DE2553291A1

DE2553291A1 - Gegossenes zylinder-kurbelgehaeuse fuer wassergekuehlte v-motoren

Info

Publication number: DE2553291A1
Application number: DE19752553291
Authority: DE
Inventors: Joachim Herrmann; Franz Zinnecker
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1975-11-27
Filing date: 1975-11-27
Publication date: 1977-06-08
Also published as: DE2553291B2; FR2333129A1; IT1064410B; GB1522219A; FR2333129B3; DE2553291C3

Description

BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT, München 40

24. November 1975

Gegossenes Zylinder-Kurbelgehäuse für wassergekühlte V-Mo tor en

Die Erfindung bezieht sich auf ein gegossenes Zylinder-Kurbelgehäuse der im Oberbegriff des Anspruches 1 bezeichneten Bauart.

Ein solches Zylinder-Kurbelgehäuse ist in der Automobiltechnischen Zeitschrift (ATZ) Jahrgang 65, Heft 9, September 1973, S. 261 dargestellt. Bei diesem bekannten Gehäuse ist die an die Verbindungswand angeschlossene Mittellängswand sehr niedrig und über ihre gesamte Länge geschlossen. Dadurch ergibt sich die Notwendigkeit gesonderter Kühlwasserzufuhr zu den Wassermantelräumen beider Zylinderreihen und beim Gießen des Gehäuses durch den Mangel einer unmittelbaren gegenseitigen Lagesicherung getrennter Wässermantelkerne für beide Wasserinantelräume die erhöhte Gefahr von Gußversatz und somit Ausschußgehäusen .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zylinder-Kurbelgehäuse der eingangs beschriebenen Art mit kleinstmöglichem Zylinderabstand innerhalb der Zylinderreihen bei möglichst allseits wasserumspülten Zylindern so auszugestalten, daß es einfach zu gießen ist, aber trotzdem eine günstige Wasserführung und günstigen Kraftfluß für auftretende Kräfte, insbesondere zwischen den Zylinderkopf- und den Lagerdeckelschrauben ohne Einbeziehen der Zylinder in den Kraftfluß, gewährleistet.

709823/OA13

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Wasserdurchtrittsöffnungen beim erfindungsgemäßen Zylinder-Kurbelgehäuse ermöglichen einen Wasseraustausch zwischen den ¥assermantelräumen beider Zylinderreihen, so daß jede beliebige Anschlußvariante für die Kühlwasserzufuhr in das Gehäuse gewählt werden kann. Besonders vorteilhaft wird die Zuführöffnung nach den Merkmalen des Anspruches 2 angeordnet, wodurch beide Wassermantelräume weitgehend gleiche Wassermengen erhalten, weil die Mittellängswand die Wasserströmung in zwei weitgehend gleichgroße Teilströmungen für beide Zylinderreihen unterteilt.

Die Rippen in den Wassermantelräumen und die Wasserdurchtrittsöffnungen in der Mittellängswand ergeben eine gezielte und auf beiden Seiten ausgeglichene Umströmung der Zylinder. Die Rippen an der Mittellängswand dienen gleichzeitig einem günstigen Kraftfluß von den Kopfplatten und den Zylinderkopfschrauben zu den Lagerstuhlwänden und den Lagei/schrauben, weil sie etwa in der gleichen Ebene wie/deckel die Lagerstuhlwände angeordnet sind. Dadurch tritt an der Trennwand zwischen den Wassermantelräuman und dem Kurbelraum kein Versatz im Kraftfluß auf. Durch Übertragung der Kräfte in den Rippen bleiben die Wände der Zylinder in sehr vorteilhafter Weise weitestgehend von Kräften und Momenten unbeeinflußt und somit auch im Betrieb weitgehend frei von Verformungen, was der Lebensdauer des Motors sehr förderlich ist. Die Wassermantelkerne für beide Zylinderreihen können gleich ausgebildet werden und an den Wasserdurchtritts- und"den Kernstütz- und Putzöffnungen miteinander in Eingriff stehen, so daß ein Versatz der Kerne für die Wassermantelräume beim Gießen weitestgehend ausgeschlossen werden kann. Beides trägt zur kostengünstigen Fertigung des Zylinder-Kurbelgehäuses bei.

709823/0413

In. der Zeitschrift "Automobil Engineer", Januar 1971, Seite 35» ist zwar ein V-Hotor dargestellt, bei welchem in der Verbindungswand ebenfalls Kernstütz- und Putzöffnungen vorgesehen sind, jedoch münden diese Öffnungen in einen entlang" der Mittellängsachse verlaufenden V/asserkanal, der über Wasserdurchtrittsöffnungen mit den beiderseits angeordneten Wassermäntelräumen in Verbindung steht. Für diesen Wasserkanal ist beim Gießen ein zusätzlicher Kern erforderlich, wodurch neben einer schwierigen Lagesicherung von drei Kernen zueinander ein zusätzlicher Bauaufwand gegeben ist. Sine Anregung für die vorteilhafte Gesamtausbildung nach der Erfindung ist dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Zylinder-Kurbelgeiiäuse für einen wassergekühlten 6-Zylinder-V-Motor in gegenüber den folgenden Figuren verkleinertem Haßstab,

