DE19900386C1

DE19900386C1 - Reciprocating machine

Info

Publication number: DE19900386C1
Application number: DE19900386A
Authority: DE
Inventors: Lech Moczulski; Fogh Jesper Weis
Original assignee: MAN B&W Diesel AS
Current assignee: MAN B&W Diesel AS
Priority date: 1999-01-08
Filing date: 1999-01-08
Publication date: 2000-11-16
Anticipated expiration: 2019-01-09
Also published as: NO20013177D0; WO2000040850A1; AU2100800A; JP3636664B2; JP2002534635A; PL349134A1; GB0115516D0; GB2361982B; KR20010089772A; KR100411867B1; CN1333859A; CN1116510C; NO20013177L; GB2361982A

Abstract

Bei einer Hubkolbenmaschine mit wenigstens einem Zylinder, dessen Zylinderbüchse (2) im Bereich ihrer dem zugeordneten Kolben (6) zugewandten Lauffläche (4) mit wenigstens einer Nut (9) zur Bildung einer Öltasche (8) versehen ist, lassen sich dadurch eine besonders schonende Betriebsweise und dementsprechend eine besonders lange Lebensdauer der Zylinderbüchse (2) erreichen, dass der Nut (9) deren Tiefe zumindest der maximalen Verschleißdicke der Zylinderbüchse (2) entspricht, eine Füllung (10) zugeordnet ist und dass das die Füllung (10) der Nut (9) bildende Material eine geringere Verschleißfestigkeit als das Grundmaterial der Zylinderbüchse (2) aufweist.In a reciprocating piston machine with at least one cylinder, the cylinder liner (2) of which in the area of its running surface (4) facing the associated piston (6) is provided with at least one groove (9) to form an oil pocket (8), this makes it particularly gentle Operating mode and accordingly a particularly long service life of the cylinder liner (2) achieve that the groove (9) whose depth corresponds at least to the maximum wear thickness of the cylinder liner (2), a filling (10) is assigned and that the filling (10) of the groove (9) forming material has a lower wear resistance than the base material of the cylinder liner (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenmaschine, insbesondere einen Zweitakt-Großdieselmotor, mit wenigstens einem Zylinder, dessen Zylinderbüchse im Bereich ihrer dem zugeordneten Kolben zugewandten Lauffläche mit wenigstens einer Nut zur Bildung einer Öltasche versehen ist.The invention relates to a reciprocating piston machine, in particular a large two-stroke diesel engine with at least one cylinder, whose cylinder liner in the area of its associated piston facing tread with at least one groove for formation an oil pocket is provided.

Eine Hubkolbenbrennkraftmaschine dieser Art ist aus der GB 1473058 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung entspricht der Querschnitt der Öltasche bzw. Öltaschen dem Querschnitt der jeweils zugeordneten, in die Zylinderbüchse eingeschnittenen Nut. Die Tiefe der Nuten nimmt mit zunehmendem Verschleiß der Zylinderbüchse ab. Im selben Maße nimmt bei der bekannten Anordnung auch die Tiefe der durch die Nuten selbst gebildeten Öltaschen ab. Es ergeben sich daher mit zunehmender Lebensdauer sich verschlechternde Verhältnisse. Ein weiterer, ganz besonderer Nachteil der bekannten Anordnung ist aber darin zu sehen, dass durch eventuelle Wärmekorrosion etc. aus der Zylinderbüchse ausgebrochene Materialpartikel in den Nuten der bekannten Anordnung nicht fixiert werden können. Es besteht daher die Gefahr, dass diese Materialpartikel zwischen Zylinderbüchse und Kolben gelangen und dort zermahlen bzw. zerquetscht werden, was zu Beschädigungen und zu einer starken lokalen Erwärmung und damit zu einer Beschleunigung von Wärmekorrosion und/oder Fressen führen kann. Die bekannte Anordnung erweist sich daher als nicht betriebssicher genug.A reciprocating internal combustion engine of this type is from the GB 1473058 known. In this known arrangement, the Cross section of the oil pocket or oil pockets the cross section of the each assigned groove cut into the cylinder liner. The depth of the grooves decreases with increasing wear Cylinder liner from. To the same extent increases in the known Arrangement also the depth of the formed by the grooves themselves Oil pockets. It therefore arises with increasing Life deteriorating conditions. Another, however, there is a very particular disadvantage of the known arrangement to see that due to possible heat corrosion etc. from the Cylinder liner broken material particles in the grooves of the known arrangement can not be fixed. It exists hence the risk that these material particles between Cylinder liner and piston arrive and grind or be crushed, causing damage and a strong local warming and thus an acceleration of Heat corrosion and / or seizure can result. The well-known The arrangement therefore proves to be insufficiently reliable.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die gattungsgemäße Anordnung unter Vermeidung der geschilderten Nachteile mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, dass über eine lange Zeit eine hohe Betriebssicherheit erreicht wird.Based on this, it is therefore the task of the present one Invention, the generic arrangement while avoiding the disadvantages described with simple and inexpensive means so improve that over a long time high Operational safety is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Nut, deren Tiefe zumindest der maximalen Verschleißdicke der Zylinderbüchse entspricht, eine Füllung zugeordnet ist und dass das die Füllung der Nut bildende Material eine geringere Verschleißfestigkeit als das Grundmaterial der Zylinderbüchse aufweist.This object is achieved in that the groove, whose depth is at least the maximum wear thickness of the Cylinder liner corresponds, a filling is assigned and that the material forming the filling of the groove is less Wear resistance as the basic material of the cylinder liner having.

