JP5680759B2 - 軽鋳造金属から作られたシリンダーハウジング及び粗面鋳造から作られたシリンダー胴部を有する内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は特許請求の範囲の前文に従う内燃機関に関する。

少なくとも一つの作動シリンダーを有するシリンダーハウジングを備えた自動車用の内燃機関は、特許文献１によって既知である。

ＤＥ４１１７１１２Ｃ１

本発明の特有な目的は、有利な冷却機能を有し費用効果のある内燃機関を提供することである。前記目的は請求項１の特徴による本発明によって解決される。更なる展開は下位請求項から生じる。

本発明は自動車用の内燃機関に基づいており、本内燃機関は少なくとも一つの作動シリンダーを有する軽鋳造金属から作られたシリンダーハウジング、及び粗面鋳造からなる、作動シリンダーに一体化して鋳造された少なくとも一つのシリンダー胴部を有する。

シリンダーハウジングが少なくとも部分的にシリンダー胴部に隣接する少なくとも一つの冷却チャンネルを有する事が提案されている。従って、粗面鋳造から作った費用効果のあるシリンダー胴部の使用中、冷却、特に、シリンダーハウジングの水冷却が改良され得る。費用効果のあるシリンダー胴部の使用によって、内燃機関の費用が低減される。「少なくとも部分的に・・・隣接している」事に関しては、この文脈では、冷却チャンネルの少なくとも一部分がシリンダー胴部に間接的に置かれていると理解される。冷却チャンネル内の冷却手段が、シリンダー胴部の一部分と少なくとも一時的に直接接触があるのが有利である。冷却手段は好ましくは水である様に設計してある。より好ましくは、冷却チャンネルはシリンダーハウジングとシリンダー胴部の規定された混合処理で生成される。「混合処理」は、特にシリンダーハウジングとシリンダー胴部の同時処理であると理解される。好ましくは、シリンダーハウジングとシリンダー胴部は機械処理される。冷却チャンネルを生成する為には、シリンダーハウジング及びシリンダー胴部の余分材料が削りくずの形で除去されるのが好ましい。

更なる提案によると、内燃機関は少なくとも一つの形状合わせ領域を有し、そこには、シリンダーハウジング及びシリンダー胴部が互いに接続されており、冷却チャンネルが少なくとも部分的に配置されている。これにより、シリンダー胴部の特に有利な冷却が達成される。形状合わせ領域は、特に、シリンダーの材料とシリンダー胴部の材料が少なくとも部分的に重なる領域として理解され、これにより、シリンダーハウジング及びシリンダー胴部は連結される。

有利な実施態様に於いて、内燃機関は、冷却チャンネルが少なくとも部分的に隣接する、少なくとも第二のシリンダー胴部を有する。この様にして、数個のシリンダー胴部の冷却が実行され得る。

更なる提案によると、シリンダーハウジングは二つの隣接するシリンダー胴部の間に少なくとも一つのシリンダーブリッジを有し、及び本冷却チャンネルはシリンダーブリッジを少なくとも部分的に貫く。この様にして、シリンダーハウジング及びシリンダー胴部の特に有利な冷却が実行され得る。「冷却チャンネルがシリンダーブリッジを少なくとも部分的に貫く」の意味は、シリンダーブリッジが冷却チャンネルを含む事であると特に理解される。「シリンダーブリッジ」の意味は、二つの隣接する作動シリンダー間の小さな隔たりであると特に理解される。シリンダーブリッジは、シリンダーハウジングの材料で形成されるのが好ましい。

冷却チャンネルが、シリンダーハウジング及びシリンダー胴部に少なくとも部分的に挿入される、材料の凹所として少なくとも部分的に設計されれば特に有利である。
従って、冷却チャンネルは特別に簡単な方法で具体化され得る。

冷却チャンネルが追加的に挿入された冷却チャンネルとして設計される事は更に有利である。これにより、特に有利な冷却チャンネルが具体化される。「追加的に挿入された」とは、この文脈では、シリンダー胴部が一体的に作動シリンダー内に鋳造された後にだけ実行される冷却チャンネルの挿入を意味する事を特に理解されたい。

