DE3110274A1

DE3110274A1 - "brennkraftmaschine mit motorblock, zylinderkopf und kurbelwellen-lagerdeckel, die durch gemeinsame gewindestangen-anordnungen verbunden sind"

Info

Publication number: DE3110274A1
Application number: DE19813110274
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr.-Ing. 3180 Wolfsburg Danckert; David Ing.(grad.) 3182 Vorsfelde Payne
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1981-03-17
Filing date: 1981-03-17
Publication date: 1982-09-30
Also published as: DE3110274C2

Description

Brennkraftmaschine mit Motorblock Zylinderkopf und Kurbelwellen-Laer-
decke, die durch gemeinsame GewindestangenAnordnungen verbunden sind Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei der im allgemeinen erfolgenden Verschraubung von Motorblock, Zylinderkopf und Kurbelwellen-Lagerdeckel finden für die Befestigung des Zylinderkopfes und des Lagerdeckels am Motorblock individuelle Schrauben oder Gewindestangen Einsatz, die in mit Gewinden versehene Löcher im Motorblock eingeschraubt werden. Dabei erfolgt die Krafteinleitung in den Motorblock also über die in diesem vorgesehenen Gewinde, die demgemäß auch die vollen dynamischen Kräfte aufnehmen müssen, so daß die Anwendung dieser Verbindungsart die Verwendung eines billigen Materials für den Motorblock erschwert. Hinzu kommt, daß die Herstellung von Gewinden in den Löchern zur Aufnahme der Gewindestangen bzw. Schrauben kostenungünstig ist Aus der DE-OS 23 22 382, F02F, 1/00, ist es ferner bekannt, Gewindestangen-Anordnungen zu verwenden, bei denen jede Gewindestange fluchtende Durchgangslöcher in Zylinderkopf, Motorblock und Kurbelwellen-Lagerderkel durchsetzt und in einem zwischen ihren Enden liegenden Bereich mit einem Gewinde versehen ist, das mit einem im Motorblock vorgesehenen Muttergewinde kämmt. Die Krafteinleitung, d h die Beaufschlagung der so gebildeten Einheit mit den Verbindungskräften, erfolgt durch auf die aus der Einheit herausragende Stangenenden aufgesetzte Spannelemente, wie Muttern, so daß die Gewindestangen-Anordnungen gleichsam zwischen ihren Endbereichen aufgespannt und ihre Gewindebereiche entlastet sind.
Diese bekannte Brennkraftmaschine besitzt einige montagetechnische Nachteile. So ist die Herstellung von Gewindebereichen zwischen den Enden von Gewindestangen, die dazu gestaucht werden müssen, schwierig. Außerdem sind die Gewindestangen so lang, daß sie nach Herstellung der Verbindung zwischen Kurbelwellen-Lagerdeckel und Motorblock aus diesem rnit ihren Bereichen herausragen, die spater die Durchgangslöcher im Zylinderkopf durchsetzen. Schließlich erfordert die bekannte Brennkraftmaschine die Herstellung von als Muttern dienenden Gewindebereichen in den im Zylinderblock vorgesehenen Durchgangslöchern zur Aufnahme der Gewindestangen Der Erfindung liegt derngemäß die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dhe mit Entlastung der beim Stand der Technik durch die Gewindeflanken im Motorblock gebildeten Auflageflächen durch Ausnutzung der Zugkräfte in den Gewindestangen, zu schaffen, die Gewinde in den Durchgangslöchern im Motorblock vermeidet und die Verwendung kürzerer Gewindestangen zuläßt.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß eine Oberflächenbearbeitung der beispielsweise beim Gießen des z.B. aus Aluminium-Druckguß bestehenden Motorblocks gegossenen Durchgangslöcher nicht erforderlich ist. Das gleiche gilt für die zwcckmaßigerweisc ebenen, da nicht durch Gewinde gebildeten Auflage flächen für die Kupplungsmutter, die zweckmäßigerweise im Motorblock vorgesehen sind.
Zur Befestigung des Kurbelwellen-Lagerdeckels einer Brennkraftmaschine am Motorblock ist es zwar aus der DE-PS 12 95 276, 46i, 7/00, bereits bekannt, Gewinde im Motorblock zu vermeiden, indem dort Muttern eingelegt sind, aber dort ist nur der Fall der Befestigung eines Lagerdeckels am Motorblock betrachtet, so daß die Verwendung und die Ausbildung gemeinsamer Gewindestangen-Anordnungen zur Bildung einer aus Motorblock, Zylinderkopf und Kurbelwellen-Lagerdeckel bestehenden Einheit nicht angesprochen sind.
Die Unteransprüche schützen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figur erläutert, die einen Schnitt durch den hier interessierenden Bereich einer Brennkraftmaschine senkrecht zur Kurbelwellenachse wiedergibt.
