DE3801715C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Ein solcher Verbrennungsmotor, der einen Zylinderblock, einen von unten am Zylinderblock befestigen unteren Block und eine von unten abnehmbar am unteren Block befestigte Ölwanne umfaßt, ist beispielsweise durch die US-PS 44 97 292 bekannt. Dieser bekannte Verbrennungsmotor besitzt keinerlei Ausgleichsanordnungen für Momente höherer Ordnung.

Die Verwendung von Motor-Ausgleichsanordnungen bei Fahrzeugmotoren ist jedoch in vielen Ausführungsvarianten bekannt.

Üblicherweise werden eine Ausgleichswelle oder mehrere Ausgleichswellen, von denen jede ein Ausgleichsgewicht aufweist, in einem Motorzylinderblock vorgesehen und stehen in Antriebsverbindung mit einer Leistungsabgabewelle des Motors, so daß die Ausgleichswellen mit einer Anzahl Umdrehungen je Zeiteinheit, die gleich groß wie jene der Leistungsabgabewelle oder ein Vielfaches derselben ist, umlaufen, damit Zentrifugalkräfte erzeugt werden, die erforderlich sind, um Momenten erster Ordnung, zweiter Ordnung oder höherer Ordnung und/oder Trägheitskräften entgegenzuwirken, die sich aus der Hin- und Herbewegung der Kolben innerhalb der Zylinder des Motors ergeben.

Was die Ausgleichswellen betrifft, so sind einige Verfahren zum Einbau der Ausgleichswellen im Motorsystem allgemein bekannt. Ein Verfahren besteht darin, daß eine im wesentlichen längliche Ausgleichskammer für jede der Ausgleichswellen im Zylinderblock parallel zur Kurbelwelle festgelegt wird und die jeweilige Ausgleichswelle in Arbeitslage innerhalb der Ausgleichskammer gehalten wird, wobei sich ihre gegenüberliegenden Enden umlaufend durch die vordere und hintere Stirnwand des Zylinderblocks nach außen erstrecken, wie beispielsweise aus der US-PS 40 28 963 hervorgeht. Ein weiteres Verfahren besteht darin, daß die Ausgleichswellen innerhalb des Kurbelwellengehäuses angeordnet sind, während sie vom Boden des Zylinderblocks gehalten werden, wie beispielsweise in der JP-OS 58-1 60 645 angegeben ist.

Gemäß der erstgenannten Veröffentlichung ist die Tragsteifigkeit der Ausgleichswellen hoch und es kann eine Antriebsvorrichtung zum Antrieb der Ausgleichswellen verwendet werden, die einen ähnlichen Aufbau aufweist wie jene zum Antrieb von Hilfsaggregaten. Da sich jedoch die Ausgleichswellen vollständig durch den Motorzylinderblock und in Längsrichtung des Motors selbst erstrecken, und da die vorderen Enden der Ausgleichswellen, die außerhalb und benachbart der vorderen Stirnwand des Motorzylinderblocks liegen, in Antriebsverbindung mit entweder einem Riemen- oder Zahnradantrieb stehen, ist nicht allein das Installieren der Ausgleichswellen im Motorsystem kompliziert und zeitraubend, sondern der Motor muß auch eine erhebliche Länge aufweisen, und einen oder mehrere Antriebsriemen zum Antrieb der Hilfsaggregate und der Antriebsanordnung für die Ausgleichswellen aufnehmen, die relativ zueinander versetzt in Längsrichtung des Motors angeordnet sind. Die Antriebsanordnung für die Ausgleichswellen kann zwar entweder eine Kombination eines Endlosriemens mit Riemenscheiben, eine Kombination einer Endloskette mit Kettenrädern, oder eine Zahnradgruppe sein, doch würde eine zusätzliche Schwierigkeit auftreten, wenn eine Endloskette oder die Zahnradgruppe verwendet werden, da diese eine regelmäßige Schmierung erfordern.

Gemäß der zweiten aufgeführten Veröffentlichung befindet sich eine Zahnradgruppe, die erforderlich ist, um die Antriebskraft der Leistungsabgabewelle des Motors auf die Ausgleichswellen zu übertragen, außerhalb der hinteren Stirnwand des Motorzylinderblocks, und somit kann jegliche mögliche Beeinflussung zwischen der Antriebsanordnung für die Ausgleichswellen und jene für die Hilfsaggregate, wie sie beispielsweise beim Verfahren gemäß der ersterwähnten Veröffentlichung auftritt, vermieden werden.

Jedoch hat selbst das Verfahren gemäß der zweiten erwähnten Veröffentlichung Probleme. Insbesondere ist nicht nur die Tragsteifigkeit der Ausgleichswelle gering, sondern der Motor muß eine vergleichsweise vergrößerte Höhe aufweisen, um den Raum zur Aufnahme der Ausgleichswellen zu liefern. Darüber hinaus hat das Motorsystem eine verhältnismäßig große Wahrscheinlichkeit, daß die durch die Drehung der Ausgleichswellen induzierten Schwingungen auf einen Mantelbereich des Motorzylinderblocks übertragen und anschließend verstärkt werden, um störende Geräusche zu erzeugen, und es ist ferner möglich, daß eine größere Anzahl von Bauelementen benötigt wird, was zu einer komplizierten und zeitaufwendigen Installierung der Ausgleichswellen führen würde.

Die US-PS 44 97 292 zeigt die Verwendung eines unteren Blocks oder Mantelblocks, der zwischen dem Motorzylinderblock und einer einteiligen Stützträgeranordnung für die Halterung der Kurbelwelle liegt. Insbesondere umfaßt die Stützträgeranordnung eine Anzahl von Lageraufsätzen, wovon jeder hinsichtlich seiner Lage einer zugeordneten Lagerausnehmung entspricht, die in einer unteren Block- oder Mantelanordnung gebildet wird, die von unten am Motorzylinderblock befestigt ist, wobei die Kurbelwelle drehbar zwischen den Lageraufsätzen und den zugeordneten Lagerausnehmungen eingespannt ist. Diese Stützträgeranordnung ist wirksam, um die Torsionsbeanspruchung der Kurbelwelle so klein wie möglich zu halten, wodurch die vom Motorsystem induzierten Schwingungen so gering wie möglich werden.

