DE4024313A1 - Versteifter aufbau des zylinderblocks eines verbrennungsmotors - Google Patents

Description

Hintergrund und Umfeld der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein den Zylinderblock eines Verbrennungsmotors und insbesondere den versteiften Aufbau eines solchen Zylinderblocks.

Stand der Technik

Das US-Patent 48 31 978 offenbart den versteiften Aufbau eines Zylinderblocks eines Verbrennungsmotors. Viele Lager, in denen eine Kurbelwelle gelagert ist, werden in diesem Zylinderblock aufgenommen und haben jeweils Lagerdeckel, die fest mit ihnen verbunden sind. Die Kurbelwelle ragt durch eine Öffnung hindurch, die in der hinteren Abdeckung des Zylinderblockes vorgesehen ist. Mit Hilfe von Schraubbolzen ist ein Versteifungsglied an der unteren Fläche eines schürzenartigen Abschnittes des Zylinderblockes befestigt.

Bei einem solchen Zylinderblock ist das Versteifungsglied an der hinteren Abdeckung auch mit Hilfe von Schraubbolzen befestigt, so daß das Öl, das im Zylinderblock enthalten ist, nicht durch die Verbindungsstelle zwischen der hinteren Abdeckung und dem Versteifungsglied nach außen austreten kann. Trotz dieser Tatsache kommt eine Öl-Leckage gelegentlich vor.

Der Zylinderblock der oben beschriebenen Bauart ist im einzelnen mit einer Öl-Dichtung versehen, die zwischen dem inneren Umfang einer Öffnung in der hinteren Abdeckung und der äußeren Umfangsfläche des hinteren Endes der Kurbelwelle vorgesehen ist, um auf diese Weise eine Öl-Leckage zu verhindern. Aus diesem Grund können wegen der Beschränkungen durch den Außendurchmesser der Öldichtung die Schraubbolzen zum Befestigen des Versteifungsgliedes an der hinteren Abdeckung nicht nahe an dem Mittelabschnitt der unteren Fläche der hinteren Abdeckung angeordnet werden. Dies trifft insbesondere zu, wenn das hintere Ende der Kurbelwelle im Durchmesser größer gemacht wird, weil es mit einem Getriebe verbunden ist, wodurch unausweichlich die Öldichtung ebenfalls im Durchmesser vergrößert werden muß. Dies führt dazu, daß das Problem entsteht, daß der Abstand der Schraubbolzen zum Befestigen des Versteifungsgliedes an der hinteren Abdeckung sehr groß wird.

Diese Befestigungsschrauben können demzufolge keinen genügend großen Flächendruck erzeugen, so daß gelegentlich eine Öl-Leckage durch die Verbindungsstelle zwischen der hinteren Abdeckung und dem daran befestigten Versteifungsglied hindurch vorkommen kann.

Die vorliegende Erfindung ist demzufolge zu dem Zweck entwickelt worden, den oben beschriebenen Nachteil beim versteiften Zylinderblock eines Verbrennungsmotors nach dem Stand der Technik auszuschalten und ihr liegt die wesentliche Aufgabe zugrunde, einen verbesserten, versteiften Aufbau eines Zylinderblocks anzugeben, bei dem eine Öl-Leckage durch die Verbindungsstelle zwischen der hinteren Abdeckung und dem Versteifungsglied sicher vermieden werden kann.

Darüber hinaus soll mit der vorliegenden Erfindung ein versteifter Aufbau der oben beschriebenen Bauart angegeben werden, der einfach im Aufbau ist und der mit geringen Kosten hergestellt werden kann.

Zum Lösen dieser Aufgabe enthält ein Verbrennungsmotor, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird, einen Zylinderblock, einen am unteren Abschnitt des Zylinderblocks einstückig damit ausgebildeten, schürzenartigen Abschnitt, mehrere darin enthaltene Lager, eine in den Lagern gelagerte Kurbelwelle, mehrere auf den Lagern befestigte Lagerdeckel und jeweils an der Vorder- und Hinterseite des Zylinderblocks ausgebildete vordere und hintere Abdeckungen, die jeweils Öffnungen aufweisen, durch welche hindurch sich die Kurbelwelle erstreckt.

