DE3120275A1

DE3120275A1 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3120275A1
Application number: DE3120275A
Authority: DE
Inventors: Hans Prof. Dipl.-Ing. Dr.Dr.h.c. Graz List
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-05-28
Filing date: 1981-05-21
Publication date: 1982-03-25
Also published as: DE3120275C2; FR2483519A1; AT377332B; FR2483519B1; ATA284180A; JPS5762948A; US4377993A

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, bei der ein die zweiteiligen Kurbelwellenhauptlager tragender Triebwerksträger samt Zylinderblock, Zylinderkopf und an diesen angebauten Hilfsaggregaten mit dem über die Kurbelwellenachse hochgezogenen Maschinengehäuse verbunden ist.

Aus der AT-PS 343.958 ist eine derartige Brennkraftmaschine bekannt, bei welcher der Zylinderblock samt Kurbelwellenlagerung, Zylinderkopf und Anbauaggregaten über einen im Bereich des Wassermantels angebrachten, umlaufenden Flansch am oberen Rand des hochgezogenen Kurbelgehäuses aufliegt und über entsprechende Butzen mit Schrauben befestigt ist. Infolge dieser Ausbildung ergibt sich eine einzige körperschallführende Verbindung zwischen dem die weitaus größten schallabstrahlenden Flächer: aufweisenden Kurbelwellengehäuse und dem Zylinderblock über en Anschlußflansch, der aber infolge seiner Anordnung am Wa;sermantel des Zylinderblockes in einer Zone sehr geringen Körperschallpegels und außerdem in relativ großer Entfernung von den Zentren der Schallerregung, insbesondere den Kurbelwellenlager^ gelegen ist. Nachteilig ist aber bei dieser bekannten Ausführung der erhöhte Aufwand für die Mortage bzw. Demontage, da z.B. um im Falle eines einstückig ir.it dem Zylinderblock ausgeführten Zylinderkopfes die Kolben inspizieren, die Kolbenringe wechseln, oder den Ventilsitz überprüfen zu können, es notwendig ist, entweder den Triebwerksträger samt Kurbelwelle und Lagerung auszubauen,·oder eine Öffnung im Kurbelgehäuse zum

BAD ORlGlNAl,

Zugang zu den Lagerschrauben an den Hauptlagern vorzusehen, bzw. zu öffnen, was auch zusätzlichen Aufwand bedeutet.

Weiters ist aus der DE=OS 2 612. 182 eine Brennkraftmaschine der angesprochenen Art bekannt, bei welcher der Triebwerksträger und der Zylinderkopf eine geschlossene Baueinheit bilden, welche sich über zumindest ein körperschallisolierendes, z.B. rahmenförmiges, Element, welches auch gleichzeitig als Dichtelement dienen kann, auf dem Maschinengehäuse bzw. dem Schwungradgehäuse abstützt. Nach einem anderen Vorschlag ist in diesem Zusammenhang z.B. auch möglich, daß die körperschallisolierenden Elemente einerseits in den Kurbelgehäuseitfänden und andererseits am Triebwerksträger im Bereich der Kurbelwellenachse an den Hauptlagerwänden befestigt sind, Xiobei am oberen Rand des Kurbelgehäuses eine eigene umlaufende Dichtung vorgesehen ist. Durch beide genannten Ausbildungen ist eine vollständige körperschallisolierende Trennung der unmittelbar körperschallerregten Teile von dem aus Kurbel- und ggf .Schx^ungradgehäuse gebildeten Maschinengehäuse gewährleistet, ohne daß der Kraftfluß zwischen Zylindern und Hauptlagern des Motors durch elastische Zwischenglieder gestört wird. Durch Lösen der elastischen Befestigung kann der gesamte Triebwerksträger nach oben aus dem Kurbel= bzw. Maschinengehäuse ausgebaut werden, wodurch die Kolben und in weiterer Folge auch die Ventile herausgenommen v/erden können, bzw. frei zugänglich sind. Da der obere Teil der Kurbelwellenhauptlager einstückig mit den über die unteren Zylinderenden nach unten gezogenen Lagerwänden ist und der untere Teil der Kurbelwellenhauptlager von unten an den Triebwerksträger bzw. an die oberen Teile angeschraubt ist, muß auch hier das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine zur Demontage des Triebwerksträgers ohne Ausbau der Kurbelwelle von unten zugänglich sein. Dazu ist entweder das Öffnen eines Deckels im unteren Bereich des Kurbelgehäuses oder die Demontage des Kurbelgehäuses erforderlich. Dies ist jedoch nachteilig, da damit ein erhöhter Aufwand bei der Herstellung und bei der Montage bzw. Demontage der Brennkraftmaschine verbunden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, Brennkraftmaschinen der

