DE102010015883A1 - Device for measuring piston group friction in internal combustion engine, has upper compensation chamber staying in fluid connection with lower compensation chamber by gas channel that is formed at rear side of cylinder liner - Google Patents

Device for measuring piston group friction in internal combustion engine, has upper compensation chamber staying in fluid connection with lower compensation chamber by gas channel that is formed at rear side of cylinder liner Download PDF

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Abstract

The device (10) has a lower compensation chamber (44) arranged between a lower side of an extension (36) and a holding device (14). The holding device forms an upper compensation chamber (40) between a lower side of a cylinder head (16) and an upper side of a cylinder liner (20) and an upper side of the extension. The upper compensation chamber stays in fluid connection with the lower compensation chamber by a gas channel (42) that is formed at a rear side of the cylinder liner, where the rear side turned towards the cylinder chamber. An independent claim is also included for a method for measuring a piston group friction in an internal combustion engine.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Gaskraftkompensation bei der Messung einer Kolbengruppenreibung in einem Verbrennungsmotor.The invention relates to a device and a method for gas force compensation in the measurement of a piston group friction in an internal combustion engine.

Hintergrund und Stand der TechnikBackground and state of the art

Angesichts einer zunehmenden Ressourcenknappheit und eines wachsenden ökologischen Bewusstseins kommt der Steigerung der Energieeffizienz in der Antriebstechnik eine stetig steigende Bedeutung zu. Da die Reduzierung thermodynamischer Verluste nach großen Fortschritten inzwischen ein sehr hohes Niveau erreicht hat, rücken die mechanischen Verluste verstärkt in den Blickpunkt. Bei den mechanischen Verlusten weist die Kolbengruppe mit 40 bis 60% je nach Motorentyp und Betriebspunkt den größten Anteil auf. Die Kolbengruppenreibung umfasst insbesondere die Reibung des Kolbens an der Zylinderwand als auch die Reibungskräfte an Dichtungsringen o. ä.In view of increasing scarcity of resources and growing ecological awareness, increasing energy efficiency in drive technology is becoming increasingly important. Since the reduction of thermodynamic losses has now reached a very high level following major advances, mechanical losses are increasingly coming into focus. With mechanical losses, the piston group accounts for the largest share of 40 to 60%, depending on the engine type and operating point. The piston group friction comprises, in particular, the friction of the piston on the cylinder wall as well as the frictional forces on sealing rings or the like.

Da bei der Entstehung der Kolbengruppenreibung unterschiedliche Prozesse zusammenspielen, welche sowohl von der Kolbenstellung und der Motorlast als auch empfindlich von der Geometrie und Oberflächenbeschaffenheit von Kolben und Zylinderwand abhängen, sind theoretische Vorhersagen zur Kolbengruppenreibung oft fehlerhaft und von für die Praxis begrenzter Aussagekraft. Um detaillierte Aussagen über die Höhe der Reibungskräfte und damit Reibungsverluste im realen Motorbetrieb zu treffen und, darauf aufbauend, die Reibungsverluste minimieren zu können, sind Messungen der Kolbengruppenreibung daher unverzichtbar. Da die Reibung der Kolbengruppe eines Verbrennungsmotors aufgrund der Kolbenhubbewegung sowohl Mischreibung in den Totpunkten als auch hydrodynamische Schmierung zwischen den Totpunkten aufweist, ist eine kurbelwinkelaufgelöste Messung wünschenswert. Zudem sollten die Reibungskräfte in unterschiedlichen Betriebszuständen des Motors, vom Leerlauf bis hin zur Volllast, gemessen werden.Since the formation of the piston group friction different processes interact, which depend on both the piston position and the engine load as well as sensitive to the geometry and surface condition of the piston and cylinder wall, theoretical predictions on piston group friction are often faulty and of limited practical value. In order to make detailed statements about the amount of frictional forces and thus friction losses in real engine operation and, based on this, to be able to minimize the frictional losses, measurements of the piston group friction are therefore indispensable. Since the friction of the piston group of an internal combustion engine due to the piston stroke movement has both mixed friction in the dead centers and hydrodynamic lubrication between the dead centers, a crank angle resolved measurement is desirable. In addition, the friction forces in different operating conditions of the engine, from idling to full load, should be measured.

Zur Messung der Reibung zwischen Kolben und Zylinder wird üblicherweise die Zylinderwand durch eine entlang einer Axialrichtung der Zylinderkammer beweglich gelagerte Laufbuchse ersetzt. Die bei der Kolbenhubbewegung auf die Laufbuchse übertragene Kraft wird unter Verwendung von zwischen der Laufbuchse und dem Kurbelgehäuse des Motors eingespannten Kraftmessdosen in Abhängigkeit von der Kurbelwinkelstellung gemessen und stellt ein Maß für die Reibung zwischen Kolben und Laufbuchse dar. Zu den Grundlagen und weiteren Einzelheiten dieses als sogenannte Floating-Liner-Methode bezeichneten Meßverfahrens wird auf den Artikel „Measurement of Piston Frictional Force in Actual Operating Diesel Engine” von Shoichi Furuhama und Massaki Takiguchi, Society of Automotive Engineers Technical Paper Series No. 790855, Warrendale, Pennsylvania 1979 verwiesen.To measure the friction between the piston and the cylinder, the cylinder wall is usually replaced by a sleeve movably mounted along an axial direction of the cylinder chamber. The force applied to the bushing during the piston stroke movement is measured using load cells clamped between the bushing and the crankcase of the engine as a function of the crank angle position and provides a measure of the friction between the piston and bush. For the principles and further details of this so-called floating-liner method is referred to the article "Measurement of Piston Friction Force in Actual Operating Diesel Engine" by Shoichi Furuhama and Massaki Takiguchi, Society of Automotive Engineers Technical Paper Series no. 790855, Warrendale, Pennsylvania 1979 directed.

Da bei der Floating-Liner-Methode die Laufbuchse beweglich gegenüber dem Zylinderblock gelagert ist, bildet sich zwischen der Oberseite der Laufbuchse und einer Unterseite des die Zylinderkammer nach oben abschließenden Zylinderkopfes notwendigerweise ein Spalt aus. Aus dem Brennraum in diesen Spalt eindringende Brennraumgase üben in Axialrichtung eine Kraft auf die Laufbuchse aus, welche die Reibungsmessungen verfälscht. Bei modernen Verbrennungsmaschinen liegen die Brennraumdrücke üblicherweise im Bereich zwischen 100 und 300 bar, so dass selbst kleinste Oberflächen der Laufbuchse eine Kraft erfahren, welche die zu messende Reibungskraft zwischen Kolben und Laufbuchse um ein Vielfaches übersteigt.Since in the floating liner method, the bushing is movably mounted relative to the cylinder block, formed between the top of the bushing and a bottom of the cylinder chamber upwards final cylinder head necessarily a gap. From the combustion chamber in this gap penetrating combustion chamber gases exert in the axial direction of a force on the liner, which distorts the friction measurements. In modern combustion engines, the combustion chamber pressures are usually in the range between 100 and 300 bar, so that even the smallest surfaces of the liner experience a force that exceeds the measured frictional force between the piston and bushing by a multiple.

Furuhama und Takiguchi (a. a. O.) begegnen diesem Problem, indem sie den Spalt zwischen der Laufbuchse und dem Zylinderkopf mit Kunststoffringen gegen die Brennkammer abdichten. Solche Kunststoffringe erlauben zwar auch bei verschiebbarer Laufbuchse eine wirksame Abdichtung des Spaltes, sind jedoch notwendigerweise unmittelbar am Rande des Brennraumes angeordnet und daher den heißen Brennraumgasen direkt ausgesetzt. Schon geringer Verschleiß kann dazu führen, dass ein Teilabschnitt der Oberseite der Laufbuchse freigelegt wird, so dass wiederum unerwünschte zusätzliche Axialkräfte auf die Laufbuchse wirken. Furuhama and Takiguchi (loc. Cit.) address this problem by sealing the gap between the bushing and the cylinder head with plastic rings against the combustion chamber. Although such plastic rings allow even with displaceable liner effective sealing of the gap, but are necessarily located directly on the edge of the combustion chamber and therefore exposed directly to the hot combustion chamber gases. Even slight wear can cause a section of the top of the liner is exposed, so in turn, undesirable additional axial forces act on the liner.

In einer Weiterentwicklung der Floating-Liner-Methode schlagen Furuhama und Sasaki deshalb vor, den Spalt zwischen der Oberseite der Laufbuchse und der Unterseite des Zylinderkopfes zu öffnen und auf die Laufbuchse wirkende Axialkräfte in Kauf zu nehmen, diese jedoch durch betragsmäßig gleiche, entgegengerichtete Kräfte auf die Laufbuchse zu kompensieren, so dass als resultierende Kraft auf die Laufbuchse allein die Reibungskraft zwischen Kolben und Laufbuchse wirkt. Solche Verfahren zur Gaskraftkompensation sind beispielhaft in dem Artikel „New Device for the Measurement of Piston Frictional Forces in Small Engines” von Shochi Furuhama und Shinichi Sasaki, Society of Automotive Engineers Technical Paper No. 831284, Warrendale, Pennsylvania, 1983 beschrieben:
In einer ersten Ausgestaltung (a. a. O., 2) umfasst die Laufbuchse an ihrer Oberseite einen in die Brennkammer hineinkragenden Vorsprung, so dass die in dem Spalt zwischen Laufbuchse und Zylinderkopf von oben auf den Vorsprung wirkende Kraft durch eine auf die Unterseite des Vorsprungs wirkende Kraft kompensiert wird. Nachteilig an dieser Lösung ist zum einen, dass der in die Brennkammer hineinkragende Vorsprung eine entsprechend geformte Ausnehmung des Kolbens erfordert, welche die zwischen Laufbuchse und Kolben wirkenden Reibungskräfte beeinflusst. Das Ziel, die im Motorenbetrieb auftretenden Reibungskräfte möglichst wirklichkeitsnah zu messen, wird damit gerade nicht erreicht.In a further development of the floating liner method, Furuhama and Sasaki therefore propose to open the gap between the top of the bushing and the bottom of the cylinder head and to accept axial forces acting on the bushing, but this by the same amount, opposing forces To compensate for the bushing, so that acting as a force on the liner alone, the frictional force between the piston and liner acts. Such methods of gas force compensation are exemplary in the article "New Device for the Measurement of Piston Free Forces in Small Engines" by Shochi Furuhama and Shinichi Sasaki, Society of Automotive Engineers Technical Paper no. 831284, Warrendale, Pennsylvania, 1983 described:
In a first embodiment (loc. Cit., 2 ), the bushing comprises at its top a projecting into the combustion chamber projection, so that in the gap between the bushing and cylinder head from above acting on the projection force is compensated by a force acting on the underside of the projection force. A disadvantage of this The solution is, on the one hand, that the projection projecting into the combustion chamber requires a correspondingly shaped recess of the piston, which influences the frictional forces acting between the bushing and the piston. The goal of measuring the friction forces occurring in engine operation as realistically as possible is thus not achieved.

In einer alternativen Ausgestaltung (a. a. O., 4) schlagen Furuhama und Sasaki eine Laufbuchse mit einer Vielzahl von Bohrungen vor, durch welche das Brennraumgas aus der Zylinderkammer in eine Kompensationskammer strömt, welche auf der der Brennkammer abgewandten Rückseite der Laufbuchse zwischen dem Motorblock und der Laufbuchse ausgebildet ist. In der Kompensationskammer übt das Brennraumgas eine aufwärts gerichtete Kraft auf die Laufbuchse aus, welche die innerhalb des Spaltes zwischen Laufbuchse und Zylinderkopf auf die Laufbuchse in Abwärtsrichtung wirkende Kraft kompensiert. Diese alternative Ausgestaltung erfordert keinen in die Brennkammer ragenden Vorsprung. Jedoch muss die Laufbuchse mit Bohrungen versehen werden, um dem Brennraumgas den Eintritt in die Kompensationskammer zu ermöglichen. Zudem besteht der Nachteil, dass im Betrieb Druckgradienten zwischen dem Einlass der Bohrungen und dem Spalt zwischen der Oberseite der Laufbuchse und der Unterseite des Zylinderkopfes auftreten, so dass die Gaskraftkompensation allenfalls unvollständig gelingt. Dieses Problem wird dadurch verschärft, dass sich in den Bohrungen der Laufbuchse während des Betriebes sogenannte Pfeifenschwingungen ausbilden, welche zu starken Druckschwankungen in der Kompensationskammer führen und dadurch die Gaskraftkompensation stören. Pfeifenschwingungen treten insbesondere nahe des Volllastbetriebs auf, wenn das Brennraumgas unter hohem Druck in die Bohrungen einströmt.In an alternative embodiment (loc. Cit., 4 ) Furuhama and Sasaki propose a bushing with a plurality of holes through which the combustion chamber gas flows from the cylinder chamber into a compensation chamber, which is formed on the back of the bushing facing away from the combustion chamber between the engine block and the liner. In the compensation chamber, the combustion chamber gas exerts an upward force on the bushing, which compensates for the force acting on the bushing in the downward direction within the gap between the bushing and the cylinder head. This alternative embodiment does not require protruding into the combustion chamber projection. However, the liner must be drilled to allow the combustion gas to enter the compensation chamber. In addition, there is the disadvantage that during operation pressure gradients occur between the inlet of the bores and the gap between the top of the liner and the bottom of the cylinder head, so that the gas force compensation succeeds incomplete at best. This problem is aggravated by the fact that in the holes of the liner during operation so-called pipe vibrations form, which lead to strong pressure fluctuations in the compensation chamber and thereby disturb the gas force compensation. Whistling occurs in particular near full load operation when the combustion chamber gas flows under high pressure into the holes.

