AT393409B - Gegossener zylinder fuer zweitakt- brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

AT 393 409 B

Die Erfindung betrifft einen gegossenen Zylinder für Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit im Zylindermantel angeordneten Überströmkanälen, die einen vom Kurbelgehäuse her in Zylinderlängsrichtung verlaufenden Abschnitt aufweisen, der mit einer Krümmung in einen in den Zylinder mündenden Querabschnitt übergeht, wobei der Zylinder aus zwei fest verbundenen, koaxialen, ineinandergreifenden Teilen besteht.

Bisher werden Leichtmetallzylinder, die bezüglich Gewicht und Kühlung optimale Werte mit sich bringen und mit hinsichtlich der Strömung und des Spülerfolges ebenfalls optimalen gekrümmten Überströmkanälen geschlossenen Querschnittes versehen sind, im relativ aufwendigen Niederdruck- oder Sandgußverfahren hergestellt. Bei Anwendung des kostengünstigeren Druckgußverfahrens sind nämlich für die Formung von Hohlräumen ausziehbare Stahlkeme erforderlich, deren Auszugsrichtung meist nur gerade verlaufen kann und an den besonderen Aufbau der Form gebunden ist. Nun bereiten im Falle von Zylindern für Zweitakt-Brennkraft-maschinen die Strömungskanäle Einschränkungen in der Formgestaltung, welche die nachträgliche Funktion nachteilig beeinflussen. Überströmkanäle, die einen in Zylinderlängsrichtung verlaufenden Abschnitt und mit gekrümmtem Übergang einen Querabschnitt aufweisen sowie einen geschlossenen Querschnitt besitzen, müssen durch zwei gesonderte Kerne mit unterschiedlicher Zugrichtung geformt werden, wobei, insbesondere bei kleinen Zylindern, das Ziehen der Kerne quer zur Zylinderachse in den Zylinderraum hinein konstruktive Schwierigkeiten bereitet Außerdem entsteht an der Innenseite der Krümmung zwischen den beiden Kanalabschnitten unvermeidlich eine scharfe Kante, und es ergibt sich an der Berührungsstelle der beiden Kerne ein mehr oder weniger großer Gußgrat mit erheblichem nachteiligen Einfluß auf die spätere Gasströmung beim Betrieb der Brennkraftmaschine. Die Beseitigung dieses Gußgrates bzw. der Verschneidungskante ist, wenn überhaupt nur mit großem Aufwand an manueller Nacharbeit möglich. Um hier Abhilfe zu schaffen, sind auch schon sogenannte offene Überströmkanäle bekannt bei denen drei Kanalseiten vom Zylindermantel, die vierte Seite aber dann erst von dem im Zylinder gleitenden Kolben gebildet werden, doch ergeben auch solche offene Kanäle nicht die beste Spülung und die günstigsten Strömungsverhältnisse.

Es ist ferner bekannt den Zylinder von Zweitakt-Brennkraftmaschinen aus zwei fest verbundenen Teilen zusammenzusetzen, die koaxial angeordnet sind und ineinander greifen (US-PS 4 075 985). Dabei ist aber der innere Zylinderteil, der sich über die ganze Zylinderlänge astreckt, lediglich als Laufbüchse mit zylindrischem Mantel völlig gleichmäßiger Dicke ausgebildet und die Überströmkanäle sind lediglich im gegossenen äußeren Zylinderteil so ausgespart, daß sie an der da Zylinderachse zugekehrten Seite vom inneren Zylinderteil, also von der Lauf büchse, begrenzt werden. Auf diese Weise werden zwar gußtechnische Vorteile erzielt; es ergibt sich aber der wesentliche Nachteil, daß die innere Begrenzung der Überströmkanäle rein zylindrisch gestaltet und die Krümmung nur im Zylinderaußenteil geformt ist, so daß für die Strömung und Spülung ungünstige Verhältnisse aufireten.