Die Halterung der Ausgleichswelle in einem Motorradmotor an der Grenzfläche zwischen dem Motorzylinderblock und dem Kurbelwellengehäuse ist beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 59-551 angegeben, obgleich daraus keine weiteren Einzelheiten hervorgehen, da diese Veröffentlichung im wesentlichen auf die Anordnung der Zylinderreihen in dem Motorradmotor gerichtet ist. Jedoch hat es den Anschein, daß die Wartung der Kurbelwelle, die in dem in dieser Veröffentlichung gezeigten Motorradmotor verwendet wird, die Entfernung des Kurbelwellengehäuses erfordert und daß, da verschiedene Lagerausnehmung an der Grenzfläche zwischen dem Motorzylinderblock und dem Kurbelwellengehäuse gebildet werden, komplizierte und zeitaufwendige Prozeduren erforderlich sind, um das Kurbelwellengehäuse, nachdem es einmal für die Wartung abgenommen wurde, erneut in solcher Weise zu positionieren, daß die Lagerausnehmungen im Motorzylinderblock genau mit den zugeordneten Lagerausnehmungen im Kurbelwellengehäuse fluchten. Dieses Problem ist beträchtlich, wenn der Motorzylinderblock aus einer Aluminiumlegierung besteht, wie es in dieser Veröffentlichung angegeben ist, die vergleichsweise weich und nachgiebig ist, so daß, wenn der Zylinderblock und das Kurbelwellengehäuse fest miteinander verschraubt werden, die Rundheit einiger der Lager nachteilig beeinträchtigt werden kann.

Es ist jedenfalls allgemein bekannt, daß selbst bei einer Sechszylindermaschine, die beispielsweise zwei Reihen oder Gruppen mit je drei Zylindern aufweist, die einen Winkel miteinander bilden, um die Gestalt eines "V" einzunehmen, die Neigung zur Erzeugung von Momenten zweiter Ordnung während des Motorbetriebes besteht. Es scheint jedoch, daß kein Versuch unternommen worden ist, Ausgleichswellen bei einem Sechszylindermotor einzusetzen, der gegenwärtig bei irgendeinem im Handel erhältlichen Kraftfahrzeug verwendet wird.

Insbesondere war die Verwendung der Ausgleichswellen ursprünglich auf die Unterdrückung von Schwingungen zweiter Ordnung gerichtet, die in Vierzylinder-Reihenmotoren in Vertikalrichtung auftreten, auf die Unterdrückung von in einem Dreizylindermotor induzierten Momenten, oder auf die Unterdrückung sowohl der in Vertikalrichtung auftretenden Schwingungen zweiter Ordnung und der Momente in Vierzylinder-Reihenmotoren. Im Falle eines V-6-Motors ist es allgemeine Meinung, daß keine Ausgleichswelle erforderlich ist, da die in Vertikalrichtung wirkenden Trägheitskräfte der Grundwelle und der zweiten Ordnung im wesentlichen relativ zueinander ausgeglichen sind und Trägheitskräfte höherer Ordnung im wesentlichen von vernachlässigbarer Größe sind. Ferner wurde, obgleich es wohl bekannt ist, daß in dem V-6-Motor leicht Momente zweiter Ordnung auftreten, weil die Zylinder in einer Reihe gegenüber den Zylindern in der anderen Reihe bezüglich der Längsrichtung des Motors versetzt sind, kein Versuch unternommen, die Ausgleichswelle oder irgendeine andere Ausgleichsanordnung zur Unterdrückung der Momente zweiter Ordnung zu verwenden.

Jedoch wurde mit Beginn des Zeitalters von Fahrzeugen hoher Qualität und Leistung die Forderung erhoben, die in Kraftfahrzeugen mit einem V-6-Motor auftretenden Schwingungen so gering wie möglich zu halten und das Vorliegen von Momenten zweiter Ordnung kann nicht länger vernachlässigbar sein.

Es ist hiernach die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Beibehaltung der leichten Montierbarkeit des gattungsbildenden Verbrennungsmotors dessen schwingungsvermindernde Steifigkeit zu erhöhen, ohne daß dadurch die Baumaße wesentlich vergrößert würden.

Diese Aufgabe wird allgemein durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst; bei einem Verbrennungsmotor in der speziellen Ausführungsform mit 2 × 3 Zylindern in V-Form dienen die Merkmale des Patentanspruchs 2 einer bevorzugten Ausgestaltung der Lösung.

Die Merkmale der Patentansprüche 3 bis 5 enthalten weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß führt die Kombination des Merkmals, wonach die Ausgleichswelle zwischen dem Zylinderblock und dem unteren Block gehalten wird, mit dem Merkmal, wonach nicht nur die Lagerschalen einstückig mit dem unteren Block zur Lagerung der Kurbelwelle im Zusammenwirken mit den entsprechenden Lagersitzen im Zylinderblock ausgebildet sind, sondern ferner die Lagerausnehmungen für die Halterung der Ausgleichswelle im Zusammenwirken mit den Lagerausnehmungen im Zylinderblock in zugehörigen mit dem unteren Block einstückig hergestellten Zwischenwänden geformt sind, zu einer Erhöhung der Tragsteifigkeit der Lagerschalen, der Steifigkeit sowohl des Zylinderblocks als auch des unteren Blocks, und der Tragsteifigkeit der Ausgleichswelle.

