[发明专利]用于特别是汽车的往复式活塞发动机的曲轴箱

说明书

本发明涉及一种用于特别是汽车的往复式活塞发动机的曲轴箱(10)，具有至少一个第一壁区域，其壁厚大于所述曲轴箱(10)的至少一个邻接所述第一壁区域的第二壁区域，其中所述曲轴箱(10)由铝合金制成且通过至少主要为层流的压铸制成，并且所述曲轴箱：‑完全被热处理；或者‑完全且额外地在局部被热处理；或者‑仅局部被热处理。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于特别是汽车的往复式活塞发动机的曲轴箱。

背景技术

在一般性现有技术，特别是在车辆批量生产中，用于往复式活塞发动机的曲轴箱已久为人知。这种往复式活塞发动机例如构建为往复式活塞内燃机或内燃发动机且主要用来驱动汽车。在往复式活塞发动机制造完毕后，形式为该往复式活塞发动机的曲轴的输出轴以可围绕旋转轴线相对曲轴箱旋转的方式支承在曲轴箱上。往复式活塞发动机通过曲轴来提供例如可用来驱动汽车的转矩。

曲轴箱在此具有至少一个第一壁区域，其壁厚大于曲轴箱的至少一个邻接该第一壁区域的第二壁区域。曲轴箱的这种技术方案主要基于以下认识：在往复式活塞发动机工作期间，在这些壁区域内会出现不同大小的负荷。为使曲轴箱适应于这些局部不同的负荷并将曲轴箱的重量保持在较低水平，为第一壁区域配设大于第二壁区域的壁厚。在此情况下，例如在往复式活塞发动机工作期间，在第一壁区域内会出现大于第二壁区域的负荷，其中由于相应构造壁区域，该往复式活塞发动机能够在长的使用寿命内也至少大体上无损地承受这些局部不同的负荷。但因为第二壁区域的壁厚小于第一壁区域，所以能将曲轴箱的重量保持在较低水平。

在此，一般性现有技术揭示过通过冷硬铸造或砂型铸造来制造这种曲轴箱。但这类冷硬铸造法或砂型铸造法成本高昂，因而曲轴箱的制造成本很高。现有技术中还揭示过所谓的压力铸造，也称挤压铸造。但这种压力铸造法同样因其过程而成本较高。有鉴于此，本发明的目的是对本文开篇所述类型的曲轴箱这样进行改进，使得在实现曲轴箱特别低廉的制造且实现最佳机械特性如强度和/或断裂伸长率的同时，可将曲轴箱的重量保持在极低水平。

发明内容

根据本发明，上述目的通过具有权利要求1的特征的曲轴箱来实现。本发明的有利技术方案及有益改进方案参阅从属权利要求。

为对权利要求1的前序部分所给出的类型的曲轴箱进行改进，以使得在实现曲轴箱特别低廉的制造且特别是在较厚的壁区域内实现最佳机械特性如强度和/或断裂伸长率的同时，可将曲轴箱的重量保持在极低水平，根据本发明提出，所述曲轴箱由铝合金制成且通过至少主要为层流的压铸制成以及被热处理。本发明主要基于以下认识：在强度以及断裂伸长率或者说可延展性方面具有较高要求的曲轴箱原则上可以通过冷硬铸造或砂型铸造来制成，但这种冷硬铸造法或砂型铸造法成本极为高昂。压力铸造法同样因其过程而仅可成本较高地实施。借助真空压铸法，在厚壁区域内，即在例如大于15毫米的壁厚极大的壁区域内，不可令人满意地形成高的强度特征值并且同时形成高的断裂伸长率特征值。与层流压铸不同，传统型压铸主要通过湍流来实施填模，传统型压铸的循环时间短，因而成本低，但因其工艺因素而至少在局部会造成曲轴箱的相对高的孔隙度。孔隙度会对热处理能力造成严重限制，因而无法达到高的强度值和断裂伸长率值。通常在拉伸试验中在从构件体积取下的样品上测定强度值和断裂伸长率值。

通过使用至少主要为层流的压铸，能大幅降低构件中的孔隙度。这样就能与传统型湍流压铸相比大幅提高热处理能力。并能通过优化强度特性和伸长率特性来扩大铝压铸曲轴箱的使用极限。换言之，通过使用层流压铸，能在厚的壁区域内，即在例如大于15毫米的厚度大的壁区域内，制造具有高强度值和/或高断裂伸长率值的可被热处理的铝压铸曲轴箱，并特别是进行热处理。此外，通过使用主要为层流的压铸，还能与使用冷硬铸造或砂型铸造相比明显成本低廉地制造曲轴箱。所述曲轴箱例如在轴承座区域内具有所述第一壁区域，在该轴承座区域内，输出轴在内燃机制造完毕的状态中可旋转地支承在所述曲轴箱上。

根据特别方案，所述第一壁区域是所述曲轴箱的轴承座区域。