DE2260142A1 - Zylinder-kurbelgehaeuse - Google Patents

Zylinder-kurbelgehaeuse

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Description

MOTOREN- UND
FRIEDRICHSHÄFEN GMBH
Friedrz chshaf en
Zylinder-Kurbelgehäuse
Die Erfindung bezieht sich auf ein Zylinder-Kurbelgehäuse für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit V-Anordnung der Zylinder, das aus baukastenartig aneinandergereihten, gegossenen Gehäuse-Elementen geschweißt 1st, und jedes der Gehäuse-Elemente eine Querwand mit einer Lagerstuhlhälfte für ein Kurbelwellentraglager und für jede Zylinderreihe zwei Zylinderschalen aufweist, wobei "die beiden Zylinderreihen uro eine Pleuellagerbreite gegeneinander versetzt sind und die Teilungsebenen der Gehäuse-Elemente nicht durch die Zylindermitten gehen*
Zylinder-Kurbelgehäuse für Brennkraftmaschinen mit V-Anordnung der Zylinder (sogenannte V-Motoren) müssen durch. Querwände so ausgesteift werden, dal die. Im Betrieb auftretenden Kräfte keine unzulässigen Verforraungen des Gehäuses verursachen können. Bei V-Motoren, deren Zylinderreihen gegeneinander versetzt sind, um die Pleuellager' gegenüberliegender Zylinder auf der Kurbelwelle nebeneinander anordnen zu können, Ist die lot- und winkelrechte Anordnung von Querwänden nicht möglich. Die Lücken zwischen den Zylindern, in denen die Querwände an die Außenwände herantreten, liegen sich bei dieser Zylinderanordnung nicht mehr gegenüber und die Zylinderlaufbuchsen ragen für die Gestaltung eines ebenen Wandverlaufes störend In den Kurbelraum hinein.
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gri-se . .,/.
I 2260H2
Aus diesem Grund sind die Querwände bei bekannten Zylinder-Kurbelgehäuse in ihrem Verlauf mehr oder weniger stark abgewinkelt, um den Versatz der Zylinderreihen zu überbrücken und den Einbauraum für die Zylinderlaufbuchsen freizuhalten. Durch diesen unstetigen Wandverlauf verursachen die an der Wand angreifenden Kräfte zusätzliche Biegemomente, weshalb verhältnismäßig dicke Wandstärken erforderlich sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein geschweißtes Zylinder-Kurbelgehäuse zu schaffen, dessen Gehäuse-Elemente je eine optimal aussteifende Querwand aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Querwand eine obere Begrenzung aufweist, die geradlinig, jedoch schräg zur Mittelquerebene des Gehäuse-Elementes verläuft, und daß von dieser Begrenzung ausgehende, in der neutralen Mittelfläche der Querwand in Richtung auf den Bereich des Lagerstuhles verlaufende gedachte Linien Geraden sind.
Bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung schneiden sich die von der oberen Begrenzung ausgehenden, in der neutralen MitteIflache der Querwand verlaufenden, gedachten geraden Linien in einem Punkt, dem Schnittpunkt der Mittelsenkrechten mit der Lagerachse.
Bei einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung schneiden die von der oberen Begrenzung ausgehenden, in der neutralen Mittelfläche der Querwand verlaufenden, gedachten geraden Linien die Mittelquerebene des Gehäuse-Elementes auf einen Kreisbogen um die Lagerachse und die Lagerachse.
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S -2260U2
Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung schneiden die von der oberen Begrenzung ausgehenden, gedachten geraden Linien, die in der neutralen Mittelfläche der Querwand parallel verlaufen, die Mittelquerebene des Gehäuse-Elementes auf einer' horizontalen Geraden durch die Lagerachse.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Querwand durch die Mittelsenkrechte des Gehäuse-Elementes und führt jeweils zwischen den beiden benachbarten Zylinderschalen jeder Zylinderreihe hindurch.
Zur weiteren Aussteifung sind auf der Querwand erfindungsgemäß Rippen angeordnet, die von Verstärkungen am Lagerstuhl für Lagerschrauben zu Verstärkungen für Zylinderkopfschrauben, welche zwischen den benachbarten Zylinderschalen jeder Reihe angeordnet sind, geradlinig verlaufen.
Gemäß der Erfindung ist auf jeder Seite der Querwand für jede Zylinderschale ein Rippenpäar angeordnet und je eine Rippe eines Paares ist einer der beiden Verstärkungen am Lagerstuhl zugeordnet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß infolge des in Hauptkr'af tr i chtung zwischen Zylinder und Kurbelwelle geradlinigen bzw. nahezu geradlinigen Verlaufes der Querwände eine optimale Aussteifung des Zylinder-Kurbelgehäuses erreicht wird, daß in den Querwänden keine Biegemomente, die aus der Zugbeanspruchung resultieren, sondern nur noch reine Zugkräfte auftreten können, was die Gefahr unkontrollierter Gehäuseverformungen vermindert, und daß deshalb gegenüber bekannten Ausführungen kleinere Wand-
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stärken angewendet werden können, was ein geringeres Gewicht des Zylinder-Kurbelgehäuses und damit ein niedrigeres Leistungsgewicht der Brennkraftmaschine mit den daraus resultierenden bekannten Vorteilen ergibt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt eines Gehäuse-Elementes;
