DE102016205754A1 - Method for producing an engine block of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Motorblocks (1) eines Verbrennungsmotors umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Motorblockgrundkörpers (8) mit Kopfbefestigungsmitteln (17) zum Befestigen eines Zylinderkopfs sowie mit zumindest einer Zylinderbohrung (4) für einen Kolben des Verbrennungsmotors, wobei sich die Zylinderbohrung (4) zwischen einem oberen Ende (2) und einem unteren Ende (3) erstreckt, Aufbringen einer Hilfsstruktur (15) auf den Motorblockgrundkörper (8) und Befestigen der Hilfsstruktur (15) an den Kopfbefestigungsmitteln (17), wobei die Hilfsstruktur (15) eine Durchgangsöffnung (16) aufweist, die das obere Ende (2) der Zylinderbohrung (4) freigibt, Herstellung einer Rotationssymmetrie um eine Mittelachse (100) der Zylinderbohrung (4) durch spanendes Bearbeiten der Zylinderbohrung (4), und Einbringen zumindest eines Vergrößerungsbereichs (7) in das von der Zylinderbohrung (4) umschlossene Volumen durch das spanende Bearbeiten der Zylinderbohrung (4), wobei durch den Vergrößerungsbereich (7) ein Durchmesser der Zylinderbohrung (4) an dem oberen Ende (2) geringer ist als an dem unteren Ende (3).The present invention relates to a method for producing an engine block (1) of an internal combustion engine, comprising the steps of: providing an engine block main body (8) with head attachment means (17) for fastening a cylinder head and with at least one cylinder bore (4) for a piston of the internal combustion engine the cylinder bore (4) extends between an upper end (2) and a lower end (3), applying an auxiliary structure (15) to the engine block body (8) and attaching the auxiliary structure (15) to the head attachment means (17), the auxiliary structure (15) has a through hole (16), the upper end (2) of the cylinder bore (4) releases, establishing a rotational symmetry about a central axis (100) of the cylinder bore (4) by machining the cylinder bore (4), and introducing at least a magnification area (7) in the of the cylinder bore (4) enclosed volume by the machining de r cylinder bore (4), wherein by the enlargement region (7) has a diameter of the cylinder bore (4) at the upper end (2) is lower than at the lower end (3).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Motorblocks eines Verbrennungsmotors. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Formgebung einer Zylinderbohrung eines Zylinders des Motorblocks. The present invention relates to a method for producing an engine block of an internal combustion engine. In particular, the invention relates to a shaping of a cylinder bore of a cylinder of the engine block.
Aus dem Stand der Technik sind Motorblöcke bekannt. Solche Motorblöcke weisen Zylinderbohrungen auf, in denen Kolben der Verbrennungsmotoren führbar sind. Aus dem Stand der Technik ist dazu bekannt, dass solche Bohrungen zylinderförmig gefertigt sind. Motor blocks are known from the prior art. Such engine blocks have cylinder bores in which pistons of the internal combustion engines are feasible. From the prior art it is known that such holes are made cylindrical.
Zylinderförmige Bohrungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass eine erhöhte Reibleistung des Kolbens erzeugt wird. So ändert sich die Geometrie der Zylinderbohrung zumeist dann, wenn ein Zylinderkopf angebracht wird und/oder der Motorblock durch den Betrieb des Verbrennungsmotors erwärmt wird. Insbesondere können auch unterschiedliche Ausdehnungen des Motorblocks daraus resultieren, dass eine Wasserkühlung nur einen Teilbereich des Motorblocks kühlt. Somit verformt sich die ursprünglich zylinderförmige Bohrung, wodurch erhöhte Reibleistung des Kolbens entsteht. However, cylindrical holes have the disadvantage that an increased friction power of the piston is generated. Thus, the geometry of the cylinder bore usually changes when a cylinder head is mounted and / or the engine block is heated by the operation of the internal combustion engine. In particular, different extents of the engine block may also result from water cooling cooling only a portion of the engine block. Thus, the originally cylindrical bore deforms, resulting in increased friction of the piston.
