DE3038235A1

DE3038235A1 - Zylinder oder zylinderlaufbuchse fuer hubkolben-verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE3038235A1
Application number: DE19803038235
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Barth
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1980-10-10
Filing date: 1980-10-10
Publication date: 1982-05-06
Also published as: DE3038235C2

Description

Zylinder oder Zylinderlaufbuchse für
Hubkolben-Verbrennunqsmoto ren Die Erfindung betrifft einen Zylinder oder eine Zylinderlaufbuchse für Hubkolben-Verbrennungsmotoren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die das kopfseitige Ende des Zylinders verengende ringförmige Einlage soll dazu dienen, an dem Feuersteg des Kolbens Ölkohle nicht derart anlagern zu lassen, daß diese während des Entlanggleitens des Feuersteges über diejenigen Partien des Zylinders, die von den Kolbenringen überstrichen werden, zum örtlichen Anpolieren dieser Zylinderbereiche führt.
Ringförmige Einlagen mit einer derartigen Funktion sind z.B.
in der DE-AS 19 02 502 beschrieben.
Durch derartige Einlagen ist sicher gewährleistet, daß die sich auf dem Feuersteg des Kolbens ausbildende Ölkohle nicht in Kontakt mit den Zylinderflächen unterhalb der Einlage gelangen kann. Durch Ölkohleablagerungen an der ringförmigen Einlage selbst kommt es j.loch in manchen Fällen dazu, daß dieser Ölkohleaufbau eine Dicke erreicht, die den Spalt zwischen ringförmiger Einlage und Feuersteg des Kolbens voll erreicht. Dies führt dann dazu, daß der Feuersteg des Kolbens angegriffen bzw. beschädigt wird.
Dies zu vermeiden ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Gelöst wird sie durch eine Ausbildung der Einlage nach dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Einlage enthalten die Unteransprüche.
Die Abstützung der Einlagen nur über einzelne Ringstege bewirkt, daß die zwischen den Ringstegen liegenden Bereiche der Einlage im Motorbetrieb infolge der Gasdruckveränderungen im Verbrennungsraum sich radial elastisch verformen bzw.
schwingen können. Es handelt sich dabei selbstverständlich um Schwingbewegungen im Mikrobereich, die allerdings ausreichen, um einen dauernden Ölkohleaufbau auf der gesamten Oberfläche der Einlage zu vermeiden. Die Dicke der nicht abgestützten Bereiche der ringförmigen Einlage ist jeweils in Abigkeit der bei dem betreffenden Motor auftretenden Verbrennungsdrücke derart zu wählen, daß einerseits die notwendigen Mikrobewegungen auftreten, andererseits die Stabilität der Einlage gerade noch sicher gegeben ist. Zur Sicherung der ausreichenden Stabilität kann es zweckmäßig sein, verschiedene Arten von Ringstegen vorzusehen, und zwar einmal solche, die bereits im Einbauzustand tragen und zum anderen solche, die im Einbauzustand gegenüber dem Gegenpartner einen geringen Spalt aufweisen, der bei Nachgeben der Einlage unter Verbrennungsdruck abgebaut wird, so daß diese Stege dann auch abstützend wirken. In jedem Fall werden allerdings am oberen und unteren Ende der ringförmigen Einlage stets im Einbauzustand schon tragende Ringstege vorgesehen, während die anderen einen Spalt aufweisenden Stege dazwischen anzuordnen sind. In der Regel wird bereits ein in der Mitte der Einlage anzuordnender Ringsteg mit Spalt zur Stabilisierung der Einlage ausreichend sein.
Da die ringförmigen Einlagen beim Auswechseln der Kolben aus dem Zylinder - wenn die Kolben wie in der Regel nach oben gezogen werden - entfernt werden müssen, ist es zweckmäßig, die Lagerung der Einlage im Zylinder derart vorzunehmen, daß der äußere Durchmesser der Berührungsfläche der ringförmigen Einlaqe in Richtung vom untrstn bis zum obersten Ringsteg zunimmt.
Das Herausnehmen der ringförmigen Einlagen wird dadurch ganz erheblich erleichtert, da nur über die Höhe der Ringstege einmal ein Preßsitz überwunden werden muß.
Die Abstützung der ringförmigen Einlage über lediqlich einzelne Ringstege bringt nicht nur in bezug auf die Vermeidung von Ölkohle-Ablagerungen Vorteile, sondern wirkt sich auch äußerst günstig als wärmedämmende Maßnahme in bezug auf eine möglichst adiabate Verbrennung aus Denn die Hohlräume zwischen den einzelnen Ringstegen wirken praktisch als Isolierkammern.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und zwar zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch den oberen Teil einer Zylinder- Kolbeneinheit Fig. 2 den oberen Teilbereich des Zylinders nach Fiq.1 mit einer im Zylinder abgestuft gelagerten ringförmigen Einlage.
In Fig. 1 ist eine mit 1 bezeichnete Zylinderbuchse an deren kopfseitigem Ende, und zwar in dem Bereich, den der Feuersteg 6 des im Zylinder laufenden Kolbens 3 in der oberen Totlage einnimmt, eine ringförmige Einlage 2 eingefügt, dessen Innendurchmesser d kleiner ist als der Bohrungsdurchmesser D der Zylinderlaufbüchse und dessen axiale Höhe etwa der Höhe des sich vom Kolbenboden 4 bis zum obersten Kolbenring 5 erstreckenden Feuersteges des Kolbens 3 entspricht.
Die ringförmige Einlage 2 ist über Ringstege 7 in dem Zylinder 1 abgestützt. Der Ringsteg 8 liegt im Einbauzustand noch nicht an dem Zylindermaterial an, er weist diesem gegenüber vielmehr einen geringen Spalt auf, der durch Nachgeben der ringförmigen Einlage unter Verbrennungsdruck im Motorbetrieb interm:itLierend auf und abgebaut wird.
In Fig.2 sind die Ringstege 7 und die diesen direkt gegenüber-liegenden Auflageflächen im Zylinder so ausgebildet, daß bei Herausnahme der ringförmigen Einlage der untere Ringsteg 7 mit Spiel über die restliche Aufnahmefläche des Zylinders für die ringförmige Einlage gezogen werden kann. Zu diesem Zweck weist der Aufnahmebereich im Zylinder 1 für die ringförmige Einlage 2 in den dem unteren Ringsteg gegenüberliegenden Bereich einen ringförmigen Vorsprung 9 auf.
Zur Verwirklichtung der erfindungsgemäßen Lehre müssen die Ringstege 7 und 8 nicht unbedingt an der ringförmigen Einlage vorgesehen sein, sie können vielmehr ebensogut auch in dem entsprechenden Aufnahmebereich des Zylinders 1 liegen. Darüberhinaus ist es auch möglich, die Ringstege teilweise in der Einlage 2 und teilweise im Zylinder 1 vorzusehen.