Im Neuzustand kann die Nut durch die zugeordnete Füllung ganz geschlossen sein. Es ergibt sich daher eine glatte, unprofilierte Oberfläche, die einfach bearbeitet werden kann. Bereits während der Einlaufphase bildet sich aber in Folge des schnelleren Verschleißes des Füllmaterials gegenüber dem Grundmaterial die gewünschte Öltasche, deren Tiefe aber kleiner als die Tiefe der Nut ist und mit zunehmendem Verschleiß der Zylinderbüchse in einem davon abhängigen Umfang fortschreitet. Trotz abnehmender Tiefe der Nut ergeben sich daher über einen langen Zeitraum hinweg bezüglich des Querschnitts der Öltasche weitgehend ausgeglichene Verhältnisse, was über einen langen Zeitraum hinweg eine zuverlässige Schmierung im zugeordneten Bereich der Zylinderbüchse gewährleistet und damit Wärmekorrosion und Fressen zuverlässig vermeidet. Die Tiefe der sich bildenden Öltasche bzw. -taschen korreliert mit der Stärke des Verschleißes. Je stärker der Verschleiß ist, desto tiefer sind die Öltaschen und dementsprechend desto intensiver ist die Schmierung und umgekehrt. Es ergibt daher praktisch eine Art Selbstregelung. Es ist daher auch möglich, den spezifischen Ölverbrauch zu reduzieren. Ein weiterer, ganz besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist aber darin zu sehen, dass in Folge eines nicht vermeidbaren Verschleißes aus der Zylinderbüchse ausbrechende Materialpartikel in das vergleichsweise weiche Füllungsmaterial hineingedrückt und so fixiert werden können. Durch die mit einer Füllung versehene Nut wird daher die freie Bewegung dieser Materialpartikel gestoppt. Die erfindungsgemäße mit einer Füllung versehene Nut fungiert dementsprechend auch als höchst wirksame Stoppnut. Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird somit auch solchen Beschädigungen und Störungen wirksam vorgebeugt, die durch aus der Zylinderbüchse ausgebrochene Materialpartikel verursacht werden können, beispielsweise Materialverschweißungen bzw. - anbackungen, die zu einer Beschleunigung von Wärmekorossion und Fressen führen würden. Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird daher in vorteilhafter Weise eine lange Lebensdauer gewährleistet.In the new condition, the groove can be completely through the assigned filling be closed. The result is a smooth, unprofiled Surface that can be easily edited. Already during the run-in phase is formed as a result of the faster Wear of the filler material compared to the base material Desired oil bag, the depth of which is smaller than the depth of the groove and with increasing wear of the cylinder liner in one depending on the extent progresses. Despite decreasing depth the groove therefore results over a long period of time largely balanced in terms of the cross-section of the oil pocket Ratios, what a long time reliable lubrication in the assigned area Cylinder liner guaranteed and thus heat corrosion and Avoids eating reliably. The depth of the forming Oil pocket or pockets correlates with the degree of wear. The greater the wear, the deeper the oil pockets and accordingly the more intensive the lubrication and vice versa. It practically results in a kind of self-regulation. It it is therefore also possible to increase the specific oil consumption to reduce. Another very special advantage of the However, measures according to the invention can be seen in the fact that in Result of unavoidable wear from the Particles breaking out of the cylinder liner into the comparatively soft filling material and so on can be fixed. Through the groove provided with a filling the free movement of these material particles is therefore stopped. The groove provided according to the invention acts with a filling accordingly also as a highly effective stop groove. With the Measures according to the invention are thus also such Damage and malfunctions effectively prevented by particles of material broken out of the cylinder liner can be, for example material welding or caking, which leads to an acceleration of heat corrosion and would eat. With the invention Measures will therefore advantageously take a long time Guaranteed service life.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben. So kann das die Füllung der Nut bildende Material zweckmäßig eine stärkere Wärmeausdehung als das Grundmaterial der Zylinderbüchse aufweisen. Hierdurch wird erreicht, dass sich die Füllung im Falle einer Überhitzung schneller ausdehnt als das Grundmaterial, wodurch der Kolben stabilisiert und damit ein sogenanntes. Fressen verhindert werden können. Dieser Vorteil wird noch verstärkt, wenn das Füllungsmaterial in vorteilhafter Weise auch Trockenschmiereigenschaften aufweist.Advantageous refinements and practical training of overriding measures are in the subclaims specified. So can the material forming the filling of the groove expediently a greater thermal expansion than that Have the basic material of the cylinder liner. This will achieved that the filling is faster in the event of overheating expands as the base material, thereby stabilizing the piston and thus a so-called. Eating can be prevented. This advantage is further enhanced when the filling material is in advantageously also has dry lubrication properties.

