DE19846877C1

DE19846877C1 - Motorblock sowie Zylinderlaufbuchse für einen Motorblock

Info

Publication number: DE19846877C1
Application number: DE19846877A
Authority: DE
Inventors: Panagiotis Avramidis
Original assignee: MKB MOTORENBAU P AVRAMIDIS GMB
Current assignee: MKB MOTORENBAU P AVRAMIDIS GMB
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1998-10-13
Publication date: 2000-03-02
Anticipated expiration: 2018-10-14
Also published as: US6263840B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motorblock (1) aus einem metallischen Material für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), in welchem Zylinderbohrungen (5) vorgesehen sind, wobei die Außenflächen der Seitenwände (6) der Zylinderbohrungen (5) von der Wandung (3) des Gehäuses (2) beabstandet sind, so daß zwischen der Wandung (3) und den Zylinderbohrungen (5) angeordnete Kühlkanäle (9) resultieren. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Zylinderbohrungen (5) gekürzt sind, so daß die Höhe (h2) der gekürzten Zylinderbohrungen (5') geringer ist als die Höhe (h1) der ungekürzten Zylinderbohrungen (5). Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Zylinderlaufbuchse (10) mit einer Hülse (11) und einem Bund (12), dessen Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der Hülse (11).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß Patentanspruch 1 einen Motorblock aus einem metallischen Material für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse, in welchem Zylinderbohrun gen vorgesehen sind, wobei die Außenflächen der Seitenwände der Zylinderbohrungen von der Wandung des Gehäuses beabstandet sind, so daß zwischen der Wandung und den Zylinderbohrungen angeordnete Kühlkanäle resultieren.

Die vorliegende Erfindung be trifft ferner eine Zylinderlaufbuchse für einen solchen Motorblock gemäß Patentanspruch 7 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Motorblocks gemäß Patentanspruch 11.

Derartige Motorblöcke sind bspw. aus der US 48 46 116 bekannt. Sie werden je nach verwendetem Material im Grauguß oder Leichtmetall gegossen. In die Zylinderbohrungen können anschließend lose Zylinderlaufbuchsen eingesetzt werden, sofern diese nicht be reits mit eingegossen sind, deren Innenwände die Gleitfläche für die Kolben darstellen. Die Oberseite der Seitenwand der Zylinderbohrung dient dabei als Auflagefläche für die Zylinderkopfdichtung.

Bereits fertig gegossene Motorblöcke können zur Steigerung der Motorleistung nachbe arbeitet ("getunt") werden. Dazu werden die Zylinderbohrungen aufgebohrt, d. h. ihr Durchmesser wird vergrößert. Daraus resultiert eine entsprechende Hubraumvergröße rung. Dabei wird allerdings die Dicke der Seitenwände verringert: Problematisch daran ist, daß damit gleichzeitig die Fläche der Oberseite der Zylinderbohrungen und damit die Auflagefläche für die Zylinderkopfdichtungen verringert wird. Damit besteht die Gefahr, daß im Anschluß an die Nachbearbeitung die Zylinderkopfdichtungen nicht mehr ein wandfrei sitzen und keinen ausreichende Abdichtung mehr gewährleisten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Motorblock bzw. eine Zylinderlaufbuchse bereitzustellen, welche auch nach einer Hub raumvergrößerung eine ausreichende Auflagefläche für die Zylinderkopfdichtungen auf weisen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung jeweils durch die kenn zeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1, 7 und 11 gelöst, wobei die Zylinderbohrungen so gekürzt sind, daß die Höhe der gekürzten Zylinderbohrungen geringer ist als die Höhe der ungekürzten Zylinderboh rungen.

In einen solchen Motorblock können erfindungsgemäße Zylinderlaufbuchsen eingesetzt werden, die eine Hülse und einen Bund aufweisen, dessen Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der Hülse. Die Zylinderlaufbuchse wird in die verkürzte Zylin derbohrung eingesteckt, wobei die Unterseite des Bundes auf der Oberseite der Seiten wand aufsitzt. Die Oberfläche des Bundes stellt also die Auflagefläche für die Zylinder kopfdichtung dar. Damit steht für die Zylinderkopfdichtung eine ausreichend große Auf lagefläche zur Verfügung, so daß sie einen festen Halt hat und eine einwandfreie Abdich tung gewährleistet.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Der Betrag der Dif ferenz der Außendurchmesser von Bund und Hülse einer Zylinderlaufbuchse kann größer oder gleich, vorzugsweise größer, dem Betrag der Wanddicke der Seitenwand der zuge ordneten Zylinderbohrung sein. Damit steht eine maximale Auflagefläche für die Zylin derkopfdichtung zur Verfügung.

