DE4137534A1 - Motorblock einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Motorblock einer Brennkraftmaschine, der aus konstruktiven und Montagegründen aus mehreren Teilen, wie Zylinderblock, Zylinderkopf, Kurbelgehäuse und Kurbelwellen-Hauptlager, gebildet ist, die über verschraubte Fügestellen zur Einheit verbunden sind.

Es ist bekannt, daß die an den Fügestellen auftretenden kleinen Relativbewegungen durch Reibungsverluste eine beachtliche Dämpfung der vom Motorblock abgestrahlten Schalleistung bewirken. Es ist auch bekannt, daß die Dämpfung mit der Anzahl der Fügestellen zunimmt.

Aus der GB-PS 2 84 433 sowie aus der DE-OS 14 26 129 sind Brennkraftmaschinen bekannt, bei der eine Fügestelle zwischen Hauptlagerstuhl und Kurbelgehäuse vorgesehen ist. Durch diese Fügestellen tritt zwar eine gewisse Verminderung der abgestrahlten Schalleistung ein, das Ergebnis ist jedoch insgesamt unbefriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vom Motorblock abgestrahlte Schalleistung bei optimierter Struktursteifigkeit weiter herabzusetzen.

Die Erfindung besteht darin, daß außer den genannten verschraubten Fügestellen noch mindestens eine zusätzliche Fügestelle, z. B. die Fügestelle zwischen Zylinderblock und Kurbelgehäuse und/oder die Fügestellen zwischen den seitlichen Rippengittern und Zylinderblock, vorgesehen ist bzw. sind, die im wesentlichen nur zur Verminderung der abgestrahlten Schalleistung dient bzw. dienen. Der Grundgedanke besteht also darin, ohne konstruktive oder montagemäßige Notwendigkeit weitere Fügestellen zur Dämpfung der vom Motorblock abgestrahlten Schalleistung vorzusehen.

In Ausgestaltung der Erfindung kann der Hauptlagerstuhl in an sich bekannter Weise als separater Bauteil ausgeführt sein und mit dem bezüglich der Zylinderachse symmetrischen Mittelteil des Kurbelgehäuses über eine vorzugsweise zylindrische, mittels der Hauptlagerschrauben verschraubte Fügestelle verbunden sein. Die zylindrische Fügestelle erlaubt es mit einfachen fertigungstechnischen Mittelnd die Verteilung der Flächenpressung so zu optimieren, daß unter Berücksichtigung der Verformung unter Last an jeder Stelle des Fügespaltes die Relativbewegung nicht so groß wird, daß Verschleiß eintritt, aber groß genug ist, um die Dämpfung zu bewirken. Es ergibt sich damit auch der Vorteil, daß bei einem Kurbelgehäuse aus Aluminium der Hauptlagerstuhl und der Hauptlagerdeckel aus Grauguß hergestellt werden können, um das Lagerspiel im Betriebstemperaturbereich klein zu halten. Damit wird die Anregung von Körperschall durch den Zündschlag über die Kurbelwelle in das Kurbelgehäuse vermindert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann je in an sich bekannter Weise am Zylinderblock einerseits der Zylinderkopf mit den Zylinderkopfschrauben und andererseits der Kurbelgehäuse- Oberteil und der Kurbelgehäuse-Unterteil sowie der Hauptlagerdeckel mit den Hauptlagerschrauben befestigt sein, und daß je die Achsen der Zylinderkopfschrauben und der Hauplagerschrauben eine gemeinsame Mittellinie aufweisen. Damit ergibt sich der Vorteil, daß der Kraftfluß zufolge des Zünddrucks kein Moment ergibt, das die Struktur zum Schwingen anregen könnte.

Es ist ferner möglich, daß die seitlichen Rippengitter über Tellerfedern an den Motorblock angepreßt sind. Die auf das Rippengitter übertragene Kraft hängt bei der erfindungsgemäßen Ausbildung nicht mehr von dem Drehmoment ab, mit dem die Schrauben, die die Tellerfedern halten, im Motorblock eingedreht sind. Maßgeblich für die Antriebskraft ist nur mehr die Federkennlinie der Tellerfeder und die Differenz zwischen der Höhe der Tellerfeder im Ruhezustand und im Einbauzustand. Die Anpreßkraft kann daher genau dosiert und optimiert werden.