Aus der
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Motorblocks für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, das bei einfacher und kostengünstiger Anwendung eine Herstellung eines Motorblocks erlaubt, wobei eine Reibleistung eines in dem Motorblock führbaren Kolbens reduziert ist. It is therefore an object of the invention to provide a method for producing an engine block for an internal combustion engine, which allows a simple and cost-effective application of an engine block, wherein a friction of a feasible in the engine block piston is reduced.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1. Somit erfolgt die Lösung der Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen eines Motorblocks eines Verbrennungsmotors. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte, die vorteilhafterweise in der angegeben Reihenfolge ausgeführt werden: Zunächst erfolgt ein Bereitstellen eines Motorblockgrundkörpers. Der Motorblockgrundkörper ist bevorzugt durch ein Metallgussverfahren gefertigt. Außerdem weist der Motorblockgrundkörper Kopfbefestigungsmitteln zum Befestigen eines Zylinderkopfs sowie mit zumindest einer Zylinderbohrung für einen Kolben des Verbrennungsmotors auf. Dabei ist vorgesehen, dass sich die Zylinderbohrung zwischen einem oberen Ende und einem unteren Ende erstreckt. Insbesondere ist das obere Ende und das untere Ende ein durch eine Außenfläche des Motorblockgrundkörpers gebildetes Ende. Dem obere Ende ist ein Kolben an einem oberen Totpunkt am nächsten, während der Kolben an einem unteren Totpunkt dem unteren Ende am nächsten ist. Bevorzugt kann sich an die Zylinderbohrung ein oberer Aufweitungsbereich anschließen, sodass zwischen einer Außenfläche des Motorblockgrundkörpers, auf die ein Zylinderkopf montierbar ist, und der Zylinderbohrung der obere Aufweitungsbereich liegt. In diesem Fall entspricht das obere Ende der Zylinderbohrung derjenigen Stelle, an der die Zylinderbohrung in den oberen Aufweitungsbereich übergeht. Die Kopfbefestigungsmittel sind bevorzugt Gewindelöcher, in die Montageschrauben zur Befestigung des Zylinderkopfs einschraubbar sind. The solution of this object is achieved by the features of claim 1. Thus, the solution of the problem by a method for producing an engine block of an internal combustion engine. The method comprises the following steps, which are advantageously carried out in the stated order: First, a provision is made of an engine block main body. The engine block main body is preferably manufactured by a metal casting process. In addition, the engine block main body on head attachment means for fixing a cylinder head and with at least one cylinder bore for a piston of the internal combustion engine. It is provided that the cylinder bore extends between an upper end and a lower end. In particular, the upper end and the lower end is an end formed by an outer surface of the engine block main body. The upper end is closest to a piston at a top dead center while the piston is closest to the bottom at a bottom dead center. Preferably, an upper expansion region can adjoin the cylinder bore, so that the upper expansion region lies between an outer surface of the engine block main body, on which a cylinder head can be mounted, and the cylinder bore. In this case, the upper end of the cylinder bore corresponds to the point at which the cylinder bore merges into the upper expansion region. The head attachment means are preferably threaded holes, into which mounting screws for fastening the cylinder head are screwed.
