EP0515773B1 - Vorrichtung zum Versteifen des Kurbelgehäuses einer Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine - Google Patents

Vorrichtung zum Versteifen des Kurbelgehäuses einer Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine Download PDF

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EP0515773B1
EP0515773B1 EP92102365A EP92102365A EP0515773B1 EP 0515773 B1 EP0515773 B1 EP 0515773B1 EP 92102365 A EP92102365 A EP 92102365A EP 92102365 A EP92102365 A EP 92102365A EP 0515773 B1 EP0515773 B1 EP 0515773B1
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crankcase
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
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    • F02F7/0043—Arrangements of mechanical drive elements
    • F02F7/0053—Crankshaft bearings fitted in the crankcase
    • F02F2007/0056—Crankshaft bearings fitted in the crankcase using bearing beams, i.e. bearings interconnected by a beam or multiple beams

Definitions

  • the invention relates to a device for stiffening the crankcase of a reciprocating engine according to the features specified in the preamble of claim 1.
  • crankcases for internal combustion engines with housing walls extended far beyond the split bearings of a crankshaft it is e.g. from AT-C-308 475 known to stiffen the crankcase walls in the free edge areas by a detachable frame with ladder-like struts to increase the bending and torsional stiffness and to reduce sound radiation.
  • DE-C 37 29 966 shows a stiffening device designed as a casting with a cross-sectionally U-shaped, straight stiffening struts
  • DE-A 39 11 014 shows a stiffening device with cranked, U-shaped struts.
  • stiffening struts also U-shaped in cross section, which between baffle or guide surfaces arranged in one piece in a V-shape.
  • DE-A 1 576 361 and DE-A 33 15 304 show further devices for avoiding the disadvantageous oil splashing by the crank mechanism, the respective device being equipped with deflection tongues or cooled cutting-like lamellae arranged obliquely to a lubricating oil roller rotating with the crank mechanism.
  • the invention has for its object to design the stiffening device described above, including the aforementioned oil-repellent device with little additional material so that the bending and torsional rigidity is increased.
  • the shell-like stiffening device preferably being designed as a die-cast part in light metal.
  • a reciprocating piston internal combustion engine 1 shown only in sections in cross section comprises a crankcase 2 with crankcase walls 3 and 4.
  • a crank mechanism 5 arranged between them comprises a crankshaft 6 with counterweights 7 on both sides of a diametrically arranged crank pin 8 for a connecting rod 9 for a piston, not shown.
  • a strut 11 with a U-shaped cross section connected to the crankcase walls 3 and 4.
  • the mutually facing legs 12 of the struts 11 of the stiffening device 13 arranged at a crankshaft bearing spacing are baffle or guide surfaces 14 arranged obliquely to a lubricating oil roller rotating or entrained with the crank mechanism 5 in the direction of arrow A, 14 'and 15, 15' and 16, 16 'and 17, 18, 19 firmly connected.
  • baffle or guide surfaces are for the particularly effective reduction of oil spill work Movement contours of different engine parts - crankshaft balancing weights 7 and large bearing eye 20 of the connecting rod 9 - specially adapted.
  • Fig. 2 shows that adapted to the movement contour 21 of the crankshaft balancing weights 7 adapted baffle or guide surfaces 14, 14 'and 15, 15' and 16, 16 'are arranged on the legs 12 of the struts. In their end regions facing one another, these impact or guide surfaces are connected to supporting walls 22, 22 ′ which are essentially parallel to and spaced apart from the legs 12, between which adapted impact or guide surfaces are adapted to the movement contour 23 of the large connecting rod bearing eye 20 17, 18 and 19 are arranged.
  • This enables a frameless design of the device 13 with an arrangement via the struts 11 that is separate from the attachment of an oil pan 24 to the crankcase walls 3 and 4.
  • the device 13 is designed as a die-cast part in light metal with little material expenditure.
  • the lubricating oil separated via the aforementioned baffle or guide surfaces from the lubricating oil roller rotating with the crankshaft 6 according to arrow A is transferred between the connecting rod or guide surfaces 14, 14 '; 15, 15'; 16, 16 'and 17, 18, 19 openings 25 arranged in the stiffening device 13 are guided into the oil pan 24.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Versteifen des Kurbelgehäuses einer Hubkolbenmaschine gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.
  • Bei Kurbelgehäusen für Brennkraftmaschinen mit weit über die geteilten Lager einer Kurbelwelle hinaus verlängerten Gehäusewänden ist es z.B. aus der AT-C-308 475 bekannt, zur Erhöhung der Biege- und Torsionssteifigkeit sowie zur Reduzierung einer Schallabstrahlung die Kurbelgehäusewände in den freien Randbereichen durch einen lösbaren Rahmen mit leiterartig angeordneten Streben zu versteifen.
