DE19640719C1 - Bearing bed for support of crankshaft bearing, in internal combustion engine - Google Patents

Bearing bed for support of crankshaft bearing, in internal combustion engine

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Abstract

The bearing bed has a frame-shaped limitation and incorporates screw domes for screw connections with the cylinder block and the oil sump. In the ribs on both sides of the bearing seat shells are through screw domes for the crankshaft bearings. The bearing bed (1) is formed composite component consisting of grey cast iron (GG) and light metal casting (LM), incorporating all bearing accommodations (10) of the crankshaft bearings (3) in the engine housing. The frame-shaped limitation is of light metal and has cross ribs. These cross ribs extend axially and radially, partly enclosing the bearing accommodations made of grey cast metal, and are bound held in recesses (11,12). The bearing accommodations range between the two connection surfaces (AF1,AF2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Lagerbett für die Kurbelwellenlagerung von Verbrennungs­ motoren, das zwischen Motorblock und Ölwanne befestigt angeordnet ist, entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a bed for the crankshaft bearing of combustion engines, which is arranged between the engine block and oil pan attached, according to the Preamble of the main claim.

Vorbekannt ist durch die DE-Zeitschrift ATZ 80 (1978) Heft 5, Seite 228, ein aus Leicht­ metallguß hergestelltes Lagerbett für alle Kurbelwellenlager eines Verbrennungs­ motors, das jeweils zwischen Zylinderblock und Ölwanne befestigt angeordnet ist. Form- und Kraftschluß zwischen Lagerbett und Zylinderblock stellen Lagerschrauben beidseits der einzelnen Kurbelwellenlager her.It is previously known from DE magazine ATZ 80 (1978) Issue 5, page 228, one of light Cast metal bearing bed for all crankshaft bearings in a combustion motors, which is arranged between the cylinder block and the oil pan attached. Positive and non-positive connection between the bearing bed and the cylinder block provide bearing bolts on both sides of the individual crankshaft bearings.

Weiterhin verbinden etwa parallel zur rahmenförmigen Umgrenzung des Lagerbettes angeordnete Verschraubungen die Ölwanne mit dem Lagerbett und dem Zylinderblock.Furthermore connect approximately parallel to the frame-shaped boundary of the bed arranged screw connections the oil pan with the bearing bed and the cylinder block.

Vorbekannt sind durch die Schrift DE 39 10 529 A1 auch Lagerbetten der ähnlichen Art, jedoch ausgeführt aus faserverstärktem Kunststoff.Known from DE 39 10 529 A1 are also bearing beds of the similar type, however made of fiber-reinforced plastic.

Vorbekannt sind durch die Schrift DE 34 26 208 C1 einzelne Lagerbrücken für die Kurbelwellenlagerung von Verbrennungsmotoren, die als Grau- und Alumini­ um-Verbundgußteil ausgeführt sind. Die Lagerschalenaufnahme für das jeweilige Kurbelwellenlager ist mit bis an die Anschlußflächen reichenden und Lager­ schraubendome bildenden Ansätzen versehen und als ein Grauguß-Eingießteil ausgeführt. Ringförmige oder nutförmige Konturen in Achs- und Radialrichtung an den Konturen der Lagerschraubendome bilden in allen Richtungen Formschlüsse für das Umgußmaterial. Diese Lagerschalenaufnahme ist ausschließlich der zum Kurbel­ gehäuse gerichteten Anschlußflächen und den entgegengesetzten Anzugsflächen für die Lagerschrauben mit Leichtmetall umgossen.Are known from the document DE 34 26 208 C1 individual bearing bridges for the Crankshaft bearings of internal combustion engines, which as gray and aluminum um-composite casting are executed. The bearing shell holder for the respective The crankshaft bearing has bearings that extend to the mating surfaces screw dome forming approaches and as a cast iron casting executed. Annular or groove-shaped contours in the axial and radial directions The contours of the bearing screw domes form positive connections in all directions the molding material. This bearing shell is only the crank housing-facing connection surfaces and the opposite tightening surfaces for encapsulated the bearing bolts with light metal.