Der erfindungsgemäße Motorblock wird hergestellt, indem die Seitenwände der Zylin derbohrungen eines fertigen Motorblocks spanend bearbeitet, bspw. abgefräst werden, so daß sie gekürzt werden. Dieses Verfahren bietet sich insbesondere bei der Nachbear beitung im Rahmen des Motortunings an, bei dem bspw. auch die Wanddicke der Seiten wände der Zylinderbohrungen verringert wird. Der erfindungsgemäße Motorblock kann aber selbstverständlich auch direkt in einer entsprechenden Form gegossen werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der bei gefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1a: eine schematische, ausschnittweise nicht maßstabsgerechte perspektivische Darstellung eines gegossenen Motorblocks vor der Bearbeitung,

Fig. 1b: einen Schnitt entlang der Linie Ib-Ib in Fig. 1a,

Fig. 2a: eine schematische, ausschnittweise nicht maßstabsgerechte perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen gegossenen Motorblocks nach der Bear beitung,

Fig. 2b: einen Schnitt entlang der Linie IIb-IIb in Fig. 2a,

Fig. 3: eine schematische, nicht maßstabsgerechte Seitenansicht einer erfindungs gemäßen Zylinderlaufbuchse und

Fig. 4: einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Motorblock entsprechend der Fig. 2b mit eingesetzter Zylinderlaufbuchse.

Die Fig. 1a zeigt schematisch und nicht maßstabsgerecht eine perspektivische Darstel lung eines im Stand der Technik bekannten Motorblocks 1. Der Motorblock 1 ist im Aus führungsbeispiel ein Leichtmetall-Motorblock, bspw. aus Aluminium im Druckgußverfah ren hergestellt, kann aber auch aus anderen Materialien, z. Bsp. Grauguß bestehen. Er weist ein im wesentlichen rechteckiges Gehäuse 2 mit einer Wandung 3 auf. Die Oberseite 4 der Wandung 3 ist glatt und eben. Innerhalb des Gehäuses 2 befinden sich mit dem Ge häuse einstückige Zylinderbohrungen 5 mit einem bestimmten Durchmesser d1 und einer bestimmten Höhe h1 (Fig. 1b). Die Seitenwände 6 der Zylinderbohrungen 5 haben eine bestimmte Wanddicke w1. Diese Seitenwände 6 mit der Wanddicke w1 dienen als Aufla gefläche für Zylinderkopfdichtungen. Die Wanddicke w1 sollte groß genug sein, um für die Zylinderkopfdichtungen eine ausreichende Auflagefläche zu gewährleisten, so daß sie einwandfrei sitzen und eine ausreichende Abdichtung gewährleisten. Die Oberseite 7 der Seitenwände 6 sind ebenfalls glatt und eben.

Die Außenflächen der Seitenwände 6 der Zylinderbohrungen 5 sind im Abstand zu der Wandung 3 des Gehäuses 2 angeordnet. Daraus resultieren Kühlkanäle 9, durch welche beim Betrieb des Motors Kühlflüssigkeit geleitet wird.

In Fig. 1b ist gestrichelt eine eingesetzte Zylinderlaufbuchse 10 angedeutet. Die Zylin derbohrung 5 mit der eingesetzten Zylinderlaufbuchse 10 wird später mit einem Zylin derkopf (nicht dargestellt) verschlossen, wobei zwischen der Oberseite 7 der Seitenwände 6 und dem Zylinderkopf die Zylinderkopfdichtung sitzt.

