DE3520176C1

DE3520176C1 - Reciprocating piston internal combustion engine

Info

Publication number: DE3520176C1
Application number: DE19853520176
Authority: DE
Inventors: Armin Bauder
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1985-06-05
Filing date: 1985-06-05
Publication date: 1987-01-22

Abstract

In a reciprocating piston internal combustion engine with a crankcase 1 opening downwards and an oil sump (5) which has an all-round flange 7 for bolting on the bearing surface 4 enclosing the bottom opening 3 of the crankcase 1, the oil sump 5 is cast in one piece of light alloy and its flange 7 is formed as a flexurally rigid frame of U shaped cross section, the frame parts of which running parallel to the crankshaft 2 are connected to one another by transverse webs 10. The flexural and torsional rigidity of the crankcase is thereby increased. A transmission support 17 for supporting a transmission housing, flange-mounted on to the internal combustion engine, can be formed on to the frame-shaped flange 7. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubkolben-Brennkraft maschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a reciprocating piston internal combustion engine Machine according to the preamble of claim 1.

In dem Bestreben, das Gewicht derartiger Brennkraftmaschinen, insbesondere wenn sie zum Antrieb von Fahrzeugen dienen, zu verringern, wird die Wandstärke des normalerweise aus Gußeisen bestehenden Kurbelgehäuses so gering wie möglich gehalten. Damit verstärkt sich jedoch die Tendenz, daß das Kurbelgehäuse im Betrieb zu Schwingungen angeregt wird, die Geräusche verursachen. Außerdem ergibt sich eine verringerte Biege- und Torsionssteifigkeit des gesamten Triebwerkes.In an effort to reduce the weight of such internal combustion engines, especially if they are used to drive vehicles, to decrease the wall thickness of the normally Cast iron existing crankcase as low as possible held. However, this increases the tendency that the The crankcase is excited to vibrate during operation Cause noise. In addition, there is a reduced Bending and torsional rigidity of the entire engine.

Zur Erhöhung der Steifigkeit des Kurbelgehäuses ist es be kannt (DE-GM 19 84 828), zwischen dem Flansch der Ölwanne und der Anlagefläche am Kurbelgehäuse eine Blechplatte vor zusehen, die entweder zusammen mit der Ölwanne oder unabhängig von dieser an dem Kurbelgehäuse angeschraubt wird. diese Ausführung ist aufwendig, da im ersteren Fall zwei Flach dichtungen, eine zwischen Kurbelgehäuse und Blechplatte und die andere zwischen Blechplatte und Ölwanne, vorgesehen und im zweiten Fall Ölwanne und Blechplatte getrennt für sich verschraubt werden müssen.To increase the rigidity of the crankcase, it is be knows (DE-GM 19 84 828), between the flange of the oil pan and the contact surface on the crankcase a sheet metal plate watch either with the oil pan or independently of which is screwed onto the crankcase. these Execution is complex, since in the former case two flat seals, one between the crankcase and the sheet metal plate and the other between the sheet metal plate and the oil pan and in the second case oil pan and sheet metal plate separately for have to be screwed down.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hubkolben- Brennkraftmaschine zu schaffen, deren Kurbelgehäuse ohne zusätzliche Bauteile einen hohen Grad an Biege- und Torsionssteifigkeit sowie eine hohe Eigenfrequenz aufweist.The invention has for its object a reciprocating Internal combustion engine to create their crankcase without additional components a high degree of bending and torsional rigidity as well has a high natural frequency.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is performed in a generic device by the in the indicator of claim 1 specified features solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag versteift der Rahmen der Ölwanne, die in üblicher Weise unter Zwischenschal tung eines Filmdichtmittels oder einer harten Dichtung am Kurbelgehäuse angeschraubt wird, das Kurbelgehäuse, ohne daß zusätzliche Bauteile erforderlich sind. Aus der DE-OS 29 23 993 ist zwar bereits eine einteilig gegossene Ölwanne bekannt, jedoch ist dort der Flansch nicht als biegesteifer Rahmen ausgebildet, dessen parallel zur Kurbelwelle verlaufenden Rahmenteile durch Querstege miteinander verbunden sind, so daß diese Ölwanne zur Versteifung des Kurbelgehäuses nichts beitragen kann.In the proposal according to the invention, the frame stiffens the oil pan, which in the usual way under the intermediate scarf film sealant or hard seal is screwed onto the crankcase, the crankcase, without additional components being required. From the DE-OS 29 23 993 is already a one-piece cast Oil pan known, but the flange is not there rigid frame formed parallel to Crankshaft-running frame parts through crossbars are interconnected so that this oil pan for Stiffening the crankcase can contribute nothing.