eingangs genannten Art so zu verbessern, daß trotz voller Aufrechterhaltung der im Hinblick auf die Schalldämmung sehr günstigen Lagerung bzw. Befestigung des auch die Kurbelwellenhauptlager tragenden Triebwerksträgers im Maschinengehäuse eine Veresserung bzw. Vereinfachung der Herstellung und insbesonders der Montage bzw. Demontage des Triebwerksträgers erreicht wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der obere Teil jedes der Kurbelwellenhauptlager unterhalb des unteren . Endes der Zylinderlauffläche mittels beiderseits einer durch die Zylinderachse(n) gelegten Ebene vorzugsweise symmetrisch angeordneter, von oben und außerhalb des Maschinengehäuses zugänglicher Halteschrauben mit dem oberen Teil des Triebwerksträgers verbunden ist und daß die nach dem Lösen der Halteschrauben und Abheben des oberen Teiles des Triebwerksträgers im Maschinengehäuse verbleibende Montageeinheit aus Kurbelwelle und Kurbelwellenhauptlagern körperschallisoliert am Maschinengehäuse abgestützt ist. Dadurch ist die Demontage des Triebwerksträgers, bzw. sein Ausbau aus dem Maschinengehäuse ohne die Kurbelwelle samt Lagerung mitauszubauen, von oben und ohne eine zusätzliche, öldicht abgeschlossene Öffnung an der Unterseite des Maschinengehäuses möglich. Nach dem Lösen der Halteschrauben der einzelnen Kurbelwellenhauptlager kann also der Triebwerksträger nach oben ausgebaut werden, wobei die Kurbelwelle samt den beiden Teilen der Kurbelwellenhauptlager und samt Pleuel und Kolben im Maschinengehäuse verbleibt. Zur Inspektion bzw. zum Auswechseln von Kolben und Kolbenringen ist also lediglich der obere Teil des Triebwerksträgers nach dem Lösen der Halteschrauben für die Hauptlager nach oben abzuziehen; es können sodann z. B„ auch die Ventile und der Ventilsitz im ggf. auch den Zylinderkopf umfassenden oberen Teil überprüft bzw. gewartet werden.

Die Erfindung ist verwendbar sowohl für Brennkraftmaschinen bei denen der Zylinderblock einstückig mit dem Zylinderkopf ausgebildet ist, also auch bei solchen mit auf den Zylinderblock aufgeschraubtem Zylinderkopf. Bei der einstücki-

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gen Ausführung wird mit der Anordnung gemäß der Erfindung eine Überprüfung der Lauffläche des Kolbens, die Auswechslung der Kolbenringe und die überprüfung der Ventile möglich, ohne die Brennkraftmaschine, bzw. die meisten Teile davon, z.B. aus dem Fahrzeug, zu dessen Antrieb sie dient, ausbauen zu müssen; bei der Ausführung mit getrennt ausgeführtem Zylinderkopf bleibt als Vorteil immer noch, daß die Kolben bzw. Kolbenringe auf diese Art einfach ausgewechselt oder inspiziert werden können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der obere Teil jedes der Kurbelwellenhauptlager in seiner relativen Lage gegenüber dem oberen Teil des Triebwerksträgers zusätzlich durch Paßelemente, wie Paßstifte, Flächenversetzungen oder eingeschliffene Paßhülsen um die Halteschrauben, fixiert ist. Auf diese Weise ist die genaue und jederzeit reproduzierbare Lage der Kurbelwellenhauptlager gegenüber dem oberen Teil des Triebwerksträgers gesichert, was die Montage und Demontage des Triebwerksträgers erleichtert ohne die Qualität der Lagerung zu beeinflussen.

Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung sind die Halteschrauben parallel zu der bzw, den Zylinderachse(n) angeordnet, wobei an den Längsseiten des Triebwerksträgers Ausnehmungen für die Einbringung der Halteschrauben vorgesehen sind. Damit ist die Befestigung der Kurbelwellenhauptlager bzw. der oberen Teile davon ohne eine Verbreiterung des Triebwerksträgers und damit der gesaraten Brennkraftmaschine möglich.