Um den Zylinderblock zu versteifen, ist an der unteren Fläche des schürzenartigen Abschnittes des Zylinderblocks sowie an der unteren Fläche der hinteren Abdeckung ein Versteifungsglied befestigt.

Darüber hinaus sind wenigstens zwei erste Schraubbolzen zum Befestigen des Versteifungsgliedes an der unteren Fläche der hinteren Abdeckung an einander entgegengesetzten Seiten der hinteren Abdeckung vorgesehen, während wenigstens zwei zweite Schraubbolzen zum Befestigen des Versteifungsgliedes an dem Lagerdeckel für das hinterste Lager innerhalb des quer zum Zylinderblock liegenden Abstandes der ersten Schraubbolzen angeordnet sind.

Bei dem oben beschriebenen Aufbau kann die Anpreßkraft, die durch die Schraubbolzen zum Befestigen des Versteifungsgliedes an dem hintersten Lagerdeckel erzeugt wird, die Flächenpressung an der Verbindungsstelle des Versteifungsgliedes mit der hintersten Abdeckung erhöhen, und zwar an einer Stelle zwischen den Schraubbolzen zum Befestigen des Versteifungsgliedes an der hinteren Abdeckung.

Anhand der Zeichnungen wird nun ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei die Erfindung noch klarer hervortreten wird. In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch einen versteiften Zylinderblock eines Verbrennungsmotors nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Ansicht von hinten auf den Zylinderblock nach Fig. 1A

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf das Versteifungsglied, das im Zylinderblock nach Fig. 1 vorgesehen ist; und

Fig. 4 ist ein Teilschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 1.

In den Fig. 1 bis 4 ist der versteifte Zylinderblock eines Verbrennungsmotors nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der im allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 bezeichnete Zylinderblock hat einen schürzenartigen Abschnitt 1a, der am unteren Abschnitt des Zylinderblocks einstückig damit ausgebildet ist und dessen unteres Ende offen ist. Innerhalb des Zylinderblocks 1 sind mehrere Zwischenwände 11, 12 und 13 zum Unterteilen der einzelnen Zylinder ausgebildet. Im Zylinderblock 1 ist eine Kurbelwelle 2 drehbar in zwei Hauptlagern 11a und 12a gelagert, die jeweils in der vordersten und hintersten Zwischenwand 11 und 12 angeordnet sind sowie in einer Vielzahl von Zwischenlagern 13a, die in den anderen Zwischenwänden 13 angeordnet sind. An den Hauptlagern 11a und 12a und an den Zwischenlagern 13a sind jeweils Hauptlagerdeckel 31 und 32 und Zwischenlagerdeckel 33 befestigt.

Das Vorderende und das Hinterende 21 und 22 der Kurbelwelle 2 ragt jeweils durch die vordere bzw. hintere Zwischenwand 11 und 12 aus dem Zylinderblock 1 heraus. Auf dem Vorderende 21 der Kurbelwelle 2 ist eine Riemenscheibe 21 zum Antreiben von Hilfsaggregaten, z. B. einer Kühlpumpe oder ähnlichem, fest angeordnet, wohingegen am Hinterende 22 der Kurbelwelle 2 ein Schwungrad 42 fest angeordnet ist.

An der Vorderfläche der Zwischenwand 11 und an der Hinterfläche der Zwischenwand 12 sind jeweils eine Vorderabdeckung 5 und eine Hinterabdeckung 6 angebracht. Diese Vorder- und Hinterabdeckungen 5 und 6 haben jeweils in ihnen ausgebildete Öffnungen 51 und 61, durch welche das Vorder- bzw. Hinterende 21, 22 der Kurbelwelle 2 hindurchragen. Zwischen dem inneren Umfang der Öffnung 51 und dem Vorderende 21 der Kurbelwelle 2 sowie zwischen dem Innenumfang der Öffnung 61 und dem Hinterende 22 der Kurbelwelle 2 sind jeweils Öldichtungen 71 und 72 angeordnet, die das im Zylinderblock 1 enthaltene Öl daran hindern, nach außen auszutreten.

