DE10121852A1 - Hubkolbenbrennkraftmaschine - Google Patents
HubkolbenbrennkraftmaschineInfo
- Publication number
- DE10121852A1 DE10121852A1 DE10121852A DE10121852A DE10121852A1 DE 10121852 A1 DE10121852 A1 DE 10121852A1 DE 10121852 A DE10121852 A DE 10121852A DE 10121852 A DE10121852 A DE 10121852A DE 10121852 A1 DE10121852 A1 DE 10121852A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- grooves
- internal combustion
- combustion engine
- reciprocating internal
- engine according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads having cooling means
- F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F2001/006—Cylinders; Cylinder heads having a ring at the inside of a liner or cylinder for preventing the deposit of carbon oil particles, e.g. oil scrapers
Abstract
Bei einem Flammring (2), der in das brennraumseitige Ende einer Zylinderbuchse (1) einer Hubkolbenbrennkraftmaschine eingesetzt ist, lässt sich dadurch eine hohe thermische Belastbarkeit erreichen, dass die Wandstärke des Flammrings (2) partiell in thermisch hoch beanspruchten Bereichen zur Erhöhung seiner Elastizität vermindert ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit wenigstens einem
Zylinder mit einer Zylinderlaufbuchse, in deren brennraumseitiges Ende ein
Flammring eingesetzt ist.
Ein derartiger Flammring ist hohen thermischen Belastungen ausgesetzt. Er sucht
sich dabei zwangläufig auszudehnen. Diese Ausdehnung wird durch die ihn
umgebende kühlere Zylinderbuchse behindert. Dies führt zu Spannungen im
Flammring. Im normalen, störungsfreien Betrieb der Brennkraftmaschine liegen die
Spannungen auch in dem höchsten thermisch beanspruchten Bereich des
Flammringes unterhalb der Grenze, ab der eine plastische Deformation des Ringes
auftritt. Im Extremfall beispielsweise bei Überlast der Brennkraftmaschine oder
Unregelmäßigkeiten bei der Verbrennung, wie etwa klopfendem Betrieb bei
Gasmotoren, wird jedoch die Streckgrenze des Materials des Flammrings
überschritten und somit treten plastische Deformationen auf. Diese Deformationen
führen zu einem unzulässigen Schrumpfen des Flammrings.
Dies vor Augen liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, den Flammring einer
Anordnung gattungsgemäßer Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu
verbessern, dass er auch extrem hohe Temperaturen ohne Gefahr von
Betriebsstörungen verträgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Wandstärke des
Flammrings partiell in thermisch hoch beanspruchten Bereichen zur Erhöhung seiner
Elastizität vermindert ist.
Durch diese Maßnahme wird die Steifigkeit des Flammrings lokal abgesenkt. Dies
führt zu einem Absenken der Spannungen im Flammring, was wirkungsvoll
plastische Deformationen vermeidet.
Eine Verminderung der Wandstärke lässt sich in konstruktiv und fertigungstechnisch
einfacher Weise dadurch erreichen, dass in den Flammring Nuten eingebracht sind.
Ein guter Spannungsabbau wird in der Regel dadurch erreicht, dass die Nuten an der
Innenseite des Flammringes angeordnet sind. Dabei erstrecken sich vorteilhaft die
Nuten bis zur Oberfläche des Flammrings.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der
übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und
der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in perspektivischer Darstellung einen Teil eines
Flammringes und einer Zylinderbuchse.
Die Zeichnung zeigt die Zylinderbuchse 1 einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, wie
eines großen Gasmotors. Der Aufbau und die Wirkungsweise von
Hubkolbenbrennkraftmaschinen sind an sich bekannt und bedürfen daher keiner
näheren Erläuterung. In eine obere ringförmige Ausnehmung der Zylinderbuchse 1
ist ein Flammring 2 fest eingesetzt. In die Innenseite 7 des Flammrings 2 sind im
oberen brennraumseitigen Bereich 3 Nuten 4 eingebracht. Durch diese partielle
Verminderung der Wandstärke wird die Elastizität des Flammringes 2 erhöht und
zwar dort, wo die thermische Belastung am höchsten ist. Die Nuten 4 verlaufen beim
Ausführungsbeispiel parallel zur Achse der Zylinderbuchse 1. Alternativ können die
Nuten auch unter einem Winkel zur Achse der Zylinderbuchse 1 angeordnet sein.
Hierdurch kann die Elastizität des Flammringes 2 erhöht werden. Die Nuten 4
erstrecken sich dabei bis zur Oberfläche 5 des Flammrings.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Querschnittsfläche der Nuten 4 etwa
halbkreisförmig begrenzt. Dies hat sich im Hinblick auf die auftretenden Spannungen
als optimal herausgestellt. Dabei ist die Querschnittsfläche bis auf das auslaufseitige
Ende 6 konstant. Je nach der zu erwartenden thermischen Belastung des
Flammringes kann die Querschnittsfläche der Nuten 4 sich auch zur Oberfläche des
Flammrings 2 erweitern.
