EP2612045A1 - Bearing arrangement for a crankshaft of an internal combustion engine - Google Patents

Bearing arrangement for a crankshaft of an internal combustion engine

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EP2612045A1
EP2612045A1 EP11757809.6A EP11757809A EP2612045A1 EP 2612045 A1 EP2612045 A1 EP 2612045A1 EP 11757809 A EP11757809 A EP 11757809A EP 2612045 A1 EP2612045 A1 EP 2612045A1
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EP
European Patent Office
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bearing
crankshaft
bearing shell
concave
internal combustion
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11757809.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Robert Stocker
Niels P. Lange
Heribert Imkamp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Energy Solutions SE
Original Assignee
MAN Diesel and Turbo SE
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Filing date
Publication date
Application filed by MAN Diesel and Turbo SE filed Critical MAN Diesel and Turbo SE
Publication of EP2612045A1 publication Critical patent/EP2612045A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00—Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/02—Crankshaft bearings
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C37/00—Cooling of bearings

Definitions

  • the invention relates to a crankshaft bearing of a crankshaft of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • a crankshaft bearing of a crankshaft is often referred to as a main bearing and serves to support and support the crankshaft in the cylinder crankcase of the internal combustion engine.
  • a crankshaft bearing usually comprises a plain bearing of several bearing shells, which are accommodated in a blind bore of the cylinder crankcase.
  • the base bore of the cylinder crankcase, in which the bearing shells of the plain bearing are inserted, is typically formed by a so-called bearing block, which is part of the cylinder crankcase, and a so-called bearing cap, which is also part of the cylinder crankcase.
  • the sliding bearing of such a crankshaft bearing is oil lubricated to ensure the lowest possible wear of the crankshaft bearing.
  • crankshaft bearing of a crankshaft of an internal combustion engine according to claim 1.
  • either the bearing shell running surface or the bearing shell back or a surface of the cylinder crankcase adjoining the bearing shell back has a concave profiling.
  • a bearing shell running surface or a bearing shell back of a bearing shell of a plain bearing of a crankshaft bearing or a surface of the cylinder crankcase bordering the bearing shell back with a concave profiling.
  • a bearing load namely a pressure load and a temperature load, can be made uniform over the axial bearing width.
  • FIG. 2 shows a schematic cross section through a crankshaft bearing of a crankshaft of an internal combustion engine according to a second exemplary embodiment of the invention.
  • FIG 3 shows a schematic cross section through a crankshaft bearing of a crankshaft of an internal combustion engine according to a third exemplary embodiment of the invention.
  • the present invention relates to a crankshaft bearing a crankshaft of an internal combustion engine.
  • a crankshaft bearing serves to support and support the crankshaft in a cylinder crankcase of the internal combustion engine, wherein the crankshaft bearing comprises a plain bearing, which is typically composed of a plurality of bearing shells, namely an upper bearing shell and a lower bearing shell. These bearings are inserted into a bore in the cylinder crankcase.
  • Fig. 1 shows a highly schematic, fragmentary cross section through a crankshaft bearing of a crankshaft, not shown, with a cutting direction in the axial direction of the crankshaft bearing, wherein in Fig. 1 is a cross section through a bearing shell 10, namely by a lower bearing shell 10, the crankshaft bearing and a cross section through a section of a cylinder crankcase 1 1 of the internal combustion engine adjoining the lower bearing shell 10 is shown.
  • the lower bearing shell 10 shown in axial cross-section in FIG. 1 has a bearing shell running surface 12 which adjoins the crankshaft to be supported, forming a gap.
  • FIG. 1 shows a cross section through the lower bearing shell 10 of the plain bearing of the crankshaft bearing and through the section of the cylinder crankcase 1 1 adjoining the lower bearing shell 10 in the axial direction, the axial direction A being shown in FIG. Furthermore, FIG. 1 shows a radial direction R and a circumferential direction U, wherein the circumferential direction U extends into the plane of the drawing or extends out of the plane of the drawing.
  • the bearing shell running surface 12 of the bearing shell 10 is provided with a concave profiling, wherein the concave profiling of the bearing shell running surface 12 in the circumferential direction of the bearing shell 10 is circumferential and extends both in the radial direction and in the axial direction.
