EP0771944A1 - Gehäuse für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP0771944A1
EP0771944A1 EP96115004A EP96115004A EP0771944A1 EP 0771944 A1 EP0771944 A1 EP 0771944A1 EP 96115004 A EP96115004 A EP 96115004A EP 96115004 A EP96115004 A EP 96115004A EP 0771944 A1 EP0771944 A1 EP 0771944A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing according
deck
inner part
housing
screw pipes
Prior art date
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EP96115004A
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English (en)
French (fr)
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Reiner Dipl.-Ing. Dziggel
Bernd Kromer
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Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Publication date
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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
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0002—Cylinder arrangements
    • F02F7/0007—Crankcases of engines with cylinders in line
    • 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
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0021—Construction
    • F02F7/0024—Casings for larger engines
    • 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 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F2001/104—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling using an open deck, i.e. the water jacket is open at the block top face
    • 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 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F2001/106—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling using a closed deck, i.e. the water jacket is not open at the block top face

Definitions

  • the invention relates to a housing for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • a generic housing is disclosed in DE-34 36 872 C2.
  • This housing for a single-row internal combustion engine has an inner part which is common to all cylinders and consists of gray cast iron and has a cover-like bottom.
  • screw pipes Adjacent to individual cylinders, screw pipes extend between an upper connection plane carrying a cylinder head and a lower connection plane receiving a longitudinal axis of the crankshaft.
  • the floor arranged between these levels is closer to the lower connection level and is surrounded in the longitudinal direction of the internal combustion engine by side webs arranged between the screw pipes and connected to it.
  • a wall extends from this floor to the lower connection plane, which serves to support the crankshaft.
  • the floor has a circular recess, in which liners are inserted separately.
  • this inner part is encapsulated by an outer part made of heat-resistant plastic with the formation of cooling water and oil-carrying spaces.
  • the housing is essentially formed from a one-piece metallic frame with liners, crankshaft bearings, a bottom and an upper, closed deck (closed deck) and end-side walls. This structure, which is open on its long sides, is then closed by separately formed plastic side walls.
  • the invention has for its object to provide a generic housing for a reciprocating internal combustion engine with an inner and an outer part, which is largely free of distortion and as stiff as possible during operation of the internal combustion engine.
  • this housing should be lightweight and provided with acoustically advantageous damping properties.
  • the inner part also receives the liners in one piece, thereby avoiding additional connection points. All of the noise-causing or noise-transmitting components of the inner part are thus to be produced using the same material, for example, from a gray cast iron material which has favorable damping properties.
  • the essential further component of the housing, the outer part can be made of a light metal material to reduce the weight of the entire housing, for. B. made of an aluminum or magnesium alloy, and thus has sufficient strength to absorb the forces and moments transmitted from the inner part to the outer part and vice versa, moreover, it is for in an internal combustion engine prevailing operating conditions, in particular comparatively high temperatures and exposure to oil or water.
  • the outer part can be made of a lightweight plastic.
  • the screw pipes extend largely free-standing from the liners, so that the vibrations transmitted to the liners by piston side forces are not passed on via these screw pipes.
  • vibrations originating from the crank mechanism are kept away from the bushings by means of these screw pipes due to a continuous flow of force.
  • the liners are therefore exempt from the alternating forces between the cylinder head and crank mechanism transmitting power flow and low distortion, which in turn z. B. has a positive effect on oil consumption, wear and blow-by gases.
  • the screw pipes can extend from the deck up to the upper connection level, but alternatively these screw pipes can also be made separately horizontally.
  • a part is assigned to the inner part and extends from the deck in the direction of the upper connection level in such a length that a thread can be introduced, the second part of the screw pipes is arranged in the outer part and is supported on the section assigned to the inner part.
  • the deck has, in a further embodiment, a claw area on its outer circumferential line, which is largely enclosed by the material of the outer frame during casting.
  • this claw area can have a circumferential bead which, in a further embodiment, can be designed in a tooth-like manner in sections. In any case, this deck enables an unimpeded, even flow of force for these longitudinal forces, which in turn causes less warpage.
  • the deck in its area lying between the outer circumferential line and the liners can be provided with openings which are penetrated by the material of the outer part.
  • this housing can have comparable clawing areas on its upper or lower end face in a further advantageous embodiment.
  • the bearing seats for the crankshaft in the area of the lower connection level can have further claw areas which project outwards and which can be connected to one another in the longitudinal direction for the purpose of stiffening.
