DE19846586B4

DE19846586B4 - Verfahren zum Herstellen eines zusammengesetzten Gehäuses

Info

Publication number: DE19846586B4
Application number: DE1998146586
Authority: DE
Inventors: Xaver Stemmer; Heinz Pickhard
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1998-10-09
Filing date: 1998-10-09
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2018-10-10
Also published as: DE19846586A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines zusammengesetzten Gehäuses (1) einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass den Zylindern im Wesentlichen gleiche Abschnitte (10, 10', 10'', 10''', 10'''') des zusammengesetzten Gehäuses (1) zugeordnet werden, dass zwischen zwei im Wesentlichen gleichen Abschitten (10, 10', 10'', 10''', 10'''') ein Zwischenflansch (11, 11') angeordnet wird, und dass nicht benötigte Zylinder an dem Zwischenflansch (11, 11') von dem zusammengesetzten Gehäuse (1) abgetrennt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen des zusammengesetzten Gehäuses einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der Druckschrift EP 0 458 341 A1 ist eine Zylinderkopfstruktur einer Brennkraftmaschine mit zwei oben liegenden Nockenwellen bekannt. Diese Zylinderkopfstruktur weist eine Zylinderkopfgehäuse, ein Zylinderkopfhaube und eine stirnseitige Abdeckung auf, wobei die Nockenwellen in der Zylinderkopfhaube sowie in der stirnseitigen Abdeckung gelagert sind. Die Abdeckung ist dort mittels erster Bolzen an der Zylinderkopfhaube und mittels zweiter Bolzen an dem Zylinderkopfgehäuse befestigt.
Darüber hinaus ist in der Druckschrift DE 197 01 874 C1 eine Nockenwellenlageranordnung zur Lagerung mindestens einer Nockenwelle im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine offenbart, wobei ein als abnehmbarer Deckel ausgebildeter Gehäuseteil eine Stirnwand des Zylinderkopfes bildet. Dieser Deckel kann sich bis zum Anschluss an eine Zylinderkopfhaube erstrecken.
Aus der Druckschrift AT 3 76 019 B ist eine Zweizylinder Brennkraftmaschine bekannt, die aus den Gehäusen zweier einzelner Zylinder zusammengesetzt wird.
Aus der Druckschrift FR 5 10 218 A ist ein Verfahren zur Montage der Zylinder einer Brennkraftmaschine bekannt, bei dem für jeden Zylinder ein separates Gehäuseteile hergestellt wird. Die Brennkraftmaschine wird für eine bestimmte Anzahl von Zylindern durch das Verbinden einer entsprechenden Anzahl von Gehäuseteilen mittels Zugankern hergestellt.
Aus der Druckschrift DE 31 32 367 A1 ist zudem bekannt, dass eine Brennkraftmaschine nicht nur aus Gehäuseteilen für jeweils nur einen Zylinder hergestellt werden kann, sondern dass auch mehrere Zylinder umfassende Blöcke für eine Brennkraftmaschine miteinander verbunden werden können.
Bei solchen zusammengesetzten Gehäusen für Brennkraftmaschinen werden die Gehäuseteile einzeln gefertigt und getrennt voneinander bearbeitet, so dass beim Zusammenbau des mehrteiligen Gehäuses verhältnismäßig große Toleranzen auftreten können. Zudem sind bei zusammengesetzten Gehäusen für Brennkraftmaschinen mit unterschiedlichen Zylinderzahlen entsprechend unterschiedliche Gehäuseteile zu fertigen, was zu hohen Herstellungs- und Lagerkosten führt.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Gehäuse für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine zu konzipieren, bei welchem die einzelnen Gehäuseteile gemeinsam bearbeitet werden können, so dass nur geringste Toleranzen auftreten. Zudem sollen mit diesen Gehäusen die Herstellungs- und Lagerkosten reduziert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Merkmal in den Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach den Zylindern im Wesentlichen gleiche Abschnitte des zusammengesetzten Gehäuses zugeordnet sind, wobei zwischen zwei im Wesentlichen gleichen Abschnitten ein Zwischenflansch angeordnet wird. Nicht benötigte Zylinder werden an dem Zwischenflansch von dem Gehäuse abgetrennt.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an wenigstens einer der beiden Stirnseiten der Brennkraftmaschine ein Endflansch ausgebildet wird. Weist die Brennkraftmaschine einen Öl- und/oder Kühlwasserraum auf, wird an dem Endflansch ein den Öl- und/oder Kühlwasserraum begrenzender Verschlussdeckel angebracht.
