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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Motorblockstruktur für einen
Kolbenmotor und insbesondere eine Struktur für einen Zylinderblock eines
Mehrzylinder-Motorblocks, der mit einem Wassermantel an gegenüberliegenden
Seiten einer Reihe von Zylindern und Ölrückführmittel zum Rückführen eines Öls für Schmierung
von gleitenden Teilen und Mechanismen zu einem Ölquellenmittel versehen ist.
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Es
sind verschiedene Mehrzylinder-Kolbenmotoren bekannt. Ein solcher
Motor benötigt
Schmierung zwecks Minderung von Verschleiß und Reibungsverlusten der
gleitenden Teile des Motors, Verbesserung der Kühlleistung der gleitenden Teile
und Verteilung von Aufpralldruck auf die gleitenden Teile. Insbesondere
wird ein Motoröl
in einer Ölwanne
von einer Ölpumpe
hochgesaugt und von einem Ölfilter gefiltert,
wird zu einer Hauptölleitung
in einem Zylinderblock verteilt. Das Motoröl wird als Schmieröl zu gleitenden
Teilen wie einer Kurbelwelle und Kolben sowie Mechanismen, die gleitende
Teile aufweisen, beispielsweise ein an einem Zylinderkopf angebauter Ventiltriebmechanismus,
zum Kühlen
und Schmieren der gleitenden Teile verteilt. Das Schmieröl sickert aus
den gleitenden Teilen heraus und tropft und kehrt dann in die Ölwanne zurück. Das
zu der Kurbelwelle und den Kolben verteilte Schmieröl entweicht
aus den gleitenden Teilen der Kurbelwelle und den Kolben und sickert
aus den gleitenden Teilen und tropft direkt zu der Ölwanne.
Das zum Beispiel zu dem Ventiltriebmechanismus verteilte Schmieröl entweicht
aber von gleitenden Teilen wie Nockenwellen und Stößeln und
tropft auf ein mittleres Deck des Zylinderkopfs. Dann strömt das Schmieröl auf dem
mittleren Deck des Zylinderkopfs und kehrt durch Ölrückführkanäle, die
sich sowohl im Zylinderkopf als auch im Zylinderblock erstrecken,
zur Ölwanne
zurück.
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Bei
einem Frontmotor-Vorderradantriebsystem, das bei Kompaktwägen gang
und gäbe
ist, ist es üblich,
einen Antriebsstrang von einem Motor zu einem Differential als ein
Ganzes quer in einem Motorraum einzubauen. Andererseits gibt es
Autos, die Hinterradantrieb einsetzen, was Fahrern ein zufrieden
stellendes Lenkgefühl
verleiht. Ein solcher Wagen mit Hinterradantrieb hat einen in Längsrichtung in
einem Motorraum eingebauten Motor. Im Hinblick auf diese Umstände ist
es bevorzugt, dass Motoren bei beiden Arten von Autos mit nur kleinen
oder geringfügigen Änderungen
des Aufbaus eingebaut werden.
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Während ein
quer liegender Motor, der quer im Motorraum eingebaut wird, aber
im Allgemeinen eine Kurbelwelle in eine horizontalen Querrichtung anordnet,
ordnet ein längs
liegender Motor, der in dem Motorraum in Längsrichtung eingebaut ist,
eine Kurbelwelle in den meisten Fällen hinten etwas nach unten
geneigt an, da sie mit einem Getriebe hinter dem Motor einhergeht.
D.h. es besteht ein Neigungsunterschied zwischen dem quer liegenden
Motor und dem längs
liegenden Motor. Demgemäß wird aufgrund
der Positionsdifferenz ein nachteiliger Einfluss auf ein Strömen eines
Schmieröls
in den Ölrückführkanälen ausgeübt. Wenn
zum Beispiel ein Motor quer im Motorraum eingebaut ist, kann man
daran denken, mehrere Ölrückführkanäle bei geeigneten
Abständen entlang
einer geraden Reihe von Zylindern anzuordnen, um ein Schmieröl von dem
Zylinderkopf ringsherum tropfen zu lassen, ohne dass es im Zylinderkopf
zurückbleibt,
und es zu der Ölwanne
zurückzuführen. Wenn
aber dieser Motor in Längsrichtung
im Motorraum eingebaut ist, neigt das Schmieröl dazu, nahe dem hinteren Ende
des Motors zu bleiben. Das Stagnieren eines Schmierölstroms,
das aufgrund eines Verweilens des Schmieröls eintritt, ist aufgrund eines
Reißens
von Ölfilmen
möglicherweise
eine der Ursachen für
ein Festfressen der gleitenden Teile.
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Diesbezüglich kann
man erwägen,
den Zylinderkopf und/oder den Zylinderblock mit zusätzlichen Ölrückführkanälen an deren
hinteren Endteilen zu versehen. Es ist aber sehr schwierig, dass
der Zylinderblock Ölrückführkanäle mit den
erwünschten
Größen und
Formen an dem hinteren Endteil aufweist. Denn im Hinblick auf das
Versehen eines ganzen Antriebsstrangs mit ausreichender Steifigkeit üben die zusätzlichen Ölrückführkanäle eine
starre Beschränkung
auf eine Struktur des hinteren Endteils des Zylinderblocks aus,
in dem sich eine Kopplungsaufnahme befindet, an der ein Getriebe
angeschlossen ist.
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Ferner
weist mancher Motorblock einen mit einem Wassermantel versehenen
Zylinderblock auf, der eine gerade Reihe von Zylindern eines Zylinderreihenmotors
umgibt. Bei diesem Zylinderblock umfasst der Wassermantel, wie zum
Beispiel in der japanischen ungeprüften Patentschrift Nr. 10-141154
offenbart, zwei Teile eines Wassermantels, einen einlassseitigen
Wassermantel und einen auslassseitigen Wassermantel, die an gegenüberliegenden
Seiten der geraden Reihe von Zylindern jeweils angeordnet sind,
die an vorderen und hinteren Enden derselben durch vordere bzw.
hintere Verbindungskanäle
miteinander verbunden sind. Kühlmittel
wird durch einen der Verbindungskanäle in den Wassermantel eingeleitet.
Eine Wasserpumpe, die das Kühlmittel zuführt, ist
an einer der gegenüberliegenden
Seitenwände
des Zylinderblocks nahe dem Vorderende des Zylinderblocks angeordnet
und wird von einer Kurbelwelle des Motors durch einen Keilriemen
angetrieben.
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Im
Allgemeinen wird in dem Motorblock Kühlmittel von der Wasserpumpe
abgelassen und tritt durch das Vorderende eines der beiden Teile
des Wassermantels in den Wassermantel ein. Es ist nicht immer einfach,
einen Kühlmittelstrom
in zwei Teile für den
einlassseitigen Wassermantel und den auslassseitigen Wassermantel
geeignet aufzuteilen. Diesbezüglich
weist der vorbekannte Zylinderblock einen separat von dem vorderen
Verbindungskanal des Wassermantels in einer vorderen Endwand des
Zylinderblocks ausgebildeten Wasserführungskanal auf. Gemäß dem vorbekannten
Zylinderblock wird Kühlmittel
durch den Wasserführungskanal
zu einer vorderen Stelle des Zylinderblocks geleitet und dann sowohl
in den einlassseitigen Wassermantel als auch in den auslassseitigen
Wassermantel eingeleitet. Dieser separate Wasserführungskanal
verleiht dem Zylinderblock eine große Gesamtlänge. Trotz des Vorsehens einer
zuverlässigen
Verteilung von Kühlmittel
in den einlassseitigen Wassermantel und den auslassseitigen Wassermantel
ist ferner die Verteilung von Kühlmittel
zu dem Wassermantel schwierig gleichmäßig auszulegen und folglich
kommt es möglicherweise
zu einer Zunahme mechanischen Verlusts beim Antreiben der Wasserpumpe,
da der vorbekannte Zylinderblock ein scharfes Wenden des Kühlmittelstroms
nach einem Verweilen an einem Ende des Wasserführungskanals bewirkt.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Motorblockstruktur
für einen
Kolbenmotor an die Hand zu geben, wobei ein Zylinderblock an einem
hinteren Endteil mit Ölrückführkanälen versehen
ist, die eine zuverlässige Ölrückführleistung
aufweisen.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Motorblockstruktur
für einen Kolbenmotor
an die Hand zu geben, der einen Zylinderblock aufweist, der mit
einem eine Reihe von Zylindern umgebenden Wassermantel versehen
ist, der eine verkürzte
Gesamtlänge
hat.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Motorblockstruktur
für einen Kolbenmotor
an die Hand zu geben, der einen Zylinderblock aufweist, der mit
einem eine Reihe von Zylindern umgebenden Wassermantel versehen
ist, der eine verbesserte Leistung bei Einbringen und Verteilen
von Kühlmittel
in einem Wassermantel an gegenüberliegenden
Seiten der Reihe von Zylindern bietet.
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Die
obigen Aufgaben werden durch eine Motorblockstruktur nach Anspruch
1 mit einem Zylinderblock, der mit mehreren entlang der geraden
Reihe von Zylindern in jeder von gegenüberliegenden Seitenwänden eines
Zylinderblocks ausgebildeten Ölrückführkanälen versehen
ist. Jeder der Ölrückführkanäle erstreckt
sich in etwa gerade von der Ober- zur Unterseite des Zylinderblocks
zwischen jedem benachbarten Zylinder, so dass er ein Schmieröl zuverlässig zurückleitet,
was die grundlegende Leistung des Ölrückführkanals ist. Zusätzlich zu
den Ölrückführkanälen ist
der Zylinderblock mit einem Hilfsölrückführkanal versehen, der sich
von der hinteren Oberseite des Zylinderblocks zur Mitte des Ölrückführkanals
erstreckt, mit einer Wirkung der Verhinderung des Verweilens des
Schmieröls
in dem Ölrückführkanal.
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Die
Motorblockstruktur mit einem Zylinderblock, der mit einer geraden
Reihe von Zylindern versehen ist, die mit einer an einer hinteren
Endwand des Zylinderblocks angeordneten Kopplungsaufnahme in Längsrichtung
ausgebildet ist, an welcher ein Getriebe angebracht ist, Ölzufuhrmittel
zum Zuführen eines
Motoröls
zu gleitenden Teilen, die an dem Motorblock angebaut sind, von einem Ölquellenmittel als Schmieröl; und Ölrückführmittel
zum Rückführen des
Motoröls
zu dem Ölquellenmittel
von den gleitenden Teilen, wobei das Ölrückführmittel umfasst: mehrere,
entlang der geraden Reihe von Zylindern ausgebildete Ölrückführkanäle in jeder
von gegenüberliegenden
Seitenwänden
des Zylinderblocks, wobei jeder derselben sich gerade von der Ober-
zur Unterseite des Zylinderblocks zwischen jedem der benachbarten
Zylinder erstreckt, und einen Zweigölrückführkanal, der von einem der Ölrückführkanäle abzweigt,
der am nächsten
zur hinteren Endwand des Zylinderblocks ist (ein hinterster Ölrückführkanal) und
sich schräg
nach oben hin zur hinteren Endwand des Zylinderblocks erstreckt
und in die Oberseite des Zylinderblocks mündet. Die Endmündung des
Zweigölrückführkanals
befindet sich näher
zur hinteren Endwand des Zylinderblocks als die Endmündung des
in die obere Fläche
des Zylinderblocks mündenden
hintersten Ölrückführkanals.