Vorbekannt sind durch die Schrift EP 038 560 A1 verschieden ausgeführte Lagerbrückenträger, die jeweils mehrere Lagerbrücken umfassen. Einerseits kann ein solcher Lagerbrückenträger einstückig aus Leichtmetall gegossen sein und mit einer axial mittig oder zwei axial seitlich verlaufende Rohreinlagen aus Stahl, die mit Leicht­ metall umgossen ist bzw. sind, ausgestattet sein. Eine weitere Ausführung weist zwei axial seitlich verlaufende Rohreinlagen aus Stahl auf, die jedoch nur im Bereich des Durchreichens der Lagerbrücken eingegossen sind.Various designs are known from EP 038 560 A1 Bearing bracket supports, each comprising several bearing brackets. On the one hand, a such a bearing bracket support can be cast in one piece from light metal and with one axially in the center or two axially laterally running steel pipe inserts, which are lightweight metal is or are cast. Another version has two  axially laterally running pipe inlays made of steel, but which are only in the area of Passing through the bearing bridges are cast.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Lagerbett zu schaffen, das in seinen die Triebwerkskräfte aufnehmenden Partien aus Grauguß besteht und die übrigen raum­ umschließenden Partien zur Verbindung der einzelnen Lagerbrücken gewichtssparend aus Leichtmetall hergestellt sind.The invention has for its object to provide a bed that in its Engine power absorbing parts are made of gray cast iron and the rest of the room enclosing parts for connecting the individual bearing bridges to save weight are made of light metal.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Hauptanspruch genannten Merkmale gelöst. Durch die erfindungsgemäße Struktur wird ein leichtes Lagerbett mit durch die Grauguß-Lagerbrücken form- und oberflächenfestigkeitsstabilen Lagerpartien erzielt. Im übrigen sichert die Konstruktion zwischen den kraftaufnehmenden Lagerungen und den Zylinder-Kolbeneinheiten im Zylinderblock, der auch als Grau- und Leichtmetall-Verbundgußteil ausgeführt ist, durchgehend tragende, aneinander angrenzende Graugußstrukturen, so daß keine Wärmedehnungsungleichheiten in den Kurbelwellenlagerungen auftreten. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by the Main features mentioned solved. Through the structure according to the invention becomes a light storage bed with through the cast iron bearing bridges achieved surface-stable bearing sections. Otherwise, the construction secures between the force-absorbing bearings and the cylinder-piston units in the Cylinder block, which is also designed as a gray and light metal composite casting, continuously supporting, adjacent gray cast iron structures, so that none Thermal expansion inequalities occur in the crankshaft bearings. Further advantageous refinements of the subject matter according to claim 1 result from the subclaims.

Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt:Exemplary embodiments of the invention are explained with reference to drawings. It shows:

Fig. 1a einen Querschnitt durch ein am Zylinderblock montiertes erfindungsgemäßes Lagerbett, FIG. 1a is a cross section through an assembled on the cylinder block according to the invention bearing bed,

Fig. 1b einen Ausschnitt am Lagerbett aus einem Querschnitt entsprechend Fig. 1a, jedoch mit einer anderen Stützkontur für die Lagersitzschale, FIG. 1b a section on the bearing bed of a cross section corresponding to Fig. 1a, but with a different support contour for the bearing seat

Fig. 2a eine Ansicht einer Grauguß-Lagerbrücke im nicht eingegossenen Zustand als Rohteil, FIG. 2a is a view of a cast iron-bearing bridge in the non-cast condition as a blank,

Fig. 2b; 2c Querschnitte der Lagerbrücke gemäß der Schnitte A-A und B-B in Fig. 2a, Fig. 2b; 2c cross sections of the bearing bridge according to the sections AA and BB in Fig. 2a,

Fig. 2d eine Seitenansicht gemäß Ansicht R in Fig. 2a, Fig. 2d is a side view of view R in Fig. 2a,

Fig. 2e eine Draufsicht auf die Lageraufnahme, Fig. 2e is a plan view of the bearing support,

Fig. 3 eine Teilansicht auf die Verschraubungsseite des Lagerbettes, die Anschlußfläche AF2, Fig. 3 is a partial view of the Verschraubungsseite of the support bed, the pad AF2,

Fig. 4a Lageraufnahme mit axial verbindenden Stegen in Sicht der Kurbel­ wellenachse Fig. 4a bearing with axially connecting webs in the view of the crank shaft axis

Fig. 4b Lageraufnahmen mit axial verbindenden Stegen in Draufsicht 1 zeigt einen Schnitt in der Mittelebene eines Fig. 4b bearing shots with axially connecting webs in plan view 1 shows a section in the central plane of a

Fig. 1 zeigt einen Schritt in der Mittelebene eines Kurbelwellenlagers 3 durch ein als Grau- und Leichtmetall-Verbundgußteil erfindungsgemäß ausgeführtes Lagerbett 1, das am Zylinderblock 2 montiert ist. Fig. 1 shows a step in the central plane of a crankshaft bearing 3 by an as gray and light metal Composite casting according to the invention executed bearing bed 1 which is mounted on the cylinder block 2.