  • Fig. 1 it can be seen that the concave curvature profile of the bearing shell running surface 12 is formed in the radial direction such that the radial bulge depth of the concave profiling in the axial center of the bearing shell 10 is lowest, said radial bulge depth in the direction of the axial edges of the Bearing shell 10 continuously reduced.
  • FIG. 2 shows, to adjoin the bearing shell back 13 surface 14 of the cylinder crankcase 1 1 to be provided with the concave profiling.
  • the bearing shell back 13 may be profiled concave.
  • the bearing shell shown in FIGS. 2 and 3 (without profiling) then assumes a concave bearing surface, ie the state shown in FIG. 1, only in the installed or braced state.
  • Figs. 2 and 3 can be made equalization of the compressive stress and temperature stress on the axial bearing width, and an increase in the oil flow in the tangential circumferential direction in the case of Figs. 2 and 3 can be achieved.
  • crankshaft bearings can be increased. With constant dimensioning of a crankshaft bearing whose life can be extended.
  • the invention can also be used to dimension the same with a constant service life of a crankshaft bearing smaller and thus to provide a more compact engine architecture by a shorter engine length and narrower storage. Furthermore, this can be realized an increase in performance of an internal combustion engine.
  • the concave profiling changes as seen in the circumferential direction. So it is z. B. after this advantageous development possible that seen in the circumferential direction, the radial bulge depth of the concave curvature profile changed. As a result, the properties of the crankshaft bearing can be further improved.

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Abstract

The invention relates to a bearing arrangement for a crankshaft of an internal combustion engine, comprising a sliding bearing formed by bearing shells, wherein a back (13) of a bearing shell (10) adjoins a cylinder crankcase (11) of the internal combustion engine and a bearing face (12) of said bearing shell adjoins the crankshaft to be mounted, wherein either the bearing face (12) or the back (13) of the bearing shell or a surface (14) of the cylinder crankcase (11) which adjoins the back (13) of the bearing shell has a concave shape.

Description

Kurbelwellenlagerung einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine  Crankshaft bearing a crankshaft of an internal combustion engine
Die Erfindung betrifft eine Kurbelwellenlagerung einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . The invention relates to a crankshaft bearing of a crankshaft of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Eine Kurbelwellenlagerung einer Kurbelwelle wird häufig auch als Hauptlagerung bezeichnet und dient der Abstützung und Lagerung der Kurbelwelle im Zylinder- kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine. Eine Kurbelwellenlagerung umfasst meist ein Gleitlager aus mehreren Lagerschalen, die in einer Grundbohrung des Zylinderkurbelgehäuses aufgenommen sind. Die Grundbohrung des Zylinderkurbelgehäuses, in welcher die Lagerschalen des Gleitlagers eingelegt sind, wird dabei typischerweise von einem sogenannten Lagerstuhl, der Teil des Zylinderkurbelge- häuses ist, sowie einem sogenannten Lagerdeckel, der ebenfalls Teil des Zylinderkurbelgehäuses ist, gebildet. Das Gleitlager einer solchen Kurbelwellenlagerung ist ölgeschmiert, um einen möglichst geringen Verschleiß der Kurbelwellenlagerung zu gewährleisten. A crankshaft bearing of a crankshaft is often referred to as a main bearing and serves to support and support the crankshaft in the cylinder crankcase of the internal combustion engine. A crankshaft bearing usually comprises a plain bearing of several bearing shells, which are accommodated in a blind bore of the cylinder crankcase. The base bore of the cylinder crankcase, in which the bearing shells of the plain bearing are inserted, is typically formed by a so-called bearing block, which is part of the cylinder crankcase, and a so-called bearing cap, which is also part of the cylinder crankcase. The sliding bearing of such a crankshaft bearing is oil lubricated to ensure the lowest possible wear of the crankshaft bearing.