  • the end faces of the one-piece screw pipes and / or the bushings assigned to the upper connection level can furthermore have teeth running perpendicular to this upper connection level for the purpose of improved clawing.
  • these end faces are completely encapsulated by the material of the outer part, so that a material-uniform cover surface is available for further processing in the area of this upper connection level. This is favorable for the cutting tools to be used and for the resulting chip flow and the recycling of these chips.
  • this housing can be designed as an open deck or closed deck. Furthermore, the housing can be produced in die casting, chill casting or sand casting.
  • a water jacket core can be arranged directly on the outside of the liners to produce a cooling water jacket, whereby an optimal heat transfer can be achieved.
  • the water jacket core can be arranged at a slight distance from the liners so that a comparatively thin layer of the outer part material is cast around them, thereby creating a self-contained, liquid-tight cooling water-conducting cavity.
  • Bearing caps held on the bearing chairs are preferably made of the same material, preferably gray cast iron, as the inner part.
  • cutting-edge manufacturing of the bearing aisle for the crankshaft and an extremely low bearing play can be achieved during operation of the internal combustion engine.
  • a further stiffening and noise reduction can be achieved in that these bearing caps are combined in the form of a one-piece bearing bridge extending over the length of the housing.
  • the invention has the advantage that a low-warpage, rigid housing with very good running and damping properties is created with a low weight.
  • the usual effort is eliminated by the additional pressing or pouring of isolated liners or the elaborate machining of the cylinder running surfaces in so-called light metal engines.
  • the housing has an inner part in the case of an in-line internal combustion engine or a VR engine with several cylinders, while a V-type internal combustion engine can have its own inner part for each cylinder bank, which are then cast together by the outer part.
  • An internal combustion engine has a housing which is essentially formed from an inner part, designated overall by 1, and an outer part 2 cast around it.
  • the internal combustion engine has cylinders 3, 4 arranged along a longitudinal center plane L, which have bushings 5, 6.
  • the inner part 1 is made in one piece and of the same material from gray cast iron and essentially consists of the liners 5, 6, a deck 7, screw pipes 8 and bearings 9 for a crankshaft with walls 10 running in transverse planes Q adjacent to the cylinders 3, 4.
  • the inner part 1 extends essentially between an upper connection level A for a cylinder head (not shown) and a lower connection level B.
  • the screw pipes 8 extend from the deck 7 to the area of the upper connection level A, while the walls 10 extend essentially from the deck 7 to the lower connection level B.
  • the sleeves 5 extend in their lower area to a level E lying between the deck 7 and the lower connection level B.
  • the screw pipes 8 have receptacles 11 and threads 12 for receiving screws (not shown) connecting a cylinder head to the housing.
  • Threads 13 for fastening crankshaft bearing caps 14 are arranged in each wall 10 on both sides of the bearings 9, these being made of the same gray cast iron material as the inner part 1.
  • Threads 13 and threads 14 can be aligned axially with one another to improve the flow of force, alternatively continuous tie rods can be used from the bearing caps 14 to the cylinder head.
  • An integral part of the inner frame 1 is adjacent to the deck 7 a longitudinally extending main oil channel 15, from which, for example, transverse channels 16 branch off to supply the bearings 9.
  • the deck 7 has on its outer circumferential line a claw area 20 which is largely encapsulated by the outer frame 2.
  • the claw area 20 has a bead 21 which extends at least in sections along the circumferential line of the deck 7 and extends to both sides of this deck 7 and which, as can be seen from FIG. 2, has a tooth-like shape 22.
  • the deck 7 according to FIG. 1 has openings 23 which are penetrated by the outer part 2 when the outer part 2 is cast around it. Deviating from the design of the deck 7 shown in the figures, this can run significantly closer to the bushings 5, 6 or the screw pipes 8 and, in so far as it is less plate-like, as can be seen in FIG.
  • Another claw area 24 is formed on bearing seats 25 of the bearing 9, projecting outward in the form of struts 26 provided with an opening. As shown in FIG. 3, the right half of the figure, these can be connected to one another in the longitudinal direction of the housing by means of cast-on bridges 27.
  • the bushings 5, 6 have a toothing 28 in the form of cast-in recesses 29 on their end face 30 facing the plane A.
  • An identical claw can be provided on the corresponding end faces 31 of the screw pipes 8. These end faces 30, 31 are completely encapsulated by the outer part material according to FIGS. 5 and 6, so that a cover surface 32 of the same material as that facing the cylinder head is created.