Die Fig. 2a zeigt ebenfalls schematisch und nicht maßstabsgerecht denselben Motor block 1' nach einer Bearbeitung zur Leistungssteigerung ("Tuning"). Die Zylinderbohrun gen 5' wurden zur Hubraumvergrößerung aufgebohrt, so daß ein Durchmeser d2 der Zy linderbohrungen 5' resultiert, welcher größer ist als der Durchmesser d1 vor der Bearbei tung. Die Seitenwände 6' der Zylinderbohrungen 5' haben nun eine Wanddicke w2, die geringer ist als die Wanddicke w1 (Fig. 2b). Die Wanddicke w2 ist so gering, daß die von der Oberseite 7' der Seitenwände 6' zur Verfügung gestellte Auflagefläche für die Zylin derkopfdichtungen so klein ist, daß die Zylinderkopfdichtungen nicht mehr einwandfrei sitzen und keine ausreichende Abdichtung mehr gewährleisten.

Die Zylinderbohrungen 5' wurden entlang der Oberseiten 7' der Seitenwände 6' abgefräst, so daß sie gegenüber der Wandung 3 des Gehäuses 2 verkürzt sind. Die Seitenwände 6' weisen somit nur noch eine Höhe h2 auf, welche geringer ist als die Höhe h1 vor der Be arbeitung. Die Höhendifferenz zwischen den Seitenwänden 6' nach der Bearbeitung und den Seitenwänden 6 vor der Bearbeitung ist als h3 bezeichnet (Fig. 2b).

Der Motorblock 1' kann nicht nur durch Nachbearbeitung eines bereits gegossenen Mo torblocks 1 hergestellt werden, sondern selbstverständlich auch direkt in einer Form ge gossen werden.

Fig. 3 zeigt die Seitenansicht einer Zylinderlaufbuchse 10 zur Verwendung für den in Fig. 2a bzw. 2b dargestellten Motorblock 1'. Die Zylinderlaufbuchse 10 weist eine Hülse 11 auf. Um das obere Ende 11' der Hülse 11 läuft ein Bund 12. Der Außendurchmesser der Hülse 11 entspricht dem Innendurchmesser d2 der Zylinderbohrung 5', während der Au ßendurchmesser des Bundes größer ist als der Außendurchmesser der Hülse. Die Hülse 11 hat eine Höhe h4, deren Betrag dem der Höhe h2 der bearbeiteten Zylinderbohrung (Fig. 2b). Der Bund 12 weist eine Höhe h5 auf, deren Betrag demjenigen der Höhendiffe renz h3 zwischen der bearbeiteten Zylinderbohrung 5' und der ursprünglichen Zylinder bohrung 5 entspricht (Fig. 2b). Die Breite w3 der Unterseite 12' des Bundes 12 ergibt sich aus der Differenz der Außendurchmesser des Bundes 12 und der Hülse 11 und ist größer als die Wanddicke w2 der bearbeiteten Seitenwände 6' der Zylinderbohrungen 5' (Fig. 2b). Damit steht eine vergrößerte Auflagefläche für die Zylinderkopfdichtung zur Verfü gung. Die Breite w3 der Unterseite 12' des Bundes 12 sollte jedoch so bemessen sein, daß sie mindestens der Wanddicke w2 der bearbeiteten Seitenwände 6' der Zylinderbohrun gen 5' entspricht, um eine ausreichend große Auflagefläche für die Zylinderkopfdichtung zu gewährleisten.

In Fig. 4 ist ein Schnitt durch die bearbeitete Zylinderbohrung 5 mit eingesetzter Zylin derlaufbuchse dargestellt. Man sieht, daß die Unterseite 12' des Bundes 12 auf der Ober seite 7' der Seitenwand 6' aufsitzt, so daß die Zylinderlaufbuchse 10 fest auf der Zylinder bohrung 5' sitzt. Die Oberseite 13 des Bundes 12 hat eine Wanddicke w4, deren Betrag sich durch Addition der Wanddicke w3 der Unterseite 12' des Bundes 12 und der Wand dicke der Hülse 11 ergibt. Somit steht für die gestrichelt angedeutete Zylinderkopfdich tung 14 eine ausreichend große Auflagefläche zur Verfügung, so daß die Zylinderkopf dichtung einwandfrei sitzt und eine ausreichende Abdichtung gewährleistet. Die Unter seite 12' des Bundes 12 sollte aber zumindest bündig mit der Seitenfläche der Seitenwand 6' der bearbeiteten Zylinderbohrung 5' abschließen (w4 = Wanddicke der Hülse plus Wanddicke w2 der bearbeiteten Seitenwand 6'), so daß eine ausreichend große Auflage fläche für die Zylinderkopfdichtung gewährleistet ist.

