WO2008043809A1

WO2008043809A1 - Kurbelgehäuse für einen verbrennungsmotor und rohling für ein solches kurbelgehäuse

Info

Publication number: WO2008043809A1
Application number: PCT/EP2007/060827
Authority: WO
Inventors: Horst Henkel
Original assignee: Fritz Winter Eisengiesserei Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2007-10-11
Publication date: 2008-04-17
Also published as: WO2008043810A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kurbelgehäuse für einen Verbrennungsmotor, mit einem gießtechnisch aus einer Metallschmelze erzeugten Gehäuseteil (1), in das mindestens eine erste Lagerschale (2) für eine Kurbelwelle eingeformt ist, und mit einem ebenso gießtechnisch aus einer Metallschmelze erzeugten Lagerdeckel (6), in den eine zweite, der ersten Lagerschale (2) des Gehäuseteils (1) zugeordnete Lagerschale (5) eingeformt ist, wobei die Lagerschalen (2, 5) derart ausgebildet sind, dass sie im fertig montierten Zustand des Kurbelgehäuses K gemeinsam ein Kurbelwellenlager (3) bilden, sowie mit mindestens einem Ausgleichswellenlager (7, 11) für mindestens eine Ausgleichswelle, das jeweils durch eine gehäusefeste Lagerschale (8, 12) und eine in einem unabhängig davon montierbaren Lagerdeckel (9a,13a) eingeformte Lagerschale (9, 13) gebildet ist. Bei einer besonders raum- und gewichtssparenden Gestaltung lässt sich ein solches Kurbelgehäuse gießtechnisch dadurch besonders einfach herstellen, dass erfindungsgemäß die gehäusefeste Lagerschale (9,13) des Ausgleichswellenlagers (7,11) einstückig verbunden ist mit dem Lagerdeckel (6) des Kurbelwellenlagers (3).

Description

Kurbelgehäuse für einen Verbrennungsmotor und Rohling für ein solches Kurbelgehäuse

Die Erfindung betrifft ein Kurbelgehäuse für einen Verbrennungsmotor, mit einem gießtechnisch aus einer Metallschmelze erzeugten Gehäuseteil, in das mindestens eine erste Lagerschale für eine Kurbelwelle eingeformt ist, und mit einem ebenso gießtechnisch aus einer Metallschmelze erzeugten Lagerdeckel, in den eine zweite, der ersten Lagerschale des Gehäuseteils zugeordnete Lagerschale eingeformt ist, wobei die Lagerschalen derart ausgebildet sind, dass sie im fertig montierten Zustand des Kurbelgehäuses gemeinsam ein Kurbelwellenlager bilden, sowie mit mindestens einem Ausgleichswellenlager für mindestens eine Ausgleichswelle, das jeweils durch eine gehäusefeste Lagerschale und eine in einem unabhängig davon montierbaren Lagerdeckel eingeformte Lagerschale gebildet ist.

Bei der Metallschmelze, aus der die genannten Teile des Kurbelgehäuses erzeugt sind, kann es sich insbesondere um eine Eisengussschmelze handeln.

In Hubkolben-Verbrennungsmotoren dienen die so genannten "Ausgleichswellen" dazu, die freien Massenkräfte, die beispielsweise durch die unvermeidbare Unwucht der Kurbelwelle eingetragen werden, zu reduzieren und die Laufruhe der Motoren deutlich zu verbessern. Die Massenverteilung der Ausgleichswelle wird dazu an die Massenverteilung der Kurbelwelle angepasst. Die auf diese Weise im Betrieb von der Ausgleichswelle zusätzlich erzeugten Massenkräfte wirken den durch die Drehung der Kurbelwelle entstehenden Unwuchten entgegen. Je nach Motorbauart verwendet man in der Regel eine oder zwei Ausgleichswellen, die üblicherweise mit einfacher oder doppelter Kurbelwellendrehzahl laufen.

Konventionelle Konzepte für Kurbelgehäuse von Reihen- Verbrennungsmotoren mit Ausgleichwellen, wie sie beispielsweise in der DE 19947271 Al beschrieben sind, sehen üblicherweise ein Tragteil vor, das an das obere, die Zylinderräume aufnehmende Gehäuseteil des Verbrennungsmotors angeschraubt wird. Diese Konstruktion hat den Vorteil, dass die für die Lagerung und den Halt der Ausgleichswellen benötigten Bauteile unabhängig von den Bauteilen ausgelegt und gestaltet werden können, die für die Lagerung und den Halt der Kurbelwelle erforderlich sind. Zudem trägt das Tragteil zur Aussteifung des Kurbelgehäuses bei.

