DE-102017118805-B4 - Motorbaugruppe mit isoliertem Kurbelwellen-Lagergehäuse

Abstract

Motorbaugruppe (2) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Motorbaugruppe (2) einen Lagergehäuseabschnitt (8) umfasst, welcher ausgelegt ist, um ein Lager (12) für eine Kurbelwelle (6) der Motorbaugruppe (2) zu lagern, wobei der Lagergehäuseabschnitt (8) eine Lagergrenzfläche (8a) umfasst, welche ausgelegt ist, um an dem Lager (12) und einer Stirnseite (8b) benachbart zu der Lagergrenzfläche (8a) anzuliegen, wobei die Stirnseite (8b) so angeordnet ist, dass sie zu einer Wange (6a, 6b) der Kurbelwelle (6) weist, wenn diese eingebaut ist; wobei die Motorbaugruppe (2) weiterhin eine Wärmeisolierschicht (14) umfasst, welche an der Stirnseite (8b) vorgesehen ist, wobei die Wärmeisolierschicht (14) zwischen der Stirnseite (8b) des Lagergehäuseabschnitts (8) und der Wange (6a, 6b) der Kurbelwelle (6) positioniert ist, wenn die Kurbelwelle (6) in der Motorbaugruppe (2) eingebaut ist.

Inventors

• Ian Graham Pegg
• Roland Paul Stark

Assignees

• FORD GLOBAL TECHNOLOGIES, LLC

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20170817

Priority Date

20161003

Claims (20)