冷却チャンネルは穿孔として設計されるのが特に好ましい。冷却チャンネルの生産がこれにより簡単化され得る。

其の上、シリンダーハウジングは少なくとも部分的に軽ダイカスト合金から成る様提案される。それで、特に有利なシリンダーハウジングが具体化され得る。

更なる利点は次の図の説明から生じる。例示的な本発明の実施態様が図に示されている。これらの図、説明及び特許請求の範囲は多くの特徴を兼ねて備える。当業者も又特徴を個々に考慮し及びそれらを更に価値のある組み合わせに一体化するであろう。
図は次の様に示されている。

一体的に鋳造されたシリンダー胴部を有するシリンダーハウジングの上面図である。 Ａ−Ａ横断線に沿ったシリンダー胴部の一つを通るシリンダーハウジングの断面図である。 Ｂ−Ｂ横断線に沿ったシリンダー胴部の一つを通るシリンダーハウジングの断面図である。 Ｃ−Ｃ横断線に沿った冷却チャンネルの断面の概略図である。

図１から図４は、自動車の内燃機関を部分的に示す。この内燃機関は自動車の内燃機関として設計されている。この内燃機関は複数シリンダーの内燃機関として設計されている。

シリンダーブロックとクランクケースの上のセクションを形成する為に、内燃機関はシリンダーハウジング１０を有する。シリンダーハウジング１０は鋳造方法により生産される。シリンダーハウジング１０は軽鋳造金属から作られる。シリンダーハウジング１０はダイカストにより生産され一体的に設計される。シリンダーハウジング１０は軽いダイカスト金属から成る。これはアルミニュウム又はアルミニュウムを含む合金からなる。

シリンダー胴部１５，１６，１７，１８を受け取る為に、シリンダーハウジング１０は４個の作動シリンダー１１，１２，１３，１４を有する。作動シリンダー１１，１２，１３，１４は一つのシリンダーの列を作る。シリンダー列は２７の方向に延びる。方向２７はシリンダーハウジング１０の長手方向軸２８に平行に配置される。シリンダー列は長手方向軸２８に沿って延びる。作動シリンダー１１，１２，１３，１４は互いに沿って配置される。これらは互いに隣接している。作動シリンダー１１、１４は外側に配置され、そして作動シリンダー１２，１３は内側に配置される。作動シリンダー１２，１３は作動シリンダー１１，１４の間に配置されている。作動シリンダー１１，１２，１３，１４は互いに類似して設計されている。

シリンダーハウジング１０は三つのシリンダーブリッジ２４，２５、２６を有する。各シリンダーブリッジ２４，２５，２６は二つの隣接する作動シリンダー１１，１２，１３，１４を分離する。作動シリンダー１１，１２はシリンダーブリッジ２４により分離され、作動シリンダー１２，１３はシリンダーブリッジ２５により分離され、及び作動シリンダー１３，１４はシリンダーブリッジ２６により分離される。シリンダーブリッジ２４は作動シリンダー１１，１２の間に配置されている。シリンダーブリッジ２５は作動シリンダー１２，１３の間に配置されている。シリンダーブリッジ２６は作動シリンダー１３，１４の間に配置されている。シリンダーブリッジ２４，２５、２６の各々は方向２７を指す最小寸法２９を有し、その各々は長手方向軸２８に沿って続く。シリンダーブリッジ２６の最小寸法２９は図４に示されている。

４個のピストンベアリング表面３０，３１，３２，３３を形成する為に、内燃機関のシリンダーハウジング１０は４個のシリンダー胴部１５，１６，１７，１８を有する。シリンダー胴部１５はシリンダーベアリング表面３０を形成し、シリンダー胴部１６はシリンダーベアリング表面３１を形成し、シリンダー胴部１７はシリンダーベアリング表面３２を形成し、シリンダー胴部１８はシリンダーベアリング表面３３を形成する。