Den Vorteilen der selbstständigen Lagerung der Ausgleichswellen in einem Tragrahmen steht der Nachteil gegenüber, dass für das Tragteil zusätzlicher Raum benötigt wird und seine Herstellung zusätzlichen Aufwand verursacht. Darüber hinaus hat das Tragteil einen erheblichen Anteil am Gesamtgewicht eines mit Ausgleichswellen ausgestatteten Verbrennungsmotors.

Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe der Erfindung darin, ein gießtechnisch einfach herstellbares Kurbelgehäuse für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, das sich durch eine einfache räum- und gewichtssparende Gestaltung auszeichnet. Darüber hinaus sollte ein Rohling vorgeschlagen werden, aus dem sich ein solches Gehäuse besonders kostengünstig erzeugen lässt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht einerseits in einem gemäß Anspruch 1 gestalteten Kurbelgehäuse. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Gehäuses sind in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüchen angegeben.

Andererseits besteht die erfindungsgemäße Lösung der voranstehend genannten Aufgabe in einem gemäß Anspruch 13 ausgebildeten Rohling für ein Kurbelgehäuse der erfindungsgemäßen Art.

Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, den jeweils vorhandenen Lagerdeckel des Kurbelwellenlagers als Träger für die Lager der jeweils vorhandenen Ausgleichswelle zu verwenden. Dementsprechend ist bei einem erfindungsgemäßen Kurbelgehäuse die jeweilige gehäusefeste Lagerschale des Ausgleichswellenlagers einstückig mit dem Lagerdeckel des Kurbelwellenlagers verbunden .

Die einstückige Verbindung von Lagerdeckel und der einen Lagerschale des Ausgleichswellenlagers erlaubt dabei nicht nur eine gießtechnisch besonders einfache gemeinsame Herstellung der für die Lagerung von Kurbelwelle und Ausgleichswelle benötigten Bauteile, sondern erlaubt auch eine besonders einfache und präzise Montage eines unter Verwendung eines erfindungsgemäß gestalteten Kurbelgehäuses aufgebauten Verbrennungsmotors.

Gleichzeitig wird bei einem erfindungsgemäßen Kurbelgehäuse nur noch ein minimaler Platz für die Anordnung der einen oder mehreren Ausgleichswellen benötigt. Diese können vollständig in der ohnehin regelmäßig vorhandenen Ölwanne positioniert werden. Ein zusätzliches Bauteil, wie das beim Stand der Technik erforderliche Tragteil oder ein vergleichbarer Tragrahmen, werden bei einem erfindungsgemäßen Kurbelgehäuse nicht mehr benötigt. Auf diese Weise steht mit der Erfindung nicht nur eine besonders leichte Kurbelgehäusekonstruktion zur Verfügung, sondern deren gießtechnische Herstellung erweist sich auch als besonders einfach. Ein erfindungsgemäßes Kurbelgehäuse kann daher bei guten Gebrauchseigenschaften besonders preisgünstig hergestellt werden.

Die durch die erfindungsgemäße Nutzung des jeweiligen Lagerdeckels des Kurbelwellenlagers als Träger des jeweils vorhandenen Ausgleichswellenlagers erhaltenen Vorteile sind nicht auf mit einer einzigen Ausgleichswelle ausgestattete Verbrennungsmotoren beschränkt. Vielmehr lassen sich diese Vorteile auch bei solchen Motoren nutzen, bei denen zwei oder mehr Ausgleichswellen vorgesehen sind. Auch in diesem Fall können die gehäusefesten Lagerschalen der für die jeweils vorhandenen Ausgleichswellen erforderlichen Ausgleichswellenlager gemeinsam einstückig mit dem jeweiligen Lagerdeckel des Kurbelwellenlagers verbunden sein.

Dabei lässt sich die erfindungsgemäß einstückige Herstellung der Lagerschalen der Ausgleichswellenlager unabhängig davon nutzen, ob in einem erfindungsgemäßen Kurbelgehäuse jedem Kurbelwellenlager jeweils ein eigener Lagerdeckel mit darin eingeformter Lageschale zugeordnet ist oder ob die Lagerschalen der Kurbelwellenlager gemeinsam in einen Lagerdeckel eingeformt sind, der alle oder mindestens eine Gruppe von Kurbelwellenlagern abdeckt. Im Fall, dass jedem Kurbelwellenlager ein eigener Lagerdeckel zugeordnet ist, kann erforderlichenfalls jeder dieser Lagerdeckel jeweils mindestens eine einstückig mit ihm verbundene Lagerschale für ein Ausgleichswellenlager tragen. Grundsätzlich ist es des Weiteren denkbar, dass für eine Gruppe von Kurbelwellenlagern oder alle Kurbelwellenlager ein gemeinsamer Lagerdeckel vorgesehen ist, in den die dem Lagerdeckel zugeordneten Lagerschalen der Kurbelwellenlager eingeformt sind. Unabhängig davon, welches Design für die Lagerdeckel der Kurbelwellenlager ausgebildet ist, sind jedoch erfindungsgemäß an den jeweils dafür in Frage kommenden Lagerdeckeln jeweils einstückig die Lagerschalen der jeweils erforderlichen Ausgleichswellenlager angeformt.

