DE69930050T2

DE69930050T2 - Motorzylinderblock mit optimierter Steifigkeit

Info

Publication number: DE69930050T2
Application number: DE69930050T
Authority: DE
Inventors: Nikos J. Maidenhead Berkshire Chimonides; Hermann-Josef Huestegge; Enzo Nr. Abingdon Pierro; Philip Scarth; Craig J. Columbus Korte; Andrew Clamp; Jean-Patrick V. Rich; Hans-Jurg High Wycombe Nydegger
Original assignee: Iveco UK Ltd; Cummins Engine Co Ltd; CNH UK Ltd; Cummins Engine Co Inc
Current assignee: Iveco UK Ltd; Cummins Ltd; CNH UK Ltd; Cummins Inc
Priority date: 1998-06-20
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2019-05-22
Also published as: GB2338514A; GB9813274D0; EP1632670A3; EP1632671A3; EP0965743A2; EP1632671A2; EP0965743B1; US6216658B1; EP1632670A2; DE69930050D1; EP0965743A3; JP2000064903A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Zylinderblock für einen Verbrennungsmotor, und sie ist insbesondere auf einen Zylinderblock mit verbesserter struktureller Steifigkeit gerichtet.
Die Durchbiegung eines Zylinderblockes eines Motors ist allgemein unerwünscht. Eine derartige Biegung trägt zu unerwünschten Schwingungsmoden und Geräuschemissionspegeln bei, wenn ein zusammengebauter Motor läuft. Es ist bekannt, versteifte Blockkomponenten vorzusehen, um allgemein den Geräuschpegel zu verringern, der von einem laufenden Motor ausgeht. Beispielsweise sind versteifte Zylinderblock-Wände in den US-A-4 470 376, US-A-4 461 247 und US-A-4 627 394 beschrieben.
Ein Verbiegen des Blockes kann auch zu Herstellungskomplikationen führen. Ein üblicher Zylinderblock wird erheblich zwischen einem freien Zustand und einem zusammengebauten Zustand aufgrund der Lasten und Kräfte von Zylinderkopf-Schrauben und anderen Bauteilen verformt. Eine derartige Verformung führt zu einem ungeeigneten Passsitz von Komponenten und zu unerwünschten Toleranzänderungen. Um das Auftreten derartiger Verformungen in zusammengebautem Zustand zu vermeiden, werden simulierte Lasten auf übliche Zylinderblöcke während der Maschinenbearbeitungsvorgänge ausgeübt. Ein Beispiel eines derartigen Verfahrens ist als Drehmomentplatten-Honen bekannt, bei dem eine Drehmomentplatte mit dem üblichen Block verschraubt wird, um die Lasten eines angeschraubten Zylinderblockes während des Honens der Zylinderbohrungen nachzubilden. Entsprechend sind die Bohrungen rund, wenn der Zylinderkopf später an dem Block befestigt wird. Ein Drehmomentplatten-Honen wird durch das Ausmaß der Durchbiegung eines üblichen Blockes erforderlich. Wenn die Zylinderbohrungen maschinell bearbeitet würden, während der Block sich in einem unbelasteten Zustand befindet, so würden anderenfalls die Zylinderbohrungen gegenüber einer runden Form verformt, wenn sich der Block in seinem belasteten zusammengebauten Zustand befindet, was zu ungenauen Toleranzen, unerwünschten Abnutzungsmustern und einen nachteiligen Ölverbrauch führt. Leider ist das Drehmomentplatten-Honen kostspielig und in einer Produktionsumgebung nur schwierig zu steuern.
In üblichen Zylinderblöcken sind verschiedene Öffnungen ausgebildet, um den Anschluss von Leitungen, Schläuchen und anderen Bauteilen zu ermöglichen. Beispielsweise wird eine Öffnung üblicherweise in der Wand eines Zylinderblockes ausgebildet, um das Befestigen eines Ölkühlers in Strömungsmittelverbindung mit dem Wassermantel zu ermöglichen. Ein Fehlen von Baumaterial in einer derartigen Öffnung führt zu einer unerwünschten Flexibilität des Blockes. Entsprechend besteht eine Notwendigkeit, einen derartigen Hohlraum mit einer verbesserten Steifigkeit zu konstruieren.