In vorteilhafter Ausgestaltung der übergeordneten Maßnahmen kann die Füllung der Nut zumindest teilweise aus Aluminium und/oder Aluminiumbronze und/oder Graphit bestehen, wobei vorzugsweise eine Aluminiumbronze mit 9-11% Al, 0,5-2% Fe und Rest Cu Verwendung finden kann. Ein Material dieser Art besitzt die oben erwähnten, erwünschten Eigenschaften in hervorragendem Maße. Es wäre aber auch denkbar, z. B. eine Graphit-Legierung mit vorzugsweise 15-25% Graphit und 75- 85% Aluminiumbronze zu verwenden. Auch dieses Material besitzt die erwünschten Eigenschaften in hohem Maße.In an advantageous embodiment of the higher-level measures the filling of the groove can be at least partially made of aluminum and / or aluminum bronze and / or graphite, wherein preferably an aluminum bronze with 9-11% Al, 0.5-2% Fe and rest Cu can be used. A material of this kind has the above-mentioned desirable properties in excellent dimensions. But it would also be conceivable, for. Legs Graphite alloy with preferably 15-25% graphite and 75- 85% aluminum bronze to use. This material also has the desired properties to a high degree.

Vorteilhaft kann wenigstens eine schraubenförmige Nut vorgesehen sein. Hierbei ergeben sich eine besonders gute Verteilung sowie ein besonders guter Transport des Öls über einen größeren Bereich der Zylinderbüchse und damit eine besonders hohe Zuverlässigkeit.At least one helical groove can advantageously be provided his. This results in a particularly good distribution and a particularly good transport of the oil over a larger area of the Cylinder liner and therefore particularly high reliability.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der übergeordneten Maßnahmen kann die Füllung je nach Eignung der Verwendung findenden Materialien als Schweiß- oder Spritzauftrag ausgebildet sein. Dies gewährleistet auf einfache Weise eine porenfreie Füllung mit zuverlässiger Haftung am Grundmaterial.According to a further advantageous embodiment of the superordinate measures can be the filling depending on the suitability the materials used as welding or Spray job to be trained. This ensures simple Way a non-porous filling with reliable adhesion on Basic material.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung an Hand der Zeichnung näher entnehmbar.Further advantageous configurations and expedient Further training of the overarching measures are in the remaining subclaims specified and from the Example description below using the drawing removable.