Anschließend erfolgt ein Aufbringen einer Hilfsstruktur auf den Motorblockgrundkörper und Befestigen der Hilfsstruktur an den Kopfbefestigungsmitteln. Bei den Kopfbefestigungsmitteln handelt es sich bevorzugt um an dem Motorblockgrundkörper angebrachte an Gewindelöcher. Somit erfolgt ein Befestigen bevorzugt mittels Schrauben, wobei die Schrauben nicht identisch mit Zylinderkopfschrauben, die zum Befestigen eines Zylinderkopfes an den Kopfbefestigungsmitteln verwendet werden, sein müssen. Die Hilfsstruktur ist bevorzugt eine Honbrille. Durch die Hilfsstruktur wird bevorzugt ein Zylinderkopf simuliert, sodass ein Verzug der Zylinderbohrung durch das Aufbringen des Zylinderkopfs herstellbar ist. Durch eine nachfolgende spanende Bearbeitung der Zylinderbohrung zum Herstellen einer Rotationssymmetrie um die Mittelachse der Zylinderbohrung ist der Verzug somit ausgleichbar. Um dies zu ermöglichen, weist die Hilfsstruktur eine Durchgangsöffnung auf, die das obere Ende der Zylinderbohrung freigibt. Somit ist ermöglicht, mit einem Bearbeitungswerkzeug durch die Durchgangsöffnung die Zylinderbohrung zu erreichen und die Zylinderbohrung spanend zu bearbeiten. Das spanende Bearbeiten ist insbesondere ein Honen der Zylinderbohrung. Auf diese Weise lässt sich der Verzug durch das Aufbringen der Hilfsstruktur ausgleichen. Subsequently, an auxiliary structure is applied to the engine block main body and attaching the auxiliary structure to the head attachment means. The head fasteners are preferably threaded holes attached to the engine block body. Thus, fastening preferably takes place by means of screws, which screws need not be identical to cylinder head bolts used for fastening a cylinder head to the head attachment means. The auxiliary structure is preferably a honing glasses. By the auxiliary structure, a cylinder head is preferably simulated, so that a delay of the cylinder bore can be produced by the application of the cylinder head. By a subsequent machining of the cylinder bore for producing a rotational symmetry about the central axis of the cylinder bore of the delay is thus compensated. To make this possible, the auxiliary structure has a passage opening which releases the upper end of the cylinder bore. This makes it possible to reach the cylinder bore through the passage opening with a machining tool and to machine the cylinder bore. The machining is in particular a honing of the cylinder bore. In this way, the delay can be compensated by the application of the auxiliary structure.
Durch die spanende Bearbeitung wird bevorzugt außerdem zumindest ein Vergrößerungsbereich in das von der Zylinderbohrung umschlossene Volumen eingebracht. Der Vergrößerungsbereich erlaubt insbesondere einen Ausgleich eines Verzugs, der durch thermische Erwärmung des Motorblocks während eines Betriebs eines mit dem Motorblock ausgestatteten Verbrennungsmotors entsteht. Dazu ist der Vergrößerungsbereich derart ausgebildet, dass durch den Vergrößerungsbereich ein Durchmesser der Zylinderbohrung an dem oberen Ende geringer ist als an dem unteren Ende. Auf diese Weise ist ein Kolbenspiel zwischen dem Kolben und der Zylinderbohrung im unteren Bereich der Zylinderbohrung vergrößert. Gleichzeitig ist der Vergrößerungsbereich sehr einfach fertigbar. In addition, at least one enlargement region is preferably introduced into the volume enclosed by the cylinder bore by the machining. In particular, the magnification range compensates for distortion caused by thermal heating of the engine block during operation of an engine equipped with the engine block. For this purpose, the enlargement range is designed such that a diameter of the cylinder bore at the upper end is lower due to the enlargement range as at the bottom. In this way, a piston clearance between the piston and the cylinder bore in the lower region of the cylinder bore is increased. At the same time the magnification range is very easily manufacturable.