Bei einer konventionellen Kurbelwellenlagerung bildet sich im Betrieb der Kurbelwellenlagerung in etwa in der axialen Lagermitte die maximale Lagerbelastung für das Gleitlager bzw. die Lagerschalen desselben aus. Über die axiale Lagerbreite gesehen unterliegen demnach die Gleitlager konventioneller Kurbelwellenlagerungen einer stark variierenden bzw. einer unterschiedlichen Beanspruchung. Ferner bildet sich auf Grundlage der obigen Druckverteilung in etwa in der Mitte der axialen Lagerbreite die größte Lagertemperatur aus. Da ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen der Lagertemperatur und der Lebensdauer des Lagermaterials besteht, begrenzt eine lokale Spitzentemperatur in etwa in der axialen Lagermitte des Gleitlagers die Lebensdauer der kompletten Kurbelwellenlagerung. Dies ist von Nachteil. Es besteht Bedarf an einer Kurbelwellenlagerung, bei welcher die Druckverteilung und Temperaturverteilung über die axiale Lagerbreite vergleichmäßigt werden kann. Hievon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine neuarti- ge Kurbelwellenlagerung einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine zu schaffen. In a conventional crankshaft bearing formed during operation of the crankshaft bearing approximately in the axial center of the bearing, the maximum bearing load for the sliding bearing or the bearing shells of the same. Seen over the axial bearing width therefore subject to the plain bearings conventional crankshaft bearings of a strongly varying or a different stress. Further, based on the above pressure distribution, approximately at the center of the axial bearing width, the largest bearing temperature is formed. Since there is a direct relationship between the storage temperature and the life of the bearing material, a local peak temperature approximately in the axial bearing center of the plain bearing limits the life of the complete crankshaft bearing. This is a disadvantage. There is a need for a crankshaft bearing in which the pressure distribution and temperature distribution over the axial bearing width can be made uniform. On this basis, the object of the invention is to provide a novel crankshaft bearing of a crankshaft of an internal combustion engine.
Diese Aufgabe wird durch eine Kurbelwellenlagerung einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß weist entweder die Lagerschalenlauffläche oder der Lagerschalenrücken oder eine an den Lager- schalenrücken angrenzende Fläche des Zylinderkurbelgehäuses eine konkave Profilierung auf. This object is achieved by a crankshaft bearing of a crankshaft of an internal combustion engine according to claim 1. According to the invention, either the bearing shell running surface or the bearing shell back or a surface of the cylinder crankcase adjoining the bearing shell back has a concave profiling.
Mit der hier vorliegenden Erfindung wird erstmals vorgeschlagen, eine Lagerschalenlauffläche oder einen Lagerschalenrücken einer Lagerschale eines Gleitlagers einer Kurbelwellenlagerung oder eine an den Lagerschalenrücken angrenzende Fläche des Zylinderkurbelgehäuses mit einer konkaven Profilierung zu versehen. Über diese konkave Profilierung kann über die axiale Lagerbreite gesehen eine Lagerbelastung, nämlich eine Druckbelastung sowie Temperaturbelastung, vergleichmäßigt werden. With the present invention, it is proposed for the first time to provide a bearing shell running surface or a bearing shell back of a bearing shell of a plain bearing of a crankshaft bearing or a surface of the cylinder crankcase bordering the bearing shell back with a concave profiling. As a result of this concave profiling, a bearing load, namely a pressure load and a temperature load, can be made uniform over the axial bearing width.