Ein weiteres Bauteil, von dem bekannt ist, dass es Geräusche emittiert, ist eine Deckplatte, die mit einer Seite des Zylinderblockes verschraubt ist, um sich hin- und herbewegende Stößelstangen abzudecken, die sich von dem Kurbelwellengehäuse zum Zylinderkopf erstrecken. Es ist bekannt, dass die Deckplatte erhebliche Geräuschpegel überträgt.
Entsprechend sind Konstruktionsmerkmale wünschenswert, die eine steife Block-Struktur ergeben, um Geräuschemissionspegel zu verringern und um die Biegung zwischen freien und durch den Zusammenbau belasteten Bedingungen zu verringern.
Die WO-A-94/07017 schlägt vor, einen Motorblock mit einem unterscheidbaren oberen und unteren Teil zu versehen, die beide nichtplanare Außenoberflächen haben, was zu einer Versteifung des Blockes führen könnte. Die Seitenflächen des oberen Teils weisen jedoch eine unregelmäßige Form auf, bei der der Bereich zwischen zwei benachbarten Zylinderbohrungen tief eingezogen ist. Der verbleibende Teil zwischen zwei Einschnürungen besteht aus zwei flachen Teilen, die geringfügig bezüglich einander eingebeult. sind. Die nichtplanaren Außenoberflächen erstrecken sich nicht bis zur Oberseite des Blockes, sondern gehen in einen üblichen Rand um den Umriss des Blockes zur Befestigung des Zylinderkopfes über. Die Vorteile einer derartigen Konstruktion hinsichtlich einer vergrößerten Steifigkeit und einer Verringerung der Geräuscherzeugung sind minimal.
Gemäß der Erfindung wird ein Zylinderblock mit verbesserter Steifigkeit geschaffen. Der Zylinderblock hat einen oberen Teil mit einer Vielzahl von Zylinderbohrungen und einen unteren Teil, der einen Teil des Kurbelgehäuses bildet. Sowohl der obere als auch der untere Teil des Blockes schließen profilierte Außenwandabschnitte ein. Im Einzelnen schließen die profilierten Außenwandabschnitte eine Serie von gekrümmten nichtplanaren Abschnitten ein. Jeder Abschnitt ist allgemein als ein Teilzylinder geformt, so dass der profilierte Teil eine Wellenform hat. Es wurde festgestellt, dass die gekrümmten nichtplanaren Abschnitte eine erheblich größere Steifigkeit verglichen mit üblichen ebenen Wandabschnitten ergeben.
Eine Ausführungsform des Blockes kann Versteifungsrippen einschließen, die sich zwischen der Zylinderbohrung und der Außenwand des Blockes erstrecken. Die Rippen sind so positioniert, dass sie die Steifigkeit der Zylinderbohrung optimieren. Schraubenvorsprünge können einstückig in den Rippen ausgebildet sein und Schraubenbohrungen zur Aufnahme der Befestigung des Zylinderkopfes haben.
Bei einer Ausführungsform schließt der Zylinderblock einen eingeschlossenen geschlossenen Ölkühler-Hohlraum mit einer Wand ein, die sich zwischen dem Hohlraum und dem Wassermantel erstreckt. Diese Wand ergibt eine strukturelle Steifigkeit für den Hohlraumbereich, wodurch die Steifigkeit des Blockes verbessert wird. Die Hohlraum-Wand hat eine Öffnung, die eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Hohlraum und dem Wassermantel ermöglicht. Ein Wasserpumpen-Auslass ergibt eine Strömung des Kühlmittels in den Hohlraum; die Hohlraum-Wandöffnung ist jedoch distal gegenüber dem Wasserpumpen-Auslass angeordnet, so dass das Kühlmittel in vorteilhafter Weise so geführt ist, dass es über den Ölkühler mit verbesserter Wirksamkeit strömt.