Eine besonders einfache Ausführungsvariante der Erfindung ist gegeben, wenn die Stiftschrauben, die im Motorblock verschraubt sind und die Rippengitter durchsetzen, und wenn die Tellerfedern sich ggf. unter Zwischenschaltung einer Scheibe an den Stiftschrauben abstützen.

Die Verwendung von gewöhnlichen Schrauben wird dadurch ermöglicht, daß sich die Tellerferdern an einer Schraube abstützen, die über eine Hülse gegenüber dem Motorblock verspannt ist.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit einem Motorblock gemäß der Erfindung im Schnitt zwischen den Zylindern senkrecht zur Kurbelwellenachse und

Fig. 2 in gleicher Schnittdarstellung und größerem Maßstab ein Detail einer Ausführungsvariante,

Fig. 3 ein Detail von Fig. 1 im Schnitt,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Detail von Fig. 3 und

Fig. 5 ein Detail einer Ausführungsvariante der Erfindung.

Gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

Die in Fig. 1 dargestellte Brennkraftmaschine, vorzugsweise mit einer Reihe angeordneten Zylindern, weist einen Motorblock auf, der generell mit 1 bezeichnet ist. Dieser Motorblock besteht im wesentlichen aus dem Zylinderblock 2, dem Kurbelgehäuse-Oberteil 3, dem Kurbelgehäuse-Unterteil 3′, dem Zylinderkopf 4, dem Kurbelwellenlagerstuhl 5 und dem Kurbelwellenlagerdeckel 6 sowie der Ölwanne 7. Die Zylinderachse ist mit 2′ bezeichnet. Am Zylinderblock 2 ist der, einen eingegossenen wärmeisolierten Abgaskrümmer 24 aufweisende, Zylinderkopf 4 mit Zylinderkopfschrauben 8 befestigt. Die dazu gehörende Fügestelle ist mit 23 bezeichnet.

Das Hauptlager der Kurbelwelle 9 besteht aus dem Hauptlagerstuhl 5 und dem Hauptlagerdeckel 6. Das Kurbelgehäuse- Oberteil 3 ist über seinen bezüglich der Zylinderachse 2′ symmetrischen Mittelabschnitt 3′′ zwischen Zylinderblock 2 und Hauptlagerstuhl 5 eingespannt. Dies geschieht mittels der Hauptlagerschrauben 10, welche auch den Hauptlagerdeckel 6 durchsetzen und somit auch Hauptlagerstuhl 5 und Hauptlagerdeckel 6 zusammenspannen, wobei die Positionierung dieser Teile durch den Paßstift 25 sowie den Paßabschnitt 27 der Hauptlagerschrauben 10 erfolgt. Die Achsen der Zylinderkopfschrauben 8 und der Hauptlagerschrauben 10 haben eine gemeinsame Mittellinie 22.

Die Fügestellen zwischen den einzelnen Teilen des Zylinderblocks sind mit stärkeren Linien hervorgehoben. Es sind dies die Fügestelle 11 zwischen dem Zylinderblock 2 und dem Mittelabschnitt 3′′ des Kurbelgehäuse-Oberteils 3 und die Fügestelle 12 zwischen dem Kurbelgehäuse-Unterteil 3′ und dem Kurbelgehäuse- Oberteil 3 sowie die Fügestelle 28 zwischen dem Kurbelgehäuse-Unterteil 3′ und der Ölwanne 7. Fügestellen dieser Art sind an sich bekannt. Erfindungsgemäß ist eine weitere Fügestelle 13 zwischen dem Hauptlagerstuhl 5 und dem Mittelabschnitt 3′′ des Kurbelgehäuse-Oberteils 3 vorgesehen, welche zylindrisch ausgeführt ist und mittels der Hauplagerschraube 10 verspannt ist. Die Fügestelle zwischen dem Hauptlagerstuhl 5 und dem Hauptlagerdeckel 6 ist mit 21 bezeichnet.