Durch die FR-PS 9 64 654 ist ferner eine aus Leichtmetall bestehende Ölwanne bekanntgeworden, die ohne Hilfsmittel lösbar am Kurbelgehäuse befestigt ist und zu diesem Zweck über den Umfang verteilte Haltemittel aufweist, die mit entsprechenden Ansätzen an der Außenfläche des Kurbel gehäuses zusammenwirken. Der Rand der Ölwanne ist mit einem umlaufenden Flansch versehen, der eine Nut auf weist, in welche der die untere Öffnung des Kurbel gehäuses umgebende, flanschlose Rand mit seitlichem Spiel eingreift, der sich über eine Dichtung am Boden der umlaufenden Nut abstützt. Durch das Fehlen eines die untere Öffnung des Kurbelgehäuses umgebenden Flansches ist die Biege- und Torsionssteifigkeit des Kurbelgehäuses gegenüber den üblichen Ausführungen erheblich verringert. Die Ölwanne kann zur Erhöhung der Steifigkeit des Kurbel gehäuses nichts beitragen, da der untere Rand des Kurbel gehäuses mit seitlichem Spiel in der im Ölwannenflansch vorgesehen Umfangsnut sitzt und seine Abstützung am Boden der Nut über eine Weichdichtung erfolgen muß, da sonst keine ausreichende Abdichtung bei einem An klemmen der Ölwanne an das Kurbelgehäuse ohne Werk zeug erreicht werden kann. Außerdem sind die langen Seitenkanten der Ölwanne nicht durch Querstege gegen einander abgestützt, so daß die Ölwanne selbst nicht die hohe Steifigkeit aufweist, die nötig ist, um die Steifigkeit des Kurbelgehäuses zu erhöhen.The FR-PS 9 64 654 is also made of light metal existing oil pan became known that without tools is releasably attached to the crankcase and for this purpose has holding means distributed over the circumference, which with corresponding approaches on the outer surface of the crank cooperate housing. The edge of the oil pan is with provided with a circumferential flange that has a groove points into which the the lower opening of the crank surrounding, flangeless edge with side Game engages, which is a seal on the floor supports the circumferential groove. Due to the lack of one the lower opening of the crankcase surrounding flange is the bending and torsional rigidity of the crankcase significantly reduced compared to the usual designs. The oil pan can increase the rigidity of the crank housing contribute nothing because the bottom of the crank housing with lateral play in the oil pan flange provided circumferential groove sits and its support on Bottom of the groove must be made using a soft seal, otherwise there would be insufficient sealing on one type clamp the oil pan to the crankcase without movement stuff can be achieved. In addition, the long ones Side edges of the oil pan are not countered by cross bars supported each other so that the oil pan itself does not has the high rigidity necessary to achieve the Increase crankcase rigidity.

Die Querstege haben vorzugsweise ebenfalls einen U-för migen Querschnitt und sie werden in ihrer Eigenfrequenz derart auf den Motorblock abgestimmt, daß die Eigen frequenz des gesamten Systems möglichst hoch ist.The crosspieces preferably also have a U-shape cross section and they are at their natural frequency matched to the engine block so that the Eigen frequency of the entire system is as high as possible.

Um eine möglichst starre Kraftübertragung zwischen dem Kurbelgehäuse und der Ölwanne und zwischen den beiden Längsseiten des Rahmens zu erreichen, ist es zweck mäßig, daß die Wände des durch den U-förmigen Quer schnitt gebildeten Kanals an den Verschraubungsstellen der Ölwanne am Kurbelgehäuse durch Rippen miteinander verbunden sind.To ensure that the power transmission between the Crankcase and the oil pan and between the two Reaching the long sides of the frame is useful moderate that the walls of the through the U-shaped cross cut formed channel at the screw points the oil pan on the crankcase by ribbing together are connected.

