EP1207293A1 - Lagerstuhl für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP1207293A1 EP01126282A EP01126282A EP1207293A1 EP 1207293 A1 EP1207293 A1 EP 1207293A1 EP 01126282 A EP01126282 A EP 01126282A EP 01126282 A EP01126282 A EP 01126282A EP 1207293 A1 EP1207293 A1 EP 1207293A1
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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
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0043—Arrangements of mechanical drive elements
    • F02F7/0053—Crankshaft bearings fitted in the crankcase
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/02—Arrangements of lubricant conduits
    • F01M2011/026—Arrangements of lubricant conduits for lubricating crankshaft bearings

Definitions

  • the invention relates to a bearing chair for an internal combustion engine, in which the Bearing cover for the crankshaft bearing on the cylinder block facing Side of the storage chair.
  • Such a storage chair is e.g. known from DE 29609950-U1.
  • the advantage for them The use of a storage chair is basically easier to assemble due to the modular design and a substantial stiffening of the combustion chamber opposite end of the engine.
  • Bearings are the bearing caps for the crankshaft on both sides of the Crankshaft bearing bearing bolts on the cylinder block facing side of the camp chair attached.
  • On the camp chair is also a external oil gallery integrated in the storage chair. From the oil gallery proceeding in the bearing chair are running bearing oil holes that are provided drill oil holes in the bearing cap. In this way, the oil in the Bearing cover located half of the crankshaft bearing are fed. Indeed here is the outlet opening of the bearing cap oil hole relatively close to that between Bearing cover and bearing chair extending bearing cover contact surface.
  • the object of the invention was to mount on a cylinder block with a cylinder block Bearing caps to improve the oil supply to the crankshaft bearing. This task is solved by the characterizing features of claim 1.
  • the oil gallery in the inside of the storage chair is that of the Bearing caps facing away from and arranged approximately opposite. This has the advantage that a much greater freedom with regard to the arrangement of the Bearing seat oil hole, which connects the oil gallery with the bearing cap oil hole, consists. This means that the bearing cap oil bore can also meet the requirements the bearing lubrication - its position is only limited by the bearing cap geometry - be chosen optimized.
  • the oil gallery is preferably aligned under the bearing cap contact surfaces, which between Bearing cover and storage chair run, arranged.
  • This is the manufacturing significantly simplified because the bearing bracket oil bore parallel to that of the Bearing cap screw receiving bore can be performed.
  • the bearing bracket oil hole between the crankshaft bearing and the bearing cap screw provided, the bearing block oil hole through the bearing cap contact surface passes.
  • the bearing block oil bore can preferably be axially (in Crankshaft axis) offset to the plane through the bearing cap screw axes to be ordered. This allows an uninterrupted flow of force in the bearing cap can be achieved.
  • the oil gallery runs in alignment with those in the crankshaft direction of rotation horizontal bearing cap contact surfaces.
  • the bearing block oil hole is at least partially formed by a bore receiving the bearing cap screws. This enables the necessary manufacturing operations to be further optimized. In particular, in connection with corresponding overflow spaces on the Bearing cap screw itself or at its bore the connection between Bearing cap oil hole and bearing block oil hole are produced.
  • those are located near the oil gallery
  • Bearing cap screws are at least partially hollow, this cavity over Bores in the bearing cap screw with the bearing cap screws receiving bore is connected and this on the one hand with the oil gallery, on the other hand is connected to the respective bearing cap oil hole.
  • the oil gallery can be immediate arranged at the lower end of the bore receiving the bearing cap screws be so that the oil gallery itself or the bearing cap screw hole Form the bearing bracket oil hole.
  • 1 and 2 show schematically a section which is approximately through the axes of the Bearing cap fastening screws runs.
  • the internal combustion engine 1 consists in a known manner of a bearing block 2, the Cylinder block 3 and cylinder head 4. Oil pan and cylinder head cover are also only carried out schematically.
  • Bearing caps 5 are on the bearing chair 2 by means of Bearing cap fastening screws 51 screwed on. Between camp chair 2 and Bearing caps 5 are the bores 52 for the crankshaft bearings (main bearings) intended. Approximately the lower half of the bearing bore 52 is in the bearing bracket, while the top half is attached to the bearing cap. Between camp chair 2 and Bearing cover 5, the bearing cover contact surfaces 53 are formed. It can be milled surfaces or - on cast-on during the production of the storage chair Bearing caps - act on broken surfaces.
  • the bearing cap fastening screws 51 are approximately symmetrical arranged to the hole.
