DE102009008741B4

DE102009008741B4 - Kurbelgehäuse

Info

Publication number: DE102009008741B4
Application number: DE200910008741
Authority: DE
Inventors: Lars TAENZER
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2009-02-12
Publication date: 2014-11-20
Anticipated expiration: 2029-02-13
Also published as: DE102009008741A1

Abstract

Kurbelgehäuse (1) für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einer beschichteten Zylinderbohrung (2), die an einer Trennfläche (3) zu einem Zylinderkopf eine Fase (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fase (4) eine Doppelfase, bestehend aus einer ersten und einer zweiten Fase (4a, 4b), ist, wobei die erste Fase (4a) zur Zylinderbohrung (2) einen ersten Winkel α zwischen 30° und 60° und die zweite Fase (4b) zur Zylinderbohrung (2) hin einen zweiten Winkel β zwischen 5° und 45° aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Sie geht von der internationalen Anmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr.: WO 00/37789 aus. Aus dieser ist ein Zylinder-Kurbelgehäuse bekannt, insbesondere für eine Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einer Zylinderbohrung zur Aufnahme eines Kolbens. Es ist vorgesehen, dass die Zylinderbohrung an der Zylinderkopffläche, bzw. der Trennfläche, des Zylinder-Kurbelgehäuses eine Einlauffase aufweist und die Zylinderlauffläche bis zu einem Übergang zu der Einlaufphase mit einer thermischen Beschichtung versehen ist.
Bei der aus dem Stand der Technik bekannten Bearbeitung, der Herstellung der Trennfläche des Zylinderkopfes, werden gleichzeitig verschiedene Materialien, das Kurbelgehäusematerial und die Laufbahnbeschichtung, bearbeitet. Daher ist es notwendig, nach der Bearbeitung der Deckfläche, bzw. Trennfläche zum Zylinderkopf hin diese nochmals zu schleifen, da beim Fräsen der Deck-, bzw. Trennfläche Partikel herausgelöst werden, die die Deckfläche bzw. Trennfläche unzulässig zerkratzen können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den o. g. Nachteil zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Beim Einbringen der notwendigen Kolbeneinführfase, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die zweite Fase, wird gleichzeitig eine weitere Fase, die erste Fase (der zweite Winkel kann gleichzeitig im Werkzeug bereits vorgehalten sein) mit eingebracht, die so ausgelegt ist, dass unter Berücksichtigung aller Toleranzen bei der Zylinder- und Trennflächenbearbeitung nur das Kurbelgehäusegussmaterial bearbeitet werden muss. Aufgrund des Einsatzes der Doppelfase ist kein Schleifprozess bei der Kurbelgehäusebearbeitung mehr notwendig (Trennflächenbearbeitung). Dies spart Investitionen in eine zusätzliche Schleifmaschine und natürlich Bearbeitungszeit aufgrund des Entfalls eines kompletten Bearbeitungsvorgangs. Die erste Fase kann bevorzugt zeitgleich mit Einbringen der zweiten Fase umgesetzt werden. Durch die Verwendung der Doppelfase mit zwei unterschiedlichen Winkeln ist der Auslauf der Fase sehr nah an der Zylinderkopftrennfläche. Dies ermöglicht das einfache und sichere Einführendes Kolbens und verringert auch gleichzeitig das Schadvolumen im Brennraum. Hierdurch ist eine Reduzierung der Schadstoffemissionen möglich, da in diesem Bereich des Brennraumes keine vollständige Verbrennung des Brennstoff/Luft-Gemisches statt findet. Insbesondere Kohlenwasserstoff- und Rußemissionen können somit reduziert werden.
Die Größenangaben gemäß der Patentansprüche 2 und 3 sind besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele.
Die Fertigung gemäß Patentanspruch 4 ist besonders bevorzugt. Hierbei kann es sich beispielsweise um Schleifen, Fräsen usw. handeln.
Besonders bevorzugt werden die erste und die zweite Fase gemäß Patentanspruch 5 in einem einzigen Arbeitsgang gefertigt.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand von 3 Figuren näher erläutert.
