DE3715200A1 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist im Brennkraftmaschinenbau bekannt, Brennkraft­ maschinen aus einem Kurbelgehäuse sowie aus zumindest einem Zylinderrohr und einem Zylinderkopf zusammenzusetzen. Dabei müssen die zu verbindenden bzw. aneinanderstoßenden Flächen der einzelnen Bauteile bearbeitet werden und mit Dichtungen versehen werden, um ein Entweichen von beispielsweise Schmieröl und Kühlflüssigkeit zu verhindern. Weiterhin muß die Dichtung zwischen den Zylinderrohren und dem Zylinderkopf so ausgelegt sein, daß ein Entweichen der Verbrennungsgase in die Umgebung und gegebenenfalls in die Kühlkanäle verhindert wird. Eine derartige Ausbildung bedarf eines hohen fertigungstechnischen Aufwandes, wobei insbesondere nach längeren Betriebszeiten Undichtigkeiten zwischen den einzelnen miteinander verbundenden Teilen auftreten können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine so auszubilden, daß eine sichere und dauerhafte Abdichtung zwischen Kurbelgehäuse und Zylinderrohr sowie zwischen Zylinderrohr und Zylinderkopf gewährleistet ist und eine fertigungstechnisch einfache Ausbildung der Brennkraft­ maschine möglich ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Kurbelgehäuse zusammen mit dem aus zumindest einem Zylinderrohr be­ stehenden Zylinderblock und dem Zylinderkopf einstückig gefertigt ist. Neben den Vorteilen hinsichtlich der leichten Bearbeitung und sicheren Abdichtung ergeben sich auch Vorteile bezüglich des Gewichts einer derartig aus­ gestalteten Brennkraftmaschine, da bei bezüglich Kurbelge­ häuse, Zylinderrohren und Zylinderkopf geteilt ausge­ führten Brennkraftmaschinen die entsprechenden Verbin­ dungsflächen zur Sicherstellung von verzugsfreien Dicht­ flächen verwindungssteif ausgebildet sein müssen, was bei einer einteilig ausgeführten Brennkraftmaschine nicht erforderlich ist. Vielmehr können die kraftübertragenden Elemente vom Zylinderkopf in das Kurbelgehäuse festig­ keitsmäßig, kraftflußmäßig und insbesondere auch geräusch­ emissionsmäßig optimiert ausgelegt sein. Hinzu kommt, daß eine dermaßen einstückig ausgebildete Brennkraftmaschine wegen des Wegfalls von Bearbeitungs- und Montagevorgängen kostengünstiger hergestellt werden kann.

Die Gaswechselventile der Brennkraftmaschine sind zu­ mindest angenähert parallel zur Zylinderachse im Zylinder­ kopf angeordnet, wobei zudem eine Einspritzdüse zentral in dem Zylinderkopf ebenfalls parallel zur Zylinderachse eingesetzt sein kann. Eine derartige Anordnung von Gas­ wechselventilen und ggfls. auch der Einspritzdüse hat den Vorteil, daß die Bearbeitungsvorgänge für die Bohrungen im Zylinderkopf zur Aufnahme von Gaswechselventilen und Ein­ spritzdüse relativ einfach vom Zylinderkopf her be­ ziehungsweise vom Kurbelgehäuse her vorgenommen werden können. Dabei kann die Rationalisierung der Arbeitsgänge soweit ausgedehnt werden, daß die Bohrungen für die Ein­ spritzdüsen sowie die Bohrungen und die Bearbeitungsvor­ gänge zum Anfertigen der Gaswechselventilsitze im Zylin­ derkopf zusammen mit Bearbeitungsvorgängen am Zylinderkopf beziehungsweise am Kurbelgehäuse wie beispielsweise An­ bringen von Gewindebohrungen zum Befestigen der Zylinder­ kopfhaube oder der Ölwanne, vorgenommen werden können.

In Weiterbildung der Erfindung reicht zumindest ein einen Kühlraum bildender Gießkern von dem Zylinderrohraußen­ mantel aus bis in den Zylinderkopf. Durch einen dermaßen gestalteten Kühlraum können die Kühlanforderungen der Brennkraftmaschine in bestmöglicher Weise erfüllt werden. Eine thermisch hochbelastete Zone liegt bekanntermaßen im Bereich des oberen Verbrennungsraumes, der von dem Zylin­ derrohr und dem Zylinderkopf begrenzt wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es möglich, diesen Bereich entsprechend den Anforderungen zu kühlen, wobei der Kühlraum insbesondere im Übergangsbereich vom Zylin­ derrohr in den Zylinderkopf keine Einengungen oder Unter­ brechungen aufweist. Die Öffnungen zum Entfernen des Gieß­ kerns können an gießtechnisch günstiger Stelle angeordnet werden, da durch das Fehlen von Zylinderkopfbefestigungs­ schrauben keine Zugspannungsspitzen im Kurbelgehäuse ent­ stehen, die einer gießtechnisch optimalen Anordnung von Entkernungsöffnungen im Wege stehen.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Grundlager zur Aufnahme der Kurbelwelle in Lagerböcken angeordnet, wobei die Lagerböcke lösbar am Kurbelgehäuse befestigt sind. Dadurch können die Lagerböcke breiter als Freiraum zwischen zwei benachbarten Zylinderrohrbohrungen ausge­ führt sein, wodurch die Lagerfläche auch bei sehr engen Zylinderabständen genügend groß bemessen werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Grundlagerstützen und Grundlager zur Aufnahme der Kurbelwelle so in dem Kur­ belgehäuse angeordnet, daß der Freiraum zwischen zwei benachbarten Grundlagern im Bereich der kurbelgehäuse­ seitigen Fortsetzung der Zylinderrohrbohrungen die Durch­ führung eines fertig montierten in die Zylinderrohrbohrung einzusetzenden Kolben ermöglicht. Dadurch, daß der Abstand zwischen zwei benachbarten Grundlagern dermaßen weit ge­ wählt wird, daß ein fertig montierter Kolben in die Zylin­ derrohrbohrung eingeführt werden kann, können die Grund­ lagerstützen und Grundlager einstückig mit dem Kurbelge­ häuse sowie den Zylinderrohren und dem Zylinderkopf ge­ fertigt werden. Somit wird eine Montagevereinfachung ge­ genüber einer Ausbildung erreicht, bei der die Grundlager­ stützen und Grundlager nach Einführung des Kolbens in die Zylinderrohrbohrung montiert werden müssen.