Es ist zwar auch schon bekannt, die beiden je für sich im Druckgußverfahren hergestellten Zylinderteile mit einer im Bereich da Mündungsöffnung der Überströmkanäle im wesentlichen qua zur Zylinderachse verlaufenden Stoßfläche zu versehen, an die sich zum Zylinderkopf bzw. zur Kurbelwelle goichtete Laufflächenzonen anschließen (DE-PS 759 359). Dabei verlaufen die Überströmkanäle aber ausschließlich quer zur Zylinderlängsrichtung und besitzen überhaupt keinen Längsäbschnitt, so daß diese bekannte Ausbildung kein Vorbild dafür abgeben kann, wie vorgegangen werden muß, wenn man einen Zylinder mit den eingangs geschilderten, besonders geformten Überströmkanälen einfach hersteilen will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder für Zweikraft-Brennkraftmaschinen der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der zu keiner Beschränkung in der Anzahl, Lage und Form der Überströmkanäle zwingt, eine hohe Form- und Lagegenauigkeit der kritischen Querabschnitte und Austrittsöffnungen der Überströmkanäle gewährleistet, dennoch aber ohne komplizierte Form hergestellt werden kann und keine kostenintensive Nachbearbeitung erfordert

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die beiden je für sich im Druckgußverfahren hergestellten Zylinderteile in an sich bekannter Weise im Bereich der Mündungsöffnungen der Überströmkanäle eine im wesentlichen quer zur Zylinderachse verlaufende Stoßfläche besitzen und im Anschluß daran die zum Zylinderkopf bzw. zur Kurbelwelle gerichteten Laufflächen Zonen aufweisen und daß der äußere Zylinderteil den Kühlmantel bzw. die Kühlrippen sowie die äußere Begrenzung beider Abschnitte der Überströmkanäle und der innere Zylinderteil die innere Begrenzung dieser Abschnitte bilden.

Durch die besondere Teilung des erfindungsgemäßen Zylinders wird erreicht, daß in keinem der beiden Zylinderteile ein Abschnitt des Überströmkanals mit geschlossenem Querschnitt vorgesehen werden muß. Es lassen sich daher die äußeren und inneren Begrenzungen der Überströmkanäle in den beiden Zylinderteilen ohne Schwierigkeiten formen bzw. mit vergleichsweise einfachen Formen gießen, so daß auch beide Teile tatsächlich im Druckgußverfahren hergestellt werden können. Dabei kann aber dem inneren Zylinderteil, der die innere Begrenzung der Überströmkanäle bildet, durch die Fertigung im Druckgußverfahren in den Kanalbereichen praktisch jede beliebige Form gegeben werden, so daß sich dann im Betrieb optimale Spülungs- und Strömungsverhältnisse ergeben. Dazu kommt noch, daß durch den Druckguß eine hohe Form- und Oberflächengenauigkeit der Kanäle erzielbar ist, so daß sich jede Nachbearbeitung erübrigt. Nach dem Vabinden der beiden Teile, was durch Einpressen, Schrumpfen, Kleben oda auch durch Schweißen erfolgen kann, wird die Lauffläche gemeinsam bearbeitet und gegebenenfalls beschichtet, wobei alle derzeit für Leichtmetallzylinda bekannten Oberflächen-Veredelungsverfahren angewendet werden können. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Zylinders ist -2-

Claims (4)