Eine der letztgenannten Messvorrichtung ähnliche Vorrichtung zur Gaskraftkompensation, welche die gleichen Probleme aufweist, ist auch in der japanischen Anmeldeschrift JP 59088638 beschrieben.A gas force compensation apparatus similar to the latter measuring apparatus, which has the same problems, is also disclosed in the Japanese application JP 59088638 described.

Die US-Anmeldeschrift US 2002/0083913 A1 sieht gleichfalls eine auf der Rückseite der Laufbuchse angeordnete Kompensationskammer vor, welche über röhrenförmige Bohrungen in der Laufbuchse mit der Brennkammer verbunden ist. Im Unterschied zu den beiden vorgenannten Messvorrichtungen münden die Röhren jedoch nicht seitwärts in die Brennkammer, sondern an der Oberseite der Laufbuchse in den Spalt zwischen Laufbuchse und Zylinderkopf. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass auf eine Modifikation der Lauffläche verzichtet werden kann. Jedoch wird dieser Vorteil mit im Vergleich zum vorgenannten Stand der Technik längeren Röhren zwischen der Kompensationskammer und der Zylinderkammer erkauft, so dass das Problem des Auftretens von Pfeifenschwingungen noch verstärkt wird und auch diese Messvorrichtung für eine wirkungsvolle Gaskraftkompensation nur bedingt geeignet ist.The US application US 2002/0083913 A1 also provides a compensation chamber arranged on the rear side of the bush, which is connected to the combustion chamber via tubular bores in the bushing. In contrast to the two aforementioned measuring devices, however, the tubes do not open sideways into the combustion chamber, but at the top of the liner into the gap between liner and cylinder head. An advantage of this embodiment is that can be dispensed with a modification of the tread. However, this advantage is bought with longer tubes compared to the prior art between the compensation chamber and the cylinder chamber, so that the problem of the occurrence of pipe vibrations is exacerbated and also this measuring device for effective gas force compensation is only partially suitable.

In der Praxis wird es zudem oft nötig sein, die Reibung zwischen dem Kolben und einer Vielzahl unterschiedlicher Laufbuchsen, beispielsweise Laufbuchsen mit unterschiedlich gestalteter Oberfläche, zu vermessen, um die Reibungsverluste wirkungsvoll minimieren zu können. Um die Vergleichbarkeit und Reproduzierbarkeit sicherzustellen, muss jede dieser Laufbuchsen mit identisch ausgebildeten Gaskanälen versehen werden, so dass an die Fertigung der Laufbuchsen große Anforderungen gestellt werden. Die in der US 2002/0083913 vorgeschlagene Lösung ist daher für umfangreiche Messreihen nur bedingt geeignet.In practice, it will also often be necessary to measure the friction between the piston and a variety of different liners, such as liners with differently shaped surface, in order to minimize the friction losses effectively. In order to ensure comparability and reproducibility, each of these liners must be provided with identically designed gas channels, so that great demands are placed on the manufacture of the liners. The in the US 2002/0083913 proposed solution is therefore only partially suitable for extensive series of measurements.

Vor dem Hintergrund der vorgenannte Probleme und Nachteile besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Vorrichtung zur Messung einer Kolbengruppenreibung in einem Verbrennungsmotor bzw. ein verbessertes Verfahren zur Messung einer solchen Kolbengruppenreibung bereitzustellen, welche eine vollständige Gaskraftkompensation über den gesamten Leistungsbereich des Verbrennungsmotors gewährleisten und weitgehend ohne bauliche Modifikationen der Kolbengruppe auskommen.Against the background of the aforementioned problems and disadvantages, the object of the present invention is to provide an improved apparatus for measuring a piston group friction in an internal combustion engine or an improved method for measuring such a piston group friction, which ensure complete gas force compensation over the entire power range of the internal combustion engine and largely manage without structural modifications of the piston group.

Überblick über die ErfindungOverview of the invention

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Messung einer Kolbengruppenreibung in einem Verbrennungsmotor mit den Merkmalen von Anspruch 1 bzw. ein Verfahren zur Messung einer Kolbengruppenreibung in einem Verbrennungsmotor mit den Merkmalen von Anspruch 19 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen.This object is achieved by a device for measuring a piston group friction in an internal combustion engine with the features of claim 1 and a method for measuring a piston group friction in an internal combustion engine having the features of claim 19. The dependent claims relate to preferred embodiments.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung einer Kolbengruppenreibung in einem Verbrennungsmotor umfasst eine Haltevorrichtung, welche mit einem Zylinderkopf (und ggf. einem Kurbelgehäuse) verbindbar ist und an welcher eine Laufbuchse, welche eine Zylinderkammer seitwärts umschließt, entlang einer Axialrichtung der Zylinderkammer beweglich gelagert ist. Die Vorrichtung umfasst ferner einen Fortsatz, welcher der Laufbuchse an einer Außenseite benachbart und mit der Laufbuchse fest verbindbar oder verbunden ist, sowie eine untere Kompensationskammer zwischen einer Unterseite des Fortsatzes und der Haltevorrichtung oder einem mit der Haltevorrichtung verbundenen Bauelement. Die Haltevorrichtung bildet in Verbindung mit dem Zylinderkopf eine obere Kompensationskammer zwischen einer Unterseite des Zylinderkopfes und einer Oberseite der Laufbuchse und gegebenenfalls einer Oberseite des Fortsatzes aus, wobei die obere Kompensationskammer über einen an und/oder jenseits einer der Zylinderkammer abgewandten Rückseite der Laufbuchse ausgebildeten Gaskanal mit der unteren Kompensationskammer in Fluidverbindung steht.An inventive device for measuring a piston group friction in an internal combustion engine comprises a holding device, which is connectable to a cylinder head (and possibly a crankcase) and on which a bushing, which encloses a cylinder chamber sideways, is movably mounted along an axial direction of the cylinder chamber. The apparatus further comprises an extension, which is adjacent to the bushing on an outer side and firmly connected or connected to the liner, and a lower compensation chamber between a bottom of the extension and the holding device or a device connected to the holding device. The holding device, in conjunction with the cylinder head, forms an upper compensating chamber between an underside of the cylinder head and an upper side of the bushing and optionally an upper side of the extension, wherein the upper compensation chamber is in fluid communication with the lower compensation chamber via a gas channel formed on the rear side of the bushing facing away from and / or beyond the cylinder chamber.

Das in die obere Kompensationskammer einströmende Brennraumgas übt eine in Axialrichtung abwärts gerichtete Kraft auf die Laufbuchse aus. Durch den Gaskanal strömt das Brennraumgas aus der oberen Kompensationskammer in die untere Kompensationskammer, die zwischen einer Unterseite des Fortsatzes und der Haltevorrichtung oder einem kraftschlüssig mit der Haltevorrichtung verbundenen Bauelement ausgebildet ist. Dort übt das Brennraumgas eine aufwärts gerichtete Gegenkraft auf den Fortsatz und damit die mit dem Fortsatz verbundene Laufbuchse aus, welche die abwärts gerichtete Kraft wirksam kompensiert. Als resultierende Kraft auf die Laufbuchse verbleibt allein die Reibungskraft zwischen Laufbuchse und Kolben.The combustion chamber gas flowing into the upper compensation chamber exerts an axially downward force on the bushing. Through the gas channel, the combustion chamber gas from the upper compensation chamber flows into the lower compensation chamber, which is formed between a lower side of the extension and the holding device or a non-positively connected to the holding device component. There, the combustion chamber gas exerts an upward counterforce on the extension and thus the sleeve connected to the extension, which effectively compensates for the downward force. As the resulting force on the liner, only the frictional force between liner and piston remains.

Indem die obere Kompensationskammer in dem Spalt zwischen der Oberseite der Laufbuchse und der Unterseite des Zylinderkopfes ausgebildet ist und mit der unteren Kompensationskammer über einen aus der oberen Kammer abzweigenden Gaskanal verbunden ist, kann auf bauliche Modifikationen der Laufbuchse und des Kolbens weitgehend verzichtet werden. insbesondere können in der erfindungsgemäßen Messvorrichtung sowohl serienmäßige Kolben als auch serienmäßige Zylinderköpfe und Einspritzvorrichtungen verwendet werden, so dass eine sehr praxisnahe Messung der Reibungskräfte möglich wird.By the upper compensation chamber is formed in the gap between the upper side of the bushing and the underside of the cylinder head and is connected to the lower compensation chamber via a branching off of the upper chamber gas channel, structural modifications of the bushing and the piston can be largely dispensed with. In particular, both standard pistons and standard cylinder heads and injection devices can be used in the measuring device according to the invention, so that a very practical measurement of the friction forces is possible.

Mit einem an der Rückseite der Laufbuchse und/oder jenseits der Rückseite der Laufbuchse ausgebildeten Gaskanal ist insbesondere ein Gaskanal gemeint, welcher, anders als im Stand der Technik, nicht durch die Laufbuchse hindurchfährt. Ein jenseits der Rückseite der Laufbuchse ausgebildeter Gaskanal im Sinn dieser Schrift ist insbesondere ein Gaskanal, welcher, von der Zylinderkammer aus betrachtet, in Radialrichtung jenseits der Laufbuchse ausgebildet ist, d. h. auf der der Zylinderkammer abgewandten Seite der Laufbuchse verläuft. Der Gaskanal kann dabei vollständig oder abschnittsweise durch die Rückseite der Laufbuchse begrenzt sein oder auch von der Laufbuchse durch ein weiteres Bauelement getrennt sein.With a gas channel formed on the rear side of the bushing and / or on the other side of the rear side of the bushing is meant in particular a gas channel, which, unlike in the prior art, does not pass through the bushing. A gas duct formed beyond the rear side of the bushing in the sense of this document is, in particular, a gas duct, which, viewed from the cylinder chamber, is formed in the radial direction beyond the bushing, d. H. on the side facing away from the cylinder chamber of the liner. The gas channel can be completely or partially limited by the back of the liner or be separated from the liner by another device.

Da der Gaskanal an und/oder jenseits der Rückseite der Laufbuchse verläuft, wird die aus dem Brennraum in die untere Kompensationskammer strömende Luft um die Oberseite der Laufbuchse herumgeführt und nicht durch die Laufbuchse hindurchgeführt. Modifikationen der Laufbuchse, insbesondere Bohrungen durch die Laufbuchse hindurch, werden daher vermieden. Dies ist dann besonders vorteilhaft, wenn die Reibung zwischen dem Kolben und einer Vielzahl unterschiedlicher Laufbuchsen, beispielsweise Laufbuchsen mit unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheit, gemessen werden soll. Zur Sicherstellung der Reproduzierbarkeit der Gaskraftkompensation bei Vergleichsmessungen mit unterschiedlichen Laufbuchsen ist es ausreichend, dass in deren jeweiliger Ruhelage eine identische Spaltbreite zwischen der Oberseite der jeweiligen Laufbuchse und der Unterseite des Zylinderkopfes ausgebildet ist. Dadurch kann im Vergleich zum Stand der Technik schneller und effizienter zwischen unterschiedlichen Laufbuchsen gewechselt werden.Since the gas duct extends on and / or beyond the rear of the liner, the air flowing from the combustion chamber into the lower compensation chamber is routed around the top of the liner and not passed through the liner. Modifications of the liner, in particular holes through the bushing, are therefore avoided. This is particularly advantageous if the friction between the piston and a plurality of different liners, such as liners with different surface finish, to be measured. To ensure the reproducibility of the gas force compensation in comparative measurements with different liners, it is sufficient that in their respective rest position an identical gap width between the top of the respective liner and the bottom of the cylinder head is formed. This can be changed faster and more efficiently between different liners compared to the prior art.

