Die Erfindung betrifft einen Lagerstuhl für eine Brennkraftmaschine, bei dem die Lagerdeckel für die Kurbelwellenlagerung auf der dem Zylinderblock zugewandten Seite des Lagerstuhls montiert sind.
Ein derartiger Lagerstuhl ist z.B. aus DE 29609950-U1 bekannt. Der Vorteil für die Verwendung eines Lagerstuhls liegt grundsätzlich in der erleichterten Montierbarkeit aufgrund Modulbauweise und in einer wesentlichen Versteifung des dem Brennraum gegenüberliegenden Endes des Motors. Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Lagerstuhl sind die Lagerdeckel für die Kurbelwelle mittels beidseitig des Kurbelwellenlagers vorgesehenen Lagerdeckelschrauben auf der dem Zylinderblock zugewandten Seite des Lagerstuhls angebracht. An dem Lagerstuhl ist ferner eine außenliegende am Lagerstuhl integrierte Ölgalerie angeordnet. Von der Ölgalerie ausgehend sind im Lagerstuhl verlaufende Lagerstuhl-Ölbohrungen vorgesehen, die zu im Lagerdeckel verlaufenden Ölbohrungen führen. Auf diese Weise kann das Öl der im Lagerdeckel befindlichen Hälfte des Kurbelwellenlagers zugeführt werden. Allerdings liegt hier die Austrittsöffnung der Lagerdeckel-Ölbohrung relativ nahe an der zwischen Lagerdeckel und Lagerstuhl verlaufenden Lagerdeckelanlagefläche.
Aufgabe der Erfindung war es, bei einem Lagerstuhl mit zylinderblockseitig montierten Lagerdeckeln die Ölversorgung des Kurbelwellenlagers zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Gegenüber dem Stand der Technik ist die Ölgalerie innen im Lagerstuhl auf der von den Lagerdeckeln abgewandten Seite und diesen etwa gegenüberliegend angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass eine wesentlich größere Freiheit hinsichtlich der Anordnung der Lagerstuhl-Ölbohrung, welche die Ölgalerie mit der Lagerdeckel-Ölbohrung verbindet, besteht. Damit kann auch die Lagerdeckel-Ölbohrung entsprechend den Erfordernissen der Lagerschmierung - in ihrer Lage lediglich begrenzt durch die Lagerdeckelgeometrie - optimiert gewählt werden.
Bevorzugt ist die Ölgalerie fluchtend unter den Lagerdeckelanlageflächen, die zwischen Lagerdeckel und Lagerstuhl verlaufen, angeordnet. Hierdurch wird die Fertigung wesentlich vereinfacht, weil die Lagerstuhl-Ölbohrung parallel zu der die Lagerdeckelschrauben aufnehmenden Bohrung ausgeführt werden kann. Insbesondere ist die Lagerstuhl-Ölbohrung zwischen Kurbelwellenlager und Lagerdeckelschraube vorgesehen, wobei die Lagerstuhl-Ölbohrung durch die Lagerdeckelanlagefläche hindurchgeht. Die Lagerstuhl-Ölbohrung kann hierdurch bevorzugt axial (in Kurbelwellenachse) versetzt zur Ebene durch die Lagerdeckelschraubenachsen angeordnet werden. Dadurch kann ein ununterbrochener Kraftfluß im Lagerdeckel erreicht werden.
Insbesondere verläuft die Ölgalerie fluchtend unter den in Kurbelwellendrehrichtung liegenden Lagerdeckelanlageflächen. Hierdurch wird in Kombination mit dem vorhergehenden Merkmalen erreicht, dass in Verbindung mit einer entsprechend angeordneten Lagerdeckel-Ölbohrung das Öl an einem Punkt der Kurbelwelle zugeführt wird, der noch oberhalb der unteren, im Lagerstuhl befindlichen, Hälfte des Kurbelwellenlagers liegt und erst mit der Drehung der Kurbelwelle in diese untere Lagerhälfte hineindreht.