Ferner ist die Installierung der Antriebskraft- Übertragungsvorrichtung innerhalb des Ölrückkehrraumes, der zwischen dem hintersten Hauptlager und der Stirnwand des Zylinderblocks begrenzt ist, wirksam, um die Möglichkeit einer Erhöhung der Gesamtlänge des Motors so gering wie möglich zu halten und ferner die Schmierung der Antriebskraft-Übertragungsvorrichtung zu erleichtern. Ferner ist der untere Block an seinem Boden mit einer Öffnung ausgebildet, die durch eine Ölwanne abgeschlossen wird, wenn letztere am unteren Block angebracht wird. Wird daher die Ölwanne vom unteren Block abgenommen, so ergibt die Öffnung am Boden des unteren Blocks einen Zutritt zur Kurbelwelle, ungeachtet der Anwesenheit der Ausgleichswelle, womit die Wartung der Kurbelwelle erleichtert wird.

Bislang war es gängige Praxis, bei V-6-Motoren keine speziellen Ausgleichswellen vorzusehen und so hat auch der durch die US-PS 29 63 009 bekannte V-6-Motor, der einen Zylinderblock, einen unteren Block und eine Ölwanne aufweist, keine solchen Ausgleichswellen. Auch bei einem solchen Motor führt jedoch der besondere Aufbau des unteren Blocks und die Verwendung einer Ausgleichswelle zu einer erhöhten Steifigkeit und damit zur weiteren Verminderung von Schwingungen.

Durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung bei V-6-Motoren wird mithin ein noch ruhigerer Motorlauf und eine komfortablere Fahrweise ermöglicht.

Ferner ist die Anordnung der Ausgleichswelle in einem Raum, der im wesentlichen unterhalb einer der Zylinderreihen liegt, wirksam, um eine Freiheit des Motor-Layouts zu ergeben, ohne die Erfordernisse einer kompakten Anordnung nachteilig zu beeinträchtigen.

Was die Leistungsanlage als Ganzes betrifft, die den Motor und ein Getriebe umfaßt, so ist es allgemein bekannt, daß die Biegungssteifigkeit an der Verbindungsstelle zwischen Motor und Getriebe gering ist und daß daher an dieser Verbindungsstelle leicht Schwingungen auftreten. Jedoch verstärkt erfindungsgemäß die Ausgleichswellenhalterung, die eine hohe Steifigkeit besitzt, die Steifigkeit eines hinteren Motorabschnittes, an den, anschließend an das Getriebegehäuse, ein Kupplungsgehäuse angeschlossen ist, und daher können Schwingungen, die in der Leistungsanlage als Ganzes auftreten würden, ebenfalls auf einen Mindestwert gebracht werden.

An Hand der beigefügten Zeichnungen wird nun eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben; es zeigen

Fig. 1 eine Teilansicht eines Verbrennungsmotors für ein Fahrzeug;

Fig. 2 eine Teil-Aufrißdarstellung des Motors;

Fig. 3 einen Grundriß eines im Motor verwendeten unteren Blocks, gesehen von unten;

Fig. 4 einen Grundriß des unteren Blocks, gesehen von oben;

Fig. 5 einen Grundriß des Zylinderblocks des Motors, gesehen von unten;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht längs der Linie VI-VI der Fig. 3;

Fig. 7 eine Querschnittsdarstellung in vergrößertem Maßstab längs der Linie VII-VII der Fig. 4;

Fig. 8 eine Querschnittsdarstellung in vergrößertem Maßstab längs der Linie VIII-VIII der Fig. 4;

Fig. 9 einen Teil-Grundriß, gesehen von oben, der einen Abschnitt des unteren Blocks nach Fig. 4 in einem vergrößerten Maßstab darstellt;

Fig. 10 eine Querschnittsdarstellung längs der Linie X-X der Fig. 9;

Fig. 11 einen Teil-Längsschnitt des unteren Blocks; und

Fig. 12 eine Querschnittsansicht längs der Linie XII-XII der Fig. 3.

Es wird auf die anliegenden Zeichnungen und insbesondere die Fig. 1 bis 12 Bezug genommen. Ein Zylinderblock eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeuges ist mit (1) bezeichnet und mittels eines Formgußverfahrens aus einer Aluminiumlegierung gefertigt. Dieser Zylinderblock (1) hat einen oberen Abschnitt, der mit einer Anzahl Zylinder (3) ausgebildet ist, die die jeweiligen hin- und herbeweglichen Kolben aufnehmen, und ferner einen Hohlraum in seinem unteren Abschnitt, der in Verbindung mit allen Zylindern (3) steht, wobei die Öffnung des Hohlraums, ausgehend vom Motor, nach unten gerichtet ist und durch eine umfangsseitige Dichtungsfläche begrenzt wird.

Am Zylinderblock (1) ist von unten ein im wesentlichen rechtwinkliger unterer Block (2) angeschraubt, der unter Verwendung eines Formgußverfahrens aus einer Aluminiumlegierung gefertigt ist und der aus einer Vorderwand (2a), einer Rückwand (2b) und einem Paar gegenüberliegender Seitenwände (2c, 2d) besteht. Dieser untere Block hat eine obere Öffnung, die durch die Zylinderblockwände (2a-2d) begrenzt wird, und ferner eine Bodenöffnung, die in Fig. 12 mit (2f) bezeichnet ist und die in einer Bodenwand (2e) gebildet wird, die derart nach außen gewölbt ist, daß eine Berührung mit der Kurbelwelle (8) vermieden wird. Die Bodenwand (2e) wird durch eine Anzahl Rippen (2g) verstärkt, die die Bodenwand (2e) mit den anliegenden Seitenwänden (2c, 2d) verbinden, wie am besten in Fig. 12 dargestellt ist. Wie ersichtlich, ist das Innere des unteren Blocks (2) über die obere Öffnung ferner in Verbindung mit dem Hohlraum im Zylinderblock (1). Durch die Verbindung des Zylinderblocks (1) und des unteren Blocks (2) wird eine Kurbelwellenkammer (4) zur Aufnahme einer Kurbelwelle (8) durch den unteren Bereich des Hohlraumes des Zylinderblocks (1) und einen oberen Bereich des Inneren des unteren Blocks (2) gebildet.