  • Weiter zeigt die DE-C 37 29 966 eine als Gußstück gestaltete Versteifungs-Vorrichtung mit im Querschnitt U-förmigen, geraden Versteifungs-Streben, wogegen die DE-A 39 11 014 eine Versteifungs-Vorrichtung mit gekröpften, U-förmigen Streben zeigt.
  • Schließlich ist aus der gattungsbildenden US-A 4 793 299 eine Versteifungs-Vorrichtung mit ebenfalls im Querschnitt U-förmigen Versteifungs-Streben bekannt, die zwischen einstückig V-förmig angeordneten Prall- bzw. Leitflächen angeordnet sind.
  • Weitere Einrichtungen zur Vermeidung des nachteiligen Ölpanschens durch den Kurbeltrieb zeigen die DE-A 1 576 361 und die DE-A 33 15 304, wobei die jeweilige Einrichtung mit zu einer mit dem Kurbeltrieb umlaufenden Schmierölwalze schräg angeordneten Ablenkzungen bzw. gekühlten schneidenartigen Lämellen ausgerüstet ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Versteifungs-Vorrichtung unter Einbeziehung der vorgenannten Ölabweis-Einrichtung bei geringem zusätzlichen Materialaufwand so zu gestalten, daß die Biege- und Torsionssteifigkeit gesteigert ist.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße gegenseitige feste Verbindung der Streben in Kurbelwellenlängsrichtung über den Bewegungskonturen rotierender Triebwerksteile angepaßt angeordneter Prall- bzw. Leitflächen ergibt eine schalenartig gestaltete Versteifungs-Vorrichtung mit dem wesentlichen Vorteil der aus der schalenartigen Gestaltung resultierenden höheren Biege- und Torsionssteifigkeit. Diese ist mit der Erfindung so erheblich gesteigert, daß die Versteifungs-Vorrichtung ohne einen materialaufwendigen Rahmen ausgebildet werden kann. Eine rahmenlose Versteifungs-Vorrichtung bietet den Vorteil einer von einer Ölwannenbefestigung gesonderten Anordnung am Kurbelgehäuse und vereinfacht damit auch die Abdichtung zwischen Kurbelgehäuse und Ölwanne.
  • Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, wobei die schalenartige Versteifungs-Vorrichtung vorzugsweise als Druckgußteil in Leichtmetall ausgebildet ist.
  • Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.
    Es zeigt:
    • Fig. 1
    ein geschnitten dargestelltes Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine mit einer schalenartigen Versteifungs-Vorrichtung im Querschnitt, und
    Fig. 2
    die Versteifungs-Vorrichtung nach Fig. 1 in perspektivischer Darstellung.
  • Eine lediglich abschnittsweise im Querschnitt gezeigte Hubkolben-Brennkraftmaschine 1 umfaßt ein Kurbelgehäuse 2 mit Kurbelgehäusewänden 3 und 4. Ein zwischen diesen angeordneter Kurbeltrieb 5 umfaßt eine Kurbelwelle 6 mit Ausgleichsgewichten 7 beiderseits eines diametral angeordneten Hubzapfens 8 für ein Pleuel 9 zu einem nicht gezeigten Kolben. Unterhalb eines Lagerdeckels 10 für die Kurbelwelle 6 verbindet eine im Querschnitt U-förmige Strebe 11 - in Fig. 2 angedeutet - die Kurbelgehäusewände 3 und 4.
  • Wie Fig. 2 zeigt, sind die einander zugekehrten Schenkel 12 der in einem Kurbelwellen-Lagerabstand angeordneten Streben 11 der Versteifungs-Vorrichtung 13 über zu einer mit dem Kurbeltrieb 5 gemäß Pfeilrichtung A umlaufenden bzw. mitgenommenen Schmierölwalze schräg angeordnete Prall- bzw. Leitflächen 14, 14' und 15, 15' und 16, 16' sowie 17, 18, 19 miteinander fest verbunden.
  • Die vorgenannten Prall- bzw. Leitflächen sind zur besonders wirkungsvollen Reduzierung der Ölpanscharbeit den Bewegungskonturen unterschiedlicher Triebwerksteile - Kurbelwellen-Ausgleichsgewichte 7 und großes Lagerauge 20 des Pleuels 9 - besonders angepaßt. Die Fig. 2 zeigt, daß an den Schenkeln 12 der Streben 11 auf die Bewegungskontur 21 der Kurbelwellen-Ausgleichsgewichte 7 abgestellt angepaßte Prall- bzw. Leitflächen 14, 14' und 15, 15' und 16, 16' angeordnet sind. Diese Prall- bzw. Leitflächen stehen in ihren einander zugewandten Endbereichen mit zu den Schenkeln 12 im wesentlichen parallelen, gegenseitig beabstandeten Tragwänden 22, 22' in Verbindung, zwischen denen auf die Bewegungskontur 23 des großen Pleuel-Lagerauges 20 abgestellt angepaßte Prall- bzw. Leitflächen 17, 18 und 19 angeordnet sind.
  • Diese für jeden Bereich von zwei KW-Ausgleichsgewichten 7 und einem dazwischen angeordneten Pleuel 9 getroffene Anordnung der vorerwähnten Prall- bzw. Leitflächen ergibt eine schalenartige Versteifungs-Vorrichtung 13 von hoher Biege- und Torsionssteifigkeit. Dies ermöglicht eine rahmenlose Gestaltung der Vorrichtung 13 mit einer von der Befestigung einer Ölwanne 24 an den Kurbelgehäusewänden 3 und 4 gesonderten Anordnung über die Streben 11. Vorzugsweise ist die Vorrichtung 13 mit geringem Materialaufwand als Druckgußteil in Leichtmetall ausgebildet.
  • Das über die vorgenannten Prall- bzw. Leitflächen aus der mit der Kurbelwelle 6 gemäß Pfeil A umlaufenden Schmierölwalze abgetrennte Schmieröl wird über zwischen den Pleuel- bzw. Leitflächen 14,14';15,15';16,16' und 17, 18, 19 in der Versteifungs-Vorrichtung 13 angeordnete Öffnungen 25 in die Ölwanne 24 geleitet.