  • the connection between cylinder block 3 and the bearing bracket 2 is carried out using fastening screws 6 (cylinder block fastening screws) preferably through the holes in the bearing bracket and in the cylinder block and in Reach cylinder head into this.
  • a sealing surface 54 is provided for mounting the bearing block on the cylinder block. This Sealing surface 54 extends from the outer wall 55 of the bearing chair in the direction of Bore 52 for the crankshaft bearing approximately perpendicular to the Cylinder block mounting screws preferably up to the receiving them Holes.
  • On the inside of the camp chair is approximately aligned under the bearing cover Oil gallery 7 arranged.
  • the oil gallery 7 runs with its axis approximately parallel to the axis the crankshaft 52.
  • a bearing bracket oil bore 72 provided that runs approximately parallel to the axis of the bearing cap screws and in the bearing cap contact surface 53 opens out.
  • One is aligned with the bearing bracket bore 72
  • Bearing cover bore 71 ' provided with an approximately transverse Bearing cover bore 71 is connected.
  • the bearing cap bore 71 opens into the Bearing cover contact surface, which is on the side of the bearing cover in the direction of rotation (through indicated by the arrow). This will place the oil at one point on the crankshaft fed, which is located above the lower half of the bearing in the warehouse.
  • the Bearing bracket bore also axially offset from the cutting plane selected here become.
  • several bearing cap or bearing block oil holes can also be used be attached.
  • the cavity here consists of an essentially axial to Bearing cap screw bore 74 through which the screw head opposite end.
  • Two transverse bores 73 open into an annular space 75 which communicates with the bearing cover oil bore 71 stands.
  • the two transverse bores 73 are provided here on the one hand to ensure sufficient flow opening, on the other hand, the cross section of the Do not weaken the bearing cap screw too much.
  • the one attached to the camp chair Bore for the bearing cap screw 71 opens directly or indirectly (via a Bearing seat oil hole 72) in the oil gallery 7. With a direct connection between the Oil gallery 7 and the bore receiving the bearing cap screw forms the latter even the bearing block oil hole 72.
  • the oil gallery 7 can be aligned directly with the Bearing cap screw axis or the bore receiving it also laterally offset if necessary in connection with a further cross hole in the Bearing cap screw can be arranged.

Abstract

Lagerstuhl (2) für eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine (1) wobei die Lagerdeckel (5) mittels beidseitig des Kurbelwellenlagers vorgesehener Lagerdeckelschrauben (51) auf der einem Zylinderblock (3) zugewandten Seite des Lagerstuhls (2) angebracht sind und wenigstens einer am Lagerstuhl (2) integrierte Ölgalerie (7), deren Achse in einer etwa zur Kurbelwellenachse parallel verlaufenden Richtung angeordnet ist und die mit einer Ölpumpe und mittels Lagerdeckel-Ölbohrungen (71) und mittels im Lagerstuhl (2) verlaufenden Lagerstuhl-Ölbohrungen (72) mit dem im Lagerdeckel befindlichen Teil des Kurbelwellenlagers verbunden ist, wobei die Ölgalerie (7) innen im Lagerstuhl, auf der von den Lagerdeckeln (5) abgewandten Seite und diesen etwa gegenüberliegend angeordnet ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Lagerstuhl für eine Brennkraftmaschine, bei dem die Lagerdeckel für die Kurbelwellenlagerung auf der dem Zylinderblock zugewandten Seite des Lagerstuhls montiert sind.
Ein derartiger Lagerstuhl ist z.B. aus DE 29609950-U1 bekannt. Der Vorteil für die Verwendung eines Lagerstuhls liegt grundsätzlich in der erleichterten Montierbarkeit aufgrund Modulbauweise und in einer wesentlichen Versteifung des dem Brennraum gegenüberliegenden Endes des Motors. Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Lagerstuhl sind die Lagerdeckel für die Kurbelwelle mittels beidseitig des Kurbelwellenlagers vorgesehenen Lagerdeckelschrauben auf der dem Zylinderblock zugewandten Seite des Lagerstuhls angebracht. An dem Lagerstuhl ist ferner eine außenliegende am Lagerstuhl integrierte Ölgalerie angeordnet. Von der Ölgalerie ausgehend sind im Lagerstuhl verlaufende Lagerstuhl-Ölbohrungen vorgesehen, die zu im Lagerdeckel verlaufenden Ölbohrungen führen. Auf diese Weise kann das Öl der im Lagerdeckel befindlichen Hälfte des Kurbelwellenlagers zugeführt werden. Allerdings liegt hier die Austrittsöffnung der Lagerdeckel-Ölbohrung relativ nahe an der zwischen Lagerdeckel und Lagerstuhl verlaufenden Lagerdeckelanlagefläche.