Indem sich die obere Kompensationskammer über die gesamte Dicke der Laufbuchsenwand und darüber hinaus zumindest über einen Abschnitt des mit der Laufbuchse verbundenen Fortsatzes erstreckt, wird ein hinreichend großer Kompensationsraum bereitgestellt, um eine homogene Druckverteilung zu gewährleisten und störende Druckschwankungen bzw. Pfeifenschwingungen zu vermeiden.By extending the upper compensation chamber over the entire thickness of the bushing wall and beyond at least a portion of the sleeve connected to the extension, a sufficiently large compensation space is provided to ensure a homogeneous pressure distribution and to avoid disturbing pressure fluctuations or whistling.

Vorzugsweise steht die obere Kompensationskammer über einen zwischen der Laufbuchse und dem Fortsatz und/oder über einen in dem Fortsatz ausgebildeten Gaskanal mit der unteren Kompensationskammer in Fluidverbindung.Preferably, the upper compensation chamber is in fluid communication with the lower compensation chamber via a gas passage formed between the bushing and the extension and / or via a gas passage formed in the extension.

In einer bevorzugten Ausführungsform umlaufen die obere Kompensationskammer und/oder die untere Kompensationskammer die Zylinderkammer vollständig. Dadurch steht für die Gaskraftkompensation ein großes Volumen zur Verfügung, welches für die Ausbildung einer homogenen Druckverteilung im Kanalsystem besonders vorteilhaft ist.In a preferred embodiment, the upper compensation chamber and / or the lower compensation chamber completely circumscribe the cylinder chamber. As a result, a large volume is available for the gas force compensation, which is particularly advantageous for the formation of a homogeneous pressure distribution in the duct system.

Vorzugsweise ist der Gaskanal wenigstens entlang eines Teilabschnittes schlitzförmig ausgebildet. Ein schlitzförmiger Gaskanal im Sinne der Erfindung kann insbesondere ein Gaskanal ohne kreisförmigen Querschnitt sein. Röhrenförmige Gaskanäle mit kreisförmigem Querschnitt sind für die Ausbildung von Pfeifenschwingungen, welche die Gaskraftkompensation stören, besonders anfällig. Durch schlitzförmige Gaskanäle lasst sich die Wahrscheinlichkeit des Ausbilden von Pfeifenschwingungen im Kanalsystem dagegen weitgehend reduzieren, so dass sich eine über das Kanalsystem weitgehend homogene Druckverteilung ausbilden kann. Die Orientierung des Gaskanals wird der Fachmann in Abhängigkeit von den baulichen und konstruktiven Einschränkungen unter Berücksichtigung der Erfordernisse eines weitgehend ungestörten Strömungstransports zwischen oberer und unterer Kompensationskammer wählen. Die längere Seite des Schlitzes kann sowohl entlang einer Umfangsrichtung der Zylinderkammer als auch entlang einer Radialrichtung der Zylinderkammer orientiert sein.Preferably, the gas channel is slit-shaped at least along a partial section. A slot-shaped gas channel in the sense of the invention may in particular be a gas channel without a circular cross-section. Tubular gas channels of circular cross-section are particularly susceptible to the formation of whistling vibrations which interfere with gas-force compensation. By slit-shaped gas channels, however, let the likelihood of forming pipe vibrations in the channel system largely reduce, so that a largely uniform over the channel system pressure distribution can form. The orientation of the gas channel will be selected by the person skilled in the art as a function of the constructional and structural restrictions, taking into account the requirements of largely undisturbed flow transport between the upper and lower compensation chambers. The longer side of the slot may be oriented both along a circumferential direction of the cylinder chamber and along a radial direction of the cylinder chamber.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der schlitzförmige Gaskanal senkrecht zur Strömungsrichtung des strömenden Gases einen länglichen Querschnitt mit einem längeren und einem kürzeren Durchmesser auf, wobei der längere Durchmesser den kürzeren Durchmesser um wenigstens das Fünffache, besonders vorzugsweise um wenigstens das Zehnfache, übersteigt. Insbesondere weist der Gaskanal in dieser bevorzugten Ausführungsform senkrecht zur Strömungsrichtung keinen kreisförmigen oder quadratischen Querschnitt auf. In a preferred embodiment, the slot-shaped gas channel perpendicular to the flow direction of the flowing gas has an elongated cross-section with a longer and a shorter diameter, wherein the longer diameter exceeds the shorter diameter by at least five times, particularly preferably at least ten times. In particular, in this preferred embodiment, the gas channel has no circular or square cross-section perpendicular to the flow direction.

Der schlitzförmige Gaskanal kann senkrecht zur Strömungsrichtung des strömenden Gases insbesondere einen kreisringsegmentförmigen Querschnitt aufweisen. Der längere Durchmesser kann in diesem Fall die Länge des Kreisbogens am äußeren Umfang (mit dem größeren Radius) oder am inneren Umfang (mit dem kleineren Radius) oder mit einem betragsmäßig zwischen dem größeren und dem kleineren Radius liegenden Radius sein. Der kürzere Durchmesser kann dagegen der senkrechte Abstand zwischen den Begrenzungsflächen des Gaskanals, gemessen in Radialrichtung, sein.The slot-shaped gas channel may, in particular, have a circular-segment-segment-shaped cross section perpendicular to the flow direction of the flowing gas. The longer diameter may in this case be the length of the circular arc on the outer circumference (with the larger radius) or on the inner circumference (with the smaller radius) or with a magnitude lying between the larger and the smaller radius radius. By contrast, the shorter diameter may be the vertical distance between the boundary surfaces of the gas channel, measured in the radial direction.

Der schlitzförmige Gaskanal kann senkrecht zur Strömungsrichtung des strömenden Gases auch einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. In diesem Fall kann der längere Durchmesser die größere Rechteckseite, der kürzere Durchmesser die kleinere Rechteckseite kennzeichnen.The slot-shaped gas channel may also have a rectangular cross section perpendicular to the flow direction of the flowing gas. In this case, the longer diameter may indicate the larger rectangle side, the shorter diameter the smaller rectangle side.

In einer Weiterbildung der Erfindung umläuft der Gaskanal die Zylinderkammer wenigstens zu einem Viertel, vorzugsweise vollständig. Dadurch stehen für den Druckausgleich zwischen der unteren Kompensationskammer und der oberen Kompensationskammer im Vergleich zum Stand der Technik besonders große Strömungsquerschnitte zur Verfügung, so dass sich in dem Kanalsystem eine über beide Kompensationskammern weitgehend homogene Druckverteilung ausbilden kann und die Gefahr des Auftretens von Pfeifenschwingungen weiter reduziert wird.In a further development of the invention, the gas channel circulates the cylinder chamber at least to a quarter, preferably completely. As a result, particularly large flow cross sections are available for the pressure equalization between the lower compensation chamber and the upper compensation chamber compared with the prior art, so that a pressure distribution which is largely homogeneous over both compensation chambers can be formed in the channel system and the risk of the occurrence of pipe vibrations is further reduced ,

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung der Kolbengruppenreibung ist nicht auf einen einzelnen Gaskanal beschränkt. Sie kann auch eine Mehrzahl von Gaskanälen zwischen der oberen Kompensationskammer und der unteren Kompensationskammer aufweisen, wobei die Gaskanäle zusammengenommen wenigstens ein Viertel der Zylinderkammer, vorzugsweise wenigstens die Hälfte der Zylinderkammer, umlaufen. Zur Ermittlung des zusammengenommenen Anteils der Gaskanäle kann die Ausdehnung aller Gaskanäle entlang einer Umfangsrichtung der Zylinderkammer addiert und in Beziehung zu einer Umfangslänge der Zylinderkammer gesetzt werden.The inventive device for measuring the piston group friction is not limited to a single gas channel. It may also include a plurality of gas passages between the upper compensation chamber and the lower compensation chamber, the gas passages taken together circulating at least a quarter of the cylinder chamber, preferably at least half of the cylinder chamber. For determining the combined portion of the gas passages, the expansion of all the gas passages along a circumferential direction of the cylinder chamber may be added and set in relation to a circumferential length of the cylinder chamber.

Auch mit mehreren Gaskanälen, welche zwar jeweils von geringer Ausdehnung sind, aber zusammengenommen ein großes Volumen bereitstellen, lässt sich im Betrieb über den gesamten Lastbereich bis hin zur Volllast eine homogene Druckverteilung über beide Kompensationskammern und das Kanalsystem und damit eine wirkungsvolle Gaskraftkompensation erreichen.Even with several gas ducts, which are each of small extent, but together provide a large volume, a homogeneous pressure distribution over both compensation chambers and the duct system and thus an effective gas force compensation can be achieved in operation over the entire load range up to full load.

Vorzugsweise ist die obere Kompensationskammer über eine Einlassöffnung mit der Zylinderkammer verbunden, wobei die Einlassöffnung die gesamte Zylinderkammer umläuft. Damit wird ein besonders großer Einlassquerschnitt für das Brennraumgas bereitgestellt und eine schnelle Gaskraftkompensation erreicht.Preferably, the upper compensation chamber is connected to the cylinder chamber via an inlet opening, the inlet opening circulating around the entire cylinder chamber. This provides a particularly large inlet cross section for the combustion chamber gas and achieves rapid gas-force compensation.

Vorzugsweise sind in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung einer Kolbengruppenreibung eine untere Fläche der oberen Kompensationskammer und eine obere Fläche der unteren Kompensationskammer so ausgebildet und/oder bemessen, dass eine durch einen Fluiddruck in der Zylinderkammer hervorgerufene, in Axialrichtung auf die untere Fläche der oberen Kompensationskammer wirkende Kraft durch eine entgegengerichtete, auf die obere Fläche der unteren Kompensationskammer wirkende Gegenkraft kompensiert wird. Die untere bzw. obere Fläche im Sinne der Erfindung bezeichnen dabei nicht notwendigerweise den geometrischen Flächeninhalt, sondern eine für die angreifenden Druckkräfte wirksame Querschnittsfläche senkrecht zur Axialrichtung der Zylinderkammer. Durch geeignete Orientierung, Formgebung und Bemessung der unteren Fläche der oberen Kompensationskammer und der oberen Flache der unteren Kompensationskammer lasst sich eine vollständige Gaskraftkompensation erreichen.Preferably, in the piston group friction measuring apparatus of the present invention, a lower surface of the upper compensating chamber and an upper surface of the lower compensating chamber are formed and / or dimensioned so as to act in the axial direction on the lower surface of the upper compensating chamber by fluid pressure in the cylinder chamber Force is compensated by an opposing, acting on the upper surface of the lower compensation chamber counterforce. The lower or upper surface in the sense of the invention does not necessarily designate the geometric surface area, but a cross-sectional area which is effective for the applied pressure forces and perpendicular to the axial direction of the cylinder chamber. By suitable orientation, shaping and dimensioning of the lower surface of the upper compensation chamber and the upper surface of the lower compensation chamber, a complete gas force compensation can be achieved.

In einer Weiterbildung beträgt das Oberflächenverhältnis A' / A der oberen Fläche A' der unteren Kompensationskammer zu der unteren Fläche A der oberen Kompensationskammer zwischen 0,9 und 1,2, vorzugsweise zwischen 0,95 und 1,05, und liegt besonders vorzugsweise bei 1.In a further development, the surface ratio A '/ A the upper surface A 'of the lower compensation chamber to the lower surface A of the upper compensation chamber between 0.9 and 1.2, preferably between 0.95 and 1.05, and is particularly preferably at 1.

Indem die wirksame obere Fläche der unteren Kompensationskammer geringfügig größer ausgebildet ist als die untere Fläche der oberen Kompensationskammer, können eventuellen Druckunterschieden zwischen der oberen Kompensationskammer und der unteren Kompensationskammer Rechnung getragen werden und dennoch eine vollständige Gaskraftkompensatian erreicht werden. Zur Gaskraftkompensation bei der Messung von Unterdruck, beispielsweise in der Ansaugphase bei Leerlauf des Motors, kann vorteilhafterweise auch die wirksame obere Fläche der unteren Kompensationskammer geringfügig kleiner ausgebildet sein als die wirksame untere Fläche der oberen Kompensationskammer.By making the effective upper surface of the lower compensating chamber slightly larger than the lower surface of the upper compensating chamber, any pressure differences between the upper compensating chamber and the lower compensating chamber can be accommodated while still achieving full gas force compensation. For gas force compensation in the measurement of negative pressure, for example, in the intake at idle engine, advantageously, the effective upper surface of the lower compensation chamber may be formed slightly smaller than the effective lower surface of the upper compensation chamber.