  • a water jacket core 35 can be arranged at a slight distance from the liners 5, 6 in such a way that they are surrounded by a comparatively thin layer 36.
  • this water jacket core 35 can also be arranged directly on the liners 5, 6.
  • a water jacket 37 can be carried out between the screw pipes 8 and the bushings 5, 6, for which purpose the screw pipes 8 can be provided with flats 38 according to FIG. 6.
  • a finished housing, formed from inner part 1 and outer part 2, can best be seen from FIG. 5, wherein there is a gear flange 40 formed integrally with the outer part 2 for connecting a gear unit to the housing.
  • the claw area 20 and struts 26 are encapsulated by the outer part material, ribs 41 provided with openings in the area of the walls 10 and the bearings 9 being provided for further stiffening of the entire housing.
  • FIG. 5 also clearly shows the manner in which the deck 7 and outer walls 42 of the outer part 2 delimit an oil-carrying space in the region of the crank mechanism, while above the deck 7 cooling water-carrying spaces are designed in the form of the water jacket 37.
  • FIGS. 8 and 9 An embodiment modified with regard to the design of the screw pipes 8 is shown in FIGS. 8 and 9.
  • the screw pipes 8 are of split design, a lower part being designed as a threaded piece 81 belonging to the inner part 1 and an upper part being formed as supports 82 having the receptacles 11 and belonging to the outer part 2.
  • the threads 12, in which the cylinder head screws can engage, are formed in the threaded slug 81.
  • the threaded slugs 81 and the supports 82 form a shoulder-like system 83, so that an unimpeded, continuous flow of force is also ensured here.
  • this embodiment offers improved conditions for the encapsulation of the bushings 5.
  • a further claw area 84 can be seen in these figures in the transverse planes having the storage chairs 25.

Abstract

Ein aus einem einstückig und materialeinheitlich aus einem Graugußwerkstoff gefertigten Innenteil (1) und einem darum gegossenen Außenteil aus einem Leichtmetallwerkstoff bestehendes Gehäuse weist zur Erzielung eines verzugsfreien Aufbaus und akustisch günstiger Lauf- und Dämpfungseigenschaften einstückig mit diesem Innenteil (1) ausgebildete Laufbuchsen (5, 6) und Schraubenpfeifen (8) auf. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Ein gattungsgemäßes Gehäuse ist in DE-34 36 872 C2 offenbart. Dieses Gehäuse für eine einreihige Brennkraftmaschine weist ein allen Zylindern gemeinsames, einstückiges aus Grauguß bestehendes Innenteil mit einem deckartigen Boden auf. Benachbart von einzelnen Zylindern erstrecken sich Schraubenpfeifen zwischen einer oberen, einen Zylinderkopf tragenden Anschlußebene und einer unteren, eine Längsachse der Kurbeiwelle aufnehmenden Anschlußebene.
    Der zwischen diesen Ebenen angeordnete Boden befindet sich näher zu der unteren Anschlußebene und ist in Längsrichtung der Brennkraftmaschine von zwischen den Schraubenpfeifen angeordneten und an ihn angebundenen Seitenstegen umgeben. Zwischen zwei in einer Querebene der Brennkraftmaschine angeordneten Schraubenpfeifen erstreckt sich von diesem Boden ausgehend jeweils eine Wandung zu der unteren Anschlußebene, welche der Lagerung der Kurbelwelle dient.
    Im Bereich eines jeden Zylinders trägt der Boden eine kreisrunde Ausnehmung, in welche Laufbuchsen separat eingesetzt werden.
    Zur Erzielung eines möglichst leichtgewichtigen Gehäuses ist dieses Innenteil von einem aus hitzebeständigem Kunststoff bestehenden Außenteil unter Bildung von Kühlwasser und Öl führenden Räumen umgossen.
  • Aus EP-0 067 890 A1 ist es bekannt, ein Gehäuse für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit aus Kunststoff bestehenden Seitenwänden zu versehen. Hierbei ist das Gehäuse im wesentlichen aus einem einstückig ausgebildeten metallischen Gestell mit Laufbuchsen, Kurbelwellenlagern, einem Boden sowie einem oberen, geschlossenen Deck (closed deck) sowie stirnseitigen Seitenwandungen gebildet. Dieses an seinen Längsseiten offene Gebilde wird anschließend durch separat ausgebildete Kunststoffseitenwände verschlossen.
