EP0486463B2 - Gussform für den Zylinderblock einer Brennkraftmaschine mit zwei in V-Form angeordneten Zylinderreihen - Google Patents

Gussform für den Zylinderblock einer Brennkraftmaschine mit zwei in V-Form angeordneten Zylinderreihen Download PDF

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EP0486463B2
EP0486463B2 EP91890272A EP91890272A EP0486463B2 EP 0486463 B2 EP0486463 B2 EP 0486463B2 EP 91890272 A EP91890272 A EP 91890272A EP 91890272 A EP91890272 A EP 91890272A EP 0486463 B2 EP0486463 B2 EP 0486463B2
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core
cylinder bore
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads

Definitions

  • the invention relates to a mold for the Cylinder block of an internal combustion engine with two in V-shaped rows of cylinders with cores for Shaping the crank chamber and the cylinder bores, see for example DE-C-35 43 194.
  • Known molds for the cylinder block V-engines consist of a bottom box shape and an upper box shape, which essentially define the outer contour, and a variety of Cores, the crankcase, the cylinder bores as well as the water and oil spaces.
  • the cores are in these known molds for each crankcase section separately executed. This means that for every two Cylinder a crankcase core, two cylinder bore cores as well as various water jacket and oil chamber cores are to be provided. Because of this large number The effort involved in core assembly becomes a matter of cores increased, making this particular by anchoring the individual cores through Core supports, core nails is difficult. Furthermore are the casting tolerances by adding the individual games between the cores increased so that the required wall thicknesses larger than required must be chosen in order to worst case, the required minimum wall thickness not to fall below.
  • AT-PS 387 164 is a casting mold for Series internal combustion engines known to the above avoids disadvantages. Doing so proposed, because basic core with the water jacket cores train in one piece.
  • the object of the present invention is to create a mold that has these disadvantages do not occur and the simple one enables very precise manufacture of the cylinder block, through minimal casting tolerances minimal wall thicknesses can also be achieved.
  • a single base core on which a single unitary cylinder bore core group is attachable.
  • the cylinder bore core group from a plurality of cylinder bore cores consists of webs on Foot of the cylinders are interconnected.
  • they appear in the main warehouse walls at least two additional recesses that be caused by the webs and it will at the same time achieved that the clearances of the honing tool or the crankshaft counterweights are guaranteed in any case.
  • will through the webs a solid connection of the individual Cylinder bore cores reached.
  • the parts of the Cylinder bore core group for the two rows of cylinders are over in the middle plane of the engine Oil guide channel cores connected to each other.
  • the invention provides that on the cylinder bore core groups Extensions are arranged, which are essentially parallel to the cylinder axes run and form oil return channels that in stiffening ribs are arranged, the slugs for the cylinder head bolts with the main bearings connect.
  • the design-related openings in the main bearing walls reduced rigidity of the cylinder block compensated.
  • the special box shape of the stiffening ribs achieved a favorable force introduction, which is too low Deformation of the cylinder block during operation the internal combustion engine leads. At the same time the oil circulation is improved.
  • a particularly simple core arrangement is achieved in that a single for each row of cylinders Water jacket core is provided.
  • the mold according to the invention has the following Cores: the base core 1, the cylinder bore core group 2, the left water jacket core 3, the right water jacket core 4 and the well-known So executed and not shown V-core for the end in the cylinder head area.
  • the cores to be provided on a case-by-case basis namely the front and rear core to the both axial ends of the motor, is in the embodiment only the core 5 for the suction side the water pump.
  • the cores in the figures provided several times with the same reference numerals, although they are only one piece represent trained part.
  • the cylinder bore core group 2 consists of individual cylinder bore cores 2a, each for a row of cylinders with each other via webs 2b are connected. These webs 2b are supported in a corresponding recess on the base core 1 from.
  • the cylinder core group also has 2 oil return cores 2c, which are also on Support base core 1.