Der Motorblock ist insbesondere durch die spanende Bearbeitung der Zylinderbohrung aus dem Motorblockgrundkörper fertigbar. Die Hilfsstruktur wird bevorzugt nach Beenden der spanenden Bearbeitung und/oder dem Einbringen des Vergrößerungsbereichs entfernt und kann insbesondere für eine spanende Bearbeitung eines weiteren Motorblockgrundkörpers verwendet werden. The engine block can be manufactured in particular by the machining of the cylinder bore from the engine block main body. The auxiliary structure is preferably removed after completion of the machining and / or the introduction of the magnification range and can be used in particular for a machining of another engine block main body.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt Motorblöcke herzustellen, die mit geringen Reibleistungen betreibbar sind. So ist insbesondere durch den, bevorzugt rotationssymmetrischen, Aufweitungsbereich ein Kolbenschaftreibung reduziert. Eine solche Reibung entsteht durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten von Kolben und Motorblock. Gleichzeit erlaubt das Bearbeiten des Motorblockgrundkörpers unter vorherigem Aufbringen der Hilfsstruktur ein Reibung der Kolbenringe zu reduzieren, da die erfindungsgemäß hergestellten Motorblocke ein reduzieren einer Vorspannkraft der Kolbenringen ermöglichen. The inventive method allows to produce engine blocks that are operable with low friction losses. Thus, in particular by the, preferably rotationally symmetrical, expansion area a piston skirt friction is reduced. Such friction is caused by different coefficients of thermal expansion of the piston and engine block. Simultaneously, the machining of the engine block main body, with prior application of the auxiliary structure, allows friction of the piston rings to be reduced, since the engine blocks produced according to the invention make it possible to reduce a preloading force of the piston rings.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt. The dependent claims have advantageous developments of the invention to the content.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Vergrößerungsbereich einen unteren glockenförmigen Aufweitungsbereich aufweist. Der untere glockenförmige Aufweitungsbereich ist vorteilhafterweise rotationssymmetrisch. Außerdem ist vorgesehen, dass der untere glockenförmige Aufweitungsbereich an dem unteren Ende der Zylinderbohrung anliegt. Weiterhin ist vorgesehen, dass ein Durchmesser der Zylinderbohrung über den unteren glockenförmigen Aufweitungsbereich in Richtung des unteren Endes stetig nichtlinear zunimmt. Auf diese Weise ist ein Kolbenspiel zwischen dem Kolben und der Zylinderbohrung, insbesondere im unteren Bereich der Zylinderbohrung, bevorzugt im Bereich des unteren glockenförmigen Aufweitungsbereichs, vergrößert. Gleichzeitig ist der untere glockenförmige Aufweitungsbereich aufgrund seines Anliegens an dem unteren Ende sehr einfach fertigbar. Die glockenförmige Aufweitung erlaubt eine schnelle Aufweitung der Zylinderbohrung in Richtung des unteren Endes. Somit kann ein Kolbenspiel über einen kurzen Verfahrweg des Kolbens stark verändert werden. Dies erlaubt einen langen Verfahrweg des Kolbens mit Führung durch ein geringes Kolbenspiel und einen kurzen Übergangsbereich zum Erreichen eines Bereichs mit hohem Kolbenspiel. Insbesondere in einem Vergleich mit einer Kegelform kann somit ein kleinerer Durchmesser an dem unteren Ende realisiert werden, um dasselbe Kolbenspiel zu fertigen. Dies resultiert in einer geringen Zerspanungsarbeit. It is preferably provided that the enlargement region has a lower bell-shaped expansion region. The lower bell-shaped expansion region is advantageously rotationally symmetrical. It is also provided that the lower bell-shaped expansion region rests against the lower end of the cylinder bore. Furthermore, it is provided that a diameter of the cylinder bore increases continuously non-linearly over the lower bell-shaped expansion area in the direction of the lower end. In this way, a piston clearance between the piston and the cylinder bore, in particular in the lower region of the cylinder bore, preferably in the region of the lower bell-shaped expansion region, is increased. At the same time, the lower bell-shaped widening area is very easily manufactured due to its concern at the lower end. The bell-shaped expansion allows a quick expansion of the cylinder bore in the direction of the lower end. Thus, a piston clearance can be changed greatly over a short travel of the piston. This allows a long travel of the piston with guidance by a low piston clearance and a short transition area to reach a high piston clearance area. In particular, in comparison with a conical shape, a smaller diameter can thus be realized at the lower end in order to manufacture the same piston play. This results in a low cutting work.
