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(11) | EP 0 505 346 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Zylinderkurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine mit Wasserkühlung |
| (57) Bekannte Zylinderkurbelgehäuse sind in der Regel gegossen und die Hilfseinrichtungen
sind zumeist am Kurbelgehäuse angebaut und mittels externer Leitungen für Öl und Wasser
miteinander verbunden. Dadurch sind die Einbauabmessungen wegen der erforderlichen
Zugänglichkeit der Hilfseinrichtungen und deren externen Leitungen und Befestigungselementen
unverhältnismäßig groß, und es ist die Wartung der Kurbelgehäuse-Einheit erschwert
und äußerst aufwendig. Erfindungsgemäß werden alle öl-und wasserführenden Teile und
Elemente des Zylinderkurbelgehäuses (1), mit Ausnahme der Ölkühler-Filter-Einheit
(Flansch 4), mit dem Zylinderkurbelgehäuse (1) einteilig ausgeführt. Dadurch entfallen
sämtliche externen Leitungen und Befestigungselemente, was eine entscheidende Verkleinerung
der Bauabmessungen des Zylinderkurbelgehäuses (1) ermöglicht und außerdem die Wartung
wesentlich vereinfacht und gleichzeitig die Betriebssicherheit erhöht. |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Zylinderkurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine mit Wasserkühlung, mit in Reihe angeordneten Zylindern, einer Öl-Wasserpumpe-Einheit auf einer Welle, einem Wasserübertritt von der Kühlwasserpumpe zum Ölkühler und vom Ölkühler zum Kühlraum um die Zylinderbüchsen, einem Kurzschlußkanal vom Zylinderkopf zur Kühlwasserpumpe und einem Rücklauf für das Öl vom Zylinderkopf in die Ölwanne sowie einer Ölkühler-Filter-Einheit, die am Kurbelgehäuse angeflanscht ist.
[0002] Zylinderkurbelgehäuse dieser bekannten Art sind in der Regel gegossen und es sind die genannten Hilfseinrichtungen zumeist am Kurbelgehäuse angebaut und mittels externer Leitungen für Öl und Wasser miteinander verbunden. Dadurch sind die Einbauabmessungen wegen der erforderlichen Zugänglichkeit der Hilfseinrichtungen und deren externen Leitungen und Befestigungselementen unverhältnismäßig groß und es ist die Wartung der Zylinder-Kurbelgehäuse-Einheit erschwert und äußerst aufwendig.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen, insbesondere die Einbauabmessungen auf ein Mindestmaß zuverkleinern und außerdem die Wartung zu vereinfachen. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß alle öl- und wasserführenden Teile der genannten Elemente des Zylinderkurbelgehäuses, mit Ausnahme der Ölkühler-Filter-Einheit, mit dem Zylinderkurbelgehäuse einteilig ausgeführt sind.
[0004] Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß nur durch die einteilige Ausführung aller oben genannten Teile mit dem Zylinderkurbelgehäuse die Bauabmessungen des Zylinderkurbelgehäuses, über die Summe der Einflüsse der einzelnen Teile auf die Bauabmessungen hinausgehend, entscheidend verkleinert werden können. Wird auch nur eines der genannten Teile nicht einteilig mit dem Zylinderkurbelgehäuse gestaltet, so kann diese entscheidende Verkleinerung nicht erreicht werden. Durch das Entfallen sämtlicher externen Leitungen wird auch die Wartung wesentlich vereinfacht und gleichzeitig die Betriebssicherheit erhöht. Erforderlichenfalls braucht bei der Wartung lediglichh die Ölkühler-Filter-Einheit abgebaut werden. Es ergeben sich auch Einsparungen an Bearbeitungs- und Montagekosten, eine hohe Steifigkeit des Zylinderkurbelgehäuses, ein geräuschärmerer Betrieb sowie ein schnelles Erreichen der Betriebstemperatur.
[0005] In Ausgestaltung der Erfindung wird weiters vorgeschlagen, folgende Teile mit dem Zylinderkurbelgehäuse mitzugießen:
a) der Ölsaugkanal zur Ölpumpe und der Ölsaugraum der Ölpumpe, der Öldruckraum der Ölpumpe und der Übertritt vom Öldruckraum in den Ölkühlraum der Ölkühler-Filter-Einheit,
b) der Saugraum der Wasserpumpe, das Spiralgehäuse der Wasserpumpe und der Wasserübergang zum Ölkühlerraum der Ölkühler-Filter-Einheit,
c) der Wasserübertritt vom Ölkühlerraum zum Raum um die Zylinderbüchsen,
d) der Kurzschlußkanal zwischen dem Zylinderkopf und dem Saugraum der Wasserpumpe, sowie äußere Anbaufläche für Kühlwasserthermostat,
e) die Ölrücklaufkanäle vom Zylinderkopf bis zur Ölwanne sowie der Rücklaufkanal vom Zylinderkopf bis in den Raum der Antriebsräder und
f) die Aufnahme der Innenverzahnung der Öl-Zahnradpumpe sowie die Aufnahme der Ölpumpenlager und der Wasserpumpendichtungen.