Der Zylinderkopf 1, der Motorblock 2 und der Lagerdeckel 3 für die Kurbelwelle 4 sind zu einer allgemein mit 5 bezeichneten Einheit durch mehrere bezüglich der Zeichenebene hintereinander liegende Paare von Gewindestangen-Anordnungen verbunden, von denen in der Zeichnung nur die beiden mit 6 und 7 bezeichneten erkennbar sind. Jede dieser Anordnungen besteht aus zwei Gewindestangen 8 und 9 bzw. 10 und 11, die von einander abgekehrten Oberflächenbereichen 12 und 13 bzw. 14 und 15 des Lagerdekkels 3 bzw. des Zylinderkopfes 1 ausgehend aufeinanderzu weisen. Alle Gewindestangen 8 bis 11 sind lediglich an ihren freien Enden mit relativ kurzen Gewindebereichen 16 bis 19 versehen und ragen mit diesen in Kupplungsmuttern 20 bzw. 21 hinein, die in diesem Ausführungsbeispiel lose in jeweils einer Vertiefung 22 bzw. 23 im Motorblock 2 liegen; die Vertiefungen 22 und 23 gehen von der am Zylinderkopf 1 anliegenden Oberfläche des Motorblocks 2 aus.
Man erkennt, daß die Auflageflächen 24 und 25 für die Kupplungsmuttern 20 und 21 eben sind; sie können ebenso wie die Durchgangslöcher 26 bis 31 in den verschiedenen Bestandteilen 1, 2 und 3 der Einheit 5 ohne Oberflächenbearbeitung beispielsweise beim Gießen der Teile gewonnen sein. Sofern die Durchgangsbohrungen zumindest bereichsweise in an sich aus der DEXS 23 22 382 bekannter Weise als Ölkanäle zur Schmierung der Kurbelwellenlager herangezogen werden, wie dies in der Figur für das Durchgangsloch 30 angenomrnen ist, kann die entsprechende Auflagefläche 25 rnit offenen Ölkanälen 32 versehen sein. Die Zufuhr des Öls zum eigentlichen Kurbelwellenlager kann durch Ölkanäle 33 erfolgen, die in die aufeinanderliegenden Oberflächen von Motorblock 2 und Lagerschale 3 eingearbeitet sind.
Die Kupplungsmuttern 20 und 21, die zwecks Drehsicherung cbenso wie die Vertiefungen 22 und 23 nichtrunde Querschnitte besitzen, dienen außer zum Kuppeln der beiden Gewindestangen 8 und 9 bzw. 10 und 11 nur zur Halterung der Gewindestangen 8 und 10 während der Montage des Zylinderdeckels 1, nicht aber zur Einleitung nennenswerter Kräfte über ihre Auflageflächen 24 und 25 in den Motorblock 2. Im Betrieb der Brennkraftmaschine sind die Kupplungsmuttern 20 und 21 vielmehr gleichsam schwebend aufgehängt zwischen den Oberflächenbereichen 12 und 14 bzw. 13 und 15 unter der Wirkung der in den Gewindestangen-Anordnungen 6 und 10 wirkenden Zugkräfte.
Verständlicherweise ist es auch möglich, die Kupplungsmuttern 20 und 21 mit einzugießen oder einzupressen. Die Querschnitte der jeweils zu einer Anordnung 6 bzw. 7 gehörenden Gewindestangen können auch im Bereich ihrer Gewinde unterschiedlich sein. Schließlich ist es bei besonderen Platzverhältnissen möglich, die jeweils eine Anordnung bildenden Gewindestangen gegeneinander zu versetzen und Kupplungsmuttern zu vcrwenden, die zwei gegeneinander versetzte Gewindelöcher aufweisen. Dann muß aber für eine Kippsicherung der Muttern, vorzugsweise durch seitliche Führung derselben, Sorge getragen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE Q;) Brennkraftmaschine mit Motorblock, Zylinderkopf und zumindest einem Kurbelwellen-Lagerdeckel, die durch gemeinsame Gewindestangen-Anordnungen zu einer Einheit verbunden sind, wobei die Krafteinleitung in die Einheit im überwiegenden Maße durch Einspannung der Gewindestangen-Anordnungen zwischen einander abgekehrten Oberflächenbereichen von Zylinderkopf und Lagerdeckel unter Entlastung von Auflageflächen für die Gewindestangen-Anordnungen im Verlauf von Durchgangslöchern für diese in der Einheit erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne der Gewindestangen-Anordnungen (6,7) aus je einer vom Zylinderkopf (1) bzw. vom Lagerdeckel (3) ausgehenden Gewindestange (8,9;10,11) sowie einer die mit Gewinden (16,17,18,19) versehenen, einander zugekehrten Enden der beiden Gewindestangen (8,9;10,11) aufnehmenden Kupplungsmutter (20,21) bestehen, die drehfest und unter Vermeidung eines Gewindes axial abgestützt von einem Teil (Motorblock 2) der Einheit (5) aufgenommen ist.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmutter (20,21) in einer Vertiefung (22,23) in der an den Zylinderkopf (1) anstoßenden Oberfläche des Motorblocks (2) liegt.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmutter (20,21) lose in die Vertiefung (22,23) eingelegt ist und beide zur Drehsicherung nichtrunde Querschnitte besitzen.
4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausnutzung der Durchgangslöcher (30) als Ölkanäle in Auflageflächen (25) für die Kupplungsmutter (21) offene Ölkanäle (32) verlaufen.