  • Des weiteren ist es aus DE-43 06 269 A1 bekannt, das Gehäuse für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine derart geteilt auszuführen, daß in einen äußeren, wannenförmigen Gehäusemantel ein einstöckig ausgebildetes Innenteil eingeschraubt wird, welches aus einem mit einem umlaufenden Flansch versehenen Boden und daran angeformten Laufbuchsen sowie Wandungen mit Kurbelwellenlagern besteht.
  • Darüber hinaus ist aus CH-428 319 ein aus Aluminium bestehendes Kurbelgehäuse mit separat eingesetzten Laufbüchsen bekannt, dessen seitliche Wandungen zwecks Minderung der Geräuschabstrahlung durch während des Gießens des Gehäuses eingesetzte Metallplatten gebildet sind.
  • Schließlich ist aus DE-OS 17 51 919 ein einstöckig ausgebildeter Zylinderblock für eine Brennkraftmaschine mit angegossenen Kurbelwellenlagern und eingegossenen Stehbolzen zur Befestigung eines Zylinderkopfes bekannt, dessen äußere Hülle durch angesetzte Formteile aus Blech oder Kunststoff gebildet ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Gehäuse für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit einem Innen- sowie einem Außenteil zu schaffen, welches im Betrieb der Brennkraftmaschine weitgehend verzugsfrei und möglichst steif ist. Darüber hinaus soll dieses Gehäuse leichtgewichtig und mit akustisch günstigen Dämpfungseigenschaften versehen ist.
  • Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen benannt.
  • Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß das Innenteil einstöckig auch die Laufbuchsen aufnimmt, wodurch zusätzliche Verbindungsstellen vermieden sind. Alle geräuschverursachenden bzw. geräuschübertragenden Bauteile des Innenteiles sind somit materialeinheitlich beispielsweise aus einem Graugußwerkstoff zu fertigen, welcher günstige Dämpfungseigenschaften aufweist.
    Das wesentliche weitere Bauteil des Gehäuses, das Außenteil, kann zur Gewichtsreduzierung des gesamten Gehäuses, aus einem Leichtmetallwerkstoff gefertigt sein, z. B. aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung, und weist somit eine ausreichende Festigkeit zur Aufnahme der vom Innenteil auf das Außenteil und umgekehrt übertragenen Kräfte und Momente auf, darüber hinaus ist es für die in einer Brennkraftmaschine herrschenden Betriebsbedingungen, insbesondere vergleichsweise hohe Temperaturen und Beaufschlagung durch Öl bzw. Wasser bestens geeignet.
    Alternativ dazu kann das Außenteil leichtgewichtig aus einem Kunststoff gefertigt sein.
  • Vorteilhafterweise erstrecken sich die Schraubenpfeifen weitgehend freistehend von den Laufbuchsen, so daß die durch Kolbenseitenkräfte auf die Laufbüchsen übertragenen Schwingungen nicht über diese Schraubenpfeifen weiter geleitet werden. Ebenso werden aus dem Kurbeltrieb stammende Schwingungen mittels dieser Schraubenpfeifen aufgrund eines durchgängigen Kraftflusses von den Laufbuchsen ferngehalten. Die Laufbuchsen sind daher vom Wechselkräfte zwischen Zylinderkopf und Kurbeltrieb übertragenden Kraftfluß freigestellt und insofern verzugsarm, was sich wiederum z. B. auf Ölverbrauch, Verschleiß und Blow-By-Gase positiv auswirkt.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung können sich die Schraubenpfeifen von dem Deck ausgehend bis zur oberen Anschlußebene erstrecken, alternativ können diese Schraubenpfeifen jedoch auch horizontal getrennt ausgeführt werden. Hierbei ist ein Teil dem Innenteil zugeordnet und erstreckt sich dabei von dem Deck ausgehend in Richtung auf die obere Anschlußebene in einer solchen Länge, daß ein Gewinde eingebracht werden kann, der zweite Teil der Schraubenpfeifen ist im Außenteil angeordnet und stützt sich unter unmittelbarer Anlage an dem dem Innenteil zugeordneten Abschnitt ab.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung können unabhängig von einteiligen oder mehrteiligen Schraubenpfeifen diese in der Nähe des Decks mittels Versteifungsbrücken an dieses und die Laufbuchsen angebunden sein.