[0006] Dadurch sind die einzelnen Elemente mit dem Zylinderkurbelgehäuse mitgießbar und, soweit notwendig, auch bearbeitbar. Außer der Ölkühler-Filter-Einheit, welche am Zylinderkurbelgehäuse angeflanscht ist, wobei die öl- und wasserführenden Kanäle dicht angeschlossen sind. Externe Leitungen sind dabei keine vorhanden.
[0007] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können, im Falle die Brennkraftmaschine mit zwei Massenausgleichswellen 2. Ordnung versehen ist, die Räume zur Aufnahme der Massenausgleichswellen samt Gegengewichten mit dem Zylinderkurbelgehäuse mitgegossen sein. Damit wird im Sinne der Zielsetzung der Erfindung eine weitere Minimierung der Dichtflächen und der Anzahl der Bauteile erreicht.
[0008] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Zylinderkurbelgehäuse in Seitenansicht,
Fig. 2 eine Ansicht dazu in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in Fig. 1, also von der Schwungradseite her,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1,
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 1,
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 1,
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 1,
Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 2,
Fig. 9 einen Teilschnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 3,
Fig.10 einen Teilschnitt nach der Linie X-X in Fig. 4,
Fig.11 einen Schnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 2,
Fig.12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII in Fig. 2,
Fig.13 einen Teilschnitt nach der Linie XIII-XIII in Fig. 2 und
Fig.14 einen Schnitt nach der Linie XIV-XIV in Fig. 2.
[0009] Das generell mit 1 bezeichnete Zylinderkurbelgehäuse besteht aus einem einzigen Gußstück und weist keine externen Leitungen auf. Die Stirnseite dieses Zylinderkurbelgehäuses 1 ist mit 2 und dessen Schwungradseite mit 3 bezeichnet. Am Zylinderkurbelgehäuse 1 ist ein Flansch 4 ausgebildet, der zur Befestigung des nicht dargestellten Ölkühler-Ölfilter-Gehäuses dient. Die entsprechenden Schrauben, welche am Flansch 4 angreifen, sind mit 5 bezeichnet. Durch die Verbindung des Ölkühler-Ölfilter-Gehäuses mit dem Zylinderkurbelgehäuse 1 über den Flansch 4 werden gleichzeitig dichte Verbindungen zwischen dem Ölkühler-Ölfilter-Gehäuse und dem Wasserübertritt 6 vom Ölkühler ins Kurbelgehäuse, dem Ölübertritt 7 des gefilterten Öles in den Ölhauptkanal 17, dem Übertritt des abgesteuerten Öles zum Abfluß in die Ölwanne über einen mitgegossenen Ablaufkanal und der Übertritt 9 vom Öl in den Ölkühler.
[0010] In der in Fig. 2 dargestellten Ansicht der Stirnseite 2 des Zylinderkurbelgehäuses 1 ist die seitlich angebrachte Öl-Wasser-Pumpe 10 ersichtlich, deren Mitte mit 11 bezeichnet ist. In die In Fig. 3 dargestellte Ansicht des Zylinderkurbelgehäuses I von der Schwungradseite her, sind die Mitte 11 der Öl-Wasser-Pumpe 10 sowie die beiden seitlich angeordneten Massenausgleichswellen 2. Ordnung 12 und 13, deren Mitten mit 12′ bzw. 13′ bezeichnet sind, ersichtlich.
[0011] In Fig. 4 sind die für die Öl-Wasser-Pumpe im Zylinderkurbelgehäuse vorgesehenen mitgegossenen Räume und Verbindungsleitungen ersichtlich. An den Ölsaugraum 14 der Ölpumpe schließt der gegossene Ölsaugkanal 15 zur Ölpumpe an und an den Öldruckraum 16 der Ölpumpe ist die Ölbohrung 9 in den Raum der Ölkühler-Filter-Einheit angeschlossen. Die in Motorlängsrichtung verlaufende Ölhauptbohrung ist mit 17 bezeichnet. An das Gehäuse 18 der Wasserpumpe schließt ein mit der Saugseite der Wasserpumpe integriertes Thermostatgehäuse 19 an, in welches der an der Fläche 20 anzubauende Wasserthermostat hineinragt. Zwischen dem Gehäuse 18 der Wasserpumpe und dem Ölsaugkanal 15 ist ein durch die Wand 22 gebildeter Raum 21 für die Massenausgleichswelle 12 angeordnet. Zwischen dem Zylinderkopf und der Wasserpumpe ist ein Wasserkurzschlußkanal 23 vorgesehen.