Eine besonders praxisgerechte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kurbelgehäuses ist dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Lagerdeckel des Kurbelwellenlagers gemeinsam mit dem Gehäuseteil gegossen und nach dem Gießen durch Cracken von dem Gehäuseteil getrennt worden ist.

Zu diesem Zweck kann bei einem erfindungsgemäßen Kurbelgehäuse-Rohling an den Gehäuseteil einstückig ein Lagerdeckel für ein Kurbelwellenlager angegossen sein, an dem mindestens eine einstückig mit dem Lagerdeckel des Kurbelwellenlagers verbundene Lagerschale für ein Ausgleichswellenlager angeformt ist. Der Lagerdeckel kann dann durch so genanntes "Cracken" von dem Gehäuseteil abgetrennt werden. Die im Bereich der Bruchlinie an Gehäuseteil und Lagerdeckel verbleibenden korrespondierend ausgebildeten Vor- und Rücksprünge stellen bei der Montage des Kurbelgehäuses sicher, dass der Lagerdeckel mit hoher Präzision an dem Gehäuseteil positioniert ist, ohne dass dazu zusätzliche Formelemente vorgesehen sein müssen. Gleichzeitig ist durch das formschlüssige Ineinandergreifen der Vor- und Rücksprünge der Bruchstelle eine Abstützung des Lagerdeckels gegen die im Bereich der Lagerdeckelbefestigung im Betrieb auftretenden Querkräfte gewährleistet.

In entsprechender Weise kann es vorteilhaft sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Kurbelgehäuse-Rohling der Lagerdeckel der jeweils vorhandenen Ausgleichswellenlager jeweils einstückig mit dem Lagerdeckel des Kurbelwellenlagers gegossen ist und spätestens vor der Montage der jeweiligen Ausgleichswelle durch Cracken von dem Lagerdeckel des Kurbelwellenlagers getrennt wird.

Zur Minimierung der Gefahr einer Kerbwirkung im Bereich der Befestigung des jeweiligen Lagerdeckels an dem Gehäuseteil des Kurbelgehäuses kann in den jeweiligen Lagerdeckel mindestens eine Durchgangsöffnung und in das Gehäuseteil eine durch das Gehäuse geführte Gewindebohrung eingeformt sein, wobei die Durchgangsöffnung und die Gewindebohrung so zueinander positioniert sind, dass eine Schraube durch die Durchgangsöffnung des Lagerdeckels steckbar und in die Gewindebohrung einschraubbar ist.

Genauso kann der Gefahr einer Kerbwirkung im Bereich der Befestigung des Zylinderkopfes des Verbrennungsmotors an dem Kurbelgehäuse dadurch begegnet werden, dass in das Gehäuseteil als Durchgangsbohrungen ausgebildete Gewindebohrungen für die Befestigung eines Zylinderkopfes auf dem Gehäuseteil eingeformt sind. Im Fall, dass das erfindungsgemäße Kurbelgehäuse bzw. ein unter Verwendung eines solchen Gehäuses zusammengebauter Verbrennungsmotor in üblicher Weise eine Ölwanne umfasst, kann die Eigensteifigkeit der Gesamtkonstruktion dadurch erhöht werden, dass an dem Kurbelgehäuse mindestens eine Anlagefläche gebildet ist, an der die Ölwanne mit ihren Innenflächen mindestens abschnittsweise formschlüssig anliegt. Da eine solche formschlüssige Abstützung an dem Kurbelgehäuse auch Vibrationen der Ölwanne unterbindet, wird auf diese Weise zusätzlich der andernfalls bestehenden Gefahr entgegengewirkt, dass die Ölwanne als Resonanzkörper die im Betrieb auftretenden Schallemissionen des Motors verstärkt.

Zum Zwecke ihrer erfindungsgemäßen Abstützung gegen das Kurbelgehäuse kann die Ölwanne nach innen ragende Wandabschnitte aufweisen, die mit ihrer freien Stirnfläche an der ihnen jeweils zugeordneten Anlagefläche des Kurbelgehäuses anliegen. Eine besonders einfache Gestaltung ergibt sich dabei dann, wenn die Anlagefläche für die Ölwanne an dem Lagerdeckel des Kurbelwellenlagers ausgebildet ist.