Auf das hintere Ende 22 der Kurbelwelle 2 wirkt ein relativ großes Drehmoment ein, da eine nicht dargestellte Eingangswelle einer Getriebeeinheit mit diesem hinteren Teil verbunden ist. Das hintere Ende 22 der Kurbelwelle 2 hat aus diesem Grund einen größeren Durchmesser als das vordere Ende 21 der Kurbelwelle. Die hintere Öldichtung 72 hat aus diesem Grunde einen größeren Durchmesser als die vordere Öldichtung 71 und die in der hinteren Abdeckung 6 ausgebildete Öffnung 61 ist im Durchmesser größer als die in der vorderen Abdeckung 5 ausgebildete Öffnung 51.

Der schürzenartige Abschnitt 1a des Zylinderblocks 1 erstreckt sich nach unten im wesentlichen bis auf die Ebene, in der die unteren Enden der Lagerdeckel 31, 32 und 33 liegen. An der unteren Endfläche des schürzenartigen Abschnittes 1a ist mit Hilfe von Befestigungsschrauben 82 ein Versteifungsglied 8 angebracht.

An der Unterseite des Versteifungsgliedes 8 ist eine Ölwanne 9 befestigt, die aus Aluminiumguß oder ähnlichem besteht. Das Öl, das in der Ölwanne 9 enthalten ist, wird mit Hilfe einer nicht dargestellten Ölpumpe über einen Filter 91 verschiedenen beweglichen Teilen, z. B. der Kurbelwelle 2, zugeführt.

Das Versteifungsglied 8 ist mit Hilfe von Stehbolzen 83a und Muttern ferner an der unteren Endfläche der hinteren Abdeckung 6 befestigt. Ferner ist das Versteifungsglied 8 an den unteren Endflächen der Hauptlagerdeckel 31 und 32 sowie der Zwischenlagerdeckel 33 jeweils mit Hilfe von Befestigungsbolzen 83b, 83c und 83d befestigt.

In Fig. 3 ist der hintere Endabschnitt des Versteifungsgliedes 8 dargestellt, in dem Bolzenlöcher 84 und 85 zum Aufnehmen der jeweiligen Befestigungsschrauben 83a und 83c ausgebildet sind.

Gemäß Fig. 3 sind die Befestigungsschrauben 83a an einander gegenüberliegenden Seiten der hinteren Abdeckung 6 vorgesehen, und zwar an einem Ort, der von dem relativ dünnen Mittelabschnitt der hinteren Abdeckung 6 in der Nachbarschaft des inneren Umfangs der Öffnung 61 entfernt ist. Die Befestigungsschrauben 83c sind in Richtung quer zum Zylinderblock 1 innerhalb der Befestigungsschrauben 83a angeordnet. Der Abstand zwischen den Befestigungsbolzen 83c ist mithin, in anderen Worten, geringer als der Abstand 1 der Befestigungsschrauben 83a. Die Bolzenlöcher 85 zum Aufnehmen der Befestigungsschrauben 83c sind jeweils durch Rippen 93 verstärkt, wie dies am besten in Fig. 2 erkennbar ist.

Bei dem versteiften Aufbau eines Zylinderblocks nach der vorliegenden Erfindung, wie er oben beschrieben worden ist, ist das Versteifungsglied 8 am Hauptlagerdeckel 32 nahe der hinteren Abdeckung 6 mit Hilfe von Befestigungsschrauben 83c befestigt. Die Befestigungsschrauben 83c sind darüber hinaus innerhalb des Abstandes 1 der Befestigungsschrauben 83a angeordnet. Aus diesem Grunde wirkt die durch die Befestigungsschrauben 83c erzeugte Festhaltekraft auf die Verbindungsstelle zwischen der hinteren Abdeckung 6 und dem Verstärkungsglied 8 in der Umgebung der Befestigungsschrauben 83c, so daß auf diese Weise das Versteifungsglied 8 gegen die hintere Abdeckung 6 angedrückt wird, und zwar an einer Stelle zwischen den Befestigungsschrauben 83a. Dies bewirkt, daß die Flächenpressung an der Verbindungsstelle zwischen der hinteren Abdeckung 6 und dem Versteifungsglied 8 an einer Stelle erhöht wird, die zwischen den Befestigungsschrauben 83a liegt, so daß auf diese Weise ein Ölaustritt zwischen der hinteren Abdeckung 6 und dem Versteifungsglied 8 verhindert wird.