Hierdurch ist es möglich, bei unveränderten Lagerdimensionierungen die Lebensdauer einer Kurbelwellenlagerung zu erhöhen. Alternativ können bei gleichbleibender Lebensdauer einer Kurbelwellenlagerung Dimensionierungen und damit Abmessungen einer Kurbelwellenlagerung reduziert werden. This makes it possible to increase the life of a crankshaft bearing with unchanged bearing dimensions. Alternatively, dimensions and thus dimensions of a crankshaft bearing can be reduced while maintaining the service life of a crankshaft bearing.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 : einen schematisierten Querschnitt durch eine Kurbelwellenlagerung einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing: 1 shows a schematic cross section through a crankshaft bearing of a crankshaft of an internal combustion engine according to a first embodiment of the invention;
Fig. 2: einen schematisierten Querschnitt durch eine Kurbelwellenlagerung ei- ner Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und  2 shows a schematic cross section through a crankshaft bearing of a crankshaft of an internal combustion engine according to a second exemplary embodiment of the invention; and
Fig. 3: einen schematisierten Querschnitt durch eine Kurbelwellenlagerung einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.  3 shows a schematic cross section through a crankshaft bearing of a crankshaft of an internal combustion engine according to a third exemplary embodiment of the invention.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Kurbelwellenlagerung einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine. Eine solche Kurbelwellenlagerung dient der Lagerung und Abstützung der Kurbelwelle in einem Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine, wobei die Kurbelwellenlagerung ein Gleitlager umfasst, das typischer- weise aus mehreren Lagerschalen, nämlich einer oberen Lagerschale und einer unteren Lagerschale, zusammengesetzt ist. Diese Lagerschalen sind in einen Bohrung im Zylinderkurbelgehäuse eingelegt. The present invention relates to a crankshaft bearing a crankshaft of an internal combustion engine. Such a crankshaft bearing serves to support and support the crankshaft in a cylinder crankcase of the internal combustion engine, wherein the crankshaft bearing comprises a plain bearing, which is typically composed of a plurality of bearing shells, namely an upper bearing shell and a lower bearing shell. These bearings are inserted into a bore in the cylinder crankcase.
Fig. 1 zeigt einen stark schematisierten, ausschnittsweisen Querschnitt durch eine Kurbelwellenlagerung einer nicht gezeigten Kurbelwelle mit einer Schnittrichtung in Axialrichtung der Kurbelwellenlagerung, wobei in Fig. 1 ein Querschnitt durch eine Lagerschale 10, nämlich durch eine untere Lagerschale 10, der Kurbelwellenlagerung sowie ein Querschnitt durch einen sich an die untere Lagerschale 10 angrenzenden Abschnitt eines Zylinderkurbelgehäuses 1 1 der Brennkraftmaschi- ne gezeigt ist. Die in Fig. 1 im axialen Querschnitt gezeigte, untere Lagerschale 10 verfügt über eine Lagerschalenlauffläche 12, die unter Ausbildung eines Spalts an die zu lagernde Kurbelwelle angrenzt. An einer der Lagerschalenlauffläche 12 gegenüberliegenden Seite der Lagerschale 10 ist ein sogenannter Lagerschalenrücken 13 ausgebildet, mit welchem die Lagerschale 10 an eine Fläche 14 des an die untere Lagerschale 10 angrenzenden Abschnitts des Zylinderkurbelgehäuses 1 1 angrenzt. Wie bereits ausgeführt, zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch die untere Lagerschale 10 des Gleitlagers der Kurbelwellenlagerung und durch den an die untere Lagerschale 10 angrenzenden Abschnitt des Zylinderkurbelgehäuses 1 1 in Axialrich- tung, wobei in Fig. 1 die Axialrichtung A gezeigt ist. Ferner zeigt Fig. 1 eine Radialrichtung R sowie eine Umfangsrichtung U, wobei sich die Umfangsrichtung U in die Zeichenebene hinein erstreckt bzw. sich aus der Zeichenebene heraus erstreckt. Fig. 1 shows a highly schematic, fragmentary cross section through a crankshaft bearing of a crankshaft, not shown, with a cutting direction in the axial direction of the crankshaft bearing, wherein in Fig. 1 is a cross section through a bearing shell 10, namely by a lower bearing shell 10, the crankshaft bearing and a cross section through a section of a cylinder crankcase 1 1 of the internal combustion engine adjoining the lower bearing shell 10 is shown. The lower bearing shell 10 shown in axial cross-section in FIG. 1 has a bearing shell running surface 12 which adjoins the crankshaft to be supported, forming a gap. On a bearing shell running surface 12 opposite side of the bearing shell 10, a so-called bearing shell back 13 is formed, with which the bearing shell 10 adjacent to a surface 14 of the adjacent to the lower bearing shell 10 portion of the cylinder crankcase 1 1. As already stated, FIG. 1 shows a cross section through the lower bearing shell 10 of the plain bearing of the crankshaft bearing and through the section of the cylinder crankcase 1 1 adjoining the lower bearing shell 10 in the axial direction, the axial direction A being shown in FIG. Furthermore, FIG. 1 shows a radial direction R and a circumferential direction U, wherein the circumferential direction U extends into the plane of the drawing or extends out of the plane of the drawing.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die Lagerschalenlauffläche 12 der Lagerschale 10 mit einer konkaven Profilierung versehen, wobei die konkave Profilierung der Lagerschalenlauffläche 12 in Umfangsrichtung der Lagerschale 10 gesehen umlaufend ist und sich sowohl in Radialrichtung als auch in Axialrichtung erstreckt. In the embodiment of FIG. 1, the bearing shell running surface 12 of the bearing shell 10 is provided with a concave profiling, wherein the concave profiling of the bearing shell running surface 12 in the circumferential direction of the bearing shell 10 is circumferential and extends both in the radial direction and in the axial direction.