In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt eine radiale Ausdehnung der oberen Kompensationskammer und/oder eine radiale Ausdehnung der unteren Kompensationskammer wenigstens ein Viertel des Radius der Zylinderkammer, besonders vorzugsweise wenigstens ein Drittel des Radius der Zylinderkammer. Diese Schranke an das Radienverhältnis bewährt sich insbesondere bei Verbrennungsmotoren für Pkw. Durch tiefe Kompensationskammern, d. h. solche mit großer radialer Ausdehnung, wird die Ausbildung einer homogenen Druckverteilung gefördert. In a preferred embodiment, a radial extent of the upper compensation chamber and / or a radial extent of the lower compensation chamber is at least a quarter of the radius of the cylinder chamber, more preferably at least one third of the radius of the cylinder chamber. This barrier to the radii ratio has proven itself particularly in internal combustion engines for passenger cars. Deep compensation chambers, ie those with a large radial extent, promote the formation of a homogeneous pressure distribution.

Vorzugsweise ist die obere Kompensationskammer durch eine erste Dichtung gegen die Haltevorrichtung abgedichtet. Ebenso kann die untere Kompensationskammer durch wenigstens eine zweite Dichtung gegen die Haltevorrichtung abgedichtet sein. Die Dichtungen verhindern das Entweichen von Brennraumgasen aus den Kompensationskammern in die Umgebung.Preferably, the upper compensation chamber is sealed by a first seal against the holding device. Likewise, the lower compensation chamber may be sealed by at least a second seal against the holding device. The seals prevent the escape of combustion chamber gases from the compensation chambers into the environment.

Die erste Dichtung und/oder die zweite Dichtung umfassen vorzugsweise einen Kunststoffkern, welcher an zumindest einer der Kompensationskammer zugewandten Seite von einem Mantel aus Metall oder aus einem anderen hitzebeständigen Material überdeckt ist. Eine solche zweiteilige Dichtung ist für eine wirksame und dauerhafte Abdichtung der Kompensationskammern besonders vorteilhaft. Der Kunststoffkern, vorzugsweise aus Viton oder einem verwandten Material, bewirkt eine nahezu vollständige Abdichtung, während der Mantel den Kunststoffkern zur Kompensationskammer gegen die heißen Brennraumgase abschirmt. Solche Dichtungen vereinigen die hervorragende Dichtwirkung von Kunststoffdichtungen mit der Robustheit und Langlebigkeit von Metalldichtungen.The first seal and / or the second seal preferably comprise a plastic core, which is covered on at least one of the compensation chamber side facing by a sheath made of metal or other refractory material. Such a two-part seal is particularly advantageous for an effective and permanent sealing of the compensation chambers. The plastic core, preferably made of Viton or a related material, effects an almost complete seal, while the jacket shields the plastic core to the compensation chamber against the hot combustion gases. Such gaskets combine the excellent sealing effect of plastic gaskets with the robustness and longevity of metal gaskets.

In einer Weiterbildung berührt der Metallmantel die Haltevorrichtung und/oder das mit der Haltevorrichtung verbundene Bauelement, auf welchem die Dichtung aufliegt. Dadurch lasst sich der aus den Kompensationskammern in den Metallmantel eingetragene Wärmestrom von der Dichtung ableiten, so dass der Wärmeeintrag in den Kunststoffkern minimiert wird.In a development, the metal shell touches the holding device and / or the component connected to the holding device, on which the seal rests. As a result, the heat flow introduced from the compensation chambers into the metal jacket can be derived from the seal, so that the heat input into the plastic core is minimized.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Laufbuchse und/oder der Fortsatz über wenigstens eine Metallscheibe an der Haltevorrichtung gelagert. Die Metallscheibe kann als Kreisringscheibe ausgebildet sein, welche die Zylinderkammer vollständig umläuft. Eine solche Kreisringscheibe ist sehr steif in Radialrichtung, aber weich und nachgiebig in Axialrichtung. Auf diese Weise werden die in Axialrichtung auf die Laufbuchse wirkenden Rückstellkräfte, welche die Messung der Kolbengruppenreibung verfälschen könnten, weitgehend reduziert, während gleichzeitig eine stabile radiale Lagerung der Laufbuchse an der Haltevorrichtung erreicht wird.In a preferred embodiment, the bushing and / or the extension is mounted on at least one metal disc on the holding device. The metal disc may be formed as an annular disc which completely surrounds the cylinder chamber. Such a circular disk is very stiff in the radial direction, but soft and yielding in the axial direction. In this way, the return forces acting on the bushing in the axial direction, which could falsify the measurement of the piston group friction, are largely reduced, while at the same time a stable radial bearing of the bushing on the holding device is achieved.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Laufbuchse und/oder der Fortsatz über wenigstens eine Radiallagerbrücke, vorzugsweise über wenigstens zwei einander diametral zur Achse der Zylinderkammer gegenüberliegende Radiallagerbrücken, an der Haltevorrichtung gelagert. Auch mit Radiallagerbrücken, welche die Zylinderkammer nur teilweise umlaufen, lässt sich eine in Radialrichtung feste, in Axialrichtung dagegen nachgiebige Lagerung der Laufbuchse erreichen.In a further embodiment, the bushing and / or the extension is mounted on the holding device via at least one radial bearing bridge, preferably via at least two radial bearing bridges lying diametrically opposite the axis of the cylinder chamber. Even with radial bearing bridges, which only partially circulate the cylinder chamber, a radially fixed, in the axial direction against yielding bearing of the bushing can be achieved.

Vorzugsweise ist die Radiallagerbrücke entlang der Axialrichtung höhenverstellbar mit der Haltevorrichtung und/oder der Laufbuchse verbunden oder verbindbar. Mittels der Höhenverstellung zwischen Laufbuchse und Haltevorrichtung lässt sich eine Kraftmesseinrichtung zur Messung der auf die Laufbuchse wirkenden Reibungskraft reproduzierbar vorspannen oder auch spannungsfrei einstellen. Dadurch wird eine Reproduzierbarkeit bzw. Vergleichbarkeit der Messergebnisse sichergestellt.Preferably, the radial bearing bridge along the axial direction is height-adjustable connected to the holding device and / or the liner or connectable. By means of the height adjustment between bushing and holding device can be a force measuring device for measuring the friction force acting on the liner reproducibly bias or adjust tension. This ensures reproducibility or comparability of the measurement results.

Dies erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn eine Vielzahl von Laufbuchsen im Vergleich getestet werden soll.This proves to be particularly advantageous when a variety of liners to be tested in comparison.

Vorzugsweise hegt die Radiallagerbrücke auf einem Keilstück auf. Das Keilstück ermöglicht eine einfache, schnelle und dennoch genaue Höheneinstellung der Radiallagerbrücke.The radial bearing bridge preferably rests on a wedge piece. The wedge piece allows a simple, fast and yet accurate height adjustment of the radial bearing bridge.

In einer Weiterbildung umfasst die Messvorrichtung eine Kraftmesseinrichtung zur Messung einer zwischen der Laufbuchse und der Haltevorrichtung und/oder zwischen der Laufbuchse und einem mit der Haltevorrichtung verbindbaren oder verbundenen Kurbelgehäuse entlang der Axialrichtung wirkenden Kraft.In one development, the measuring device comprises a force-measuring device for measuring a force acting along the axial direction between the bushing and the holding device and / or between the bushing and a crankcase connectable or connected to the holding device.

Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Messung einer Kolbengruppenreibung in einem Verbrennungsmotor mit einer Messvorrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen.The invention also includes a method for measuring a piston group friction in an internal combustion engine with a measuring device according to one of the embodiments described above.

Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDescription of preferred embodiments

Die Merkmale und zahlreichen Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung einer Kolbengruppenreibung in einem Verbrennungsmotor lassen sich am besten anhand einer detaillierten Beschreibung der anliegenden Zeichnungen verstehen, in denen:The features and numerous advantages of the inventive apparatus for measuring piston group friction in an internal combustion engine can best be understood from a detailed description of the accompanying drawings, in which:

1 eine schematische Schnittansicht einer Messvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform zeigt; 1 a schematic sectional view of a measuring device according to a first embodiment shows;

2 eine Dichtungsvorrichtung zur Abdichtung der unteren Kompensationskammer gegen die Haltevorrichtung in einer schematischen Detailansicht zeigt; 2 a sealing device for sealing the lower compensation chamber against the holding device in a schematic detail view shows;

3a einen schematischen Querschnitt einer Messvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt, 3a shows a schematic cross section of a measuring device according to a second embodiment of the invention,

3b eine Aufsicht auf eine Kreisringscheibe zur Lagerung der Laufbuchse an der Haltevorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt; 3b a plan view of a circular disk for supporting the bushing on the holding device according to the second embodiment of the invention;

4a einen schematischen Querschnitt einer Messvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt; und 4a shows a schematic cross section of a measuring device according to a third embodiment of the invention; and

4b in perspektivischer Ansicht eine Radiallagerbrücke zur Lagerung der Laufbuchse an der Haltevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. 4b shows in perspective view a radial bearing bridge for supporting the bushing on the holding device according to the third embodiment.

1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Messvorrichtung 10 zur Messung einer Kolbengruppenreibung in einem Verbrennungsmotor nach einer ersten Ausführung der Erfindung. Die Messvorrichtung 10 umschließt eine Zylinderkammer 12 vollständig und ist rotationssymmetrisch zur Zylinderachse Z ausgebildet. Die Messvorrichtung 10 umfasst eine Haltevorrichtung 14, welche an ihrer Oberseite mit einem Zylinderkopf 16 und an ihrer Unterseite mit einem Kurbelgehäuse 18 verbindbar ist. Insofern ersetzt die Haltevorrichtung 14 in der Messvorrichtung 10 den Zylinderblock eines serienmäßigen Verbrennungsmotors. 1 shows a schematic sectional view of a measuring device 10 for measuring a piston group friction in an internal combustion engine according to a first embodiment of the invention. The measuring device 10 encloses a cylinder chamber 12 completely and is rotationally symmetrical to the cylinder axis Z formed. The measuring device 10 includes a holding device 14 , which at its top with a cylinder head 16 and on its underside with a crankcase 18 is connectable. In this respect replaced the holding device 14 in the measuring device 10 the cylinder block of a standard internal combustion engine.

Die Zylinderkammer 12 wird an ihrer Stirnseite von dem Zylinderkopf 16 abgeschlossen und ist an den Seiten von einer röhrenförmigen Laufbuchse 20 umschlossen. Die Laufbuchse 20 tritt in der Messvorrichtung 10 an die Stelle der Zylinderkammerinnenwand eines serienmäßigen Verbrennungsmotors; sie kann der Serienlaufbuchse in Ausdehnung, Material und Oberflächenbeschaffenheit entsprechen. Die Reibungskräfte zwischen der Außenseite der Laufbuchse 20 und der Mantelfläche eines sich in der Zylinderkammer 12 auf und ab bewegenden Kolbens 22 stimmen daher idealerweise genau mit den Reibungskräften überein, welche im realen Motorbetrieb zwischen dem Kolben 22 und der Zylinderwand der Zylinderkammer 12 auftreten würden.The cylinder chamber 12 is on its front side by the cylinder head 16 Completed and is on the sides of a tubular liner 20 enclosed. The bush 20 occurs in the measuring device 10 in the place of the cylinder chamber inner wall of a standard internal combustion engine; it can correspond to the serial barrel in terms of expansion, material and surface finish. The frictional forces between the outside of the liner 20 and the lateral surface of a in the cylinder chamber 12 up and down moving piston 22 Ideally, therefore, they agree exactly with the frictional forces that exist in real engine operation between the piston 22 and the cylinder wall of the cylinder chamber 12 would occur.

Zur Messung dieser Reibungskräfte nach der Floating-Liner-Methode ist die Laufbuchse 20 entlang der Axialrichtung Z der Zylinderkammer 12 beweglich gelagert. In der gezeigten Ausführung der 1 ist die Laufbuchse 20 dazu an ihrer der Zylinderkammer 12 abgewandten Rückseite fest mit einer Laufbuchsenhalterung 24 verbunden, welche über eine Radiallagerung 26 in Axialrichtung beweglich mit der Haltevorrichtung 14 verbunden ist. Alternative Ausgestaltungen der Radiallagerung 26 werden später mit Bezug auf die 3b und 4b in weiteren Einzelheiten beschrieben.To measure these frictional forces by the floating liner method is the liner 20 along the axial direction Z of the cylinder chamber 12 movably mounted. In the embodiment shown the 1 is the bush 20 to her at the cylinder chamber 12 facing away back firmly with a bushing holder 24 connected, which has a radial bearing 26 movable in the axial direction with the holding device 14 connected is. Alternative embodiments of the radial bearing 26 will be later with reference to the 3b and 4b described in further detail.