Die Achsen der Halteschrauben können jedoch nach einem anderen Vorschlag der Erfindung auch von den Längsseiten des Triebwerksträgers ausgehend schräg zur Maschinenmittelebene nach innen verlaufen. Dies vereinfacht insbesonders die Herstellung des Triebwerksträgers, da damit die Fertigung der entsprechenden Bohrungen auf einfache Weise direkt auf der Transferstraße erfolgen kann, erleichtert die Montage bzw. Demontage des Triebwerksträgers, und erlaubt, durch die nach oben frei ausbaubaren Halteschrauben, eine freiere Wahl der Länge derselben.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen teilweisen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgeführte Brennkraftmaschine,

Fig. 2 einen teilweisen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen teilweisen Querschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die in den Fig. 1 und 2 teilweise geschnitten dargestellte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine weist einen Triebwerksträger 1 auf, dessen oberer Teil den einstückig mit dem Zylinderkopf 2 ausgebildeten Zylinderblock 3, beide wassergekühlt, sowie an diesen befestigte, hier nicht dargestellte Anbauaggregate umfaßt. An der Oberseite des Zylinderkopfes 2 ist ein nur schematisch angedeutetes Gehäuse 4 aufgesetzt, welches von einem Deckel 5 und unter Zwischenlage einer Dichtung 6 mittels Schrauben 7 öldicht abgeschlossen ist. Im Inneren des Gehäuses 4 ist in nicht dargestellter Weise eine Nockenwelle 8 gelagert, die zur Betätigung von Ein- bzw. Auslaßventilen 9, 10 dient. Die Ein- bzw. Auslaßventile 9, 10 sind in Ventilführungsbutzen 11, 12 im Zylinderkopf 2 achsial gelagert und schließen im Zusammenwirken mit Ventilsitzen 13 die Ein- bzw. Auslaßkanäle 14, 15 der Brennkraftmaschine gegen den Zylinderraum 16 ab.

Der Triebwerksträger 1 weist an seinem unteren Ende die Kurbelwellenhauptlager 17 auf und ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels körperschallisolierender Elemente 18, welche einerseits in den Kurbelgehäusewänden 19 und andererseits am oberen Teil 20 der Kurbelwellenhauptlager 17 befestigt sind, im Kurbelgehäuse körperschallisolierend aufgehängt. Der obere Teil 20 der Kurbelwellenhauptlager, bzw. eines Teiles davon, weist an beiden Seiten Angüsse 21 auf, die sich im rechten Winkel zur Zylinderachse 22 zu den Kurbelgehäusewänden 19 hin erstrecken. In der Verlängerung der Angüsse 21 sind in den Kurbelgehäusewänden 19 Angüsse 23 vorgesehen, die jeweils eine Bohrung 24 haben, die zur Aufnahme

des zylindrischen körperschallisolierenden Elementes 18 dient. Die als handelsübliche, zylindrische Schwingmetallkörper ausgebildeten körperschallisolierenden Elemente 18 sind in die Bohrungen 24 eingepaßt und durch einen Bund am inneren Ende der Bohrung 24 in ihrer Lage fixiert. Die körperschallisolierenden Elemente 18 sind auf ein im wesentlichen zylindrisches Zwischenstück 26 aufgeschoben, welches mittels einer Schraube 27 und unter Beilage einer Druckplatte 28 an den seitlichen Angüssen 21 der jeweiligen oberen Teile 20 der Kurbelwellenhauptlager 17 befestigt ist. Die Bohrungen 24 in den Angüssen 23 der Kurbelgehäusewände 19 sind an ihrer Außenseite von Deckeln 29_} z.B. aus theromplastischem Material _?verschlossen.