Bei einer Ausführungsform schließt der Block einen geschlossenen Stößelstangen-Hohlraum ein, wodurch die Steifigkeit des Blockes weiter verbessert wird. Im Einzelnen hat der Stößelstangen-Hohlraum eine obere Wand, die sich über die Deckseite des Blockes erstreckt. Es sind Bohrungen in der oberen Wand vorgesehen, um es Stößelstangen zu ermöglichen, nach oben zum Zylinderkopf vorzuspringen. Die obere Wand, die den Stößelstangen-Hohlraum verschließt, ergibt eine zusätzliche Steifigkeit für den Block.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Zylinderblockes mit verbesserter Steifigkeit.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Zylinderblockes, der Motorgeräusche verringert.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Zylinderblockes, der eine Notwendigkeit für einen Drehmomentplatten-Honprozess beseitigt.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Zylinderblockes, der den Ölverbrauch verringert.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Zylinderblockes, der den Ölkühlungs-Wirkungsgrad verbessert.
Die vorliegende Erfindung wird nunmehr weiter in Form eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Zylinderblockes ist, der Merkmale gemäß der vorliegenden Erfindung verwirklicht;
2 eine Schnittansicht allgemein entlang der Linie II-II nach 5 ist, die gekrümmte Wandabschnitte in der Nähe des unteren Teils des Zylinderblockes zeigt;
3 eine Schnittansicht allgemein entlang der Linie III-III nach 5 ist, die die gekrümmten Wandabschnitte in der Nähe des oberen Teils des Zylinderblockes zeigt;
4 eine Schnittansicht allgemein entlang der Linie IV-IV nach 3 ist, die eine der Verstärkungsrippen zeigt, die sich zwischen einer jeweiligen Zylinderbohrung und der Außenwand erstrecken;
5 eine Schnittansicht allgemein entlang der Linie V-V nach 3 ist, die einen geschlossenen Stößel-Bereich allgemein auf der rechten Seite zeigt;
6 eine bruchstückhafte Schnittansicht eines Zylinderblockes nach 3 allgemein entlang der Linie VI-VI ist, die eine Ausführungsform mit einem geschlossenen Ölkühler-Hohlraum zeigt;
7 eine grafische Darstellung ist, die den Geräuschpegel bei Messung auf der rechten Seite eines Zylinderblockes gemäß der Erfindung (durchgezogene Linie) und eines üblichen Zylinderblockes (gestrichelte Linie) zeigt; und
8 eine grafische Darstellung ist, die den Geräuschpegel bei einer Messung auf der linken Seite eines Zylinderblockes gemäß der Erfindung (durchgezogene Linie) und eines üblichen Zylinderblockes (gestrichelte Linie) zeigt.
Es wird nunmehr auf die Figuren Bezug genommen, in denen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile bezeichnen. Die 1–6 zeigen einen Zylinderblock 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie dies in 1 gezeigt ist, hat der Zylinderblock 20 einen einstückig geformten Metallkörper, der einen unteren Teil 22 und einen oberen Teil 24 einschließt. Der Block 20 weist ein äußeres Gehäuse 40 auf, das den oberen und unteren Teilen 22 und 24 gemeinsam ist. Eine Vielzahl von zylindrischen Hauptbohrungen 26 ist in dem Block 20 ausgebildet, um sich hin- und herbewegende (nicht gezeigte) Kolben aufzunehmen. Eine Innenoberfläche jeder der Zylinderbohrungen 26 ist präzise maschinell auf einen glatten Fertigzustand bearbeitet. Der untere Teil 22 bildet einen Teil eines Kurbelgehäuses 28. Eine (nicht gezeigte) Ölwanne wird typischerweise an dem unteren Teil des Blockes 20 befestigt, um das Kurbelgehäuse zu umschließen.
Der obere Teil 24 des Blockes 20 bildet eine Deckfläche 30, auf der ein (nicht gezeigter) Zylinderkopf zu befestigen ist. Wie dies gezeigt ist, weist der Block 20 eine Sechszylinder-Reihenkonfiguration auf, obwohl die Merkmale der Erfindung genauso auf einen Block mit einer anderen Zylinderkonfiguration angewandt werden können.