    Zur Erzielung eines optimal steifen Verbundes zwischen Innen- und Außenteil weist das Deck in weiterer Ausgestaltung an seiner äußeren Umfangslinie einen Verkrallungsbereich auf, welcher beim Umgießen mit dem Werkstoff des Außengestelles weitgehend umschlossen wird. Zur optimalen Aufnahme von in das Gehäuse eingeleiteten Längskräften, beispielsweise durch ein endseitig angeordnetes Getriebegehäuse, kann dieser Verkrallungsbereich eine umlaufende Wulst aufweisen, welche in weiterer Ausgestaltung abschnittsweise verzahnungsartig gestaltet sein kann. In jedem Fall ermöglicht dieses Deck einen ungehinderten, gleichmäßigen Kraftfluß für diese Längskräfte, was wiederum geringere Verzüge bewirkt.
  • Weiterhin kann das Deck in seinem zwischen der äußeren Umfangslinie und den Laufbüchsen liegenden Bereich zwecks verbesserter Verkrallung mittels Durchbrüchen versehen sein, welche vom Werkstoff des Außenteiles durchsetzt sind.
  • Außer der genannten Verkrallung im Bereich des Decks kann dieses Gehäuse in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung vergleichbare Verkrallungsbereiche an seiner oberen bzw. unteren Abschlußfläche aufweisen. Zu diesem Zweck können die im Bereich der unteren Anschlußebene liegenden Lagerstühle für die Kurbelwelle nach außen abragende weitere Verkrallungsbereiche aufweisen, welche in Längsrichtung untereinander zwecks Aussteifung verbunden sein können.
  • Die der oberen Anschlußebene zugeordneten Stirnflächen der einteiligen Schraubenpfeifen und/oder der Laufbuchsen können weiterhin eine zu dieser oberen Anschlußebene senkrecht verlaufende Verzahnung zwecks verbesserter Verkrallung aufweisen. Beim Zusammenfügen von Innen- und Außenteil werden diese Stirnflächen vollständig vom Material des Außenteiles umgossen, so daß im Bereich dieser oberen Anschlußebene eine materialeinheitliche Deckfläche zur weiteren Bearbeitung zur Verfügung steht. Dieses ist günstig für die zu verwendenden Schneidwerkzeuge und für den sich einstellenden Spanfluß sowie das Recycling dieser Späne.
  • Grundsätzlich kann dieses Gehäuse in open deck- oder closed deck-Bauweise ausgeführt werden. Des weiteren ist das Gehäuse in Druckguß, Kokillenguß oder Sandguß darstellbar.
  • Während des Umgießens des Innenteiles kann zur Herstellung eines Kühlwassermantels ein Wassermantelkern unmittelbar außen auf den Laufbuchsen angeordnet sein, wodurch ein optimaler Wärmeübergang erzielbar ist.
    Alternativ hierzu kann der Wassermantelkern geringfügig beabstandet zu den Laufbuchsen angeordnet sein, so daß diese von einer vergleichsweise dünnen Schicht des Außenteilwerkstoffes umgossen werden, wodurch ein in sich geschlossener, flüssigkeitsdichter Kühlwasser führender Hohlraum entsteht.
  • Bevorzugterweise sind an den Lagerstühlen gehaltene Lagerdeckel aus dem gleichen Werkstoff, vorzugsweise Grauguß gefertigt, wie das Innenteil. Infolge dessen ist eine schnittgünstige Fertigung der Lagergasse für die Kurbelwelle und im Betrieb der Brennkraftmaschine ein äußerst geringes Lagerspiel erzielbar. Eine weitere Aussteifung und Geräuschdämpfung kann dadurch erzielt werden, daß diese Lagerdeckel in Form einer einstückig ausgebildeten, sich über die Länge des Gehäuses erstreckenden Lagerbrücke zusammengefaßt sind.
  • Insgesamt bietet die Erfindung den Vorteil, daß ein verzugsarmes, steifes Gehäuse mit sehr guten Lauf- und Dämpfungseigenschaften bei gleichzeitig geringem Gewicht geschaffen ist. Es entfällt der sonst übliche Aufwand durch das zusätzliche Einpressen oder Eingießen von vereinzelten Laufbüchsen bzw. das aufwendige Bearbeiten der Zylinderlaufflächen bei sogenannten Leichtmetallmotoren.
