DE3202421C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen V-förmigen Verbrennungsmotor mit winklig zueinander angeordneten, sich fächerartig von einer Kurbelwelle aus erstreckenden Zylin­ dern und mit einem Kurbelgehäuse, das ein oberes Kurbelge­ häuseteil und ein unteres Kurbelgehäuseteil mit in einer Ebene aufeinanderliegenden Flächen aufweist, bei dem in axialem Abstand voneinander angeordnete, die Kurbelwelle von oben abstützende Stege integral mit dem oberen Kurbelgehäu­ seteil ausgebildet sind und bei dem Befestigungselemente auf beiden Seiten der Kurbelwelle vorgesehen sind, die sich in Ebenen senkrecht zur Achse der Kurbelwelle durch untere, die Kurbelwelle von unten abstützende Glieder in die Stege im oberen Kurbelgehäuse hinein erstrecken, wobei die Ebene, in der die Flächen des oberen Kurbelgehäuseteils und des unte­ ren Kurbelgehäuseteils aufeinanderliegen, die Achse der Kurbelwelle enthält, die die Kurbelwelle von unten abstüt­ zenden Glieder durch den Stegen im oberen Kurbelgehäuseteil entsprechende Stege im unteren Kurbelgehäuseteil gebildet sind und sich die Befestigungselemente von außen durch die Stege des unteren Kurbelgehäuseteils in die Stege des oberen Kurbelgehäuseteils hinein erstrecken.

Die Kurbelwellen von V-förmigen Verbrennungsmotoren sind mit einer oder mehreren "Kröpfungen" versehen, die durch Kur­ belstangen oder Pleuelstange angetrieben werden, welche schwenkbar an den Kolben, die in den Zylindern arbeiten, angebracht sind. Mit einer derartigen Konstruktion wird eine große Komponente von Kräften aufgebracht, die auf die Kur­ belwelle wirkt und in einer Ebene auftritt, die gewöhnlich horizontal ist und die symmetrisch relativ zu den Mittelli­ nien der Zylinder ausgerichtet ist. Die Kurbelwelle nimmt daher seitliche Kräfte von beträchtlicher Größe auf.

In V-Motoren herkömmlicher Konstruktion, wie sie beispiels­ weise in der US-PS 31 17 498 offenbart ist, wird die Kur­ belwelle in ihrer Position zwischen dem Motorblock und La­ gerblöcken, die an den Motorblock angeschraubt sind, gehal­ ten. Diese Lagerblöcke sind in Intervallen entlang der Längsausdehnung der Kurbelwelle angeordnet und für Zwecke des Zusammenbaus der des Zerlegens der Kurbelwelle in bezug auf die anderen Teile des Motors abnehmbar. Eine derartige Konstruktion hat viele Nachteile. Die Herstellung von Teilen des Motorblocks in Nachbarschaft des Ortes der Kurbelwelle ist wegen der geforderten Präzisionstechniken und ebenso wegen der zu vielen Teile, die benötigt werden, schwierig, was außerdem die Kosten erhöht.

Aus dem DE-GM 19 22 267 ist bereits ein V-förmiger Verbren­ nungsmotor bekannt, der ein ungeteiltes Kurbelgehäuse auf­ weist. Dieser Motor weist eine Vielzahl von in einem axialen Abstand voneinander angeordneten Stegen auf, die zumindest im oberen Bereich integral mit dem Kurbelgehäuse ausgebildet sind und zur Halterung der Kurbelwelle dienen. Ferner sind eine Vielzahl von Befestigungselementen vorgesehen, die sich durch eine untere Lagerschale in den oberen Stegbereich hin­ ein erstrecken, wobei die Befestigungselemente für jeden Steg alle in derselben Ebene senkrecht zu der Achse der Kurbel­ welle liegen.