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Der Ölrückführkanal,
der sich in etwa gerade von der Ober- zur Unterseite des Zylinderblocks
zwischen jedem benachbarten Zylinder erstreckt, lässt das
Schmieröl,
das aus den gleitenden Teilen sickert, gleichmäßig durch den Ölrückführkanal
strömen
und in eine Ölwanne
tropfen. Dies bietet dem Motorblock zuverlässige Ölrückführleistung. Während daneben einerseits
die Anordnung der Ölrückführkanäle, bei der
eine wechselseitige Beeinhinderung durch die Position des Ölrückführkanals
und die der Zylinder verhindert wird, dem Ölrückführkanal zuverlässig eine
ausreichend große
Querschnittfläche
bietet, ermöglicht
die Anordnung der Ölrückführkanäle eine kompakte
Auslegung des Zylinderblocks. Ferner lässt die Anordnung der Ölrückführkanäle das Schmieröl an einer
Stelle zwischen den benachbarten Zylindern in die Ölwanne tropfen,
so dass Gegengewichte einer Kurbelwelle nur eine kleine Menge des
Motoröls
in der Ölwanne
verspritzen.
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Der
von den hintersten Ölrückführkanälen abzweigende
Zweigölrückführkanal,
der am nächsten
zur hinteren Endwand des Zylinderblocks ist und sich schräg nach oben
hin zur hinteren Endwand des Zylinderblocks erstreckt, verhindert
ein Verweilen des Schmieröls
am hinteren Teil des Zylinderkopfs, wenn der Motor selbst bei längsgerichtetem
Einbau in einem Motorraum geneigt ist, wobei das hintere Ende in
vertikaler Position niedriger als das vordere Ende angeordnet ist.
Es besteht keine Stellungsbeeinträchtigung zwischen dem Zweigölrückführkanal und
der Kopplungsaufnahme für
das Getriebe, auch wenn der Zweigölrückführkanal ein stromaufwärtiges Ende
aufweist, das in die obere Oberfläche des Zylinderblocks in großer Nähe der Endwand
des Zylinderblocks mündet,
da er sich mit dem Ölrückführkanal an
einer Position relativ vor dem stromaufwärtigen Ende vereint.
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Der
Zylinderkopf kann weiterhin eine Aussparung zum Aufnehmen eines
Ritzels eines Startermotors darin umfassen, die so ausgeführt ist,
dass sie sich von mindestens von einer der gegenüberliegenden Seitenwände des
Zylinderblocks unter dem Zweigölrückführkanal
und zur hinteren Endwand des Zylinderblocks reichend öffnet. Diese
Aussparung wird effektiv zum Ermöglichen
eines einfachen Anbaus eines Getriebes an dem Zylinderblock genutzt. Auch
wenn in dem Fall, da ein Zylinderkopf mit der von einer Seitenwand
zur Hinterwand des Zylinderblocks reichenden Aussparung ausgebildet
ist, es aufgrund von Stellungsbeeinträchtigung durch die Kopplungsaufnahme
des Zylinderkopfs, an der ein Getriebe angebracht wird, in der Praxis
schwierig ist, einen solchen Zweigölrückführkanal so zu bilden, dass
er sich vertikal entlang des hinteren Endes des Zylinderkopfs erstreckt,
unterliegt der erfindungsgemäße Motorblock,
der den Zweigölrückführkanal
aufweist, dessen stromaufwärtiges
Ende in die obere Fläche
des Zylinderblocks in großer
Nähe zur
Endwand des Zylinderblocks mündet
und sich mit der Mitte des Ölrückführkanals
vereint, keiner Stellungsbeeinträchtigung
zwischen dem Zweigölrückführkanal
und der Kopplungsaufnahme.
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Der
Zylinderblock ist weiterhin mit einem teilweise in einer der gegenüberliegenden
Seiten der geraden Reihe von Zylindern und teilweise in einer anderen
Seite der geraden Reihe von Zylindern ausgebildeten Wassermantel
versehen. Der Zweigölrückführkanal
ist so gelegt, dass er von dem Ölrückführkanal
nahe unter einer Unterseite des Wassermantels abzweigt. Nach dieser
Anordnung ist der Zweigölrückführkanal
so ausgestaltet, dass er den Wassermantel in einer vertikalen Richtung
gesehen zwischen dem hintersten Ölrückführkanal
und dem hinteren Ende des Zylinderblocks schräg kreuzt. Diese Struktur verleiht
dem Zylinder vermehrte Steifigkeit, das zu einer verbesserten Kopplungsfestigkeit zwischen
dem Zylinderblock und einem Getriebe sowie zu einer Minderung von
Wandvibration und Geräuschbildung
des Motors führt.
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Der
Zylinderblock kann weiterhin ein Thermostatgehäuse als integralen Teil einer
der gegenüberliegenden
Seitenwände
des Zylinderkopfs zum Aufnehmen eines Thermostats darin umfassen.
Das Thermostatgehäuse
ist solcher Art, dass es außen von
der Seitenwand an einer Stelle nahe einer vorderen Endwand des Zylinderblocks
und dem Wassermantel entsprechend herausragt. Der Zylinderblock erfährt an einer
einem Brennraum des Zylinders entsprechenden Stelle die größte Anregungskraft,
d.h. an einer Stelle der Seitenwand, an der der Wassermantel ausgebildet
ist. Demgemäß wird der
erfindungsgemäße Zylinderblock,
der einstückig
mit dem Thermostatgehäuse
als fester Teil der Seitenwand des Zylinderkopfs ausgebildet ist,
mit verbesserter Steifigkeit versehen. Dies macht es möglich, den
Zylinderblock mit einer von dem Thermostatgehäuse zu dem hintersten Ölrückführkanal
reichenden Versteifungsrippe zu versehen, um eine Gesamtsteifigkeit des
Zylinderblocks mit einer Wirkung der Minderung von Wandvibrationen
zu erhöhen.
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Der
Zylinderblock kann weiterhin eine äußere Erhebung, die an jeder
der gegenüberliegenden Seitenwänden ausgebildet
ist, und eine mittlere äußere Erhebung,
die als Wandverstärkungsteile
an jeder der gegenüberliegenden
Seitenwände
ausgebildet sind, umfassen. Die äußere Erhebung
ist solcher Art, dass sie sich neben jedem der vordersten und hintersten Ölrückführkanäle befindet,
und die mittlere äußere Anhebung
ist solcher Art, dass sie durchgehend zu den beiden äußeren Erhebungen
führt.
Die äußere Erhebung
neben dem vordersten Ölrückführkanal
ist ein durchgehender Teil des Thermostatgehäuses und die mittlere äußere Erhebung
ist mit einer Kammer zum Aufnehmen eines Ölabscheiders darin ausgebildet.
Der Zylinderblock an einem oberen Teil der Seitenwand, der eine
Anregungskraft am stärkten
erfährt,
ist dank der integrierten Struktur der äußeren Erhebungen und des Thermostatgehäuses sowie
dank der Position des Zweigölrückführkanals
mit einer ausreichend verbesserten Steifigkeit versehen. Dies verhindert
Wandvibrationen der Seitenwand des Zylinderblocks bzw. mindert sie
signifikant, und dadurch erzeugen der Motor 1 und seine
zugehörigen Einrichtungen
nur verminderte Vibrationen und Geräuschbildung. Die mittlere äußere Erhebung
ist mit einer Ölabscheiderkammer
darin ausgebildet. Die Anordnung dieser strukturellen Teile des
Zylinderblocks, einschließlich
des Thermostatgehäuses,
der Ölrückführkanäle und der Ölabscheiderkammer,
verwirklicht eine verstärkte Seitenwand
des Zylinderblocks, was dazu beiträgt, den Zylinderblock mit verbesserter
Steifigkeit, weniger Gewicht und mit Kompaktheit vorzusehen.
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Der
Zylinderblock, der einen solchen Wassermantel aufweist, der sich
teilweise an einer Seite der geraden Reihe von Zylindern und teilweise
an der anderen Seite der geraden Reihe von Zylindern erstreckt,
kann weiterhin umfassen: einen Wasserführungskanal, durch den Kühlmittel
in den Wassermantel an einer Position neben einem äußersten
oder vordersten der Zylinder eingeleitet wird, sowie in dem Wasserführungskanal
nahe einer Grenzfläche
zwischen dem Wassermantel und dem Wasserführungskanal angeordnetes Leitmittel
zum Leiten des in den Wassermantel eingebrachten Kühlmittels
mit einer Wirkung des Bewirkens des gleichmäßigen Strömens von Kühlmittel in den Wassermantel.
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Im
Einzelnen umfasst das Leitmittel eine im Allgemeinen dreieckige
Säule,
die sich entlang einer in etwa vollen Tiefe des Wassermantels erstreckt
und mit einem Schraubenloch ausgebildet ist, in dem eine Kopfschraube
befestigt ist, um einen Zylinderkopf an dem Zylinderblock darin
zu montieren. Die dreieckige Säule
ist solcher Art, dass zuerst eine der drei Seitenwände der
dreieckigen Säule,
die zu einer Außenwand
des vordersten Zylinders benachbart ist, in etwa senkrecht zu einer
Linie ist, die die vertikalen Mittelachsen des vordersten Zylinders
und des Schraublochs durchläuft,
wobei eine Kantenlinie zwischen der zweiten und dritten Seitenwand
der dreieckigen Säule
in der Grenzfläche
liegt, die zweite Seitenwand dazu dient, einen Kühlmittelstrom teilweise zu
dem Wassermantel an einer der gegenüberliegenden Seiten der geraden
Reihe von Zylindern zu leiten, und die dritte Seitenwand den Kühlmittelstrom teilweise
zu dem Wassermantel an einer anderen Seite der gegenüberliegenden
Seiten der geraden Reihe von Zylindern zusammenwirkend mit der Vorderendwand
des Zylinderblocks leitet.