1. Motorbaugruppe (2) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Motorbaugruppe (2) einen Lagergehäuseabschnitt (8) umfasst, welcher ausgelegt ist, um ein Lager (12) für eine Kurbelwelle (6) der Motorbaugruppe (2) zu lagern, wobei der Lagergehäuseabschnitt (8) eine Lagergrenzfläche (8a) umfasst, welche ausgelegt ist, um an dem Lager (12) und einer Stirnseite (8b) benachbart zu der Lagergrenzfläche (8a) anzuliegen, wobei die Stirnseite (8b) so angeordnet ist, dass sie zu einer Wange (6a, 6b) der Kurbelwelle (6) weist, wenn diese eingebaut ist; wobei die Motorbaugruppe (2) weiterhin eine Wärmeisolierschicht (14) umfasst, welche an der Stirnseite (8b) vorgesehen ist, wobei die Wärmeisolierschicht (14) zwischen der Stirnseite (8b) des Lagergehäuseabschnitts (8) und der Wange (6a, 6b) der Kurbelwelle (6) positioniert ist, wenn die Kurbelwelle (6) in der Motorbaugruppe (2) eingebaut ist.
2. Motorbaugruppe (2) nach Anspruch 1 , wobei die Dicke der Wärmeisolierschicht (14) mit Entfernung von einer Mittelachse der Kurbelwelle (6) zunimmt.
3. Motorbaugruppe (2) nach Anspruch 1 oder 2 , wobei die Motorbaugruppe (2) weiterhin die Kurbelwelle (6) umfasst; und wobei die Dicke der Wärmeisolierschicht (14) so ausgelegt ist, dass ein Profil der Wärmeisolierschicht (14) einem Profil der Wange (6a, 6b) entspricht.
4. Motorbaugruppe (2) nach Anspruch 1 , wobei die Motorbaugruppe (2) weiterhin einen Lagerdeckel (16) umfasst, wobei der Lagerdeckel (16) ausgelegt ist, um an den Lagergehäuseabschnitt (8) zu koppeln, wobei der Lagerdeckel (16) einen weiteren Lagergehäuseabschnitt (18) umfasst, der eine weitere Stirnseite (18b), die von einer weiteren Wärmeisolierschicht (22) abgedeckt ist und sich zwischen dem weiteren Lagergehäuseabschnitt (18) und der Wange (6a, 6b) der Kurbelwelle (6) befindet, aufweist.
5. Motorbaugruppe (2) nach Anspruch 4 , wobei der weitere Lagergehäuseabschnitt (18) eine weitere Lagergrenzfläche (18a), welche ausgelegt ist, um an dem Lager (12) anzuliegen, und die weitere Stirnseite (18b) benachbart zu der weiteren Lagergrenzfläche (18a) umfasst; und wobei die Motorbaugruppe (2) die weitere Wärmeisolierschicht (22) umfasst, die an der weiteren Stirnseite (18b) zwischen dem weiteren Lagergehäuseabschnitt (18) und der Wange (6a, 6b) der Kurbelwelle (6) vorgesehen ist.
6. Motorbaugruppe (2) nach Anspruch 5 , wobei die Dicke der weiteren Wärmeisolierschicht (22) mit Entfernung von einer Mittelachse der Kurbelwelle (6) zunimmt.
7. Motorbaugruppe (2) nach Anspruch 4 oder 5 , wobei die Dicke der weiteren Wärmeisolierschicht (22) so ausgelegt ist, dass ein Profil der weiteren Wärmeisolierschicht (22) einem Profil der Wange (6a, 6b) entspricht.
8. Motorbaugruppe (2) nach Anspruch 4 , wobei der Lagerdeckel (16) ein oder mehrere Grenzflächen umfasst, die ausgelegt sind, um an einem Motorgehäuse (4) anzuliegen, wobei die Wärmeisolierschicht (14) nicht an den Grenzflächen vorgesehen ist.
9. Motorbaugruppe (2) nach Anspruch 4 , wobei ein Material der Wärmeisolierschicht (14) ein nicht geschäumtes Polymer umfasst.
10. Motorbaugruppe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stirnseite (8b) eine Anlauffläche umfasst, welche ausgelegt ist, um an einer Anlaufscheibe (12b) des Lagers (12) anzuliegen; wobei die an der Stirnseite (8b) vorgesehene Wärmeisolierschicht (14) von der Anlauffläche versetzt ist.