Fig. 1 kann entnommen werden, dass das konkave Wölbungsprofil der Lagerschalenlauffläche 12 in Radialrichtung derart ausgebildet ist, dass die radiale Wölbungstiefe der konkaven Profilierung in der axialen Mitte der Lagerschale 10 am tiefsten ist, wobei sich diese radiale Wölbungstiefe in Richtung auf die axialen Ränder der Lagerschale 10 kontinuierlich verringert. Fig. 1 it can be seen that the concave curvature profile of the bearing shell running surface 12 is formed in the radial direction such that the radial bulge depth of the concave profiling in the axial center of the bearing shell 10 is lowest, said radial bulge depth in the direction of the axial edges of the Bearing shell 10 continuously reduced.
Über die obige Profilierung der Lagerschalenlauffläche 12 der unteren Lagerschale 10 des Gleitlagers einer Kurbelwellenlagerung kann eine Druckbelastung sowie Temperaturbelastung über die axiale Breite der Lagerschale 10 vergleichmäßigt werden, sodass demnach lokale Druckspitzen und Temperaturspitzen über die axiale Breite der Lagerschale 10 abgebaut oder gar vermieden werden können. Hierdurch kann die Lebensdauer von Kurbelwellenlagerungen positiv beeinflusst werden. Ferner kann durch die konkave Profilierung der Lagerschalenlauffläche 12 der unteren Lagerschale 10 ein tangentialer Ölfluss im Gleichlager der erfindungsgemäßen Kurbelwellenlagerung verbessert werden, was letztendlich zu einer verbesserten Wärmeabfuhr an der unteren Lagerschale 10 führt. Hierdurch kann die Tempe- raturbelastung der unteren Lagerschale 10 weiter reduziert und damit die Lebensdauer weiter gesteigert werden. By means of the above profiling of the bearing shell running surface 12 of the lower bearing shell 10 of the plain bearing of a crankshaft bearing, a pressure load and temperature load over the axial width of the bearing shell 10 can be made uniform, so that accordingly local pressure peaks and temperature peaks can be reduced or even avoided over the axial width of the bearing shell 10. As a result, the life of crankshaft bearings can be positively influenced. Furthermore, by the concave profiling of the bearing shell running surface 12 of the lower bearing shell 10, a tangential flow of oil in the bearing of the crankshaft bearing according to the invention can be improved, which ultimately leads to improved heat dissipation to the lower bearing shell 10. As a result, the temperature load of the lower bearing shell 10 can be further reduced and thus the service life can be further increased.
Durch die Erhöhung des Ölflusses in tangentialer Umfangsrichtung wird demnach Schmieröl aus dem hoch belasteten Bereich der unteren Lagerschale 10 in einen weniger belasteten Bereich einer nicht gezeigten, oberen Lagerschale gefördert. Im Bereich der oberen Lagerschale, in welcher aufgrund der Kurbelwellenverlagerungsbahn ein größerer Spalt zwischen der Lagerschale und der Kurbelwelle besteht als im Bereich der unteren Lagerschale, kann das Öl in axialer Richtung das Lager ungehindert verlassen. By increasing the oil flow in the tangential circumferential direction, lubricating oil is therefore conveyed from the highly loaded region of the lower bearing shell 10 into a less loaded area of an upper bearing shell, not shown. In the region of the upper bearing shell, in which, due to the crankshaft displacement track, a larger gap exists between the bearing shell and the crankshaft than in the region of the lower bearing shell, the oil can leave the bearing in the axial direction unhindered.