  • Ergänzend sei darauf hingewiesen, daß das Gehäuse im Falle einer Reihenbrennkraftmaschine oder eines VR-Motors mit mehreren Zylindern ein Innenteil aufweist, während eine V-Brennkraftmaschine für jede Zylinderbank ein eigenes Innenteil aufweisen kann, welche anschließend gemeinsam vom Außenteil umgossen werden.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
    • Figur 1 eine Draufsicht auf ein Innenteil eines Gehäuses,
    • Figur 2 eine Seitenansicht zu Figur 1,
    • Figur 3 eine Ansicht von unten auf ein Innenteil eines Gehäuses,
    • Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV - IV gemäß Figur 1,
    • Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie V - V gemäß Figur 1 durch ein Gehäuse,
    • Figur 6 einen Schnitt entlang der Linie VI - VI gemäß Figur 1 durch ein Gehäuse,
    • Figur 7 einen Schnitt entlang der Linie VII - VII gemäß Figur 1 durch ein Gehäuse,
    • Figur 8 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform ähnlich Figur 4 und
    • Figur 9 einen Schnitt durch die geänderte Ausführungsform ähnlich Figur 5.
  • Eine Brennkraftmaschine weist ein Gehäuse auf, welches im wesentlichen aus einem insgesamt mit 1 bezeichneten Innenteil und einem um dieses herum gegossenen Außenteil 2 gebildet ist.
    Die Brennkraftmaschine weist entlang einer Längsmittelebene L angeordnete Zylinder 3, 4 auf, welche Laufbuchsen 5, 6 aufweisen.
  • Das Innenteil 1 ist einstückig und materialeinheitlich aus Grauguß gefertigt und besteht im wesentlichen aus den Laufbuchsen 5, 6, einem Deck 7, Schraubenpfeifen 8 sowie Lager 9 für eine Kurbelwelle aufweisenden, in Querebenen Q benachbart zu den Zylindern 3,4 verlaufenden Wandungen 10.
  • Gemäß Figur 2 erstreckt sich das Innenteil 1 im wesentlichen zwischen einer oberen Anschlußebene A für einen nicht gezeigten Zylinderkopf und einer unteren Anschlußebene B.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß die im Zusammenhang mit dieser Erfindung benutzten Begriffe wie oberen bzw. unteren sich lediglich auf die Zeichnungsfiguren beziehen und insbesondere keine Einschränkung bezüglich einer möglichen Einbaulage dieses Gehäuses bedeuten.
  • Die Schraubenpfeifen 8 erstrecken sich vom Deck 7 ausgehend bis in den Bereich der oberen Anschlußebene A, während sich die Wandungen 10 im wesentlichen vom Deck 7 ausgehend bis zur unteren Anschlußebene B erstrecken.
  • Die Laufbuchsen 5 erstrecken sich in ihrem unteren Bereich bis zu einer zwischen dem Deck 7 und der unteren Anschlußebene B liegenden Ebene E.
    Die Schraubenpfeifen 8 weisen Aufnahmen 11 sowie Gewinde 12 zur Aufnahme von nicht gezeigten, einen Zylinderkopf mit dem Gehäuse verbindenden Schrauben auf.
  • Beiderseits der Lager 9 sind in jeder Wandung 10 Gewinde 13 zur Befestigung von Kurbelwellenlagerdeckeln 14 angeordnet, wobei diese aus dem gleichen Graugußwerkstoff gefertigt sind wie das Innenteil 1.
  • Gewinde 13 und Gewinde 14 können axial miteinander fluchtend zur Verbesserung des Kraftflusses angeordnet sein, alternativ können von den Lagerdeckeln 14 bis in den Zylinderkopf durchgehende Zuganker verwendet werden.
  • Integraler Bestandteil des Innengestelles 1 ist benachbart zum Deck 7 ein sich in Längsrichtung erstreckender Hauptölkanal 15, von welchem beispielsweise Querkanäle 16 zur Versorgung der Lager 9 abzweigen.
  • Zur Erzielung eines steifen Verbundes sind zwischen den Schraubenpfeifen 8 und den Laufbuchsen 5, 6 im Bereich des Decks 7 Versteifungsbrücken 17 angegossen.
    In der zwischen den Zylindern 3 und 4 liegenden Querebene Q ist die Wandung 10 über das Deck 7 hinaus in Richtung auf die obere Anschlußebene A unter Belassung eines Kühlwasserdurchtrittes 18 geführt.
  • Zur Herstehung einer in Quer- und Längsrichtung des Gehäuses formschlüssigen Verkrallung zwischen Außenteil 2 und Innenteil 1 weist das Deck 7 an seiner äußeren Umfangslinie einen Verkrallungsbereich 20 auf, welcher weitgehend vom Außengestell 2 umgossen ist.