Der Zylinderblock 20 schließt strukturelle Merkmale gemäß der Erfindung ein, die die Steifigkeit verbessern und die zu einem verringerten Geräuschemissionspegel durch eine Verringerung der Blockbiegung führen. Der versteifte Block 20 führt weiterhin zu einer verbesserten Herstellungs-Effizienz und zu einer verbesserten Ölkühlungs-Betriebsleistung.
Gemäß der Erfindung schließt zur Schaffung einer verbesserten Steifigkeit das Außengehäuse 40 des Zylinderblockes 20 gekrümmte oder profilierte Wandabschnitte 42, 44 an dem unteren Kurbelgehäuse-Abschnitt 22 bzw. an dem oberen Teil 24 ein, wie dies in 1 gezeigt ist. Im Einzelnen schließt jeder der profilierten Wandabschnitte 42, 44 des Blockes 20 eine Reihe von wellenförmigen nichtplanaren Wandabschnitten 46 bzw. 48 ein. Vorzugsweise ist jeder Wandabschnitt 46, 48 gekrümmt, als Teilzylinder geformt oder auf andere Weise nichtplanar. Bei einer Ausführungsform, die zylindrische Wandabschnitte 46 und/oder 48 aufweist, können die Abschnitte 46, 48 koaxial gegenüber den Zylinderbohrungen 46 gelegen sein. Es wurde festgestellt, dass die nichtplanaren Wandabschnitte 46, 48 eine beträchtlich größere Steifigkeit gegenüber üblichen ebenen Wandabschnitten ohne zusätzliches Gewicht ergeben.
Unter spezieller Bezugnahme auf 2 ist der untere profilierte Wandabschnitt 44 des Blockes 20 gezeigt. Die nichtplanaren Wandabschnitte 48 sind nach innen hin bezüglich des Kurbelgehäuses 28 konkav. Sich in Querrichtung erstreckende Stützteile 50 erstrecken sich über das Innere des Kurbelgehäuses 28 hinweg, und jeder der Abschnitte 48 erstreckt sich zwischen einem benachbarten Paar der Stützteile 50. Eine Kurbelwellen-Lageroberfläche 52 ist zentral in jedem der Stützteile 50 ausgebildet.
Es wird nunmehr auf die 3 Bezug genommen, in der die nichtplanaren Wandabschnitte 46 des oberen profilierten Wandabschnittes 42 gezeigt sind. Auf einer Seite des Blockes 20 gegenüberliegend zu dem profilierten Wandabschnitt 42 schließt das Gehäuse 40 eine profilierte geschlossene Ventilstößel-Wand 62 ein. Die geschlossene Ventilstößel-Wand 62 weist eine Wellenform für eine vergrößerte Steifigkeit auf und umschließt eine Vielzahl von Stößelstangen-Hohlräumen 60, wie dies ausführlicher nachfolgend anhand der 5 beschrieben wird. Jeder der Stößelstangen-Hohlräume 60 ist allgemein durch ein rohrförmiges Element mit einer gekrümmten nichtplanaren Innenwand 66 und einem gekrümmten nichtplanaren Außenwandabschnitt 64 der profilierten geschlossenen Ventilstößel-Wand 62 gebildet. Kürzere Seiten 68 verbinden einstückig die Innenwand 66 und den Außenwandabschnitt 64. Die Außenwandabschnitte 64 und die Innenwände 66 sind in einer allgemein auf die Zylinderbohrungen 26 gerichteten Richtung konkav.