Nach einer weiter bevorzugten Ausführung wird die Lagerstuhl-Ölbohrung wenigstens teilweise durch eine die Lagerdeckelschrauben aufnehmende Bohrung gebildet. Hierdurch können die notwendigen Fertigungsoperationen weiter optimiert werden. Insbesondere kann in Verbindung mit entsprechenden Überströmräumen an der Lagerdeckelschraube selbst oder an deren Bohrung die Verbindung zwischen Lagerdeckel-Ölbohrung und Lagerstuhl-Ölbohrung hergestellt werden.
Nach einer weiter bevorzugten Ausführung sind die nahe der Ölgalerie liegenden Lagerdeckelschrauben wenigstens teilweise hohl, wobei dieser Hohlraum über Bohrungen in der Lagerdeckelschraube mit der die Lagerdeckelschrauben aufnehmenden Bohrung verbunden ist und diese einerseits mit der Ölgalerie, andererseits mit der jeweiligen Lagerdeckel-Ölbohrung verbunden ist. Durch diese Ausführung werden die am Lagerstuhl notwendigen Bearbeitungsvorgänge weiter reduziert. Insbesondere kann die Ölgalerie so angeordnet werden, dass mit der Herstellung der Bohrung für die Lagerdeckelschrauben die Überströmöffnung von der Ölgalerie zur Lägerdeckelschraubenbohrung erstellt wird. In dem Fall bildet die Ölgalerie, bzw. die Bohrung für die Lagerdeckelschrauben, selbst die Lagerstuhl-Ölbohrung. Als weiteres braucht dann lediglich noch die Lagerdeckel-Ölbohrung erstellt werden.
In einer hierzu weiter bevorzugten Ausführung führt eine der Bohrungen in der Lagerdeckelschraube durch die dem Schraubenkopf entgegengesetzte Endfläche und axial zur Lagerdeckelschraube sowie koaxial zu der die Lagerdeckelschraube aufnehmenden Bohrung und mündet am schraubenkopfnahen Ende der Lagerdeckelschraube in eine Querbohrung, die mit der Lagerdeckel-Ölbohrung fluchtet. Hierdurch werden auch die an der Lagerdeckelschraube notwendigen Bearbeitungsvorgänge weiter minimiert. Insbesondere kann die Ölgalerie unmittelbar am unteren Ende der die Lagerdeckelschrauben aufnehmenden Bohrung angeordnet sein, so dass die Ölgalerie selbst bzw. die Lagerdeckelschraubenbohrung die Lagerstuhl-Ölbohrung bilden.
Ausführungen der Erfindung für das Beispiel einer Brennkraftmaschine in Reihenanordnung werden anhand der schematischen Abbildungen (Fig. 1, 2) erläutert.
Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch einen Schnitt, der etwa durch die Achsen der Lagerdeckelbefestigungsschrauben verläuft.