    Der Verkrallungsbereich 20 weist eine zumindest abschnittsweise entlang der Umfangslinie des Decks 7 verlaufende, sich zu beiden Seiten dieses Decks 7 erstreckende Wulst 21 auf, welche, wie aus Figur 2 ersichtlich ist, eine verzahnungsartige Gestalt 22 aufweist.
    Zwecks Erhöhung der Verkrallungswirkung weist das Deck 7 gemäß Figur 1 Durchbrüche 23 auf, welche beim Umgießen mit dem Außenteil 2 von dessen Werkstoff durchsetzt werden.
    In Abweichung von der in den Figuren gezeigten Ausgestaltung des Deckes 7 kann dieses deutlich enger benachbart zu den Laufbuchsen 5, 6 beziehungsweise den Schraubenpfeifen 8 verlaufen und in sofern weniger plattenartig ausgebildet sein wie beispielsweise aus Figur 1 ersichtlich.
  • Ein weiterer Verkrallungsbereich 24 ist an Lagerstühlen 25 der Lager 9 nach außen abragend in Form von mit einer Öffnung versehenen Streben 26 ausgebildet. Diese können, wie in Figur 3, rechte Bildhälfte dargestellt, mittels angegossener Brücken 27 in Längsrichtung des Gehäuses miteinander verbunden sein.
  • Zur Bereitstehung einer Verkrallung im Bereich der oberen Anschlußebene A weisen die Laufbuchsen 5, 6 eine Verzahnung 28 in Form von eingegossenen Ausnehmungen 29 an ihrer der Ebene A zugewandten Stirnfläche 30 auf.
    Eine identische Verkrallung kann an den entsprechenden Stirnflächen 31 der Schraubenpfeifen 8 vorgesehen sein.
    Diese Stirnflächen 30, 31 werden vom Außenteilwerkstoff gemäß Figuren 5 und 6 vollständig umgossen, so daß eine materialeinheitliche, dem Zylinderkopf zugewandte Deckfläche 32 entsteht.
  • Während des Umgießens des Innenteiles 1 kann ein Wassermantelkern 35 geringfügig beabstandet zu den Laufbuchsen 5, 6 derart angeordnet sein, daß diese von einer vergleichsweise dünnen Schicht 36 umgeben sind.
    Alternativ hierzu kann dieser Wassermantelkern 35 auch direkt auf den Laufbuchsen 5, 6 angeordnet sein.
  • Zur Bereitstellung einer gleichmäßigen Kühlung auf dem Umfang der Laufbuchsen 5,6 kann ein Wassermantel 37 zwischen den Schraubenpfeifen 8 und den Laufbuchsen 5, 6 durchgeführt sein, wobei zu diesem Zwecke gemäß Figur 6 die Schraubenpfeifen 8 mit Abflachungen 38 versehen sein können.
  • Ein fertiggestelltes, aus Innenteil 1 und Außenteil 2 gebildetes Gehäuse ist am besten aus Figur 5 erkennbar, wobei dort ein einstückig mit dem Außenteil 2 ausgebildeter Getriebeflansch 40 zur Anbindung einer Getriebeeinheit an das Gehäuse erkennbar ist. Verkrallungsbereich 20 und Streben 26 sind vom Außenteilwerkstoff umgossen, wobei zur weiteren Aussteifung des gesamten Gehäuses mit Durchbrüchen versehene Rippen 41 im Bereich der Wandungen 10 sowie der Lager 9 vorgesehen sind.
    Figur 5 läßt ebenfalls deutlich erkennen, in welcher Weise das Deck 7 sowie außenliegende Wandungen 42 des Außenteiles 2 einen Öl führenden Raum im Bereich des Kurbeltriebes begrenzen, während oberhalb des Deckes 7 Kühlwasser führende Räume in Form des Wassermantels 37 ausgebildet sind.
  • Eine bezüglich der Ausbildung der Schraubenpfeifen 8 geänderte Ausführungsform ist in den Figuren 8 und 9 dargesteht. Hierbei sind die Schraubenpfeifen 8 geteilt ausgeführt, wobei ein unteres Teil als dem Innenteil 1 zugehörige Gewindebutzen 81 und ein oberes Teil als dem Außenteil 2 zugehörige, die Aufnahmen 11 aufweisende Stützen 82 ausgebildet sind.
    In den Gewindebutzen 81 sind die Gewinde 12 ausgebildet, in welche die Zylinderkopfschrauben eingreifen können.