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Die
dreieckige Säule
teilt einen in den Wassermantel durch den Wasserführungskanal
eingeleiteten Kühlmittelstrom
an gegenüberliegenden
Seiten der Kantenlinie der dreieckigen Säule in zwei Teile. Dann leitet
die zweite Seitenwand einen Kühlmittelstrom
in den Wassermantel an einer Seite der geraden Reihe von Zylindern
und die dritte Seitenwand leitet einen anderen Kühlmittelstrom zu dem Wassermantel
an einer anderen Seite der geraden Reihe von Zylindern zusammenwirkend
mit der Vorderendwand des Zylinderblocks. Dadurch wird zwar der Kühlmittelstrom
gleichmäßig in den
Wassermantel eingeleitet, doch wird der Kühlmittelstrom in geeigneter
Weise an gegenüberliegenden
Seiten der geraden Reihe von Zylindern verteilt. Wenn ferner zum Beispiel
der Motorblock wie üblich
mit einer Wasserpumpe an einer von gegenüberliegenden Wänden des
Zylinderblocks versehen ist, überschneiden
sich nach der relativen Position zwischen der Kantenlinie der dreieckigen
Säule als
Leitmittel und dem Wasserführungskanal
die dreieckige Säule
und der Wasserführungskanal
in ihrer Position. Diese Anordnung ermöglicht es dem Zylinderblock,
vergleichsweise kürzer
als bei einer Anordnung zu sein, bei der sich die dreieckige Säule und
der Wasserführungskanal
nicht in ihrer Position überschneiden.
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Die
dreieckige Säule
weist die erste Wand in etwa parallel zur Außenwand des vordersten Zylinders
auf. Das Kühlmittel
fließt
ungehindert zwischen der dreieckigen Säule und der Außenwand
des vordersten Zylinders, was zu zufrieden stellender Kühlleistung
führt.
Die dreieckige Säule
ist solcher Art, dass der Querschnitt eine verhältnismäßig lange Strecke in radialer
Richtung des vordersten Zylinders aufweist, um eine ausreichend
hohe Biegesteifigkeit zu haben.
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Der
Wasserführungskanal
kann in einer der gegenüberliegenden
Seitenwände
des Zylinderblocks ausgebildet sein, an der ein Ansaugkrümmer angebaut
ist, so dass der Wassermantel mit einer Breite vorgesehen ist, die
zwischen der dritten Wand der dreieckigen Säule und der Vorderendwand des Zylinderblocks
größer als
zwischen der zweiten Seitenwand der dreieckigen Säule und
der einlassseitigen Wand des Zylinderblocks ist. Diese Auslegung des
Wassermantels bietet dem Wassermantel an der Auslassseite, an der
der Zylinderblock einer verhältnismäßig hohen
Temperatur ausgesetzt ist, eine größere Menge an Kühlmittel
als an der Auslassseite. Dadurch wird der Zylinderblock durch das
durch den Wassermantel fließende
Kühlmittel
vollständig
gekühlt.
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Wenn
der Zylinderblock aus Aluminiumlegierung besteht, wird die dreieckige
Säule bevorzugt
mit einem Schraubloch mit einer Tiefe ausgebildet, die größer als
die Tiefe des Wassermantels ist, und der Wasserführungskanal hat ein stromaufwärtiges Ende in
Verbindung mit einer in dem Zylinderblock ausgebildeten Pumpenkammer,
die darin eine Wasserpumpe aufnimmt, sowie ein stromabwärtiges Ende,
das zum Wassermantel mündet.
Weiterhin weist der Wasserführungskanal
ein stromabwärtiges
Ende auf, das dünn über der
vollen Tiefe des Wassermantels mündet,
und hat bevorzugt einen in der Fläche vom stromaufwärtigen Ende
zum stromabwärtigen
Ende zunehmenden Querschnitt. Der Wasserführungskanal mit einem zunehmenden
Querschnitt lässt
Kühlmittel
gleichmäßig durch
diesen fließen.
Ferner vermeidet der Wasserführungskanal
mit dem dünnen stromabwärtigen Ende,
das dünn
ist und über
der vollen Tiefe des Wassermantels mündet, eine wesentliche Zunahme
der Gesamtlänge
des Zylinderblocks, auch wenn die Endöffnung so groß wie möglich gemacht
wird.
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Der
Zylinderblock kann ein Wasserpumpengehäuse aufweisen, in dem die Pumpenkammer
als eine äußere Erhebung
eines Vorderteils der einen Seitenwand des Zylinderblocks ausgebildet
ist, die der Position des Wassermantels entspricht. Das Thermostatgehäuse, das
als äußere Erhebung
der einen Seitenwand des Zylinderblocks ausgebildet ist, befindet
sich daneben hinter dem Wasserpumpengehäuse. Die Anordnung, bei der
die Wasserpumpe sich an dem vorderen Teil der Seitenwand des Zylinderblocks
befindet, erlaubt es, die Wasserpumpe durch eine Kurbelwelle anzutreiben,
zum Beispiel durch einen Keilriemen. Ferner macht die Anordnung,
bei der das Wasserpumpengehäuse
an der Seitenwand des Zylinderblocks ausgebildet ist, die der Position
des Wassermantels entspricht und benachbart hinter dem Thermostatgehäuse angeordnet ist,
die Streckenlänge
des Kühlmittels
vom Thermostat durch die Pumpenkammer zum Wassermantel relativ kurz.
Dies erlaubt eine verbesserte Leistung beim Einleiten von Kühlmittel
in den Wassermantel. Die Anordnung dagegen, bei der das Wasserpumpengehäuse und
das Thermostatgehäuse
an der Seitenwand des Zylinderblocks nahe dem Wasserführungskanal
ausgebildet sind, übt
eine Einschränkung
bei der Anordnung des Wasserführungskanals aus,
da der Wasserführungskanal
so angeordnet ist, dass es frei von wechselseitiger Behinderung
durch die Position dieser Gehäuse
ist. Trotz der Einschränkung
garantiert die den vorstehend beschriebenen Zylinderblock umfassende
Motorblockstruktur die Leistung des Einleitens und Verteilens von
Kühlmittel in
den Wassermantel.
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Die
obigen und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung
gehen aus der folgenden eingehenden Beschreibung bei Lesen unter Bezug
auf die Begleitzeichnungen klar hervor. Hierbei zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines einen Motorblock umfassenden Motors
gemäß einer bevorzugten
erfindungsgemäßen Ausführung von
einer hinteren Einlassseite aus gesehen;
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2 eine
Seitenansicht des Motors von einer Einlassseite aus gesehen;
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3 eine
perspektivische Ansicht des Motors von einer vorderen Auslassseite
aus gesehen;
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4 eine
Seitenansicht eines Zylinderblocks von einer Einlassseite aus gesehen;
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5 eine
Seitenansicht des Zylinderblocks von einer Auslassseite aus gesehen;
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6 eine
Vorderendansicht des Zylinderblocks;
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7 eine
Hinterendansicht des Zylinderblocks;
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8 eine
Draufsicht auf den Zylinderblock;
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9 eine
Bodenansicht des Zylinderblocks;
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10 eine
Querschnittansicht entlang der Linie X-X von 4 oder 8;
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11 eine
Querschnittansicht entlang der Linie XI-XI von 4 oder 8;
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12 eine
Querschnittansicht entlang der Linie XII-XII von 4 oder 8;
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13 eine
Querschnittansicht entlang der Linie XIII-XIII von 4;
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14 eine
schematische Ansicht, die als Diagramm eine Stützstruktur zum Lagern eines
Wassermantel-Kernblocks in einer Zylinderblock-Gussform zeigt;
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15(A) eine vergrößerte schematische Ansicht,
die eine Stützstruktur
zum Lagern eines zweiten Vorsprungs des Wassermantel-Kernblocks zeigt;
und
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15(B) eine Querschnittansicht entlang der Linie
XV(B)-XV(B) von 15(A).
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In
der folgenden Beschreibung bedeutet und bezeichnet der Begriff „hinteres
Ende" ein Ende eines Motorblocks
oder eines Zylinderblocks in einer Richtung der Kurbelwellenachse,
durch welche Motordrehmoment zu einem Getriebe ausgegeben wird, und
der Begriff „vorderes
Ende" bedeutet und
bezeichnet ein Ende des Motorblocks oder Zylinderblocks gegenüber dem
hinteren Ende in Richtung der Kurbelwellenachse. Ferner bedeutet
und bezeichnet der Begriff „Vorderseite" oder „Einlassseite" eine Seite eines
Motorblocks oder eines Zylinderblocks, an der sich ein Ansaugkrümmer befindet,
und der Begriff „Hinterseite" oder „Auslassseite" bedeutet und bezeichnet
eine Seite des Motorblocks oder Zylinderblocks gegenüber der
Vorderseite oder der Einlassseite.
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Unter
Bezug nun im Detail auf die Zeichnungen und insbesondere auf die 1 und 2,
die einen Motor 1 gemäß einer
bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführung zeigen,
ist der Motor 1 ein Vierzylinder-Reihenmotor, der eine
gerade Reihe von vier Zylindern s1–s4 (siehe 8)
in einer Richtung parallel zu einer Kurbelwelle 2 aufweist
und in einem (nicht dargestellten) Motorraum so angeordnet ist, dass
die Kurbelwelle 2 sich quer in dem Motorraum erstreckt.
Der Motor 1 weist einen Motorblock auf, der einen aus Aluminiumlegierung
bestehenden Zylinderblock 3 und einen aus Aluminiumlegierung
bestehend Zylinderkopf 4 umfasst. Der Zylinderkopf 4 ist zusammen
an dem Zylinderblock 3 angebracht. Der Motor 1 weist
eine an der Oberseite des Zylinderkopfs 4 angebrachte Zylinderkopfabdeckung 5 sowie eine
an der Unterseite des Zylinderblocks 3 angebrachte Ölwanne 6 auf.
Der Motor 1 ist mit einem Ansaugkrümmer 7 versehen, der
entlang einer der gegenüberliegenden
Seiten oder der Einlassseite des Motorblocks angeordnet ist. Der
Ansaugkrümmer 7 verteilt
darin eingeleitete Ansaugluft in Brennräume der jeweiligen Zylinder
s1–s4.
Es gibt verschiedene zusätzliche
Einrichtungen, beispielsweise eine Servolenkungspumpe 9,
eine Wasserpumpe 10 und einen Klimaanlagenverdichter 11,
die an der vorderen Einlassseite des Motorblocks angeordnet sind.
Diese Pumpen und Verdichter 9, 10 und 11 werden
von einem Keilriemen 8 angetrieben. Ferner gibt es weitere ergänzende Einrichtungen,
beispielsweise einen Startermotor 12 und einen Ölfilter 13,
die an einer hinteren Einlassseite des Motorblocks angeordnet sind.
