DE967906C

DE967906C - Arbeitszylinder fuer Zweitaktbrennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE967906C
Application number: DEC8333A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Hugo Cha Christiansen; Dr-Ing Werner Herman Stegemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-10-22
Filing date: 1953-10-22
Publication date: 1957-12-27

Description

Arbeitszylinder für Zweitaktbrennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft einen für schlitzgesteuerte, luftgekühlte Zweitaktbrennkraftm.aschinen bestimmten Arbeitszylinder, welcher aus einem äußeren Mantel aus Leichtmetall und einer unter Vorspannung in diesen Mantel eingebrachten Schwermetallbüchse besteht. Solche Arbeitszylinder verbinden. die guten Laufeigenschaften der Schwermetall-, z. B. Gußeisenbüchse mit den Vorteilen der besseren Wärmeleitfähigkeit des Leichtmetallmantels, sie weisen jedoch den Nachteil auf, daß in Höhe der Steuerschlitze und der Steuerkanäle nicht überall ein einwandfreies Aufeinanderliegen der benachbarten Flächen des Mantels und der Laufbüchse erreicht wird. Das liegt daran, daß infolge der Durchbrechungen der Arbeitszylinderwand durch die Steuerschlitze und Steuerkanäle die Symmetrie der Spannungsverteilung gestört und der ganze Arbeitszylinder auf seiner unteren Hälfte im Bereich der Steuerschlitze und Steuerkanäle widerstandsschwach gegen Verformungskräfte wird. Dadurch wird der Wärmeabfluß von der Büchse zum Mantel stellenweise gestört und unterbrochen.
Diesem Nachteil der oben beschriebenen bekannten Bauart begegnet die vorliegende Erfindung dadurch, daß sie am unteren Ende des Mantels, -d. h. im Bereich der Steuerkanäle, einen Ringkörper aus Schwermetall (Stahl oder Gußeisen) vorsieht. der den Mantel umfängt und das dauernde allseitige Aufeinanderliegen der Manteli:nnenfläche und der Laufbüchsenaußenfläche erzwingt.
Man hat bei wassergekühlten Motoren den aus Schwermetall .bestehenden Kühlmantel des Schwermetallzylinders an seinem unteren Ende .schon mit einem gleichfalls aus Schwermetall hergestellten Spannring ausgestattet. Dieser Spannring soll bei schwachwandiger Ausbildung des Kühlmantels dessen stopfbuchsenartig am Zylinder geführtes Ende verstärken, ohne dabei das Arbeiten des Mantels gegenüber dem Zylinder zu behindern. Weiterhin ist es .bereits bekannt, die Leichtmetallköpfe der Schwermetallzylinder luftgekühlter Brennkraftmaschinen an ihrem Umfang mit Spannringen aus Schwermetall zu versehen. Die Aufgabe dieser auf den Zyllinderkopf aufgeschraubten Spannringe, welche auch eigene Kühlrippen aufweisen, besteht darin, die zwischen den Zylindern und ihren Köpfen vorgesehene Schraubverbindung mechanisch zu sichern und gasdicht zu halten und auf diese Weise die gegenüber dem Schwermetall geringere Festigkeit, aber größere Wärmedehnung des Leichtmetalls auszugleichen.
Demgegenüber dienen die nach der Erfindung vorgesehenen und angeordneten Ringkörper aus Schwermetall dazu, trotz der durch die Steuerschlitze und -kanäle gegebenen Schwächung der Widerstandsfähigkeit des Zylinders dessen Leichtmetallmantel auch im Bereich seiner Steuerschl.itzpartie in formgetreuem Zustand zu halten und die für den einwandfreien Wärmeübergang aus dem Zylinder in den Mantel erforderliche innige Berührung zwischen dem Schwermetall und dem Leichtmetall dauernd zu gewährleisten. Dadurch wird in vorteilhafter Weise gleichzeitig auch eine sonst unvermeidliche Vergrößerung der Wandstärke des Zylinders und seines Mantels überflüssig gemacht.
In Abb. i der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. a ist die Laufbüchse aus Gußeisen, b der Mantel aus Leichtmetall und c der Ringkörper, der diesen Mantel an seinem unteren Ende umfaßt. Er kann entweder entsprechend Abb. i eingegossen oder entsprechend Abb. 2 aufgeschrumpft oder. aufgepreßt sein. Den gegossenen Ring kann man entsprechend Abb. 3, die einen Querschnitt nach der Linie A-B durch den Zylinder der Abb. i darstellt, mit Aussparungen versehen und der Form des Arbeitszylinders bzw. der Steuerkanäle .anpassen, während der aufgeschrumpfte Stahlring entsprechend Abb. 2 zweckmäßig als einfacher Hohlzylinder ausgebildet wird. Der eingegossene oder aufgeschrumpfte Gußeisen- oder Stahlring kann sich über den ganzen Steuerschlitz-und Steuerkanalbereich erstrecken oder nur über einen Teil desselben. Es können ein breiter oder ein schmaler oder auch mehrere schmale Ringkörper als Stütz- und Halteelemente vorgesehen werden. Wesentlich ist nur, daß sie ihre Aufgabe, Mantel und Laufbüchse im unteren Bereich der Kolbenl.aüfha:hn fest aufeinanderzupressen, erfüllen können. Diese Schrumpfwirkung kommt dadurch zustande, daß sich der Leichtmetallmantel bei Erwärmung infolge seines größeren Wärmedehnungsvermögens stärker ausdehnen möchte als der ihn von außen umfassende Ringkörper, durch den er daran gehindert wird. Verstärkt wird diese Wirkung noch dadurch, daß ein Temperaturgefälle vorhanden ist und die Temperaturen von innen nach .außen abnehmen. Der kältere äußere Ringkörper, der übrigens seinerseits mit Kühlrippen versehen werden kann, übt infolgedessen einen noch weiter verstärkten Druck auf die innenliegenden Teile aus.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Für schlitzgesteuerte, luftgekühlte Zweitaktbrennkraftmaschinen bestimmter Arbeitszylinder, welcher aus einem äußeren Mantel au= Leichtmetall und einer unter Vorspannung in den Mantel eingebrachten Schwermetallbüchse besteht, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Mantel (b) an seinem unteren Ende im Bereich der Steuerkanäle von mindestens einem Ringkörper (c) aus Schwermetall umfangen ist.
2. Arbeitszylinder nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (c), den Mantel (b) umfassend, eingegossen ist.
3. Arbeitszylinder nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (c), den Mantel (b) umfassend,.aufgeschrumpft ist. Arbeitszylinder nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (c) mit Kühlrippen versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 56o o92, 576 8o8; britische Patentschrift Nr. 428 893; USA.-Patentschrift Nr. 1926 68q..