DE3115671A1 - Gehaeuse fuer eine wassergekuehlte brennkraftmaschine - Google Patents

Gehaeuse fuer eine wassergekuehlte brennkraftmaschine

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DE3115671A1 DE19813115671 DE3115671A DE3115671A1 DE 3115671 A1 DE3115671 A1 DE 3115671A1 DE 19813115671 DE19813115671 DE 19813115671 DE 3115671 A DE3115671 A DE 3115671A DE 3115671 A1 DE3115671 A1 DE 3115671A1
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Description

VOLKSWAGENWERK
AKTIENGESELLSCHAFT
3180 Wolfsburg
unsere Zeichen: K 3095
1702pt-we-sch
Gehäuse für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
TTm die Herstellkosten, die Teilezahl und den Montageaufwand zu verringern, ist es bereits bekannt, das Gehäuse einer wassergekühlten Brennkraftmaschine aus einem den Zylinderkopf, den Zylinderblock und einen den Zylindern zugeordneten Teil des Kurbelgehäuses umfassenden, einstückigen Leichtmetall-Gußteil, insbesondere einem Druckgußteil, auszubilden (DE-OS 25 01 605). Da jedoch bei dieser Ausführung keine Möglichkeit gesehen wurde, den unterhalb der Einlaß- und Auslaßleitungen liegenden Bereich um die Zylinder mit einem Kühlwasserhohlraum zu umgeben, weil dieEntfernung des Gußkerns nicht möglich erschien, wurde in den erwähnten Bereichen dem Zylinderblock eine Kühlrippenwand vorgesehen. Diese Kühlrippenwand sollte die im Zylinder entstehende Wärme einerseits an die Kühlwasserhohlräume und zum anderen auch an die umgebende Luft weitertransportieren. Auf diese Weise wird jedoch keine über den Umfang gleichmäßige Abkühlung der Zylinderwand sichergestellt, was zu thermischen Schwierigkeiten beim Betrieb des Motors führen kann.
Vorsitzender Vorstand: Toni Schmucker, Vorsitzender · Ciajs Bc-awa'ü - Karl-Heinz Brian) · Frc?. Or. tecfin. Ernst Fiale - Dr. jur. Peter Frerk
des Aulsicntsrats: Dr.;ur.vV:lfgs.-g R.Habbel · Gunter Hartwig · HortrAinznei · Dr.-e\col.Werner P.Sc.".-..dl · P.-ci. Dr. rei. pol. Friedrich Tr.omee >:=·; -s.v-s' ?.e· ei> " Sitz der Gesellschalt: Wolfsburg ' Amtsgericht Wolifburcj HRB
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist daher darin zu sehen, ein Gehäuse für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine gemäß dem. Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, das bei Aufrechterhaltung der einstückigen Druckgußherstellung des Gehäuses einen den Zylinder vollständig umgebenden Kühlwasserraum ermöglicht, so daß eine über den gesamten Umfang gleichmäßige Wärmeabfuhr sichergestellt ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Danach werden also die dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock zugeordneten Kühlwasserräume jeweils durch getrennte Kerne hergestellt, die zu den beiden offenen Enden des Gehäuses, das heißt zur Seite deB Kurbelgehäuses und zur Seite des Yentiltriebs hin, entfernt werden können. Der flüssigkeitsdichte Terschluß dieser Kühlwaeserräume erfolgt dann durch in die Gehäuse eingesetzte Deckel, wobei der eine zweckmäßigerweise als Eingdeckel ausgebildet ist und zwischen einem die Kolbenlauffläche aufweisenden Zvlinderteil, das vorzugsweise durch eine eingegossene oder eingesetzte Laufbuchse gebildet ist, und dem äußeren Gehäusemantel gehalten ist.
Der an dem ventilseitigen Ende des Gehäuses eingesetzte Deckel kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung gleichzeitig den Lagerbock für die Getriebewelle des Ventiltriebs aufweisen und kann auf in dem Zylinderkopf gehaltenen Führungsbuchsen für die Ventile zentriert sein.