Aus der DE-OS 28 39 855 ist ein Verbrennungsmotor, der als Reihenmotor ausgebildet ist, bekannt, welcher eine Kurbel­ welle aufweist, die drehbar durch eine Gruppe von Lager­ büchsen-Auflagern, die an der unteren Endfläche eines Zy­ linderblocks befestigt sind, gelagert ist. Die Lagerbüch­ sen-Auflager sind innerhalb der Gruppe brückenartig durch einen Rahmen bzw. ein Rahmenteil miteinander verbunden, um die Steifigkeit der Lagerbüchsen-Auflager gegenüber der Biegespannung zu erhöhen, die auf sie durch die Drehachse der Kurbelwelle ausgeübt wird.

Aus der DE-AS 12 73 269 ist ein hängendes Kurbelwellenlager, insbesondere für Verbrennungskraftmaschinen mit Zylinderan­ ordnung in Reihen- oder V-Form bekannt, das mit Schrauben zur Befestigung des Lagerdeckels versehen ist, deren Achsen senkrecht zur Auflagefläche verlaufen, bei dem die auf den Lagerdeckel in Richtung der Auflagefläche von der Kurbel­ welle ausgeübten Querkräfte im wesentlichen allein durch den von den Schrauben bewirkten Reibschluß auf das Kurbelgehäuse übertragen werden, wobei zur Fixierung der Einbaulage auf Abscherung beanspruchte Bauteile vorgesehen sind, die allein nicht in der Lage sind, die Querkräfte aufzunehmen. Die auf Abscherung beanspruchten Bauteile sind dabei zwei in der Nähe der Schrauben sowie parallelachsig zu den Schrauben angebrachte Paßstifte, von denen der eine zwei parallel zur Kurbelwellenachse verlaufende Abflachungen aufweist, so daß der abgeflachte Stift keinen Einfluß auf die Lagesicherung des Lagerdeckels gegen Verschiebung senkrecht zur Kurbel­ wellenachse hat.

Aus der DE-AS 12 92 941 ist ein Kurbelwellenlager für Brennkraftmaschinen bekannt, bei dem ein Lagerdeckel, der mit einer einen Lagerstuhl bildenden Ausnehmung in einer quer in einem Leichtmetall-Kurbelgehäuse liegenden, dessen Seitenwände verbindenden Zwischenwand angeordnet ist, gegen die Zwischenwand durch je zwei beiderseits neben Ausnehmun­ gen liegende Befestigungsschrauben festspannbar ist. Auf den Lagerdeckel stützt sich eine federnde Brücke ab, die sich zwischen außerhalb der inneren Befestigungsschrauben lie­ genden Stellen der Zwischenwand erstreckt und an diesen Stellen durch die zwei äußeren Befestigungsschrauben gegen die Zwischenwand verspannt ist, wobei im spannungsfreien Zustand ein Spiel zwischen der Brücke und der Zwischenwand besteht, so daß beim Zusammenspannen der Brücke mit der Zwischenwand eine teilweise Entlastung der inneren Befesti­ gungsschrauben eintritt.

In allen der vier zuvor genannten bekannten Anordnungen ist eine verhältnismäßig aufwendige, platzverbrauchende und arbeitsintensive Befestigungstechnik erforderlich, und die Anordnungen sind nicht besonders für V-Motoren, insbesondere Motorrad-Motoren, geeignet, die kleine Abmessungen aufweisen sollen.

Aus der DE-PS 4 19 625 ist eine Kurbelwellenlagerung für Verbrennungskraftmaschinen bekannt, bei welcher die Lager­ deckel von unten an den im Oberteil des Kurbelgehäuses mit diesem aus einem Stück ausgebildeten Lagerböcken befestigt sind. Die Lagerdeckel sind dabei durch Schraubenbolzen in die untere Hälfte des Kurbelgehäuses eingespannt.