Aufgabe der Erfindung war es, bei einem Lagerstuhl mit zylinderblockseitig montierten Lagerdeckeln die Ölversorgung des Kurbelwellenlagers zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Gegenüber dem Stand der Technik ist die Ölgalerie innen im Lagerstuhl auf der von den Lagerdeckeln abgewandten Seite und diesen etwa gegenüberliegend angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass eine wesentlich größere Freiheit hinsichtlich der Anordnung der Lagerstuhl-Ölbohrung, welche die Ölgalerie mit der Lagerdeckel-Ölbohrung verbindet, besteht. Damit kann auch die Lagerdeckel-Ölbohrung entsprechend den Erfordernissen der Lagerschmierung - in ihrer Lage lediglich begrenzt durch die Lagerdeckel-geometrie - optimiert gewählt werden.
Bevorzugt ist die Ölgalerie fluchtend unter den Lagerdeckelanlageflächen, die zwischen Lagerdeckel und Lagerstuhl verlaufen, angeordnet. Hierdurch wird die Fertigung wesentlich vereinfacht, weil die Lagerstuhl-Ölbohrung parallel zu der die Lagerdeckelschrauben aufnehmenden Bohrung ausgeführt werden kann. Insbesondere ist die Lagerstuhl-Ölbohrung zwischen Kurbelwellenlager und Lagerdeckelschraube vorgesehen, wobei die Lagerstuhl-Ölbohrung durch die Lagerdeckelanlagefläche hindurchgeht. Die Lagerstuhl-Ölbohrung kann hierdurch bevorzugt axial (in Kurbelwellenachse) versetzt zur Ebene durch die Lagerdeckelschraubenachsen angeordnet werden. Dadurch kann ein ununterbrochener Kraftfluß im Lagerdeckel erreicht werden.
Insbesondere verläuft die Ölgalerie fluchtend unter den in Kurbelwellendrehrichtung liegenden Lagerdeckelanlageflächen. Hierdurch wird in Kombination mit dem vorhergehenden Merkmalen erreicht, dass in Verbindung mit einer entsprechend angeordneten Lagerdeckel-Ölbohrung das Öl an einem Punkt der Kurbelwelle zugeführt wird, der noch oberhalb der unteren, im Lagerstuhl befindlichen, Hälfte des Kurbelwellenlagers liegt und erst mit der Drehung der Kurbelwelle in diese untere Lagerhälfte hineindreht.
Nach einer weiter bevorzugten Ausführung wird die Lagerstuhl-Ölbohrung wenigstens teilweise durch eine die Lagerdeckelschrauben aufnehmende Bohrung gebildet. Hierdurch können die notwendigen Fertigungsoperationen weiter optimiert werden. Insbesondere kann in Verbindung mit entsprechenden Überströmräumen an der Lagerdeckelschraube selbst oder an deren Bohrung die Verbindung zwischen Lagerdeckel-Ölbohrung und Lagerstuhl-Ölbohrung hergestellt werden.
Nach einer weiter bevorzugten Ausführung sind die nahe der Ölgalerie liegenden Lagerdeckelschrauben wenigstens teilweise hohl, wobei dieser Hohlraum über Bohrungen in der Lagerdeckelschraube mit der die Lagerdeckelschrauben aufnehmenden Bohrung verbunden ist und diese einerseits mit der Ölgalerie, andererseits mit der jeweiligen Lagerdeckel-Ölbohrung verbunden ist. Durch diese Ausführung werden die am Lagerstuhl notwendigen Bearbeitungsvorgänge weiter reduziert. Insbesondere kann die Ölgalerie so angeordnet werden, dass mit der Herstellung der Bohrung für die Lagerdeckelschrauben die Überströmöffnung von der Ölgalerie zur Lägerdeckelschraubenbohrung erstellt wird. In dem Fall bildet die Ölgalerie, bzw. die Bohrung für die Lagerdeckelschrauben, selbst die Lagerstuhl-Ölbohrung. Als weiteres braucht dann lediglich noch die Lagerdeckel-Ölbohrung erstellt werden.