Weiter eignet sich das erfindungsgemäße Gehäuse besondere gut auch für den Aufbau eines aus zwei Zylindern bestehenden 4Takt-Boxermotors, wobei die den beiden Zylindern zugeordneten Gehäuse sich bezüglich der Kurbelwelle versetzt gegenüberliegen. TJm dabei für beide Zylinder das gleiche einteilige Gehäuse verwenden zu können und trotzdem einen relativ kurzen Lagerabstand für die beiden Kurbelwellenlager zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß jedes Gehäuse einen angeformten Laserstuhl nur für dasjenige Lager enthält, das an dem dem jeweiligen Gehäuse zugeordneten Kurbelzapfen abgewandten Ende der Kurbelwelle angeordnet ist, und daß auf diesem
Lagerstuhl ein loser Lagerdeckel gehalten ist. Durch diese Ausbildung der Kurbelwellenlager, bei denen die den Kurbelzapfen benachbarten Lager jeweils auf der Seite des dem Kurbelzapfen zugeordneten Gehäuses einen losen Lagerdeckel aufweißt, ergibt sich die Möglichkeit, die Lager sehr dicht an die Kurbelwangen heranzubringen, ohne die Druckgußherstellung der Gehäuse zu gefährden. Dabei soll der Lagerdeckel mittels duroh den Lagerstuhl durchgreifender Befestigungsschrauben befestigbar sein, so daß bei der Montage des Motors der Lagerdeckel durch die durch den Lagerstuhl geführten Befestigungsschrauben angezogen wird. Um bei dieser Montage eine Führung der losen Lagerdeckel zu bewirken, soll jedes Gehäuse an seiner dem Lagerstuhl gegenüberliegenden Seite zumindest im Bereich der in Höhe der Kurbelwellenachse liegenden Teilfugenebene Führungsrippen aufweisen, die in am Umfang des Lagerdeckels vorgesehene Ausnehmungen eingreifen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Dabei zeigt
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Seite eines 2Zylinder-4Takt-Boxermotors mit der erfindungsgemäßen Gehäuseausbildung,
Figur 2 einen Querschnitt durch ein Kurbelwellenlager gemäß
den Schnittlinien II-II nach Figur 1 und
Figur 5 eine Ansicht des Gehäuses von der Seite des Kurbelgehäuses aus mit eingelegter Kurbelwelle.
In der Zeichnung ist mit 1 das aus einem einstückigen Druckgußteil bestehende Gehäuse bezeichnet, das den Zylinderkopf 2, den Zylinderblock 3 und- einen Teil des Kurbelgehäuses 4 umfaßt. Bei dem in der Zeichnung beispielhaft gezeigten 2Zylinder-4Takt-Boxermotor liegt -dem Gehäuse 1 ein zweites Gehäuse 1a gegenüber das gleich ausgebildet und lediglich um 180 gedreht ist.
Der Zylinderblock 3 des einteiligen Gehäuses 1 weist eine eingegossene Laufbuchse 7 auf, in de^ ein Kolben 5 gleitend gehalten ist, der über ein Pleuel 6 an einem Kurbelzapfen 37 der Kurbelwelle 33 angelenkt ist. Anstelle der eingegossenen Zylinderbuchse 7 könnte
auch eine eingesetzte oder einteilig angegossene Buchse vorgesehen sein. Wesentlich ist dabei, daß der zwischen der Zylinderbuchse und der Außenwand des Zylinderblockes 3 liegende Kühlwasserraum 8 als zum Kurbelgehäuse hin offener Raum ausgebildet ist, so daß der diesen Raum beim Druckguß bildende Kern zum Kurbelgehäuseraum
\ hin herausgezogen werden kann. Verschlossen wird der Kühlwasser-{ raum 8 dann durch einen ringförmigezi Deckel 9» der unter Verwendung
, ' von Ringdichtungen 10 und 11 zwischen der Außenwand der Zylinderbuchse 7 und der Innenkontur des Zylinderblockes 3 flüssigkeitsdicht eingepaßt wird. Der Kühlwasserzu- und abfluß/befindet sich z.B. an einer der Stirnseiten des Gehäuses und ist hier nicht näher dargestellt.
Im Zylinderkopf 2 sind im wesentlichen winklig zur Achse des Kolbens 5 verlaufende Ein- und Auslaßkanäle I4 und I5 angeformt, die durch Ventile 12 und I3 in herkömmlicher Veise gesteuert werden. Die Ein- und Auslaßkanäle sowie die Ventilführungen,die durch in^Zylinderkopfäugen 16 und 18 gehaltenen Buchsen 17 und I9 gebilde/b sind, werden von einem Kühlwasserraum 20 umgeben, der zu dem venjfeilseitigen Ende des Gehäuses 1 hin offen ist, so daß bei seinef Druckguß-
I herstellung der diesen Kühlwasserraum bildende Kern nach dieser Seite des Gehäuses herausgezogen werden kann. Der Abschluß dieses Kühlwasserraums 20 wird durch einen in das Gehäuse eingesetzten deckel 21 gebildet, der auf den Ventilführungsbuchsen I7 und I9 derjVentile und 13 zentriert an der Außenwand des Gehäuses eingepaßt ist. Sie Plüssigkeitsdichtheit wird durch Dichtungen 22 sowie Dichtringe 23 gewährleistet. Dieser AbSchlußdeekel 21 liegt dabei auf den Stirnflächen der Ventilführungsaugen 16 und 18 des Gehäuses 1 auf und wird unter Verwendung eines Zugankers 28 befestigt, der durch einen an dem Deckel angeformten Lagerbock für eine dem Ventiltrieb der Ventile 12 und·13 zugeordnete Kipphebelwelle 25 hindurchgreift und in einer hier nicht weiter gezeigten Art und Weise in dem Gehäuse 1 verankert ist. Die Halterung des Lagerbockes 24 wird dabei durch eine auf dem Zuganker 28 aufgezogene Mutter 29 bewirkt, während eine zweite Mutte 31 den beispielsweise als Guß- oder Blechkonstruktion ausgebildeten Abschlußdeckel 30 unter Zwischenschaltung einer dichtung auf dem1 Gehäuse 1 hält.