Alternativ umfasst der Vergrößerungsbereich bevorzugt zumindest einen ersten kegelstumpfförmigen Abschnitt und einen zweiten kegelstumpfförmigen Abschnitt. Der erste kegelstumpfförmige Abschnitt und der zweite kegelstumpfförmige Abschnitt grenzen bevorzugt unmittelbar aneinander. Durch eine derartige Kombination von kegelstumpfförmigen Abschnitten ist ein Kolbenspiel zwischen dem Kolben und der Zylinderbohrung, insbesondere im unteren Bereich der Zylinderbohrung, vorteilhafterweise vergrößert. Gleichzeitig sind der erste kegelstumpfförmige Abschnitt und der zweite kegelstumpfförmige Abschnitt, insbesondere der zweite kegelstumpfförmige Abschnitt im Vergleich zu einer Zylinderform, sehr einfach fertigbar. Der erste kegelstumpfförmige Abschnitt weist eine größere Wandsteigung auf als der zweite kegelstumpfförmige Abschnitt. Auf diese Weise ist der Motorblock, insbesondere die Zylinderbohrung, sehr einfach fertigbar, wobei gleichzeitig eine Reibleistung eines Kolbens, der innerhalb der Zylinderbohrung führbar ist, verringert ist. Alternatively, the enlargement region preferably comprises at least a first frusto-conical portion and a second frusto-conical portion. The first frusto-conical portion and the second frusto-conical portion preferably directly adjoin one another. By such a combination of frusto-conical sections, a piston clearance between the piston and the cylinder bore, in particular in the lower region of the cylinder bore, is advantageously increased. At the same time, the first frusto-conical portion and the second frusto-conical portion, in particular the second frusto-conical portion, are very easily finished compared to a cylindrical shape. The first frusto-conical portion has a greater wall pitch than the second frusto-conical portion. In this way, the engine block, in particular the cylinder bore, very easily manufacturable, at the same time a friction of a piston, which is feasible within the cylinder bore, is reduced.
Vorteilhafterweise liegt der zweite kegelstumpfförmige Abschnitt an dem unteren Ende an. Auf diese Weise ist sowohl der erste kegelstumpfförmige Abschnitt als auch der zweite kegelstumpfförmige Abschnitt sehr einfach fertigbar. Advantageously, the second frusto-conical portion bears against the lower end. In this way, both the first frusto-conical portion and the second frusto-conical portion are very easily manufacturable.
Der erste kegelstumpfförmige Abschnitt und der zweite kegelstumpfförmige Abschnitt stoßen vorteilhafterweise an einem Grenzbereich aneinander. Dabei ist vorgesehen, dass der erste kegelstumpfförmige Abschnitt und der zweite kegelstumpfförmige Abschnitt an dem Grenzbereich denselben Durchmesser aufweisen. Somit sind keine Sprünge des Durchmessers innerhalb der Zylinderbohrung vorhanden. Vielmehr ist ein kontinuierlicher Übergang eines Verlaufs des Durchmessers zwischen oberem Ende und unterem Ende gegeben. Somit sind wiederum Reibungsverluste eines innerhalb der Zylinderbohrung führbaren Kolbens verringerbar. The first frusto-conical portion and the second frusto-conical portion advantageously abut one another at a boundary. It is provided that the first frusto-conical portion and the second frusto-conical portion have the same diameter at the boundary region. Thus, there are no jumps in diameter within the cylinder bore. Rather, there is a continuous transition of a course of the diameter between the upper end and lower end. Thus, in turn friction losses of a feasible within the cylinder bore piston can be reduced.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das obere Ende der Zylinderbohrung einen kleinsten Durchmesser der Zylinderbohrung aufweist. Somit bestimmt das obere Ende das minimale Kolbenspiel. It is preferably provided that the upper end of the cylinder bore has a smallest diameter of the cylinder bore. Thus, the upper end determines the minimum piston clearance.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das untere Ende einen größten Durchmesser der Zylinderbohrung aufweist. Somit bestimmt das untere Ende das maximale Kolbenspiel. Furthermore, it is preferably provided that the lower end has a largest diameter of the cylinder bore. Thus, the lower end determines the maximum piston clearance.