[0012] Aus Fig. 5 ist der Wassermantel des Zylinderteiles des Zylinderkurbelgehäuses 1 ersichtlich und mit 24 bezeichnet. Dieser Wassermantel ist über Kernlöcher 25 von außen zugänglich. Zu beiden Seiten der Zylinderbüchsen 26, deren Achsen mit 26'bezeichnet sind, sind die Ölhauptbohrungen 17 angeordnet, die in Längsrichtung verlaufen und die Kurbelwellenlager 27 über Zweigbohrungen 28 mit Öl versorgen.
[0013] Aus Fig. 6 ist der Wasserübertritt 6 vom Ölkühler ins Kurbelgehäuse ersichtlich und die Strömung durch den Pfeil 51 angedeutet.
[0014] In Fig. 7 ist der Übertritt 8 des abbesteuerten Öles in den mitgegossenen Ölrücklauf 29 dargestellt und die Ölströmung durch den Pfeil 30 veranschaulicht.
[0015] In Fig. 8 ist der mitgegossene Ölrücklaufkanal 31 (vorne) dargestellt, welcher sich an den Wassermantel 24 des Zylinders anlegt. In Fig. 9 ist der ebenfalls mitgegossene Ölrücklaufkanal 32 dargestellt. Die Anordnung von Öl- und Wasserpumpe bezüglich der Arbeitsräume und Verbindungsleitungen ist in Fig. 10 dargestellt. Der Öldruckraum 16 der Ölpumpe und der Übertritt 9 vom Öldruckraum 16 in den Ölkühlerraum der Ölkühler-Filter-Einheit in Richtung des Pfeiles 36 sind, sowie der Saugraum 34 der Wasserpumpe und das Spiralgehäuse 18 der Wasserpumpe, ebenfalls mit dem Zylinderkurbelgehäuse 1 mitgegossen. In Fig. 11 sind der Ölrücklaufkanal, vorne, 31, die Ölrücklaufkanäle, mitte, 35 der Ölrücklaufkanal, hinten, 32, und der Wasserkurzschlußkanal 23 ersichtlich. Aus der Fig. 12 ist der Ölabstieg vorne 31, der Ölabstieg mitte 35 und der Übertritt 37 von der Öl-Wasserpumpe zum Ölkühler der Ölkühler-Ölfilter-Einheit ersichtlich. Ebenfalls zu sehen sind der Ölsaugkanal 15 sowie der Saugraum 34 der Wasserpumpe.
[0016] Fig. 13 zeigt den Einbau von Ölpumpe 38 und Wasserpumpe 39 in das Zylinderkurbelgehäuse 1. Die Ölpumpe 38, deren Welle 40 in der Aufnahme 41 Ölpumpenlager 42 aufweist, ist mittels des Antriebszahnrades 43 angetrieben. Das Außenzahnrad der Ölpumpe ist mit 44 bezeichnet. Die Zahnräder der Ölpumpe befinden sich zwischen der Aufnahme 45 und dem Ölpumpendeckel 46. Das vom Zylinderkurbelgehäuse 1 gebildete Spiralgehäuse 18 ist mit diesem ebenfalls mitgegossen. Das Schaufelrad der Wasserpumpe 39 ist mit 39' bezeichnet. Der Deckel der Wasserpumpe ist mit 47, die Wasserpumpendichtungen mit 48 hervorgehoben.
a) der Ölsaugkanal (15) zur Ölpumpe und der Ölsaugraum (14) der Ölpumpe, der Öldruckraum (16) der Ölpumpe und der Übertritt (9) vom Öldruckraum (16) in den Ölkühlerraum der Ölkühler-Filter-Einheit,
b) der Saugraum (34) der Wasserpumpe, das Spiralgehäuse (18) der Wasserpumpe und der Wasserübergang (37) zum Ölkühlerraum der Ölkühler-Filter-Einheit,
c) der Wasserübertritt (6) vom Ölkühlerraum zum Raum (24) um die Zylinderbüchsen,
d) der Kurzschlußkanal (23) zwischen dem Zylinderkopf und dem Saugraum (34) der Wasserpumpe, sowie äußere Anbaufläche (20) für Kühlwasserthermostat,
e) die Ölrücklaufkanäle (29) und (31) vom Zylinderkopf bis zur Ölwanne sowie der Rücklaufkanal (32) vom Zylinderkopf bis in den Raum der Antriebsräder und
f) die Aufnahme (41) der Innenverzahnung (44) der Öl-Zahnradpumpe sowie die Aufnahme (45) der Ölpumpenlager (42) und der Wasserpumpendichtungen (48).