Mit 26 und 27 sind auf der Kipphebelwelle 25 schwenkbar gelagerte Kipphebel zur Betätigung der Ventile 12 und 13 angedeutet, die über hier nicht gezeigte Stoßstangen von einer unterhalb der Kurbelwelle angeordneten und beispielsweise über ein Zahnradtrieb 43» 44 angetriebenen Nockenwelle und zwischengeschaltete Stößel betätigt werden.
Vie aus der Zeichnung weiter hervorgeht, sind die den beiden Kurbelzapfen 37 iind 38 benachbarten Kurbelwellenlager in der Weise ausgebildet, daß ein fester, an dem Gehäuse angeformter Lagerstuhl bzw. 41 nur jeweils auf einer Seite des Lagers vorgesehen ist. Jedes Gehäuse 1 bzw. 1a weist dabei den Lagerstuhl 35 bzw. 41 desjenigen Lagers auf, das an dem dem Gehäuse zugeordneten Kurbelzapfen 37 bzw. 38 gerade abgewandten Seite der Kurbelwelle angeordnet ist. Pie Lager werden komplettiert durch Lagerschalen 36 und 42, sowie jeweils durch einen Lagerdeckel 39 bzw. 40, der, wie aus der Figur 2 näher hervorgeht, mittels durch den Lagerstuhl hindurchgeführter Befestigungsschrauben 45 und 46 gehalten ist. Durch diese Ausbildung der Lager, wobei jeweils auf der Seite des Gehäuses, das dem benachbarten Kurbelzapfen zugeordnet ist, ein loser Lagerdeckel vorgesehen ist, ergibt sich die Möglichkeit, die Lager sehr nahe an die Kurbelwangen der Kurbelwelle heranzubringen, so daß ein sehr kurzer Lagerabstände eingehalten werden kann. Ein fester, mit dem Gehäuse einteiliger Lagerstuhl wäre in diesem Bereich unterhalb der Laufbuchse 7 bzw. des Kühlwasserraums 8 zumindest bei einer Druckgußausbildung nicht unterzubringen.
Vie aus der Figur 2 der Zeichnung weiter hervorgeht, weisen die Befestigungsschrauben 45 und 46 an ihrem lagerdeckelseitigen Ende ein Gewinde 48 auf, -das in ein Gewinde 48aan dem Lagerdeckel 39 eingreift und diesen bei der Montage des Lagers anzieht, wobei im Bereich der Teilfuge vorgesehene Zentrierbuchsen 47 für eine sichere Zentrierung" des Lagerdeckels sorgen.
Um bei dieser Montage der Lage* eine Führung der zunächst lose in die Gehäuse 1 bzw. 1a eingesetzten Lagerdeckel 40 bzw. 39 sicherzustellen, weisen die Gehäuse zumindest im Bereich ihrer Teilfugen
Pühningsrippen auf, die in der !Figur 3 mit 50 bezeichnet sind und in Ausnehmungen 51 sm Außenumfang des Lagerdeckels 40 eingreifen und diesen somit in der Einbaulage fixieren.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, wird durch die Erfindung eine Gehäusekonstruktion möglich, bei der eine gleichmäßige Flüssigkeitskühlung sowohl des Zylinderblockes als auch des Zylinderkopfes trotz einer "den Zylinderkopf, den Zylinderblock und das Kurbelgehäuse umfassenden einteiligen Druekgußausführung des Gehäuses dadurch erreicht wird, daß die Kühlwasserräume zu den beiden Seiten des Gehäuses hin offen sind und lediglich durch eingesetzte Deckel abgeschlossen werden. Palis die Kühlung im Bereich des Zylinderkopfes unterhalb des Ein- und insbesondere des Auslaßkanals nicht ausreichen sollte, könnte dort eine von außen angebrachte Bohrung vorgesehen sein, die die beiderseits der Kanäle vorgesehenen Bereiche des Kühlwasserraums 20 miteinander verbindet und deren Löcher im Bereich der Außenwand anschließend verschlossen werden.