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Ein
Thermostatgehäuse 15 ist
hinter der Wasserpumpe 10 angeordnet und an dem Motorblock
an der Einlassseite angebracht. Dieses Thermostatgehäuse 15 ist
von einer als integraler Teil eines Wasserzufuhrrohrs 16 ausgebildeten
Abdeckung verschlossen. Ein (nicht dargestellter) biegsamer Wasserschlauch
ist zwischen dem Wasserzufuhrrohr 16 und einem (nicht dargestellten)
Kühler
angeschlossen. In einen Wassermantel w (siehe 8 und 13),
der in dem Zylinderblock 3 ausgebildet ist, wird von dem
Kühler
durch den Wasserschlauch und das Wasserzufuhrrohr 16 Kühlmittel
eingeleitet. Eine Ablassstruktur 17 mit einem Ablassrohr 17a ist an
der hinteren Einlassseite des Motorblocks angebracht. Ein (nicht
dargestellter) biegsamer Wasserschlauch ist zwischen dem Ablassrohr 17a und
dem Kühler
angeschlossen. Aus dem Wassermantel w kommendes Kühlmittel
wird durch das Ablassrohr 17a abgelassen und durch den
Wasserschlauch in den Kühler
zurückgeleitet.
Das Bezugszeichen 18 bezeichnet eine Füllanzeige zum Prüfen eines Ölstands
in der Ölwanne 6.
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Der
Ansaugkrümmer 7 umfasst
mehrere Teile, die an einander angeschweißt oder anderweitig an einander
befestigt sind. Jeder Teil ist bevorzugt durch Spritzgießen aus
einem Material geformt, das vorrangig Polyamidharze umfasst. Im
Einzelnen umfasst der Ansaugkrümmer 7 vier
Zweigrohre 20, die gleichmäßig mit leichten Biegungen
sind. Jedes Zweigrohr 20 ist an einem stromabwärtigen Ende
mit einem (nicht dargestellten) Flansch ausgebildet, durch den das
Zweigrohr 20 an der Vorderwand 4a des Zylinderkopfs 4 angeschraubt
oder anderweitig daran befestigt ist. Das jeweilige Zweigrohr 20 ist
an stromaufwärtigen
Enden mit einem gemeinsamen Einlassrohr 22 vereint, das
sich gerade nach oben links erstreckt. Zwischen den Zweigrohren 20 und
dem gemeinsamen Einlassrohr 22 befindet sich ein Wasserschloss 21.
Das gemeinsame Einlassrohr 22 ist in der Reihenfolge von
dem stromaufwärtigen
Ende mit einem Drosselventil 23 und einem Leerlaufregelventil 24 (ISC)
versehen. Das Drosselventil 23 regelt die Menge an Frischluft,
die durch einen (nicht dargestellten) Luftfilter eingeleitet wird.
Das ISC-Ventil 24,
das ein Magnetventil umfasst, regelt die Frischluftmenge, die am
Drosselventil 23 vorbeiströmt. Das gemeinsame Einlassrohr
an einer Seite gegenüber
der Seite, an der das ISC-Ventil 24 angebracht ist, 22 ist
durch einen (nicht dargestellten) Träger an einer Vorderwand 4a des
Zylinderkopfs 4 angebracht. Diese Tragstruktur befestigt
das Drosselventil 23 und das ISC-Ventil 24 in
zuverlässiger
Weise.
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In
großer
Nähe zu
den oberen Teilen der Zweigrohre 20 wird ein Kraftstoffverteilungsrohr 26 (siehe 1)
so vorgesehen, dass es sich parallel zur Kurbelwelle 2 des
Motors 1 und senkrecht zu den Zweigrohren 20 erstreckt.
Das Kraftstoffverteilungsrohr 26 ist am hinteren Ende mit
einem (nicht dargestellten) Kraftstoffschlauch verbunden. Den (nicht dargestellten)
Einspritzventilen für
die jeweiligen Zylinder s1–s4
wird durch das Kraftstoffverteilungsrohr 26 Kraftstoff
zugeteilt. Das Verteilungsrohr 26 ist mit einem Drucksensor 27,
der zum Detektieren eines Kraftstoffdrucks in dem Kraftstoffverteilungsrohr 26 dient,
sowie einem Entlastungsventil 28 versehen, das zum Entlasten
und zum Rückführen von
Kraftstoff in einen (nicht dargestellten) Kraftstofftank bei einem
Druck dient, der höher
als ein spezifischer Wert ist. Wie in 1 ersichtlich,
ist der Motor 1 mit einem Winkelsensor 44, der
zum Detektieren eines Drehwinkels eines Einlassnockens eines Ventiltriebmechanismus
dient, und mit einer Antriebsplatte 45, die fest zwischen
der Kurbelwelle 2 und einem Drehmomentwandler eines (nicht
dargestellten) Automatikgetriebes angebracht ist, versehen, um Drehmoment
von dem Motor 1 zu dem Automatikgetriebe zu übertragen.
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Unter
Bezug auf 3 ist der Motor 1 mit
einem Abgaskrümmer 30 versehen,
der entlang einer anderen Seite oder Auslassseite des Motorblocks angeordnet
ist. Der Abgaskrümmer 30 umfasst
vier Zweigrohre 31 von untereinander gleicher Länge sowie
eine Verbindungsflanschplatte 32, die an stromaufwärtigen Enden
der jeweiligen Zweigrohre 31 angeschweißt oder anderweitig befestigt
ist. Die Zweigrohre 31 sind an ihren stromabwärtigen Enden
mit einem Verbindungsrohr 33 verbunden. Das Zweigrohr 31 besteht
aus einem gebogenen dünnwandigen runden
Edelstahlrohr. Die Verbindungsflanschplatte 32 wird durch
Pressformen hergestellt.
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Der
Zylinderkopf 4 ist mit einer Verbindungsaufnahme 34 ausgebildet,
die sich entlang der Hinterwand 4b von dem Vorderende zum
Hinterende des Zylinderkopfs 4 erstreckt. Auslasskanäle 35,
die mit den Brennräumen
der Zylinder s1–s4
jeweils in Verbindung stehen, sind in einer geraden Linie angeordnet
und münden
in die Verbindungsaufnahme 34. Der Zylinderkopf 4 an
der Hinterwand 4b ist mit einem in der Verbindungsaufnahme 34 offenen
ausgesparten Kanal 36 ausgebildet. Der ausgesparte Kanal 36 ist in
großer
Nähe zu
dem Auslasskanal 35 für
den vierten Zylinder s4 angeordnet, der dem Vorderende des Motorblocks
am nächsten
ist. Der Zylinderkopf 4 an der hinteren Endwand 4c ist
mit einem Abgasrückführungskanal 37 (AGR)
ausgebildet. Dieser AGR-Kanal 37 mündet am stromaufwärts befindlichen
Ende nahe dem Hinterende der Hinterwand 4b des Zylinderkopfs 4 und
steht mit dem ausgesparten Kanal 36 in Verbindung. D.h.
der ausgesparte Kanal 36 mündet in die Oberfläche der
Verbindungsaufnahme 34 an der Hinterwand 4b des
Zylinderkopfs 4 und verbindet den AGR-Kanal 37 und
den Auslasskanal 35 für
den vierten Zylinder s4, so dass das Abgas von dem Auslasskanal 35 für den vierten
Zylinder s4 teilweise in den Ansaugkrümmer 7 rückgeführt werden kann.
Die Verbindungsflanschplatte 32 liegt an der Verbindungsaufnahme 34 durch
eine Dichtung 38 an und ist mittels Bolzen 39 an
der Verbindungsaufnahme 34 befestigt, so dass der Abgaskrümmer 30 und der
Zylinderkopf 4 miteinander verbunden werden. Die Verbindungsflanschplatte 32 ist
mit einer Verlängerung 32a an
dem Hinterende ausgebildet so dass sie das offene Ende des AGR-Kanals 37 und
den ausgesparten Kanal 36 bedeckt. Diese Konfiguration bildet
zwischen dem Auslasskanal 35 für den vierten Zylinder s4 und
dem AGR-Kanal 37 eine Abgaszuführkammer. Der Abgaskrümmer 30 ist
durch das Verbindungsrohr 33 mit einem gemeinsamen (nicht dargestellten)
Abgasrohr verbunden. Dieses Abgasrohr umfasst ein sich zu einem
Katalysator unter dem Boden des Fahrzeugs erstreckendes Metallrohr.
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Der
Zylinderkopf 4 an der hinteren Endwand 4c ist
mit einem Abgasrückführungsventil 41 (AGR) versehen,
das zum Steuern der Abgasmenge dient, die durch den AGR-Kanal 37 in
den Ansaugkrümmer 7 eingelassen
wird. Dieses AGR-Ventil 41, das von einer Ausführung mit
einem Ventilkörper
ist, der durch einen Schrittmotor betätigt wird, um die Menge der
Abgasrückführung zu
steuern, ist so angeordnet, dass es sich neben der Ablassstruktur 17 an
der hinteren Endwand des Zylinderkopfs 4 befindet und von dem
mit dem Ablassrohr 17a verbundenen biegsamen Wasserschlauch
umgeben ist. Es gibt Zündspulen 43,
die den Zündkerzen 42 in
den jeweiligen Zylindern s1–s4
hohe Spannungen liefern. Diese kombinierte Anordnung dieser AGR-Ventile 41 und
der Zündspulen 43 nahe
der Ablassstruktur 17 verhindert ein Überhitzen der AGR-Ventile 41 und
der Zündspulen 43.
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Die 4 bis 9 zeigen
den Zylinderblock 3, wobei alle ergänzenden Einrichtungen wie Ansaugkrümmer 7 und
Wasserpumpe 7 entfernt sind. Wie in 4 ersichtlich
ist, die den Zylinderblock 3 von der Einlassseite des Motors 1 aus
gesehen zeigt, weist der Zylinderblock 3 ein Wasserpumpengehäuse 47 zum
Aufnehmen einer Wasserpumpe 10 auf, das nahe dem oberen
rechten Teil des Zylinderblocks 3 ausgebildet ist, so dass
es seitlich von einer einlassseitigen Wand 3a des Zylinderblocks 3 ragt.
Das Wasserpumpengehäuse 47 nimmt
die Wasserpumpe 10 darin auf. Der Zylinderblock 3 weist weiterhin
ein Sensorgehäuse 15 auf,
das an der Rückseite
des Wasserpumpengehäuses 47 ausgebildet
ist. Das Sensorgehäuse 15 nimmt
darin einen (nicht dargestellten) Thermostat auf. Diese seitlich abstehenden
Gehäuse 47 und 15 sind
einer Position entsprechend angeordnet, bei der der Wassermantel w
wie später
beschrieben ausgebildet ist. Der Zylinderblock 3 ist mit
Verbindungsvorsprüngen 48 ausgebildet,
die sich von der einlassseitigen Wand 3a entlang der unteren
Kante des Zylinderblocks 3 unter den Gehäusen 47 und 15 erstrecken.
Der Zylinderblock 3 weist eine Verbindungsaufnahme 49 auf,
die nahe dem unteren linken Teil des Zylinderblocks 3 ausgebildet
ist, so dass sie seitlich von der einlassseitigen Wand 3a des
Zylinderblocks 3 ragt. Der Ölfilter 13 ist an
der Verbindungsaufnahme 49 angebaut. Der Zylinderblock 3 ist
weiterhin mit Verbindungsvorsprüngen 50 ausgebildet,
die sich von der einlassseitigen Wand 3a über der
Verbindungsaufnahme 49 und einer Aussparung 51 erstrecken,
um sich von der einlassseitigen Wand 3a zur hinteren Endwand 3d reichend
zu öffnen.
