DE3538540A1 - Mehrteiliger zylinderblock - Google Patents

Mehrteiliger zylinderblock

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Fritz Schaffhausen Mahnig
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Wilhelm Neuhausen Müller
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Description

GEORG FISCHER AKTIENGESELLSCHAFT, 8201 Schaffhausen 2461/FEW / 29.11.1984 / MS-ug
Mehrteiliger Zylinderblock
Die vorliegende Erfindung betrifft einen mehrteiligen Zylinderblock.
Die im Kraftfahrzeugbau bekannten Zylinderblöcke werden meist mit dem Kurbelgehäuseoberteil einstückig gegossen. Als Material wird Grauguss oder Leichtmetallguss verwendet. Diese bekannten, einstückig hergestellten Zylinderblöcke sind zwar robust und schwer bei Grauguss und wesentlich teurer bei Leichtmetallguss.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Zylinderblock vorzuschlagen, der einerseits gewichtsmässig wesentliche Einsparungen bringt, andererseits den Festigkeits- und Steifigkeitsanforderungen genügt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Lehre des Anspruches 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Anhand der beigelegten Figuren wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemässen, mehrteiligen Zylinderblock und
Fig. 2 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform.
Ein grundlegendes Merkmal der vorgeschlagenen Lösung ist die Leichtbauweise, die durch Funktionentrennung erreicht wird. D.h. der bisher übliche Grauguss- oder Leichtmetallblock wird durch eine mehrteilige Konstruktion ersetzt.
Der Zylinderblock 1 weist ein Zylindergehäuse 2, mit eingesetzten Zylinderlaufbüchsen 3 auf. Lagerbrücke 5 und Lagerbett 4 schliessen sich an das Zylindergehäuse 2 an. Die Trennebene 8 verläuft quer durch den Zylinderblock 1 und trennt das Zylindergehäuse 2 von der Lagerbrücke 5. Eine Ummantelung 6, die gleichzeitig als Oelwanne dient, umschliesst Lagerbrücke 5 und Lagerbett 4 und wird nach Möglichkeit im oberen Drittel des Zylindergehäuses 2 mit diesem befestigt.
Durch geeignete Werkstoffauswahl für die einzelnen Bauteile werden gleichzeitig mehrere Vorteile erzielt.
Für die einzelnen Bereiche des Zylinderblockes kann man die Funktionen, die für den Betrieb des Motors notwendig sind, einzeln zuordnen. Dies ergibt sich insbesondere aus den Forderungen, die an einzelne Bereiche des Zy-
linderblockes gestellt werden. Den einzelnen Bereichen entsprechen klar definierte und streng abgegrenzte Funktionen. Z.B. hat der Bereich Kühlflüssigkeitsmantel die Hauptfunktion zu dichten. Weitere Funktionen sind Kräfte aufnehmen und Geräuschabstrahlung verhindern. Die beiden Lagerpartien dagegen haben nur Steifigkeits- und Festigkeitsfunktionen zu erfüllen. Das Abdichten und die Verhinderung von Geräuschabstrahlung sind andererseits die Hauptaufgaben der Oelwanne. Dieses Beispiel der Entflechtung von Funktionen zeigt, dass eine funktionsbezogene Werkstoffauswahl möglich und sinnvoll ist.
In der vorgeschlagenen Lösung wird mithin der Zylinderblock 2 als Leichtmetallgussteil ausgeführt, Lagerbett und Lagerbrücke 5 werden in Sphäroguss hergestellt und die Ummantelung 6, die gleichzeitig eine Schallverkleidung bildet, wird als Kunststoffteil ausgeführt. Z.B. aus glasfaserverstärktem Polyamid oder Vinylester bzw. Epoxidharz. Es können auch Sheet Moulding Componends (SMC) auf Basis Epoxy ungesättigte Polyester verwendet werden, wobei der Kunststoff strukturiert oder wabenförmig sein kann. Die Zylinderlaufbüchsen 3 können im Grauguss gefertigt sein. Als Variante (Fig. 2) kann auch ein Zylindergehäuse mit Laufbüchsen in Aluminiumguss in Betracht gezogen werden, wobei die Laufflächen der Büchsen nach dem Rheynoldschen Verfahren behandelt werden. Zylindergehäuse aus hochsiliciumhaltiger Aluminiumlegierung.
Die vorgeschlagene Kurbelwellenlagerung bringt verschiedene Vorteile mit sich:
1. Der ausgewählte Werkstoff Kugelgraphitguss entspricht dem Werkstoff der Kurbelwelle. Das bringt den Vorteil der gleichen Wärmeausdehnung von Kurbelwelle und Wellenhauptlagerung mit sich.
2. Die Zweiteilung der Lagerung in eine Lagerbrücke und ein Lagerbett bringt den Vorteil mit sich, dass die beiden Bauteile zugleich den Kurbeltrieb zur Kupplungsglocke verbinden. Sie nehmen also die Abstützkräfte des Drehmomentes der Kurbelwelle auf sowie die Kräfte der Motorhalterung.
Wegen der seiltich offenen Kurbelwellenlagerung wird die Oelwanne seitlich höher hinaufgeführt als bisher üblich, so dass diese neuartige Ummantelung gleichzeitig auch die Funktion der Verhinderung der Schallabstrahlung erfüllen kann und einen Wärmeaustausch zwischen Kühlflüssigkeit und Motoröl ermöglicht.
Die Realisierung der vorgeschlagenen Lösung bringt eine Gewichtseinsparung von ca. 4 0 % gegenüber einem Graugussblock und ca. 20 % gegenüber einem Leichtmetallgussblock.
- Leerseite -

Claims (7)

  1. Patentansprüche
    2461/FEW
    (1.) Mehrteiliger Zylinderblock für Verbrennungsmotoren dadurch gekennzeichnet, dass die Aufteilung nach Bauelementen konstruktiv nach Funktion und Werkstoff mindestens in Zylindergehäuse, Lagerbett, Lagerbrücke und Ummantelung getrennt ist.
  2. 2. Zylinderblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den einzelnen Bauelementen ein dem jeweiligen Beanspruchungsprofil angepasster Werkstoff zugeordnet ist: Zylindergehäuse - Leichtmetallguss; Lagerbett bzw. Lagerbrücke - Kugelgraphitguss j Ummantelung Kunststoff.
  3. 3. Zylinderblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Haupttrennebene die Längsachse des Zylinderblockes senkrecht schneidet.
  4. 4. Zylinderblock nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung mindestens über die Trennebene in den Bereich des Zylindergehäuses reicht.
  5. 5. Zylinderblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbett und die Lagerbrücke oben und unten gerüstartig verstrebt sind.
  6. 6. Zylinderblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oelversorgungsbohrungen im oberen Lagerbett integriert sind.
  7. 7. Zylinderblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile Zylinderkopf und Lagerbett miteinander verschraubt sind und mit dem Zylindergehäuse dichtend verbunden sind.
DE19853538540 1984-11-29 1985-10-30 Mehrteiliger zylinderblock Withdrawn DE3538540A1 (de)

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