Dadurch ist gewährleistet, dass trotz einer durch die konkave Konturierung der unteren Lagerschale 12 bewirkte Androsselung des Ölflusses in axialer Richtung ein ungehinderter Austausch an Schmieröl möglich und somit eine gute Kühlung der Kurbelwellenlagerung gewährleistet ist. This ensures that, despite a throttling of the oil flow in the axial direction caused by the concave contouring of the lower bearing shell 12, an unhindered replacement of lubricating oil is possible and thus a good cooling of the crankshaft bearing is ensured.
Im Unterschied zu dem in Fig. 1 gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, in welchem die Lagerschalenlauffläche 12 der unteren Lagerschale 10 die konkave Profilierung aufweist, ist es auch möglich, wie Fig. 2 zeigt, die an den Lagerschalenrücken 13 angrenzende Fläche 14 des Zylinderkurbelgehäuses 1 1 mit der konkaven Profilierung zu versehen. Weiterhin kann alternativ, wie Fig. 3 zeigt, der Lagerschalenrücken 13 konkav profiliert sein. Die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Lagerschale (ohne Profilierung) nimmt dann erst im verbauten bzw. verspannten Zustand eine konkave Lagerlauffläche, also den in der Fig. 1 gezeigten Zustand an. In den Varianten der Fig. 2 und 3 kann eine Vergleichmäßigung der Druckbeanspruchung und Temperaturbeanspruchung über die axiale Lagerbreite erfolgen, und eine Erhöhung des Ölflusses in tangentialer Umfangsrichtung im Falle der Fig. 2 und 3 erzielt werden. In contrast to the preferred embodiment of the invention shown in FIG. 1, in which the bearing shell running surface 12 of the lower bearing shell 10 has the concave profiling, it is also possible, as FIG. 2 shows, to adjoin the bearing shell back 13 surface 14 of the cylinder crankcase 1 1 to be provided with the concave profiling. Furthermore, alternatively, as shown in FIG. 3, the bearing shell back 13 may be profiled concave. The bearing shell shown in FIGS. 2 and 3 (without profiling) then assumes a concave bearing surface, ie the state shown in FIG. 1, only in the installed or braced state. In the variants of Figs. 2 and 3 can be made equalization of the compressive stress and temperature stress on the axial bearing width, and an increase in the oil flow in the tangential circumferential direction in the case of Figs. 2 and 3 can be achieved.
Mit der Erfindung kann die Lebensdauer von Kurbelwellenlagerungen erhöht werden. Bei gleichbleibender Dimensionierung einer Kurbelwellenlagerung kann deren Standzeit verlängert werden. Alternativ kann die Erfindung auch dazu genutzt werden, um bei gleichbleibender Lebensdauer einer Kurbelwellenlagerung diesel- be geringer zu dimensionieren und so eine kompaktere Motorarchitektur durch eine kürzere Motorbaulänge und schmalere Lagerung bereitzustellen. Ferner kann hierdurch eine Leistungssteigerung an einer Brennkraftmaschine realisiert werden. With the invention, the life of crankshaft bearings can be increased. With constant dimensioning of a crankshaft bearing whose life can be extended. Alternatively, the invention can also be used to dimension the same with a constant service life of a crankshaft bearing smaller and thus to provide a more compact engine architecture by a shorter engine length and narrower storage. Furthermore, this can be realized an increase in performance of an internal combustion engine.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung verändert sich in Umfangrich- tung gesehen die konkave Profilierung. So ist es z. B. nach dieser vorteilhaften Weiterbildung möglich, dass sich in Umfangrichtung gesehen die radiale Wölbungstiefe des konkaven Wölbungsprofils verändert. Hierdurch können die Eigenschaften der Kurbelwellenlagerung weiter verbessert werden. According to an advantageous development of the invention, the concave profiling changes as seen in the circumferential direction. So it is z. B. after this advantageous development possible that seen in the circumferential direction, the radial bulge depth of the concave curvature profile changed. As a result, the properties of the crankshaft bearing can be further improved.
Alternativ ist es auch möglich, dass sich in Umfangrichtung gesehen die konkave Profilierung nicht verändert. Alternatively, it is also possible that seen in the circumferential direction, the concave profiling does not change.
