DE6610188U - Geschweisstes zylinder-kurbelgehaeuse. - Google Patents

Description

Maybaoh Mercedes-Benz
Motorenbau GmbH
Friedriohshafen

Geaohwelßtea Zylinder-Kurbelgehäuse

Xs ist «in aus Stahlgußteilen und Blechen zusammengeeehwoiftee Zylinder-Kurbelgehäuse für eine mehrzylindrige, flüssigkeitsgekühlte Kolbenmaschine* besondere für einen söhne !laufenden Si··· selaofcor hoher spezifischer Leistung bekannt (äeutecha Patentschrift 1 025 27Ο). Dieses Gehäuse ist quer zur Maschlnenltings« achse in einzelne Elemente unterteilt, die im Bereich der Zylinder aus Je einer Hälft» zweier benachbarter zusammenhängender

. Kühlmäntel und im Bereich des Kurbelwellenlagers aus einer !Tragwand aus Stahlguß bestehen. Alle xr&gwand-I^LgerSffnungtn ©rgsbiwi zusammen einen Wellentunnel, in dem die Kurbelwelle auf ihren als Scheiben ausgebildeten Kurbelwangen gelagert ist. Die beiden Element-Bereiche, der Zylinder- und der Kurbelbsreich, können zusammen in einem Stück oder in mehreren Stücken gegossen sein. Xn diesem Fall sind die Stücke durch eine die dynamischen Kräfte zwischen dem Zylinderkopf und dem Kurbelwellenlager übertragende Schweißung miteinander verbunden. Das Zylinder-Kurbelgehäuse bildet aus diesen einzelnen Elementen zusammengeschweißt eins Art Gerippe* auf des nöoh AbsehluSdeeksi bzw- versteifende Längswände aus BIeCh₁, gegebenenfalls durch Sohwoiflen, befestigt

2G - wcjTOvn· Die axe ayTiBESiächöH Kraft« Zwischen den beiden Bsrciohsn übertragend© Schweißung hat sich im Betrieb sehr gut bewährt, doch traten in den Längsaufienwänden des Gehäuses höhere Beanspruchungen auf, die zum Teil zu Rißbildung führten. Auch die außen vom Kühlwasser umspülten Kühlmäntel wurden zuweilen im» dicht, so daß das Kühlwasser an diesen Stollen in das Gehäuse übertrat. Diese Nachteile werden durch die Erfindung behoben.

Die Erfindung geht aus von dem bekannten Zylinder-Kurbelgehäuse und besteht in folgenden Merkmalen:

a) die zwei benachbarten zusammenhängenden Zylinderteilhälften JO sind als etwa halbkreiszylindrische Träger .für einen zylindrischen XÜQlflüssigkeitsmangel ausgebildet, in den die Zylinderlaufbuchse eingesetzt ist;

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b) an den Zylinderträgem sind die Augen für die Zylinderkopf -Befestigungsschrauben, der Zylinder-Auflageflansoh sowie in unteren Bereich die parallel zu diesen Flansch längs verlaufende Wand mit angegossen;

o) die in Verlängerung der Kurbelwellenlager-Tragwand in unteren Bereich der Zylinderträger vorhandene Querwand verläuft bis etwa zu» Zylinder-Auflageflanseh zwischen den benachbarten Zylinderträgern usid erstreckt sich auch im oberen Bereich in die Hohlkehle zwischen die Zylinderträger hinein.

Hierbei kann die Kurbelwellenlager-Tragwand entweder aus Stahl f -gegossen oder, falls dies infolge ihrer Größe gießtechnisch

nicht beherrschbar ist, aus einzelnen Blechteiien zusammengeschweißt sein. Durch die Erfindung ist ein Gehäuse geschaffen, *r5 das hohen dynamischen Beanspruchungen gewachsen 1st. Die Kühlwasserführung ist auf Teil© beschränkt, die durch Dichtungen ohne weiteres beherrsohbar sind. Das Gehäuse eignet sich besonders für Viertikt-Bpennkräftkölbenniaschinen, deren Steuernockenwelle im unteren Bereich der Zylinder angeordnet ist. Die Nocken . arbeiten über Stößel auf die Ventilsteuerung und die Kraftstoff-•inspritsvorrichtung Je Zylinder. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung je zylinder wird bei den eingangs genannten Dieselmotoren verwendet, Jedoch sind bei diesen Pumpe und Düse zu einem Kin-■ragg. im 2ylisäer «sj-^j-igt und «is zwei atöücmööken-' . 25 wellen sind oberhalb des Zylinderkopfes in Längsrichtung auf jeder Seite angeordnet.