Eine Ölwanne (5) ist abnehmbar von unten am unteren Block (2) verschraubt, dessen Inneres mit der Kurbelwellenkammer (4) über die Bodenöffnung (2f) in der Bodenwand (2e) in Verbindung steht. Insbesondere bilden, wie am besten in Fig. 3 dargestellt ist, jeweilige Bodenabschnitte der unteren Blockwände (2a-2d), die an einer Seite des unteren Blocks (2) liegen, die vom Zylinderblock (1) abgewandt ist, eine kontinuierliche Dichtungsfläche (6) mit im wesentlichen rechteckförmiger Form, an der ein ähnlich ausgebildeter Flansch (5a) der Ölwanne (5) unter Zwischenschaltung einer geeigneten Dichtung angeschraubt ist.

Der Zylinderblock (1) und der untere Block (2) sind mit Anschlußwänden ausgebildet, die jeweils von einer hinteren Stirnwand (1b) des Zylinderblocks (1) und der hinteren Stirnwand (2b) des unteren Blocks (2) in einer vom Motor nach hinten weisenden Richtung abstehen. Diese Anschlußwände bilden zusammen einen Anschlußflansch (7) mit im wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt, durch welche der Motor mit einem Kupplungsgehäuse gekoppelt wird, das einstückig mit einem Getriebegehäuse ausgebildet ist oder einen Teil desselben bildet.

Sowohl die Kurbelwelle (8) als auch eine Ausgleichswelle (9) mit einem Ausgleichsgewicht werden drehbar zwischen dem Zylinderblock (1) und dem unteren Block (2) in einer noch klar werdenden Weise gehalten. Wie am besten in Fig. 4 dargestellt ist, hat ein hinteres Ende der Kurbelwelle (8) ein Antriebszahnrad (10), das an dieser zur Drehung mit ihr starr befestigt ist und das in Eingriff mit einem angetriebenen Zahnrad (11) steht, das starr an einem hinteren Ende der Ausgleichswelle (9) befestigt ist. Das Antriebszahnrad (10) und das angetriebene Zahnrad (11) sind bezüglich ihrer Ausbildung derart ausgewählt, daß die Ausgleichswelle (9) mit einer vorgegebenen Drehzahl angetrieben wird, die beispielsweise das Doppelte der Drehzahl der Kurbelwelle (8) ist, so daß das Ausgleichsgewicht der Ausgleichswelle (8) eine Zentrifugalkraft erzeugen kann, die den Momenten entgegenwirkt, die durch die Hin- und Herbewegung der Kolben innerhalb der zugeordneten Zylinder (3) erzeugt werden.

Wie am besten aus Fig. 5 hervorgeht, ist der Zylinderblock (1) einstückig mit einer Anzahl, beispielsweise zwei, Trennwänden (12, 13) ausgebildet, die sich breitseits des Motors erstrecken und die Kurbelwellenkammer (4) in drei Abteile, jeweils für ein Zylinderpaar in den jeweiligen Reihen, unterteilen; der Zylinderblock (1) ist ferner einstückig mit einer Trennwand (14) ausgebildet, die sich breitseits des Motors erstreckt und einwärts der hinteren Stirnwand (1b) angeordnet ist. Die jeweiligen unteren Ränder der Trennwände (12-14) und der vorderen Stirnwand (1a) des Zylinderblocks (1) sind mit im wesentlichen halbkreisförmigen Lagersitzen (15) ausgebildet, die neben der Bodenöffnung des Zylinderblocks (1) angeordnet und dieser zugewandt sind. Andererseits ist der untere Block (2) einstückig mit Lagerschalen (16) ausgebildet, deren Anzahl der Anzahl der Lagersitze (15) im Zylinderblock (1) entspricht, wobei die Lagerschalen (16) derart innerhalb des unteren Blocks (2) befestigt sind, daß sie mit den zugeordneten Lagersitzen (15) fluchten.

Werden der Zylinderblock (1) und der untere Block (2) miteinander verbunden, so wirken die Lagersitze (15) im Zylinderblock (1) und die zugehörigen Lagerschalen (16) im unteren Block (2) zusammen, um jeweilige Lageröffnungen zu bilden, durch welche sich die Kurbelwelle (8) drehbar erstreckt, wobei ihre Lagerabschnitte innerhalb der Lageröffnungen angeordnet sind. Die Lagerschalen (16) tragen nicht nur in Zusammenarbeit mit den Lagersitzen (15) die Kurbelwelle (8), sondern verleihen auch dem unteren Block (2) eine erhöhte Steifigkeit im Hinblick auf die einstückige Struktur, die sie mit dem unteren Block (2) bilden.

Der Zylinderblock (1) ist ebenfalls mit einem Paar Lager für die Ausgleichswelle ausgebildet, die in Längsrichtung des Motors im Abstand voneinander liegen und seitlich außerhalb einer der gegenüberliegenden Seitenwände des Zylinderblocks (1) angeordnet sind, wobei diese Lager jeweils mit zwei der Lagerschalen (16) fluchten, die im wesentlichen einen Zwischenlagerabschnitt und einen hinteren stirnseitigen Lagerabschnitt der Kurbelwelle (8) tragen. Andererseits ist der untere Block (2) in ähnlicher Weise mit einem Paar Lagern für die Ausgleichswelle ausgebildet, die einen Abstand voneinander aufweisen, der gleich dem Abstand zwischen den Lagern für die Ausgleichswelle im Zylinderblock (1) ist und die seitlich außerhalb der linken Seitenwand (2c) und fluchtend mit den Lagern für die Ausgleichswelle im Zylinderblock (1) liegen. Die Lager für die Ausgleichswelle im Zylinderblock (1) und die Lager für die Ausgleichswelle im unteren Block (2) bilden zusammen jeweils Lagerungen (17) für die Halterung der Ausgleichswelle (8), wenn der Zylinderblock (1) und der untere Block (2) miteinander verbunden sind.