In einer hierzu weiter bevorzugten Ausführung führt eine der Bohrungen in der Lagerdeckelschraube durch die dem Schraubenkopf entgegengesetzte Endfläche und axial zur Lagerdeckelschraube sowie koaxial zu der die Lagerdeckelschraube aufnehmenden Bohrung und mündet am schraubenkopfnahen Ende der Lagerdeckelschraube in eine Querbohrung, die mit der Lagerdeckel-Ölbohrung fluchtet. Hierdurch werden auch die an der Lagerdeckelschraube notwendigen Bearbeitungsvorgänge weiter minimiert. Insbesondere kann die Ölgalerie unmittelbar am unteren Ende der die Lagerdeckelschrauben aufnehmenden Bohrung angeordnet sein, so dass die Ölgalerie selbst bzw. die Lagerdeckelschraubenbohrung die Lagerstuhl-Ölbohrung bilden.
Ausführungen der Erfindung für das Beispiel einer Brennkraftmaschine in Reihenanordnung werden anhand der schematischen Abbildungen (Fig. 1, 2) erläutert.
Die Fig. 1 and 2 zeigen schematisch einen Schnitt, der etwa durch die Achsen der Lagerdeckelbefestigungsschrauben verläuft.
Die Brennkraftmaschine 1 besteht in bekannter Weise aus einem Lagerstuhl 2, dem Zylinderblock 3 und dem Zylinderkopf 4. Ölwanne sowie Zylinderkopfabdeckung sind ebenfalls nur schematisch ausgeführt. Auf dem Lagerstuhl 2 sind Lagerdeckel 5 mittels Lagerdeckelbefestigungsschrauben 51 aufgeschraubt. Zwischen Lagerstuhl 2 und den Lagerdeckeln 5 sind die Bohrungen 52 für die Kurbelwellenlager (Hauptlager) vorgesehen. In etwa die untere Hälfte der Lagerbohrung 52 ist also im Lagerstuhl, während die obere Hälfte im Lagerdeckel angebracht ist. Zwischen Lagerstuhl 2 und Lagerdeckel 5 sind die Lagerdeckelanlageflächen 53 ausgebildet. Dabei kann es sich um gefräste Flächen oder - bei während der Herstellung des Lagerstuhls angegossenen Lagerdeckeln - um Bruchflächen handeln. Ausgehend von der Bohrung für Kurbelwellenlager 52 sind die Lagerdeckelbefestigungsschrauben 51 etwa symmetrisch zu der Bohrung angeordnet. Die Verbindung zwischen Zylinderblock 3 und Lagerstuhl 2 erfolgt mittels Befestigungsschrauben 6 (Zylinderblockbefestigungsschrauben), die bevorzugt durch die Bohrungen im Lagerstuhl und im Zylinderblock sowie im Zylinderkopf bis in diesen hineinreichen. Am Lagerstuhl 2 ist zum Zylinderblock 3 hin eine Dichtfläche 54 zur Montage des Lagerstuhls am Zylinderblock vorgesehen. Diese Dichtfläche 54 erstreckt sich von der Außenwand 55 des Lagerstuhls in Richtung der Bohrung 52 für das Kurbelwellenlager etwa senkrecht zu den Zylinderblockbefestigungsschrauben bevorzugt bis über die diese aufnehmenden Bohrungen. Innen am Lagerstuhl etwa fluchtend unter dem Lagerdeckel ist eine Ölgalerie 7 angeordnet. Die Ölgalerie 7 verläuft mit ihrer Achse etwa parallel zur Achse der Kurbelwelle 52. Von der Ölgalerie 7 ausgehend ist eine Lagerstuhl-Ölbohrung 72 vorgesehen, die hier etwa parallel zur Achse der Lagerdeckelschrauben verläuft und in die Lagerdeckelanlagefläche 53 mündet. Fluchtend zur Lagerstuhlbohrung 72 ist eine Lagerdeckelbohrung 71' vorgesehen, die mit einer etwa quer verlaufenden Lagerdeckelbohrung 71 verbunden ist. Die Lagerdeckelbohrung 71 mündet in die Lagerdeckelauflagefläche, die auf der Seite des Lagerdeckels in Drehrichtung (durch den Pfeil angedeutet) liegt. Hierdurch wird das Öl an einem Punkt der Kurbelwelle zugeführt, der sich oberhalb der unteren im Lagerstuhl liegenden Lagerhälfte befindet. Durch die im Konstruktionsbeispiel dargestellte Ausführungsform kann die Lagerstuhlbohrung auch axial versetzt zu der hier gewählten Schnittebene angeordnet werden. Insbesondere können auch mehrere Lagerdeckel- bzw. Lagerstuhl-Ölbohrungen angebracht werden.