Vorzugsweise weist ausschließlich eine untere Lagerschale 10 des Gleitlagers oder ein an die untere Lagerschale 10 des Gleitlagers angrenzender Abschnitt des Zylinderkurbelgehäuses 1 1 die konkave Profilierung auf, wohingegen eine solche konkave Profilierung im Bereich der oberen Lagerschale bzw. eines an die obere Lagerschale angrenzenden Abschnitts des Zylinderkurbelgehäuses nicht ausgebildet ist. Bezugszeichenliste Lagerschale Preferably, only a lower bearing shell 10 of the sliding bearing or an adjacent to the lower bearing shell 10 of the sliding bearing portion of the cylinder crankcase 1 1, the concave profiling, whereas such a concave profiling in the upper bearing shell or an adjacent to the upper bearing shell portion of the cylinder crankcase is not formed. Lagerschale
Zylinderkurbelgehäuse cylinder crankcase
Lagerschalenlauffläche Bush tread
Lagerschalenrücken Bush back
Fläche area

Claims

Ansprüche claims
Kurbelwellenlagerung einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, mit einem von Lagerschalen gebildeten Gleitlager, wobei eine Lagerschale mit einem Lagerschalenrücken an ein Zylinderkurbelgehäuse der Brennkraftmaschine und mit einer Lagerschalenlauffläche an die zu lagernde Kurbelwelle angrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass entweder die Lagerschalenlauffläche (12) oder der Lagerschalenrücken (13) oder eine an den Lagerschalenrücken (13) angrenzende Fläche (14) des Zylinderkurbelgehäuses (1 1 ) eine konkave Profilierung aufweist. Crankshaft bearing of a crankshaft of an internal combustion engine, with a plain bearing formed by bearing shells, wherein a bearing shell with a bearing shell back to a cylinder crankcase of the internal combustion engine and with a bearing shell running surface adjacent to the crankshaft to be stored, characterized in that either the bearing shell running surface (12) or the bearing shell back (13 ) or on the bearing shell back (13) adjacent surface (14) of the cylinder crankcase (1 1) has a concave profiling.
Kurbelwellenlagerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die konkave Profilierung in Umfangrichtung umlaufend ist. Crankshaft bearing according to claim 1, characterized in that the concave profiling is circumferential in the circumferential direction.
Kurbelwellenlagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich in Umfangrichtung gesehen die konkave Profilierung verändert. Crankshaft bearing according to claim 1 or 2, characterized in that seen in the circumferential direction changes the concave profiling.
4. Kurbelwellenlagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich in Umfangrichtung gesehen die konkave Profilierung nicht verändert. 4. crankshaft bearing according to claim 1 or 2, characterized in that viewed in the circumferential direction, the concave profiling does not change.
5. Kurbelwellenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein konkaves Wölbungsprofil der konkaven Profilierung in Radialrichtung und Axialrichtung erstreckt. 5. crankshaft bearing according to one of claims 1 to 4, characterized in that extending a concave curvature profile of the concave profiling in the radial direction and axial direction.
6. Kurbelwellenlagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das konkave Wölbungsprofil derart ausgebildet ist, dass die radiale Wölbungstiefe desselben in etwa in der axialen Mitte am tiefsten ist. 6. crankshaft bearing according to claim 5, characterized in that the concave curvature profile is formed such that the radial curvature depth of the same is approximately at the lowest in the axial center.
7. Kurbelwellenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ausschließlich eine untere Lagerschale (10) des Gleitlagers oder ein an die untere Lagerschale (10) des Gleitlagers angrenzender Abschnitt des Zylinderkurbelgehäuses (1 1 ) die konkave Profilierung aufweist. 7. crankshaft bearing according to one of claims 1 to 6, characterized in that only a lower bearing shell (10) of the sliding bearing or to the lower bearing shell (10) of the sliding bearing adjacent portion of the cylinder crankcase (1 1) has the concave profiling.
EP11757809.6A 2010-09-03 2011-09-02 Bearing arrangement for a crankshaft of an internal combustion engine Withdrawn EP2612045A1 (en)

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CN (1) CN103119311B (en)
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