In der Darstellung der 1 sind zur Veranschaulichung die gegenüber dem Motorblock bzw. Kurbelgehäuse 18 festen, unbewegten Bauelemente jeweils von rechts unten nach links oben schraffiert, die gegenüber dem Motorblock bzw. Kurbelgehäuse 18 in Axialrichtung Z beweglichen Bauelemente dagegen von links unten nach rechts oben schraffiert.In the presentation of the 1 are illustrative of the opposite the engine block or crankcase 18 solid, stationary components each hatched from bottom right to top left, the opposite the engine block or crankcase 18 in the axial direction Z movable components, however, hatched from bottom left to top right.

Die Reibungskräfte zwischen der Mantelfläche des Kolbens 22 und der Innenseite der Laufbuchse 20 bewirken, dass die Laufbuchse 20 der Bewegung des Kolbens 22 in der Zylinderkammer 12 teilweise nachfolgt. Die dabei auftretenden Kräfte werden durch zwischen einer Unterseite der Laufbuchsenhalterung 24 und dem Kurbelgehäuse 18 eingespannte Kraftmessdosen 28 gemessen. Da die Laufbuchsenhalterung 24 fest mit der Laufbuchse 20 verbunden ist und ihre Bewegung in Axialrichtung folgt, können die Laufbuchse 20 und die Laufbuchsenhalterung 24 der gezeigten Messvorrichtung 10 hinsichtlich der Kraftübertragung als Einheit betrachtet werden. Ein Kanal 30 zwischen der der Zylinderkammer 12 abgewandten Rückseite der Laufbuchse 20 und der Laufbuchsenhalterung 24 wird im Betrieb der Messvorrichtung 10 von Kühlwasser durchströmt, um die in der Zylinderkammer 12 bei der Kraftstoffverbrennung entstehende Wärme abzuführen.The frictional forces between the lateral surface of the piston 22 and the inside of the liner 20 cause the liner 20 the movement of the piston 22 in the cylinder chamber 12 partially succeeds. The forces occurring are through between a bottom of the bushing holder 24 and the crankcase 18 clamped load cells 28 measured. Because the liner holder 24 firmly with the liner 20 connected and their movement follows in the axial direction, the liner can 20 and the sleeve mount 24 the measuring device shown 10 in terms of power transmission as a unit. A channel 30 between the cylinder chamber 12 facing away from the back of the liner 20 and the sleeve mount 24 becomes in operation of the measuring device 10 flowed through by cooling water to those in the cylinder chamber 12 dissipate heat generated during fuel combustion.

Die gezeigte Ausführungsform verwendet piezoelektrische Kraftmessdosen 28, welche mittels einer Vorspannschraube 32 zwischen der Laufbuchsenhalterung 24 und dem Kurbelgehäuse 18 vorgespannt werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche piezoelektrische Kraftmessdosen beschränkt, sondern umfasst alle Kraftmesseinrichtungen, welche zur Messung der zwischen Laufbuchse 20 bzw. Laufbuchsenhalterung 24 und dem Kurbelgehäuse 18 bzw. Motorblock auftretenden Axialkräfte geeignet sind. Die Kraftmessdosen 28 sind mit einer Auswerteeinheit (nicht gezeigt) verbunden, an welcher die gemessenen Reibungskräfte zwischen Laufbuchse 20 und Kolben 22 in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens 22 aufgenommen und ausgewertet werden.The illustrated embodiment uses piezoelectric load cells 28 , which by means of a preload screw 32 between the sleeve holder 24 and the crankcase 18 be biased. However, the invention is not limited to such piezoelectric load cells, but includes all force measuring devices, which are used to measure the liner between 20 or sleeve mount 24 and the crankcase 18 or engine block occurring axial forces are suitable. The load cells 28 are connected to an evaluation unit (not shown), at which the measured frictional forces between bushing 20 and pistons 22 depending on the position of the piston 22 be recorded and evaluated.

Aufgrund der in Axialrichtung beweglich gelagerten Laufbuchse 20 bildet sich zwischen der Oberseite der Laufbuchse 20 und der Unterseite des Zylinderkopfes 16 notwendigerweise ein Spalt aus, welcher mit dem Brennraum 34 der Zylinderkammer 12 in Fluidverbindung steht und in welchen während des Betriebs der Messvorrichtung heißes Gas unter hohem Druck aus dem Brennraum 34 einströmt. Wie einleitend mit Bezug auf den Stand der Technik beschrieben, drückt das in den Spalt eintretende Brennraumgas auf die Oberseite der Laufbuchse 20 und damit auf die Kraftmessdosen 28. Bei modernen Verbrennungsmaschinen beträgt der Brennraumgasdruck üblicherweise zwischen 100 und 300 bar, so dass selbst eine auf kleinste Oberflächen der Laufbuchse 20 wirkende Kraft um ein Vielfaches größer ist als die zu messenden Reibungskräfte zwischen der Laufbuchse 20 und dem Kolben 22 und die Reibungsmessungen daher verfälschen würde.Due to the axially movably mounted bushing 20 forms between the top of the liner 20 and the underside of the cylinder head 16 necessarily a gap, which with the combustion chamber 34 the cylinder chamber 12 is in fluid communication and in which during operation of the measuring device hot gas under high pressure from the combustion chamber 34 flows. As described in the introduction with reference to the prior art, the entering into the gap presses Combustion gas on the top of the liner 20 and thus on the load cells 28 , In modern combustion engines, the combustion gas pressure is usually between 100 and 300 bar, so even one on the smallest surfaces of the liner 20 acting force is many times greater than the frictional forces to be measured between the liner 20 and the piston 22 and would therefore distort the friction measurements.

In der gezeigten Ausführungsform wirkt die abwärts gerichtete Brennraumgaskraft über die gesamte Oberseite der Laufbuchse 20 und über die Oberseite eines mit der Laufbuchse 20 und/oder der Laufbuchsenhalterung 24 an der Rückseite der Laufbuchse 20 fest verbundenen Fortsatzes 36 bis zu einer ersten Dichtung 38 (einschließlich der halben Breite des Spaltes zwischen dem Fortsatz 36 und der Haltevorrichtung 14), d. h. über eine wirksame Fläche, welche in 1 mit A bezeichnet ist. Der Spalt oberhalb der Fläche A zwischen einer Unterseite des Zylinderkopfes 16 und einer Oberseite der Laufbuchse 20 sowie einer Oberseite des der Laufbuchse 20 benachbarten Fortsatzes 36 wird in dieser Schrift als obere Kompensationskammer 40 bezeichnet. Die über die Fläche A gerichtete Kraftkomponente soll durch eine betragsmäßig gleiche, entgegengerichtete Gegenkraft auf die Laufbuchse kompensiert werden.In the embodiment shown, the downward combustion gas force acts over the entire top of the liner 20 and over the top of one with the liner 20 and / or the sleeve mount 24 at the back of the liner 20 firmly connected extension 36 up to a first seal 38 (Including half the width of the gap between the extension 36 and the holding device 14 ), ie over an effective area, which in 1 is denoted by A. The gap above the surface A between an underside of the cylinder head 16 and a top of the liner 20 as well as a top of the liner 20 adjacent extension 36 is used in this document as the upper compensation chamber 40 designated. The directed over the surface A force component should be compensated by a magnitude equal, opposing opposing force on the liner.

Zur Kraftkompensation ist die obere Kompensationskammer 40 über einen schlitzförmigen Gaskanal 42 mit einer unteren Kompensationskammer 44 verbunden, die zwischen einer Unterseite des Fortsatzes 36 und der Oberseite eines fest mit der Haltevorrichtung 14 verbundenen Kragens 46 ausgebildet ist. Durch den Gaskanal in die untere Kompensationskammer 44 eintretendes Brennraumgas führt über einen Querschnitt, welcher der Oberfläche des Kragens 46 zuzüglich der jeweils halben Breite des Spaltes zwischen dem Kragen 46 und der Laufbuchsenhalterung 24 bzw. dem Fortsatz 36 entspricht, zu einer aufwärts gerichteten Kraftkomponente auf die Unterseite des Fortsatzes 36 über eine wirksame Fläche A' und damit auf die mit dem Fortsatz 36 fest verbundene Laufbuchse 20. Diese Kraftkomponente ist der durch das Brennraumgas in der oberen Kompensationskammer 40 hervorgerufenen Kraft entgegengerichtet. Durch entsprechende Dimensionierung der Unterseite der oberen Kompensationskammer 40 und der Oberseite der unteren Kompensationskammer 44 kann erreicht werden, dass die in den Kompensationskammern auf die Laufbuchse wirkenden Brennraumgaskräfte einander genau kompensieren, so dass als resultierende Kraft auf die Laufbuchse 20 entlang der Axialrichtung Z allein die Reibungskraft zwischen Laufbuchse 20 und Kolben 22 verbleibt.For force compensation is the upper compensation chamber 40 via a slit-shaped gas channel 42 with a lower compensation chamber 44 connected between a bottom of the extension 36 and the top of one fixed to the fixture 14 connected collar 46 is trained. Through the gas channel into the lower compensation chamber 44 entering combustion chamber gas leads over a cross section, which is the surface of the collar 46 plus the respective half width of the gap between the collar 46 and the sleeve mount 24 or the extension 36 corresponds to an upward force component on the underside of the extension 36 over an effective area A 'and thus on the extension 36 firmly connected bushing 20 , This force component is that through the combustion chamber gas in the upper compensation chamber 40 counteracted induced force. By appropriate dimensioning of the underside of the upper compensation chamber 40 and the top of the lower compensation chamber 44 can be achieved, that act in the compensation chambers on the liner combustion chamber gas forces each other exactly, so that as a resultant force on the liner 20 along the axial direction Z alone the frictional force between bushing 20 and pistons 22 remains.

Mit der gezeigten Ausführungsform lässt sich innerhalb der Kompensationskammern 40 und 44 und des Gaskanals 42 eine weitgehend homogene Druckverteilung erreichen, so dass zur vollständigen Gaskraftkompensation die Fläche A' gleich der Fläche A gewählt werden kann. Eine vollständig homogene Druckverteilung ist jedoch keine notwendige Voraussetzung: Ein Druckgradient zwischen unterer Kompensationskammer 44 und oberer Kompensationskammer 40 kann beispielsweise kompensiert werden, indem die obere Flache A' der unteren Kompensationskammer 44 um soviel größer als die untere Fläche der oberen Kompensationskammer 40 gewählt wird, wie der Druck in der unteren Kompensationskammer 44 hinter dem Druck in der oberen Kompensationskammer 40 zurückbleibt.With the embodiment shown can be within the compensation chambers 40 and 44 and the gas channel 42 reach a largely homogeneous pressure distribution, so that the surface A 'can be selected equal to the area A for complete gas force compensation. However, a completely homogeneous pressure distribution is not a necessary requirement: a pressure gradient between the lower compensation chamber 44 and upper compensation chamber 40 can be compensated, for example, by the upper surface A 'of the lower compensation chamber 44 so much larger than the lower surface of the upper compensation chamber 40 is chosen, as the pressure in the lower compensation chamber 44 behind the pressure in the upper compensation chamber 40 remains.

In der gezeigten Ausführungsform verläuft der Gaskanal 42 von der Unterseite der oberen Kompensationskammer 40 zwischen den Seitenflächen der Laufbuchse 20 und des Fortsatzes 36 hindurch und entlang der Oberseite der Laufbuchsenhalterung 24. Der Fortsatz 36 und die Laufbuchsenhalterung 24 bzw. die Laufbuchse 20 sind über Distanzscheiben miteinander verschraubt, zwischen denen das Brennraumgas nahezu ungehindert hindurchströmen kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Gaskanal auch durch den Fortsatz 36 hindurch verlaufen.In the embodiment shown, the gas channel runs 42 from the bottom of the upper compensation chamber 40 between the side surfaces of the liner 20 and the extension 36 through and along the top of the liner holder 24 , The extension 36 and the sleeve mount 24 or the liner 20 are bolted together by spacers, between which the combustion chamber gas can flow through almost unhindered. Alternatively or additionally, the gas channel can also through the extension 36 pass through.

In der gezeigten Ausführungsform beträgt die Höhe der oberen Kompensationskammer 40 und der unteren Kompensationskammer 44 in Abhängigkeit von der Stellung der Laufbuchse ca. 1 mm bis 2 mm, der Durchmesser des Gaskanals 42 etwa 1 mm.In the embodiment shown, the height of the upper compensation chamber 40 and the lower compensation chamber 44 depending on the position of the liner about 1 mm to 2 mm, the diameter of the gas channel 42 about 1 mm.