Claims

1. Motorblock (1) aus einem metallischen Material für eine Mehrzylinder- Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), in welchem Zylinderbohrungen (5) vor gesehen sind, wobei die Außenflächen der Seitenwände (6) der Zylinderbohrungen (5) von der Wandung (3) des Gehäuses (2) beabstandet sind, so daß zwischen der Wandung (3) und den Zylinderbohrungen (5) angeordnete Kühlkanäle (9) resultieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbohrungen (5') gekürzt sind, so daß die Höhe (h2) der gekürzten Zylinderbohrungen (5') geringer ist als die Höhe (h1) der ungekürzten Zylinderbohrungen (5).

2. Motorblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zylinderbohrun gen (5') Zylinderlaufbuchsen (10) eingesteckt sind, welche eine Hülse (11) und einen Bund (12) aufweisen, dessen Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmes ser der Hülse (11).

3. Motorblock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Differenz der Außendurchmesser des Bundes (12) und der Hülse (11) einer Zylinderlaufbuchse (10) größer oder gleich dem Betrag der Wanddicke (w2) der Seitenwand (6') der zu geordneten gekürzten Zylinderbohrung (5') ist.

4. Motorblock nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h5) des Bundes (12) der Höhe (2) der Seitenwand (6') der zugeordneten ge kürzten Zylinderbohrung (5') entspricht.

5. Motorblock nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h4) der Hülse 11 der Höhe (h2) der Seitenwand (6') der zugeordneten gekürz ten Zylinderbohrung (5') entspricht.

6. Motorblock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke (w2) der gekürzten Seitenwand (6') kleiner ist als die Wanddicke (w1) der unbearbeiteten Seitenwand (6).

7. Zylinderlaufbuchse, insbesondere für einen Motorblock (1') nach einem der Ansprü che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Hülse (11) und einen Bund (12) aufweist, dessen Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der Hülse (11).

8. Zylinderlaufbuchse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der Differenz der Außendurchmesser des Bundes (12) und der Hülse (11) einer Zylinder laufbuchse (10) größer oder gleich dem Betrag der Wanddicke (w2) der Seitenwand (6') der zugeordneten gekürzten Zylinderbohrung (5') eines Motorblocks (1') ist.

9. Zylinderlaufbuchse nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h5) des Bundes (12) der Differenz (h3) der Höhen der zugeordneten unge kürzten Zylinderbohrung (5) bzw. gekürzten Zylinderbohrung (5') eines Motorblocks (1') entspricht.

10. Zylinderlaufbuchse nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (h4) der Hülse 11 der Höhe (h2) der Seitenwand (6') der zugeordneten ge kürzten Zylinderbohrung (5') eines Motorblocks (1') entspricht.

11. Verfahren zum Herstellen eines Motorblocks (1) aus einem metallischen Material für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (2), in welchem Zylin derbohrungen (5) vorgesehen sind, wobei die Außenflächen der Seitenwände (6) der Zylinderbohrungen (5) von der Wandung (3) des Gehäuses (2) beabstandet sind, so daß zwischen der Wandung (3) und den Zylinderbohrungen (5) angeordnete Kühl kanäle (9) resultieren, wobei in die Zylinderbohrungen (5) Zylinderlaufbuchsen ein steckbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbohrungen (5') gekürzt werden, so daß die Höhe (h2) der gekürzten Zylinderbohrungen (5') geringer ist als die Höhe (h1) der ungekürzten Zylinderbohrungen (5).

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gekürzten Zylinder bohrungen (5') durch spanende Bearbeitung, vorzugsweise Fräsen, eines fertigen Motorblockes (1) gekürzt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gekürzten Zylinder bohrungen (5') durch Gießen des Motorblocks (1) in einer entsprechende Form her gestellt werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ferner die Wanddicke der Seitenwände (6') der Zylinderbohrungen (5') verringert wird.