DE4027242A1 - CYLINDER BLOCK FOR MOTOR VEHICLE ENGINES - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Zylinderblock für Kraftfahrzeugmotoren mit jeweils lösbar daran angebrachten Kurbelwellenlagern und Ölwanne.The invention relates to a cylinder block for motor vehicle engines with detachable crankshaft bearings and Oil pan.
Herkömmliche gegossene Zylinderblöcke bilden, wie Fig. 1 veran schaulicht, eine integrale Baueinheit mit dem Kurbelgehäuse und den oberen Kurbelwellen-Lagerschalen. Die unteren Kurbelwellen-Lager schalen werden mittels Schrauben von unten angeflanscht. Den Abschluß des Kurbelgehäuses nach unten bildet die an das Kurbel gehäuse angeflanschte Ölwanne.As illustrated in FIG. 1, conventional cast cylinder blocks form an integral structural unit with the crankcase and the upper crankshaft bearing shells. The lower crankshaft bearings are flanged from below using screws. The bottom of the crankcase forms the oil pan flanged to the crankcase.
Schallmessungen haben ergeben, daß 20% der gesamten Schallab strahlung eines Fahrzeugmotors von den Längsseiten des Kurbel gehäuses und 10% von den der Ölwanne ausgehen. Dabei ist der Geräuschpegel an der Kurbelgehäuse-Längswand mit 90,5 dBA bei weitem am höchsten (VDI-Bericht Nr. 499, 1983, Seite 115).Sound measurements have shown that 20% of the total sound radiation from a vehicle engine from the long sides of the crank housing and 10% from that of the oil pan. Here is the Noise level on the crankcase longitudinal wall at 90.5 dBA by far the highest (VDI Report No. 499, 1983, page 115).
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Schallabstrah lung im Bereich der am höchsten belasteten Kurbelgehäusewände zu erniedrigen. Gleichzeitig soll das Gewicht der aus Zylinderblock und Kurbelgehäuse bestehenden Baueinheit verringert werden, um neuzeitlichen Anforderungen besser zu genügen.The invention is based on the object, the sound emission in the area of the most heavily loaded crankcase walls humiliate. At the same time, the weight of the cylinder block and crankcase existing assembly can be reduced to to better meet modern requirements.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß an dem Zylinderblock eine die Kurbelwellenlager aufnehmende, die Seitenwände des Kurbelgehäuses und die Ölwanne bildende Wanne aus schallgedämmtem Material lösbar befestigt ist. To solve this problem, the invention proposes that on the cylinder block one that receives the crankshaft bearings Sidewalls of the crankcase and the sump forming the oil pan is releasably attached from soundproofed material.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der oberhalb der bisherigen Teilungsebene gemäß Fig. 1 angeflanschten Wanne, die nun die Kurbelwellenlager seitlich umfaßt und damit die bisherigen Seitenwände des Kurbelgehäuses ersetzt, wird die gestellte Aufgabe gelöst. Aufgrund der Verwendung von schallgedämmtem Material für die Wanne kann die Schallabstrahlung von den Motor seiten her und gleichzeitig das Gesamtgewicht des Zylinderblocks mit Kurbelgehäuse und Ölwanne stark reduziert werden.The object is achieved by the inventive design of the trough flanged above the previous division level according to FIG. 1, which now encompasses the crankshaft bearings laterally and thus replaces the previous side walls of the crankcase. Due to the use of soundproof material for the pan, the sound radiation from the engine side and at the same time the total weight of the cylinder block with crankcase and oil pan can be greatly reduced.
Für die Ausführung der Wanne stehen verschiedene bevorzugte Alter nativen zur Verfügung. So kann die Wanne aus mit Schalldämmaterial belegtem Stahl, Nichteisenmaterial oder Kunststoff bestehen. Die Wanne kann aber auch aus einem mit Schalldämmaterial ausgefütterten zweischaligen Verbundmaterial bestehen. Dabei sollte der Werkstoff korrosionsfest sein und zweckmäßigerweise die notwendige Wärme beständigkeit haben.Various preferred ages are available for the design of the tub native available. So the tub can be made of soundproofing material coated steel, non-ferrous material or plastic. The But the tub can also be made from a lining lined with soundproofing material double-layer composite material. The material should be corrosion-resistant and expediently the necessary heat have consistency.
Der Zwischenraum in dem Verbundblech kann mit Schaumstoff oder Glasfasermatten gefüllt sein. Bei Verwendung von Schaumstoff kann der Hohlraum des Verbundmaterials ausgeschäumt werden.The space in the composite sheet can be with foam or Glass fiber mats must be filled. When using foam can the cavity of the composite material can be foamed.