Es wurde somit deutlich, daß die Kurbelwelle (8) und die Ausgleichswelle (9) an der Grenzfläche zwischen dem Zylinderblock (1) und dem unteren Block (2) gehalten werden, während einer der Lagerabschnitte der Kurbelwelle (8), die einwärts neben dem Antriebszahnrad (10) liegt, innerhalb der Lageröffnung neben der Trennwand (14) des unteren Blocks (2) angeordnet ist und ein Lagerabschnitt der Ausgleichswelle (9) neben dem angetriebenen Zahnrad (11) innerhalb der zugeordneten Lagerung (17) angeordnet ist, die zum Teil in der Rückwand (14) des unteren Blocks (2) gebildet wird. Im zusammengebauten Zustand, in welchem der untere Block (2) am Zylinderblock (1) befestigt ist, wird ein Ölrücklaufraum (18) zwischen einer Kombination der Trennwand (14) des Zylinderblocks (1) und einer der Lagerschalen (16) gebildet, die der hinteren Stirnwand des unteren Blocks (2) am nächsten liegt, und einer Kombination der hinteren Stirnwand (1b) des Zylinderblocks (1) und der hinteren Stirnwand (2b) des unteren Blocks zur Wiedergewinnung des Schmieröls, das zum Schmieren der Ventile und ihres zugeordneten Antriebs im Zylinderkopf verwendet wird. In diesem Ölrückkehrraum (18) sind das Antriebszahnrad (10) und das angetriebene Zahnrad (11) zur Übertragung der Antriebskraft der Kurbelwelle (8) zur Ausgleichswelle (9) in Eingriff miteinander angeordnet.

Wie am besten aus den Fig. 3 und 6 hervorgeht, ist im wesentlichen der Zwischenabschnitt der linken Seitenwand (2c) des unteren Blocks (2) einschließlich eines entsprechenden Abschnittes der Dichtungsfläche (6), der sich unmittelbar unterhalb der Ausgleichswelle (9) befindet, seitlich nach außen ausgebaucht, um einen ausgebauchten Wandabschnitt (20) zu bilden. Die linke Seitenwand (2c) des unteren Blocks ist, wie am besten aus Fig. 1 hervorgeht, mit einem Paar im Abstand voneinander angeordneter vertikaler Wände (21) ausgebildet, die an einem oberen Ende mit dem vordersten Lager für die Ausgleichswelle verbunden sind und an dem gegenüberliegenden unteren Ende mit einem vorderen Teil des ausgebauchten Wandabschnittes (20), wobei durch die vertikalen Wände (21) das vorderste Lager für die Ausgleichswelle fest mit dem ausgebauchten Wandabschnitt (20) verbunden ist.

Diese linke Seitenwand (2c) des unteren Blocks (2) ist ferner mit einem Querwandelement (22) ausgebildet, um das hinterste Lager für die Ausgleichswelle und die mit dem Zylinderblock (1) einstückig ausgebildete Anschlußwand, die einen Teil des Anschlußflansches (7) bildet, miteinander zu verbinden. Dieses Querwandelement (22) ist mit einem Ende mit dem hintersten Lager für die Ausgleichswelle und mit dem gegenüberliegenden Ende mit der Anschlußwand verbunden, die einstückig mit dem Zylinderblock ist und einen Teil des Anschlußflansches (7) bildet.

Wie am besten aus den Fig. 1, 3 und 6 hervorgeht, ist jener Abschnitt der linken Seitenwand (2c) des unteren Blocks (2), der seitlich nach außen vorsteht, um den ausgebauchten Wandabschnitt (20) zu bilden, mit einem Paar Befestigungsansätzen (23) ausgestattet, die sich nach einwärts in einer im wesentlichen senkrecht zur Seitenwand (2c) verlaufenden Richtung erstrecken, wobei jedes Paar der Befestigungsansätze (23) derart angeordnet ist, daß es mit einem der zwei Lagerschalen (16) fluchtet, die die zugeordneten mittleren Lagerabschnitte der Kurbelwelle (8) tragen. Diese Befestigungsansätze (23) können zugeordnete Befestigungselemente aufnehmen, beispielsweise Bolzen, die zur Befestigung des Motors an einem Fahrzeugrahmen oder Fahrzeugkörper dienen.

Die benachbarten Abteile der Kurbelwellenkammer (4), die an den jeweiligen Seiten der vordersten Trennwand (12) liegen, stehen miteinander durch Ausgleichsöffnungen (24, 25) mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt in Verbindung, die an den jeweiligen Seiten der Kurbelwelle (8) gemäß Fig. 7 gebildet werden, um einem dieser Abteile zu ermöglichen, eine Druckänderung in einem anderen Abteil aufzunehmen. Jede dieser Ausgleichsöffnungen (24, 25) wird durch eine jeweilige, im wesentlichen halbkreisförmige Ausnehmung begrenzt, die in der vordersten Trennwand (12) im Zylinderblock (1) gebildet wird, und die mit einer jeweiligen, im wesentlichen halbkreisförmigen Ausnehmung zusammenwirkt, die in einer der Lagerschalen (16) im unteren Block (2) gebildet wird, die der vordersten Trennwand (12) zugeordnet ist.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 7 ist die Lagerschale (16) mit einem Ölkanal (26) ausgebildet, der an einem Ende mit der zugeordneten Lageröffnung für die Halterung der Kurbelwelle (8) und am entgegengesetzten Ende mit der zugeordneten Lagerung (17) für die Halterung der Ausgleichswelle (9) in Verbindung steht. Diese Lagerung für die Halterung der Kurbelwelle (8) kann Schmieröl aufnehmen, das von einem im Zylinderblock (1) gebildeten Hauptschmiergang (28) durch eine Ölzuführleitung (27) zugeführt wird, wobei das Schmieröl in der Lagerung für die Halterung der Kurbelwelle (8) seinerseits der zugeordneten Lageröffnung (17) für die Ausgleichswelle über die Ölleitung (26) zum Schmieren der Ausgleichswelle (9) zugeführt wird.