Der Startermotor 12 ist an den Verbindungsvorsprüngen 50 angebaut.
Die Aussparung 51 nimmt ein (nicht dargestelltes) Ritzel
des Startermotors 12 auf. Wie in 4 und auch
in 5 ersichtlich ist, die den Zylinderblock 3 von
der Auslassseite des Motors 1 gesehen zeigen, ist der Zylinderblock 3 mit
Versteifungsrippen 52 ausgebildet, die an der einlassseitigen
Wand 3a bzw. der auslassseitigen Wand 3b ausgebildet
sind, um die einlassseitige Wand 3a bzw. die auslassseitige
Wand 3b zu versteifen. Wie ferner in 5 ersichtlich
ist, ist der Zylinderblock 3 mit einer Heizelementbohrung 53 ausgebildet,
die in der auslassseitigen Wand 3b ausgebildet und von
einem Stopfen 53a verschlossen ist. Die Heizelementbohrung 53 dient
zum Einbauen eines Heizelements in den Wassermantel 2.
Dieses Heizelement wird genutzt, wenn der Motor in kalten Gebieten
genutzt wird.
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Wie
in 6 gezeigt ist der Zylinderblock 3 an
der vorderen Endwand 3c mit Positionierungsrippen 54 ausgebildet.
Die Positionierungsrippen 54 erstrecken sich von der Ober-
zur Unterseite des Zylinderblocks 3 jeweils entlang gegenüberliegender
Seiten des Zylinderblocks 3. An den Positionierungsrippen 54 ist
eine (nicht dargestellte) Endabdeckung angebracht. Diese Verbindungsstruktur
sieht einen Raum für
einen Steuerriemen des Ventiltriebmechanismus zwischen dem Zylinderkopf 3 und
der Endabdeckung vor. Eine der Positionierungsrippen 54, nämlich die
Positionierungsrippe 54 neben der einlassseitigen Wand 3a des
Zylinderblocks 3, ist mit einer kreisförmigen Öffnung an einem oberen Teil
ausgebildet. Diese kreisförmige Öffnung steht
mit einer Pumpenkammer 55 des Wasserpumpengehäuses 47 in
Verbindung, in dem die Wasserpumpe 10 aufgenommen ist.
Ferner ist die Positionierungsrippe 54 neben der einlassseitigen
Wand 3a des Zylinderblocks 3 an einem unteren
Teil mit einer Quadrantenöffnung 57 als
Pumpengehäuse
ausgebildet. Diese Quadrantenöffnung 57 ist
an einer der gegenüberliegenden
Seiten der Positionierungsrippe 54 fern von der einlassseitigen
Wand 3a des Zylinderblocks 3 positioniert und
nimmt darin eine Ölpumpe 56 auf.
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Der
Zylinderblock 3 ist von einer Ausführung mit tiefer Schürze, die
eine als Verlängerung
jeder von Einlassseitenwand 3a und Auslassseitenwand 3b ausgebildete
und sich unter eine Drehachse X der Kurbelwelle 2 erstreckende
Schürze
aufweist. Diese Schürzen
bilden ein Kurbelgehäuse 58 dazwischen an
der Unterseite des Zylinderblocks 3, in dem die Kurbelwelle 2 aufgenommen
ist. Es gibt fünf
Hauptlager 59 (siehe 9) als feste
Teile des Zylinderblocks 3, die in einer axialen Richtung
der Kurbelwelle 2 angeordnet sind, so dass sie die Kurbelwelle 2 in dem
Kurbelgehäuse 58 zur
Drehung lagern. Jedes der Hauptlager 59 ist mit einem Lagerdeckel 60 versehen.
Fünf Lagerdeckel 60 sind
mit einem Lagerschaft 61 als Ganzes verbunden und durch
Befestigen des Lagerschafts 61 an den Hauptlagern 59 mit Bolzen 62 an
den Hauptlagern 59 befestigt.
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Wie
in 7 gezeigt ist der Zylinderblock 3 an
dem hinteren Ende mit einem im Allgemeinen kreisförmigen Flansch
als Kopplungsaufnahme 63 ausgebildet, an der das Automatikgetriebe
montiert wird. Dieser Befestigungsflansch besteht aus zwei gepaarten
Flanschhälften.
Eine der gepaarten Flanschhälften
ist als Teil der hinteren Endwand 3d des Zylinderblocks 3 ausgebildet,
die im Allgemeinen eine kreisförmig-gebogene Konfiguration
hat. Wenngleich in 7 nicht gezeigt ist eine andere
gepaarte Flanschhälfte
als Teil der Ölwanne 6 ausgebildet,
die an der Unterseite des Zylinderblocks 3 angebracht ist.
Wie im Einzelnen in den 8 und 9 gezeigt wird,
weitet sich jede von einlassseitiger Wand 3a und auslassseitiger
Wand 3b des Zylinderblocks 3 hin zum Hinterende,
um dem Zylinderblock 3 eine im Allgemeinen kegelförmige Konfiguration
zu verleihen. Die hintere Endwand 3d des Zylinderblocks 3 ist mit
einer gepaarten Befestigungshälfte 63a mit
einer im Allgemeinen kreisförmig-gebogenen
Konfiguration ausgebildet. Die Ölwanne 6 ist
am hinteren Ende als andere gepaarte Flanschhälfte in einer kreisförmig-gebogenen
Konfiguration ausgebildet. Wenn die Ölwanne 6 an dem Zylinderblock 3 angebracht
wird, wird der im Allgemeinen kreisförmige Flansch 63 durch
die beiden gepaarten Flanschhälften
an dem hinteren Ende des Zylinderblocks 3 vervollständigt. Das
Automatikgetriebe wird durch Verschrauben eines im Allgemeinen kreisförmigen Flansches
eines Automatikgetriebegehäuses
an dem im Allgemeinen kreisförmigen
Flansch des Zylinderblocks 3 an dem Zylinderblock 3 angebracht.
In diesem Fall ist der im Allgemeinen kreisförmige Flansch 63 des
Zylinderblocks 3 von solcher Art, dass sich die Oberseite
desselben unter dem oberen Deck 3e des Zylinderblocks 3 befindet,
um die Oberseite des Automatikgetriebegehäuses unter dem oberen Deck 3e des
Zylinderblocks 3 anzuordnen.
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Der
Zylinderblock 3 ist an der hinteren Endwand 3d mit
einer Nut entlang der Aussparung 51 zum Aufnehmen des Ritzels
des Startermotors 12 ausgebildet. Wie in 2 gezeigt
erlaubt es die Konfiguration der Aussparung 51, die sich
mindestens von der einlassseitigen Wand 3a zur hinteren
Endwand 3d reichend öffnet,
wie vorstehend beschrieben wurde, eine Befestigungsschraube 65 an
der Antriebsplatte 45 zu befestigen, wodurch praktisch
eine Position der Antriebsplatte 45 in der Aussparung gehalten
wird. Dies führt
zu einfacher Arbeit bei der Verbindung des Automatikgetriebes mit
dem Motor 1. Wie in den 8 und 9 ersichtlich
ist, die die Oberseite des Zylinderblocks 3 bzw. die Unterseite des
Zylinderblocks 3 zeigen, ist der Zylinderblock 3 mit
vier Bohrungen für
die Zylinder s1–s4
ausgebildet, die in einer gerade Reihe angeordnet sind. Ein Futterring 66 aus
Gusseisen ist in jedem der Zylinder s1–s4 eingepresst (siehe 9).
Der Zylinderblock 3 ist an dem oberen Deck 3e mit
zehn Kopfschraubenbohrungen 67 ausgebildet, in denen Kopfschrauben befestigt
sind, um den Zylinderkopf 4 an dem Zylinderblock 3 zu
montieren. Vier Kopfschraubenbohrungen 67 sind von oben
aus gesehen um jeden der Zylinder s1–s4 bei regelmäßigen Winkelabständen angeordnet.
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Die 10 bis 13 sind
Querschnittansichten, die den Aufbau des in dem Zylinderblock 3 ausgebildeten
Wassermantels w zeigen. Wie dargestellt ist der Wassermantel w so
vorgesehen, dass er die gerade Reihe von vier Zylindern s1–s4 umgibt.
Im Einzelnen ist der Wassermantel so ausgebildet, dass er sich von
dem Vorderende zum Hinterende des Zylinderblocks 3 erstreckt
und entlang der Zylinder s1–s4
an jeder der gegenüberliegenden
Seiten der geraden Reihe von Zylindern s1–s4 windet. Ein Teil des Wassermantels
w, der nahe der einlassseitigen Wand 4a ist (der nachstehend
als ein einlassseitiger Wassermantel wi bezeichnet wird), und ein
Teil des Wassermantels w, der nahe der auslassseitigen Wand 3b ist
(der nachstehend als ein auslassseitiger Wassermantel we bezeichnet
wird), stehen an den rechten und hinteren Enden des Zylinderblocks 3 miteinander
in Verbindung. Der Zylinderblock 3 ist an dem oberen Deck 3e mit
Wasserzufuhranschlüssen 70 bei
Abständen
entlang des Wassermantels w ausgebildet, wie insbesondere in den 8 und 12 ersichtlich
ist. Diese Wasserzufuhranschlüsse 70 unterscheiden
sich in der Form und dringen in das obere Deck 3e zu dem
Wassermantel w vor. Kühlmittel strömt in einen
Wassermantel des Zylinderkopfs 4 von dem Wassermantel w
durch die Wasserzufuhranschlüsse 70.
Der Wassermantel w reicht nahezu auf die halbe Länge der Zylinderbohrung hinunter, wie
in 12 gezeigt wird. Jede der Kopfschraubenbohrungen 67 weist
eine Tiefe auf, die größer als
die des Wassermantels w ist, wie in den 10 und 11 gezeigt
wird. Da der aus Aluminiumlegierung bestehende Zylinderblock 3 einem
aus Gusseisen bestehenden Zylinderblock an Wärmefreisetzungsleistung überlegen
ist, wird das Innere des Brennraums in jedem der Zylinder s1–s4 zu kalt,
wenn der aus Aluminiumlegierung bestehende Zylinderblock 3 mit
einem so ausgebildeten Wassermantel versehen ist, dass er übermäßig tief
ist. Dies wird von einer Steigerung des thermischen Wirkungsgrads
des Motors 1 begleitet. Aus diesem Grund ist der Wassermantel
w so ausgebildet, dass er eine geringere Tiefe als die Kopfschraubenbohrungen 67 aufweist.