Durch die Ausbildung des flansches der Ölwanne als biege steifer Rahmen ergibt sich bei einer Fahrzeug-Brennkraft maschine mit angeflanschtem Getriebe des weiteren die Möglichkeit, an den Rahmen eine Getriebestütze anzuformen, an der sich ein von der Brennkraftmaschine nach unten vorstehender Teil des Getriebegehäuses abstützen kann. Damit kann die sonst notwendige, ein gesondertes Bau teil darstellende Motorgetriebestütze entfallen.By forming the flange of the oil pan as a bend rigid frame results in a vehicle internal combustion engine machine with flanged gearbox also the Possibility to form a gearbox support on the frame, at which a down from the engine projecting part of the gear housing can support. This allows the otherwise necessary, a separate construction Part of the engine gearbox support is eliminated.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgen den unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt An embodiment of the invention will follow described with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Fahrzeug-Brennkraft maschine mit angeflanschtem Getriebegehäuse in schematischer Darstellung, Fig. 1 is a side view of a vehicle internal combustion engine with flange-mounted gear housing in a schematic representation;

Fig. 2 einen Teilschnitt entlang Linie 2-2 in größerem Maßstab und Fig. 2 is a partial section along line 2-2 on a larger scale and

Fig. 3 einen Ausschnitt der Ölwanne in Draufsicht. Fig. 3 shows a detail of the oil pan in plan view.

Mit 1 ist das Kurbelgehäuse einer Fahrzeug-Brennkraft maschine bezeichnet, in dem eine Kurbelwelle 2 gelagert ist und das nach unten zu offen und mit einer die untere Öffnung 3 (Fig. 2) umgebenden Anlagefläche 4 für eine Ölwanne 5 versehen ist. An die hintere Stirnfläche des Kurbelgehäuses 1 ist ein Getriebegehäuse 6 angeflanscht.With 1 , the crankcase of a vehicle internal combustion engine is referred to, in which a crankshaft 2 is mounted and which is open at the bottom and with a bottom surface 3 ( FIG. 2) surrounding the contact surface 4 for an oil pan 5 . A gear housing 6 is flanged to the rear end face of the crankcase 1 .

Die Ölwanne 5 ist einteilig aus Leichtmetall gegossen und weist einen Flansch in Form eines biegesteifen Rahmens 7 auf, der einen U-förmigen Querschnitt hat und mit dem die Ölwanne 5 an die Anlagefläche 4 des Kurbelgehäuses 1 mittels Schrauben 8 angeschraubt ist. Zwischen dem Flansch 7 und der Anlagefläche 4 ist in üblicher Weise eine Dichtung 9 vorgesehen.The oil pan 5 is cast in one piece from light metal and has a flange in the form of a rigid frame 7 , which has a U-shaped cross section and with which the oil pan 5 is screwed onto the contact surface 4 of the crankcase 1 by means of screws 8 . A seal 9 is provided in the usual way between the flange 7 and the contact surface 4 .

Die parallel zur Kurbelwelle 2 verlaufenden Längsseiten 7 a des Rahmens 7 sind durch Querstege 10 miteinander verbunden, die ebenfalls einen U-förmigen Querschnitt aufweisen und in der Ebene der Kurbelwellenlager liegen, so daß zwischen ihnen Raum für den Durchtritt der Kurbel wangen und Pleuelköpfe des Kurbeltriebes vorhanden ist. Die Querstege 10 sind durch Rippen 11 kräftig an den Rahmen 7 angebunden, so daß sich ein äußerst formsteifes Gebilde ergibt, das nach dem Anschrauben der Ölwanne an das Kurbelgehäuse die Biege- und Torsionssteifigkeit des Kurbelgehäuses erheblich erhöht und Schwingungen des Kurbelgehäuse vermindert. Durch den U-förmigen Quer schnitt des Rahmens 7 und der Querstege 10 wird die Masse der Ölwanne gering gehalten, so daß eine hohe Eigenfrequenz erreicht wird.The parallel to the crankshaft 2 longitudinal sides 7 a of the frame 7 are interconnected by crosspieces 10 , which also have a U-shaped cross section and lie in the plane of the crankshaft bearing, so that between them cheeks for the passage of the crank and connecting rod heads of the crank mechanism is available. The crosspieces 10 are firmly connected by ribs 11 to the frame 7 , so that there is an extremely dimensionally stable structure which considerably increases the bending and torsional rigidity of the crankcase after screwing the oil pan to the crankcase and reduces vibrations of the crankcase. Through the U-shaped cross section of the frame 7 and the crosspieces 10 , the mass of the oil pan is kept low, so that a high natural frequency is achieved.