Aus der DE-PS 4 18 818 ist ein Kastengestell für Verbren­ nungskraftmaschinen mit das Gestell durchsetzenden Zugankern und am Gestell durch die Zuganker befestigten Lagertrag­ körpern bekannt, welche Lagertragkörper ihre Lage zum Ge­ stell ständig unverändert beibehalten, wobei die Lagernach­ stellung durch vom Gestell unabhängige, nachstellbare La­ gerdeckel erfolgt.

Diese beiden zuletzt genannten bekannten Anordnungen weisen allerdings einen grundsätzlich anderen Aufbau als die er­ findungsgemäße Anordnung auf. So besteht die Anordnung gemäß der DE-PS 4 19 625 aus einem Oberteil, einem Unterteil und einem Lagerdeckel, wobei als Kurbellager Buchsen dienen. Beidseitig der Kurbelwelle befindet sich nur je eine Schraube, und jede dieser Schrauben greift in den Lager­ deckel ein. In entsprechender Weise ist auch die Anordnung gemäß der DE-PS 4 18 818 nicht mit der erfindungsgemäßen Anordnung in bezug auf die technischen Eigenschaften ver­ gleichbar.

Aus der Druckschrift MTZ 33 (1972) 3, S. 106, insbesondere Bild 19, ist eine Kurbelwelle bekannt, an dem die Kurbel­ welle mittels von oben aufgesetzter Lagerböcke gelagert ist. Im Gegensatz dazu sind in der erfindungsgemäßen Anordnung ein oberes und ein unteres Kurbelgehäuse vorgesehen, in denen in Axialabstand voneinander einstückig Stege zur La­ gerung der Kurbelwelle angeformt sind.

Schließlich ist aus der Druckschrift MTZ 38 (1977) 7/8, S. 290-298, ein V-Motor bekannt, der ein in der Lagerebene horizontal ge­ teiltes Kurbelgehäuse aus Leichtmetall aufweist, wobei winklig zueinander angeordnete, sich fächerartig von einer Kurbelwelle aus erstreckende Zylinder und ein Kurbelgehäuse vorgesehen sind, das ein oberes Kurbelgehäuseteil und ein unteres Kurbelgehäuseteil mit in einer Ebene aufeinander­ liegenden Flächen aufweist, bei dem in axialem Abstand von­ einander angeordnete, die Kurbelwelle von oben abstützende Stege integral mit dem oberen Kurbelgehäuseteil ausgebildet sind und bei dem Befestigungselemente auf beiden Seiten der Kurbelwelle vorgesehen sind, die sich in Ebenen senkrecht zur Achse der Kurbelwelle durch untere, die Kurbelwelle von unten abstützende Glieder in die Stege im oberen Kurbelge­ häuseteil hinein erstrecken, wobei die Ebene, in der die Flächen des oberen Kurbelgehäuseteils und des unteren Kur­ belgehäuseteils aufeinanderliegen, die Achse der Kurbel­ welle enthält, die die Kurbelwelle von unten abstützenden Glieder durch den Stegen im oberen Kurbelgehäuseteil ent­ sprechende Stege im unteren Kurbelgehäuseteil gebildet sind und sich die Befestigungselemente von außen durch die Stege des unteren Kurbelgehäuseteils in die Stege des oberen Kur­ belgehäuseteils hinein erstrecken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen V-förmigen Verbrennungsmotor zu schaffen, der einen besonders einfachen, teilesparenden und raumsparenden Aufbau, nämlich ohne getrennt ausgebildete Lagerböcke und mit einer einstückig mit dem unteren Kurbel­ gehäuseteil ausgebildeten Ölwanne, aufweist und bei dem es darüber hinaus nicht erforderlich ist, die Trennflächen des oberen und des unteren Kurbelgehäuseteils einer besonderen metallurgischen Behandlung zu unterziehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das untere Kurbelgehäuse einstückig mit der Ölwanne ausgebildet ist und daß als Befestigungselemente jeweils zwei Kopfschrauben in jedem Stege auf jeder Seite der Kurbelwelle mit zentralen Bereichen vorgesehen sind, die dicht in den ihnen zugeord­ neten Öffnungen in den aufeinanderliegenden Flächen des unteren Kurbelgehäuseteils und des oberen Kurbelgehäuseteils auf Lagern zusammenwirken, die die Kurbelwelle positionieren und eine freie Drehung der Kurbelwelle gestatten.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung im einzelnen anhand mehrerer Fi­ guren beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht des bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiels für die vorliegende Erfindung,

