CH627523A5 - Zylindereinsatz einer hubkolbenbrennkraftmaschine. - Google Patents
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Description
627523
Claims (5)
1. Zylindereinsatz einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit mehreren in der Wand des Einsatzes vorgesehenen Bohrungen für ein strömendes Kühlmittel, dadurch gekennzeichnet, dass in den Bohrungen mindestens auf ihrer dem Zylinderraum zugewendeten Fläche und mindestens im Bereich der obersten Kolbenringe bei im oberen Totpunkt befindlichem Kolben eine den Wärmefluss vom Zylinderraum zum Kühlmittel dämmende Schicht vorgesehen ist.
2. Zylindereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmedämmende Schicht in jeder Bohrung von einem Luftspalt gebildet ist, der zwischen der die Bohrung begrenzenden Fläche und einem in der Bohrung angebrachten Rohr von etwas kleinerem Durchmesser als die Bohrung vorhanden ist.
3. Zylindereinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden des Rohres auf den Innendurchmesser der Bohrung verdickt sind und mit diesen verdickten Enden in der Bohrung, gegebenenfalls unter Verwendung von Dichtmitteln, fixiert sind.
4. Zylindereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmedämmende Schicht in jeder Bohrung von einem in der Bohrung angeordneten Kunststoffrohr gebildet ist, das etwa gleichen Aussendurchmesser aufweist wie der Innendurchmesser der Bohrung.
5. Zylindereinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffrohr in der Bohrung durch in diese eingesetzte Spreizringe fixiert ist.
Die Erfindung betrifft einen Zylindereinsatz einer Hubkolbenkraftmaschine, mit mehreren in der Wand des Einsatzes vorgesehenen Bohrungen für ein strömendes Kühlmittel.
Bei bekannten Zylindereinsätzen dieser Art kommt es vor, dass durch die Kühlwirkung des Kühlmediums die Temperatur der Zylinderfläche soweit abgekühlt wird, dass der Taupunkt der Verbrennungsgase unterschritten wird. Bei stark schwefelhaltigen Brennstoffen kann dies wegen der Schwefelsäurebildung zu Korrosionen führen, was zusammen mit der Reibbeanspruchung durch die Kolbenringe, insbesondere im Bereich der obersten Kolbenringe im oberen Totpunkt zu starker Abnützung der Lauffläche des Zylindereinsatzes führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylindereinsatz der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass Taupunktunterschreitungen vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst,
dass in den Bohrungen mindestens auf ihrer dem Zylinderraum zugewendeten Fläche und mindestens im Bereich der obersten Kolbenringe bei im oberen Totpunkt befindlichem Kolben eine den Wärmefluss vom Zylinderraum zum Kühlmittel dämmende Schicht vorgesehen ist.
Durch die Anordnung der wärmedämmenden Schicht bleibt die Oberflächentemperatur der Zylinderlauffläche oberhalb der Taupunkttemperatur, so dass auch bei Verbrennung stark schwefelhaltiger Brennstoffe keine Schwefelsäurebildung im Zylinderraum eintreten kann. Damit werden also auf einfache Weise Korrosionen sowie Abnützungen an der Lauffläche des Zylindereinsatzes vermieden.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig.l einen Axialschnitt durch den oberen Teil eines Zylindereinsatzes und
Fig. 2 und 3 je einen Axialschnitt durch eine Bohrung mit verschiedenen Wärmedämmschichten.
Gemäss Fig. 1 ist der obere flanschartig verdickte Teil 1 eines Zylindereinsatzes 2 einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, z.B. eines Viertaktdieselmotors, mit mehreren Bohrungen 3 versehen, die in an sich bekannter Weise geradlinig und schräg zu einer Fläche verlaufen, die senkrecht zur Zylinderachse steht. Infolge dieser Anordnung der Bohrungen sind in Fig. 1 zwei davon im Schnitt zu sehen. Am oberen Ende steht jede Bohrung 3 über eine radiale Bohrung 4 mit der Aussenfläche des Flansches 1 in Verbindung. Im Zylindereinsatz 2 ist ein Kolben 5 auf und ab bewegbar gelagert, von dem in Fig. 1 nur der obere Teil mit den drei obersten Kolbenringen 6 zu sehen ist. Der oberhalb des Kolbens 5 befindliche Zylinderraum 8, in dem die Verbrennung stattfindet, ist nach oben durch einen nicht dargestellten Zylinderdeckel begrenzt. Der Zylindereinsatz 2 ist in an sich bekannter, nicht dargestellter Weise in einem Kurbelgehäuse angeordnet, in dem ein flüssiges Kühlmittel, z.B. Wasser, zirkuliert. Das Kühlwasser tritt in die in Fig. 1 unteren Enden der Bohrungen 3 ein und verlässt den Zylindereinsatz 2 über die Bohrungen 4, von wo es über nicht dargestellte Leitungen in Kühlwasserkanäle des Zylinderdeckels strömt.
Erfindungsgemäss ist in jeder der Bohrungen 3 eine wärmedämmende Schicht vorgesehen, die gemäss Fig. 1 und 2 von einem Luftspalt 10 gebildet ist. Der Luftspalt 10 befindet sich zwischen der Begrenzungsfläche der Bohrung 3 und einem in der Bohrung angebrachten Metallrohr 11, das über den grössten Teil seiner Länge etwas kleineren Durchmesser aufweist als die Bohrung. Die beiden verdickten Enden des Rohres 11 haben etwa den gleichen Durchmesser wie die Bohrung 3, sodass der Luftspalt 10 an beiden Seiten durch die verdickten Enden des Rohres 11 verschlossen ist, wobei im Bereich dieser verdickten Enden an sich bekannte Dichtmittel angewendet werden können. Durch den Luftspalt 10 wird eine Dämmung des Wärmeflusses vom Zylinderraum 8 zum das Rohr 11 durchströmenden Kühlwasser erreicht, sodass gegenüber der bekannten Kühlung die Temperatur der Lauffläche 9 des Zylindereinsatzes höher liegt und damit an dieser Fläche keine Taupunktunterschreitung auftreten kann.
Die gleiche Wirkung wird mit der Ausführungsform gemäss Fig. 3 erreicht, bei der die wärmedämmende Schicht in jeder Bohrung 3 aus einem Kunststoffrohr 15 besteht, das vorzugsweise an der Begrenzungsfläche der Bohrung 3 anliegt. In axialer Richtung ist das Kunststoffrohr 15 durch federnde Ringe 16 und 17 fixiert, die sich durch Spreizwir-kung an die Bohrung anlegen. Das Kunststoffrohr 15 stösst mit seinen beiden Stirnflächen an die Ringe 16 und 17 an. Als Werkstoff für das Kunststoffrohr 15 hat sich z.B. Poly vinyli-denfluorid (PVDF) als besonders gut geeignet erwiesen.
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1 Blatt Zeichnungen
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