Da die Flächenpressung der genannten Verbindung zwischen den Befestigungsschrauben 83a ausreichend sichergestellt ist, können die Befestigungsschrauben 83a an Stellen angeordnet werden, an denen die hintere Abdeckung 6 eine beträchtliche Dicke hat, so daß der Abstand 1 der Befestigungsschrauben 83 ausgedehnt werden kann.

Es ist nicht notwendig, daß die hintere Abdeckung 6 einstückig mit dem Zylinderblock 1 ausgebildet ist.

Es ist ferner nicht notwendig, daß die Ölwanne 9 in das Versteifungsglied 8 einbezogen ist.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise genau beschrieben worden ist, sollte festgestellt werden, daß verschiedene Modifikationen und Abwandlungen durch den Fachmann vorgenommen werden können. Wenn solche Abwandlungen nicht vom Geist und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abweichen, sollten sie als von der Erfindung umfaßt angesehen werden.

Claims (5)

1. Verbrennungsmotor mit einem Zylinderblock (1), einem am unteren Ende des Zylinderblocks einstückig angeformten schürzenartigen Abschnitt (1a), mehreren darin enthaltenen Lagern (11a, 12a, 13a), einer in diesen Lagern gelagerten Kurbelwelle (2), mehreren an den Lagern befestigten Lagerdeckeln (31, 32, 33) und mit Vorder- und Hinterabdeckungen (5, 6), die jeweils an der Vorder- bzw. Hinterseite des Zylinderblocks angeordnet sind und jeweils Öffnungen (60, 61) aufweisen, durch die die Kurbelwelle (2) hindurchragt, wobei ein versteifter Aufbau des Zylinderblocks (1) gekennzeichnet ist durch
ein an der unteren Fläche des schürzenartigen Abschnitts (1a) des Zylinderblocks (1) sowie an der unteren Fläche der hinteren Abdeckung (6) befestigtes Versteifungsglied (8),
wenigstens zwei erste Schrauben (83a), die an einander gegenüberliegenden Seiten der hinteren Abdeckung (6) zum Befestigen des Versteifungsgliedes (8) an der unteren Fläche der hinteren Abdeckung (6) angeordnet sind, und
wenigstens zwei zweite Schrauben (83c) zum Befestigen des Versteifungsgliedes (8) an dem Lagerdeckel des hintersten Lagers, wobei die zweiten Befestigungsschrauben (83c) innerhalb des in Richtung quer zum Zylinderblock (1) verlaufenden Abstandes der ersten Bolzen (83a) angeordnet sind.

2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Versteifungsglied (8) an seinem hinteren Abschnitt wenigstens zwei Verstärkungsrippen (93) aufweist, indem jeweils Durchgangsöffnungen ausgebildet sind, durch die hindurch sich die zweiten Befestigungsschrauben (82c) erstrecken.

3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Befestigungsschrauben (83a) an einander gegenüberliegenden Seiten einer Öldichtung (72) angeordnet sind, die zwischen dem Innenumfang der hinteren Abdeckung (6) und dem Außenumfang des hinteren Endes (22) der Kurbelwelle (2) angeordnet ist und daß die zweiten Befestigungsschrauben (83c) in der Nachbarschaft der Öldichtung (72) angeordnet sind.

4. Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Ende (22) der Kurbelwelle (2) im Durchmesser größer ist als das vordere Ende (21) der Kurbelwelle.

5. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölwanne (9) in das Versteifungsglied (8) einbezogen ist.