Bei einigermaßen gleichmäßig über den Umfang thermisch belasteten Flammringen
sind die Nuten gleichmäßig über dessen Umfang verteilt eingebracht. Wenn der
Flammring über den Umfang ungleichmäßig thermisch belastet ist, ist der
gegenseitige Abstand der Nuten 4 im thermisch höher belasteten Bereich verringert.
Alternativ oder zusätzlich können in diesem Fall die Tiefe a der Nuten 4 oder deren
Höhe b vergrößert sein. In jedem Fall folgt die Elastizitätsverteilung über dem
Umfang der thermischen Belastung.
In der Zeichnung ist weiterhin die durch die thermische Belastung, also die
Temperatur, im Betrieb auftretende Flächenpressung eines herkömmlichen
Flammringes konstanter Wandstärke für einen bestimmten Umfangsabschnitt mit
dem Kurvenzug x bezeichnet. An anderen Umfangsabschnitten kann sich ein
abweichender Kurvenzug ergeben. Die Kurve x verdeutlicht, dass am herkömmlichen
Flammring partiell sehr hohe Flächenpressungen und damit Spannungen, die die
Streckgrenze des Materials überschreiten können, auftreten.
Durch die weiterhin eingetragene Kurve y sind die Flächenpressung und damit die
auftretenden Spannungen eines erfindungsgemäßen Flammringes angegeben. Aus
dem Vergleich der beiden Kurven x und y ergibt sich, dass erfindungsgemäß die
kritischen hohen Flächenpressungen wirkungsvoll abgebaut werden können. Die zu
erwartenden Flächenpressungen bzw. Temperaturen für einen Flammring konstanter
Wandstärke und deren Verteilung über den Umfang sind daher Ausgangspunkt für
die Auslegung der erfindungsgemäßen Verminderung der Wandstärke.
Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, ist die Erfindung nicht auf das dargestellte
Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es stehen vielfältige
Auslegungsmöglichkeiten der Verminderung der Wandstärke des Flammrings zur
Verfügung.
Claims (13)
1. Hubkolbenbrennkraftmaschine mit wenigstens einem Zylinder mit einer
Zylinderlaufbuchse (1), in deren brennraumseitiges Ende ein Flammring (2)
eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des
Flammrings (2) partiell in thermisch hoch beanspruchten Bereichen zur
Erhöhung seiner Elastizität vermindert ist.
2. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass zur partiellen Verminderung der Wandstärke in den Flammring (2) Nuten
(4) eingebracht sind.
3. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Nuten (4) an der Innenseite (7) des Flammrings (2)
vorgesehen sind.
4. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (4) im oberen Bereich (3) des
Flammrings (2) angeordnet sind.
5. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (4) sich bis zur Oberfläche (7) des
Flammrings (2) erstrecken.
6. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nuten (4) parallel zur Achse der
Zylinderlaufbuchse (1) erstrecken.
7. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Nuten (4) unter einem Winkel zur Achse der
Zylinderlaufbuchse (1) angeordnet sind.
8. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der Nuten (4) bis auf
das untere auslaufseitige Ende (6) konstant ist.
9. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der Nuten (4) sich zur
Oberfläche (5) des Flammrings (2) erweitert.
10. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (4) eine etwa halbkreisförmig
begrenzte Querschnittsfläche aufweisen.
11. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (4) gleichmäßig über den Umfang
des Flammrings (2) verteilt eingebracht sind.
12. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass bei über den Umfang ungleichmäßig thermisch
belasteten Flammringen (2) die gegenseitigen Abstände der Nuten (4) in
thermisch höher belasteten Bereichen verringert sind.
13. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass bei über den Umfang ungleichmäßig
thermisch belasteten Flammringen (2) die Nuttiefe (a) und/oder die Nuthöhe
(b) in thermisch höher belasteten Bereichen vergrößert ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10121852A DE10121852C2 (de) | 2001-05-04 | 2001-05-04 | Hubkolbenbrennkraftmaschine |
FI20020827A FI122436B (fi) | 2001-05-04 | 2002-05-02 | Iskumäntäpolttomoottorikone |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10121852A DE10121852C2 (de) | 2001-05-04 | 2001-05-04 | Hubkolbenbrennkraftmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10121852A1 true DE10121852A1 (de) | 2002-11-14 |
DE10121852C2 DE10121852C2 (de) | 2003-04-17 |
Family
ID=7683712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10121852A Expired - Fee Related DE10121852C2 (de) | 2001-05-04 | 2001-05-04 | Hubkolbenbrennkraftmaschine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10121852C2 (de) |
FI (1) | FI122436B (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012166601A3 (en) * | 2011-06-02 | 2013-11-14 | Caterpillar Inc. | Cylinder liner with a case on a cuff-ring groove |
EP3043054A1 (de) * | 2015-01-09 | 2016-07-13 | Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG | Ring für eine zylinderlaufbuchse |
JP2016520759A (ja) * | 2013-06-05 | 2016-07-14 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | 内燃機関のピストン |
EP3192994A3 (de) * | 2016-01-15 | 2017-08-16 | Caterpillar Energy Solutions GmbH | Turbulatoren für einen verbrennungsmotor |
US20180051648A1 (en) * | 2015-03-10 | 2018-02-22 | Mahle International Gmbh | Arrangement for an internal combustion engine |
WO2023088580A1 (en) * | 2021-11-16 | 2023-05-25 | Caterpillar Energy Solutions Gmbh | Coke scraping ring, cylinder liner, cylinder, gas engine and gas engine operation method |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009044824A1 (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-09 | Nippon Piston Ring Co., Ltd. | シリンダ |
CN104214164A (zh) * | 2013-05-31 | 2014-12-17 | 北京谊安医疗系统股份有限公司 | 活塞组件 |
DE102016007727A1 (de) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | Man Truck & Bus Ag | Brennkraftmaschine, insbesondere Hubkolben-Brennkraftmaschine |
WO2021219221A1 (en) | 2020-04-30 | 2021-11-04 | Wärtsilä Finland Oy | An antipolishing ring |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE262939C (de) * | 1911-12-02 | 1913-07-28 | ||
DE636782C (de) * | 1936-10-14 | Michael Martinka Dipl Ing | Arbeitszylinder fuer Brennkraftmaschinen |
-
2001
- 2001-05-04 DE DE10121852A patent/DE10121852C2/de not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-05-02 FI FI20020827A patent/FI122436B/fi not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012166601A3 (en) * | 2011-06-02 | 2013-11-14 | Caterpillar Inc. | Cylinder liner with a case on a cuff-ring groove |
JP2016520759A (ja) * | 2013-06-05 | 2016-07-14 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | 内燃機関のピストン |
EP3043054A1 (de) * | 2015-01-09 | 2016-07-13 | Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG | Ring für eine zylinderlaufbuchse |
US20180051648A1 (en) * | 2015-03-10 | 2018-02-22 | Mahle International Gmbh | Arrangement for an internal combustion engine |
US10415497B2 (en) | 2015-03-10 | 2019-09-17 | Mahle International Gmbh | Arrangement for an internal combustion engine |
EP3192994A3 (de) * | 2016-01-15 | 2017-08-16 | Caterpillar Energy Solutions GmbH | Turbulatoren für einen verbrennungsmotor |
WO2023088580A1 (en) * | 2021-11-16 | 2023-05-25 | Caterpillar Energy Solutions Gmbh | Coke scraping ring, cylinder liner, cylinder, gas engine and gas engine operation method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10121852C2 (de) | 2003-04-17 |
FI20020827A (fi) | 2002-11-05 |
FI122436B (fi) | 2012-01-31 |
FI20020827A0 (fi) | 2002-05-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3161355B1 (de) | Kolbenring | |
DE10121852A1 (de) | Hubkolbenbrennkraftmaschine | |
DE60301636T2 (de) | Kolben | |
EP1546536B1 (de) | Einteiliger kuehlkanalkolben fuer einen verbrennungsmotor | |
DD144584A1 (de) | Kolben fuer brennkraftmaschinen | |
DE102011116332A1 (de) | Kolben für einen Verbrennungsmotor | |
CH663989A5 (de) | Gebauter kolben fuer eine brennkraftmaschine. | |
DE102008028052A1 (de) | Verfahren zur Stabilisierung eines Kolbenrings und Mittel zur Durchführung dieses Verfahrens | |
EP0128435B1 (de) | Zylinderkopf für eine Verbrennungskraftmaschine | |
DE4129746C2 (de) | Gebauter Kolben für Hubkolbenmaschinen | |
EP0890734B1 (de) | Kraftstoffeinspritzventil | |
DE4441450A1 (de) | Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen | |
DE2404111C3 (de) | Hydraulischer Einrohrstoßdämpfer | |
DE19943264C2 (de) | Hubkolbenmaschine, insbesondere Zweitakt-Großdieselmotor | |
AT409657B (de) | Gesinterte pleuelstange für eine verbrennungskraftmaschine | |
DE4029315C2 (de) | ||
EP2703630A1 (de) | Zylinderliner für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine | |
AT522801B1 (de) | Brennkraftmaschine | |
DE202010000357U1 (de) | Wärmespeicherelement | |
AT504983A2 (de) | Flüssigkeitsgekühlte brennkraftmaschine | |
AT1621U1 (de) | Brennkraftmaschine mit innerer verbrennung | |
DE102018215092A1 (de) | Kolben einer Brennkraftmaschine | |
DE102012015504B4 (de) | Bauteil mit Einschraubabschnitt und damit ausgestattete Baugruppe | |
DE3011216C2 (de) | Zylinderkopfdichtung für Kolbenbrennkraftmaschinen mit Nebenbrennkammer | |
WO2020260466A1 (de) | Kolben für einen verbrennungsmotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MAN DIESEL SE, 86153 AUGSBURG, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MAN DIESEL & TURBO SE, 86153 AUGSBURG, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: MAN ENERGY SOLUTIONS SE, DE Free format text: FORMER OWNER: MAN DIESEL & TURBO SE, 86153 AUGSBURG, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |