DE3109948A1

DE3109948A1 - "brennkraftmaschine, insbesondere fuer ein kraftfahrzeug"

Info

Publication number: DE3109948A1
Application number: DE19813109948
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr.-Ing. 3180 Wolfsburg Danckert
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1981-03-14
Filing date: 1981-03-14
Publication date: 1982-09-23

Description

BRENNKRAFTMASCHINE INSBESONDERE FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1+ Eine Brennkraftmaschine mit einem derartigen Aufbau im Bereich der Lagerung für die Kurbelwelle ist in verschiedenen konstruktiven Ausbildungen beispielsweise aus der DE-OS 28 50 884 oder der US-PS 3 744 469, F02F 7/00, bekannt Dcr Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Brennkraftmaschine durch Verwendung eines Leichtmetalls oder einer Leichtmetallegierung, insbesondere eines Aluminiumwerkstoffs, möglichst leicht auszubilden, ohne daß eine Erschwerung der Herstellung des eigentlichen Kurbelwellenlagers am Motorblock oder aus den unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Leichtmetalls und des Materials der Kurbelwelle resultierende Schwierigkeiten im Bereich des Lagers im Betrieb in Kauf genommen werden müssen.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Selbstverständlich ist cs seit langem bekannt, Motorblöcke aus einem Leichtmetall oder eiller Leichtmetallegierung, insbesondere Aluminium, herzustellen. Bei den bekannt t<i Konstruk tionr!rl, d ic die untcrschiedlichen tlcrrnischen Ausdehnungskoeffiziellten des Leichtmetalls und das für die Kurbelwelle verwendeten Materials berücksiclltigen, findet ein Lagerdeckel aus Grauguß gleichsam zur Bildung des unteren Halblagers Einsatz, während das obere Halblager des Lagerstuhls in den Leichtmetall-Motorblock eingearbeitet ist. Durch eine derartige Unterteilung des Lagerstuhls in eine aus Leichtmetall und eine aus Grauguß bestehende Hälfte- werden die Wirkungen der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten des Materials der Kurbelwelle und des Leichtmetalls lediglich verringert, d.h. es können Schwierigkeiten durch Verklemmen bei kalter Maschine oder zu großes Lagerspiel bei warmer Maschine ("Warmspiel") auftreten, und außerdem ist die Bearbeitung der Stütz- oder Lagerfläche schwierig. Die Feinbearbeitung dieser Fläche erfolgt nämlich nach Herstellen der Verbindung zwischen Lagerdeckel und Motorblock, und demgemäß muß das betreffende Werkzeug während einer halben Umdrehung Grauguß und während der nächsten halben Umdrehung Leichtmetall bearbeiten Dabei kommt es leicht zu einem Auswandern des Werkzeugs, dem durch einen im Endergebnis unbefriedigenden Kompromiß bei der Auslegung des Werkzeugs Rechnung getragen werden muß. Insbesondere tritt beim Übergang von Aluminium zu Grauguß eine Stoßbelastung des Werkzeugs infolge sich sprunghaft ändernder Schnittkräfte ein, die zu schnellem Werkzeugverschleiß und Springen des Werkzeugs mit der Folge einer schlechten bearbeiteten Oberfläche führen kann.
Die Erfindung geht daher von einem anderen Aufbauprinzip des Lagerstuhls aus, nämlich einem solchen, bei dem der Lagerstuhl aus zwei zusätzlich zum Motorblock vorhandenen und an diesem durch gemeinsame Schrauben befestigten Teilen (Lagerbrücke, Lagerdeckel) besteht. Da diese Teile relativ klein gehalten werden können, beeinträchtigt ihre Herstellung aus anderem Material als der Leichtmetall-Motorblock, also in der Regel Grauguß, keine nennenswerte Gewichtserhöhung der Brennkraftmaschine.
Dafür werden aber sowohl Herstellungsschwierigkeiten als auch im Betrieb aufgrund der thermischen Ausdehnungskoeffizienten auftretende Nachteile mit Sicherheit vermieden.
Die erfindungsgemäße Lösung wirkt sich auch günstig hinsichtlich der Schmierölversorgung des Kurbelwellenlagers aus. Stoßen nämlich Leichtmetall-Motorblock und Kurbelwelle am Lager unmittelbar aneinander, so muß das Lagerspiel so ausgelegt werden, daß bei niedrigster Umgebungs- und damit Motortemperatur ein Klemmen im Lager vermieden wird. Die daraus resultierenden großen Warmspiele führen außer zu unerwünschter Geräuschentwicklung zu einem starken Druckabfall in der Ölversorgung.
Dies bedeutet aber eine Gefährdung der Tragfunktion des Kurbelwellenlagers. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der einen senkrechten Querschnitt durch die hier interessierenden Teile einer Brennkraftmaschine darstellenden Figur erläutert.
Der Motorblock 1 ist in an sich bekannter Weise in einem Druckgußverfahren aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt Demgegenüber besteht der Lagerstuhl 2 aus einem Material, vornehmlich Grauguß, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient möglichst übereinstimmt mit dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Materials der Kurbelwelle, die nicht dargestellt ist und die Lagerbohrung 3 durchsetzt Der Lagerstuhl 2 besteht aus der unmittelbar am Motorblock 1 aufliegenden Lagerbrücke 4 und dem Lagerdeckel 5, die beide durch gemeinsame Schrauben 6 und 7 mit dem Motorblock 1 verschraubt sind. Die beiden Graugußteile 4 und 5 sind Gleichteile, die lediglich um 1800 verschwenkt eingebaut sind. Durch diese Materialwahl für Lagerbrücke 4 und Lagerdeckel 5 ist eine einfache Bearbeitung der Stütz- oder Lagerfläche 8 sichergestellt, da nach dem Zusammenbau des Lagerstuhls 2 das die Fläche 8 bearbeitende Werkzeug über seinen gesamten Umlauf stets in Berührung steht mit demselben Material, nämlich Grauguß. Außerdem gewährleistet die beschriebene Materialwahl für den Lagerstuhl 2 das hinsichtlich der thermischen Ausdehnungskoeffizienten optimale Verhalten des Lagers im Betrieb der Brennkraftmaschine.
In die dem Lagerstuhl 2 zugekehrte Oberfläche des Motorblocks 1 ist die als Ventilationskanal dienende Vertiefung 9 eingelassen, die sich parallel zur Längsachse der Brcnnkraftmaschine, also senkrecht zur Zeichenebene, erstreckt.
Wie die Figur zeigt, durchsetzen die Befestigungsschrauben 6 und 7 für sie vorgesehene Durchgangslöcher 10 und 11 im Lagerstuhl 2 mit Spiel, so daß diese Durchgangslöcher, wie für das Loch 11 angenommen, als Ölzuführungskanäle dienen können, die von dem Kanal 12 gespeist werden und das Schmieröl durch den weiteren Kanal 13 zum eigentlichen Lager liefern.
Zur Arretierung des Lagerstuhls 2 vornehmlich in Längsrichtung der Brennkraftmaschine sind Paßstifte 14 vorgesehen; zur seitlichen Führung dienen Paßflächen 15 und 16 am Lagerstuhl 2 und entsprechende Gegenflächen 17 und 18 am Motorblock 1.
Statt derartiger Paßflächen, die im Prinzip beispielsweise aus der DE-AS 27 28 689 oder der US-PS 3 782 792, F16c 9102, bekannt sind, können verständlicherweise auch andere konstruktive Maßnahmen getroffen werden.
So ist es beispielsweise nicht notwendig, daß der Lagerstuhl 2 in dem figürlich dargestellten Querschnitt eine im wesentlichen viereckige Form besitzt. Auch die Außenkontur des Lagerdeckels kann, wie an sich bekannt, halbkreisförmig sein.
Leerseite

Claims

PATENTANSPRUCHE 1. Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Motorblock und zumindest einem Kurbelwellen-Lagerstuhl, der aus einer am Motorblock anliegenden Lagerbrücke und einem zusammen mit dieser mit dem Motorblock verschraubten Lagerdeckel zusammengesetzt ist, wobei Lagerbrücke und Lagerdeckel jeweils eine halbkreisförmige Stützfläche für die Kurbelwelle bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorblock (1) aus Leichtrnetall oder Leichtmetallekgierung sowie Lagerbrücke (4) und Lagerdeckel (5) aus einem Material mit einem therrTIi~ schen Ausdehnungskoeffizienten bestehen, der zumindest ungefähr gleich demjenigen des Materials der Kurbelwelle ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Lagerbrücke (4) und Lagerdeckel (5) aus Grauguß bestehen.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Lagerbrücke (4) und Lagerdeckel (5) Gleichteile sind.
4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in einer der Berührungsflächen von Motorblock (1) und Lagerbrücke (2) wenigstens ein parallel zur Kurbelwellenachse verlaufender Ventilatic)rlshlrla! (9) vorgesehen ist.