Pig. 2 einen Längsschnitt eines Gehäuse-Elementes
durch den Zylinderbereich;
Fig. 3 einen horizontalen Querschnitt durch den Zylinderbereich eines Gehäuse-Elementes;
Fig. 4 bis 6 schematische, perspektivische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen der Querwand.
Ein geschweißtes Zylinder-Kurbelgehäuse, das im Bild nicht näher dargestellt ist, für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit V-Anordnung der Zylinder, besteht aus mehreren baukastenartig aneinandergereihten, gegossenen Gehäuse-Elementen 11. Jedes der Gehäuse-Elementen 11 weist eine Querwand 12 mit einer Lagerstuhlhälfte 13 für ein Kurbelwellentraglager und für jede Zylinderreihe zwei Zylinderschalen 14, 15 und Ib, 17 auf.
Die Zylinderreihen sind gegeneinander um eine Pleuellagerbreite versetzt, damit die Pleuellager gegenüberliegender Zylinder auf der Kurbelwelle nebeneinander angeordnet werden
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können. Aus diesem Grunde verlaufen die Teilungsebenen 22, 2^ der Gehäuse-Elemente 11 nicht durch die Zylindermitten 24, 25, 26, 27.
Um trotz der sich nicht mehr gegenüberliegenden Ansatzlinien der Querwand 12 an den Längswänden 29* j50 einen möglichst ebenen und stetigen Wandverlauf zu erreichen, weist die Querwand eine obere Begrenzung 19 auf, die geradlinig, Jedoch schräg zur Mittelquerebene 21 des Gehäuse-Elementes 11 verläuft. Von dieser Begrenzung I9 ausgehende, in der neutralen Mittelfläche der Querwand in Richtung auf den Bereich des Lagerstuhles 13 verlaufende, gedachte Linien yi sind Geraden. In den Äusführungsbeispielen ist diese Begrenzung I9 als horizontale Gerade dargestellt. Eine Krümmung der Begrenzung I9 in vertikaler Richtung wäre Jedoch genauso gut ausführbar»
Bei einer möglichen. «Ätisfüfirungsfon® der Querwand 12 schneiden sieh die von der oberen Begrenzung 19 ausgehenden, in der neutralen Mittelfläche der Querwand 12 verlaufenden,, gedachten geraden Linien 5I in einem Punkt, und zwar dem Schnittpunkt der Mitteisenkrechten 28 mit· der Lagerachse 18 (Fig. 4). "
Bei einer anderen Äusfüforungsform der Querwand 12 schneiden die von der oberen Begrenzung I9 ausgehenden, in der neutralen Mittelflache der Querwand 12 verlaufenden, gedachten geraden Linien 5I die Mttelqiaerebene 21 des Gehäuse-Elementes auf einem Kreisbogen ~5>2. u» die Lageraehse 18 und die Lager achse 18 (Fig. 5)« Dieser Kreisbogen 52 wird mit einem Radius ausgeführt, der zweckmäßig etwa dem; Halbmesser der Lagerbohrung entsprich*. Damit wird erreicht,daß die Qperwand 12 am ganzen Umfang
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Lagerstuhlhälfte 15 mittig zur Lagerstuhlbreite ansetzt,, die
Krafteinleitung besonders gleichmäßig erfolgt und damit die
Formbeständigkeit der Lagerstuhlhälfte 1^ verbessert wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Querwand 12 schneiden
die von der oberen Begrenzung ausgehenden, in der neutralen
Mittelfläche der Querwand 12 parallel verlaufenden, gedachten geraden Linien 31 die Mittelquerebene 21 des Gehäuse-ELe- ·■ mentes 1 ι auf einer horizontalen Geraden 20 durch die Lagerachse 18 (Fig. 6).
Die Querwand 12 verläuft durch die Mittelsenkrechte 28 des
Gehäuse-Elementes 11 und führt jeweils zwischen den beiden
benachbarten Zylinderschalen 1^, 15 und ιό, 17 jeder Zylinderreihe hindurch, womit die Kühlwasserräume der,.Einzelnen Zylinder voneinander getrennt sind. Λί%*;■'*'«^
Vorteilhaft bei dieser Anordnung der Querwand 12 ist, daß infolge des in Hauptkraftriohtung zwischen Zylinder und Kurbelwelle geradlinigen bzw, im Falle der Fig. 6 nahezu geradlinigen Verlaufes der Querwände eine optimale Aussteifung des Zylinder-Kurbelgehäuses erreicht wird. In den Querwänden treten keine Biegemomente mehr auf, die aus der Zugbeanspruchung resultieren, sondern es können nur noch reine Zugkräfte wirksam werden, wodurch die Gefahr unkontrollierter Gehäuseverformungen vermindert wird. Deshalb ist es gegenüber bekannten Ausführungen möglich, kleinere Wandstärken anzuwenden, was ein geringeres
Gewicht des Zylinder-Kurbelgehäuses und damit ein niedrigeres Leistungsgewicht der Brennkraftmaschine mit den daraus resul-
tierenden bekannten Vorteilen ergibt.
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Zur weiteren Aussteifung sind auf der Querwand 12 erfindungsgemäß Rippen 33, ^k; 33', 34'; 35, 36; 35', 5ö! angeordnet, die von Verstärkungen 37, 38 am Lagerstuhl 13 für Lagerschrauben, zu Verstärkungen 39, 2I-O für Zylinderkopfschrauben, welche zwischen den benachbarten Zylinderschalen 14, 15 und 16, 17 jeder Reihe angeordnet sind, geradlinig verlaufen. Dabei ist auf jeder Seite der Querwand 12 für jede Zylinderschale 14, 15, 16, 17 ein Rippenpaar 33, 3^; 33', 3^'; 35, 36; 35', 36' angeordnet und je eine Rippe eines Paares ist einer der beiden Verstärkungen am Lagerstuhl 13 zugeordnet.
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gri-se ./.