Wenn dagegen unter Berücksichtigung
einer vergleichsweise geringen Tiefe des Wassermantels w eine Streckenlänge eines
Wasserführungskanals
vor dem Wassermantel w so kurz wie möglich gemacht wird, ist es
in der Praxis wesentlich, das Wasserpumpengehäuse 47 und das Thermostatgehäuse 15 in
großer
Nähe zu
dem oberen Deck 3e des Zylinderblocks 3 wie Motor 1 dieser
Ausführung
anzuordnen. Im Hinblick auf die Wasserpumpe 10, die von
dem Keilriemen 8 angetrieben wird, befindet sich das Wasserpumpengehäuse 47 nahe
an der vorderen Endwand 3c des Zylinderblocks 3.
Wie in den 6, 8 und 13 ersichtlich
ist, ist in dem Zylinderblock 3 an der vorderen Endwand 3c ein
Wasserführungskanal 71 ausgebildet,
so dass er die Pumpenkammer 55 in dem Wasserpumpengehäuse 47 umgibt.
Von einem Kühler
geliefertes und von der Wasserpumpe 10 ausgestoßenes Kühlmittel
strömt
durch den Wasserführungskanal 71 und
dringt an der Verbindung zwischen dem einlassseitigen und dem auslassseitigen Wassermantel
wi und we in großer
Nähe zur
vorderen Endwand 3c des Zylinderblocks 3 in den
Wassermantel w ein. Dieser Wasserführungskanal 71 umfasst
einen stromaufwärts
befindlichen Teil, der die Pumpenkammer 55 umgibt (siehe 6),
um mit der Pumpenkammer 55 in Verbindung zu stehen, und weist
einen Querschnitt auf, der allmählich
von dem stromaufwärtigen
Ende zu dem stromabwärtigen Ende
an Fläche
zunimmt. Der Wasserführungskanal 71 weist
eine stromabwärts
befindliche Endöffnung 71a auf
(siehe 4), die eine dünne
rechteckige Form hat, die sich in eine Tiefenrichtung des Wassermantels
w erstreckt. Der Wasserführungskanal 71 mündet mit
anderen Worten an dem stromabwärts befindlichen
Ende in den Wassermantel w zwischen der Ober- und Unterseite des
Wassermantels w. Diese Konfiguration des Wasserführungskanals 71 lässt das
Kühlmittel
gleichmäßig in den
Wasserführungskanal 71 strömen und
zufrieden stellend in den Wassermantel w eindringen. Ferner verhindert
die Auslegung der Öffnung 71a am
stromabwärts
befindlichen Ende, bei der die Öffnung
zwischen der Ober- und der Unterseite des Wassermantels w dünn und länglich ist,
dass die Länge
des Zylinderblocks größer wird,
während
sie die Öffnung
vom Querschnitt so groß wie
möglich
macht.
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Die
Pumpenkammer 55 des Wasserpumpengehäuses 47 ist so ausgelegt,
dass sie sich ins Innere des Thermostatgehäuses 15 erstreckt
und mit einer Thermostatkammer 72 des Thermostatgehäuses 15 in
Verbindung steht, in der ein (nicht dargestellter) Thermostat aufgenommen
ist. Wenn ein Flügelrad
der Wasserpumpe 10 dreht, wird Kühlmittel von dem Kühler durch
die Thermostatkammer 72 in die Pumpenkammer 55 gesaugt
und dann radial aus der Pumpenkammer 55 abgelassen. Danach
durchströmt
das Kühlmittel
den Wasserführungskanal 71 und
dringt an der Verbindungsstelle des vorderen Endes zwischen dem
einlassseitigen und dem auslassseitigen Wassermantel wi und we in
den Wassermantel w ein. Wie in 13 gezeigt,
ist der Zylinderblock 3 mit einer dreieckigen Säule 73 versehen,
die in großer
Nähe zu
der Öffnung 71a am
stromabwärts
befindlichen Ende angeordnet ist und eine vertikale Länge in etwa
gleich der Tiefe des Wassermantels w hat oder sich entlang der vollen
Tiefe des Wassermantels w erstreckt. Diese Leitsäule 73 dient einerseits
als Zylinderkopf-Einbauvorsprung,
in die eine der Kopfschrauben befestigt wird, um den Zylinderkopf 4 an
dem Zylinderblock 3 zu montieren, und anderseits als Wasserstromleitmittel
zum Unterteilen eines Kühlmittelstroms,
der einen die stromabwärts
befindliche Endöffnung 71a des
Wasserführungskanals 71 erreichenden
Kühlmittelstrom
in zwei Ströme
unterteilt, wovon einer in den einlassseitigen Wassermantel wi eindringt
und der andere in den auslassseitigen Wassermantel we eindringt.
Die Leitsäule 73 weist
drei Seitenwände
auf, nämlich
die erste, zweite und dritte Seitenwand 73a, 73b und 73c und
ist mit einer mittleren Schraubenbohrung 67 versehen, die eine
der zehn Kopfschraubenbohrungen 67 ist. Die Leitsäule 73 ist
so ausgelegt, dass die erste Seitenwand 71a, die sich neben
dem ersten oder vordersten Zylinder s1 befindet, nahezu senkrecht
zu einer geraden Linie L ist, die sowohl durch die vertikale Mittelachse
z des ersten Zylinders s1 als auch durch die vertikale Mittelachse
der mittleren Schraubenbohrung 67 verläuft. Die Seitenwand 73a der
Leitsäule 73 ist
mit anderen Worten nahezu parallel zu der Außenwand des ersten Zylinders
s1, so dass ein gleichmäßiger Strom
von Kühlmittel
zwischen der Leitsäule 73 und
dem ersten Zylinder s1 erzeugt wird. Dadurch kühlt das Kühlmittel den ersten Zylinder
s1 erfolgreich gleichmäßig. Ferner
ist die dreieckige Säule 73 von
solcher Art, dass der Querschnitt in einer radialen Richtung des
ersten Zylinders s1 eine verhältnismäßig lange
Strecke aufweist, um eine ausreichend hohe Biegefestigkeit zu haben.
Die Leitsäule 73 ist
so angeordnet, dass sie die Kantenlinie 73d des Leitsäule 73 zwischen
der zweiten und dritten Seitenwand 73b und 73c platziert,
die die gerade Linie L in überlagernder
Position mit einer Ebene schneidet, in der in einer Richtung des
Kühlmittelstroms
in dem Wasserführungskanal 71 gesehen
(durch Pfeile gezeigt) die stromabwärtige Endöffnung 71a des Wasserführungskanals 71 mündet. Dank
der so angeordneten und ausgelegten Leitsäule 73 wird das Kühlmittel
durch eine der gegenüberliegenden
Seitenwände 73b und 73c bezüglich der
Kantenlinie 73d, nämlich
die Seitenwand 73b in dieser Ausführung, teils zum einlassseitigen
Wassermantel wi und durch die andere der gegenüberliegenden Seitenwände 73b und 73c bezüglich der
Kantenlinie 73d, nämlich die
Seitenwand 73c, teils zu dem auslassseitigen Wassermantel
we geleitet. In diesem Fall ist die Breite des Durchlasses von der
Oberseite des Zylinderblocks 3 aus gesehen zwischen der
vorderen Endwand 3c des Zylinderblocks 3 und der
Seitenwand 73c der Leitsäule 73, die neben
der vorderen Endwand 3c des Zylinderblocks 3 ist,
größer als
die Breite des Durchlasses zwischen der einlassseitigen Wand 3a des
Zylinderblocks 3 und der Seitenwand 73b der Leitsäule 73 ausgelegt,
die neben der einlassseitigen Wand 3a des Zylinderblocks 3 ist.
Dieser Aufbau des Durchlasses um die Leitsäule 73 leitet eine
ausreichende Menge Kühlmittel
zu dem auslassseitigen Wassermantel we, der dazu neigt, eine verhältnismäßig hohe
Temperatur zu erreichen. Dadurch wird der Zylinderblock 3 vollständig und
zufrieden stellend gekühlt.
Wie vorstehend beschrieben wird das in den Kühlmantel 2 eindringende
Kühlmittel in
geeigneter Weise und gleichmäßig in den
einlassseitigen Wassermantel wi und den auslassseitigen Wassermantel
we verteilt. Das in jedem von einlassseitigen und auslassseitigen
Wassermantel wi und we strömende
Kühlmittel
wird durch die Wasserzufuhranschlüsse 70 in den Wassermantel
des Zylinderkopfs 4 verteilt. Das in dem Wassermantel w
des Zylinderblocks 3 und in dem Wassermantel des Zylinderkopfs 4 strömende Kühlmittel
werden durch das Ablassrohr 17a der Ablassstruktur 17 am
hinteren Ende des Motorblocks abgelassen.
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Herkömmlicherweise
wird Niederdruck-Metallgießen,
wobei geschmolzenes Metall unter einem festgelegten Druckwert in
eine Gussform gegossen wird, eingesetzt, um den aus Aluminiumlegierung
bestehenden Zylinderblock 3 zu bilden. Bei dem Niederdruck-Metallgießen wird
zum Versehen des Zylinderblocks 3 mit Hohlräumen als
Wassermäntel
ein kollabierbarer Kernblock wie ein Sandblock oder ein Salzblock verwendet.
Ein solcher kollabierbarer Kernblock wird im Allgemeinen in der
Gussform mittels Eingriff zwischen Vorsprüngen, die an der Gussform ausgebildet
sind, und Löchern,
die im Kernblock ausgebildet sind, oder durch Einrücken eines
in den Kernblock gesteckten Stifts mit in der Gussform ausgebildeten
Löchern
gelagert. Da diese Möglichkeiten des
Lagerns des Kernblocks mühsam
sind und Zeit und Wirkung erfordern, besteht immer noch Bedarf an
einer einfachen zuverlässigen
Art der Lagerung des Kernblocks. Diesbezüglich wird das Problem bei dem
erfindungsgemäßen Motorblock
dadurch gelöst, dass
man beim Aufbau darauf achtet, dass es eine Öffnung bei der Verbindung mit
dem Wassermantel w in jedem von auslassseitiger Wand 3b und
vorderer Endwand 3c des Zylinderblocks 3 gibt.
D.h. es wird ein Kernblock zum Vorsehen der Öffnung mit Vorsprüngen als
integralen Teilen gebildet, die mit einer Gussform greifen können, so
dass der Kernblock durch die Gussform durch Einrücken der Vorsprünge mit
der Gussform direkt gelagert wird. Wie zuvor beschrieben weist der
Zylinderblock 3 im Einzelnen eine Verbindungsöffnung (Bezugszeichen
ist erforderlich), durch welche die Pumpenkammer 55 zum Aufnehmen
der Wasserpumpe 10 mit dem Wasserführungskanal 71 in
Verbindung steht, wie in 6 gezeigt in der vorderen Endwand 3c sowie
die Heizelementbohrung 53, die mit dem auslassseitigen Wassermantel
we in Verbindung steht, wie in 5 gezeigt
in der auslassseitigen Wand 3b auf. Gemäß dieser Anordnung von Hohlräumen für diese Öffnung und
Bohrung in dem Zylinderblock 3 ist ein Kernblock für den Wassermantel
w als integrale Teile mit einem Kernblock zum Vorsehen der Verbindungsöffnung (Bezugsziffer)
und einem Kernblock zum Vorsehen der Heizelementbohrung 53 sowie
Kernblöcken
zum Vorsehen der Pumpenkammer 55 und des Wasserführungskanals 71 ausgebildet.