1 zeigt die Aufsicht auf ein dreidimensional dargestelltes erfindungsgemäßes Kurbelgehäuse.
2 zeigt eine Detailvergrößerung der Zylinderbohrung des Kurbelgehäuses aus 1 in einer dreidimensionalen Schnittdarstellung.
3 zeigt eine Detailvergrößerung der Zylinderbohrung aus 2 in einer zweidimensionalen Schnittdarstellung.
1 zeigt die Aufsicht auf ein dreidimensional dargestelltes erfindungsgemäßes Kurbelgehäuse 1. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich beispielsweise um ein vierzylindriges Kurbelgehäuse 1 mit vier beschichteten Zylinderbohrungen 2, wobei die erfindungsgemäße Ausgestaltung an jedem beliebigen Kurbelgehäuse für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einer beschichteten Zylinderbohrung 2 darstellbar ist. Das Kurbelgehäuse 1 weist eine Trennfläche 3 zu einem nicht dargestellten Zylinderkopf auf. Wie aus dem Stand der Technik bekannt, ist ein Übergang von der Zylinderbohrung 2 zur Trennfläche 3 angefast, zur besseren Einführung eines nicht dargestellten Kolbens.
Erfindungsgemäß ist die Fase 4 eine Doppelfase, bestehend aus einer ersten und einer zweiten Fase 4a, 4b. Besonders bevorzugt ist das Kurbelgehäuse 1 ein Leichtmetallkurbelgehäuse, vorzugsweise aus einer untereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung, beispielsweise AlSi9Cu3. Darüber hinaus ist die Zylinderbohrung 2 beschichtet, wodurch diese an ihrer Oberfläche eine größere Härte für eine verbesserte Tribologie mit einem Kolbenring aufweist als das restliche Material des Kurbelgehäuses 1.
2 zeigt eine Detailvergrößerung der Zylinderbohrung 2 des Kurbelgehäuses 1 aus 1 in einer dreidimensionalen Schnittdarstellung. Am Übergang von der Zylinderbohrung 2 zur Trennfläche 3 ist die Fase 4 erkennbar.
3 zeigt eine weitere Detailvergrößerung der Zylinderbohrung 2 aus 2 in einer zweidimensionalen Schnittdarstellung. 3 ist eine Konstruktionszeichnung der erfindungsgemäßen Fase 4, bestehend aus der ersten Fase 4a und der zweiten Fase 4b. Das Kurbelgehäuse 1 ist schraffiert dargestellt und die Fase 4 geht in der Zylinderbohrung 2 in eine Beschichtung 5 über.
Besonders bevorzugt weist die erste Fase 4a zur Zylinderbohrung 2 einen ersten Winkel α zwischen 30 und 60° und die zweite Fase 4b zur Zylinderbohrung 2 hin einen zweiten Winkel β zwischen 5° und 45° auf. Ebenfalls besonders bevorzugt reicht die erste Fase 4a ab der Trennebene 3 bis in eine Tiefe a von 0,05 mm bis zu 0,5 mm und die zweite Fase 4b im Anschluss an die erste Fase 4a bis in eine Tiefe b von 0,1 mm bis 2 mm. Ebenfalls besonders bevorzugt werden die erste und die zweite Fase 4a, 4b Span abhebend gefertigt, wie beispielsweise durch einen Schleif- oder Fräsprozess, usw. Ebenfalls besonders bevorzugt werden die erste und die zweite Fase 4a, 4b in einem einzigen Arbeitsgang gefertigt.
Bezugszeichenliste

1: Kurbelgehäuse
2: Zylinderbohrung
3: Trennfläche
4: Fase
4a: erste Fase
4b: zweite Fase

Claims

Kurbelgehäuse (1) für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einer beschichteten Zylinderbohrung (2), die an einer Trennfläche (3) zu einem Zylinderkopf eine Fase (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fase (4) eine Doppelfase, bestehend aus einer ersten und einer zweiten Fase (4a, 4b), ist, wobei die erste Fase (4a) zur Zylinderbohrung (2) einen ersten Winkel α zwischen 30° und 60° und die zweite Fase (4b) zur Zylinderbohrung (2) hin einen zweiten Winkel β zwischen 5° und 45° aufweist.
Kurbelgehäuse nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fase (4a) ab der Trennebene 3 bis in eine Tiefe a von 0,05 mm bis zu 0,5 mm und die zweite Fase (4b) im Anschluss an die erste Fase (4a) bis in eine Tiefe b von 0,1 mm bis zu 2,0 mm reicht.
Kurbelgehäuse nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Fase (4a, 4b) Span abhebend gefertigt sind.
Kurbelgehäuse nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Fase (4a, 4b) in einem einzigen Arbeitsgang gefertigt sind.