Die Brennkraftmaschine 1 besteht in bekannter Weise aus einem Lagerstuhl 2, dem Zylinderblock 3 und dem Zylinderkopf 4. Ölwanne sowie Zylinderkopfabdeckung sind ebenfalls nur schematisch ausgeführt. Auf dem Lagerstuhl 2 sind Lagerdeckel 5 mittels Lagerdeckelbefestigtingsschrauben 51 aufgeschraubt. Zwischen Lagerstuhl 2 und den Lagerdeckeln 5 sind die Bohrungen 52 für die Kurbelwellenlager (Hauptlager) vorgesehen. In etwa die untere Hälfte der Lagerbohrung 52 ist also im Lagerstuhl, während die obere Hälfte im Lagerdeckel angebracht ist. Zwischen Lagerstuhl 2 und Lagerdeckel 5 sind die Lagerdeckelanlageflächen 53 ausgebildet. Dabei kann es sich um gefräste Flächen oder - bei während der Herstellung des Lagerstuhls angegossenen Lagerdeckeln - um Bruchflächen handeln. Ausgehend von der Bohrung für Kurbelwellenlager 52 sind die Lagerdeckelbefestigungsschrauben 51 etwa symmetrisch zu der Bohrung angeordnet. Die Verbindung zwischen Zylinderblock 3 und Lagerstuhl 2 erfolgt mittels Befestigungsschrauben 6 (Zylinderblockbefestigungsschrauben), die bevorzugt durch die Bohrungen im Lagerstuhl und im Zylinderblock sowie im Zylinderkopf bis in diesen hineinreichen. Am Lagerstuhl 2 ist zum Zylinderblock 3 hin eine Dichtfläche 54 zur Montage des Lagerstuhls am Zylinderblock vorgesehen. Diese Dichtfläche 54 erstreckt sich von der Außenwand 55 des Lagerstuhls in Richtung der Bohrung 52 für das Kurbelwellenlager etwa senkrecht zu den Zylinderblockbefestigungsschrauben bevorzugt bis über die diese aufnehmenden Bohrungen. Innen am Lagerstuhl etwa fluchtend unter dem Lagerdeckel ist eine Ölgalerie 7 angeordnet. Die Ölgalerie 7 verläuft mit ihrer Achse etwa parallel zur Achse der Kurbelwelle 52. Von der Ölgalerie 7 ausgehend ist eine Lagerstuhl-Ölbohrung 72 vorgesehen, die hier etwa parallel zur Achse der Lagerdeckelschrauben verläuft und in die Lagerdeckelanlagefläche 53 mündet. Fluchtend zur Lagerstuhlbohrung 72 ist eine Lagerdeckelbohrung 71' vorgesehen, die mit einer etwa quer verlaufenden Lagerdeckelbohrung 71 verbunden ist. Die Lagerdeckelbohrung 71 mündet in die Lagerdeckelauflagefläche, die auf der Seite des Lagerdeckels in Drehrichtung (durch den Pfeil angedeutet) liegt. Hierdurch wird das Öl an einem Punkt der Kurbelwelle zugeführt, der sich oberhalb der unteren im Lagerstuhl liegenden Lagerhälfte befindet. Durch die im Konstruktionsbeispiel dargestellte Ausführungsform kann die Lagerstuhlbohrung auch axial versetzt zu der hier gewählten Schnittebene angeordnet werden. Insbesondere können auch mehrere Lagerdeckel- bzw. Lagerstuhl-Ölbohrungen angebracht werden.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel (die in Figur 1 verwendeten Bezeichnungen gelten weiter) ist eine der Lagerdeckelschrauben 51 teilweise hohl ausgeführt. Der Hohlraum besteht hier aus einer im wesentlichen axial zur Lagerdeckelschraube verlaufenden Bohrung 74, die durch das dem Schraubenkopf entgegenliegende Ende hindurchtritt. Zwei quer dazu verlaufende Bohrungen 73 münden in einen Ringraum 75, der mit der Lagerdeckel-Ölbohrung 71 in Verbindung steht. Die beiden Querbohrungen 73 sind hier vorgesehen um einerseits eine ausreichende Durchflussöffnung zu gewährleisten, andererseits den Tragquerschnitt der Lagerdeckelschraube nicht zu sehr zu schwächen. Die im Lagerstuhl angebrachte Bohrung für die Lagerdeckelschraube 71 mündet direkt oder indirekt (über eine Lagerstuhl-Ölbohrung 72) in die Ölgalerie 7. Bei direkter Verbindung zwischen der Ölgalerie 7 und der die Lagerdeckelschraube aufnehmenden Bohrung bildet letztere selbst die Lagerstuhl-Ölbohrung 72. Die Ölgalerie 7 kann statt direkt fluchtend mit der Lagerdeckelschraubenachse bzw. der sie aufnehmenden Bohrung auch seitlich versetzt gegebenenfalls in Verbindung mit einer weiteren Querbohrung in der Lagerdeckelschraube angeordnet sein.