In ähnlicher Weise sind, wie am besten aus den Fig. 4 und 8 hervorgeht, eine untere Fläche der untersten Trennwand (14) im Zylinderblock (1) und eine obere zugeordnete Fläche der Lagerschale (16), die in ihrer Lage der hintersten Trennwand (14) entspricht, mit jeweiligen Nuten ausgebildet, die, wenn der Zylinderblock (1) und der untere Block (2) miteinander verbunden sind, eine Ölleitung (29) bilden, die die Lagerung für die Halterung der Kurbelwelle (8) und die zugeordnete Lageröffnung (17) für die Halterung der Ausgleichswelle (9) miteinander verbinden. Die Lagerung für die Halterung der Kurbelwelle (8) kann Schmieröl aufnehmen, das vom Hauptschmiergang (28) über eine Ölleitung (30) zugeführt wird, wobei das Öl in der Lagerung für die Halterung der Kurbelwelle (8) seinerseits der Lagerung (17) für die zugeordnete Ausgleichswelle über die Ölleitung (29) zum Schmieren der Ausgleichswelle (9) zugeführt wird.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 ist der untere Block (2) einstückig mit einer im wesentlichen bogenförmigen Querwand (31) ausgebildet, die derart gekrümmt ist, daß die Krümmung dem angetriebenen Zahnrad (11) der Ausgleichswelle (9) folgt und die die hintere Stirnwand (2b) des unteren Blocks (2) und die hinterste Lagerschale (16) miteinander verbindet, wobei die gewölbte Querwand (31) zwischen der hinteren Stirnwand (2b) des unteren Blocks (2) und der hintersten Lagerschale (16) sowie im wesentlichen unterhalb des angetriebenen Zahnrads (11) liegt. Eine Oberseite dieser gewölbten Querwand (31) ist eine nach einwärts verlaufende, im wesentlichen bogenförmige Ausnehmung, damit ein Vorratsraum (32) zur Aufnahme eines stirnseitig fließenden Öls gebildet wird, das von den Lageröffnungen abläuft, sowie des vom Zylinderkopf zurückkehrenden Öls.

Wie am besten in den Fig. 9 und 11 dargestellt ist, wird eine versetzte Leitung (33) im unteren Block (2) an einer Stelle gebildet, die einwärts gegenüber dem Ölrückkehrraum (18) versetzt ist und im wesentlichen unterhalb eines - im wesentlichen - Zwischenabschnittes der hintersten Lagerschale (16) liegt. Diese versetzte Leitung (33) steht an einem Ende mit dem Ölrückkehrraum (18) in Verbindung und mündet am anderen Ende in einer Unterseite der hintersten Lagerschale (16), so daß das Öl innerhalb des Ölrückkehrraums (18) zur Ölwanne (5) zurückfließen kann.

Ferner ist, wie am besten aus den Fig. 9 und 11 hervorgeht, der untere Block (2) auch mit einer Verbindungsleitung (35) ausgestattet, die in einer Oberseite eines Abschnittes der hintersten Lagerschale (16) benachbart der Seitenwand (2b) ausgebildet ist, wobei die Verbindungsleitung (35) an einer Stelle liegt, die relativ zum Ölrückkehrraum (18) nach einwärts versetzt ist. Diese Verbindungsleitung (35) verbindet den Ölrückkehrraum (18) mit einer im Zylinderblock (1) gebildeten Durchblasgasleitung (34), so daß Durchblasgase in der Kurbelwellenkammer (4) über den Ölrückkehrraum (18) in die Durchblasgasleitung (34) geleitet werden können und anschließend durch die Verbindungsleitung (35), worauf sie ihrerseits einer Brennstoffzufuhrleitung zugeführt werden.

Da, wie vorausgehend beschrieben, das Antriebszahnrad (10) und das angetriebene Zahnrad (11) jeweils starr auf der Kurbelwelle (8) und der Ausgleichswelle (9) befestigt sind und innerhalb des Ölrückkehrraumes (18) liegen, der zwischen der hintersten Lagerschale (16) und der hinteren Stirnwand (2b) des unteren Blocks (2) gebildet wird, kann jegliche Erhöhung der Länge des Motors als Ganzes vermieden werden. Die Anordnung der Ausgleichswelle (9) an der Grenzfläche zwischen dem Zylinderblock (1) und dem unteren Block (2) kann nicht nur den Zusammenbau des Motors als Ganzes erleichtern, insbesondere die Montage der Ausgleichswelle (9) während des Einpassens des unteren Blocks (2) am Zylinderblock, sondern auch die Wartung der Kurbelwelle und anderer zugeordneter Bauelemente, unabhängig von der Anwesenheit der am unteren Block (2) befestigten Ölwanne (5).

Da ferner ein Abschnitt der Dichtungsfläche (6), der bezüglich seiner Lage der linken Seitenwand (2c) entspricht, an dem ausgebauchten Wandabschnitt (20) gebildet wird, kann die Steifigkeit des ausgebauchten Wandabschnittes (20) erhöht werden. Da ferner das vorderste Lager für die Ausgleichswelle (9) mit dem ausgebauchten Wandabschnitt (20) hoher Steifigkeit über die vertikale Wand (21) verbunden ist, kann die Tragsteifigkeit eines derartigen vordersten Lagers für die Ausgleichswelle (9) erhöht werden.