Gegenüber konventionellen Messvorrichtungen besteht ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung darin, dass das Brennraumgas nicht durch die Laufbuchse 20 hindurch, beispielsweise durch Bohrungen in der Laufbuchse, sondern um die Laufbuchse 20 herum in die untere Kompensationskammer 44 strömt. Daher kann auf Modifikationen an der Laufbuchse 20 weitgehend verzichtet werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Kolbengruppenreibung an unterschiedlich gestalteten Laufbuchsen gemessen werden soll und ein schneller Wechsel zwischen verschiedenen Laufbuchsen nötig ist.Compared to conventional measuring devices, an important advantage of the device according to the invention is that the combustion chamber gas is not through the liner 20 through, for example, through holes in the bushing, but to the liner 20 around in the lower compensation chamber 44 flows. Therefore, may be on modifications to the liner 20 largely dispensed with. This is particularly advantageous when the piston group friction is to be measured on differently shaped liners and a quick change between different liners is necessary.

Da das Brennraumgas durch eine unmittelbar unterhalb des Zylinderkopfes ausgebildete Einlassöffnung in die obere Kompensationskammer 40 und von dort in die untere Kompensationskammer 44 strömt, kann auch auf Modifikationen am Kolben 22 und am Zylinderkopf 16 vollständig verzichtet werden, so dass Serienbauteile zum Einsatz kommen können. Dadurch wird nicht nur der Messaufwand gering gehalten, sondern gleichzeitig eine sehr realitätsnahe Messumgebung bereitgestellt und damit die Aussagekraft der Messergebnisse deutlich gesteigert. Da die Geometrie des Zylinderkopfes für die erfindungsgemäße Gaskraftkompensation nicht angepasst werden muss, können insbesondere auch Reibungsmessungen an modernen direkt einspritzenden Ottomotoren ausgeführt werden, bei denen die Kraftstoffeinspritzdüsen mitunter schräg und sehr nah am Brennraum liegen.Since the combustion chamber gas through an inlet opening formed directly below the cylinder head in the upper compensation chamber 40 and from there into the lower compensation chamber 44 can flow, also on modifications to the piston 22 and on the cylinder head 16 completely dispensed with, so that serial components can be used. As a result, not only is the measurement effort kept low, but at the same time a very realistic measurement environment is provided, thereby significantly increasing the informative value of the measurement results. Since the geometry of the cylinder head for the gas force compensation according to the invention not must be adapted, in particular, friction measurements on modern direct injection gasoline engines are carried out in which the fuel injectors are sometimes oblique and very close to the combustion chamber.

In der gezeigten Ausführungsform erstrecken sich sowohl die obere Kompensationskammer 40 als auch die untere Kompensationskammer 44 und der verbindende Gaskanal 42 über den gesamten Umfang der Zylinderkammer 12 und bilden ein zusammenhängendes Gaskompensationssystem. Zudem erstreckt sich die obere Kompensationskammer 40 über die Oberseite der Laufbuchse 20 hinaus auch über die Oberseite des Fortsatzes 36 und damit in Radialrichtung weit in die Haltevorrichtung hinein. Entsprechend groß ist auch die radiale Ausdehnung der unteren Kompensationskammer 44 ausgebildet. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, dass für die Gaskraftkompensation im Vergleich zum Stand der Technik deutlich vergrößerte Strömungsquerschnitte zur Verfügung stehen. Auf diese Weise wird die schnelle Ausbildung einer homogenen Druckverteilung zwischen oberer Kompensationskammer 40 und unterer Kompensationskammer 44 selbst bei sehr hohen Brennraumdrücken ermöglicht, so dass im gesamten Lastbereich des Motors bis hin zur Volllast eine vollständige Gaskraftkompensation erfolgen kann. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung der Kolbengruppenreibung lassen sich daher die mechanischen Reibungsverluste mindestens kurbelwinkelaufgelöst über den gesamten Lastbereich bestimmen.In the embodiment shown, both the upper compensation chamber extend 40 as well as the lower compensation chamber 44 and the connecting gas channel 42 over the entire circumference of the cylinder chamber 12 and form a contiguous gas compensation system. In addition, the upper compensation chamber extends 40 over the top of the liner 20 also over the top of the extension 36 and thus in the radial direction far into the holding device. The radial extent of the lower compensation chamber is correspondingly large 44 educated. By these measures it is achieved that for the gas force compensation in comparison to the prior art significantly enlarged flow cross sections are available. In this way, the rapid formation of a homogeneous pressure distribution between the upper compensation chamber 40 and lower compensation chamber 44 even with very high combustion chamber pressures, so that a complete gas force compensation can take place in the entire load range of the engine up to full load. With the device according to the invention for measuring the piston group friction, therefore, the mechanical friction losses can be determined at least by crank angle resolution over the entire load range.

Die Ausbildung einer homogenen Druckverteilung innerhalb des Kompensationssystems wird insbesondere auch dadurch gefördert, dass die erfindungsgemäße Messvorrichtung auf die im Stand der Technik üblichen röhrenförmigen Gaskanäle verzichtet und stattdessen einen die Zylinderkammer 12 vollständig umlaufenden schlitzförmigen Gaskanal 42 vorsieht. Dadurch kann insbesondere der Ausbildung störender Pfeifenschwingungen in dem Kanalsystem, welche zu Druckschwankungen in den Kompensationskammern und damit einer unvollständigen Gaskraftkompensation führen würden, vorgebeugt werden. Ein besonderer Vorteil ergibt sich dadurch wiederum für Messungen in der Nähe des Volllastbereichs, wo die Gefahr der Ausbildung von Pfeifenschwingungen bei konventionellen Messvorrichtungen am größten ist.The formation of a homogeneous pressure distribution within the compensation system is also promoted in particular by the fact that the measuring device according to the invention dispenses with the tubular gas ducts customary in the state of the art and instead uses the cylinder chamber 12 completely circumferential slot-shaped gas channel 42 provides. As a result, in particular the formation of disturbing pipe vibrations in the duct system, which would lead to pressure fluctuations in the compensation chambers and thus incomplete gas force compensation, can be prevented. A particular advantage in turn results for measurements near the full load range, where the risk of the formation of pipe vibrations in conventional measuring devices is greatest.

Die untere Kompensationskammer 44 ist an ihrer Unterseite durch ein zweites Dichtungselement 48 gegen den beweglichen Fortsatz 36 und die bewegliche Laufbuchsenhalterung 24 abgedichtet, um das Austreten von Brennraumgasen aus der unteren Kompensationskammer 44 in die Umgebung zu verhindern. Sowohl das erste Dichtungselement 38 zur Abdichtung der oberen Kompensationskammer 40 als auch das zweite Dichtungselement 48 zur Abdichtung der unteren Kompensationskammer 44 können als Schleifsitzdichtscheiben aus Metall ausgebildet werden. Ein Vorteil solcher Metalldichtungen liegt in ihrer großen Hitzebeständigkeit und damit Langlebigkeit. Während des Betriebs der Messvorrichtung treten an der Haltevorrichtung 14 und dem Fortsatz 36 Schwingungen auf, welche die Dichtringe von ihrem Schleifsitz abheben lassen und dadurch zu Undichtigkeiten führen können. Es ist daher zweckmäßig, die Dichtringe unter Verwendung von Federelementen, beispielsweise Tellerfederpaketen, auf ihren Schleifsitz zu pressen.The lower compensation chamber 44 is on its underside by a second sealing element 48 against the movable extension 36 and the movable liner holder 24 sealed to the escape of combustion chamber gases from the lower compensation chamber 44 to prevent the environment. Both the first sealing element 38 for sealing the upper compensation chamber 40 as well as the second sealing element 48 for sealing the lower compensation chamber 44 can be designed as a metal grille seat gaskets. An advantage of such metal seals lies in their high heat resistance and thus longevity. During operation of the measuring device occur at the holding device 14 and the extension 36 Vibrations, which can lift the sealing rings from their grinding seat and thereby can lead to leaks. It is therefore expedient to press the sealing rings using spring elements, such as cup spring packages, on their grinding seat.

Alternativ zu den Schleifsitzdichtscheiben können als erstes Dichtungselement 38 und zweites Dichtungselement 48 auch Dichtungen aus hitzebeständigem Kunststoff, beispielsweise Vitonscheiben, verwendet werden. Kunststoffdichtungen weisen gegenüber metallenen Dichtscheiben eine verbesserte Dichtwirkung auf, sind jedoch im Allgemeinen weniger hitzebeständig und daher in der Messvorrichtung einem größeren Verschleiß ausgesetzt.As an alternative to the Schleifsitzdichtscheiben may be the first sealing element 38 and second sealing element 48 also seals made of heat-resistant plastic, for example Vitonscheiben be used. Plastic gaskets have an improved sealing effect over metal gaskets, but are generally less heat resistant and therefore subject to greater wear in the meter.

Das zweite Dichtungselement 48 kann einteilig ausgebildet sein und sich über die gesamte Unterseite der unteren Kompensationskammer 44 erstrecken. Alternativ kann das zweite Dichtungselement 48 auch zweiteilig ausgebildet sein, wobei der erste Teil des Dichtungselementes 48 den Spalt zwischen der Laufbuchsenhalterung 24 und dem Kragen 46, der zweite Teil den Spalt zwischen dem Kragen 46 und dem Fortsatz 36 abdichtet.The second sealing element 48 may be formed in one piece and over the entire bottom of the lower compensation chamber 44 extend. Alternatively, the second sealing element 48 also be formed in two parts, wherein the first part of the sealing element 48 the gap between the bushing retainer 24 and the collar 46 , the second part is the gap between the collar 46 and the extension 36 seals.

Eine solche zweiteilige Ausgestaltung des zweiten Dichtungselementes 48 mit einem ersten Teilelement 48a und einem zweiten Teilelement 48b ist in der Detailansicht der 2 gezeigt.Such a two-part design of the second sealing element 48 with a first subelement 48a and a second subelement 48b is in the detail view of 2 shown.

Sowohl das erste Teilelement 48a als auch das zweite Teilelement 48b des zweiten Dichtungselementes 48 sind in der Ausführung der 2 als zweielementige Ringscheiben ausgebildet und umfassen jeweils einen ringscheibenförmigen Kunststoffkern 50a bzw. 50b, beispielsweise aus hitzebeständigem Viton oder einem verwandten Material, und jeweils einen Metallmantel 52a bzw. 52b, welcher den Kunststoffkern 50a, 50b an seiner Oberseite und den Seitenflächen überdeckt. Ein solches zweiteiliges Dichtungselement verbindet die Vorteile einer Kunststoffdichtung, insbesondere ihre hohe Dichtwirkung, mit den Vorteilen einer Metalldichtung, insbesondere der hohen Hitzebeständigkeit. Der Metallmantel 52a, 52b schirmt den Kunststoffkern 50a, 50b gegen die heißen Brennraumgase in der unteren Kompensationskammer 44 ab. Der Metallmantel 52a, 52b steht an zumindest einer Seite der Dichtringe mit dem Kragen 46 und der Laufbuchsenhalterung 24 bzw. dem Fortsatz 36 in thermischem Kontakt und leitet den Wärmestrom dorthin ab. Aufgrund der im Vergleich zu dem Metallmantel 52a, 52b geringeren Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffkerns 50a, 50b ist der Wärmeeintrag in den Kunststoffkern 50a, 50b gering, so dass trotz der hohen Brennraumgastemperaturen in der unteren Kompensationskammer 44 kaum Dichtungsverschleiß auftritt. Die Haltbarkeit der Dichtungselemente wird zusätzlich dadurch erhöht, dass aufgrund der tiefen Kompensationskammern die Dichtungselemente 38, 48 ausreichend weit vom Brennraum entfernt liegen und daher bereits eine gewisse Abkühlung der Brennraumgase eingetreten ist, bevor sie auf die Dichtungselemente treffen. Montagearbeiten zum Wechsel der Dichtungselemente können daher weitgehend vermieden werden, so dass sowohl die Effizienz als auch die Reproduzierbarkeit der Reibungsmessungen im Vergleich zum Stand der Technik gesteigert wird.Both the first subelement 48a as well as the second subelement 48b of the second sealing element 48 are in the execution of 2 formed as a two-membered annular discs and each comprise an annular disc-shaped plastic core 50a respectively. 50b For example, made of heat-resistant Viton or a related material, and in each case a metal shell 52a respectively. 52b which is the plastic core 50a . 50b covered at its top and side surfaces. Such a two-part sealing element combines the advantages of a plastic seal, in particular its high sealing effect, with the advantages of a metal seal, in particular the high heat resistance. The metal coat 52a . 52b shields the plastic core 50a . 50b against the hot combustion gases in the lower compensation chamber 44 from. The metal coat 52a . 52b is at least one side of the sealing rings with the collar 46 and the sleeve mount 24 or the extension 36 in thermal contact and dissipates the heat flow there. by virtue of the compared to the metal shell 52a . 52b lower thermal conductivity of the plastic core 50a . 50b is the heat input into the plastic core 50a . 50b low, so that despite the high combustion chamber gas temperatures in the lower compensation chamber 44 hardly any seal wear occurs. The durability of the sealing elements is additionally increased by the fact that due to the deep compensation chambers, the sealing elements 38 . 48 sufficiently far away from the combustion chamber and therefore already a certain cooling of the combustion chamber gases has occurred before they hit the sealing elements. Installation work to change the sealing elements can therefore be largely avoided, so that both the efficiency and the reproducibility of the friction measurements is increased compared to the prior art.