Zu beiden Seiten des Zylinderblocks 2 sind zur Versteifung Rippengitter 14 mittels Schrauben 14′ befestigt, deren Fügestellen 15 zusätzliche Körperschalldämpfung bringen und die aber zusätzliche Funktionen, wie z. B. Aggregatkonsolen, übernehmen können.

Das Kurbelgehäuse-Unterteil 3′ weist eine Verstärkung 18 auf, über welche sie am Kurbelgehäuse-Oberteil 3 durch übliche außenliegende Schrauben 16 und weitere soweit als möglich innenliegende Schrauben 17 befestigt ist. Für diese Schrauben 16 und 17 sind im Kurbelgehäuse-Unterteil 3′ Butzen 19 und 20 an Verstärkungen 18 des Unterteils 3′ vorgesehen. Mittels der außenliegenden Schrauben (16) ist die aus Blech gefertigte Ölwanne 7 am Kurbelgehäuse-Unterteil 3′ befestigt.

Die Ausführung nach Fig. 2 unterscheidet sich von jener nach Fig. 1 dadurch, daß die Fügestelle 13 nicht zylindrisch, sondern eben ausgebildet ist, wodurch die Fertigung erleichtert werden kann. Kurbelgehäuse-Oberteil 3, Kurbelgehäuse-Unterteil 3′, Hauptlagerstuhl 5 und Hauptlagerdeckel 6 sind zueinander durch die zwei Paßstifte 25 und 26 positioniert.

In der Fig. 3 ist die Befestigung des Rippengitters im Detail zu sehen. Die Stiftschraube 14′ ist im Motorblock 2 verschraubt und durch den Sitz der Schulter 14a auf der Oberfläche 2a des Motorblocks 2 verspannt. Die Mutter 14′′ hält eine Scheibe 15′′, auf der sich eine Tellerfeder 15′ abstützt, die das Rippengitter 14 gegen den Motorblock 2 drückt. Der Abstand d zwischen der Scheibe 15′′ und dem Rippengitter 14 bestimmt die Höhe der Tellerfeder 15′ im zusammengebauten Zustand. Daraus, sowie aus der Höhe der Tellerfeder 15′ im unbelasteten Zustand und der Federkennlinie, kann man in einfacher Weise die Kraft bestimmen, mit der das Rippengitter 14 auf den Motorblock 2 gedrückt wird.

Für die Ausführungsvariante in Fig. 5 ist eine Distanzhülse 14b vorgesehen, die von der Schraube 14′ durchsetzt wird. Ansonsten entspricht diese Ausführungsvariante der oben beschriebenen.

Claims (4)

1. Motorblock einer Brennkraftmaschine, der aus konstruktiven und Montagegründen aus mehreren Teilen, wie Zylinderblock, Zylinderkopf, Kurbelgehäuse und Kurbelwellen-Hauptlager, gebildet ist, die über verschraubte Fügestellen zur Einheit verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß außer den genannten verschraubten Fügestellen (12, 21, 23) noch mindestens eine zusätzliche Fügestelle, z. B. die Fügestelle (11) zwischen Zylinderblock (2) und Kurbelgehäuse (3) und/oder die Fügestellen (15) zwischen den seitlichen Rippengittern (14) und Zylinderblock (2), vorgesehen ist bzw. sind, die im wesentlichen nur durch Verminderung der abgestrahlten Schalleistung dient bzw. dienen.

2. Motorblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Rippengitter (14) über Tellerfedern (15′) an den Motorblock (2) angepreßt sind.

3. Motorblock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Stiftschrauben (14′) vorgsehen sind, die im Motorblock (2) verschraubt sind und die die Rippengitter (14) durchsetzen und daß sich die Tellerfedern (15′) ggf. unter Zwischenschaltung von Scheiben (15′′) an den Stiftschrauben (14′) abstützen.

4. Motorblock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Tellerfedern (15′) an Schrauben abstützen, die über eine Hülse gegenüber dem Motorblock (2) verspannt sind.