Mit diesen Merkmalen ist ein zusammengesetztes Gehäuse geschaffen, bei weichem die einzelnen Gehäuseteile zunächst zusammengebaut und in Abhängigkeit von der gewünschten Zylinderzahl an dem wenigstens einen Endflansch oder an dem wenigstens einen Zwischenflansch gemeinsam auf ihr Endmaß bearbeitet werden. Auf dem so bearbeiteten Flansch wird dann der den M- und/oder Kühlwasserraum der Brennkraftmaschine begrenzende Verschlussdeckel angebracht. Dies hat den Vorteil, dass die einzelnen Gehäuseteile für Brennkraftmaschinen mit zum Beispiel fünf, vier oder drei in Reihe angeordneten Zylindern gleichermaßen verwendet werden können, so dass wesentliche Kosten eingespart werden können.
Das Gehäuse für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine kann aus mindestens zwei Gehäuseteilen wie einem Kurbelgehäuse, einem Zylindergrundgehäuse, einem Zylinderkopfgehäuse und einer Zylinderkopfhaube zusammengesetzt werden. All diese Teile werden jeweils an den gleichen Stellen mit Endflaschen und Zwischenflanschen ausgestattet.
Zweckmäßig weisen die Endflansche bzw. die Zwischenflansche des Kurbelgehäuses und mindestens ein weiteres Gehäuseteil wie das Zylindergrundgehäuse, das Zylinderkopfgehäuse und die Zylinderkopfhaube sowie der Gegenflansch des wenigstens einen Verschlussdeckels jeweils einander entsprechende Flanschflächen auf. Somit kann der wenigstens eine Verschlussdeckel gleichermaßen auf den Endflanschen wie auch auf den Zwischenflanschen angebracht werden.
Bevorzugt werden die Zwischenflansche von mindestens zwei Gehäuseteilen des Kurbelgehäuses, des Zylindergrundgehäuses, des Zylinderkopfgehäuses und der Zylinderkopfhaube gemeinsam durchtrennt. Dabei kann die zu durchtrennende Trennlinie direkt im Bereich der Zwischenflansche oder im Bereich vor den Zwischenflanschen liegen, da in jedem Fall noch eine Endbearbeitung erfolgen muss, damit die Zwischenflansche geeignete Dichtflächen abgeben.
Und besonders bevorzugt werden die Endflansche und Zwischenflansche der einzelnen Gehäuseteile auch gemeinsam endbearbeitet. Zur Unterstützung der Bearbeitung können hierbei zwischen den einzelnen Gehäuseteilen Passstifte verwendet werden. Sind die Zwischenflansche so breit ausgestaltet, dass sie im Ausgangszustand des zusammengesetzten Gehäuses für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine verschiede Gehäuseöffnungen, wie z. B. die der Gaswechselventile oder Gaswechselkanäle überdecken, so müssen die am Gehäuse verbleibenden Zwischenflansche zumindest im Bereich dieser Gehäuseöffnungen abgetragen werden.
Die einzelnen Teile des Gehäuses, wie Kurbelgehäuse, Zylindergrundgehäuse, Zylinderkopfgehäuse und/oder der Zylinderkopfhaube sowie Verschlussdeckel können aus Aluminiumguss gefertigt werden. Dadurch können abgetrennte Zylinderabschnitte der einzelnen Teile, die nicht mehr verwendbar sind, einfach wieder eingeschmolzen und der Fertigung neuer Gehäuseteile zugeführt werden.
Ist der wenigstens eine Verschlussdeckel spiegelsymmetrisch ausgebildet, so können für beide Stirnseiten des zusammengesetzten Gehäuses gleiche Verschlussdeckel verwendet werden.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung trägt der wenigstens eine Verschlussdeckel an seiner Außenseite motorspezifische Anbauten. Dadurch kann das zusammengesetzte Gehäuse ohne wesentliche Umbauten an verschiedene Typen von mehrzylindrigen Brennkraftmaschinen angepasst werden.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungsfigur näher erläutert.
Die Figur zeigt eine perspektivische Ansicht eines zusammengesetzten Gehäuses für eine fünfzylindrige Brennkraftmaschine in vereinfachter Darstellung.
Das erfindungsgemäße Gehäuse 1 für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine besteht aus einem Kurbelgehäuse 2, einem Zylindergrundgehäuse 3, einem Zylinderkopfgehäuse 4 und einer Zylinderkopfhaube 5.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen das Kurbelgehäuse 2, das Zylindergrundgehäuse 3, das Zylinderkopfgehäuse 4 und die Zylinderkopfhaube 5 keine stirnseitigen Wände auf, so dass der Öl- und/oder Kühlwasserraum der Brennkraftmaschine über zwei stirnseitige Öffnungen 6, 6' zugänglich ist.
Um die Öffnungen 6, 6' des Gehäuses 1 zu verschließen, weist das zusammengesetzte Gehäuse 1 an seinen beiden Stirnseiten jeweils einen umlaufenden Endflansch 7, 7' auf. Auf diesen Endflanschen 7, 7' ist jeweils ein im Wesentlichen ebener Verschlussdeckel 8, 8' mit einem korrespondierenden Gegenflansch 9, 9' angebracht. Die Verschlussdeckel 8, 8' erstrecken sich also über das Kurbelgehäuse 2, das Zylinderkurbelgehäuse 3, das Zylinderkopfgehäuse 4 und die Zylinderkopfhaube 5.