Die Vermeidung von Schallemissionen kann zudem dadurch unterstützt werden, dass die Ölwanne über ein zwischen der Anlagefläche des Kurbelgehäuses und der ihr zugeordneten Innenfläche der Ölwanne angeordnetes Dämpfungselement an dem Kurbelgehäuse anliegt. Das jeweilige Dämpfungselement dient dabei unter anderem dazu, unterschiedliche Wärmeausdehnungsverhalten von Ölwanne und übrigem Kurbelgehäuse auszugleichen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1 ein Kurbelgehäuse, wie es insbesondere für einen Reihenmotor oder einen V-Motor einsetzbar ist, in einem Schnitt quer zu seiner Längsachse L entlang der in Fig. 2 eingezeichneten Schnittlinie X-X;

Fig. 2 das Kurbelgehäuse in einem Ausschnitt in einer Ansicht von oben;

Fig. 3 das Kurbelgehäuse, eingesetzt in die Ölwanne eines Verbrennungsmotors, in einer der Fig. 1 entsprechenden Schnittdarstellung;

Fig. 4 einen Ausschnitt des Kurbelgehäuses gemäß Fig. 3 in einem Schnitt in der in Fig. 3 eingezeichneten Teilungsebene Y-Y zwischen Ölwanne und Kurbelgehäuse.

Das Kurbelgehäuse K weist ein in Montagestellung oberes Gehäuseteil 1 auf, in das jeweils in Montagestellung obere Lagerschalen 2 der für die Lagerung der hier nicht gezeigten Kurbelwelle des Verbrennungsmotors vorgesehenen Lager 3 eingeformt sind. An seiner Oberseite weist das Gehäuseteil 1 eine Auflagefläche 4 auf, auf der bei fertig montiertem Motor der hier nicht gezeigte Zylinderkopf des Verbrennungsmotors erforderlichenfalls über einer geeigneten Dichtung sitzt.

Jeder der oberen Lagerschalen 2 ist eine in Montagestellung untere Lagerschale 5 zugeordnet. Diese untere Lagerschale 5 ist Teil eines Lagerdeckels 6. Jedem Lager 3 der hier nicht sichtbaren Kurbelwelle ist ein eigener Lagerdeckel 6 zugeordnet.

Die jeweils vorhandenen Lagerdeckel 6 tragen neben der unteren Lagerschale 5 auf ihrer von der Lagerschale 5 abgewandten, in Montagestellung unteren Seite mindestens ein Lager 7 für eine hier nicht gezeigte Ausgleichswelle.

Die eine gehäusefeste Lagerschale 8 dieses Lagers 7 ist unmittelbar an den jeweiligen Lagerdeckel 6 angegossen, während die zweite Lagerschale 9, durch die das jeweilige Lager 7 gemeinsam mit der Lagerschale 8 umschlossen wird, in einen als separates Teil hergestellten Lagerdeckel 9a eingeformt worden ist. Alternativ ist es auch möglich, den zweiten Lagerdeckel 9a mit der Lagerschale 9 gießtechnisch gemeinsam mit dem Lagerdeckel 6 zu erzeugen und durch so genanntes "Cracken" (d. h. Abbrechen entlang einer vorgegebenen Bruchlinie) vor der Montage des Lagerdeckels 6 an dem oberen Gehäuseteil 1 und der nicht gezeigten Ausgleichswelle von dem Lagerdeckel 6 abzutrennen .

Unabhängig davon, wie die zweite Lagerschale 9 mit dem Lagerdeckel 9a erzeugt wird, erfolgt ihre Befestigung an dem Lagerdeckel 6 bei der Montage mittels zweier in der Zeichnung durch gepunktete Linien angedeutete Schrauben 10. Diese werden durch jeweils endseitig an dem mit der Lagerschale 9 versehenen Lagerdeckel 9a vorgesehene Durchgangsöffnungen gesteckt und in entsprechend in den Lagerdeckel 6 eingeschnittene Gewindebohrungen eingeschraubt .

Bevorzugt trägt der Lagerdeckel 6, wie in Fig. 1 dargestellt, jeweils zwei Lager 7,11 für jeweils eine hier nicht gezeigte Ausgleichswelle. In diesem Fall können die unmittelbar am Lagerdeckel 6 ausgebildeten gehäusefesten Lagerschalen 8,12 der Lager 7,11 beispielsweise jeweils gegenüberliegend zueinander an einem Trägerabschnitt 6a des Lagerdeckels 6 so ausgebildet sein, dass die freien Enden der einen Lagerschale 8 jeweils von den freien Enden der anderen Lagerschale 12 weg weisen. Zum Schließen des Lagers 11 ist dabei ebenfalls eine in einen Lagerdeckel 13a eingeformte zweite Lagerschale 13 vorgesehen. Der Lagerdeckel 13a mit der Lagerschale 13 kann dabei in der für den Lagerdeckel 9a mit der zweiten Lagerschale 9 des ersten Ausgleichswellenlagers 7 beschriebenen Weise hergestellt und befestigt werden.