In Weiterbildung der Erfindung ist der kurbelgehäuse­ seitige Abschluß des Zylinderrohres mit über dem Zylinder­ rohrumfang verteilt angeordneten als Einführungen für den Kolben und als Kolbenringspannelementen ausgebildeten Vorsprüngen versehen. Dadurch wird eine besonders einfache Montage der Kolben ermöglicht, da auf jegliche zusätz­ lichen Hilfsmittel zur Einführung des Kolbens in die Zy­ linderrohrbohrung verzichtet werden kann.

Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen ergeben sich aus der Zeichnungsbeschreibung, in der ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung be­ schrieben ist.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch eine schematisch dargestellte mehrzylindrige direkt einspritzende, selbstzündende Brennkraftmaschine. Der Zylinderkopf 2 der erfindungsgemäß ausgestalteten Brenn­ kraftmaschine ist luftgekühlt und mit Kühlrippen 4 ver­ sehen, während das Zylinderrohr 1 in dem Ausführungsbei­ spiel ölgekühlt ist. Entsprechend den Anwendungsbedin­ gungen der Brennkraftmaschine ist es auch vorgesehen, den Zylinderkopf 2 ebenfalls ölgekühlt auszubilden oder den Zylinderkopf 2 und das Zylinderrohr 1 luftgekühlt zu ge­ stalten. Dabei ragt der das Zylinderrohr 1 umgebende Kühl­ raum 9 bis in den Zylinderkopf hinein, so daß der ther­ misch hoch beanspruchte Brennraum optimal gekühlt wird. In dem Zylinderkopf 2 sind Bohrungen 5, 6, 7 für die Gas­ wechselventile und eine Einspritzdüse angebracht. Dabei sind die Bohrungen 5, 6, 7 parallel zur Zylinderachse 8 im Zylinderkopf 2 angeordnet. Das erfindungsgemäß einstückig mit dem Zylinderrohr 1 und dem Zylinderkopf 2 gegossene Kurbelgehäuse 3 weist Grundlagerstützen 10 sowie Grund­ lager 11 auf, die zwischen den einzelnen Zylinderrohren 1 so angeordnet sind, daß der Freiraum zwischen zwei benach­ barten Grundlagern 11 im Bereich der kurbelgehäuseseitigen Fortsetzung der Zylinderrohrbohrung die Durchführung eines fertig montierten in die Zylinderrohrbohrung einzusetzen­ den Kolben ermöglicht. Weiterhin sind an dem kurbelge­ häuseseitigen Abschluß des Zylinderrohres 1 Vorsprünge 12 vorgesehen, die zur Einführung der Kolben in die Zylinder­ laufbüchse 1 dienen. Von den Vorsprüngen 12 werden während des Einschiebvorganges des Kolbens gleichzeitig die Kol­ benringe des Kolbens in die Kolbenringnuten eingedrückt.

Claims (6)

1. Brennkraftmaschine bestehend aus Kurbelgehäuse (3), Kurbelwelle und zumindest einer Kolben-Zylinderrohranord­ nung (1) sowie einem Zylinderkopf (2), wobei in dem Zylin­ derkopf (2) Gaswechselventile angeordnet sind und das Kurbelgehäuse (3) unterhalb der Kurbelwelle durch eine Ölwanne verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurbelgehäuse (3) zusammen mit dem Zylinderrohr (1) und dem Zylinderkopf (2) ein­ stückig gefertigt ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaswechselventile zu­ mindest angenähert parallel zur Zylinderachse (8) im Zy­ linderkopf (2) angeordnet sind.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein einen Kühlraum bildender Gießkern von dem Zylinderrohraußenmantel aus bis in den Zylinderkopf reicht.

4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Grundlager (11) zur Aufnahme der Kurbelwelle in Lagerböcken angeordnet sind, wobei die Lagerböcke lösbar am Kurbelgehäuse befestigbar sind.

5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Grundlagerstützen (10) und Grundlager (11) zur Aufnahme der Kurbelwelle in dem Kur­ belgehäuse (3) so angeordnet sind, daß der Freiraum zwischen zwei benachbarten Grundlagern (11) im Bereich der kurbelgehäuseseitigen Fortsetzung der Zylinderrohrbohrung die Durchführung eines fertig montierten in die Zylinder­ rohrbohrung einzusetzenden Kolbens ermöglicht.

6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der kurbelgehäuseseitige Ab­ schluß des Zylinderrohres (1) zumindest mit über den Zylinderrohrumfang verteilt angeordneten als Einführungen für den Kolben und als Kolbenringspannelementen ausgebil­ deten Vorsprüngen (12) versehen ist.