DE3805389A1 - Kurbelgehaeuse fuer eine mehrzylinder-reihenbrennkraftmaschine - Google Patents
Kurbelgehaeuse fuer eine mehrzylinder-reihenbrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kurbelgehäuse für eine
im Viertakt arbeitende Mehrzylinder-Reihenbrennkraft
maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Unter einer Reihenbrennkraftmaschine ist in diesem Zu
sammenhang eine Brennkraftmaschine mit einer oder auch
mehreren, vorzugsweise zwei Zylinderreihen zu verstehen.
Ein gattungsgemäßes Kurbelgehäuse ist in der DE-C
34 44 838 dargestellt. Bei diesem bekannten Kurbelge
häuse wird durch eine bestimmte Ausbildung des Kurbel
gehäuse-Unterteils eine Versteifung des Kurbelgehäuse-
Oberteils erreicht und das aus dem Zylinderkopf in die
Ölwanne zurückfließende Öl von den rotierenden Trieb
werksteilen ferngehalten.
Bei Reihenbrennkraftmaschinen findet aufgrund der phasen
verschobenen Bewegung der Kolben eine sich im ungünstig
sten Fall über die ganze Länge des Kurbelgehäuses er
streckende Hin- und Herbewegung der Luftmassen statt,
die insbesondere bei V8-Brennkraftmaschinen ausgeprägt
ist, bei denen die Kolbenbewegung der den ersten Zylindern
gegenläufig ist, so daß das Hubvolumen eines Zylinders
quer durch das ganze Kurbelgehäuse hin- und hergeschoben
wird. Für diese Verschiebearbeit ist eine Leistung er
forderlich, die bis zu 10% der Nennleistung betragen
kann. Zusätzlich wird durch diese Luftmassenverschiebung
ein Aufschäumen des Öls bewirkt, was zu erheblichen An
strengungen hinsichtlich eines wirksamen Entgasens des
Öls zwingt.
Die vorgenannten Probleme können mittels einer Trocken
sumpfschmierung an sich weitgehend gelöst werden. Bei
einer Trockensumpfschmierung ist jedoch neben der normalen
Ölpumpe eine Absaugepumpe erforderlich, die mindestens
die zweifache Förderleistung der Schmierölpumpe haben
sollte, um auch Ölschaum abzusaugen und gegebenenfalls
sogar einen Unterdruck im Kurbelraum zu erzeugen, damit
das aus den Lagern stammende Öl schnellstmöglich abge
führt wird. Eine derartige Absaugepumpe vermindert die
verfügbare Leistung und erhöht den Kraftstoffverbrauch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kurbelge
häuse der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem
Leistungsverluste durch Luftmassenverschiebung im Kurbel
gehäuse vermieden sind und die Bildung von Ölschaum im
Kurbelgehäuse auf ein Mindestmaß reduziert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn
zeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird durch die voll
ständige Trennung des jedem Kurbelzapfen zugeordneten
Kurbelraumes von den anderen Kurbelräumen eine Verschie
bung von Luftmassen entlang des Kurbelgehäuses ver
mieden. Das Verdichten und Entspannen in jedem einzelnen,
in sich abgeschlossenen Kurbelraum erfordert, wie be
kannt, keine Leistung, da die beim Verdichten, d.h. bei
der Abwärtsbewegung des Kolbens aufgewandte Arbeit
während der nachfolgenden Entspannung durch die Auf
wärtsbewegung des Kolbens wiedergewonnen wird. Da sich
in den einzelnen Kurbelräumen ansammelndes Öl bei dem
Verdichtungsvorgang durch das sich dann öffnende Ventil
in die darunterliegende Ölwanne gedrückt wird, sind die
einzelnen Kurbelräume stets weitgehend ölfrei, so daß
Panschverluste weitgehend vermieden sind. Ein Aufschäumen
des Öles findet ebenfalls nicht statt. Es kann auch nicht
in der Ölwanne stattfinden, da die Ölwanne durch die
Abschottung gegenüber den Kurbelräumen von der durch
die Kolbenbewegungen entstehenden Luftmassenverschie
bungen verschont ist, denn es öffnet stets nur dasjenige
Ventil, in dessen zugeordneten Kurbelraum gerade der
höchste Druck herrscht.
Die zwischen den einzelnen Kurbelräumen und der Ölwanne
vorgesehenen Ventile können so ausgebildet sein, daß
sie direkt durch den im zugeordneten Kurbelraum herr
schenden Druck geöffnet werden. Sie können zu diesem
Zweck als Platt- oder Zungenventile ausgebildet sein,
die durch Eigenspannung oder durch eine Feder in der
Schließstellung gehalten werden. Alternativ können Ven
tile verwendet werden, die nicht selbständig unter dem
Druck öffnen, sondern formschlüssig geöffnet werden,
indem eine der in jedem Kurbelraum umlaufenden Kurbel
wangen einen entsprechenden Nocken oder eine Nockenbahn
erhält, der bzw. die das Ventil in der entsprechenden
Phasenlage der Kurbelwelle öffnet. Eine weitere Mög
lichkeit besteht darin, die Ventile als Drehschieber
auszubilden, die auf einer gemeinsamen Welle sitzen
und von der Kurbelwelle angetrieben werden und so an
geordnet sind, daß jeweils der Kurbelraum, in welchem
der höchste Druck herrscht, mit der Ölwanne in Ver
bindung kommt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es
zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt einer V8-Brennkraftmaschine
entlang Linie 1-1 in Fig. 2, und
Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie 2-2 in Fig. 1.
Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Zylinder-Kurbelgehäuse
besteht aus einem Oberteil 1 und einem Unterteil 2, die
entlang einer Flanschfläche 3 miteinander verbunden sind
und zusammen die Lagerstellen 6 einer Kurbelwelle 4 bilden,
auf deren Kurbelzapfen 5 jeweils zwei Pleuel 7 und 8
für zwei Kolben 9 und 10 angeordnet sind, die jeweils
einem Zylinder einer Zylinderreihe A bzw. B zugeordnet
sind. Dies ist in Fig. 1 der Einfachheit halber nur
für den ersten Kurbelzapfen dargestellt.
Jedem Kurbelzapfen 5 und den auf diesem angeordneten
Pleuel 7, 8 ist ein eigener Kurbelraum 12 zugeordnet,
der von den anderen Kurbelräumen getrennt ist. Dabei
ist jeder Kurbelraum 12 durch die am Unterteil 2 ange
formten Seitenwände 13 und die am Oberteil 1 angeformten
Seitenwände 14 (welche die Lagerstellen 6 bilden) und
durch eine etwa halbovale Innenwand 15 begrenzt, die
nahe der in Fig. 1 gestrichelt eingezeichneten Pleuel
geige 16 verläuft.
An die Unterseite des Unterteils 2 ist eine Ölwanne 17
angeflanscht, in der in üblicher Weise eine nicht ge
zeigte Ölpumpe für die Versorgung der verschiedenen
Schmierstellen der Brennkraftmaschine angeordnet ist.
Die Innenwand 15 des Kurbelgehäuse-Unterteils 2 ist für
jeden Kurbelraum 12 mit einer im Ausführungsbeispiel
rechteckigen Öffnung 18 versehen, die durch ein Ventil 19
beherrscht ist, das als Platten- oder Zungenventil aus
gebildet ist und dessen Ventilzunge 20 selbstfedernd
in der die Öffnung 18 versperrenden Schließstellung
gehalten ist. Mit 21 ist ein Anschlag für die Ventil
zunge bezeichnet. Zwischen der Ölwanne 17 und dem Unter
teil 2 ist eine Dichtplatte 22 mit entsprechenden Öff
nungen vorgesehen.
Das sich in den einzelnen Kurbelräumen 12 ansammelnde Öl
aus den Lagern 6 wird dann in die Ölwanne 17 befördert,
wenn der durch die Kolbenbewegung erzeugte Druck in den
Kurbelräumen 12 die Schließkraft des betreffenden
Ventils 19 überwindet. Vorzugsweise ist das Ventil so
eingestellt, daß nur die positive Druckspitze pro Kurbel
wellenumdrehung das Ventil öffnet und das vorgelagerte
Öl und etwas Gas (Leckgas aus den Zylindern) in die Öl
wanne 17 entläßt.
Um zu erreichen, daß sich das Öl bevorzugt direkt vor
jedem Ventil 19 sammelt, kann an der in der Drehrichtung D
der Kurbelwelle 4 hinteren oder nacheilenden Kante
jeder Öffnung 18 eine hochstehende Rippe 24 vorge
sehen sein, die sich bis nahe an die Kontur 16 der
Pleuelgeige erstreckt (siehe Fig. 1).
Wie vorher erwähnt, verläuft die Innenwand 15 nahe der
Kontur 16 der Pleuelgeige, weist also einen halbovalen
Querschnitt auf. Das Unterteil 2 ist außerdem mit einer
Außenwand 25 versehen, die zusammen mit der Innen
wand 15 einen zur Ölwanne 17 hin offenen Entlüftungs
raum 26 begrenzt, der in üblicher Weise mit dem An
saugsystem der Brennkraftmaschine in Verbindung steht.
Durch die Trennung der Kurbelräume 12 voneinander wird
die sonst bei Reihen-Brennkraftmaschinen und insbe
sondere bei V8-Brennkraftmaschinen zu beobachtende
Luftmassenverschiebung im Kurbelgehäuse mit der daraus
resultierenden Leistungseinbuße und Ölverschäumung zu
verlässig vermieden. Gleichermaßen werden Ölpanschver
luste ausgeschlossen, da das sich in den einzelnen
Kurbelräumen 12 sammelnde Öl durch den sich in den
Kurbelräumen 12 aufbauenden Druck in die Ölwanne
gefördert wird, so daß vermieden ist, daß umlaufende
Triebwerksteile in Öl eintauchen.
Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel,
bei dem das Öffnen der Ventile 19 selbsttätig durch den
in den Kurbelräumen 12 aufgebauten Druck erfolgt, kann
auch eine Zwangsöffnung der Ventile vorgesehen werden,
indem beispielsweise eine der in jedem Kurbelraum 12
umlaufenden Kurbelwangen 27 mit einem Nocken oder einer
Nockenbahn versehen wird, die mit dem Ventilkörper des
Ventils 19 derart zusammenwirkt, daß das Ventil geöffnet
wird, wenn die Kurbelwange 27 in einer Stellung ist, in
welcher der Kurbelraum 12 unter Druck steht.
Ferner wäre es denkbar, daß anstelle der Platten- oder
Zungenventile 19 gemeinsam von der Kurbelwelle 4 an
getriebene Drehschieber vorgesehen sind, die so in
bezug auf die Phasenlage der Kurbelwelle angeordnet
sind, daß sie jeweils den Kurbelraum 12, in welchem
momentan der höchste Druck herrscht, mit der Ölwanne 17
in Verbindung bringen.
Claims (8)
1. Kurbelgehäuse für eine im Viertakt arbeitende Mehr
zylinder-Reihenbrennkraftmaschine, in dem eine Kurbel
welle (4) mit Pleuel (7, 8) tragenden Kurbelzapfen (5)
zwischen benachbarten Kurbelzapfen sowie an ihren
Enden gelagert ist und das ein Oberteil (1) und ein
Unterteil (2) aufweist, an welches eine Ölwanne (17)
angeflanscht ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Kurbelzapfen (5) und dem oder den auf diesem
angeordneten Pleuel (7, 8) ein eigener Kurbelraum (12)
zugeordnet ist, der von den anderen Kurbelräumen ge
trennt und mit der Ölwanne (17) durch ein sich
periodisch öffnendes Ventil (19) verbunden ist.
2. Kurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kurbelräume (12) von der Ölwanne (17) durch
eine Innenwand (15) getrennt sind, die einen Teil
des Kurbelgehäuse-Unterteils (2) bildet und für
jeden Kurbelraum eine diesen mit der Ölwanne (17)
verbindende Öffnung (18) aufweist, die durch ein
Ventil (19) verschlossen ist, das durch den im
Kurbelraum herrschenden Druck periodisch geöffnet
wird.
3. Kurbelgehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnung (18) einen rechteckigen Querschnitt
hat und als Ventil ein Zungenventil mit einer federn
den Ventilzunge (20) verwendet ist.
4. Kurbelgehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß an der in Drehrichtung (D) der Kurbelwelle (4)
hinteren Kante jeder Öffnung (18) eine hochstehende
Rippe (24) vorgesehen ist, die sich bis nahe an die
Kontur der Pleuelgeige erstreckt.
5. Kurbelgehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenwand (15) nahe der Kontur (16) der Pleuel
geige verläuft und daß das Unterteil (2) eine Außen
wand (25) aufweist, die zusammen mit der Innenwand
(15) einen zur Ölwanne (17) hin offenen Entlüftungs
raum (26) begrenzt.
6. Kurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kurbelräume (12) von der Ölwanne (17) durch
eine Innenwand (15) getrennt sind, die einen Teil
des Kurbelgehäuse-Unterteils (2) bildet und für
jeden Kurbelraum (12) eine diesen mit der Ölwanne (17)
verbindende Öffnung (18) aufweist, die von einem Ventil
beherrscht ist, das durch einen Nocken geöffnet wird,
der an einer in dem Kurbelraum (12) umlaufenden
Kurbelwange (27) angebracht ist.
7. Kurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kurbelräume (12) von der Ölwanne (17) durch
eine Innenwand (15) getrennt sind, die einen Teil
des Kurbelgehäuse-Unterteils (2) bildet und für
jeden Kurbelraum (12) eine diesen mit der Ölwanne (17)
verbindende Öffnung aufweist, die von einem mit der
Kurbelwelle (4) in Antriebsverbindung stehenden Dreh
schieber beherrscht ist.
8. Kurbelgehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die den einzelnen Kurbelräumen zugeordneten
Drehschieber so relativ zueinander angeordnet sind,
daß jeweils nur der Kurbelraum, in dem der höchste
Druck herrscht, mit der Ölwanne in Verbindung ge
bracht wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883805389 DE3805389C2 (de) | 1988-02-20 | 1988-02-20 | Kurbelgehäuse für eine Mehrzylinder-Reihenbrennkraftmaschine |
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Publications (2)
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DE3805389A1 true DE3805389A1 (de) | 1989-08-31 |
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Family
ID=6347846
Family Applications (1)
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DE19883805389 Expired - Lifetime DE3805389C2 (de) | 1988-02-20 | 1988-02-20 | Kurbelgehäuse für eine Mehrzylinder-Reihenbrennkraftmaschine |
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