1. AT 393 409 B schließlich auch noch darin zu erblicken, daß man bei gleichbleibendem äußerem Zylinderteil durch Austausch des inneren Zylinderteiles gegen einen solchen mit anders geformter Kanalbegrenzung das Betriebsverhalten ändern und dadurch beispielsweise andere Steuerungszeiten erreichen kann. Um einen guten Sitz der beiden ineinander greifenden Zylinderteile und eine verläßliche Dichtung zwischen ihnen zu erreichen, sind die neben den Begrenzungen der Überströmkanäle verbleibenden Berührungsflächen der beiden Zylinderteile um die Zylinderachse konisch ausgebildet. In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Stoßfläche der beiden Zylinderteile gewellt oder gezahnt ausgebildet. Auf diese Weise werden gegebenenfalls auftretende Schwierigkeiten beim Übergleiten des Stoßes zwischen den beiden Zylinderteilen durch die Kolbenringe vermieden. Schließlich ist es zweckmäßig, wenn der aus dem äußeren Zylinderteil vorragende innere Zylinderteil eine mit einer Flanschfläche des äußeren Zylinderteiles fluchtende Schulter aufweist Bei der Befestigung des Zylinders am Kurbelgehäuse od. dgl. wird dann gleichzeitig der Zylinderinnenteil in Achsrichtung gegen die Stoßfläche des Zylinderaußenteiles gepreßt In der Zeichnung ist der Erfmdungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 einen für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine bestimmten gegossenen Zylinder im Vertikalschnitt nach der Linie (I-I) der Fig. 3, Fig. 2 einen Vertikalschnitt nach der Linie (II-II) der Fig. 3 und Fig. 3 einen Querschnitt im Bereich der Austrittsöffhungen der Überströmkanäle. Der erfindungsgemäße Zylinder besteht aus zwei koaxialen, ineinander greifenden und fest verbundenen Teilen (1,2), die je für sich im Druckgußverfahren hergestellt sind. Die Stoßfläche (3) der beiden Zylinderteile (1,2) verläuft im wesentlichen quer zur Zylinderachse und ist im Bereich der Austrittsöffhungen (4) der Überströmkanäle (5) angeordnet, die einen vom Kurbelgehäuse her in Zylinderlängsrichtung verlaufenden Abschnitt (5a) aufweisen, der über eine Krümmung (5b) in einen Querabschnitt (5c) übergeht Der äußere bzw. obere Zylinderteil (1) bildet die zum Zylinderkopf gerichtete Zone der Lauffläche und die Kühlripp«! (6). Außerdem ist in ihm die äußere Begrenzung der Überströmkanäle (5) eingeformt Der innere bzw. untere Zylinderteil (2) bildet die zur Kurbelwelle gerichtete Zone der Lauffläche und die innere Begrenzung der Überströmkanäle (5). Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die neben den inneren Begrenzungen der Überströmkanäle (5) verbleibenden Berührungsflächen (7) der beiden Zylinderteile (1,2) um die Zylinderachse konisch geformt sind. Wie in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet kann die Stoßfläche (3) der beiden Zylinderteile (1, 2) auch gezahnt ausgebildet sein. Eine Wellenform wäre ebenfalls möglich. Gemäß Fig. 2 weist der aus dem äußeren Zylinderteil (1) nach unten vorragende innere Zylinderteil (2) eine kleine Außenschulter (S) auf, die mit der Flanschfläche (9) des äußeren Zylinderteiles (1) fluchtet Beim Aufschrauben des Zylinders auf das Kurbelgehäuse od. dgl. wird dann über diese Schulter (8) der innere Zylinderteil (2) in den äußeren Zylinderteil (1) gepreßt PATENTANSPRÜCHE 1. Gegossener Zylinder für Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit im Zylindermantel angeordneten Überströmka-nälen, die einen vom Kurbelgehäuse her in Zylinderlängsrichtung verlaufenden Abschnitt aufweisen, der mit einer Krümmung in einen, in den Zylinder mündenden Querabschnitt übergeht wobei der Zylinder aus zwei fest verbundenen, koaxialen, ineinandergreifenden Teilen besteht dadurch gekennzeichnet daß die beiden je für sich im Druckgußverfahren hergestellten Zylinderteile (1, 2) in an sich bekannter Weise im Bereich der Mündungsöffnungen (4) der Überströmkanäle (5) eine im wesentlichen quer zur Zylinderachse verlaufende Stoßfläche (3) besitzen und im Anschluß daran die zum Zylinderkopf bzw. zur Kurbelwelle gerichteten Laufflächenzonen aufweisen und daß der äußere Zylinderteil (1) den Kühlmantel bzw. die Kühlrippen (6) sowie die äußere Begrenzung beider Abschnitte (5a, 5c) der Überströmkanäle (5) und der innere Zylinderteil (2) die innere Begrenzung dieser Abschnitte (5a, 5c) bilden.
2. 2. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die neben den Begrenzungen der Überströmkanäle (5) verbleibenden Berührungsflächen (7) der beiden Zylinderteile um die Zylinderachse konisch ausgebildet sind.
3. 3. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßfläche (3) der beiden Zylinderteile (1,2) gewellt oder gezahnt ausgebildet ist.
4. 4. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der aus dem äußeren Zylinderteil (1) vorragende innere Zylinderteil (2) eine mit einer Flanschfläche (9) des äußeren Zylinderteiles (1) fluchtende Schulter (8) aufweist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -3-