Claims

Ansprüche Zylinder oder Zylinderlaufbuchse für Hubkolben- Verbrennungsmotoren mit einer ringförmigen Einlage, die den Zylinder in einem dem Feuersteg des Kolbens in dessen oberer Totpunktlage gegenüberliegenden Bereich verengt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die ringförmige Einlage (2) über Ringstege (7,8) an dem Zylinder (1) anliegt.
2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch g e k c n n z e i chn e t , daß die Höhe der gesamten Ringstege (7,8) weniger als 1/3 der Gesamthöhe der ringförmigen Einlage (2) beträgt.
3. Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch g e k e n z e i c hn e t , daß die ringförmige Einlage (2) nur an dem oberen und unteren Ende über je einen Ringsteg (7) an dem Zylinder (1) fest anliegt.
4. Gegenstand nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c hn e t , daß die addierte Höhe der beiden Ringsteye (7) weniger als 20 t. der Gesamthöhe der ringförmigen Einlage (2) beträgt.
5. Gegenstand nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen dem jeweils festanliegenden oberen und unteren Ringsteg (7) weitere Ringstege (8) vorgesehen sind, die im Einbauzustand zum Gegenmaterial zur elastischen radialen Verformbarkeit der ringförmigen Einlagen (2) im Motorbetrieb einen geringen Spalt aufweisen.