Zur Erzielung einer möglichst starren Kraftübertragung der Verschraubung sind im Bereich der Verschraubungs stellen (Löcher 12) die Wände des durch den U-förmigen Querschnitt gebildeten Kanals 13 durch Rippen 14 mit einander verbunden. Außer entlang des Rahmens 7 kann die Ölwanne 5 auch in der Mitte der Stege 10 bei 15 an die an dieser Stelle befindlichen, mit dem Kurbel gehäuse 1 verbundenen Lagerstühle 16 angeschraubt werden.In order to achieve the most rigid possible power transmission of the screw connection, the walls of the channel 13 formed by the U-shaped cross section are connected to one another by ribs 14 in the area of the screw connection (holes 12 ). In addition to along the frame 7 , the oil pan 5 can also be screwed in the middle of the webs 10 at 15 to the bearing housing 16 connected to the crankcase 1 at this point.

Durch die Ausbildung des Flansches der Ölwanne 5 als biege- und torsionssteifen Rahmen 7 ergibt sich die Möglichkeit, an diesen Rahmen eine Getriebestütze 17 anzuformen, an der sich von dem Kurbelgehäuse 1 nach unten vorstehende Teil des Getriebegehäuses 2 ab stützen kann. Dadurch entfällt die sonst erforder liche gesonderte Getriebestütze zwischen dem Kurbel gehäuse 2 und dem Getriebegehäuse 6. Die Getriebe stütze 17 besteht aus einem teilkreisförmigen Flansch 18 mit Befestigungsaugen 19, der durch zwei am Rahmen 7 angeformte Rippen 20 abgestützt ist. An den Befestigungsaugen 19 ist das Getriebegehäuse 6 in seinem unteren Bereich durch Schrauben 21 angeschraubt.By designing the flange of the oil pan 5 as a rigid and torsionally rigid frame 7 , there is the possibility of forming a gearbox support 17 on this frame, on which part of the gearbox housing 2 projecting from the crankcase 1 can be supported. This eliminates the otherwise required Liche separate transmission support between the crankcase 2 and the transmission housing 6th The gear support 17 consists of a part-circular flange 18 with fastening eyes 19 which is supported by two ribs 20 formed on the frame 7 . The gear housing 6 is screwed to the fastening eyes 19 in its lower region by screws 21 .

Claims

1. reciprocating piston internal combustion engine with a crankcase ( 1 ) which is open towards the bottom and in which a crankshaft ( 2 ) is mounted and which has a flange ( 4 ) surrounding the lower opening ( 3 ), and with an oil pan ( 5 ), which is screwed to the flange ( 4 ) of the crankcase ( 1 ) with a circumferential flange ( 9 ), characterized in that the oil pan ( 5 ) is cast in one piece from light metal and its flange ( 7 ) is a rigid frame with a U-shaped cross section is formed, the frame parts running parallel to the crankshaft ( 2 ) ( 7 a) are connected to one another by transverse webs ( 10 ).

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the transverse webs ( 10 ) also have a U-shaped cross section.

3. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the walls of the channel formed by the U-shaped cross section ( 13 ) on the screw ( 12 ) of the oil pan ( 5 ) on the crankcase ( 1 ) by ribs ( 14 ) with each other are connected.

4. Internal combustion engine according to claim 1 with a flanged gear for driving a vehicle, characterized in that on the frame ( 7 ) a gear support ( 17 ) is integrally formed, on which one of the crankcase ( 1 ) projecting down part of the gear housing ( 6 ) supports.