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel (die in Figur 1 verwendeten Bezeichnungen gelten weiter) ist eine der Lagerdeckelschrauben 51 teilweise hohl ausgeführt. Der Hohlraum besteht hier aus einer im wesentlichen axial zur Lagerdeckelschraube verlaufenden Bohrung 74, die durch das dem Schraubenkopf entgegenliegende Ende hindurchtritt. Zwei quer dazu verlaufende Bohrungen 73 münden in einen Ringraum 75, der mit der Lagerdeckel-Ölbohrung 71 in Verbindung steht. Die beiden Querbohrungen 73 sind hier vorgesehen um einerseits eine ausreichende Durchflussöffnung zu gewährleisten, andererseits den Tragquerschnitt der Lagerdeckelschraube nicht zu sehr zu schwächen. Die im Lagerstuhl angebrachte Bohrung für die Lagerdeckelschraube 71 mündet direkt oder indirekt (über eine Lagerstuhl-Ölbohrung 72) in die Ölgalerie 7. Bei direkter Verbindung zwischen der Ölgalerie 7 und der die Lagerdeckelschraube aufnehmenden Bohrung bildet letztere selbst die Lagerstuhl-Ölbohrung 72. Die Ölgalerie 7 kann statt direkt fluchtend mit der Lagerdeckelschraubenachse bzw. der sie aufnehmenden Bohrung auch seitlich versetzt gegebenenfalls in Verbindung mit einer weiteren Querbohrung in der Lagerdeckelschraube angeordnet sein.

Claims (7)

  1. Lagerstuhl für eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine mit Lagerdeckeln für die Kurbelwelle, wobei die Lagerdeckel mittels beidseitig des Kurbelwellenlagers vorgesehener Lagerdeckelschrauben auf der einem Zylinderblock zugewandten Seite des Lagerstuhls angebracht sind und mit wenigstens einer am Lagerstuhl integrierten Ölgalerie, deren Achse in einer etwa zur Kurbelwellenachse parallel verlaufenden Richtung angeordnet ist und die mit einer Ölpumpe und mittels im Lagerdeckel verlaufender Lagerdeckel-Ölbohrungen und mittels im Lagerstuhl verlaufenden Lagerstuhl-Ölbohrungen mit dem im Lagerdeckel befindlichen Teil des Kurbelwellenlagers verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet,daß
    die Ölgalerie (7) innen im Lagerstuhl (2), auf der von den Lagerdeckeln (5) abgewandten Seite und diesen etwa gegenüberliegend angeordnet ist.
  2. Lagerstuhl nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,daß
    die Ölgalerie (7) fluchtend unter Lagerdeckelanlageflächen (53), die zwischen Lagerdeckel (5) und Lagerstuhl (2) verlaufen, angeordnet ist.
  3. Lagerstuhl nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    je Lagerdeckel (5) die Lagerstuhl-Ölbohrung (72) durch die Lagerdeckelanlagefläche (53) zwischen dem jeweiligen Kurbelwellenlager (52) und der Lagerdeckelschraube (5) hindurchgeht.
  4. Lagerstuhl nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Ölgalerie (7) fluchtend unter den in Kurbelwellendrehrichtung liegenden Lagerdeckelanlageflächen(53) angeordnet ist.
  5. Lagerstuhl nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Lagerstuhl-Ölbohrung (72) wenigstens teilweise durch eine, die Lagerdeckelschrauben (51) aufnehmende, Bohrung gebildet wird.
  6. Lagerstuhl nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    wenigstens die Lagerdeckelschrauben (51), die auf einer Seite des Kurbelwellenlagers (52) angeordnet sind, wenigstens teilweise hohl sind, wobei dieser Hohlraum über Bohrungen (73, 74) in der Lagerdeckelschraube (51) mit der die Lagerdeckelschrauben (51) aufnehmenden Bohrung verbunden ist und diese einerseits mit der Ölgalerie (7), andererseits mit den Lagerdeckel-Ölbohrungen (71) verbunden ist.
  7. Lagerstuhl nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine der Bohrungen (73, 74) in der Lagerdeckelschraube (51) durch die dem Schraubenkopf entgegengesetzte Endfläche hindurch gehend axial zur Lagerdeckelschraube (51) und koaxial zu der die Lagerdeckelschraube (51) aufnehmenden Bohrung und zu der Lagerstuhl-Ölbohrung (72) verläuft und an ihrem schraubenkopfnahem Ende in wenigstens eine Querbohrung (73, 74) mündet, die in einen Ringraum (75) der die Lagerdeckelschraube (51) aufnehmenden Bohrung mündet, der mit Lagerdeckel-Ölbohrung (71) verbunden ist.
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