Die Ausgestaltung der Dichtungselemente als Verbundelement mit Kunststoffkern und Metallmantel ist nicht auf die gezeigte Ausführung beschränkt. Auch ein einteiliges Dichtungselement 48 an der Unterseite der unteren Kompensationskammer 44 und das Dichtungselement 38 zur Abdichtung der oberen Kompensationskammer 40 können entsprechend ausgebildet werden.The design of the sealing elements as a composite element with plastic core and metal shell is not limited to the embodiment shown. Also a one-piece sealing element 48 at the bottom of the lower compensation chamber 44 and the sealing element 38 for sealing the upper compensation chamber 40 can be trained accordingly.

3a zeigt im Querschnitt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung der Kolbengruppenreibung in einem Verbrennungsmotor, welche sich von der vorstehend mit Bezug auf 1 und 2 beschriebenen ersten Ausführungsform nur geringfügig in der Ausgestaltung der Geometrie der Haltevorrichtung 14 und des Fortsatzes 36 unterscheidet. Einander entsprechende Bauelemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. 3a shows in cross section a second embodiment of a device according to the invention for measuring the piston group friction in an internal combustion engine, which differs from the above with reference to 1 and 2 described first embodiment only slightly in the embodiment of the geometry of the holding device 14 and the extension 36 different. Corresponding components are provided with the same reference numerals.

Der Gaskanal 42 ist in der Darstellung der 3a teilweise durch das Verbindungselement 54, welches den Fortsatz 36 mit der Laufbuchsenhalterung 24 verbindet, verdeckt, entspricht aber in seiner Geometrie und Ausgestaltung dem mit Bezug auf 1 beschriebenen Kanal 42.The gas channel 42 is in the representation of 3a partly through the connecting element 54 which the extension 36 with the bushing holder 24 connects, obscured, but corresponds in its geometry and design with respect to 1 described channel 42 ,

3a zeigt die Radiallagerung 26 der Laufbuchsenhalterung 24 an der Haltervorrichtung 14 in weiteren Einzelheiten. Die Lagerung erfolgt mittels zweier Kreisringscheiben aus Metall, welche einander parallel in unterschiedlicher Höhe zwischen der Laufbuchsenhalterung 24 und der Haltevorrichtung 14 eingespannt sind und die Zylinderkammer 12 vollständig umlaufen. Die Kreisringscheiben 26 können dabei sowohl innen als auch außen über Übergangspassungen festgelegt werden. In einer bevorzugten Ausführung weisen die Radiallagerscheiben 26 einen Innendurchmesser i von 150 mm, einen Außendurchmesser a von 300 mm und eine Dicke von ca. 2 mm auf. 3a shows the radial bearing 26 the bushing holder 24 on the holder device 14 in more detail. The storage takes place by means of two annular disks made of metal, which are parallel to each other at different heights between the bushing holder 24 and the holding device 14 are clamped and the cylinder chamber 12 completely circulate. The circular disks 26 can be defined both internally and externally via transitional passages. In a preferred embodiment, the radial bearing discs 26 an inner diameter i of 150 mm, an outer diameter a of 300 mm and a thickness of about 2 mm.

Eine Aufsichtdarstellung einer solchen Radiallagerscheibe ist in 3b gezeigt.A plan view of such a radial bearing washer is in 3b shown.

Der Vorteil der gezeigten Radiallagerung besteht darin, dass die Kreisringscheiben in Radialrichtung sehr steif und unnachgiebig sind und daher eine feste Lagerung der Laufbuchse 20 gegen in Radialrichtung wirkende Kolbenseitenkraft erlauben, während sie in Axialrichtung Z verhältnismäßig weich und nachgiebig sind und daher der auf die Laufbuchse 20 in Axialrichtung Z wirkenden Reibungskraft nur einen geringen Widerstand entgegensetzen, so dass eine Verfälschung der Reibungsmessergebnisse weitgehend ausgeschlossen ist.The advantage of the radial bearing shown is that the annular disks are very stiff and unyielding in the radial direction and therefore a solid bearing of the liner 20 against radially acting piston side force, while they are relatively soft and yielding in the axial direction Z and therefore the on the liner 20 In the axial direction Z acting frictional force oppose only a small resistance, so that a distortion of the friction measurement results is largely excluded.

4a zeigt im Querschnitt eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung zur Ermittlung der Kolbengruppenreibung, welche sich von den vorstehend mit Bezug auf die 1 und 3a beschriebenen Ausführungsformen abgesehen von geringfügigen Modifikationen in der Ausgestaltung der Haltevorrichtung 14, der Laufbuchsenhalterung 24 und des Fortsatzes 36 vor allem in der Ausbildung des Gaskanals 42 sowie in der Radiallagerung der Laufbuchse 20 bzw. der Laufbuchsenhalterung 24 unterscheidet. Einander entsprechende Bauelemente sind wiederum mit gleichen Bezugszeichen versehen. 4a shows in cross section a third embodiment of a measuring device according to the invention for determining the piston group friction, which differs from the above with reference to the 1 and 3a described embodiments, apart from minor modifications in the configuration of the holding device 14 , the sleeve holder 24 and the extension 36 especially in the training of the gas channel 42 as well as in the radial bearing of the liner 20 or the sleeve holder 24 different. Corresponding components are again provided with the same reference numerals.

Im Unterschied zu der ersten und zweiten Ausführungsform ist der Gaskanal 42 bei der dritten Ausführungsform der 4a nicht an der Rückseite der Laufbuchse 20, sondern zwischen der rückseitig mit der Laufbuchse 20 verbundenen Laufbuchsenhalterung 24 und dem Fortsatz 36 ausgebildet. Die Laufbuchsenhalterung 24 reicht an ihrer Oberseite bis an die obere Kompensationskammer 40 heran und schließt bündig mit der Oberseite der Laufbuchse 20 ab. Der Gaskanal 42 verläuft von der oberen Kompensationskammer 40 schräg abwärts und nach außen geneigt in die untere Kompensationskammer 44. Dadurch werden betragsmäßig große Krümmungen im Gaskanal 42 vermieden und ein insgesamt homogenerer Gasfluss von der oberen Kompensationskammer 42 in die untere Kompensationskammer 44 erreicht.In contrast to the first and second embodiments, the gas channel 42 in the third embodiment of the 4a not on the back of the liner 20 but between the back of the liner 20 connected sleeve mount 24 and the extension 36 educated. The liner holder 24 extends at its top to the upper compensation chamber 40 close and flush with the top of the liner 20 from. The gas channel 42 runs from the upper compensation chamber 40 inclined downwards and outwards into the lower compensation chamber 44 , As a result, large curvatures in the gas channel 42 avoided and a more homogeneous gas flow from the upper compensation chamber 42 in the lower compensation chamber 44 reached.

Im weiteren Unterschied zur ersten und zweiten Ausführungsform umfasst die Radiallagerung der dritten Ausführungsform keine die Zylinderkammer 12 vollständig umlaufenden Kreisringscheiben, sondern eine Mehrzahl von als Kreisringsegmente ausgebildeten Radiallagerbrücken 56. Eine perspektivische Ansicht einer solchen Radiallagerbrücke 56 ist schematisch in 4b gezeigt. In der gezeigten Ausführungsform liegen sich zwei Radiallagerbrücken diametral zur Zentralachse Z der Zylinderkammer 12 gegenüber, von denen in der Teilschnittdarstellung der 4a nur eine gezeigt ist. Die Radiallagerbrücken 56 können beispielsweise einen Winkelbereich zwischen 35° und 90° überspannen.In further different from the first and second embodiments, the radial bearing of the third embodiment does not include the cylinder chamber 12 completely encircling circular disks, but a plurality of designed as a circular ring segments radial bearing bridges 56 , A perspective view of such a radial bearing bridge 56 is schematic in 4b shown. In the embodiment shown, two radial bearing bridges lie diametrically to the central axis Z of the cylinder chamber 12 of which in the partial sectional view of 4a only one is shown. The Radial bridges 56 For example, they can span an angle range between 35 ° and 90 °.

Ebenso wie die Kreisringscheiben der ersten und zweiten Ausführungsform verbinden auch die Radiallagerbrücken 56 eine hohe Steifigkeit in Radialrichtung mit einer im Vergleich verhältnismäßig großen Nachgiebigkeit in Axialrichtung. Zwischen ihrem inneren und äußeren Rand weist die Radiallagerbrücke 56 an ihrer Oberseite und an ihrer Unterseite über ihre gesamte radiale Ausdehnung jeweils eine Ausnehmung auf. Dadurch lassen sich die Rückstellkräfte in Axialrichtung und damit ein die Reibungsmessungen verfälschender Kraftnebenschluss zusätzlich reduzieren.Like the annular disks of the first and second embodiments, the radial bearing bridges also connect 56 a high stiffness in the radial direction with a comparatively large compliance in the axial direction compared. Between its inner and outer edge, the radial bearing bridge points 56 on its upper side and on its underside over its entire radial extent in each case a recess. As a result, the restoring forces in the axial direction and thus a friction frictional force shunt can additionally be reduced.

Über innere Bohrungen 58 an der Innenseite der Radiallagerbrücke 56 ist die Radiallagerbrücke 56 fest mit der Laufbuchsenhalterung 24, über äußere Bohrungen 60 an der Außenseite der Radiallagerbrücke 56 fest mit der Haltvorrichtung 14 verschraubbar. Wie in 4a gezeigt, liegt die Radiallagerbrücke 56 in der Messvorrichtung der dritten Ausführungsform über wenigstens ein Keilelement 62 auf einem fest mit der Haltevorrichtung 14 verbundenen Innenvorsprung 64 auf. Durch Verschieben des Keilelementes 62 in Radialrichtung lässt sich die Höhe der Radiallagerung und damit der Laufbuchse 20 einstellen. Dadurch können die Kraftmessdosen 28 reproduzierbar vorgespannt oder spannungsfrei eingestellt werden. Die Vergleichbarkeit und Reproduzierbarkeit der Messergebnisse werden dadurch erhöht.About inner holes 58 on the inside of the radial bearing bridge 56 is the radial bearing bridge 56 firmly with the liner holder 24 , over outer holes 60 on the outside of the radial bearing bridge 56 firmly with the holding device 14 screwed. As in 4a shown is the radial bearing bridge 56 in the measuring device of the third embodiment via at least one wedge element 62 on a tight with the fixture 14 connected internal projection 64 on. By moving the wedge element 62 in the radial direction can be the height of the radial bearing and thus the liner 20 to adjust. This allows the load cells 28 be adjusted reproducibly biased or stress-free. The comparability and reproducibility of the measurement results are thereby increased.