Zur weiteren Verbesserung der Steifigkeit der Zylinderbohrungen 26 kann der obere Teil 24 des Blockes 20 eine Vielzahl von Versteifungsrippen 70 einschließen, wie dies in den 3 und 4 gezeigt ist. Jede der Rippen 70 erstreckt sich zwischen den Zylinderbohrungen 26 und einem Zylinderkopfschrauben-Vorsprung 72. Insbesondere sind bei der dargestellten Ausführungsform die Rippen 70 mit einem Element 71 verbunden, das durch Material gebildet ist, das benachbarten Zylinderbohrungen 26 gemeinsam ist. Die Rippen 70 verbinden weiterhin die Vorsprünge 72 mit dem profilierten Wandabschnitt 46. Die Rippen 70 sind so angeordnet, dass die Steifigkeit der Zylinderbohrungen 26 optimiert wird und bewirken, dass irgendeine Verformung, die auftritt, so zylindrisch wie möglich ist.
Zusätzlich hat jeder der Zylinderkopfschrauben-Vorsprünge 72 eine Schraubenbohrung 74 mit Gewinden, die sich über eine größere Strecke in den Block 20 hinein erstrecken, als übliche Schraubenbohrungen. Es wurde festgestellt, dass die Schaffung derartiger nach unten hin abgesenkter Gewinde zu einer verbesserten Lastverteilung in dem Block 20 führt, wodurch das Ausmaß der Kontaktdruckänderung auf den (nicht gezeigten) Dichtungsring um jede der Zylinderbohrungen 26 herum verringert wird. Speziell führen die tief angeordneten Gewinde gemäß der Erfindung zu einer Druckverhältnis-Änderung (dem Verhältnis zwischen dem maximalen Druck und dem minimalen Druck) von ungefähr 1,6, verglichen mit einer Druckverhältnis-Änderung von ungefähr 3,4 für einen üblichen Block.
Wie dies in den 1, 3 und 6 gezeigt ist, ist ein Ölkühler-Hohlraum 90 in einer Seite des Zylinderblockes 20 gebildet. Der Ölkühler-Hohlraum 80 ist so geformt, dass er einen (nicht gezeigten) Wärmetauscher zum Kühlen des Motoröls aufnimmt. Der Ölkühler-Hohlraum 80 wird mit einer Kühlmittelströmung versorgt, wie dies weiter unten ausführlicher beschrieben ist. Der Ölkühler-Hohlraum ist am Umfang durch vier Seitenwände 82 begrenzt, die einstückig als eine Seite des Blockes 20 ausgebildet sind, wie dies gezeigt ist. Die Seitenwände 82 schließen Schraubenvorsprünge 84 mit Schraubenbohrungen ein, die die Befestigung einer (nicht gezeigten) Deckplatte mit Gewindeschrauben ermöglichen.
Der Block 20 weist einen Kühlwassermantel 34 auf, der einen Kanal für eine Strömung eines Kühlmittels um die Zylinderbohrungen 26 (4, 5) ergibt. Ein üblicher Ölkühler-Hohlraum hat eine vollständige Seite, die sich direkt in den Kühlwassermantel öffnet. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist jedoch zur weiteren Verbesserung der Steifigkeit der Ölkühler-Hohlraum 80 im Wesentlichen durch eine Hohlraum-Wand 86 verschlossen, die sich zwischen den Seitenwänden 82 erstreckt und den Hohlraum 80 allgemein von dem Kühlwassermantel trennt. Diese Hohlraum-Wand 86 ergibt eine strukturelle Steifigkeit für den Bereich des Hohlraumes 80, wodurch die Gesamtsteifigkeit des Blockes 20 verbessert wird.
In vorteilhafter Weise verbessert die Hohlraum-Wand weiterhin die Ölkühlungs-Betriebsleistung. Speziell hat die Hohlraum-Wand 86 eine darin ausgebildete Öffnung 88, um eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Hohlraum 80 und dem Kühlwassermantel 34 zu ermöglichen. Ein Wasserpumpen-Auslass 90 (6) mündet in den Hohlraum 80 und liefert eine Kühlmittelströmung von einem Wasserpumpen-Auslasskanal über einen Kern des Ölkühlers. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Öffnung 88 distal bezüglich des Wasserpumpen-Auslasses 90 angeordnet, so dass das Kühlmittel in vorteilhafter Weise so geführt ist, dass es über eine erhebliche Fläche des Ölkühlers strömt, um den Kühlwirkungsgrad zu verbessern. Wie dies in 6 gezeigt ist, befindet sich der Wasserpumpen-Auslass 90 allgemein an einem oberen Teil des Hohlraums 80, während die Öffnung 88 allgemein an einem unteren Teil des Hohlraums 80 liegt. Es wurde festgestellt, dass die Hohlraum-Wand 86 der Erfindung zu einer 49%igen Verbesserung des Ölkühlungs-Wirkungsgrades verglichen mit einem üblichen offenen Ölkühler-Hohlraum führt.