Die Kurbelwellenhauptlager 17 sind in der Ebene der Achse der Kurbelwelle 30 geteilt. Der untere Teil 31 ist mittels Lagerschrauben 32 am oberen Teil 20 und der obere Teil 20 ist seinerseits mittels Halteschrauben 33 am oberen Teil des Triebwerksträgers 1 bzw. am Zylinderblock befestigt, wobei die Teilungsebene unterhalb des unteren Endes 34 der Zylinderlauffläche 35 liegt. Die Halteschrauben 33 sind dabei parallel zu den Zylinderachsen 22 angeordnet und an den Längsseiten des Triebwerksträgers 1 bzw. des Zylinderblockes 3 sind Ausnehmungen 36 für die Einbringung der Halteschrauben 33 vorgesehen. Diese Ausnehmungen 36 erstrecken sich in achsialer Richtung der Halteschrauben 33, sodaß diese unbehindert - wie in Fig. 1 auf der linken Seite strichpunktiert dargestellt - in die entsprechenden Bohrungen eingebracht werden können.

Der obere Teil 20 jedes der Kurbelwellenhauptlager 17 ist in seiner relativen Lage gegenüber der Anschlußfläche am Triebwerksträger 1 zusätzlich durch Paßelemente, hier in der Form von Paßstiften 37, fixiert. Damit ist die genaue Lage der jeweiligen Teile zueinander reproduzierbar festgelegt, was die Montage erleichtert und Urlgenauigkeiten in der Lagerung der Kurbelwelle vermeidet.

Der Triebwerksträger 1 weist im Bereich des oberen Randes 38 des Kurbelgehäuses 19' einen umlaufenden Flansch 39

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auf, welcher im Zusammenwirken mit einer an oberen Rand 38 angebrachten umlaufenden Dichtung 40 das Innere des Kurbelgehäuses 19' gegen den Außenraum abdichtet. Durch die elastische Dichtung 40 ist auch eine gewisse elastische Begrenzung für die durch die elastischen und körperschallisolierenden Elemente 18 ermöglichten Relativbewegungen zwischen Triebwerksträger 1 und dem oberen Rand 38 des Kurbelgehäuses 19' gegeben.

Am unteren Ende weist das Kurbelgehäuse 19' ebenfalls einen umlaufenden Flansch 41 auf, gegen welchen unter Zwischenlage einer Dichtung 42 eine ölwanne 43 mittels nur durch ihre Mittellinie 44 angedeuteter Schrauben befestigt ist.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist die Demontage des oberen Teiles des Triebwerksträgers 1 bzw. sein Ausbau aus dem Kurbel- bzw. Maschinengehäuses 19' möglich,ohne die Kurbelwelle 30 mitsamt den Kurbelwellenhauptlagern 17 mit auszubauen. Nach dem Lösen der Halteschrauben 33 der einzelnen Kurbelwellenhauptlager 17 kann der gesamte obere Teil des Triebwerksträgers 1 nach oben aus dem Kurbelgehäuse 19' ausgebaut werden, wobei die Kurbelwelle 30 samt den beiden Teilen 20, 31 der Kurbelwellenhauptlager 17 und samt Pleuel 45 und Kolben 46 im Kurbelgehäuse 19' verbleibt, bzw. mit dem Kurbelgehäuse 19' in Verbindung bleibt. Zur Inspektion bzw. zum Auswechseln von Kolben 46 und Kolbenringen 47, bzw. auch um die Zugänglichkeit zu den Ventilen 9, 10 und zu den Ventilsitzen 13 zu ermöglichen, ist also lediglich der durch Lösen der Halteschrauben 33 von den Kurbelwellenhauptlagern 17 getrennte obere Teil des Triebwerksträgers 1 nach oben abzuziehen. Die ölwanne 43 kann fest mit dem Maschinen- bzw. Kurbelgehäuse 19' verbunden bleiben, was hinsichtlich von Wartungsarbeiten, z.B. an einem in einem Fahrzeug eingebauten Motor, deutliche Vorteile bringt.

Im teilweisen Längsschnitt in Fig. 2 ist die Brennkraftmaschine bei abgenommener ölwanne dargestellt; zu erkennen ist auch die Anordnung der Halteschrauben 33 jeweils im Bereich der Mittelebene der Kurbelwellenhauptlager 17 und

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die Lage der Teilungsebene zwischen Kurbelwellenhauptlager 17 und oberem Teil des Triebwerksträgers 1 bzw. Zylinderblock 3 ο Die Lage der körperschalllsolierenden Elemente im Bereich der Kurbelwellenhauptlager 17 ist strichpunktiert angedeutet.