Claims (4)

  1. Patenansprüche
    1J Zylinder-Kurbelgehäuse für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit V-Anordnung der Zylinder, das aus baukastenartig aneinandergereihten, gegossenen Gehäuse-Elementen geschweißt ist, und jedes der Gehäuse-Elemente eine Querwand mit einer Lagerstuhlhälfte für ein Kurbelwellentraglager und für jede Zylinderreihe zwei Zylinderschalen aufweist, wobei die beiden Zylinderreihen um eine Pleuellagerbreite gegeneinander versetzt sind und die Teilungsebenen der Gehäuse-Elemente nicht durch die Zylindermitten gehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwand (12) eine obere Begrenzung (19) aufweist, die geradlinig, jedoch schräg zur Mittelquerebene(21) des Gehäuse-Elementes (11) verläuft, und daß von dieser Begrenzung (19) ausgehende, in der neutralen Mittelfläche der Querwand (12) In Richtung auf den Bereich des Lagerstuhles (13) verlaufende gedachte Linien (31) Geraden sind.
  2. 2. Zylinder-Kurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der oberen Begrenzung (19) ausgehenden,in der neutralen Mittelfläche der Querwand (12) verlaufenden, gedachten geraden Linien (31) sich in einem Punkt, dem Schnittpunkt der Mittelsenkrechten (28), mit der Lagerachse (18) schneiden.
  3. 3. Zylinder-Kurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der oberen Begrenzung (19) ausgehenden, in der neutralen Mittelfläche der Querwand (12) verlaufenden.
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  4. 4.12.1972 723O
    gri-se ./,
    gedachten geraden Linien (31) die Mittelquerebene des Gehäuse-Elementes (11) auf einem Kreisbogen (32) um die Lagerachse (18) und die Lagerachse (18) schneiden.
    4. Zylinder-Kurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-
    (19).
    net, daß die von der oberen Begrenzung/ ausgehenden, gedachten geraden Linien (31) in der neutralen Mittelfläche der Querwand (12) parallel verlaufen und die Mittelquerebene (21) des Gehäuse-Elementes (11) auf einer horizontalen Geraden (20) durch die Lagerachse schneiden.
    5· Zylinder-Kurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwand (12) durch die Mittelsenkrechte (28) der Gehäuse-Elemente (11) verläuft und jeweils zwischen den beiden benachbarten Zylinderschalen (14, 15* 16, 17) jeder Zylinderreihe hindurchführt.
    6. Zylinder-Kurbelgehäuse nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß Rippen (33 bis 36 und 33' bis 36') auf der Querwand (12) angeordnet sind, die von Verstärkungen (37* 38) am Lagerstuhl (I3) für Lagerschrauben, zu Verstärkungen (39* 40) für Zylinderkopfschrauben, welche zwischen den benachbarten Zylinderschalen (14, 15, 16, 17) jeder Reihe angeordnet, sind, geradlinig verlaufen.
    7. Zylinder-Kurbelgehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der Querwand (12) für jede Zylinderschale (14, 15, 1&> 17) ein Rippenpaar (33, 34; 33', 34';
    . 35/ 36; 35'*36') angeordnet ist, und je eine Rippe eines Paares einer der beiden Verstärkungen (37, 38) am Lagerstuhl (13) zugeordnet ist.
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