Es bildet die Verbindung zwischen Zylinderblock 2 und Ölwanne, - nicht dar­ gestellt.It forms the connection between cylinder block 2 and oil pan, - not shown.

In Fig. 2a bis e sind Ansichten einer Lageraufnahme 10 aus Grauguß im noch nicht eingegossenen Zustand dargestellt. Seine Aussparungen 11, 12 und hinterschnit­ tenen Konturen 13 werden zur Bildung des Lagerbettes 1 für alle Kurbelwellen­ lager 3 mit Leichtmetall aus- oder umgegossen, siehe Fig. 1a und 1b.In Fig. 2a-e are views shown a bearing holder 10 made of cast iron in the not yet cast state. Its recesses 11 , 12 and undercut contours 13 are cast or cast with light metal to form the bearing bed 1 for all crankshaft bearings 3 , see FIGS. 1a and 1b.

Das Lagerbett 1 weist eine in Leichtmetall gegossene, rahmenförmige Umgren­ zung 14 sowie zu den Lageraufnahmen 10 reichende Querstege 15 auf. Diese Querstege 15 umhüllen teilweise die in Grauguß ausgeführten Lageraufnahmen 10 und erstrecken sich axial durch deren Aussparungen 11, 12.The bed 1 has a frame-shaped Umgren 14 cast in light metal and 10 to the bearing receptacles 10 extending crossbars 15 . These crosspieces 15 partially envelop the bearing receptacles 10 made of gray cast iron and extend axially through their cutouts 11 , 12 .

Vorteilhaft ist die Lagersitzschale 22 von zur Anschlußfläche AF2 gerichteten Streben 16, 18 unterstützt, wobei die innere Strebe 18 in die Lagersitzschale 22 tangential übergeht.The bearing seat shell 22 is advantageously supported by struts 16 , 18 directed towards the connecting surface AF2, the inner strut 18 merging tangentially into the bearing seat shell 22 .

Die Lagerschraubendurchgänge 20 verlaufen zwischen den die Auflagen 21 tragenden Streben 18 und 19. Die Streben 18, 19 sind im Fertigzustand mit Leichtmetall um­ gossen, so daß eine Versteifung an den Lagerschraubendurchgängen 20 erreicht wird. The bearing screw passages 20 run between the struts 18 and 19 supporting the supports 21 . The struts 18 , 19 are cast in the finished state with light metal, so that stiffening of the bearing screw passages 20 is achieved.

In Fig. 1b ist die Lagersitzschale 22 mittig mittels einer bogenförmigen Stützkontur 23 stabil gegen die Auflagen 21 abgestützt. Die Aussparungen 11 und 12 sind mit Leicht­ metall vergossen.In Fig. 1b, the bearing seat shell 22 is stably supported in the center against the supports 21 by means of an arcuate support contour 23 . The recesses 11 and 12 are cast with light metal.

Die Lageraufnahmen 10 weisen weiterhin unterhalb und zur Anschlußfläche AF1 parallel gerichtete sowie radial hinterschnittene Stege 17 auf, die mit Leichtmetall umgossen, eine Verklammerung in den Querstegen 15 bilden.The bearing receptacles 10 furthermore have webs 17 which are directed below and parallel to the connecting surface AF1 and which are radially undercut and which are cast with light metal and form a clamp in the transverse webs 15 .

Alle Merkmale sichern eine stabile Verbindung der Lageraufnahmen 10 im Lagerbett 1 untereinander. Die Lageraufnahmen 10 liegen im Fertigzustand an den beidseitigen Anschlußflächen AF1, AF2 und den die Lagerschraubendurchgangsöffnungen 20 umschließende Konturen nach außen frei (siehe Fig. 2 und 3). In der Fig. 3 wurden die sichtbaren, nicht geschnittenen Flächen schraffiert, um Grauguß - GG - und Leicht­ metall - LM - an der Oberfläche zu kennzeichnen.All features ensure a stable connection of the bearing receptacles 10 in the bed 1 with each other. In the finished state, the bearing receptacles 10 are exposed to the outside on the connection surfaces AF1, AF2 on both sides and on the contours surrounding the bearing screw through openings 20 (see FIGS. 2 and 3). In Fig. 3, the visible, not cut surfaces were hatched to identify gray cast iron - GG - and light metal - LM - on the surface.