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Wie
in 14 schematisch gezeigt wird in einem vorbereitenden
Schritt eine Gussform durch Montieren einer einlassseitigen Formkomponente M1,
einer auslassseitigen Formkomponente M2, einer Vorderend-Formkomponente
M3, einer Hinterend-Formkomponente (nicht dargestellt) und einer unteren
Formkomponente (nicht dargestellt) aneinander zusammengebaut. Nach
dem Platzieren eines Kernblocks N auf die untere Formkomponente
wird eine obere Formkomponente M4 auf die Gussformanordnung gesetzt.
Der Kernblock N ist mit einem ersten Vorsprung n1 mit der gleichen
Konfiguration der Pumpenkammer 55 und mit dem Wasserführungskanal 71 als
integraler Teil des Vorderendes und mit einem zweiten Vorsprung
n2 mit der gleichen Konfiguration der Heizelementbohrung 53 als
integraler Teil an einer Position an einer linken Seite desselben
neben dem vierten Zylinder s4 ausgebildet. Wenn alle die Formkomponenten
ordnungsgemäß und vollständig an
der Gussform angebracht sind, wird der Kernblock N in der Gussform
gehalten, wobei das obere Ende des ersten Vorsprungs n1 zwischen
der auslassseitigen Formkomponente M2, der Vorderend-Formkomponente
M3 und der oberen Formkomponente M4 gesetzt ist und das obere Ende
des zweiten Vorsprungs n2 zwischen der einlassseitigen Formkomponente
M1 und der oberen Formkomponente M4 gesetzt ist. Wie im Einzelnen
in den 15(A) und 15(B) gezeigt
wird, die den Halteaufbau zwischen dem Kernblock N an dem zweiten Vorsprung
n2 und der Gussform zeigen, ist die einlassseitige Formkomponente
M1 mit einer Aussparung m1 mit einem halbkreisförmigen Boden ausgebildet und
die obere Formkomponente M3 ist mit einem Druckfuß m2 ausgebildet,
der sich in der Aussparung m1 befindet, wenn die obere Formkomponente
M4 sich an der einlassseitigen Formkomponente M1 befindet. Der erste
Vorsprung n2 des Kernblocks N umfasst dagegen einen im Allgemeinen
zylindrischen Arm, der sich seitlich von der Seite des Kernblocks
N erstreckt, und einen Endflansch am Ende des zylindrischen Arms.
Der Endflansch weist eine solche Konfiguration auf, dass er in eine
nicht zu einem Kreis ausgebildete Öffnung, sondern in eine Schlüsselbuchsenkonfiguration
zwischen der Aussparung m1 und dem Druckfuß m2 passt, dass er mit anderen
Worten fest zwischen der Aussparung m1 und dem Druckfuß m2 gesetzt
ist. Ferner schiebt eine Gegenplatte P den Vorsprung n2 des Kernblocks
N von der Außenseite
der Gussform, um den Kernblock N zuverlässig in der Gussform zu halten.
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Druckbeaufschlagtes
geschmolzenes Aluminium wird in die so hergestellte Gussform durch
eine Gießöffnung an
einer Unterseite der Gussform gegossen. Dann wird das geschmolzene
Aluminium in einen Hohlraum C mit der gleichen Konfiguration des Zylinderblocks 3 gefüllt. Gemäß der Verwendung
der Gussform wird, wie in 5 gezeigt,
die Heizelementbohrung 53 mit einem Vorsprung mit einem Querschnitt
versehen, der nicht zu einem Kreis ausgebildet ist, sondern zu einer
Schlüsselbuchsenkonfiguration.
Ferner macht der Halteaufbau spezielle Teile unnötig, die herkömmlicherweise
zum Halten des Kernblocks in der Gussform notwendig sind, und sieht
eine einfache und zeitsparende Arbeit der Montage der den Kernblock
aufweisenden Gussform vor. Dies führt zu einer Kostensenkung
bei der Herstellung des Zylinderblocks 3.
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Der
Aufbau des Ölkanals
des Zylinderblocks 3 wird nachstehend unter Bezug auf die 4, 6 und 9 bis 12 eingehend
beschrieben. Wie dargestellt weist der Zylinderblock 3 eine
Hauptölzufuhr 80 und
erste bis dritte Ölzufuhrkanäle 81 bis 83 auf,
die allesamt in der einlassseitigen Wand 3a ausgebildet
sind. Die Hauptölzufuhr 80 erstreckt
sich gerade von Ende zu Ende des Zylinderblocks 3. Ein
aus der Ölpumpe 56 abgelassenes
Motoröl
wird durch den ersten Ölzufuhrkanal 81 zu
dem Ölfilter 13 geleitet
und dann nach Filtern durch den Ölfilter 13 durch den
zweiten Ölzufuhrkanal 82 in
die Hauptölzufuhr 80.
Der erste Ölzufuhrkanal 81 an
dem stromabwärts befindlichen
Ende mündet
in die Verbindungsaufnahme 49 und steht mit einer Einlassöffnung des Ölfilters 13 in
Verbindung. Der zweite Ölzufuhrkanal 82 an dem
stromaufwärts
befindlichen Ende mündet
in die Verbindungsaufnahme 49 und steht mit einer Auslassöffnung des Ölfilters 13 in
Verbindung. Der dritte Ölzufuhrkanal 83 ist
in der vorderen Endwand 3c ausgebildet und erstreckt sich
von Seite zu Seite des Zylinderblocks 3. Während die
Hauptölzufuhr 80 an dem
stromaufwärts
bzw. stromabwärts
befindlichen Ende dagegen durch (nicht dargestellte) Stopfen verschlossen
ist, steht sie mit dem dritten Ölzufuhrkanal 83 wie
in 6 gezeigt in Verbindung. Der dritte Ölzufuhrkanal 83 verteilt
das Motoröl
teils zu einer (nicht dargestellten) hydraulischer Spannvorrichtung, die
zum Regeln der Spannung der Steuerkette dient. Dieser dritte Ölzufuhrkanal 83 kann
durch Bohren des Zylinderblocks 3 von der einlassseitigen
Wand 3a gebildet werden. Der dritte Ölzufuhrkanal 83 mündet an
einem Ende in die einlassseitige Wand 3a, ist aber durch
einen (nicht dargestellten) Stopfen verschlossen.
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Wie
in den 9 bis 12 gezeigt, gibt es Ölverteilungskanäle 84,
die von der Hauptölzufuhr 80 abzweigen.
Diese Ölverteilungskanäle 84 haben
einen vergleichsweise großen
Durchmesser und führen
jeweils zu den Hauptlagern 59, um das Motoröl zur Schmierung
zu liefern. Wenngleich dies nicht gezeigt wird, zweigt ein Ölzufuhrkanal
von der Hauptölzufuhr 80 ab
und erstreckt sich zu dem Zylinderkopf 4, damit das Motoröl teilweise
in den Zylinderkopf 4 eingeleitet wird. Dieser Ölzufuhrkanal
ist mit einer Drossel versehen, so dass während des Versorgens der Hauptlager 59 mit
einer ausreichenden Menge des Motoröls der an dem Zylinderkopf 4 angebaute Ventiltriebmechanismus
mit einer ausreichenden Menge des Motoröls versorgt wird.
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Das
Motoröl
wird der Ölwanne 6 von
verschiedenen gleitenden Teilen, beispielsweise den Hauptlagern 59 des
Motors 1, durch einen Ölrückführkanal
zurückgeführt. Das
Motoröl,
das zum Beispiel den Hauptlagern 59 von der Hauptölzufuhr 80 geliefert
wird und aus den Hauptlagern 59 kommt, dringt in das Kurbelgehäuse 58 ein
und sickert dann aus den gleitenden Teilen und tropft direkt in
die Ölwanne 6.
Das Motoröl
dagegen, das den gleitenden Teilen, beispielsweise den Lagern der
Nockenwelle des an dem Zylinderkopf 4 angebauten Ventiltriebmechanismus,
geliefert wird und aus diesen kommt, dringt in ein mittleres Deck
des Zylinderkopfs 4 ein und wird dann durch einen Ölrückführkanal,
der sich zur Unterseite des Zylinderkopfs 4 erstreckt,
zur Oberseite des Zylinderblocks 3 geleitet. Das Motoröl oben auf
dem Zylinderkopf 4 dringt weiterhin in die Ölrückführkanäle 86 und 87 ein
und wird in das Kurbelgehäuse 58 bzw.
die Ölwanne 6 zurückgeleitet. Wie
in den 5 und 6 gezeigt wird, ist der Zylinderblock 3 im
Einzelnen mit Vorderend-Ölrückführkanälen 86 in
der Vorderendwand 3c desselben ausgebildet. Jeder der Vorderend-Rückführkanäle 86 erstreckt
sich gerade in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung zwischen
dem ersten und dem zweiten Zylinder s1 und s2. Analog ist der Zylinderblock 3 mit Hinterend-Ölrückführkanälen 87 in
der Hinterendwand 3c desselben ausgebildet. Jeder der Hinterend-Rückführkanäle 87 erstreckt
sich gerade in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung zwischen dem
dritten und vierten Zylinder s3 und s4. Wie in den 10 und 11 gezeigt
wird, mündet
jeder dieser Ölrückführkanäle 86 und 87 in
dem oberen Deck 3e und der Unterseite des Zylinderblocks 3. Diese
Anordnung der Ölrückführkanäle 86 und 87, bei
der sich der Ölrückführkanal
gerade zwischen jedem benachbarten Zylinder s1 und s2 bzw. s3 und
s4 erstreckt, sieht einen gleichmäßigen Strom des Motoröls in jedem Ölrückführkanal
vor, d.h. eine zuverlässige
Rückleitung
des Motoröls
von dem Zylinderkopf 4 zur Ölwanne 6. Ferner bewirkt
diese Anordnung der Ölrückführkanäle 86 und 87 ein
Sickern des Motoröls
aus den gleitenden Teilen und dessen Tropfen in die Ölwanne 6 an
einer Position zwischen den benachbarten Zylindern, so dass die
Gegengewichte der Kurbelwelle 2 nur eine kleine Menge des
Motoröls
verspritzen.