各シリンダー胴部１５，１６，１７，１８は各作動シリンダー１１，１２，１３，１４に一体的に鋳造される。シリンダー胴部１５は作動シリンダー１１に一体的に鋳造され、同様にシリンダー胴部１６は作動シリンダー１２に、シリンダー胴部１７は作動シリンダー１３に、シリンダー胴部１８は作動シリンダー１４に一体的に鋳造される。個々の、一体的に鋳造されたシリンダー胴部１５、１６，１７，１８の外側の表面は対応する作動シリンダー１１，１２，１３，１４の内部表面にこの様に置かれる。個々の作動シリンダー１１，１２，１３，１４の内部表面は各ピストンベアリング表面３０，３１，３２，３３に配分され、個々のシリンダー胴部１５，１６，１７，１８の外部表面は各ピストンベアリング表面３０，３１，３２，３３に背を向ける。シリンダー胴部１５，１６，１７，１８は乾いたシリンダー胴部として設計される。シリンダー胴部１５，１６，１７，１８は粗面鋳造から成る。シリンダー胴部１５，１６，１７，１８は互いに類似して設計されている。作動シリンダー１１，１２，１３，１４に一体的に鋳造されるシリンダー胴部１５，１６，１７，１８とシリンダーハウジング１０は不均一なシリンダークランク・ケースを形成する。

シリンダー胴部１５，１６，１７，１８はシリンダーブリッジ２４，２５，２６の一つにより互いに接続されている。隣接するシリンダー胴部１５，１６はシリンダーブリッジ２４によって接続されている。隣接するシリンダー胴部１６，１７はシリンダーブリッジ２５によって接続されている。隣接するシリンダー胴部１７，１８はシリンダーブリッジ２６によって接続されている。

内燃機関は四つの形状合わせ領域を有し、そこでは、唯一つの形状合わせ領域２２と一つの形状合わせ領域２３が図に示されている。図に示されていない形状合わせ領域と形状合わせ領域２２，２３に於いて、各々のシリンダー胴部１５，１６，１７，１８は各作動シリンダー１１，１２，１３，１４に接続されている。形状合わせ領域２２，２３と図に示されていない形状合わせ領域は類似して設計されている。従って、形状合わせ領域２２と形状合わせ領域２３だけが以下詳細に説明される。

シリンダー胴部１７の材料が部分的に形状合わせ領域２２内のシリンダーハウジング１０内の材料と係合する。形状合わせ領域２２に於いて、シリンダー胴部１７とシリンダーハウジング１０は作動シリンダー１３内で連結する。作動シリンダー１３の内部表面とシリンダー胴部１７の外部の表面は共に斜めに位置する。作動シリンダー１３の内部表面とシリンダー胴部１７の外部の表面は形状合わせ領域２２内に配置される。シリンダー胴部１７とシリンダーハウジング１０間の接続は作動シリンダー１３内の形状合わせ領域２２内で起こる。形状合わせ領域２２は作動シリンダー１３とシリンダー胴部１７の周辺に沿って延びる。一体的に鋳造されたシリンダー胴部１７と作動シリンダー１３は形状合わせ領域２２と合う形状を有する。

同様に、シリンダー胴部１８の材料が部分的に形状合わせ領域２３内のシリンダーハウジング１０の材料と係合する。形状合わせ領域２３に於いて、シリンダー胴部１８とシリンダーハウジング１０は作動シリンダー１４内で連結する。作動シリンダー１４の内部表面とシリンダー胴部１８の外部の表面は共に斜めに位置する。作動シリンダー１４の内部表面とシリンダー胴部１８の外部の表面は形状合わせ領域２３内に配置される。作動シリンダー１４内の形状合わせ領域２３内のシリンダーハウジング１０とシリンダー胴部１８の間には接続がある。形状合わせ領域２３は作動シリンダー１４とシリンダー胴部１８の周辺に沿って延びる。一体的に鋳造されたシリンダー胴部１８と作動シリンダー１４は形状合わせ領域２２と合う形状を有する。