Durch die erfindungsgemäße, bevorzugt einstückige Ausbildung des Lagerdeckels 6 wird zum einen ein minimiertes Gewicht des mit einem solchen Lagerdeckel 6 ausgestatteten Kurbelgehäuses 1 erzielt. So werden keine zusätzlichen Bau- und Befestigungselemente benötigt, um die Ausgleichswelle (n) an dem Kurbelgehäuse 1 zu lagern.

Gleichzeitig lässt sich ein solcherart erfindungsgemäß ausgebildeter Lagerdeckel 6 als einstückiges Teil gießtechnisch einfach herstellen, ohne dass aufwändige Nachbearbeitungen erforderlich sind.

Schließlich wird dadurch, dass jeweils mindestens eine der Lagerschalen 8,12 der Ausgleichswellenlager 7,11 unmittelbar an dem Lagerdeckel 6 ausgebildet wird, ein minimaler Montageaufwand erreicht, da durch die feste Zuordnung von Lagerdeckel 6 und Lagerschalen 8,12 sichergestellt ist, dass die Ausgleichswellenlager 7,11 stets lagerichtig und exakt positioniert sind. Zur Versorgung der Ausgleichswellenlager 7,11 mit Schmierstoff kann in den Lagerdeckel 6 eine Ölversorgungsleitung 14 eingeformt sein, die von der Lagerschale 8 erforderlichenfalls mit einer entsprechenden Verzweigung 14a, 14b zu den am Lagerdeckel 6 ausgebildeten Lagerschalen 8,12 führt. Die Eintrittsund Austrittsöffnungen der Ölversorgungsleitungen 14 sind dabei so angeordnet, dass zum einen im Bereich des Kurbelwellen-Lagers 3 ein optimaler Schmierstoffeintrag in die Ölversorgungsleitung 14 erfolgt und zum anderen sichergestellt ist, dass die Schmierstoffzufuhr zu den Ausgleichswellenlagern 7,11 am im Hinblick auf die Ausbildung eines tragfähigen Schmierfilms jeweils optimalen Punkt erfolgt.

Grundsätzlich ist es möglich, den Lagerdeckel 6 mit der unteren Lagerschale 5 des Kurbelwellen-Lagers 3, der Lagerschale 8 des ersten Ausgleichswellenlagers 7, der Lagerschale 12 des ggf. zusätzlich vorhandenen zweiten Ausgleichswellenlagers 11 und der Ölversorgungsleitung 14, 14a, 14b als separates Teil unabhängig vom Gehäuseteil 1 des Kurbelgehäuses K gießtechnisch herzustellen.

Im Hinblick auf eine großtechnische Fertigung mit großen Produktionsstückzahlen hat es sich jedoch als günstig erwiesen, wenn der Lagerdeckel 6 mit den Lagerschalen 5,8 und ggf. 12 sowie der Ölversorgungsleitung 14, 14a, 14b, wie in Fig. 1 angedeutet, zunächst einstückig mit dem Gehäuseteil 1 des Kurbelgehäuses K gegossen wird. Anschließend können dann der Lagerdeckel 6 und das Gehäuseteil 1 voneinander getrennt werden. Auch dazu wird bevorzugt die an sich bekannte Technik des Crackens angewendet. Dabei wird der Lagerdeckel 6 durch Brechen entlang einer definierten Bruchlinie B von dem Gehäuseteil 1 getrennt. Die Bruchlinie B verläuft dabei parallel zur Auflagefläche 4 und durch den Mittelpunkt des jeweiligen Kurbelwellen-Lagers 3.

Um den Lagerdeckel 6 nach erfolgter Montage der hier nicht gezeigten Kurbelwelle wieder an dem Gehäuseteil 1 des Kurbelgehäuses K zu befestigen, werden hier nicht dargestellte Schrauben durch Durchgangsöffnungen 15,16 geführt, die beidseits der unteren Lagerschale 5 des Kurbelwellen-Lagers 3 in den Lagerdeckel 6 eingebracht werden und in Montagestellung senkrecht zur Auflagefläche 4 des Gehäuseteils 1 ausgerichtet sind. Den Durchgangsöffnungen 15,16 sind in das Gehäuseteil 1 eingeschnittene Gewindebohrungen 17,18 zugeordnet, die ausgehend von der jeweiligen Anlagefläche 19,20 für den Lagerdeckel 6 durchgehend bis zu jeweils einem im Inneren des Gehäuseteils 1 ausgebildeten Bereich 21,22 führen.