11. Motorbaugruppe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeisolierschicht (14) eine Schaumstoffplatte umfasst, wobei die Schaumstoffplatte mit der Stirnseite (8b) des Lagergehäuseabschnitts (8) verbunden ist.
12. Motorbaugruppe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeisolierschicht (14) eine Keramikplatte umfasst, wobei die Keramikplatte mit dem Lagergehäuseabschnitt (8) verbunden ist.
13. Verfahren zum Isolieren einer Motorbaugruppe (2), wobei die Motorbaugruppe (2) umfasst: einen Lagergehäuseabschnitt (8), welcher ausgelegt ist, um ein Lager (12) für eine Kurbelwelle (6) der Motorbaugruppe (2) zu lagern, wobei der Lagergehäuseabschnitt (8) eine Lagergrenzfläche (8a), welche ausgelegt ist, um an dem Lager (12) anzuliegen, und eine Stirnseite (8b) benachbart zu der Lagergrenzfläche (8a) umfasst, wobei die Stirnseite (8b) so angeordnet ist, dass sie zu einer Wange (6a, 6b) der Kurbelwelle (6) weist, wenn diese eingebaut ist, wobei das Verfahren umfasst: Vorsehen einer Wärmeisolierschicht (14) an der Stirnseite (8b), so dass die Wärmeisolierschicht (14) zwischen der Stirnseite (8b) des Lagergehäuseabschnitts (8) und der Wange (6a, 6b) der Kurbelwelle (6) positioniert ist, wenn die Kurbelwelle (6) in der Motorbaugruppe (2) eingebaut ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13 , wobei die Wärmeisolierschicht (14) vorgesehen wird durch: Eintauchen des Lagergehäuseabschnitts (8) in ein isolierendes Material; und Aushärten des isolierenden Materials, um die Wärmeisolierschicht (14) vorzusehen.
15. Verfahren nach Anspruch 13 , wobei die Wärmeisolierschicht (14) vorgesehen wird durch: elektrostatisches Beschichten des Lagergehäuseabschnitts (8) mit einem wärmeisolierenden Material, um die Wärmeisolierschicht (14) vorzusehen, und Abdecken einer oder mehrerer Oberflächen des Lagergehäuseabschnitts (8) vor dem Vorsehen der Wärmeisolierschicht (14).
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15 , wobei das Verfahren umfasst: Bearbeiten einer oder mehrerer Oberflächen des Lagergehäuseabschnitts (8) nach Vorsehen der Wärmeisolierschicht (14), um ein oder mehrere Abschnitte der Wärmeisolierschicht (14) von dem Lagergehäuseabschnitt (8) zu entfernen.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16 , wobei das Verfahren das Verbinden der Wärmeisolierschicht (14) mit der Stirnseite (8b) umfasst, und weiterhin das Bearbeiten der Stirnseite (8b) des Lagergehäuseabschnitts (8) vor dem Verbinden der Wärmeisolierschicht (14) mit der Stirnseite (8b) umfasst.
18. Motorbaugruppe (2) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Motorbaugruppe (2) umfasst: ein Lagergehäuse, das ein Lager (12) für eine Kurbelwelle (6) entlang einer Lagergrenzfläche (8a) berührt, eine Stirnseite (8b) des Lagergehäuses, die sich von der Lagergrenzfläche (8a) in einer radialen Richtung der Kurbelwelle (6) weg erstreckt und so positioniert ist, dass sie einer Wange (6a, 6b) der Kurbelwelle (6) gegenüberliegt; und eine Wärmeisolierschicht (14) auf der Stirnseite (8b), die zwischen der Stirnseite (8b) und der Wange (6a, 6b) der Kurbelwelle (6) angeordnet ist.
19. Motorbaugruppe (2) für das Kraftfahrzeug nach Anspruch 18 , wobei die Dicke der Wärmeisolierschicht (14) in radialer Richtung der Kurbelwelle (6) zunimmt.
20. Motorbaugruppe (2) für das Kraftfahrzeug nach Anspruch 19 , wobei ein Querschnittsprofil der Wärmeisolierschicht (14) einem Querschnittsprofil der Wange (6a, 6b) der Kurbelwelle (6) entspricht.