In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:In the drawing described below:

Fig. 1 einen Zylinder eines Zweitakt-Großdieselmotors, teilweise im Schnitt, Fig. 1 is a cylinder of a large two-stroke diesel engine, partly in section,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines mit einer erfindungsgemäßen Nut versehenen Bereichs der Lauffläche der Zylinderbüchse, Fig. 2 is an enlarged depiction of an imaged with an inventive groove portion of the tread of the cylinder liner,

Fig. 3 eine Variante bezüglich des Nutquerschnitts und Fig. 3 shows a variant with respect to the groove cross section and

Fig. 4 eine weitere Variante bezüglich des Nutquerschnitts. Fig. 4 shows a further variant with respect to the groove cross section.

Die vorliegende Erfindung findet Anwendung bei Hubkolbenmaschinen, insbesondere Hubkolbenbrenn kraftmaschinen, vorzugsweise in Form von langsam laufenden Zweitakt-Grossdieselmotoren. Der Aufbau und die Wirkungsweise derartiger Anordnungen sind an sich bekannt und bedürfen daher im vorliegenden Zusammenhang keiner näheren Erläuterung mehr.The present invention applies to Reciprocating machines, in particular reciprocating piston burners engines, preferably in the form of slow-running Large two-stroke diesel engines. The structure and the mode of operation such arrangements are known per se and therefore require no further explanation in the present context more.

Der in Fig. 1 dargestellte Zylinder eines Zweitakt- Großdieselmotors enthält eine mit Einlaßschlitzen 1 versehene Zylinderbüchse 2, auf die ein hier eine nicht näher dargestellte Auslaßanordnung enthaltender Zylinderkopf 3 aufgesetzt ist. Die Innenseite der Zylinderbüchse 2 ist als Lauffläche 4 ausgebildet, mit der ein mit umfangsseitigen Kolbenringen 5 versehener, auf- und abgehender Kolben 6 zusammenwirkt. Die Lauffläche 4 wird über Schmierölzuleitungen 7 mit Schmieröl versorgt.The cylinder of a two-stroke large diesel engine shown in FIG. 1 includes an inlet provided with slots 1 cylinder liner 2, on which a discharge structure here containing a not shown cylinder head 3 is placed. The inside of the cylinder liner 2 is designed as a running surface 4 with which a piston 6 provided with circumferential piston rings 5 cooperates. The tread 4 is supplied with lubricating oil via lubricating oil supply lines 7 .

Zur Erzielung einer guten Verteilung des Schmieröls und insbesondere einer guten Schmierölversorgung von Bereichen, in denen erfahrungsgemäß die Schmierölversorgung mangelhaft ist, beispielsweise des oberen Bereichs der Lauffläche 4, ist diese mit geeigneten, in Fig. 1 lediglich angedeuteten Öltaschen 8 versehen.In order to achieve a good distribution of the lubricating oil and in particular a good supply of lubricating oil from areas in which experience has shown that the supply of lubricating oil is inadequate, for example the upper area of the tread 4 , this is provided with suitable oil pockets 8 , which are only indicated in FIG. 1.