Claims (5)

  1. Vorrichtung zum Versteifen des Kurbelgehäuses einer Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine,
    - umfassend quer zu einem Kurbeltrieb (5) zwischen dessen rotierenden Triebwerksteilen verlaufend angeordnete Streben (11) von im wesentlichen U-förmigem Querschnitt, die
    - mit eine mit dem Kurbeltrieb (5) umlaufende Schmierölwalze reduzierenden Prall- bzw. Leitflächen (14 - 19) fest verbunden die Kurbelgehäusewände (3, 4) der Maschine (1) beiderseits des Kurbeltriebes (5) verbinden, wobei
    - die Prall- bzw. Leitflächen (14 - 19) Durchtritts-Öffnungen (25) für das Schmieröl begrenzen,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß voneinander gesonderte und relativ zueinander unter Bildung von Durchtritts-Öffnungen (25) versetzte, schräg angeordnete Prall- bzw. Leitflächen (14, 14'; 15, 15'; 16, 16') längs der Bewegungskontur (21) eines Triebwerksteiles zwischen den Endbereichen bzw. Verschraubungen der jeweiligen Streben (11) auf deren Schenkeln (12) verteilt angeordnet sind, und
    - daß diese Prall- bzw. Leitflächen (14 - 16') in ihren einander zugewandten Endbereichen mit zu den Schenkeln (12) im wesentlichen parallelen, gegenseitig beabstandeten Tragwänden (22, 22') in Verbindung stehen, wobei
    - zwischen benachbart beabstandeten Tragwänden (22, 22') zusätzliche, voneinander gesonderte und relativ zueinander unter Bildung von Durchtritts-öffnungen (25) versetzte, schräg angeordnete Prall- bzw. Leitflächen (17, 18, 19) einer festen Verbindung über die schenkelseitigen Prall- bzw. Leitflächen (14 - 16') zwischen den Streben (11) dienen für eine schalenartige Versteifungs-Vorrichtung (13).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die schenkelseitigen Prall- bzw. Leitflächen (14 - 16') und die zwischen den Tragwänden (22, 22') angeordneten Prall- bzw. Leitflächen (17 - 19) den Bewegungskonturen (21, 23) unterschiedlicher Triebwerksteile ( 7; 20) angepaßt angeordnet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Öffnungen (25) begrenzenden Kanten der schenkelseitigen Prall- bzw. Leitflächen (14, 14'; 15, 15'; 16, 16') der Bewegungskontur (21) der Kurbelwellen-Ausgleichsgewichte (7) angepaßt angeordnet sind, und
    - daß die zwischen den Tragwänden (22, 22') vorgesehenen Prall- bzw. Leitflächen (17, 18, 19) mit ihren Öffnungen (25) begrenzenden Kanten der Bewegungskontur (23) eines mit der Kurbelwelle (6) umlaufenden großen Pleuel-Lagerauges (20) angepaßt angeordnet sind.
  4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (13) als Druckgußteil in Leichtmetall ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4,
    gekennzeichnet durch eine rahmenlose Gestaltung mit einer von der Befestigung einer Ölwanne (24) an den Kurbelgehäuse-Wänden (3,4) gesonderten Anordnung am Kurbelgehäuse (2).
EP92102365A 1991-05-25 1992-02-13 Vorrichtung zum Versteifen des Kurbelgehäuses einer Hubkolbenmaschine, insbesondere Brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP0515773B1 (de)

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