作動シリンダー１１，１２，１３，１４及び、したがってシリンダー胴部１５，１６，１７，１８を冷却する為に、シリンダーハウジング１０は冷却ジャケット３４と冷却ジャケット３５を有する。冷却ジャケット３４，３５は互いに向かい合って配置される。冷却ジャケット３４は作動シリンダー１１，１２，１３，１４により形成されたシリンダーの列に沿って一方側３６上に延びる。３６側で、冷却ジャケット３４は全部の作動シリンダー１１，１２，１３，１４を取り囲み、したがって、シリンダー胴部１５，１６，１７，１８を囲む。冷却ジャケット３５は作動シリンダー１１，１２，１３，１４により形成されたシリンダーの列に沿って反対側３７上に延びる。反対側３７では、冷却ジャケット３５は全部の作動シリンダー１１，１２，１３，１４を取り囲み、したがって、シリンダー胴部１５，１６，１７，１８を囲む。冷却ジャケット３４と冷却ジャケット３５はシリンダーハウジング１０の長手方向軸２８に沿って延びる。

シリンダーブリッジ２４，２５，２６を冷却する為に、シリンダーハウジング１０は三つの冷却チャンネル１９，２０，２１を有する。冷却チャンネル１９はシリンダーブリッジ２４を冷却する為に提供され、シリンダーブリッジ２４内に配置される。冷却チャンネル２０はシリンダーブリッジ２５を冷却する為に提供され、シリンダーブリッジ２５内に配置される。冷却チャンネル２１はシリンダーブリッジ２６を冷却する為に提供され、シリンダーブリッジ２６内に配置される。冷却チャンネル１９，２０，２１は結果として各々二つの隣接する作動シリンダー１１，１２，１３，１４の間に、及び従って、二つの隣接するシリンダー胴部１５，１６，１７，１８の間に、配置されている。各冷却チャンネル１９，２０，２１は二つの隣接するシリンダー胴部１５，１６，１７，１８に隣接する。冷却チャンネル１９は部分的にシリンダー胴部１５，１６に隣接する。冷却チャンネル２０は部分的にシリンダー胴部１６，１７に隣接する。冷却チャンネル２１は部分的にシリンダー胴部１７，１８に隣接する。冷却チャンネル１９，２０，２１は互いに類似して設計されている。従って、冷却チャンネル２１だけが以下詳細に説明される。

冷却チャンネル２１はシリンダーブリッジ２６を貫く。冷却チャンネル２１はシリンダーの列の一コースで決められた方向２７に対して垂直なシリンダーブリッジ２６を貫く。冷却チャンネル２１はシリンダーハウジング１０の長手方向軸２８に対して垂直なシリンダーブリッジ２６を貫く。冷却チャンネル２１は二つの冷却ジャケット３４，３５を互いに流体的に接続する。冷却チャンネル２１は冷却ジャケット３４，３５を高さの間隔で接続する。方向３８に対して、冷却チャンネル２１は、冷却ジャケット３４の上方領域から、冷却ジャケット３５の深部領域に延びる。冷却チャンネル２１は冷却ジャケット３４，３５の二つの違う上部領域を接続する。方向３８はそれで長手方向軸２８に対して垂直に配置され、図に示してないクランクシャフトの方向に提示されている。冷却チャンネル２１は斜めに延びる様に設計されている。

冷却チャンネル２１は部分的に形状合わせ領域２２内に及び部分的に形状合わせ領域２３に配置されている。従って、冷却チャンネル２１は二つの形状合わせ領域２２，２３と部分的に係合する。冷却チャンネル２１は部分的に形状合わせ領域２２，２３を貫く。冷却チャンネル２１は従って形状合わせ領域２２と形状合わせ領域２３のサイズを減らす。冷却チャンネル２１の中心点は形状合わせ領域２２，２３の間に配置される。シリンダー胴部１７とシリンダー胴部１８は二つの反対側上で冷却チャンネル２１に隣接する。冷却チャンネル２１はシリンダーブリッジ２６を貫き、シリンダー胴部１７とシリンダー胴部１８をここで覆う。冷却チャンネル２１はシリンダーブリッジ２６の最小寸法２９に相当する直径を有する。