Fig. 2 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht längs einer Linie 2-2 in Fig. 3,

Fig. 3 eine Schnittansicht im wesentlichen längs einer Linie 3-3 in Fig. 2 und

Fig. 4 eine Seitenansicht - teilweise im Schnitt - eines Beispiels gemäß dem Stand der Technik.

Aus der Zeichnung geht hervor, daß ein Kurbelgehäuse C ei­ nes V-förmigen Mehrzylinder-Verbrennungsmotors geteilt ist, um ein oberes Kurbelgehäuse 1 und ein unteres Kurbelgehäuse 2 zu bilden, die horizontale, aufeinanderliegende Flächen 4 u. 5 haben. Die V-Form ist zwischen den Mittellinien N-N der Zylinder, die in einem V-förmigen Motorblock 3 enthal­ ten sind, definiert. Wie in Fig. 1 gezeigt, bewegen sich Kolben 14 in Zylinderbohrungen 15 hin und her und sind mit­ tels Kurbelstangen 16 mit einer Kurbelkröpfung 17 (Fig. 2) verbunden. Die Achse L-L einer Kurbelwelle 6 ist in Fig. 2 gezeigt.

Ein verhältnismäßig dünner Steg, der eine obere Lagerwan­ dung 7 in dem oberen Kurbelgehäuse 1 definiert, und ein ähnlicher Steg, der eine untere Lagerwandung 8 in dem unte­ ren Kurbelgehäuse 2 definiert, arbeiten mit Lagerflächen 9 u. 10 auf einem Lager 11 zusammen, um die Kurbelwelle 6 in einer einwandfreien Position zu ihrer freien Rotation zu halten.

Wegen der Winkeligkeit der Linien N-N in bezug auf die horizontale Ebene der Verbindung zwischen den horizontalen, aufeinanderliegenden Flächen 4, 5 haben die Kräfte, die durch die Kurbelstangen 16 auf die Kurbelkröpfung 17 über­ tragen werden, große horizontale Komponenten, die dazu nei­ gen, eine relative axiale Gleitbewegung längs der Verbin­ dung der horizontalen, aufeinanderliegenden Flächen 4, 5 zu verursachen. Um derartigen Kräften zu widerstehen, halten Paare von Kopfschrauben 12 u. 13 die obere Lagerwandung 7 in Querrichtung in bezug auf die untere Lagerwandung 8 fest und verhindern eine relative Bewegung zwischen diesen. Die Kopfschrauben haben zentrale Bereiche 18, die einen engen Sitz innerhalb ihrer betreffenden Öffnungen durch die hori­ zontalen, aufeinanderliegenden Flächen 4 u. 5 haben.

Es werden zumindest zwei Kopfschrauben 12 u. 13 auf jeder Seite der Kurbelwelle 6 benötigt. Eine größere verwendete Anzahl kann jedoch wünschenswert sein. Die Verwendung einer Vielzahl von Kopfschrauben auf jeder Seite der Kurbelwelle bedeutet, daß eine dünnere obere Lagerwandung 7 bzw. eine dünnere untere Lagerwandung 8 verglichen mit den dickeren Wandungen, die benötigt würden, falls nur eine (größere) Kopfschraube auf jeder Seite der Kurbelwelle 6 verwendet würde, benötigt wird. Das hat zum Ergebnis, daß die Länge über alles des Motors verringert werden kann, was ein sehr wünschenswertes Merkmal ist.