5 zeigt die geschlossenen Stößelstangen-Hohlräume 60, die vorstehend in Verbindung mit 3 erwähnt wurden. Jeder der Stößelstangen-Bereiche 60 ist an einer Außenseite durch die profilierte geschlossene Ventilstößel-Wand 62 begrenzt, die einstückig mit dem Block 20 gegossen ist. Im Einzelnen schließt der Block 22 Nockenbohrungen 94 ein, die in den sich in Querrichtung erstreckenden Tragteilen 50 gebildet sind, die in dem Kurbelgehäuse 28 angeordnet sind. Eine (nicht gezeigte) rotierende Nockenwelle ist in den Nockenbohrungen 94 befestigt und treibt eine Vielzahl von schwenkbar befestigten Nockenfolgern an, die eine Hin- und Herbewegung von jeweiligen Stößelstangen in einer allgemein bekannten Weise antreibt. Die Stößelstangen erstrecken sich durch den geschlossenen Ventilstößel-Hohlraum 60 nach oben und springen von dem Block 20 durch Bohrungen 98 (1) vor, um Ventile in dem Zylinderkopf zu betätigen.
Wie dies in 5 gezeigt ist, ist eine Oberseite jeder der Ventilstößel-Hohlräume 60 außerdem durch eine obere Ventilstößel-Hohlraum-Wand 96 verschlossen, die einstückig mit der Zylinderkopf-Deckfläche 30 ausgebildet ist. Im Einzelnen erstreckt sich die obere Ventilstößel-Hohlraum-Wand 96 über eine Oberseite des geschlossenen Ventilstößel-Hohlraums 60 zwischen den Stößelstangen-Bohrungen 98 (1) in der Deckfläche 30, wobei die obere Wand 96 einstückig mit einer Oberkante der profilierten geschlossenen Ventilstößel-Hohlraum-Wand 62 verbunden ist. Die Seiten und der Boden der profilierten geschlossenen Ventilstößel-Hohlraum-Wand 62 verbinden einstückig den Block 20 und außerdem zwischen den Hohlräumen 60 entlang seiner Kanten, zusätzlich dazu, dass sie einstückig mit der oberen Ventilstößel-Hohlraum-Wand 96 verbunden sind. Entsprechend ist die gegossene Wand 72 robust und starr, wodurch Schwingungen und die Geräuschübertragung von den sich bewegenden Stößelstangen, Nockenfolgern und anderen Bauteilen zu einem Minimum gemacht wird. Weiterhin ergibt die profilierte Wand 62 eine strukturelle Steifigkeit über die gesamte Seite des Blockes 20, wodurch die Gesamtsteifigkeit des Blockes 20 weiter verbessert wird. Die Ventilstößel-Hohlraum-Wand 62 beseitigt weiterhin die Notwendigkeit einer üblichen aufgeschraubten Abdeckung und einer zugehörigen Dichtung, wodurch die Anzahl von Motorbauteilen verringert wird.
Aufgrund der verbesserten Steifigkeit des Blockes 20 wurde festgestellt, dass die übliche Praxis eines Drehmomentplatten-Honens unnötig ist. Insbesondere werden die Zylinderbohrungen 26 nicht wesentlich zwischen freien und belasteten Bedingungen verformt, so dass eine Notwendigkeit für eine Vorbelastung des Blockes 20 während der maschinellen Bearbeitung der Zylinderbohrungen 26 beseitigt wird. Der Fortfall dieses Bearbeitungsschrittes vergrößert in vorteilhafter Weise die Herstellungseffizienz und verringert Kosten. Der versteifte Block 20 behält weiterhin seine engen Toleranzen bei, was zu einem verbesserten Verhalten hinsichtlich des Ölverbrauchs führt.
