßkanäle liegt. Das Zylinderkurbelgehäuse 1 enthält Zylinderlaufbüchsen 5, die durch Stege 6 miteinander verbunden sind. An den Außen wänden 3, 4 sind zwischen benachbarten Zylinderlaufbüchsen 5 Schraubenpfeifen 7 für die Zylinderkopfschrauben angegossen.In the drawings, a portion of a multi-cylinder cure belgehäuses 1 is shown with a top surface 2 , on which a cylinder head, not shown, is placed over a cylinder head gasket, also not shown. The Zylin derkurbelgehäuse 1 has two longitudinal outer walls 3 and 4 , of which the outer wall 3 is below the gas exchange inlet channels arranged in the cylinder head and the outer wall 4 is below half of the gas exchange outlet channels arranged in the cylinder head. The cylinder crankcase 1 contains cylinder liners 5 which are connected to one another by webs 6 . On the outer walls 3 , 4 5 screw pipes 7 for the cylinder head screws are cast between adjacent cylinder liners.

Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Schraubenkräfte über den ganzen Umfang der Zylinderlaufbüchsen 5 zu erreichen und vor allem eine hohe Flächenpressung auch in den unter den Einlaß- und Auslaßkanälen liegenden Bereichen sicherzustellen, sind die Zylinderlaufbüchsen 5 mit den benachbarten Schrauben pfeifen 7 durch Längsrippen 8 verbunden, die in Fig. 1 zur Kenntlichmachung gestrichelt schraffiert und in Fig. 2 anders schraffiert sind als die Schraubenpfeifen 7, obgleich sie zusam men mit den Zylinderlaufbüchsen 5 und den Außenwänden 3, 4 von einem gemeinsamen Gußteil gebildet sind. Über die Längsrippen 8 werden die Schraubenkräfte, die eine elastische Verformung der Schraubenpfeifen bewirken, direkt auf die besonders kritischen Bereiche der Zylinderlaufbüchsen 5 unterhalb der Einlaß- und Auslaßkanäle übertragen. Die Längsrippen 8 verlaufen in einem Abstand von den Außenwänden 3, 4, so daß Hohlräume 9 zur Durchleitung von Kühlwasser entstehen. Die Oberseiten 10 der Längsrippen 8 liegen, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in der Ebene der Deckfläche 2, sie könnten jedoch auch geringfügig darunter liegen. Die Unterseiten 11 der Längsstege 8 sind zu ihren Ober seiten 10 hin gewölbt, wobei sich die an die Schraubenpfeifen 7 angegossenen Enden 12 der Längsrippen 8 bis zu den Enden der Schraubenpfeifen erstrecken. Zusätzlich sind die Stege 6 zwi schen benachbarten Zylinderlaufbüchsen 5 mit den benachbarten Schraubenpfeifen 7 durch angegossene Querrippen 13 verbunden, über welche die Schraubenkräfte direkt auf die Stege 6 über tragen werden. Die Oberseiten der Querrippen 13 liegen vorzugs weise unterhalb der Deckfläche 2, um eine Umspülung der ther misch hochbelasteten Stege 6 durch das Kühlwasser zu ermögli chen, das auch durch die Hohlräume 14 hindurchgeleitet wird.In order to achieve the most uniform possible distribution of the screw forces over the entire circumference of the cylinder liners 5 and, above all, to ensure a high surface pressure even in the areas located under the inlet and outlet channels, the cylinder liners 5 are whistled 7 with the adjacent screws 7 by longitudinal ribs 8 , hatched in Fig. 1 for identification and hatched in Fig. 2 differently hatched than the screw pipes 7 , although they are formed together with the cylinder liners 5 and the outer walls 3 , 4 of a common casting. Via the longitudinal ribs 8 , the screw forces, which bring about an elastic deformation of the screw pipes, are transmitted directly to the particularly critical areas of the cylinder liners 5 below the inlet and outlet channels. The longitudinal ribs 8 run at a distance from the outer walls 3 , 4 , so that cavities 9 are formed for the passage of cooling water. The upper sides 10 of the longitudinal ribs 8 , as can be seen from FIG. 2, lie in the plane of the top surface 2 , but they could also lie slightly below. The undersides 11 of the longitudinal webs 8 are curved toward their upper sides 10 , the ends 12 of the longitudinal ribs 8 cast onto the screw pipes 7 extending to the ends of the screw pipes. In addition, the webs 6 between adjacent cylinder liners 5 are connected to the adjacent screw pipes 7 by cast-on transverse ribs 13 , via which the screw forces are transmitted directly to the webs 6 . The tops of the transverse ribs 13 are preferably below the top surface 2 in order to wash the thermally highly loaded webs 6 by the cooling water, which is also passed through the cavities 14 .

Claims

1. Cylinder crankcase of a reciprocating internal combustion engine, with

- a cover surface ( 2 ) for receiving a cylinder head gasket,
- two longitudinal outer walls ( 3 , 4 ),
- by a web ( 6 ) interconnected cylinder barrel bushes ( 5 ), and
- Screw pipes ( 7 ) for cylinder head screws cast onto the outer walls ( 3, 4 ) between adjacent cylinder liners,

characterized in that the cylinder liners ( 5 ) are connected to the adjacent screw pipes ( 7 ) by longitudinal ribs ( 8 ) which extend in the longitudinal direction and at a distance from the outer walls ( 3, 4 ), and in that the webs ( 6 ) whistle between adjacent cylinder liners with the adjacent screws ( 7 ) are connected by crossbars ( 13 ).

2. Cylinder crankcase according to claim 1, characterized in that the upper sides ( 10 ) of the longitudinal ribs ( 8 ) lie in the region of the plane of the top surface ( 2 ).

3. Cylinder crankcase according to one of claims 1 or 2, characterized in that the undersides ( 11 ) of the longitudinal ribs ( 8 ) are curved towards their upper sides ( 10 ).

4. A cylinder crankcase according to one of claims 1 to 3, as by in that the attached to the threaded channels (7) cast-in ends (12) of the longitudinal ribs (8) extend up to the ends of the screw columns (7).