Fig. 4 zeigt eine Anordnung gemäß dem Stand der Technik, in der die Kurbelwelle 6 zwischen einem Motorblock 3 a und einem Lagerblock 19 gehalten wird. Dieser Lagerblock hat eine horizontale Fläche 20, die sich mit einer horizontalen Fläche 21 auf dem Motorblock 3 a berührt. Seitliche Schul­ tern 22 auf dem Lagerblock 19 sind sorgfältig maschinell zum Zwecke eines bündigen Sitzes oder eines Festsitzes mit vertikalen Flächen 23 auf dem Motorblock bearbeitet. Eine Kopfschraube 12 A erstreckt sich durch den Lagerblock 19 auf einer Seite der Kurbelwelle 6, und eine weitere Kopfschrau­ be 13 A erstreckt sich durch den Lagerblock 19 auf der ande­ ren Seite der Kurbelwelle 6. Zusätzliche, mit Gewinde verse­ hene Elemente werden in einer querliegend ausgerichteten Öffnung 24 zur Aufnahme von mit Gewinde versehenen Elemen­ ten (nicht gezeigt) verwendet, die die Kopfschraube 12 A und die Kopfschraube 13 A zum Zwecke einer höheren Stabilität berühren. Die in Fig. 4 gezeigte Anordnung gemäß dem Stand der Technik ist nur mit mehr Kosten herzustellen und ist in ihrer Ausführung geringerwertig.

Claims (1)

1. V-förmiger Verbrennungsmotor mit winklig zueinander angeord­ neten, sich fächerartig von einer Kurbelwelle (6) aus er­ streckenden Zylindern und mit einem Kurbelgehäuse (C), das ein oberes Kurbelgehäuseteil (1) und ein unteres Kurbel­ gehäuseteil (2) mit in einer Ebene aufeinanderliegenden Flächen (4, 5) aufweist, bei dem in axialem Abstand vonein­ ander angeordnete, die Kurbelwelle (6) von oben abstützende Stege (7) integral mit dem oberen Kurbelgehäuseteil (1) ausgebildet sind und bei dem Befestigungselemente auf beiden Seiten der Kurbelwelle (6) vorgesehen sind, die sich in Ebenen senkrecht zur Achse der Kurbelwelle (6) durch untere, die Kurbelwelle (6) von unten abstützende Glieder in die Stege (7) im oberen Kurbelgehäuseteil (1) hinein erstrecken, wobei die Ebene, in der die Flächen (4, 5) des oberen Kurbelgehäuse­ teils (1) und des unteren Kurbelgehäuseteils (2) aufeinander­ liegen, die Achse (L-L) der Kurbelwelle (6) enthält, die die Kurbelwelle (6) von unten abstützenden Glieder durch den Stegen (7) im oberen Kurbelgehäuseteil (1) entsprechende Stege (8) im unteren Kurbelgehäuseteil (2) gebildet sind und sich die Befestigungselemente von außen durch die Stege (8) des unteren Kurbelgehäuseteils (2) in die Stege (7) des oberen Kurbelgehäuseteils (1) hinein erstrecken, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das untere Kurbelgehäuse (2) einstückig mit der Ölwanne ausgebildet ist, daß als Befestigungselemente jeweils zwei Kopfschrauben (12, 13) in jedem Steg (7, 8) auf jeder Seite der Kurbelwelle (6) mit zentralen Be­ reichen (18) vorgesehen sind, die dicht in den ihnen zugeordneten Öffnungen in den aufeinanderliegenden Flächen (4, 5) des unteren Kurbelgehäuseteils (3) und des oberen Kurbelgehäuseteils (1) sitzen, und daß die Stege (7, 8) mit Lagerflächen (9, 10) auf Lagern (11) zusammenwirken, die die Kurbelwelle (6) positionieren und eine freie Drehung der Kurbelwelle (6) gestatten.