Hierzu ist, wie am besten aus Fig. 2 erkennbar ist, im Bereich der Lauffläche 4 wenigstens eine eingeschnittene Nut 9 vorgesehen, in der eine zugeordnete Öltasche 8 ausgebildet ist. Die Nut 9 enthält eine Füllung 10, die aus einem Material besteht, dessen Verschleißfestigkeit geringer als die Verschleißfestigkeit des der Zylinderbüchse zugrunde liegenden Grundmaterials ist. Die Zylinderbüchse besteht normalerweise aus Gußstahl. Zur Bildung der Füllung 10 kann vorteilhaft eine Aluminiumbronze Verwendung finden. Diese soll, wie Versuche gezeigt haben, zumindest 2-20%, vorzugsweise 9-11% Al, 0,5-8%, vorzugsweise 0,5-2% Fe und einen Cu-Rest enthalten. Die spezielle Zusammensetzung richtet sich nach den Gegebenheiten des Einzelfalls. Dabei gilt, je höher der Fe-Anteil ist, desto größer ist die Härte des Materials. Bei einer Zylinderbüchse eines Zweitakt-Großdieselmotors wurden mit einer Aluminiumbronze mit folgenden Bestandteilen gute Ergebnisse erzielt:
2-20%, vorzugsweise 9-11% Al,
0,5-8%, vorzugsweise 0,5-2% Fe,
0,1-8% Mn, 0,1-2% Si, 0,1-1% Ni,
0,1-2% C, zumindest eine der Komponenten Sb, Co, Be, Cr, Sn, Cd, Zn, Pb mit jeweils höchstens 5-20% und Rest Cu.For this purpose, as can best be seen from FIG. 2, at least one incised groove 9 is provided in the area of the tread 4 , in which an associated oil pocket 8 is formed. The groove 9 contains a filling 10 , which consists of a material whose wear resistance is less than the wear resistance of the base material on which the cylinder liner is based. The cylinder liner is usually made of cast steel. An aluminum bronze can advantageously be used to form the filling 10 . As experiments have shown, this should contain at least 2-20%, preferably 9-11% Al, 0.5-8%, preferably 0.5-2% Fe and a Cu radical. The special composition depends on the circumstances of the individual case. The higher the proportion of Fe, the greater the hardness of the material. In the case of a cylinder liner of a two-stroke large diesel engine, good results were achieved with an aluminum bronze with the following components:
2-20%, preferably 9-11% Al,
0.5-8%, preferably 0.5-2% Fe,
0.1-8% Mn, 0.1-2% Si, 0.1-1% Ni,
0.1-2% C, at least one of the components Sb, Co, Be, Cr, Sn, Cd, Zn, Pb, each with at most 5-20% and the rest Cu.

Es wäre aber auch denkbar, eine Graphit-Legierung wie Nickel- Graphit oder Silizium-Graphit oder Aluminium-Graphit oder Aluminiumbronze-Graphit mit jeweils 5-60%, vorzugsweise 15- 25% Graphit und einem Anteil von 40-95%, vorzugsweise 75- 85% der jeweils anderen Komponente zu verwenden. Mit einer Aluminiumbronze-Graphit-Legierung können besonders gute Eigenschaften gegen Korrosion und Fressen erreicht werden. Die Zusammensetzung der Aluminiumbronze kann dabei der oben erwähnten Zusammensetzung entsprechen.However, it would also be conceivable to use a graphite alloy such as nickel Graphite or silicon graphite or aluminum graphite or Aluminum bronze graphite, each with 5-60%, preferably 15- 25% graphite and 40-95%, preferably 75- Use 85% of the other component. With a Aluminum bronze graphite alloy can be particularly good Properties against corrosion and seizure can be achieved. The The composition of the aluminum bronze can be the above correspond to the composition mentioned.

Die Füllung 10 kann vorteilhaft als im Laser-Spritzverfahren oder Lichtbogen-Spritzverfahren, wie Plasma-Spritzverfahren, aufge brachter Spritzauftrag in die vorher hergestellte Nut 9 eingebracht werden. Selbstverständlich kann die Füllung 10 der Nut 9 auch als Schweißauftrag hergestellt werden. Hierfür eignet sich besonders eine Aluminiumbronze mit 9-11% Al, 1-3% Fe, 4-6% Ni, 1- 2% Mn und Rest Cu.The filling 10 can advantageously be introduced into the previously produced groove 9 as a laser spray process or an arc spray process such as a plasma spray process. Of course, the filling 10 of the groove 9 can also be produced as a welding job. An aluminum bronze with 9-11% Al, 1-3% Fe, 4-6% Ni, 1-2% Mn and the rest Cu is particularly suitable for this.