Besonders vorteilhaft nimmt ein Durchmesser der Zylinderbohrung zwischen oberem Ende und unterem Ende abschnittsweise stetig, insbesondere nichtlinear, zu oder ist konstant. Somit ist vermieden, dass der Durchmesser der Zylinderbohrung zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende verringert wird. Außerdem sind bevorzugt Steigungssprünge vermieden, sodass stets weiche Übergänge in der Wand der Zylinderbohrung vorhanden sind. Somit ist ein Kolben in der Zylinderbohrung stets ausreichend geführt und muss nur geringe Reibungsarbeit leisten. Auf diese Weise ist die Fertigung insbesondere des Vergrößerungsbereichs, besonders bevorzugt des unteren glockenförmigen Aufweitungsbereichs sowie des ersten kegelstumpfförmigen Bereichs und des zweiten Kegelstumpfförmigen Bereichs vereinfacht. In dem Vergrößerungsbereich ist auf diese Weise sichergestellt, dass an jeder Stelle als Nennmaß ein Durchmesser vorherrscht, der größer als jeder andere Durchmesser ist, der näher an dem oberen Ende liegt. Fertigungsbedingte Toleranzabweichungen von dem Nennmaß haben hierauf keine Auswirkungen. Particularly advantageously takes a diameter of the cylinder bore between the upper end and lower end in sections steadily, in particular non-linear, or is constant. Thus it is avoided that the diameter of the cylinder bore between the upper end and the lower end is reduced. In addition, slope jumps are preferably avoided, so that there are always soft transitions in the wall of the cylinder bore. Thus, a piston in the cylinder bore is always adequately guided and only has to perform low friction work. In this way, the manufacture of, in particular, the enlargement region, particularly preferably the lower bell-shaped expansion region as well as the first frusto-conical region and the second frusto-conical region, is simplified. In the enlargement area, it is thus ensured that at each point, the nominal size prevails a diameter larger than any other diameter closer to the upper end. Production-related tolerance deviations from the nominal size have no effect on this.
Die Zylinderbohrung hat in einem Bereich zwischen unterem Ende und einer Grenze vorteilhafterweise einen Durchmesser, der größer als der kleinste Durchmesser ist. Alternativ oder zusätzlich nimmt in diesem Bereich der Durchmesser der Zylinderbohrung in Richtung des unteren Endes zumindest abschnittsweise stetig zu. Gleichzeitig ist bevorzugt vorgesehen, dass der Durchmesser in diesem Bereich in Richtung des unteren Endes nicht abnimmt. Dabei ist vorgesehen, dass die Grenze höchstens 70 %, insbesondere höchstens 60 %, besonders vorteilhaft höchstens 50 %, des Abstands zwischen oberem Ende und unterem Ende der Zylinderbohrung von dem oberen Ende entfernt liegt. Auf diese Weise sind insbesondere Reibungsverluste innerhalb der Zylinderbohrung minimiert, wenn sich ein Kolben in der Zylinderbohrung bewegt. The cylinder bore advantageously has a diameter larger than the smallest diameter in a region between the lower end and a boundary. Alternatively or additionally, in this area, the diameter of the cylinder bore steadily increases at least in sections in the direction of the lower end. At the same time it is preferably provided that the diameter does not decrease in this area in the direction of the lower end. It is provided that the limit is at most 70%, in particular at most 60%, particularly advantageously at most 50%, of the distance between the upper end and lower end of the cylinder bore away from the upper end. In this way, in particular friction losses within the cylinder bore are minimized when a piston moves in the cylinder bore.
Die Zylinderbohrung umschließt ein Volumen, in das, bevorzugt durch spanende Bearbeitung der Zylinderbohrung, insbesondere ein von dem restlichen Volumen unterschiedlicher Kopfbereich eingebracht wird. Der Kopfbereich grenzt vorteilhafterweise unmittelbar an dem oberen Ende an. Somit ist der Kopfbereich insbesondere ein Bereich, in dem ein minimales Kolbenspiel vorliegt. The cylinder bore encloses a volume into which, preferably by machining the cylinder bore, in particular a different head region from the remaining volume is introduced. The head area advantageously borders directly on the upper end. Thus, the head region is in particular an area in which there is a minimal piston play.
Der Kopfbereich liegt besonders vorteilhaft außerdem an dem Vergrößerungsbereich an. Somit weist die Zylinderbohrung lediglich zwei Bereiche auf, den Kopfbereich und den Vergrößerungsbereich. Auf diese Weise ist die Fertigung des Motorblocks, insbesondere der Zylinderbohrung, vereinfacht. The head area is also particularly advantageous at the magnification area. Thus, the cylinder bore has only two areas, the head area and the enlargement area. In this way, the production of the engine block, in particular the cylinder bore, is simplified.
Der Kopfbereich ist vorteilhafterweise der erste kegelstumpfförmige Abschnitt. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass der Kopfbereich kegelstumpfförmig oder zylinderförmig ausgebildet ist. In beiden Fällen ist insbesondere vorgesehen, dass der Durchmesser der Zylinderbohrung in Richtung des unteren Endes gesehen nicht abnimmt. Auf diese Weise ist einerseits eine Reibleistung des Kolbens innerhalb der Zylinderbohrung verringert, andererseits ist der Motorblock, insbesondere die Zylinderbohrung, sehr einfach und kostengünstig fertigbar. The head region is advantageously the first frusto-conical section. Alternatively or additionally, it is provided that the head area is frusto-conical or cylindrical. In both cases, it is provided in particular that the diameter of the cylinder bore does not decrease seen in the direction of the lower end. In this way, on the one hand, a frictional loss of the piston is reduced within the cylinder bore, on the other hand, the engine block, in particular the cylinder bore, very easily and inexpensively manufacturable.
Der Kopfbereich und der Vergrößerungsbereich stoßen vorteilhafterweise an einem Grenzbereich aneinander. Dabei ist vorgesehen, dass der Kopfbereich und der Vergrößerungsbereich an dem Grenzbereich denselben Durchmesser aufweisen. Somit sind keine Sprünge des Durchmessers innerhalb der Zylinderbohrung vorhanden. Vielmehr ist ein kontinuierlicher Übergang eines Verlaufs des Durchmessers zwischen oberem Ende und unterem Ende gegeben. Somit sind wiederum Reibungsverluste eines innerhalb der Zylinderbohrung führbaren Kolbens verringerbar. The head area and the enlargement area advantageously abut one another at a border area. It is provided that the head area and the enlargement area have the same diameter at the boundary area. Thus, there are no jumps in diameter within the cylinder bore. Rather, there is a continuous transition of a course of the diameter between the upper end and lower end. Thus, in turn friction losses of a feasible within the cylinder bore piston can be reduced.
Der größte Durchmesser der Zylinderbohrung ist vorteilhafterweise maximal 0,5 % größer als der kleinste Durchmesser der Zylinderbohrung. Besonders vorteilhaft ist der größte Durchmesser maximal 0,4 %, besonders vorteilhaft maximal 0,3 % größer als der kleinste Durchmesser der Zylinderbohrung. Somit ist sichergestellt, dass ein maximales Kolbenspiel innerhalb einer vorgegebenen Toleranz verbleibt, sodass der Kolben sicher und reibungsarm innerhalb der Zylinderbohrung geführt ist. The largest diameter of the cylinder bore is advantageously at most 0.5% larger than the smallest diameter of the cylinder bore. Particularly advantageously, the largest diameter is at most 0.4%, particularly advantageously at most 0.3% larger than the smallest diameter of the cylinder bore. Thus, it is ensured that a maximum piston clearance remains within a predetermined tolerance, so that the piston is guided safely and friction within the cylinder bore.
Der untere glockenförmige Aufweitungsbereich kann bevorzugt verschiedene Formen annehmen, solange der untere glockenförmige Aufweitungsbereich rotationssymmetrisch ausgebildet ist und ein Durchmesser der Zylinderbohrung in Richtung des unteren Endes stetig zunimmt. Somit ist insbesondere vorgesehen, dass der untere glockenförmige Aufweitungsbereich keine Stelle aufweist, an der der Durchmesser der Zylinderbohrung identisch zu einer anderen Stelle des unteren glockenförmigen Aufweitungsbereichs ist. Auf diese Weise ist einerseits eine Reibungsverlustleistung des Kolbens minimierbar, wobei gleichzeitig eine Fertigung des Motorblocks, insbesondere der Zylinderbohrung, sehr vereinfacht ist. The lower bell-shaped expansion region may preferably take various forms as long as the lower bell-shaped expansion region is rotationally symmetrical and a diameter of the cylinder bore steadily increases in the direction of the lower end. Thus, it is particularly provided that the lower bell-shaped expansion region has no point at which the diameter of the cylinder bore is identical to another point of the lower bell-shaped expansion region. In this way, on the one hand a friction loss performance of the piston can be minimized, at the same time a production of the engine block, in particular the cylinder bore is very simplified.