Fig. 2 einen Querschnitt im wesentlichen entlang der Linie H-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt im wesentlichen entlang der Linie IH-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen Teil-Längsschnitt im wesentlichen entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Teil-Längsschnitt im wesentlichen entlang der Linie V-V in Fig. 3,

Fig. 6 einen Teil-Längsschnitt im wesentlichen entlang der Linie IV-IV in Fig. 4,

Fig. 7 eine Vorderansicht des Zylinder-Kurbelgehäuses nach Fig. 1 und

Fig. 8 einen Teil-Längsschnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7.

■7nP.R?3/0413 - 6 -

In Pig. 1 ist die Draufsicht auf das Zylinder-Kurbelgehäuse 1 eines 6-Zylinder-V-Motors mit einer linken Reihe' von Zylindern 2 und einer rechten Reihe von Zylindern 3 dargestellt. Je ein linker Zylinder 2 und ein rechter"Zylinder 3 bilden ein Paar, deren nicht dargestellte Kolben in üblicher Weise über Pleuelstangen auf einen gemeinsamen Kurbelzapfen einer Kurbelwelle wirken. Aus diesem Grunde sind die Zylinder 2 und 3 jedes Paares in Längsrichtung des Gehäuses 1 etwas versetzt.

Wie in den Figuren 2 und 3 zu sehen ist, sind die einander gegenüberliegenden Außenwände 4 und 5 der die Zylinder 2 und 3 umgebenden Wassermantelräume 6 und 6* mittels einer etwa waagerechten Verbindungswand 7 miteinander verbunden. Von der Verbindungswand 7 erstreckt sich eine Mittellängswand 7' nach unten und trennt die Wassermantelräume 6 und 6¹ der linken und rechten Zylinder 2 und 3 voneinander. In der Verbindungswand 7 sind in der Mitte zwischen jedem Paar von Zylindern und 3 je eine Kernstütz- und Putzöffnung 8 vorgesehen. In der Mittellängswand 7^f sind jeweils unterhalb der Öffnungen 8 in der Verbindungswand 7 Wasserdurchtrittsöffnungen 9 angeordnet, die in Längsrichtung des Gehäuses 1 etwa so groß wie die Durchmesser der Öffnungen 8 sind und unmittelbar in diese übergehen.

In den Figuren 3, 4 und 5 sind mit den Außenwänden 4, 4¹, 5 und 5¹ verbundene Rippen 10, 10', 11 und 11' dargestellt. Diese erstrecken sich von den Kopfplatten 12 und 12' bis zu den Trennwänden 13 und 13' des Gehäuses, welche die Wassermantelräume 6 und 6' vom Kurbelraum 14 trennen. Die Rippen 10, 10', 11 und 11^f liegen weitgehend in der gleichen Ebene wie eine unterhalb der Trennwände 13 und 13^! befindliche Lager-

7Q 9.8 23/0413

stuhlwand 15 mit Schraubenpfeifen 16 für Gewinde von Lagerdeekelschrauben. An ihren oberen Enden gehen die Rippen 10, 10*, 11 und 11^f in Schraubenpfeifen 17 zur Aufnahme Von Gewinden für Zylinderkopfschrauben über. Die Schraubenpfeifen 17 sind einseitig an den Rippen 10, 10', 11 und 11' angegossen und somit im gleichen Sinne in Längsrichtung des Gehäuses 1 jeweils versetzt, wie die zugehörigen Zylinder 2 und 3. Wie insbesondere aus Fig. 4 zu erkennen ist, sind die Zylinder 2 und 3 auch in Bezug auf die Rippen 10, 10', 11 und 11' versetzt, jedoch liegen die Schraubenpfeifen 17 jeweils in gleichem Abstand in Bezug auf die zugehörigen Zylinder 2 und 3. Die Lagerstuhlwände 15 sind, wie in Fig. 6 ersichtlich, in dem Bereich, in welchem jeweils zwei Zylinder 2 bzw. 3 einer Reihe einander am nächsten sind und in die Trennwand 13 bzw. 13' übergehen, mit einer Kröpfung 18 versehen, um auch hier einen guten Kraftfluß zu erzielen und Freigang für die Kolben zu schaffen.

In Fig. 7 ist die vordere Stirnwand 1' des Zylinder-Kurbelgehäuses 1 mit einer Zuführöffnung 19 für das Kühlwasser dargestellt. Die Zuführöffnung 19 ist in der Mitte unterhalb der Verbindungswand 7 angeordnet und wird durch die direkt an die Stirnwand 1' anschließende Mittellängswand 7' in zwei etwa gleichgroße Teilöffnungen unterteilt. Mit strichpunktierter Linie ist ein teilweise in die Stirnwand 1' intigriertes Spiralgehäuse 29 für eine nicht dargestellte Kühlwasserpumpe angedeutet.