Es wurde festgestellt, dass die vorstehend beschriebenen Merkmale die Steifigkeit des Blockes 20 verbessern, was zu beträchtlich verringerten Geräuschpegeln führt. Die 7 und 8 zeigen Störspektrum-Daten, wie sie an den linken bzw. rechten Seiten des Zylinderblockes 20 gemessen wurden. Insbesondere ist der Geräuschpegel, der von dem Zylinderblock gemäß der Erfindung (durchgezogene Linie) ausgeht, beträchtlich niedriger als der Geräuschpegel, der von einem Zylinderblock mit üblichen strukturellen Merkmalen (gestrichelte Linie) ausgeht. In beiden 7 und 8 ist der Spitzen-Geräuschpegel des üblichen Zylinderblockes ungefähr 69 dB, während der Spitzen-Geräuschpegel des Zylinderblockes 20 der Erfindung ungefähr 61 dB beträgt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt. Im Gegensatz ist zu erkennen, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen an den speziell beschriebenen Ausführungsformen für den Fachmann ersichtlich sind, und dass derartige Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne von dem Grundgedanken und dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Entsprechend sollen die beigefügten Ansprüche auch derartige Änderungen und Modifikationen abdecken.

Claims

Zylinderblock (20) mit einem einstückigen Metallkörper, der eine Deckfläche (30) zur Befestigung eines Zylinderkopfes und ein Außengehäuse (40) aufweist, wobei der einstückige Körper einen oberen Teil (24) und einen unteren Teil (22) einschließt, wobei der obere Teil (24) eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen (26) aufweist und der untere Teil (22) zumindest einen Teil eines Kurbelgehäuses (28) begrenzt, wobei das Außengehäuse (40) einen profilierten Wandteil (42) allgemein an dem oberen Teil des Blockes (20) und einen profilierten Wandteil (44) allgemein an dem unteren Teil des Blockes (20) aufweist, wobei die profilierten Wandteile (42, 44) eine allgemein gekrümmte Form aufweisen; und dadurch gekennzeichnet, dass der profilierte Wandteil (42) allgemein am oberen Teil des Blockes (20) eine Reihe von teilzylindrischen Abschnitten (46) einschließt, die koaxial bezüglich der Zylinderbohrungen (26) angeordnet sind, dass sich die Abschnitte (46) vollständig nach oben in Richtung auf die Deckfläche (30) erstrecken, und dass die Abschnitte (46) miteinander zusammenpassen, um den profilierten Wandteil (42) mit einer Wellenform zu bilden.
Zylinderblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Block (20) weiterhin eine Mehrzahl von Rippen (70) umfasst, wobei sich jede der Rippen (70) zwischen zumindest einer der Zylinderbohrungen (26) und einem der profilierten Wandteile (42, 44) erstreckt.
Zylinderblock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Block (20) weiterhin eine Vielzahl von Zylinderkopfschrauben-Vorsprüngen (72) mit einer darin angeordneten Schraubenbohrung (74) umfasst, wobei zumindest einer der Zylinderkopfschrauben-Vorsprünge (72) einstückig in einer der Rippen (70) gebildet ist.
Zylinderblock nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Rippen (70) mit einem Element (71) verbunden ist, das zwischen benachbarten Zylinderbohrungen (26) angeordnet ist.
Zylinderblock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (40) allgemein einen Wassermantel (34) umschließt, wobei der Block (20) weiterhin Folgendes umfasst: – eine Mehrzahl von Seitenwänden (82), die sich von dem Gehäuse (40) erstrecken und allgemein einen Hohlraum (80) begrenzen, der so geformt ist, dass er einen Ölkühler enthält (–); – einen Wasserpumpen-Auslass (90), der in zumindest einer der Seitenwände (82) angeordnet ist, um eine Kühlmittelströmung in den Hohlraum (80) zu schaffen; und – eine Hohlraum-Wand (86), die sich zwischen den Seitenwänden (82) erstreckt und allgemein den Hohlraum (80) gegenüber dem Wassermantel (84) abtrennt, wobei eine Öffnung (88) in der Hohlraum-Wand (86) gebildet ist, um eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Hohlraum (80) und dem Wassermantel (34) zu ermöglichen.