Der Winkel der Keilelemente 62 wird dabei so gewählt, dass die sehr hohen Kolbenseitenkräfte auch bei Volllast an den Schraubenverbindungen sicher aufgenommen werden können. Auch dieses System ist damit in radialer Richtung hinreichend steif.The angle of the wedge elements 62 is chosen so that the very high piston side forces can be safely absorbed even at full load on the screw connections. This system is thus sufficiently stiff in the radial direction.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Messvorrichtungmeasuring device
1212
Zylinderkammercylinder chamber
1414
Haltevorrichtungholder
1616
Zylinderkopfcylinder head
1818
Kurbelgehäusecrankcase
2020
Laufbuchseliner
2222
Kolbenpiston
2424
LaufbuchsenhalterungLiner holder
2626
Radiallagerungradial bearing
2828
KraftmessdosenLoad cells
3030
Kühlungskanalcooling channel
3232
Vorspannschraubepreloading screw
3434
Brennraumcombustion chamber
3636
Fortsatzextension
3838
erstes Dichtungselementfirst sealing element
4040
obere Kompensationskammerupper compensation chamber
4242
Gaskanalgas channel
4444
untere Kompensationskammerlower compensation chamber
4646
fester Kragensolid collar
4848
zweites Dichtungselementsecond sealing element
48a48a
erstes Teilelement des zweiten Dichtungselements 48 first sub-element of the second sealing element 48
48b48b
zweites Teilelement des zweiten Dichtungselements 48 second sub-element of the second sealing element 48
50a, 50b50a, 50b
KunststoffkernPlastic core
52a, 52b52a, 52b
Metallmantelmetal sheath
5454
Verbindungselementconnecting element
5656
RadiallagerbrückeRadial bearing bridge
5858
innere Bohrungen der Radiallagerbrücke 56 Inner holes of the radial bearing bridge 56
6060
äußere Bohrungen der Radiallagerbrücke 56 outer bores of the radial bearing bridge 56
6262
Keilelementkey member
6464
Innenvorsprung der Haltevorrichtung 14 Inner projection of the holding device 14

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 59088638 [0009] JP 59088638 [0009]
  • US 2002/0083913 A1 [0010] US 2002/0083913 A1 [0010]
  • US 2002/0083913 [0011] US 2002/0083913 [0011]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • „Measurement of Piston Frictional Force in Actual Operating Diesel Engine” von Shoichi Furuhama und Massaki Takiguchi, Society of Automotive Engineers Technical Paper Series No. 790855, Warrendale, Pennsylvania 1979 [0004] "Measurement of Piston Friction Force in Actual Operating Diesel Engine" by Shoichi Furuhama and Massaki Takiguchi, Society of Automotive Engineers Technical Paper Series no. 790855, Warrendale, Pennsylvania 1979 [0004]
  • Furuhama und Takiguchi (a. a. O.) [0006] Furuhama and Takiguchi (loc. Cit.) [0006]
  • „New Device for the Measurement of Piston Frictional Forces in Small Engines” von Shochi Furuhama und Shinichi Sasaki, Society of Automotive Engineers Technical Paper No. 831284, Warrendale, Pennsylvania, 1983 [0007] "New Device for the Measurement of Piston Free Forces in Small Engines" by Shochi Furuhama and Shinichi Sasaki, Society of Automotive Engineers Technical Paper no. 831284, Warrendale, Pennsylvania, 1983 [0007]

Claims (19)

Vorrichtung zur Messung einer Kolbengruppenreibung in einem Verbrennungsmotor mit: einer Haltevorrichtung (14), welche mit einem Zylinderkopf (16) verbindbar ist und an welcher eine Laufbuchse (20), welche eine Zylinderkammer (12) seitwärts umschließt, entlang einer Axialrichtung (Z) der Zylinderkammer (12) beweglich gelagert ist; einem Fortsatz (36), welcher der Laufbuchse (20) an einer Außenseite benachbart und mit der Laufbuchse (20) fest verbindbar oder verbunden ist; und einer unteren Kompensationskammer (44) zwischen einer Unterseite des Fortsatzes (36) und der Haltevorrichtung (14) oder einem mit der Haltevorrichtung (14) verbundenen Bauelement (46); wobei die Haltevorrichtung (14) in Verbindung mit dem Zylinderkopf (16) eine obere Kompensationskammer (40) zwischen einer Unterseite des Zylinderkopfes (16) und einer Oberseite der Laufbuchse (20) und gegebenenfalls einer Oberseite des Fortsatzes (36) ausbildet; und wobei die obere Kompensationskammer (40) über einen an und/oder jenseits einer der Zylinderkammer (12) abgewandten Rückseite der Laufbuchse (20) ausgebildeten Gaskanal (42) mit der unteren Kompensationskammer (44) in Fluidverbindung steht.Device for measuring a piston group friction in an internal combustion engine, comprising: a holding device ( 14 ), which with a cylinder head ( 16 ) is connectable and at which a bushing ( 20 ), which a cylinder chamber ( 12 ) sideways, along an axial direction (Z) of the cylinder chamber ( 12 ) is movably mounted; an extension ( 36 ), which of the liner ( 20 ) adjacent to an outer side and with the liner ( 20 ) is firmly connectable or connected; and a lower compensation chamber ( 44 ) between an underside of the extension ( 36 ) and the holding device ( 14 ) or one with the holding device ( 14 ) connected component ( 46 ); the holding device ( 14 ) in conjunction with the cylinder head ( 16 ) an upper compensation chamber ( 40 ) between a bottom of the cylinder head ( 16 ) and a top of the liner ( 20 ) and optionally an upper side of the extension ( 36 ) trains; and wherein the upper compensation chamber ( 40 ) over one and / or beyond one of the cylinder chambers ( 12 ) facing away from the back of the liner ( 20 ) formed gas channel ( 42 ) with the lower compensation chamber ( 44 ) is in fluid communication. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die obere Kompensationskammer (40) über einen zwischen der Laufbuchse (20) und dem Fortsatz (36) und/oder über einen in dem Fortsatz (36) ausgebildeten Gaskanal (42) mit der unteren Kompensationskammer (44) in Fluidverbindung steht.Device according to claim 1, in which the upper compensation chamber ( 40 ) over one between the liner ( 20 ) and the extension ( 36 ) and / or one in the extension ( 36 ) formed gas channel ( 42 ) with the lower compensation chamber ( 44 ) is in fluid communication. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die obere Kompensationskammer (40) und/oder die untere Kompensationskammer (44) die Zylinderkammer (12) vollständig umlaufen.Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the upper compensation chamber ( 40 ) and / or the lower compensation chamber ( 44 ) the cylinder chamber ( 12 ) completely circulate. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher der Gaskanal (42) schlitzförmig ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, in which the gas channel ( 42 ) is slot-shaped. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher der Gaskanal (42) die Zylinderkammer (12) wenigstens zu einem Viertel, vorzugsweise vollständig, umläuft.Device according to one of the preceding claims, in which the gas channel ( 42 ) the cylinder chamber ( 12 ) at least to a quarter, preferably completely, circulates. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer Mehrzahl von Gaskanälen (42) zwischen der oberen Kompensationskammer (40) und der unteren Kompensationskammer (44), wobei die Gaskanäle (42) zusammengenommen wenigstens ein Viertel der Zylinderkammer (12), vorzugsweise wenigstens die Hälfte der Zylinderkammer (12), umlaufen.Device according to one of claims 1 to 4 with a plurality of gas channels ( 42 ) between the upper compensation chamber ( 40 ) and the lower compensation chamber ( 44 ), whereby the gas channels ( 42 ) taken together at least a quarter of the cylinder chamber ( 12 ), preferably at least half of the cylinder chamber ( 12 ), circulate. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die obere Kompensationskammer (40) über eine Einlassöffnung mit der Zylinderkammer (12) verbunden ist, wobei die Einlassöffnung die gesamte Zylinderkammer (12) umläuft.Device according to one of the preceding claims, in which the upper compensation chamber ( 40 ) via an inlet opening with the cylinder chamber ( 12 ), wherein the inlet opening the entire cylinder chamber ( 12 ) rotates. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher eine untere Fläche (A) der oberen Kompensationskammer (40) und eine obere Fläche (A') der unteren Kompensationskammer (44) so ausgebildet und/oder bemessen sind, dass eine durch einen Fluiddruck in der Zylinderkammer (12) hervorgerufene, in Axialrichtung (Z) auf die untere Fläche (A) der oberen Kompensationskammer (40) wirkende Kraft durch eine entgegengerichtete, auf die obere Fläche (A') der unteren Kompensationskammer (44) wirkende Gegenkraft kompensiert wird.Device according to one of the preceding claims, wherein a lower surface (A) of the upper compensation chamber (A) 40 ) and an upper surface (A ') of the lower compensation chamber ( 44 ) are designed and / or dimensioned so that one by a fluid pressure in the cylinder chamber ( 12 ), in the axial direction (Z) on the lower surface (A) of the upper compensation chamber ( 40 ) acting force through an opposing, on the upper surface (A ') of the lower compensation chamber ( 44 ) acting counterforce is compensated. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher das Oberflächenverhältnis der oberen Fläche (A') der unteren Kompensationskammer (44) zu der unteren Fläche (A) der oberen Kompensationskammer (40) zwischen 0,9 und 1,2, vorzugsweise 1, beträgt.Device according to one of the preceding claims, wherein the surface ratio of the upper surface (A ') of the lower compensation chamber (A') 44 ) to the lower surface (A) of the upper compensation chamber ( 40 ) is between 0.9 and 1.2, preferably 1. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher eine radiale Ausdehnung der oberen Kompensationskammer (40) und/oder eine radiale Ausdehnung der unteren Kompensationskammer (44) wenigstens ein Viertel des Radius der Zylinderkammer (12), vorzugsweise wenigstens ein Drittel des Radius der Zylinderkammer (12), betragen.Device according to one of the preceding claims, in which a radial extension of the upper compensation chamber ( 40 ) and / or a radial extension of the lower compensation chamber ( 44 ) at least a quarter of the radius of the cylinder chamber ( 12 ), preferably at least one third of the radius of the cylinder chamber ( 12 ). Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die obere Kompensationskammer (40) durch eine erste Dichtung (38) gegen die Haltevorrichtung (14) abgedichtet ist und/oder bei welcher die untere Kompensationskammer (44) durch wenigstens eine zweite Dichtung (48) gegen die Haltevorrichtung (14) abgedichtet ist.Device according to one of the preceding claims, in which the upper compensation chamber ( 40 ) by a first seal ( 38 ) against the holding device ( 14 ) and / or in which the lower compensation chamber ( 44 ) by at least one second seal ( 48 ) against the holding device ( 14 ) is sealed. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher die erste Dichtung (38) und/oder die zweite Dichtung (48) einen Kunststoffkern (50a, 50b) umfassen, welcher an zumindest einer der Kompensationskammer (40, 44) zugewandten Seite von einem Metallmantel (52a, 52b) überdeckt ist.Device according to Claim 11, in which the first seal ( 38 ) and / or the second seal ( 48 ) a plastic core ( 50a . 50b ), which on at least one of the compensation chamber ( 40 . 44 ) facing side of a metal shell ( 52a . 52b ) is covered. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher der Metallmantel (52a, 52b) die Haltevorrichtung (14) berührt.Device according to Claim 12, in which the metal casing ( 52a . 52b ) the holding device ( 14 ) touched. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die Laufbuchse (20) über wenigstens eine Metallscheibe (26) an der Haltevorrichtung (14) gelagert ist.Device according to one of the preceding claims, in which the bushing ( 20 ) via at least one metal disc ( 26 ) on the holding device ( 14 ) is stored. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die Laufbuchse (20) und/oder der Fortsatz (36) über wenigstens eine Radiallagerbrücke (56), vorzugsweise über wenigstens zwei einander diametral zur Achse (Z) der Zylinderkammer (12) gegenüberliegende Radiallagerbrücken (56), an der Haltevorrichtung (14) gelagert sind.Device according to one of the preceding claims, in which the bushing ( 20 ) and / or the extension ( 36 ) via at least one radial bearing bridge ( 56 ), preferably over at least two diametrically to the axis (Z) of the cylinder chamber ( 12 ) opposite radial bearing bridges ( 56 ), on the holding device ( 14 ) are stored. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei welcher die Radiallagerbrücke (56) entlang der Axialrichtung (Z) höhenverstellbar mit der Haltevorrichtung (14) und/oder der Laufbuchse (20) verbunden oder verbindbar ist.Device according to Claim 15, in which the radial bearing bridge ( 56 ) along the axial direction (Z) adjustable in height with the holding device ( 14 ) and / or the liner ( 20 ) is connected or connectable. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei welcher die Radiallagerbrücke (56) auf einem Keilstück (62) aufliegt.Device according to Claim 16, in which the radial bearing bridge ( 56 ) on a wedge piece ( 62 ) rests. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Kraftmesseinrichtung (28) zur Messung einer zwischen der Laufbuchse (20) und der Haltevorrichtung (14) und/oder zwischen der Laufbuchse (20) und einem mit der Haltevorrichtung (14) verbindbaren oder verbundenen Kurbelgehäuses (18) entlang der Axialrichung (Z) wirkenden Kraft.Device according to one of the preceding claims with a force measuring device ( 28 ) for measuring one between the bushing ( 20 ) and the holding device ( 14 ) and / or between the liner ( 20 ) and one with the holding device ( 14 ) connectable or connected crankcase ( 18 ) along the axial direction (Z) acting force. Verfahren zur Messung einer Kolbengruppenreibung in einem Verbrennungsmotor mit einer Messvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche.Method for measuring a piston group friction in an internal combustion engine with a measuring device according to one of the preceding claims.
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