Die Füllung der Nut 9 erfolgt dabei zweckmäßig bis auf das Niveau der Lauffläche 4. Anschließend kann die Lauffläche 4 durchgehend bearbeitet, beispielsweise gehont werden. Auf Grund der gegenüber dem Grundmaterial der Zylinderbüchse 2 geringeren Verschleißfestigkeit des die Füllung 10 bildenden Materials ist der Verschleiß der Füllung 10 bereits während der Einlaufphase höher als der Verschleiß der Zylinderbüchse 2. Das abgetragene Material wird durch das Schmieröl weggeschwemmt. Es ergibt sich daher die gewünschte Öltasche 8, die während der gesamten Lebensdauer der Zylinderbüchse 2 erhalten bleibt.The groove 9 is appropriately filled up to the level of the tread 4 . Then the tread 4 can be continuously machined, for example honed. Due to the lower wear resistance of the material forming the filling 10 compared to the base material of the cylinder liner 2 , the wear of the filling 10 is already higher during the running-in phase than the wear of the cylinder liner 2 . The removed material is washed away by the lubricating oil. This results in the desired oil pocket 8 , which is retained throughout the life of the cylinder liner 2 .

Die in Fig. 2 bei d angedeutete Tiefe der Nut 9 entspricht daher zumindest der Verschleißdicke der Zylinderbüchse 2 und ist vorzugsweise etwas größer. Da diese tiefe Nut 9 jedoch mit der Füllung 10 versehen ist, die in Abhängigkeit vom Verschleiß der Zylinderbüchse 2 ebenfalls verschleißt, wobei lediglich ein etwas schnellerer Verschleiß erfolgt, ergeben sich über die ganze Lebensdauer der Zylinderbüchse 2 hinweg weitgehend ausgeglichene, vom Querschnitt der Nut 9 selbst abweichende Querschnittskonfigurationen der Öltasche 8.The depth of the groove 9 indicated at d in FIG. 2 therefore corresponds at least to the wear thickness of the cylinder liner 2 and is preferably somewhat larger. However, since this deep groove 9 is provided with the filling 10 , which also wears as a function of the wear of the cylinder liner 2 , with only a somewhat faster wear taking place, the cross section of the groove 9 is largely balanced over the entire service life of the cylinder liner 2 even different cross-sectional configurations of the oil pocket 8 .

Zur Bildung der Füllung 10 kann vorteilhaft ein Material Verwendung finden, das die Eigenschaft besitzt, dass es sich bei Erwärmung stärker ausdehnt als das der Zylinderbüchse zugrunde liegende Grundmaterial. Das oben vorgeschlagene Material besitzt diese Eigenschaft. Im Falle einer lokalen Überhitzung dehnt sich daher die Füllung 10 stärker aus, als das der Zylinderbüchse 2 zugrunde liegende Grundmaterial, wodurch der Kolben 6 stabilisiert werden kann, wie in Fig. 2 durch eine unterbrochen gezeichnete Dehnungslinie 11 angedeutet ist. Das oben für die Füllung 10 vorgeschlagene Material besitzt auch gute Trockenschmiereigenschaften, was insbesondere im Falle einer Überhitzung vorteilhaft zum Tragen kommt. Es wäre aber auch denkbar, in das Füllungsmaterial ein zusätzliches Material mit guten Trockenschmiereigenschaften zu integrieren bzw. einzubetten. To form the filling 10 , a material can advantageously be used which has the property that when heated it expands more than the base material on which the cylinder liner is based. The material proposed above has this property. In the event of local overheating, the filling 10 therefore expands more than the base material on which the cylinder liner 2 is based, as a result of which the piston 6 can be stabilized, as indicated in FIG. 2 by an elongation line 11 shown in broken lines. The material proposed above for the filling 10 also has good dry lubrication properties, which is particularly advantageous in the event of overheating. However, it would also be conceivable to integrate or embed an additional material with good dry lubrication properties in the filling material.