Die betreffenden Bereiche 21,22 sind als Freiräume an einer Stelle in das Gehäuseteil 1 eingeformt, die von keinem anderen für die Funktion wichtigen Element des Gehäuseteils 1 beansprucht werden. Beim Einschrauben der Gewindeabschnitte der durch die Durchgangsöffnungen 15,16 des Lagerdeckels 6 geführten Befestigungsschrauben in die Gewindebohrungen 17,18 dringen die Schraubenenden bis in die Bereiche 21,22 vor. Auf diese Weise wird erreicht, dass im Bereich der Gewindebohrungen 17,18 die Gefahr einer Kerbwirkung vermieden wird.

Ebenfalls im Hinblick auf eine weitestgehende Minimierung der Gefahr einer Kerbwirkung sind an dem Gehäuseteil 1 zur Befestigung des nicht dargestellten Zylinderkopfes senkrecht zur Auflagefläche 4 ausgerichtete Gewindebohrungen 23,24 vorgesehen, die ausgehend von einer äußeren, der Auflagefläche 4 zugeordneten Eintrittsöffnung durch das dort vorhandene Material des Gehäuseoberteils 1 bis ebenfalls jeweils zu einem im Inneren des Gehäuseoberteils 1 ausgebildeten Freiraum- Bereich 25,26 führen. Auch die hier nicht gezeigten, zum Anschrauben des ebenfalls nicht dargestellten Zylinderkopfes benötigten Befestigungsschrauben können auf diese Weise im fertig montierten Zustand mit ihren Enden in die Ausnehmungen 25,26 vordringen, ohne dass es zu einer Belastung des Gewindeabschnitts der Gewindebohrungen 23,24 durch eine Kerbwirkung bewirkten bzw. beeinträchtigten Kräfte kommt.

Zur Versorgung des Kurbelwellen-Lagers 3 mit Schmierstoff können Ölversorgungsleitungen 27 in das Gehäuseteil 1 eingegossen sein.

Zusätzlich zu den bereits erwähnten Elementen sind in das Gehäuseteil 1 selbstverständlich die Verbrennungsräume 28 des unter Verwendung des Kurbelgehäuses K zu fertigenden Verbrennungsmotors und Kühlwasserräume 29 eingeformt. Darüber hinaus sind in das Gehäuseteil 1 jeweils Pulsausgleichsfenster 30 eingegossen, über die beim Betrieb eines unter Verwendung des Kurbelgehäuses K aufgebauten Verbrennungsmotor entstehende Gasdruckstöße aus dem Kurbelgehäuse K abgeleitet werden.

Um im Betrieb von dem unter Verwendung des Kurbelgehäuses K aufgebauten Verbrennungsmotor ausgehende Geräuschemissionen und Vibrationen zu reduzieren, wird entsprechend einem weiteren, auch für sich gesehen ebenfalls wichtigen Aspekt der Erfindung vorgeschlagen, die Ölwanne W des Verbrennungsmotors mindestens abschnittsweise an dem Kurbelgehäuse K abzustützen. Zu diesem Zweck wird an den einander gegenüberliegenden Längsseiten Ll, L2 des Gehäuseteils 1 oder des Lagerdeckels 6 jeweils eine Anlagefläche 31,32 ausgebildet. An diesen Anlageflächen 31,32 liegen die der jeweiligen Längsseite Ll, L2 zugeordneten Wandabschnitte 33,34 der Ölwanne W an.

Die Formgebung der Anlageflächen 31,32 und die Form der Wandabschnitte 33,34 sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass nach fertiger Montage das Kurbelgehäuse K mit seinem jeweiligen Lagerdeckel 6 und/oder seinem Gehäuseteil 1 im Bereich der Anlageflächen 31,32 formschlüssig in der Ölwanne W sitzt. Unterstützt werden kann dies dadurch, dass die Anlageflächen 31,32 des Kurbelgehäuses K und die ihnen zugeordneten Abschnitte der Längswände 33,34 der Ölwanne W in Richtung des Ölwannenbodens 35 leicht, beispielsweise um 1° von der Senkrechten auf die Auflagefläche 4 abweichend angeschrägt sind, so dass sie in Richtung des Ölwannenbodens 35 gesehen aufeinander zulaufen und sich nach der Montage eine kraftschlüssige Verbindung ergibt.

Zwischen den Wandabschnitten 33,34 der Ölwanne W und den Anlageflächen 31,32 kann jeweils ein Dämpfungselement 35,36 angeordnet sein, das aus einem hitzebeständigen elastischen Material besteht und Vibrationen der Ölwanne W bzw. des Lagerdeckels 6 dämpft sowie unterschiedliche Wärmeausdehnungen von Ölwanne W und Lagerdeckel 6 ausgleicht .

Die Erfindung betrifft somit Aspekte der Verbesserung eines Kurbelgehäuses für Verbrennungsmotoren, die sich wie folgt zusammenfassen lassen: a) Zur Optimierung des Gewichts des Kurbelgehäuses wird vorgeschlagen, an dem Lagerdeckel bzw. den Lagerdeckeln des Kurbelgehäuses die Lagerschalen für die mindestens eine Ausgleichswelle des Verbrennungsmotors anzugießen. Neben der Gewichtsersparnis hat dies den Vorteil einer einfachen gießtechnischen Herstellbarkeit und Montierbarkeit, der Einsparung an Bearbeitungskosten und der Minimierung des erforderlichen Materialeinsatzes.

b) Zur Minimierung der Gefahr einer Kerbwirkung im Bereich der Befestigung des Lagerdeckels an dem Gehäuseteil des Kurbelgehäuses wird vorgeschlagen, die in dem Gehäuseteil für diese Befestigung ausgebildeten Gewindebohrungen als Durchgangsbohrung auszubilden, so dass die Befestigungsschraube mit ihrem Gewindeende bis in den Innenraum des Gehäuseteils geführt werden kann .

c) In vergleichbarer Weise wird im Hinblick auf die Minimierung der Gefahr einer Kerbwirkung im Bereich der Befestigung des Zylinderkopfes des

Verbrennungsmotors an dem Kurbelgehäuse vorgeschlagen, die in dem Gehäuseteil für diese Befestigung ausgebildeten Gewindebohrungen als Durchgangsbohrung auszubilden, so dass die Befestigungsschraube mit ihrem Gewindeende bis in den Innenraum des Gehäuseteils geführt werden kann.

d) Um die im Betrieb des unter Verwendung eines Kurbelgehäuses auftretenden Geräusche und Vibrationen zu minimieren, wird vorgeschlagen, die äußere Form des Kurbelgehäuses und die innere Form der Ölwanne so aneinander anzupassen, dass die Ölwanne mit ihren Innenflächen mindestens abschnittsweise an der Außenseite des Kurbelgehäuses anliegt.

Jeder der voranstehend zusammengefassten Aspekte ergibt für sich gesehen, d. h. unabhängig von den jeweils anderen Aspekten der Erfindung, eine wesentliche Verbesserung bekannter, zur Gattung der Erfindung gehörender Kurbelgehäuse.

BEZUGSZEICHEN

1 oberes Gehäuseteil

2 obere Lagerschale des Kurbelwellen-Lagers 3

3 Kurbelwellenlager

4 Auflagefläche für den Zylinderkopf des Verbrennungsmotors

5 untere Lagerschale des Kurbelwellen-Lagers 3

6 Lagerdeckel des Kurbelwellenlagers 3 6a Trägerabschnitt des Lagerdeckels 6

7 erstes Ausgleichswellenlager

8 am Lagerdeckel 6 unmittelbar ausgebildete erste Lagerschale des Ausgleichswellenlagers 7

9 zweite Lagerschale des Ausgleichswellenlagers 7 9a Lagerdeckel des ersten Ausgleichswellenlagers 7

10 Schrauben

11 zweites Ausgleichswellenlager

12 am Lagerdeckel 6 unmittelbar ausgebildete erste Lagerschale des Ausgleichswellenlagers 11

13 zweite Lagerschale des Ausgleichswellenlagers 11 13a Lagerdeckel des Ausgleichswellenlagers 11