    Die Gewindebutzen 81 und die Stützen 82 bilden eine schulterartige Anlage 83, so daß auch hierbei ein ungehinderter durchgehender Kraftfluß gewährleistet ist.
    Diese Ausführungsform bietet im Fall einer open-deck Konstruktion verbesserte Bedingungen für den Umguß der Laufbuchsen 5.
    Weiterhin ist aus diesen Figuren ein weiterer Verkrallungsbereich 84 in den die Lagerstühle 25 aufweisenden Querebenen erkennbar.

Claims (17)

  1. Gehäuse für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine, mit mindestens einem einstückig ausgebildeten, mindestens einen Zylinder (3, 4) aufweisenden, metallischen Innenteil (1), welches ein Deck (7) mit daran angeformten, sich in Richtung auf eine obere Anschlußebene (A) für einen Zylinderkopf erstreckende Schraubenpfeifen (8) aufweist, wobei sich benachbart zu dem Zylinder (3, 4) in Querebenen (Q) von diesem Deck (7) ausgehende Wandungen (10) bis zu einer unteren Anschlußebene (B) erstrecken, welche Lagerstühle (25) für eine Kurbelwelle aufweisen, und mit einem um das Innenteil (1) gegossenen, Kühlwasser und Öl führende Räume bildenden Außenteil (2) aus einem vom Innenteil (1) abweichenden Werkstoll, dadurch gekennzeichnet, daß einstückig und materialeinheitlich mit dem Innenteil (1) Laufbuchsen (5, 6) ausgebildet sind.
  2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Laufbuchsen (5, 6) zwischen der oberen Anschlußebene (A) und einer zwischen dem Deck (7) und der unteren Anschlußebene (B) liegenden Ebene (E) erstrecken.
  3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schraubenpfeifen (8) und den Laufbuchsen (5, 6) im Bereich des Decks (7) angegossene Versteifungsbrücken (17) angeordnet sind.
  4. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Deck (7) an seiner Umfangslinie einen Verkrallungsbereich (20) aufweist, welcher weitgehend von einem korrespondierenden Bereich des Außenteiles (2) umgossen ist.
  5. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Lagerstühlen (25) nach außen abragende, weitere Verkrallungsbereiche (24) angeordnet sind.
  6. Gehäuse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich zumindest abschnittsweise entlang der Umfangslinie eine umlaufende Wulst (21) erstreckt.
  7. Gehäuse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangslinie zumindest abschnittsweise eine verzahnungsartige Gestalt (22) aufweist.
  8. Gehäuse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Deck (7) im Verkrallungsbereich (20) vom Außenteilwerkstoff durchsetzte Durchbrüche (23) aufweist.
  9. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Verkrallungsbereiche (24) mittels angegossener Brücken (27) in Längsrichtung des Gehäuses miteinander verbunden sind.
  10. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oberen Anschlußebene (A) zugewandte Stirnflächen (30, 31) des Innenteiles (1) vom Außenteilwerkstoff umgossen sind, derart, daß eine materialeinheitliche, dem Zylinderkopf zugewandte Deckfläche (32) entsteht.
  11. Gehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Stirnflächen (30, 31) eine senkrecht zu der oberen Anschlußebene (A) verlaufende Verzahnung (28) trägt.
  12. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Umgießens des Innenteiles (1) ein Wassermantelkern (35) unmittelbar auf den Laufbuchsen (5, 6) angeordnet ist.
  13. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Umgießens des Innenteiles (1) ein Wassermantelkern (35) geringfügig beabstandet zu den Laufbuchsen (5, 6) angeordnet ist.
  14. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (9) der Kurbelwelle Lagerdeckel (14) aufweisen, deren beidseitig einer Längsmittelebene (L) des Gehäuses angeordnete Verschraubungen fluchtend mit den Schraubenpfeifen (8) angeordnet sind.
  15. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (9) der Kurbelwelle Lagerdeckel (14) aufweisen, welche in Richtung einer Längsmittelebene (L) brückenartig untereinander verbunden sind, wobei diese aus dem gleichen Werkstoff gefertigt sind wie das Innenteil (1).
  16. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schraubenpfeifen (8) von dem Deck (7) ausgehend bis in den Bereich der oberen Anschlußebene (A) erstrecken.
  17. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenpfeifen (8) geteilt derart ausgeführt sind, daß ein Teil als Gewindebutzen (81) dem Innenteil (1) und ein weiterer Teil als Stützen (82) dem Außenteil (2) zugeordnet sind.
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