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Der Ölrückführkanal 86, 87 ist
mit einer Öffnung 88 nahe
des stromabwärts
befindlichen Endes ausgebildet. Diese Öffnung 88 mündet zum
Kurbelgehäuse 58,
so dass das Motoröl
in die Ölwanne 6 zurückkehren
kann, selbst wenn der Flüssigkeitsstand
des Motoröls
bezüglich
der Ölwanne 6 so
geneigt ist, dass die Öffnung
des stromabwärtigen
Endes des Ölrückführkanals 86, 87 aufgrund
der Neigung des Motors 1 in der Längsrichtung des Fahrzeugs oder
aufgrund von Längsbeschleunigung
des Fahrzeugs unter das Motoröl
geht. Dies verleiht den Ölrückführkanälen 86 und 87 eine
zuverlässige Ölrückführleistung.
Die Ölrückführkanäle 86 in
der vorderen Endwand 3c sind so ausgelegt, dass die Öffnung des
stromabwärtigen
Endes des Ölrückführkanals 86 nahe
der einlassseitigen Wand 3a größer als die Öffnung des
stromabwärtigen
Endes des Ölrückführkanals 86 nahe
der auslassseitigen Wand 3b ist. Analog sind die Ölrückführkanäle 87 in
der hinteren Endwand 3d so ausgelegt, dass die Öffnung des stromabwärtigen Endes
des Ölrückführkanals 87 nahe
der einlassseitigen Wand 3a größer als die Öffnung des
stromabwärtigen
Endes des Ölrückführkanals 87 nahe
der auslassseitigen Wand 3b ist. Diese Konfigurationen
der Öffnungen
des stromabwärtigen Endes
der Ölrückführkanäle 86 und 87 verhindert bzw.
mindert erheblich eine nachteilige Wirkung von Winddruck, der durch
die in einem Uhrzeigersinn drehende Kurbelwelle 2 verursacht
wird, auf die zuverlässige Ölrückführleistung
der Ölrückführkanäle 86 und 87,
selbst wenn der Flüssigkeitsstand
des Motoröls
bezüglich
der Ölwanne 6 geneigt
ist.
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Der
Zylinderblock 3 ist weiterhin mit Zweigölrückführkanälen 90 in der einlassseitigen
Wand 3a bzw. der auslassseitigen Wand 3b versehen.
Jeder der Zweigölrückführkanäle 90,
der von der Mitte des Hinterende-Ölrückführkanals 87 abzweigt,
erstreckt sich nach oben links. Dieser Zweigölrückführkanal 90 mündet an
dem stromaufwärts
befindlichen Ende in dem oberen Deck 3e des Zylinderblocks 3 (siehe 8),
so dass er in einer Position näher
zum hinteren Ende des Zylinderblocks als die Öffnung des stromaufwärts befindlichen
Endes des Ölrückführkanals 87 ist
und in Verbindung mit der Ölrückführöffnung steht,
die in dem Zylinderkopf 4 ausgebildet ist. Der Zweigölrückführkanal 90 dagegen
ist an dem stromabwärts
befindlichen Ende an dem Hinterende-Rückführkanal 87 in großer Nähe zu einer
Position verbunden, an der sich ein unterer Teil des Wassermantels
w befindet. Diese Anordnung der Zweigölrückführkanäle 90 lässt ein
Motoröl
von der Ölrückführöffnung des
Zylinderkopfs 4 durch den Zweigölrückführkanal 90 zum Ölrückführkanal 87 strömen. Wenn
der Motor 1 von einer in Längsrichtung eingebauten Ausführung ist
und auch wenn der Motor 1 von einer in Querrichtung eingebauten
Ausführung
ist verhindern demgemäß, selbst
wenn der Motor 1 so geneigt ist, dass das hintere Ende
höher als das
vordere Ende angeordnet ist, die Zweigölrückführkanäle 90, dass das Motoröl an dem
hinteren Ende des Zylinderkopfs 4 bleibt. Jeder der Ölrückführkanäle 86, 87 und 90 weist
einen geschlossenen Querschnitt auf.
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Wie
in 8 gezeigt wird, weist der Zylinderblock 3 äußere Erhebungen 91a als
wandverstärkende
Teile der einlassseitigen Wand 3a bzw. der auslassseitigen
Wand 3b auf, die als integrale Teile der Seitenwände ausgebildet
sind, so dass sie die Ölrückführkanäle 86, 87 bzw. 90 an
oberen Teilen der einlassseitigen Wand 3a und der auslassseitigen Wand 3b umgeben,
die von der Position wie in 8 gezeigt
dem Wassermantel w entsprechen. Diese äußeren Erhebungen 91a verleihen
dem Zylinderblock 3 eine vermehrte Steifigkeit der oberen
Teile der einlassseitigen Wände 3a und
der auslassseitigen Wände 3b um
die Ölrückführkanäle 86, 87 und 90.
Eine der äußeren Erhebungen 91a der
einlassseitigen Wand 3a des Zylinderblocks 3,
die sich neben dem Vorderende-Ölrückführkanal 86 befindet, führt durchgehend
zu dem Thermostatgehäuse 15, das
als integraler Teil der einlassseitigen Wand 3a des Zylinderblocks 3 ausgebildet
ist. Ferner weist der Zylinderblock 3 mittlere äußere Erhebungen 91b als integrale
Teile der einlassseitigen Wand 3a bzw. der auslassseitigen
Wand 3b auf. Jede der mittleren äußeren Erhebungen 91b führt durchgehend
zu den gegenüberliegenden äußeren Erhebungen 91a und
ist mit einer Ölabscheiderkammer 92 darin
ausgebildet. D.h. der Zylinderblock 3 ist in diesem Fall
an der einlassseitigen Wand 3a in der Reihenfolge von dem Vorderende
zu dem Hinterende mit dem Wasserpumpengehäuse 47, dem Thermostatgehäuse 15,
der äußeren Erhebung 91a für den Vorderende-Ölrückführkanal 86,
der mittleren äußeren Erhebung 91b und
der äußeren Erhebung 91a für den Hinterende-Ölrückführkanal 87 versehen,
die als einzelner durchgehender Teil, der zu der einlassseitigen
Wand 3a integral ist, ausgebildet sind. Weiterhin führen die äußeren Erhebungen 91a für den Zweigölrückführkanal 90 an
gegenüberliegenden
Enden zur äußeren Erhebung 91a für den Hinterende-Ölrückführkanal 87 und
zu dem hinteren Ende des Zylinderblocks 3. Dieser Aufbau
des Zylinderblocks 3 verstärkt den oberen Teil der einlassseitigen
Wand 3a durchgehend von dem vorderen Ende zum hinteren
Ende, das am stärksten
eine anregende Kraft aufnimmt, um Wandvibrationen der einlassseitigen
Wand 3a, die Vibrationen verhältnismäßig niedriger Frequenz sind,
zu verhindern oder wesentlich zu mindern. Dadurch erzeugen der Motor 1 und
seine zugehörigen
Einrichtungen nur verminderte Vibration und Geräuschbildung.
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Wie
in 9 gezeigt wird, befindet sich in diesem Fall die Ölabscheiderkammer 92 in
Verbindung mit Blow-by-Gaskanälen 93,
durch welche Blow-by-Gas von dem Kurbelgehäuse 58 in die Ölabscheiderkammer 92 eingeleitet
wird. Ein Ölabscheider
trennt Öltröpfchen von
dem in die Ölabscheiderkammer 92 eingeleiteten
Blow-by-Gas. Dann
wird das Blow-by-Gas durch einen (nicht dargestellten) Durchlass
in das gemeinsame Einlassrohr 22 des Ansaugkrümmers 7 befördert und
die Öltröpfchen werden
durch die Blow-by-Gaskanäle 93 in
das Kurbelgehäuse 58 zurückgeleitet.
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Bei
dem Aufbau des Motorblocks, der den erfindungsgemäßen Wassermantel
w umfasst, wird von der Wasserpumpe 10 abgelassenes Kühlmittel, das
durch den Wasserführungskanal 71 direkt
in den Wassermantel w eingeleitet wird, in geeigneter Weise durch
die dreieckige Säule 73 als
Wasserstromleitmittel, das nahe der Grenzfläche zwischen dem Wassermantel
w und dem Wasserführungskanal 71 angeordnet
ist, in zwei Ströme
unterteilt, wovon einer in den einlassseitigen Wassermantel wi und
der andere in den auslassseitigen Wassermantel we eindringt. Dies
verbessert den Kühlwirkungsgrad
des Zylinderblocks 3. Die dreieckige Säule 73 kann unter Berücksichtigung
des Querschnitts als Zylinderkopf-Einbauvorsprung so angeordnet
werden, dass sie eine ausreichende Länge in axialen Richtungen des
ersten oder vordersten Zylinders s1 aufweist, zu dem die dreieckige
Säule 73 benachbart
ist. Dies verbessert die Biegesteifigkeit der dreieckigen Säule 73 als
Zylinderkopf-Einbauvorsprung hinreichend und verleiht somit dem
Motor 1 sichere Zuverlässigkeit. Weiterhin
kann die dreieckige Säule 73 als
Wasserstromleitmittel in einer Richtung vom Vorderende zum Hinterende
des Zylinderblocks 3 gesehen in einer überlagernden Position zwischen
dem Wasserführungskanal 71 und
dem Wassermantel w angeordnet werden. Dies trägt zu einer verkürzten Länge des
Zylinderblocks 3 bei. Ferner verleiht die Konfiguration
der Öffnung
des stromabwärts
befindlichen Endes des Wasserführungskanals 71,
der dünn
ist und sich entlang der vollen Länge des Wassermantels w erstreckt,
dem Wasserführungskanal 71 verbesserte Leistung
bei Einleiten von Kühlmittel
in den Wassermantel w zusätzlich
zu einem Beitragen zu einer verkürzten
Länge des
Zylinderblocks 3. Insbesondere befinden sich in der oben
beschriebenen Ausführung das
Wasserpumpengehäuse 47 und
das Thermostatgehäuse 15 jeweils
in recht nahen Positionen zu dem Wasserführungskanal 71, da
der Wassermantel w verhältnismäßig flach
ist. Während
einerseits die Anordnung die Positionierung des Wasserpumpengehäuses 47 und
des Thermostatgehäuses 15 dem Wasserführungskanal 71 eine
verbesserte Leistung beim Einleiten von Kühlmittel in den Wassermantel
w bietet, da ein Kühlmittelweg
zum Wassermantel w von der Länge
so kurz wie möglich
gehalten werden kann, beschränkt
die Positionierung des Wasserpumpengehäuses 47 und des Thermostatgehäuses 15 die
Anordnung des Wasserführungskanals 71 zur Vermeidung
von wechselseitiger Behinderung durch die Position des Wasserführungskanals 71 und
des Wasserpumpengehäuses 47 sowie
des Thermostatgehäuses 15.
Während
der Zylinderblock 3 wie vorstehend beschrieben in der Länge verkürzt werden kann,
kann dem Zylinderblock 3 trotz der Beschränkung eine
verbesserte Leistung beim Einleiten von Kühlmittel in den Wassermantel
w und eine verbesserte Leistung beim Verteilen des Kühlmittels
in zwei getrennte Teile des Wassermantels verliehen werden.