Description

Technisches Gebiet Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Motorbaugruppe für ein Kraftfahrzeug und ist insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, mit einer Motorbaugruppe befasst, welche ausgelegt ist, um ein Aufwärmen des Motors zu verbessern. Hintergrund In einem Verbrennungsmotor wird Öl vorgesehen, um die Bewegung von Bauteilen des Motors zu schmieren. Das Öl kann zusätzlich bereitgestellt werden, um Bauteile des Motors, etwa Kolben, zu kühlen, wenn der Motor bei hohen Wärmeabstrahlungen arbeitet. Die Viskosität des Öls schwankt abhängig von seiner Temperatur. Wenn das Öl kalt ist, kann die Viskosität des Öls hoch sein und die zum Pumpen von Öl um den Motor erforderliche Leistung kann ebenfalls hoch sein. Wenn ferner das Öl kalt und viskös ist, kann das Öl die Bauteile der Motorbaugruppe eventuell nicht so effektiv schmieren und eine Reibung zwischen den Bauteilen kann verstärkt werden. Aufgrund der Viskosität des Öls kann die Bewegung der Bauteile weiterhin erhöhte Scherkräfte in dem Öl erzeugen, welche der Bewegung der Bauteile entgegenwirken können. Daher kann es wünschenswert sein, dass das Öl bei einer Temperatur gehalten wird, bei der das Öl eine geeignete Viskosität aufweist. Vor dem Starten des Motors sind der Motor und das Öl häufig kalt. Während des Aufwärmens des Motors können Bauteile des Motors aufgrund des Betriebs des Motors stärker als andere Bauteile erwärmt werden, zum Beispiel kann ein Kolben des Motors schneller erwärmt werden und eine Betriebstemperatur schneller erreichen als ein Gehäuse des Motors, etwa ein Zylinderblock. Das In-Kontakt-Kommen mit heißen Motorbauteilen kann die Temperatur des Öls erhöhen. Das Gehäuse des Motors kann jedoch als Wärmesenke wirken. Wenn das Öl das Gehäuse kontaktiert, kann Wärme in das Gehäuse übertragen werden, was das Erwärmen des Öls verlangsamen kann, wobei die Zeitdauer verlängert wird, die das Öl zum Erreichen einer erwünschten Temperatur und Viskosität benötigt. Für die vorliegende Erfindung relevanter Stande der Technik ergibt sich aus DE 10 2006 039 380 A1, DE 102014206492 A1, JP 2009 - 209 795 A und WO 2012 / 128 097 A1. Darstellung der Erfindung Zumindest einigen der vorstehend genannten Probleme wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche begegnet. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Demnach wird eine Motorbaugruppe für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, wobei die Baugruppe einen Lagergehäuseabschnitt umfasst, welcher ausgelegt ist, um ein Lager für eine Kurbelwelle der Motorbaugruppe zu lagern, wobei der Lagergehäuseabschnitt eine Lagergrenzfläche umfasst, welche ausgelegt ist, um an dem Lager und einer Stirnseite benachbart zu der Lagergrenzfläche anzuliegen, wobei die Stirnseite so angeordnet ist, dass sie eingebaut zu einer Wange der Kurbelwelle weist; wobei die Motorbaugruppe weiterhin eine Isolierschicht umfasst, welche an der Stirnseite vorgesehen ist, wobei die Isolierschicht so positioniert ist, dass sich, wenn die Kurbelwelle in der Motorbaugruppe eingebaut ist, die Isolierschicht zwischen dem Lagergehäuseabschnitt und der Wange der Kurbelwelle befindet. Die Dicke der Isolierschicht kann mit Entfernung von einer Mittelachse der Kurbelwelle zunehmen. Die Motorbaugruppe kann weiterhin die Kurbelwelle umfassen. Die Dicke der Isolierschicht kann so ausgelegt werden, dass ein Profil der Isolierschicht, z.B. ein Querschnittprofil in einer Ebene parallel zur Mittelachse der Kurbelwelle, einem Profil der Wange entspricht. Der Lagergehäuseabschnitt kann Teil eines Gehäuses der Motorbaugruppe sein, etwa eines Zylinderblocks oder Sumpfblocks der Motorbaugruppe. Zum Beispiel können die Lagergehäuseabschnitte an einer Lagerbrücke vorgesehen sein, die an einem Zylinderblock ausgebildet sein kann. Die Baugruppe kann ferner einen Lagerdeckel umfassen. Der Lagerdeckel kann ausgelegt sein, um an das Gehäuse anzukoppeln. Der Lagerdeckel kann einen weiteren Lagergehäuseabschnitt umfassen. Der Lagergehäuseabschnitt und der weitere Lagergehäuseabschnitt können zusammen ausgelegt sein, um ein Lagergehäuse, z.B. ein vollständiges Lagergehäuse, zu bilden. Alternativ kann der Lagergehäuseabschnitt an einem Lagerdeckel ausgebildet sein, der ausgelegt ist, um an ein Gehäuse der Motorbaugruppe zu koppeln. Das Gehäuse kann einen weiteren Lagergehäuseabschnitt umfassen. Der Lagergehäuseabschnitt und der weitere Lagergehäuseabschnitt können zusammen ausgelegt sein, um ein Lagergehäuse, z.B. ein vollständiges Lagergehäuse, zu bilden. Der weitere Lagergehäuseabschnitt kann eine weitere Lagergrenzfläche umfassen, die ausgelegt ist, um an dem Lager anzuliegen. Der weitere Lagergehäuseabschnitt kann eine weitere Stirnseite benachbart zu der weiteren Lagergrenzfläche umfassen. Die weitere Stirnseite kann so angeordnet sein, dass sie zu einer Wange der Kurbelwelle weist, wenn diese eingebaut ist. Die Motorbaugruppe kann eine weitere Isolierschicht umfassen, die an der weiteren Stirnseite zwischen dem weite