Die besondere Ausbildung der Kurbelwellenlager mit jeweils nur einem an dem Gehäuse angebrachten festen Lagerstuhl, auf den ein loser Lagerdeckel aufgesetzt wird, ermöglicht es, die Kurbelwellenla- ' ger sehr eng an die Kurbelzapfen heranzubringen, ohne die Herstellung des Gehäuses im Druckgußverfahren sowie die Montage des Motors zu gefährden. Dies gilt insbesondere für die Ausführung als 2Zylinder-4Takt-Boxermotor, der bekanntlich mit einem guten Massenausgleich versehen ist und bei geringer Baulänge aus zwei völlig identischen Druckgußgehäuseteilen aufgebaut eine optimale Lösung darstellt. Die Gestaltung des Gehäuses konnte dabei so ausgelegt werden, daß es für beide Motorseiten verwendbar ist, ohne daß zusätzliche Eohteil- und Bearbeitungsänderungen erforderlich waren. Die Verwendung des gleiohen Gehäuseteils für beide Motorseiten verringert dabei die Anzahl der Motorenteile sowie den produktionsseitigen Investitionsaufwand erheblich.

Claims (8)

VOLKS WAG ENWERK AKTIENGESELLSCHAFT 3180 Wolfsburg Unsere Zeichen: K 3095 702pt-we-sch 16. April 1981 ANSPRÜCHE
1. JGehäuse für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine, das aus
einem den Zylinderkopf, den Zylinderblock und einen Teil des Kurbelgehäuses umfassenden, einstückigen Druckgußteil gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Zylinderkopf (2) und dem Zylinderblock (3) zugeordneten Kühlwasserräume (8, 20) als zu den Gehäuseenden hin offene Räume ausgebildet sind, und ..daß diese Räume durch flüssigkeitsdicht eingesetzte Deckel (9, 21) verschließbar sind.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Zylinderblock (3) zugeordnete Kühlwasserraum (8).durch einen vom Kurbelgehäuse (4) her eingesetzten Ringdeckel (9) verschlos-
" sen ist, der zwischen einem die Kolbenlauffläche aufweisenden Zylinderteil (7) und dem "äußeren Gehäusemantel flüssigkeitsdicht gehalten ist.
3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kolbenlauffläche aufweisende Zylinderteil durch eine eingegossene oder eingesetzte Laufbuchse (7) gebildet ist.
4- Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Zylinderkopf (2) zugeordnete Kühlwasserraum (20) durch einen
Vorsitzende: Vorstand: Toni Schmücker, Vorsil?ender · C!i-: Bo-^ward ■ Keri-Hei.-z Briem · Pro). Dr. techn. Ernst Fiale · Dr. fur. Peter Fterk
ces AutsIcMsrats. C- jjr. \Vol· ling R.Habbel · Günle· Hertwicr. · ricrs- darter · Dr. ·*·.-::>!. Werner P.Scf-iei · Pie'.Dr.rer.pol.FrieOricti Thomie . , - c·;· :,- i- · Sitz der C-oselUchalt: V<ollsbura ' Amtsgericht WoH«buro HRB
vom ventilseitigen Ende des Gehäuses (1) flüssigkeitsdicht eingesetzten, den Lagerbock (24) für die Kipphebelwelle (25) des Ventiltriebs aufweisenden Deckel (21) verschlossen ist.
5. Gehäuse nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (21) durch den Ventilen (12, I3) zugeordnete, in dem Zylinderkopf (2) gehaltene Führungsbuchsen (I7i 19) zentriert ist.
6. Gehäuse nach einem· der Ansprüche 1 bis 5 für einen 2Zylinder-4Takt-Boxermotor mit zwei sich bezüglich der Kurbelwelle versetzt gegenüberliegenden Gehäusen und mit an den Kurbelwellenenden angeordneten Lagern, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gehäuse (1", 1a) einen angeformten Lagerstuhl (35» 41) nur für dasjenige Lager enthält, das an dem dem jeweiligen Gehäuse zugeordneten Kurbelzapfen (37, 38) abgewandten Ende, der Kurbelwelle (33) angeordnet ist,und daß auf diesem Lagerstuhl ein loser Lagerdeckel (29, 40) gehalten ist. V
7. Gehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerdeckel (39» 40) mittels durch den Lagerstuhl (35, 4I) hindurchgreifender Befestigungsschrauben (45» 46) befestigbar ist.
8. Gehäuse nach Anspruch 6 oder 7» gekennzeichnet durch an seiner -dem Lagerstuhl (35» 41) gegenüberliegenden Seite angeordnete Führungsrippen (50), die zumindest im Bereich der Teilfugenebene angeordnet sind und zum Eingriff in eine am Umfang des Lagerdeckels (40) angeordnete Ausnehmung (5Ό ausgebildet ist.
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