Es können eine oder mehrere Nuten 9 vorgesehen sein. Diese sind zweckmäßig dort angeordnet, wo nach der bisherigen Erfahrung die Gefahr einer ungenügenden Schmierung und dementsprechend die Gefahr von Wärmekorrosion etc. groß ist. Dies ist vor allem im oberen Bereich der Lauffläche 4 der Fall. In Fig. 1 ist in dem vom ersten und zweiten Kolbenring 5 in der oberen Totpunktstellung des Kolbens 6 begrenzten Bereich der Lauffläche 4 eine umlaufende Nut mit entsprechender Öltasche 8 vorgesehen. Eine weitere Nut mit zugeordneter Öltasche 8 ist im Bereich unterhalb des untersten Kolbenrings 5 vorgesehen. Im dargestellten Beispiel sind noch weitere, noch tiefer angeordnete Öltaschen 8 angedeutet.One or more grooves 9 can be provided. These are expediently arranged where, according to previous experience, the risk of insufficient lubrication and, accordingly, the risk of heat corrosion etc. is great. This is especially the case in the upper area of the tread 4 . In FIG. 1, a circumferential groove with a corresponding oil pocket 8 is provided in the region of the running surface 4 delimited by the first and second piston rings 5 in the top dead center position of the piston 6 . Another groove with an associated oil pocket 8 is provided in the area below the lowest piston ring 5 . In the example shown, further oil pockets 8 , which are arranged even deeper, are indicated.

Die den Öltaschen 8 zugrunde liegenden Nuten 9 können als umlaufende Radialnuten ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ hierzu können aber auch eine oder mehrere, schraubenförmig verlaufende Nuten 9 mit zugeordneter Öltasche 8 vorgesehen sein. Diese können sich über einen Bereich oder über die ganze Länge der Lauffläche 4 erstrecken.The grooves 9 on which the oil pockets 8 are based can be designed as circumferential radial grooves. Additionally or alternatively, one or more helically extending grooves 9 with an associated oil pocket 8 can also be provided. These can extend over an area or over the entire length of the tread 4 .

Der Fig. 2 liegt eine schraubenförmig verlaufende Nut 9 zugrunde. Die bei P angedeutete Steigung dieser Nut 9 kann 1,5%- 20% des Durchmessers D der Lauffläche 4 betragen. Die Steigung P kann über der ganzen Nutlänge konstant sein. Es wäre aber auch eine variable Steigung denkbar, um in besonders gefährdeten Bereichen eine größere Öltaschendichte zu bekommen als in weniger gefährdeten Bereichen. Die oben schon erwähnte Tiefe d der Nut 9 liegt zweckmäßig im Bereich zwischen 0,1%-0,4% des Durchmessers D. Die Ausgangsbreite w beträgt zweckmäßig 1%- 2% des Durchmessers D. FIG. 2 is a helically extending groove 9 is based. The pitch of this groove 9 indicated at P can be 1.5% to 20% of the diameter D of the tread 4 . The pitch P can be constant over the entire length of the groove. However, a variable slope would also be conceivable in order to obtain a greater oil pocket density in particularly endangered areas than in less endangered areas. The above-mentioned depth d of the groove 9 is expediently in the range between 0.1% -0.4% of the diameter D. The starting width w is expediently 1% - 2% of the diameter D.

In den dargestellten Beispielen besitzt die Nut 9 einen ausgehend von der Ausgangsbreite w nach innen sich verengenden Querschnitt. Damit wird dem Rechnung getragen, dass die Verschleißgeschwindigkeit mit zunehmender Lebensdauer zunimmt. In Fig. 2 besitzt die Nut 9 einen etwa u-förmigen Querschnitt mit gegenüber dem Nutboden geneigten Flanken. Der bei α angedeutete Neigungswinkel der Flanken kann im Bereich zwischen 30°-60° liegen. Die Übergänge zwischen dem Nutboden und den Nutflanken sind zweckmäßig abgerundet, wie durch einen Radiuspfeil angedeutet ist.In the examples shown, the groove 9 has a cross section narrowing inwards from the starting width w. This takes into account the fact that the wear rate increases with increasing service life. In FIG. 2, the groove 9 has an approximately u-shaped cross section with respect to the groove bottom inclined flanks. The angle of inclination of the flanks indicated at α can be in the range between 30 ° -60 °. The transitions between the groove bottom and the groove flanks are appropriately rounded, as indicated by a radius arrow.