Die zur Wanne geformten Bleche können gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung unter Zwischenlage des Schalldämmate rials lose ineinander gesteckt und mittels Schrauben am Zylinderblock lösbar befestigt sein.The sheets formed into the tub can be according to a preferred one Embodiment of the invention with the interposition of the sound insulation rials are loosely inserted into each other and attached to the Cylinder block be releasably attached.
Auch die Ausführung der Wanne vollständig aus Kunststoff oder in einer geeigneten Sandwich-Ausführung kommen in Betracht. Also the execution of the tub completely made of plastic or in a suitable sandwich version are possible.
Um möglichst viel Gewicht zu sparen und gute Schalldämmung zu gewährleisten, sollte die Teilungsebene zwischen Zylinderblock und Wanne möglichst nahe zur Kopffläche liegen, bevorzugt zwischen den Zylindern und der Achse der Kurbelwellenlager und insbesondere im Bereich der Zylinderunterkanten. Dann wird auch die Zugänglichkeit zu den Kurbelwellenlagern verbessert, was bei Montage und Repara turarbeiten von großem Vorteil ist.To save as much weight as possible and good sound insulation too ensure the division plane between the cylinder block and Tub as close as possible to the head surface, preferably between the Cylinders and the axis of the crankshaft bearings and especially in Area of the lower cylinder edges. Then there will be accessibility to the crankshaft bearings improved, what with assembly and repair work is a great advantage.
Zur Erhöhung der Stabilität der Wanne können Versteifungssicken in ihren Wänden vorgesehen sein.Stiffening beads can be used to increase the stability of the tub be provided on their walls.
Versteifend wirkt auch eine rahmenartige Verbindung der unteren Kurbelwellen-Lagerschalen, die gemäß einer bevorzugten Ausgestal tung der Erfindung durch Längsstege zwischen benachbarten Kurbel wellen-Lagerschalen geschaffen werden kann.A frame-like connection of the lower ones also has a stiffening effect Crankshaft bearing shells, which according to a preferred Ausgestal device of the invention by longitudinal webs between adjacent crank shaft bearings can be created.
Ebenso kann die untere Kurbelwellen-Lagerschale Mitbestandteil des Zylinderblocks sein, um bei dieser Ausführung die Belastung der Schraubverbindung für die Kurbelwellen-Lagerschale aufzuheben. Hierbei kann durch eine obere Lagerschale das Kurbelwellenlager abgedeckt werden, bei der die Schraubverbindung keiner hohen Belastung ausgesetzt ist.The lower crankshaft bearing shell can also be a component of the cylinder block in order to reduce the load the screw connection for the crankshaft bearing shell. The crankshaft bearing can be supported by an upper bearing shell are covered, in which the screw connection is not high Exposed to stress.
An den Kurbelwellenlagern oder an den diese miteinander verbinden den Längsstegen können ferner Seitenstege angeformt sein, welche Anschläge für die Innenwand der Wanne bilden und ein seitliches Verlagern der verhältnismäßig dünnwandigen Wanne verhindern. Als Zwischenlage zwischen den Seitenstegen und der Innenwand der Wanne können in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung schwingungs dämpfende Puffer angeordnet sein. Ebenso kann ein einziger Lager deckel mit dem jeweiligen Lagersteg am Zylinderblock verbunden sein. At the crankshaft bearings or at which they connect with each other the longitudinal webs can also be formed on side webs, which Make stops for the inner wall of the tub and a side Prevent relocation of the relatively thin-walled tub. As Liner between the side bars and the inner wall of the tub can vibrate in a preferred embodiment of the invention damping buffers may be arranged. Likewise, a single warehouse Lid connected to the respective bearing web on the cylinder block be.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zylinderblocks soll der Verbindungsabschnitt zwischen ihm und den Kurbelwellenlagern in Form einer doppelten Schottwand ausgebildet sein, wie sie in der DE-PS 39 17 492 beschrieben ist und der Gewichtseinsparung unter gleichzeitiger Stabilitätserhöhung dient. Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.According to an advantageous embodiment of the invention The connecting section between it and the cylinder block is said to Crankshaft bearings in the form of a double bulkhead be as described in DE-PS 39 17 492 and the Weight saving while increasing stability. The invention is explained in more detail with reference to the drawing.