Mach einer Weiterbildung der Erfindung wird für die Bauart mit; . . V«ntiliEteTi«runs über StSSeI die im Bereich der Zylinderträger | ii©che*sos*n· Querwand von der Steuernockenwelle durchbrochen und gabelt sich für die Bildung von Lagerstellen Ibt Bereich dieser Stellen nach auSen zu in zwei Wände, damit zwischen diesen der Steuernooken für eine in der Querebene zwischen den Zylindern getrennt von de» Kraftstoffeinspritzventil angeordnete linzeleinspritzpuape aufs«noMen werden kann. Die Ausbildung dieser besonderen Bauart des Gehäuses ermöglicht die vorteil-

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hafte Anwendung einer Einspritzvorrichtung für jeden Zylinder . getrennt, die untereinander völlig gleich sind und somit alle den glelohen Einspritzgesetzen unterliegen.

In besonders wirkungsvoller Weise wird die Festigkeit des Gehäu- »es gegen, die dynamischen Beanspruchungen dadurch erhöht, daß unterhalb des Nookenwellendurchbruches im Zylinderbereich die * parallel 'and längs sum Zylinder-Auflagsflansch verlaufende Wand £&s Sylisderträgsrs an der Außenseite in eines längs verlaufenden Außenwandteil endet, der mit der seitlichen Außenkante der Kurbel&ellenlager-Tragwand sowie mit dem seitlichen Außenflansch des die Einzeleinspritzpumpe tragenden Zylinder-Auflageflansches ^ in einer Ebene liegt. Damit werden die dynamischen Beanspruchungen in einer nahezu durchgehend verlaufenden Ebene im Gegensatz zu den im allgemeinen besonders bei V-Motoren üblichen taillenartigen Einschnürungen aufgenommen.

Irfindungsgemäß hat die längs und parallel zum Zylinder-Auflageflansch verlaufende Wand im Bereich jedes Zylinders eine oder mehrere Verstärkungen zur Aufnahme von Bohrungen, die zum Kühl-• mantel des jeweiligen nächsten Zylinders führen und die außen 20- an der Masehinenlängsselte durch eine Kühlflüssigkelts-Zuleitung verbunden werden. Damit sind dem Kühlwasser im Gehäuse besondere Leitungen zugewiesen, und durch getrennte, gut überwaohbare Dichtungen wird das übertreten des Wassers in das Gehäuse ver- - ·% |: mieden ·

2'5 Da den Endelementeiri des bekannten Gehäuses (deutsche Patent- , =' schrift 1 023 270) die versteifende Wirkung der benachbarten

Zylinderteile fehlt, wurden früher bereits besondere Endelemen- ri'': -\ te geschaffen (deutsche Patentschrift 1 159 212), die äio feh-'" !ende Wirkung ersetzen.

Ses&e der Erfindung wird sinngemäß von diesen Verstärkungen Gebrauch gesaoht, jedoch dadurch« daS dieses an sich bekennte kastenartige, vorzugsweise gegossene, Endstück eine zweite, dem Endelement zugekehrte Querwand enthält sowie die sum Antrieb der Steuerung erforderlichen Kittel, wie Räcter bzw. den Sehwingungsdässpfer »it ihren Lagerungen ο .dgl.* und da£ dieser somit

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vollständig geschlossen· Kasten alt seines Inhalt lösbar und austauschbar an den Gelsäuseendelementen, s,B. durch Schrauben, so befestigt ist, dag er dl* fehlend* Versteifung übernimmt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel eines Zylinder-Kurbelgehäuses fife· einen flUssigkeitsgekühlten 12 Zylinder-V-Dieselmotor nSner erläutert. Ks zeigen:

Pig. 1 eine perspektivische Darstellung des Gehäuses, teilweise

geschnitten,

Fig. 2 einen Querschnitt, in des mit schwächemi Linien die zur Erfindung gehörenden Teile des Äotors angedeutet- sind* · Fig. 3 einen Teil der Seitenansicht,

Fig. 4 einen senkrechten Längsmittel schnitt durch einen, Räderkasten an dem einen Ende des Motors, Fig. 5 ©ine An&icht auf eine der Stirnwände des Gehäuses.

Gleiche Teil© in den Figuren 1 bis 5 s<nd alt denselben Beiugszeichen gekennzeichnet.

Das aus Stahlgußteilen und Blechen zusammengeschweißte Zylinder- J Kurbelgehäuse 11 ist quer zur Maschinenläng©aohse in fünf Zwischenelemente 12 und Je ein Endelement 13 unterteilt* Die Zwischenelemente 12 bestehen im Bereich der Zylinder 14 (Fig.2) aus Je einer Hälfte zweier benachbarter.zusammenhängender, halbkreiszylindrischer Zylinderträger 15 aus Stahlguß. Die Endeleaente 13 enthalten im diesen Bereich nur eine Zylinderträgerhälfte 16 aus Stahlguß. Im Bereich des Kurbelwellenlagers (angedeutet durch 17) sind die Element» 12 bzw. 13 aus Je einem Kurbelwelionlagerrlng 18 und einer Tragwand 19 bzw. 20 aus Bleoh zusacssengeschweißt. Die Trafiiwände 19 und 20 mit den Kurbelwellenlager Ingen

18 ergeben einen Wellentunnel, in dem die Kurbelwelle 21 auf ihren als Seheiben 22 ausgebildeten Kurbelwangen gelagert ist. In d@?

senkrechten Gehäuselängsialttelebene sind die Elemente 12 bzw. 13 im Bereich der Zylinder unterteilt und durch Schweißnaht© 23 miteinäüdsr verbunden. Si® sinä mit dsr KuruSlwellsnlagsr^Aragwand

19 bzw. 20 durch J© eine Schweißnaht 24 verbunden, die die dyn&- mischen Kräfte zwisohen Zylinderkopf 25 und Kurbelwellenlager 17

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übertrügt. In din ana den Hälft«» 15 bzw. 16 gebildeten Trägern sind dl« Zylinder 14, bestehend aus KuhXeXnteln 26 und Lauf büchsen 27, eingesetzt (FiÄ.2). Aa den Zyliriderträgern 15/15 bzw. 15/16 sind Augen 28'fUr Zylinderkopf-Befestigungsschrauben 29, Zylinder-Auflaseflansche 30 sowie ±u unteren Bereich parallel zu diesen Flanschen 30 lXngfi verlaufendet Iflnde 31 alt angegossen. In Verlängerung der Kurbc&wollenlager-TragwSnde 19 b*w· 20 verlaufen nach oben in den Bereich der Zylinderlager 15/15 Querwinde 32 bis etwa zu den Zyllnder-Auflai^flansohen 30 zwischen den benachbarten Zylinaartrilgftrn 15/15. Diese Querwände 32 er* strecken sich in die Hohlkehlen 33 zwischen den ZylindertrKgern 15/15«In den Sndeleaenten 13 bilden en eile ZylindertrXgerhKlften 16 angegossene, den Querwänden 32 entsprechend* Querwände 34 zusamen mit der Kurbelwellenlager-Tragwarid 20 die Stirnaltods des

Gehäuses 11 (Fig.5).

Steuernockenwellen 35, deren Nocken 36 tiber StöBel 37 ^auf die Ventilsteuerung jedes Zylinders arbeiten, sind. Ia unteren Bereich der Zylinder 14 angeordnet. Die Querwtfnda 32 und 34, die vor* den Steuernookenw@ll*n 35 durchbrochen werden, gabeln sich iür die Bildung von Lager stellen 38 nach außen :%u in zwei WXnd& 39« Zwi8oh©n diosen beiden WSndem 39 1st oüa Steuernooken 40 für eine von einem Kraftstoffeinspritzventil getrennte Einzel©in~ spritzpunpe 41 angeordnet.