Die Lageraufnahmen 10 können auch einstückig mit axial beidseits untereinander verbindenden Längsstegen 25 ausgestattet sein (Fig. 4a und b). Durch diese Ausführung kann die Leichtmetallstruktur des Lagerbettes 1 von der kraftübertragenden Verbindungsfunktion zwischen den Lageraufnahmen 10 entlastet werden. Zur Gewichtseinsparung können die axial beidseits verbindenden Längsstege 25 der Lageraufnahmen 10 frei liegen. In Fig. 4a sind die Längsstege 25 in den Ebenen X und Y, siehe Fig. 4B, geschnitten dargestellt. Die Längsstege 25 können jedoch auch mit Leichtmetall umgossen sein.The bearing receptacles 10 can also be provided in one piece with longitudinal webs 25 connecting axially on both sides to one another ( FIGS. 4a and b). With this design, the light metal structure of the bearing bed 1 can be relieved of the force-transmitting connection function between the bearing receptacles 10 . In order to save weight, the longitudinal webs 25 of the bearing receptacles 10 connecting axially on both sides can be exposed. In Fig. 4a, the longitudinal webs 25 in the planes X and Y, see Fig. 4B, are shown in section. However, the longitudinal webs 25 can also be cast with light metal.

Soweit in der Beschreibung Grauguß benannt ist, ist ebenso denkbar auch Stahl­ guß oder ein Schmiedeteil mit einer für den Einguß geeigneten Oberfläche einzu­ setzen.As far as gray cast iron is mentioned in the description, steel is also conceivable cast or a forged part with a surface suitable for pouring put.

Unter Leichtmetall sind Aluminium- und Magnesiumlegierungen mit unterschiedlicher Zusammensetzung zu verstehen, die besonders hinsichtlich der Oberflächenver­ bindung, des Ausdehnungsverhaltens und der mechanischen Eigenschaften ausgewählt werden können.Aluminum and magnesium alloys with different are among light metals To understand composition, particularly with regard to the surface ver binding, expansion behavior and mechanical properties can be selected.

BezugszeichenlisteReference list

1 Lagerbett
2 Zylinderblock
3 Kurbelwellenlager
10 Lageraufnahme
11 Aussparungen
12 Aussparungen
13 hinterschnittene Konturen
14 rahmenförmige Umgrenzungen
15 Querstege
16 Streben
17 radial hinterschnittener Steg
18 Streben
19 äußere Strebe
20 Lagerschraubendurchgang
21 Auflage um 20
22 Lagersitzschale
23 bogenförmige Kontur
25 Längsstege
AF1 Anschlußfläche des Lagerbettes 1 zum Zylinderblock
AF2 Anschlußfläche des Lagerbettes 1 zur Ölwanne
GG Grauguß markiert in den Figuren durch weite Schraffur in den quadratischen Aus­ schnitten
LM Leichtmetall markiert in den Figuren durch enge Schraffur in den quadratischen Aus­ schnitten 1 bed
2 cylinder block
3 crankshaft bearings
10 inventory
11 recesses
12 recesses
13 undercut contours
14 frame-shaped borders
15 crossbars
16 struts
17 radially undercut web
18 struts
19 outer strut
20 bearing screw passage
21 edition at 20
22 bearing seat shell
23 arched contour
25 longitudinal bars
AF1 connecting surface of the bearing bed 1 to the cylinder block
AF2 connecting surface of the bearing bed 1 to the oil pan
GG cast iron marked in the figures by wide hatching in the square cutouts
LM light metal marked in the figures by tight hatching in the square cutouts

Claims (7)