14 Ölversorgungsleitung

14a, 14b Abzweige der Ölversorgungsleitung 14

15,16 Durchgangsöffnungen

17,18 Gewindebohrungen

19,20 Anlagefläche

21,22 Bereiche

23,24 Gewindebohrungen

25,26 Bereiche

27 Ölversorgungsleitungen

28 Verbrennungsräume

29 Kühlwasserräume

30 Pulsausgleichsfenster

31,32 Anlageflächen

33,34 Wandabschnitte der Ölwanne W

35,36 Dämpfungselemente

B Bruchlinie

K Kurbelgehäuse für einen Verbrennungsmotor

L Längsachse des Kurbelgehäuses K

Ll, L2 Längsseiten des Gehäuseteils 1

W Ölwanne

SI/cs 061588WO

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Kurbelgehäuse für einen Verbrennungsmotor, mit einem gießtechnisch aus einer Metallschmelze erzeugten Gehäuseteil (1), in das mindestens eine erste Lagerschale (2) für eine Kurbelwelle eingeformt ist, und mit einem ebenso gießtechnisch aus einer Metallschmelze erzeugten Lagerdeckel (6), in den eine zweite, der ersten Lagerschale (2) des Gehäuseteils (1) zugeordnete Lagerschale (5) eingeformt ist, wobei die Lagerschalen (2,5) derart ausgebildet sind, dass sie im fertig montierten Zustand des Kurbelgehäuses (K) gemeinsam ein Kurbelwellenlager (3) bilden, sowie mit mindestens einem Ausgleichswellenlager (7,11) für mindestens eine Ausgleichswelle, das jeweils durch eine gehäusefeste Lagerschale (8,12) und eine in einem unabhängig davon montierbaren Lagerdeckel (9a, 13a) eingeformte Lagerschale (9,13) gebildet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die gehäusefeste Lagerschale (9,13) des Ausgleichswellenlagers (7,11) einstückig verbunden ist mit dem Lagerdeckel (6) des Kurbelwellenlagers (3).

2. Kurbelgehäuse nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s Ausgleichswellenlager (7,11) für mindestens zwei Ausgleichswellen vorgesehen sind und die gehäusefesten Lagerschalen (9,13) der Ausgleichswellenlager (7,11) jeweils einstückig mit dem Lagerdeckel (6) des Kurbelwellenlagers verbunden sind.

3. Kurbelgehäuse nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s es mehr als ein Kurbelwellenlager (3) umfasst und jedem Kurbelwellenlager (3) ein eigener Lagerdeckel (6) zugeordnet ist.

4. Kurbelgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s es mehr als ein Kurbelwellenlager (3) umfasst und ein gemeinsamer Lagerdeckel vorgesehen ist, in den die dem Lagerdeckel zugeordneten Lagerschalen (5) der Kurbelwellenlager (3) eingeformt sind.

5. Kurbelgehäuse nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der jeweilige Lagerdeckel (6) des Kurbelwellenlagers (3) gemeinsam mit dem Gehäuseteil (1) gegossen und nach dem Gießen durch Cracken von dem Gehäuseteil (1) getrennt worden ist.

6. Kurbelgehäuse nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s in den jeweiligen Lagerdeckel (6) mindestens eine Durchgangsöffnung (15,16) und in das Gehäuseteil (1) eine durch das Gehäuseteil (1) geführte Gewindebohrung (17,18) eingeformt ist, die so positioniert sind, dass eine Schraube durch die jeweilige Durchgangsöffnung (15,16) des Lagerdeckels (6) steckbar und in die ihr zugeordnete

Gewindebohrung (15,16) einschraubbar ist.

7. Kurbelgehäuse nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s in das Gehäuseteil (1) als Durchgangsbohrungen ausgebildete Gewindebohrungen (23,24) für die Befestigung eines Zylinderkopfes auf dem Gehäuseteil (1) eingeformt sind.

Kurbelgehäuse nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s es eine Ölwanne (W) umfasst und d a s s an dem Kurbelgehäuse (K) mindestens eine Anlagefläche (31,32) ausgebildet ist, an der die Ölwanne (W) mit ihren Innenflächen mindestens abschnittsweise formschlüssig anliegt.

9. Kurbelgehäuse nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Ölwanne

(W) nach innen ragende Wandabschnitte (33,34) aufweist, die mit ihrer freien Stirnfläche an der ihnen jeweils zugeordneten Anlagefläche (31,32) des Kurbelgehäuses (K) anliegt.

10. Kurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Anlagefläche (31,32) für die Ölwanne (W) an dem Lagerdeckel (6) des Kurbelgehäuses (K) ausgebildet ist .

11. Kurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 8 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Ölwanne (W) über ein zwischen der Anlagefläche

(31,32) des Kurbelgehäuses (K) und der ihr zugeordneten Innenfläche der Ölwanne (W) angeordnetes Dämpfungselement (35,36) an dem Kurbelgehäuse (K) anliegen.

12. Kurbelgehäuse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der jeweilige Lagerdeckel (9a, 13a) des jeweiligen Ausgleichswellenlagers (7,11) gemeinsam mit dem jeweiligen Lagerdeckel (6) des Kurbelwellenlagers (3) gegossen und durch Cracken von dem Lagerdeckel (69 des Kurbelwellenlagers (3) abgetrennt ist.

13. Rohling für ein gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildetes Kurbelwellengehäuse, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s an den Gehäuseteil (1) einstückig ein Lagerdeckel (6) für ein Kurbelwellenlager (3) angegossen ist, an dem mindestens eine einstückig mit dem Lagerdeckel (6) des Kurbelwellenlagers (3) verbundene Lagerschale

(8,12) für ein Ausgleichswellenlager (7,11) angeformt ist.

14. Rohling nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Lagerdeckel (9a, 13a) des jeweiligen Ausgleichswellenlagers (7,11) einstückig mit dem Lagerdeckel (6) des Kurbelwellenlagers gegossen ist