Es zeigenShow it
Fig. 1 den teilweisen Querschnitt eines herkömmlichen Zylinder blocks mit Kurbelgehäuse und Ölwanne, Fig. 1 shows the partial cross section of a conventional cylinder block and crankcase with oil sump,
Fig. 2 den Querschnitt des Zylinderblocks mit Gehäuse und Wanne gemäß der Erfindung, Fig. 2 shows the cross-section of the cylinder block with housing and pan according to the invention,
Fig. 2a den Querschnitt des Zylinderblocks bei einer Variante zu Fig. 2, Fig. 2a shows the cross-section of the cylinder block in a variant to Fig. 2,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-B aus Fig. 2, Fig. 3 is a section along the line AB of Fig. 2,
Fig. 4 den Ausschnitt H aus Fig. 2, Fig. 4 shows the neck H of Fig. 2,
Fig. 5 den Schnitt C-D aus Fig. 2. Fig. 5 shows the section CD in Fig. 2.
In der Zeichnung sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen:In the drawing, the same parts have the same reference numerals Mistake:
1 Zylinderblock
2 Kurbelgehäuse
3 Seitenwand
4 Steg
5 obere Kurbelwellen-Lagerschale
6 untere Kurbelwellen-Lagerschale
7 Schraube
8 Ölwanne
9 Teilungsebene
10 Wanne
11 Unterkante
12 Zylinder
13 Ölablaßschraube
14 Schraube
15 Blech
16 Schalldämmmaterial
17 Längssteg
18 Seitensteg
19 Gummipuffer
20 Versteifungssicke
21 doppelte Schottwand
1 cylinder block
2 crankcase
3 side wall
4 bridge
5 upper crankshaft bearings
6 lower crankshaft bearings
7 screw
8 oil pan
9 division level
10 tub
11 bottom edge
12 cylinders
13 Oil drain plug
14 screw
15 sheet
16 soundproofing material
17 longitudinal web
18 side bridge
19 rubber buffers
20 stiffening bead
21 double bulkhead
An den Zylinderblock 1 herkömmlicher Bauart gemäß Fig. 1 ist das Kurbelgehäuse 2 mit den Seitenwänden 3 und Stegen 4 zur oberen Kurbelwellen-Lagerschale 5 einstückig angeformt. Zylinderblock 1 und Kurbelgehäuse 2 sowie obere Kurbelwellen-Lagerschalen werden in gegossener Ausführung hergestellt. Als Materialien werden in der Regel entweder Aluminiumlegierungen oder Gußeisen verwendet.At the cylinder block 1 of conventional design shown in FIG. 1 is the crankcase 2 with the side walls 3 and 4 bars to the upper crankshaft bearing shell formed in one piece. 5 Cylinder block 1 and crankcase 2 as well as upper crankshaft bearing shells are manufactured in a cast version. As a rule, either aluminum alloys or cast iron are used as materials.
An die oberen Kurbelwellen-Lagerschalen 5 werden die unteren Kurbelwellen-Lagerschalen 8 mittels Schrauben 7 angeflanscht. Den unteren Abschluß bildet die Ölwanne 8, die an das Kurbelgehäuse 2 etwa in Höhe der unteren Kurbelwellen-Lagerschalen angeflanscht ist, wie dies Fig. 1 sichtbar macht.The lower crankshaft bearing shells 8 are flanged to the upper crankshaft bearing shells 5 by means of screws 7 . The lower end forms the oil pan 8 , which is flanged to the crankcase 2 approximately at the level of the lower crankshaft bearing shells, as shown in FIG. 1.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführung gemäß Fig. 2 liegt die Teilungsebene 9 zwischen dem Zylinderblock 1 und der Wanne 10 höher als bei der herkömmlichen Bauart gemäß Fig. 1, nämlich etwa in Höhe der Unterkannte 11 der Zylinder 12. Damit ersetzt die Wanne 10 die Ölwanne und auch die seitlichen Längswände des Kurbelgehäuses bei der herkömmlichen Bauart gemäß Fig. 1. Die Wanne 10 bildet somit eine integrale Baueinheit, die an die Stelle des herkömmlichen Kurbelgehäuses und der Ölwanne tritt. Die oben offene topfförmige Wanne 10 umschließt die Kurbelwellenlager an beiden Längsseiten und unten. Am Boden der Wanne 10 ist wie bisher die Ölablaßschraube 13 vorgesehen. An ihren oberen Rändern wird die Wanne 10 mittels Schrauben 14 an den Zylinderblock 1 angeflanscht. Nach dem Abnehmen der Wanne 10 sind die Kurbelwelle und ihre Lager frei zugänglich. In the inventive embodiment according to Fig. 2, the dividing plane 9 1 is situated between the cylinder block 1 and the tub 10 is higher than in the conventional construction shown in FIG., Namely, approximately at the level of the lower edge 11 of the cylinder 12. The pan 10 thus replaces the oil pan and also the lateral longitudinal walls of the crankcase in the conventional design according to FIG. 1. The pan 10 thus forms an integral unit which takes the place of the conventional crankcase and the oil pan. The pot-shaped trough 10, which is open at the top, encloses the crankshaft bearings on both longitudinal sides and at the bottom. At the bottom of the tub 10 , the oil drain plug 13 is provided as before. The tub 10 is flanged to the cylinder block 1 by means of screws 14 at its upper edges. After removing the tub 10 , the crankshaft and its bearings are freely accessible.