  • On the outside of the rows of cylinders and parallel to the axes of the cylinders the cylinder bore core group has 2 extensions 2d that the oil return channels within Stiffening ribs that form the slugs for the cylinder head bolts with the main bearings connect.
  • the core 2e for the main oil drilling connects the cylinder bore cores via oil channel cores 2f 2a for the left and for the right Row of cylinders. It is again pointed out that the entire cylinder bore core group 2 is formed in one piece.
  • a separate water jacket core is known 5 for the suction side of the water pump intended.
  • the flange 10 can be seen for the oil pan, furthermore the main bearing 11 with the bores 12 for the main bearing bolts. So are the cylinders 13 and oil spaces 14 can be seen. Essential are the oil return openings 15 and 16 laterally Main bearing, which the cores 2c and 2d Correspond to cylinder bore core group 2.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Gußform für den Zylinderblock einer Brennkraftmaschine mit zwei in VForm angeordneten Zylinderreihen mit Kernen zur Formung des Kurbelraumes und der Zylinderbohrungen, siehe beispielsweise DE-C-35 43 194.
Bekannte Gießformen für den Zylinderblock von V-Motoren bestehen aus einer Unterkastenform und einer Oberkastenform, welche im wesentlichen die Außenkontur festlegen, und einer Vielzahl von Kernen, die das Kurbelgehäuse, die Zylinderbohrungen sowie die Wasser- und Ölräume formen. Die Kerne sind bei diesen bekannten Gießformen für jeden einzelnen Kurbelraumabschnitt getrennt ausgeführt. Dies bedeutet, daß für jeweils zwei Zylinder ein Kurbelraumkern, zwei Zylinderbohrungskerne sowie diverse Wassermantel- und Ölraumkerne vorzusehen sind. Durch diese große Anzahl von Kernen wird der Aufwand bei der Kernmontage erhöht, wodurch diese insbesondere durch die Verankerung der einzelnen Kerne durch Kernstützen, Kernnägel erschwert wird. Außerdem werden die Gußtoleranzen durch die Addition der einzelnen Spiele zwischen den Kernen erhöht, sodaß die erforderlichen Wandstärken größer als erforderlich gewählt werden müssen, um auch im ungünstigsten Fall die erforderliche Mindestwandstärke nicht zu unterschreiten.
Ein weiteres Problem bei den bekannten Gießformen besteht darin, daß die Hauptlagerwände einerseits den Freigang der Kurbelwellengegengewichte gewährleisten müssen, andererseits aber auch den Freilauf des Honwerkzeuges sicherstellen müssen. Um die aus gußtechnischen Gründen erforderliche minimale Wandstärke nicht zu unterschreiten, sind hier, speziell bei langhubigen Motoren, schwierige konstruktive Probleme zu lösen.
Aus der AT-PS 387 164 ist eine Gießform für Reihenbrennkraftmaschinen bekannt, die die oben beschriebenenn Nachteile vermeidet. Dabei wird vorgeschlagen, denn Basiskern mit den Wassermantelkernen einstückig auszubilden.
Ein solches Konzept ist aber für V-Motoren nicht praktisch anwendbar, da ein solcher Kern durch die teilweise Überdeckung der Zylinderbohrung mit der Hauptlagerwand nicht herstellbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gießform zu schaffen, bei der diese Nachteile nicht auftreten und die auf einfache Weise eine sehr genaue Herstellung des Zylinderblockes ermöglicht, sodaß durch minimale Gußtoleranzen auch minimale Wandstärken erzielbar sind.
Erfindungsgemäß ist ein einziger Basiskern vorgesehen, auf dem eine einzige einstückig ausgeführte Zylinderbohrungskerngruppe aufsetzbar ist.
Bei der Ausführung mit einem Basiskern und einer einzigen Zylinderbohrungskerngruppe ist der Guß genauer und die Kernmontage einfacher.
Wesentlich dabei ist, daß die Kurbelräume und Zylinderbohrungen des gesamten Motors mit nur zwei Kernen hergestellt werden. Insgesamt sind für einen typischen Motor nur sieben bzw. acht Kerne erforderlich, nämlich:
  • Der Basiskern,
  • eine Zylinderbohrungskerngruppe,
  • je ein Wassermantelkern für jede Zylinderreihe,
  • ein V-Kern für den Abschluß im Zylinderkopfbereich, sowie gegebenenfalls
  • ein vorderer und ein hinterer Kern.