In FIg₀ 3 ist, teilweise schematisch, ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt, welches sich von dem nach Fig. 1 und 2 im wesentlichen nur durch die Anordnung der Halteschrauben unterscheidet. Die Achsen 49 der Halteschrauben 50 verlaufen von den Längsseiten des Triebwerksträgers 1' ausgehend schräg zu der hier durch die Zylinderachsen definierten Maschinenmittelebene 51 nach innen j wodurch spezielle Ausnehmungen für die Einführung der Halteschrauben entfallen können und die Fertigung der entsprechenden Bohrungen für die Halteschrauben 50 am Triebwerksträger in einfacher Weise von oben her direkt auf der Transferstraße erfolgen kann. Auch ist die Länge der Halteschrauben 50 dadurch in weiteren Grenzen frei wählbar, und die Zugänglichkeit zu deren Köpfen erhöht.

Der Triebwerksträger 1' ist hier in nicht dargestellter Heise gegenüber dem nach unten hin geschlossenen Maschinengehäuse 19*' gelagert, wobei der Spalt am oberen Rand 38' mittels einer eingelegten elastischen Füllung 52 und durch Ausgießen der dadurch gebildeten Nut mittels eines nach Art einer Vulkanisation aushärtenden Materials 53 abgedichtet ist»

An einem am oberen Rand 38' des Maschinengehäuses 19'' umlaufenden Flansch 54 ist mittels Schrauben 55 und unter Zxiiischenlage von elastischen Dichtungen bzw. Elementen 56, 57 eine schallisolierende Kapsel 58 befestigt, welche den aus dem Maschinengehäuse 19^s' herausragenden Teil des Triebwerksträgers 1' sowie hier nicht dargestellte, am Triebwerksträger 1^J befestigte Änbauaggregate schalldämmend umschließt. Der obere Teil 20' der Kurbelwellenhauptlager 17' ist hier mittels einer Flächenversetzung 59 in seiner Lage gegenüber dem oberen Teil des Triebwerksträgers 1^? fixiert, um die Montage zu erleichtern.

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Der sonstige Aufbau der hier dargestellten Brennkraftmaschine sowie auch die zum Ausbau bzw. zur Demontage des oberen Teiles des .Triebwerksträgers 1' notwendigen Maßnahmen entsprechen den bereits zum Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ausführlich besprochenen, weshalb hier nicht ■ näher darauf eingegangen wird.

1981 Oh 07
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Claims

Patentansprüche

'Brennkraftmaschine, bei der ein die zweiteiligen Kurbelwellenhauptlager tragender Triebwerksträger samt Zylinderblock, Zylinderkopf und an diesen angebauten Hilfsaggregaten mit dem über die Kurbelwellenachse hochgezogenen Maschinengehäuse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil {20, 20') jedes der Kurbelwellenhauptlager (17, 17') unterhalb des unteren Endes (34) der Zylinderlauffläche (35) mittels beiderseits einer durch die Zylinderachse(n) (22) gelegten Ebene vorzugsweise symmetrisch angeordneter, von oben und außerhalb des Maschinengehäuses (19',19'') zugänglicher Halteschrauben (33, 50) mit dem oberen Teil des Triebwerksträgers (1, 1') verbunden ist und daß die nach dem Lösen der Halteschrauben und Abheben des oberen Teiles des Triebwerksträgers im Maschinengehäuse verbleibende Montageeinheit aus Kurbelwelle und Kurbelwellenhauptlagern körperschallisoliert am Maschinengehäuse (19¹! 19'') abgestützt ist.

Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil (20, 20') jedes der Kurbelwellenhauptlager (17, 17') in seiner relativen Lage gegenüber dem oberen Teil des Triebwerksträgers (1, 1') zusätzlich durch Paßelemente, wie Paßstifte (37), Flächenversetzunger. (59) oder eingeschliffene Paßhülsen um die Halteschrauber. , fixiert ist.

Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2 dadurch ^ekennzeichnet, daß die Halteschrauben (33; parallel zu der bzw. den Zylinderachse(n) (22) angeordnet sind, wobei an den Längsseiten des Triebwerksträgers (1) Ausnehmungen (36) für die Einbringung der Halteschrauben vorgesehen

BAD ORIGINAL

Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen ^fA9) der Halteschrauben (50) von den Längsseiten des Triebwerksträgers (1') ausgehend schräg zur Maschinenmittelebene (51) nach innen verlaufen.

^BAD ORIGINAL