冷却チャンネル２１は材料凹所として設計される。材料凹所は、シリンダーハウジング１０のシリンダーブリッジ２６中に、及び部分的にシリンダー胴部１７，１８中に挿入される。冷却チャンネル２１は、シリンダーブリッジ２６の材料を取り除くこと、及びシリンダーブリッジ２６と係合されたシリンダー胴部１７，１８の材料を部分的に取り除くことにより作られる。

冷却チャンネル２１は穿孔として設計される。冷却チャンネル２１は架橋冷却孔として設計される。冷却チャンネル２１は追加的に挿入された冷却チャネルとして設計される。これは、冷却チャンネル２１が、シリンダー胴部１７，１８が作動シリンダー１４に一体的に鋳造された後、形成されることを意味する。冷却チャンネル２１は、シリンダー胴部１７，１８が一体的に鋳造される時シリンダーブリッジ２６に挿入される。又数個の冷却チャンネルが一つのシリンダーブリッジを貫く事が基本的に考えられうる。

Claims (6)

1. 自動車用の内燃機関であって、前記内燃機関は、少なくとも一つの作動シリンダー（１１，１２，１３，１４）を有する軽鋳造金属から作られたシリンダーハウジング（１０）を有し、粗面鋳造から成りかつ前記作動シリンダー（１１，１２，１３，１４）に一体的に鋳造された少なくとも一つのシリンダー胴部（１５，１６，１７，１８）を有するものであり、
   前記シリンダーハウジング（１０）が、少なくとも一つの冷却チャンネル（１９，２０，２１）と、二つの隣接した前記シリンダー胴部（１５、１６，１７，１８）の間に少なくとも一つのシリンダーブリッジ（２４，２５，２６）とを有し、前記冷却チャンネル（１９，２０，２１）が、前記シリンダー胴部（１５，１６，１７，１８）に少なくとも部分的に隣接し、かつ少なくとも部分的に前記シリンダーブリッジ（２４，２５，２６）を貫くことを特徴とする、内燃機関。
2. 前記冷却チャンネル（１９，２０，２１）は、前記シリンダーハウジング（１０）の材料及び前記シリンダー胴部（１５，１６，１７，１８）の材料を少なくとも部分的に取り除くことにより作られることを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関。
3. 前記冷却チャンネル（１９，２０，２１）が、前記シリンダー胴部が一体的に前記作動シリンダー内に鋳造された後に形成されるものであることを特徴とする、請求項１または２に記載の内燃機関。
4. 前記冷却チャンネル（１９，２０，２１）が、穿孔として設計されることを特徴とする、請求項１から３の一項に記載の内燃機関。
5. 前記シリンダーハウジング（１０）が、少なくとも部分的に軽ダイカスト金属から成ることを特徴とする、請求項１から４の一項に記載の内燃機関。
6. 自動車用の内燃機関を生産する方法であり、前記内燃機関は、軽鋳造金属から作られたシリンダーハウジング（１０）を有し、及び粗面鋳造から成る少なくとも二つのシリンダー胴部（１５，１６，１７，１８）を有している方法であって、
   前記シリンダーハウジング（１０）が、少なくとも一つの冷却チャンネル（１９，２０，２１）と、二つの隣接した前記シリンダー胴部（１５、１６，１７，１８）の間に少なくとも一つのシリンダーブリッジ（２４，２５，２６）とを有し、前記冷却チャンネル（１９，２０，２１）が、前記シリンダー胴部（１５，１６，１７，１８）に少なくとも部分的に隣接し、かつ少なくとも部分的に前記シリンダーブリッジ（２４，２５，２６）を貫く、方法。

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