Unterhalb des Nookenwellen-IhirchlTuohöS «ndet die parallel und lyings zum Zylinder-Auflageflansch 30 verlaufende, vom Zylir.dörtz'äger 15/15 Dzw. 15/16 aussehende Wand J>1 an der AuSensoit® des Gahäuses 11 in einem längs verlaufenden AuSanw&ndteil 42. Dieser Außenwandteil 42 liegt in derselben Ebene wie die seitliche Außenkante 43 der Kurbelwellenlager-Tragwand 19 bzw. 20 und wio ein seitlicher AuSenflansoh 44 dos die ßinzoleinopritz-41 tragenden Zyllndor-Auflageflonaohes 30.

Die lMnga und parallel sum Ziylinder-Auflageflanach 30 vurlaufetnde Wand 31 w®:Lst iia Bereich eines jeden Zylindors aino oder @i!hp@p@ Vapstärkunaen 45 zur Aufnahm© von Bohrungen 46 auf j die zua Kühlmantel 26 des Jeweils nßohsten Zylinders t"4_s führen.

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Di· Bohrungen,46 enden in AuSenflanechen 47* die an den Jbufien- «andtftilen 42 sit angegossen sind, und sind alt einer Kühlflüssigkeit «zuleitung 48 verbunden.

Infolge der fehlenden benachbarten Zylinderträgerhälften sind alle Bndeleaente 13 durch Je ein kästenartiges Endstück verstärkt. Dar in Fig. 4 dargestellte Räderkasten ist ein solches kasten« artiges, gegossenes Endstück 49« das in seinem Uarlss de« Endeleaent 13 entspricht und aus zwei Querwänden 50 und 51« den Längswänden 52 und dem Boden 53 besteht. Der Räderkasten entiiält die Jsuaj Antrieb der Steuerung erforderlichen Räder« z.B.

54 und 55* Der andere (nicht gezeigte) Kasten enthält den Schwingungadämpfisr mit den entsprechenden Lagerungen. Di* Sadkästen sind mit ihrem Inhalt lösbar und austauschbar an den Gehäuse» Endelementen 13 durch Schrauben (angedeutet durch Schraubenlöeher 56) so befestigt» daß sie die den Sndelesenten des Gehäuses fehlende Versteifung übernehmon* «

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Claims (5)

ΡΔ £ 5 3 .Q/t1 α_3 JO Pf U^n sprücbe

1. Aus Stahlguflteilen und Blechen zusammengeschweißtes Zylinder-Kurbelgehäuse für eine mehrzyllndrige, flüssigkeitsgekühlte Kolbenaasehin·, besonders für einen sonnellaufenden Dieselmotor hoher spezifischer Leistung, das quer zur Maschinenlängs*achse unterteilt ist in einzelne Sienente, die im Bereich der Zylinder aus je einer HKIfte zweier benachbart»? zuBaaaenhatägender Zylinderteile mit den Zyllnder-Auflageflansohen aus Stahlguß und ia Bereich des Kurbel>rellenlagers aus einer Tragwand aus Stahlguß oder aus Blech bestehen, dessen sämtliche Tragwand« Lageruffnungen zusaarjen einen Wellentunnel ergeben, in dem die Kurbelwelle auf ihren Kurbelwangen gelagert ist, und dessen baide Element-Bereiche, der Zylinder- und der Kurbelbereich, zusammen in einem Stüok gegossen oder in mehreren Stücken hergestellt sein können, in welch letztgenannten Fall diese Stücke durch eine die dynamischen Kräfte «wischen Zylinderkopf und Kurbelwellenlager übertragende Schweüung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die zwei benachbarten zusammenhängenden Zylinderteilhälften als etwa halbkreiszylindrische Träger (15/15 bzw, 15/16) für einen zylindrischen Kühlflüssigkeitsaantel (26) ausgebildet sind. In den die Zylinderlaufbuchse (27) eingesetzt 1st»