Die obigen Bemessungsangaben gelten auch für die weiteren, den Fig. 3 und 4 zugrunde liegenden Varianten. Die Fig. 3 zeigt eine v-Förmige Nut 9 mit zugeordneter, die Öltasche 8 enthaltender Füllung 10. Die der Fig. 4 zugrunde liegende Nut 9 besitzt einen kreissegmentförmigen Querschnitt. Auch hierbei ergeben sich ein nach innen sich verengender Querschnitt und dementsprechend eine nach innen abnehmende Breite der Füllung 10 und der hierin ausgebildeten Öltasche 8.The above design information also applies to the other variants on which FIGS. 3 and 4 are based. Fig. 3 shows a V-shaped groove 9 with associated, the oil pocket 8 containing filling 10. The groove 9 on which FIG. 4 is based has a circular segment-shaped cross section. This also results in an inwardly narrowing cross section and accordingly an inwardly decreasing width of the filling 10 and the oil pocket 8 formed therein.

Claims

1. Reciprocating engine, in particular two-stroke large diesel engine, with at least one cylinder, the cylinder liner ( 2 ) in the region of its associated piston ( 6 ) facing tread ( 4 ) is provided with at least one groove ( 9 ) to form an oil pocket ( 8 ) , characterized in that the groove ( 9 ), the depth of which corresponds at least to the maximum wear thickness of the cylinder liner ( 2 ), is assigned a filling ( 10 ) and that the material forming the filling ( 10 ) of the groove ( 9 ) has a lower wear resistance than has the base material of the cylinder liner ( 2 ).

2. Reciprocating piston machine according to claim 1, characterized in that the material ( 10 ) of the groove ( 9 ) forming material has a greater thermal expansion than that of the cylinder liner ( 2 ) underlying material.

3. Reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the material ( 10 ) of the groove ( 9 ) forming material has dry lubrication properties.

4. reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the filling ( 10 ) of the groove ( 9 ) forming material at least partially consists of aluminum and / or aluminum bronze and or graphite.

5. Reciprocating piston machine according to claim 4, characterized in that the aluminum bronze used to form the filling ( 10 ) of the groove ( 9 ) contains at least aluminum, iron and copper.

6. Reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the aluminum bronze used to form the filling ( 10 ) of the groove ( 9 ) contains at least the following alloy components:
2-20%, preferably 9-11% Al
0.5-8%, preferably 0.5-2% Fe
and a remainder of Cu.

7. Reciprocating piston machine according to claim 5 or 6, characterized in that the aluminum bronze used to form the filling ( 10 ) of the groove ( 9 ) has the following alloy components:
2-20%, preferably 9-11% Al,
0.5-8%, preferably 0.5-2% Fe,
0.1-8% Mn, 0.1-2% Si, 0.1-1% Ni
0.1-2% C, at least one of the components Sb, Co, Be, Cr, Sn, Cd, Zn, Pb, each with at most 5-20% and the rest Cu.

8. reciprocating piston machine according to one of claims 4-7, characterized in that the filling ( 10 ) of the groove ( 9 ) forming material 5-60%, preferably 15-25% graphite and 40-95%, preferably 75-85% Contains aluminum and / or aluminum bronze and / or nickel and / or silicon.

9. Reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one helical groove ( 9 ) is provided.

10. Reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one groove ( 9 ) is provided at least in the upper region of the cylinder liner ( 4 ).

11. Reciprocating piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one groove ( 9 ) is provided at least in the region of the running surface ( 4 ) delimited by the first and second piston rings ( 5 ) in the top dead center position of the piston ( 6 ).

12. Lifting piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one groove ( 9 ) is provided at least in the region below the lowermost piston ring ( 5 ) in the top dead center position of the piston ( 6 ).

13. Reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one groove ( 9 ) passes over the guide length of the tread ( 4 ).

14. Reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the pitch of a helical groove ( 9 ) is 1.5% -20% of the diameter of the tread ( 4 ).

15. Reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the depth of the groove ( 9 ) is 0.1% -0.4% of the diameter of the tread ( 4 ).

16. Reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the initial width of the groove ( 9 ) is 1% -2% of the diameter of the tread ( 4 ).

17. Reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the groove ( 9 ) has an inwardly tapering cross section.

18. Reciprocating piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the filling ( 10 ) of the groove ( 9 ) is designed as a welding or spray application.