1. Lagerbett für die Kurbelwellenlagerung von Verbrennungsmotoren, das zwischen Motorblock und Ölwanne befestigt angeordnet ist, mit folgend beschriebener Ausführung:
  • - eine rahmenförmige Umgrenzung weist quer zur Kurbelwellenachse verlaufende, jeweils ein Kurbelwellenlager aufnehmende Stege und Schraubendome für Schraubverbindungen mit dem Zylinderblock und der Ölwanne auf,
  • - in den Stegen sind beidseits der Lagersitzschalen durchgehende Schraubendome für die Kurbelwellenlager angeordnet, gekennzeichnet durch folgende Merkmale;
  • - Das Lagerbett (1) ist als Grau- (GG) und Leichtmetallguß (LM)-Verbundteil ausge­ führt und umfaßt alle Lageraufnahmen (10) der Kurbelwellenlager (3) im Motoren­ gehäuse.
  • - Die rahmenförmige Umgrenzung (14) ist aus Leichtmetall (LM) gegossen und weist Querstege (15) auf.
  • - Diese Querstege (15) umschließen teilweise die in Grauguß (GG) ausgeführte Lageraufnahmen (10) und erstrecken sich axial und radial bindend durch deren Aussparungen (11, 12).
  • - Die Lageraufnahmen (10) sind mit bis an die Anschlußflächen (AF1, AF2) reichenden und die Lagerschraubendurchgänge (20) umschließenden Auflagen (21) versehen.
  • - Die Lageraufnahmen (10) liegen an den Anschlußflächen (AF1, AF2).
1. Bearing bed for the crankshaft bearing of internal combustion engines, which is fastened between the engine block and the oil pan, with the following design:
  • a frame-shaped boundary has webs and screw domes for screw connections with the cylinder block and the oil pan that run transversely to the crankshaft axis, each receiving a crankshaft bearing,
  • - Continuous screw domes for the crankshaft bearings are arranged in the webs on both sides of the bearing seat shells, characterized by the following features;
  • - The bearing bed ( 1 ) is a gray (GG) and light metal casting (LM) composite part out and includes all bearing receptacles ( 10 ) of the crankshaft bearing ( 3 ) in the engine housing.
  • - The frame-shaped boundary ( 14 ) is cast from light metal (LM) and has transverse webs ( 15 ).
  • - These transverse webs ( 15 ) partially enclose the bearing receptacles ( 10 ) made in gray cast iron (GG) and extend axially and radially through their cutouts ( 11 , 12 ).
  • - The bearing receptacles ( 10 ) are provided with supports ( 21 ) extending to the connection surfaces (AF1, AF2) and surrounding the bearing screw passages ( 20 ).
  • - The bearing receptacles ( 10 ) are located on the connection surfaces (AF1, AF2).
2. Lagerbett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagersitzschale (22) von Streben 16, 18) unterstützt ist und diese mit Leicht­ metall umgossen sind. 2. Bearing bed according to claim 1, characterized in that the bearing seat shell ( 22 ) of struts 16 , 18 ) is supported and these are cast with light metal. 3. Lagerbett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagersitzschale (22) mittig mittels einer bogenförmigen Stützkontur (23) an der Anschlußfläche (AF2) abgestützt verbunden ist und zumindest in zur Lagersitzschale (22) gerichteten Bereichen mit Leichtmetall umgossen ist.3. Bearing bed according to claim 1, characterized in that the bearing seat shell ( 22 ) is supported in the center by means of an arcuate support contour ( 23 ) on the connecting surface (AF2) and is cast at least in areas directed towards the bearing seat shell ( 22 ) with light metal. 4. Lagerbett nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageraufnahmen (10) zwischen den Anschlußflächen (AF1, AF2) parallel verlaufende, radial hinterschnittene Stege (17) aufweist, die mit Leichtmetall umgossen sind.4. Bearing bed according to one or more of the preceding claims, characterized in that the bearing receptacles ( 10 ) between the connecting surfaces (AF1, AF2) have parallel, radially undercut webs ( 17 ) which are cast with light metal. 5. Lagerbett nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschraubendurchgänge (20) umschließenden Auflagen (21) mittels zur Kurbelwellenachse parallelen Streben (18) verbunden sind, wobei die innere Strebe (18) tangential in die Lagersitzschale (22) einläuft.5. Bearing bed according to one or more of the preceding claims, characterized in that the bearing screw passages ( 20 ) surrounding supports ( 21 ) are connected by means of struts parallel to the crankshaft axis ( 18 ), the inner strut ( 18 ) tangentially into the bearing seat shell ( 22 ) comes in. 6. Lagerbett nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageraufnahmen (10) einstückig mit axial beidseits verbindenden Längsstegen (25) ausgestattet sind.6. Bearing bed according to one or more of the preceding claims, characterized in that the bearing receptacles ( 10 ) are integrally equipped with axially connecting longitudinal webs ( 25 ). 7. Lagerbett nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axial beidseits verbindenden Längsstege (25) der Lageraufnahmen (10) nicht von Leichtmetall umschlossen sind.7. Bearing bed according to claim 6, characterized in that the axially on both sides connecting longitudinal webs ( 25 ) of the bearing receptacles ( 10 ) are not enclosed by light metal.
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