Die Verbindung des hintersten Lagers für die Ausgleichswelle (9) mit einem Abschnitt des Anschlußflansches (7), der einstückig mit dem unteren Block (2) ausgebildet oder über das Querwandelement (22) mit ihm verbunden ist, gestattet es, die Tragsteifigkeit des hintersten Lagers für die Ausgleichswelle (9) zu erhöhen.

Da ferner die Befestigungsansätze (23) in dem ausgebauchten Wandabschnitt (20) hoher Steifigkeit ausgebildet sind und sich zu den Lagerschalen (16) verlängern, können die Befestigungsansätze (23) eine erhöhte Steifigkeit haben, die ihrerseits zu einer Erhöhung der Steifigkeit der Motorbefestigung beiträgt.

Die Erhöhung der Tragsteifigkeit sowohl der Ausgleichswelle (8) als auch der Motorbefestigung kann erreicht werden, indem lediglich der ausgewölbte Wandabschnitt in der Seitenwand des unteren Blocks (2) gebildet wird und anschließend die Lagerausnehmungen, die einen Teil der Lagerungen (17) für die Ausgleichswelle (9) bilden, und schließlich die Befestigungsansätze (23) an den jeweiligen Schnittstellen zwischen den Lagerschalen (16) und dem ausgebauchten Wandabschnitt gebildet werden, so daß jede mögliche Erhöhung des Motorgewichtes, die sich aus der Verwendung des unteren Blocks (2) ergibt, so gering wie möglich gehalten werden kann.

Da die Ausgleichsöffnungen (24, 25) in der Trennwand (12) an der Vorderseite des Zylinderblocks (1) gebildet werden, kann jede mögliche Druckänderung innerhalb der Kurbelwellenkammer (4) verringert werden. Ferner sind die Ölleitung (26) und die Ölnuten (27) für die Zuführung von Schmieröl zu den Lagerungen für die Ausgleichswelle (9) in den Lagerschalen (16) im unteren Block (2) ausgebildet, so daß die Abschnitte der Ausgleichswelle (9), die drehbar in den jeweiligen Lageröffnungen (17) aufgenommen werden, zu allen Zeiten während des Motorbetriebes mit Öl versorgt werden können. Dabei können die Ausgleichsöffnungen (24, 25) mühelos gefertigt werden, indem zugehörige Ausnehmungen in zugeordneten Flächen der Trennwand (12) im vorderen Teil des Zylinderblocks (1) und des unteren Blocks (2) gebildet werden, und die Ölnuten (29) können lediglich gefertigt werden, indem zugeordnete Flächen der Trennwand (14) im hinteren Teil des Zylinderblocks und des unteren Blocks mit Nuten versehen werden.

Die Ausbildung des Vorratsraumes (32) an einer Stelle unterhalb des angetriebenen Rades (11) gestattet die stirnseitige Ölströmung von den Lagerungen (17) für die Ausgleichswelle (9) und die Verwendung des vom Zylinderkopf zurückkommenden Öls für die Schmierung des angetriebenen Zahnrades (11) und die Überführung des Öls vom angetriebenen Zahnrad (11) zum Antriebszahnrad (10) zur Schmierung desselben. In diesem Fall braucht keine Leitung für die Ölströmung in den Trennwänden (14) gebildet werden und daher kann der Zylinderblock (1) kompakt gefertigt werden. Ferner ist die an einer Stelle unterhalb des angetriebenen Zahnrades (11) gebildete Querwand (31) wirksam, um ein Versprühen von Öl vom angetriebenen Zahnrad (11) zu vermeiden, wodurch die Menge des Ölnebels in den Durchblasgasen auf ein Mindestmaß beschränkt wird.

Die Anwesenheit der Querwand (31) trägt dazu bei, die Steifigkeit der hinteren Stirnwand (2b) des unteren Blocks (2) und der hintersten Lagerschale (16) zu erhöhen, so daß deshalb die Steifigkeit der Halterung des Kupplungsgehäuses durch den Zylinderblock (1) und den unteren Block (2) erhöht werden kann.

Da erfindungsgemäß die versetzte Leitung (33) gegenüber dem Ölrückkehrraum (13) im unteren Block (2) nach innen versetzt ausgebildet ist, ist ein Wandabschnitt zwischen der versetzten Leitung (33) und dem Ölrückkehrraum (18) wirksam, um jeden möglichen Eintritt von aus der Kurbel­ wellenkammer (4) versprühtem Öl und von den Durchblasgasen enthaltenen Ölnebeln in den Ölrückkehrraum (18) so gering wie möglich zu halten, um dadurch jegliche mögliche Ölrückströmung zu verhindern.

Da die versetzte Leitung (33) in der Lagerschale (16) einwärts des unteren Blocks (2) gebildet wird, braucht die Unterseite der hinteren Stirnwand (2b) des unteren Blocks (2) nicht derart angeordnet werden, daß sie vom Motor nach außen vorsteht und deshalb führt die Ausbildung der versetzten Leitung (33) nicht zu irgendeiner Erhöhung der Länge des Motors als Ganzes. Durch die Verwendung des unteren Blocks (2) und des Zylinderblocks (1), die voneinander getrennte Bauelemente darstellen, und die Ausbildung des Ölrückkehrraumes (18), der versetzten Leitung (33) und der Verbindungsleitung (35) im unteren Block (2) ist es jedoch möglich, die Herstellung und die Bearbeitung der getrennten Blöcke (1, 2) zu erleichtern.