Auf diese Weise werden minimale Toleranzen gewährleistet, sodaß ein genauer Guß und damit eine sehr leichte Bauweise des Zylinderblocks erreicht wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zylinderbohrungskerngruppe aus einer Mehrzahl von Zylinderbohrungskernen besteht, die über Stege am Fuß der Zylinder miteinander verbunden sind. Auf diese Weise entstehen in den Hauptlagerwänden mindestens zwei zusätzliche Ausnehmungen, die durch die Stege hervorgerufen werden und es wird gleichzeitig erreicht, daß die Freigänge des Honwerkzeuges bzw. der Kurbelwellengegengewichte in jedem Fall gewährleistet sind. Außerdem wird durch die Stege eine solide Verbindung der einzelnen Zylinderbohrungskerne erreicht. Die Teile der Zylinderbohrungskerngruppe für die beiden Zylinderreihen sind in der Mittelebene des Motors über Ölführungskanalkerne miteinander verbunden.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß an den Zylinderbohrungskerngruppen Fortsätze angeordnet sind, die im wesentlichen parallel zu den Zylinderachsen verlaufen und Ölrücklaufkanäle formen, die in Versteifungsrippen angeordnet sind, die die Butzen für die Zylinderkopfschrauben mit den Hauptlagern verbinden. Auf diese Weise wird die durch die konstruktiv bedingten Durchbrechungen der Hauptlagerwände verminderte Steifheit des Zylinderblocks kompensiert. Im Gegenteil wird sogar durch die besondere Kastenform der Versteifungsrippen eine günstige Krafteinleitung erreicht, was zu geringen Deformationen des Zylinderblocks beim Betrieb der Brennkraftmaschine führt. Gleichzeitig wird der Ölumlauf verbessert.
Eine besonders einfache Kernanordnung wird dadurch erzielt, daß für jede Zylinderreihe ein einziger Wassermantelkern vorgesehen ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
die Kerne der erfindungsgemäßen Gußform in gesprungenem Schnitt durch die Mitte Zylinder und durch die Mitte Hauptlager nach Linie I-I in Fig. 2,
Fig. 2
einen horizontalen Schnitt durch die Mitte der Hauptölbohrung nach der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3
einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4
einen Längsschnittt durch die Mitte der Hauptölbohrung nach Linie IV-IV in Fig. 1,
Fig. 5
eine Ansicht eines mit der erfindungsgemäßen Gußform hergestellten Zylinderblocks von unten
Die erfindungsgemäße Gußform besitzt folgende Kerne: den Basiskern 1, die Zylinderbohrungskerngruppe 2, den linken Wassermantelkern 3, den rechten Wassermantelkern 4 sowie den in bekannter Weise ausgeführten und nicht näher dargestellten V-Kern für den Abschluß im Zylinderkopfbereich. Von den fallweise vorzusehenden Kernen, nämlich dem Vorderen und hinteren Kern an den beiden axialen Enden des motors, ist in dem Ausführungsbeispiel nur der Kern 5 für die Saugseite der Wasserpumpe vorgesehen. Um das Verständnis zu erleichtern, sind in den Fig. einzelne Kerne mehrfach mit den gleichen Bezugszeichen versehen, obgleich sie nur einen einzigen einstückig ausgebildeten Teil darstellen.
Die Zylinderbohrungskerngruppe 2 besteht aus einzelnen Zylinderbohrungskernen 2a, die für jeweils eine Zylinderreihe über Stege 2b miteinander verbunden sind. Diese Stege 2b stützen sich in einer entsprechenden Ausnehmung am Basiskern 1 ab. Weiters besitzt die Zylinderbohrungskerngruppe 2 Ölrücklaufkerne 2c, die sich ebenfalls am Basiskern 1 abstützen. An der Außenseite der Zylinderreihen und parallel zu den Achsen der Zylinder besitzt die Zylinderbohrungskerngruppe 2 Fortsätze 2d, die die Ölrücklaufkanäle innerhalb von Versteifungsrippen formen, welche die Butzen für die Zylinderkopfschrauben mit den Hauptlagern verbinden. Der Kern 2e für die Hauptölbohrung verbindet über Ölkanalkerne 2f die Zylinderbohrungskerne 2a für die linke und für die rechte Zylinderreihe. Es wird nochmals darauf hingewiesen, daß die gesamte Zylinderbohrungskerngruppe 2 einstückig geformt ist.
In bekannter Weise ist ein separater Wassermantelkern 5 für die Saugseite der Wasserpumpe vorgesehen.
In der Darstellung des Zylinderblock in Fig. 5 ist der Flansch 10 für die Ölwanne zu erkennen, weiters die Hauptlager 11 mit den Bohrungen 12 für die Hauptlagerschrauben. Ebenso sind die Zylinder 13 sowie Ölräume 14 erkennbar. Wesentlich sind die Ölrücklauföffnungen 15 und 16 seitlich der Hauptlager, welche den Kernen 2c bzw. 2d der Zylinderbohrungskerngruppe 2 entsprechen.

Claims (4)

  1. Gußform für den Zylinderblock einer Brennkraftmaschine mit zwei in V-Form angeordneten Zylinderreihen mit Kernen (1, 2) zur Formung des Kurbelraumes und der Zylinderbohrungen, dadurch gekennzeichnet , daß ein einziger Basiskern (1) vorgesehen ist, auf dem eine einzige einstückig ausgeführte Zylinderbohrungskerngruppe (2) aufgesetzt ist.
  2. Gußform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbohrungskerngruppen (2) aus einer Mehrzahl von Zylinderbohrungskernen (2a) besteht, die über Stege (2b) am Fuß der Zylinder verbunden sind.
  3. Gußform nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Zylinderbohrungskerngruppen (2) Fortsätze (2d) angeordnet sind, die im wesentlichen parallel zu den Zylinderachsen verlaufen und Ölrücklaufkanäle formen, die in Versteifungsrippen angeordnet sind, die die Butzen für die Zylinderkopfschrauben mit den Hauptlagern verbinden.
  4. Gußform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Zylinderreihe ein einziger Wassermantelkern (3, 4) vorgesehen ist.
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