b) an den Zylindertragem (15/15 bzw, 15/16) die Augen (28) für di@ Zylinderkopf-Befestigungsschrauben (29), der Zylind©r-Auflaiseflansch (30) sowie im unteren Bareich die parallel zu diesem Flansch längs verlaufende Wand (21) mit angegossen sind,

c) dl® in Verlängerung der Kurbelwollenlager-Tragwand (19 und 20) Im unteren Bereloh der Zylinderlager (15/15 und 15/16) vorhandene Querwand (32) bis etsra sus 2ylinder=Äuflas©flansch (30) zwischen den benachbarten Zyllndorträgern (15/15 bzw. 15/10) verläuft und sich auch ia oberen Bereich in die Hohlkehle (33) zwischen die ZyIInderträger (15/15 bzw, 15/16) hinein ©r@tr©ckt.

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2. Gehäuse nach Anspruch 1 für eine Viertakt-BrennkraftkolbenjBÄEchine mit einer Steuernockenwell© im unteren Bereich der Zylinder, der«a Hocken iäfesr StSSeI msif die 7entilst«üsr*üäg und die Kraftsto^feinspritzvorrichtung Je Zylinder arbeiten, dadurch gekannseiehnet, daS di* is Bereich der Zylinderlager (1^/15 bzw. 15/16) hochgezogene Querwand (32), die von d«r Steuornoekenwelle (35) durchbrochen wird, für die Bildung von * Lagerstfellen (33) sich Ib Bereich dieser* Stellen nach außen zu in zwei Wäride (39) gabelt, <£amit zwischen diesen der Steuernooken (40) für eine in der Querettene zwischen den Zylindern (14) getrennt von dan Kraftstoff-Einspritzventil angeordnete Einzeleinspritzpurape (41) aufgenommen werden kann.

3« Gehäuse wach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb deis Nookenwellendurohoruchos Um Zylinderbereich die parallel und längs zum Zylinder-Aufliigeflansch (30) verlaufende Wand (31) des Zylinderträgers (15/15 bzw. 15/16) an der Außenseite in einem längs verkaufenden AuSanwandteil (42) endet, der mit der seitlichen Außenkante (43) der Kurbelwellenlager-Tragwand (19 bzw. 20) sowie mit dem seitlichen Außenflanseh (44) des die Einzeleinspritzpumpe (41) tragenden Zylinder-Auflageflansches (30) in einer Ebene liegt.

<4., Gehäuse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die längs und parallel zum Zylinder-Auflageflansch (3Q) verlaufende Wand (31) im Bereich jedes Zylinders (14) eine oder mehrer© Verstärkungen (45) zur Aufnahme von Bohrungen (46) hat, die zus Kühlmantel (26) des Jeweiligen nächsten Zylinders (14) führen und die außen an der Maschinenlängsseite durch ©line KUhlfltissigkeits-Zuleitung (48) verbunden werden.

5. Gehäuse nach einem Anspruch 1 bis 4, dessen Bndelemente infolge der fehlenden benachbarten Zylinderhälften durch Je ein kastwäFtiges Endstück verstärkt sind, das im Umriss des Endelament entspricht und aus einer Querwand und Xängswänden besteht, dadurch gekennzeichnet, daß dieses kastenartige, vor-SUgSwSiSS gSgCSSSns, Endstück \49/ sine Zweite, aem EndeleäKJni; zugekehrt® Querwand (50) enthält sowie di© zum Antrieb der Staue«

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run« erforderlichen Mittel, wie Räder (5^J1 und 55) bzw. den Schwingungsdämpfer mit ihren Lagerungen o.dgl.p und dafl dieser eoaiit vollstiEndig geschlossene Kaste» (49} mit seinem Inhalt lösbar und austauschbar an den Oehäueeendelementen, z.B. durch Schrauben (Löcher 56), so befestigi; ist, daß er di© feilende Versteifung

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