Zylinderblock nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (88) in der Hohlraum-Wand (86) distal bezüglich dem Wasserpumpen-Auslass (90) gelegen ist.
Zylinderblock nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (88) in der Hohlraum-Wand (86) allgemein an einem unteren Teil des Hohlraums (80) liegt, und dass der Wasserpumpen-Auslass (90) allgemein an einem oberen Teil des Hohlraums (80) liegt.
Zylinderblock nach einem der Ansprüche 5–7, dadurch gekennzeichnet, dass der Block (20) weiterhin eine Mehrzahl von Schrauben-Vorsprüngen (84) umfasst, die in den Seitenwänden (82) gebildet sind, wobei in jedem der Vorsprünge (84) eine Schraubenbohrung ausgebildet ist, um die Befestigung einer Deckplatte (–) zu ermöglichen.
Zylinderblock nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der profilierten Teile (42, 44) des Gehäuses (40) eine Mehrzahl von Ventilstößel-Hohlräumen (60) umschließt, wobei jeder der Hohlräume (60) sich allgemein von dem Kurbelgehäuse (28) entlang der Zylinderbohrungen (26) zu einer Deckfläche (30) an dem oberen Teil des Blockes (20) erstreckt, um eine Anzahl von sich hin- und herbewegenden Stößelnstangen (–) aufzunehmen.
Zylinderblock nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Block (20) weiterhin eine obere Ventilstößel-Hohlraum-Wand (96) umfasst, die einstückig mit der Deckfläche (30) ausgebildet ist und sich über eine Oberkante der äußeren Ventilstößel-Hohlraum-Wand (62) erstreckt.
Zylinderblock nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ventilstößel-Hohlraum (60) zumindest zwei Stößelstangen-Bohrungen (98) einschließt, die sich zu der Deckfläche (30) hin öffnen, wobei sich die obere Ventilstößel-Hohlraum-Wand (96) zwischen den Bohrungen (98) erstreckt.
Zylinderblock nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass: – der untere Teil (22) sich einstückig von dem oberen Teil (24) erstreckt; und – eine äußere Ventilstößel-Hohlraum-Wand (62) einstückig mit dem oberen Teil (24) und dem unteren Teil (22) ausgebildet ist und einen geschlossenen Ventilstößel-Hohlraum (60) umschließt, wobei sich der Hohlraum (60) zum Kurbelgehäuse (28) hin an dem unteren Teil (22) öffnet und sich durch den oberen Teil (24) allgemein entlang der Zylinderbohrungen (26) zur Deckfläche (30) erstreckt, um eine Mehrzahl von sich hin- und herbewegenden Stößelstangen (–) aufzunehmen.
Zylinderblock nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine obere Ventilstößel-Hohlraum-Wand (96) einstückig über eine Oberkante der äußeren Ventilstößel-Hohlraum-Wand (62) an der Deckfläche (30) angeschlossen ist, wobei die obere Ventilstößel-Hohlraum-Wand (96) eine Mehrzahl von Stößelstangen-Bohrungen (98) einschließt, die sich zu dem geschlossenen Ventilstößel-Hohlraum (60) hin öffnen und einstückig die äußere Ventilstößel-Hohlraum-Wand (62) mit der Deckfläche (30) zwischen den Bohrungen (98) verbinden.
Zylinderblock nach Anspruch 11–13, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Ventilstößel-Hohlraum-Wand (62) eine gewellte Form hat.
Zylinderblock nach einem der Ansprüche 11–14, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderblock (20), der die äußere Ventilstößel-Hohlraum-Wand (62) einschließt, einstückig gegossen ist.