Wie aus Fig. 2a hervorgeht, kann die untere Kurbelwellen-Lager schale 8 als Bestandteil des Zylinderblocks mit einbezogen werden. Hierdurch wird die Belastung der Schraubverbindung für die Kurbel wellen-Lagerschale aufgehoben. Dabei kann die obere Lagerschale 5 abgedeckt werden, bei der die Schraubverbindung keiner hohen Bela stung ausgesetzt ist.As is apparent from Fig. 2a, the lower crankshaft bearing shell 8 can be included as part of the cylinder block. This removes the load on the screw connection for the crankshaft bearing shell. The upper bearing shell 5 can be covered, in which the screw connection is not exposed to a high load.
In der aus Fig. 4 ersichtlichen Ausführung besteht die Wanne 10 aus einem verformten Verbundmaterial in Sandwichbauweise (15a und 15b), zwischen denen sich eine Lage eines geeigneten Schalldämmaterial 16, z. B. Schaumstoff, befindet.In the embodiment shown in Fig. 4, the tub 10 consists of a deformed composite material in sandwich construction ( 15 a and 15 b), between which there is a layer of a suitable soundproofing material 16 , for. B. foam.
Die Wanne kann auch ein- und mehrschalig ausgebildet sein, wobei sie einschalig mit entsprechendem Schalldämmaterial belegt ist.The tub can also be designed with one or more shells, whereby it is covered with the appropriate sound insulation material.
Die konkrete Materialstärke und die Art der Sandwich-Ausführung hängt ab von der gewünschten Stabilität der Wanne und der erwünschten Schalldämmung.The concrete material thickness and the type of sandwich design depends on the desired stability of the tub and the desired sound insulation.
Die beiden zur Wanne geformten Materialien 15a und 15b sollten in geeigneter Weise unter Zwischenlegen des Schalldämmaterials 18 in Form einer Matte lose ineinander gesteckt bzw. mittels geeigneter Verfahren fest miteinander und mit dem Zylinderblock 1 verbunden sein.The two materials 15 a and 15 b formed into the tub should be loosely inserted into one another in a suitable manner with the interposition of the soundproofing material 18 in the form of a mat, or should be firmly connected to one another and to the cylinder block 1 by means of suitable methods.
Um die Stabilität der Kurbelwellenlager zu erhöhen, können die unteren Kurbelwellen-Lagerschalen 6 durch Längsstege 17 unterein ander verbunden sein. An diesen oder alternativ an den Lagerschalen können, wie Fig. 5 verdeutlicht, Seitenstege 18 angeordnet sein, welche Anschläge für die Wand der Wanne 10 bilden, wobei zwischen die Endflächen der Seitenstege 18 und der Innenwand der Wanne 10 Gummipuffer 19 zur Schwingungsdämpfung angeordnet sein können.In order to increase the stability of the crankshaft bearings, the lower crankshaft bearing shells 6 can be connected to one another by longitudinal webs 17 . Can to this or alternatively, on the bearing shells, can be arranged 18, which stops form the wall of the tub 10, as Fig. 5 illustrates side webs, can be arranged between the end faces of the side webs 18 and the inner wall of the tub 10 rubber buffer 19 for vibration damping .
Fig. 5 verdeutlicht ferner die Möglichkeit der Anordnung von Versteifungssicken 20 im Verlaufe der Wand der Wanne 10. Fig. 5 shows further the possibility of the assembly of stiffening ridges 20 in the course of the wall of the well 10.
Die Verbindungsstege zwischen dem Zylinderblock 1 und den oberen Kurbelwellen-Lagerschalen 5 können in Form einer doppelten Schottwand 21 gemäß Fig. 3 ausgebildet sein, die gleichzeitig höhere Stabilität trotz Gewichtsverminderung gewährleistet.The connecting webs between the cylinder block 1 and the upper crankshaft bearing shells 5 can be designed in the form of a double bulkhead 21 according to FIG. 3, which at the same time ensures greater stability despite the reduction in weight.
Claims (17)
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