Ferner weist der untere Block (2) zusätzlich zu den Seitenwänden (2c, 2d) die gewölbte Bodenwand (2e) auf, die zur Erhöhung der Biege- und Torsionssteifigkeit beiträgt und ferner zur Erhöhung der Steifigkeit des Motors in einer Richtung nach vorne und hinten, relativ zu den Lagerschalen (16). Da ferner die Ausgleichswelle (9) in einem hinteren Abschnitt des Motors benachbart dem Kupplungsgehäuse montiert ist, kann die Steifigkeit an der Verbindung zwischen dem Motor als Ganzem und dem Getriebegehäuse, von dem bisher angenommen wurde, daß es eine verhältnismäßig geringe Biegefestigkeit aufweist, ausreichend erhöht werden, um einer Biegekraft zu widerstehen und ferner die Schwingungen auf einem Mindestmaß zu halten, die durch ein Biegen induziert würden.

Obgleich die Erfindung in Verbindung mit der bevorzugten Ausführung derselben unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen vollständig beschrieben wurde, sind verschiedene Änderungen und Modifikationen für den Fachmann offensichtlich; beispielsweise brauchen die Lagerschalen nicht einstückig mit dem unteren Block ausgebildet zu sein.

Derartige Änderungen und Modifikationen werden im Rahmen der anliegenden Ansprüche von der Erfindung mitumfaßt.

Claims (6)

1. Verbrennungsmotor mit

• - einen Zylinderblock mit einer vorderen und einer hinteren Stirnwand, einem Paar Seitenwänden sowie mit zwischen den Seitenwänden verlaufenden Trennwänden, in denen einstückig damit ausgebildete Lagersitze zur Lagerung der Kurbelwelle angeordnet sind,
• - einem von unten am Zylinderblock befestigten, unteren Block mit einer vorderen und einer hinteren Stirnwand, einem Paar Seitenwände sowie mit zwischen den Seitenwänden verlaufenden Trennwänden, in denen einstückig damit ausgebildeten Lagerschalen angeordnet sind, die mit den entsprechenden Lagersitzen des Zylinderblocks fluchten, sowie mit einem am hinteren Motorblock-Ende ausgebildeten Anschlußflansch zur Verbindung mit dem Kupplungsgehäuse und
• - eine von unten abnehmbar am unteren Block befestigte Ölwanne,

dadurch gekennzeichnet,

• a) daß eine Ausgleichswelle (9) parallel zur Kurbelwelle (8) seitlich im hinteren Teil des unteren Blocks (2) angeordnet ist,
• b) daß die Verbindungsfläche zwischen Zylinderblock (1) und unterem Block (2) eine sich vom Mittenabschnitt in Längsrichtung zum Kupplungsanschlußflansch (7) erstreckende, seitlich ausgebuchtete Ausgleichswellenkammer umschließt,
• c) daß die Ausgleichswelle (9) innerhalb der Ausgleichswellenkammer in Lagerungen (17) gelagert ist, die an der Verbindungsfläche zwischen Zylinderblock (1) und unterem Block (2) ausgebildet sind,
• d) daß die hintersten, zwischen dem Zylinderblock (1) und dem unteren Block (2) ausgebildeten Lagerungen (15, 16 bzw. 17) für die Kurbelwelle (8) und für die Ausgleichswelle (9) in derselben Ebene senkrecht zur Kurbelwellenachse in einer Trennwand (14) liegen und eine im Abstand von der Rückseite der Lagerungen (15, 16 bzw. 17) angeordnete Rückwand (2b) das Kupplungsgehäuse vom Kurbelgehäuse trennt und
• e) daß innerhalb des Raumes zwischen der letzten Trennwand (14) und der Rückwand (2b) die Kraftübertragung von der Kurbelwelle (8) zur Ausgleichswelle (9) angeordnet ist, wobei unterhalb dieses Raumes ein über eine in die letzte Trennwand (14) versetzte Leitung (33) mit der Ölwanne (5) verbundener Ölvorratsraum (18) vorgesehen ist zum Aufnehmen des Rücklauföls aus den Lagern.

2. Verbrennungsmotor mit zweimal 3 Zylindern, die in V-Form angeordnet sind, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• f) die einzige, mit doppelter Drehzahl der Kurbelwelle angetriebene Ausgleichswelle (9) an jedem Endabschnitt eine Ausgleichsmasse hat, wobei diese Ausgleichsmassen gegeneinander auf der Ausgleichswelle um 180° versetzt sind.

3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Block (2) eine Anzahl Verstärkungsrippen (2g) aufweist, die einen unteren Abschnitt der Kammer für die Ausgleichswelle und eine Dichtungsfläche (6) des unteren Blocks (2), mit welcher die Ölwanne (5) verbunden ist, miteinander verbinden.

4. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Trennwände im unteren Block (2), die mit einem Lagersitz für die Halterung eines vorderen Endes der Ausgleichswelle (9) ausgestattet ist und in welcher die jeweilige Lagerschale (16) mit in ihr angeordneten Ausgleichsöffnungen (24, 25) versehen ist, eine Ölleitung (29) aufweist, die unter Umgehung der Ausgleichsöffnungen ein Lager für die Ausgleichswelle und ein Lager für die Kurbelwelle bildet, wobei die Ölleitung mit einem Hauptschmiergang (28) im Zylinderblock (1) über die Lager zur Halterung der Kurbelwelle in Verbindung steht.

5. Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der einander zugeordneten Dichtungsflächen der Trennwand im Zylinderblock (1) und der zugeordneten Trennwand, die die Lagerschalen im unteren Block (2) bildet, jeweils mit Nuten ausgestattet sind, die eine Ölleitung (29) bilden, die die Verbindung zwischen den Lagerungen zur Halterung der Kurbelwelle (8) und den Lagerungen zur Halterung der Ausgleichswelle (9) herstellt, und daß die Ölleitung (29) mit dem Hauptschmiergang (28) im Zylinderblock (1) über die Lageröffnungen zur Halterung der Kurbelwelle (8) in Verbindung steht.