Natürlich könnten die Öffnungen auch von weniger Gehäuseteilen, wie zum Beispiel einem Zylindergrundgehäuse, einem Zylinderkopfgehäuse und einer Zylinderkopfhaube oder nur eines Zylinderkopfgehäuses und einer Zylinderkopfhaube gebildet sein, wobei die Öffnungen jeweils von einem passenden Verschlussdeckel, der sich über die entsprechenden Gehäuseteile erstreckt, verschlossen sein.
Die Seitenwände des zusammengesetzten Gehäuses 1 sind in mehrere Abschnitte 10, 10', 10'', 10''', 10'''' unterteilt, welche den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Zwischen den ersten drei zueinander benachbarten Abschnitten 10, 10', 10'' sind zwei umlaufende Zwischenflansche 11, 11' angeordnet. Die Zwischenflansche 11, 11' können durch einen gemeinsamen Sägevorgang durchtrennt werden, so dass der Endflansch 7 im Vordergrund der Figur durch einen der Zwischenflansche 11, 11' ersetzt werden kann. Wird dabei der erste Zwischenflansch 11 durchtrennt, so entsteht ein Gehäuse 1 für eine vierzylindrige Brennkraftmaschine und wird hingegen der zweite Zwischenflansch 11' durchtrennt, so entsteht ein Gehäuse 1 für eine dreizylindrige Brennkraftmaschine.
Bei der vorliegenden Erfindung weisen die einzelnen Gehäuseteile jeweils an den gleichen Stellen Endflansche 7, 7' bzw. durchtrennbare Zwischenflansche 11, 11' auf, so dass diese Flansche gemeinsam endbearbeitet werden können und die Gegenflansche 9, 9' der beiden identische gestalteten und entlang der Linie S spiegelsymmetrisch ausgebildeten Verschlussdeckel 8, 8' daran angebracht werden können.
An einem oder beiden Verschlussdeckel 8, 8' des zusammengesetzten Gehäuses 1 können des weiteren noch Halterungen für motorspezifische Anbauten oder Lagerungen für eine Nockenwelle oder eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine vorgesehen sein, welche in der Figur jedoch nicht näher dargestellt sind.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines zusammengesetzten Gehäuses (1) einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass den Zylindern im Wesentlichen gleiche Abschnitte (10, 10', 10'', 10''', 10'''') des zusammengesetzten Gehäuses (1) zugeordnet werden, dass zwischen zwei im Wesentlichen gleichen Abschitten (10, 10', 10'', 10''', 10'''') ein Zwischenflansch (11, 11') angeordnet wird, und dass nicht benötigte Zylinder an dem Zwischenflansch (11, 11') von dem zusammengesetzten Gehäuse (1) abgetrennt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer der beiden Stirnseiten der Brennkraftmaschine ein Endflansch (7, 7') ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine einen Öl- und/oder Kühlwasserraum aufweist, und dass an dem Endflansch (7, 7') ein den Öl- und/oder Kühlwasserraum begrenzender Verschlussdeckel (8, 8') angebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) aus mindestens zwei Gehäuseteilen wie einem Kurbelgehäuse (2), einem Zylindergrundgehäuse (3), einem Zylinderkopfgehäuse (4) und einer Zylinderkopfhaube (5) zusammengesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Endflansche (7, 7') bzw. die Zwischenflansche (11, 11') des Kurbelgehäuses (2) und mindestens ein weiteres Gehäuseteil von dem Zylindergrundgehäuse (3), dem Zylinderkopfgehäuse (4), der Zylinderkopfhaube (5) sowie dem Gegenflansch (9, 9') des wenigstens einen Verschlussdeckels (8, 8') mit jeweils einander entsprechenden Flanschflächen ausgebildet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Gehäuseteile des Gehäuses (1) wie dem Endflansch (7, 7') bzw. dem Zwischenflansch (11, 11') dem Kurbelgehäuse (2), dem Zylindergrundgehäuse (3), dem Zylinderkopfgehäuse (4) und der Zylinderkopfhaube (5) gemeinsam endbearbeitet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Gehäuseteile des Gehäuses (1) aus dem Kurbelgehäuse (2), dem Zylindergrundgehäuse (3), dem Zylinderkopfgehäuse (4), der Zylinderkopfhaube (5) sowie dem wenigstens einen Verschlussdeckel (8, 8') aus Aluminiumguss gefertigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Verschlussdeckel (8, 8') spiegelsymmetrisch ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite des wenigstens einen Verschlussdeckels (8, 8') motorspezifische Anbauten ausgebildet werden.