Besonders vorteilhaft kann zusätzlich zur der Hilfsstruktur, die insbesondere einen Zylinderkopf simuliert, eine Zusatzhilfsstruktur aufgebracht werden. Die Zusatzhilfsstruktur wird bevorzugt zwischen die Hilfsstruktur und den Motorblockgrundkörper eingebracht. Dies erlaubt insbesondere, eine Zylinderkopfdichtung zu simulieren. Die Zusatzhilfsstruktur kann besonders bevorzugt eine Zylinderkopfdichtung sein. Particularly advantageously, in addition to the auxiliary structure, which in particular simulates a cylinder head, an auxiliary auxiliary structure can be applied. The auxiliary auxiliary structure is preferably introduced between the auxiliary structure and the engine block main body. This allows in particular to simulate a cylinder head gasket. The auxiliary auxiliary structure may particularly preferably be a cylinder head gasket.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen: Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description and the figures. Show it:
Auf den Motorblockgrundkörper
Nach dem Aufbringen der Hilfsstruktur
Durch das Aufbringen der Hilfsstruktur
Nach dem Honen der Zylinderbohrung
Die Zylinderbohrung
Es ist vorgesehen, dass der Durchmesser der Zylinderbohrung
Der zylinderförmige Kopfbereich
Durch den unteren glockenförmigen Aufweitungsbereich
Nachfolgend werden weitere Motorblöcke
Die Zylinderbohrung
Es ist vorgesehen, dass der Durchmesser der Zylinderbohrung
In das von der Zylinderbohrung
Der kegelstumpfförmige Kopfbereich
Durch den unteren glockenförmigen Aufweitungsbereich
Der untere glockenförmige Aufweitungsbereich
Durch den unteren kegelstumpfförmigen Aufweitungsbereich ist eine Aufweitung der Zylinderbohrung
Die Zylinderbohrung
Es ist vorgesehen, dass der Durchmesser der Zylinderbohrung
In ein von der Zylinderbohrung
Der zylinderförmige Kopfbereich
Der erste kegelstumpfförmige Abschnitt
Die Zylinderbohrung
Es ist vorgesehen, dass der Durchmesser der Zylinderbohrung
In ein von der Zylinderbohrung
Der kegelstumpfförmige Kopfbereich
Der erste kegelstumpfförmige Abschnitt
Die Zylinderbohrung
Es ist vorgesehen, dass der Durchmesser der Zylinderbohrung
In ein von der Zylinderbohrung
Der kegelstumpfförmige Kopfbereich
Der erste kegelstumpfförmige Abschnitt
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Motorblock block
- 2 2
- oberes Ende top end
- 3 3
- unteres Ende lower end
- 4 4
- Zylinderbohrung bore
- 5 5
- zylinderförmiger Kopfbereich cylindrical head area
- 6 6
- kegelstumpfförmiger Kopfbereich frustoconical head area
- 7 7
- Vergrößerungsbereich magnification range
- 8 8th
- Motorblockgrundkörper Engine block base
- 9 9
- erster kegelstumpfförmiger Abschnitt first frustoconical section
- 10 10
- zweiter kegelstumpfförmiger Abschnitt second frustoconical section
- 11 11
- unterer glockenförmiger Aufweitungsbereich lower bell-shaped expansion area
- 12 12
- Montageschrauben Mounting screws
- 13 13
- mittlerer Kegelbereich middle cone area
- 14 14
- unterer Zylinderbereich lower cylinder area
- 15 15
- Hilfsstruktur auxiliary structure
- 16 16
- Durchgangsbohrung Through Hole
- 17 17
- Kopfbefestigungsmittel Head fasteners
- 100 100
- Mittelachse central axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102011117660 A1 [0004] DE 102011117660 A1 [0004]
Claims (15)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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