In Fig. 8 sind die Kernstütz- und Putzöffnungen 8 in der Verbindungswand 7, die Wasserdurchtrittsöffnungen 9 in der Mittellängswand 7¹ und die Zuführöffnungen für Kühlwasser in der vorderen Stirnwand 1' in ihrer Zuordnung übersichtlich dargestellt.

709823/04 13

Die Kernstütz- und Putzöffnungen 8 in der Verbindungswand 7 erlauben in Verbindung mit den Wasserdurchtrittsöffnungen 9 einen sehr guten Zugang zum Gußputzen der Wassermantelräume 6 und 6¹. In besonders vorteilhafter Weise können aufgrund der Öffnungen 8 und 9 aber auch die Wassermantelkerne beim Gießen miteinander in Eingriff gebracht werden, so daß einem Kernversatz wirksam begegnet ist. Im Betrieb des Motors ermöglichen die Wasserdurchtrittsöffnungen 9 einen Austausch von Kühlwasser zwischen den Wassermantelräumen 6 und 6¹ beider Reihen der Zylinder 2 und 3, so daß die Zuführöffnung 19 an jeder möglichen Stelle an der Stirnwand des Zylinder-Kurbelgehäuses 1 angebracht werden kann. Vorteilhaft wird die Zuführöffnung 19» wie in den Figuren 7 und 8 dargestellt, in der Mitte unterhalb der Verbindungswand 7 angeordnet, so daß die Mittellängswand 7¹ die Zuführöffnung 19 in zwei gleich große Teilöffnungen unterteilt. Die Rippen 10, 10·, 11 und 11· sichern eine gute Umströmung der einzelnen Zylinder 2 und 3, so daß eine gleichmäßige Kühlung derselben, insbesondere auch in den WinkelräUEien zwischen "jeweils benachbarten Zylindern 2 bzw. 3 einer Reihe auch bei entgegen der Darstellung zusammengegossenen Zylindern gewährleistet ist, weil das Kühlwasser von den Rippen in diese Winkelräume geleitet wird.

Die Anordnung der Rippen 10, 10¹, 11 und 11* in derselben Ebene wie die Lagerstuhlwand 15 bringt den Vorteil mit sich, daß die auftretenden Kräfte weitgehend geradlinig und damit frei von Biegemomenten im Gehäuse 1 weitergeleitet werden. Die außermittige Anordnung der Schrau benpfeifen 17 an den Rippen 10, 10*, 11 und 11» jeweils im Bereich der Außenwände 4, 4¹, 5 und 5¹ kann den günstigen Kraftfluß nicht stören, ermöglicht aber eine versatzfreie Zuordnung der Rippen 10, 10·, 11 und 11· zu der Lagerstuhlwand 15 mit daher geradlinigem Kraftfluß zu den Schraubenpfeifen 16 für die Gewinde der Lagerdekkelschrauben. '

709823/0413

Leerset te

Claims

2553231 BAYERISChü KDTORiM W^RKIü AIiTIi)ITGiSLLLSCHAFT, Hünchen 40 24. iioveaber 1975 Gegossenes Zylinder-Kurbelgehäuse für wassergekühlte V-Motoren ' Patentansprüche;

1. Gegossenes Zylinder-Kurbelgehäuse für wassergekühlte V-Motoren, mit einteiligen über einem Kurbelraum angeordneten, mit Wassermantelräumen umgebenen Zylindern und mit einer etwa waagerechten Verbindungswand zwischen den einander gegenüberliegenden Außenwänden der Wassermantelräume, von der eine Mittellängswand nach unten ragt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungswand (7) jeweils zwischen gegenüberliegenden Zylindern (2 und 3) je eine Kernstütz- und Putzöffnung (8) vorgesehen ist, daß die Mittellängswand (7¹) im Bereich_.de.r Öffnungen (8) in diese übergehende Wasserdurchtrittsoffnungen (9) aufweist, daß an der Innenseite der Außenwände (4, 4¹, 5 und 5¹) und beiderseits der Mittellängswand (7^f) von Kopfplatten (12 und 12') bis zu den Trennwänden (13 und 13') zwischen den Wassermantelräumen (6 und 6^f) und dem Kurbelraum (14) im Abstand von den Wänden der Zylinder (2 und 3) sich erstreckende querstehende Rippen (10, 10', 11 und 11 ·) angeordnet sind, die an im Kurbelraum (14) unterhalb der Trennwände (13 und 13') angeordnete Lagerstuhlwände (15) anschließen, und daß die Rippen (10, 10', 11 und 11«) an ihren oberen Enden in Schraubenpfeifen (17) übergehen.

709823/0413

ORIGINAL INSPECTED

2. Zylinder-Kurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Stirnwand (1·) etwa mittig zur Mittellängswand (7¹) eine Zuführöffnung (19) für einen gemeinsamen Kühlwassereintritt in beide
Wassermantelräume (6 und 6¹) vorgesehen ist.

709823/0413