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Die Erfindung betrifft eine Einlage gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Verbrennungsmotor gemäß Oberbegriff des Anspruchs 9.
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Einlagen und Verbrennungsmotoren der hier angesprochenen Art sind bekannt. Ein solcher Verbrennungsmotor umfasst mindestens einen Zylinder, der eine Zylinderlaufbuchse umfasst, außerdem einen den Zylinder auf einer einem – in axialer Richtung der Zylinderlaufbuchse gesehen – in der Zylinderlaufbuchse verlagerbar angeordneten Kolben gegenüberliegenden Seite abschließenden Zylinderkopf, der eine einer ersten Stirnfläche der Zylinderlaufbuchse zugewandte zweite Stirnfläche aufweist. Die Zylinderlaufbuchse wird in dem Verbrennungsmotor gehalten, indem sie in dem Bereich eines Buchsenbundes von dem Zylinderkopf gegen einen sogenannten Balkonsitz eines Kurbelgehäuses gepresst wird. Ein Kraftschluss der Anpresskräfte verläuft dabei über einen radial außen angeordneten Bereich des Buchsenbundes, um ein Abscheren eines radial inneren Bereichs der Zylinderlaufbuchse zu vermeiden. Um die Anpresskräfte aufzunehmen, ist in dem radial äußeren Bereich der Zylinderlaufbuchse ein Krafteinleitungselement vorgesehen, welches typischerweise als verkupferter Eisenring ausgebildet ist. Über dieses verläuft vorzugsweise der gesamte Kraftfluss von dem Zylinderkopf in den Buchsenbund der Zylinderlaufbuchse. Um zu vermeiden, dass Anpresskräfte auch in dem radial inneren Bereich des Buchsenbundes wirken, ist hier vorzugsweise ein Abstand zwischen der ersten Stirnfläche und der zweiten Stirnfläche vorgesehen, so dass insgesamt ein Ringspalt gegeben ist, der – in radialer Richtung gesehen – zu einem Inneren der Zylinderlaufbuchse hin offen ist. Dieser auch als Schadraum bezeichnete Spalt wirkt sich negativ auf eine Verbrennung in dem Zylinder aus, weil sich dort unverbranntes Restgas sammeln beziehungsweise ein undefinierter Mischungszustand aus Luft, Brenngas und Produkten unvollständiger Verbrennung entstehen kann. Insbesondere ist es möglich, dass eine Druckwelle, die durch eine Verbrennung im Hauptbrennraum entsteht, Restgas in dem Schadraum entzündet, was eine klopfende Verbrennung zur Folge hat. Weiterhin ist es möglich, dass sich Schmierstoff, insbesondere Öl, in dem Schadraum sammelt, was zu Rußbildung und zur Ansammlung von Glühpunkten führt, die wiederum undefiniert in den Brennraum gelangen und dort zu unkontrollierten Zündungen beziehungsweise zu Klopfen führen können. Der Anteil an unverbrannten Kohlenwasserstoffen wird durch Quenching im Spalt erhöht, was zu erhöhter Kohlenwasserstoffemission im Abgas von Gasmotoren mit homogener Gemischverdichtung führt. Es ist daher wünschenswert, den Schadraum nach Möglichkeit zu minimieren.
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Aus der europäischen Patentanmeldung
EP 1 918 559 A2 geht hierzu eine Einlage hervor, die entweder als Teil einer Zylinderkopfdichtung oder separat von einer Zylinderkopfdichtung ausgebildet ist. Um sicherzustellen, dass ein Kraftfluss nur in einem radial äußeren Bereich der Zylinderlaufbuchse verläuft, ist der Bereich der den Schadraum ausfüllenden beziehungsweise abdichtenden Einlage im Vergleich zu einem Bereich, in dem Anpresskräfte eingeleitet werden, geschwächt ausgebildet und/oder aus einem weicheren Material gebildet. Insbesondere aufgrund von Fertigungstoleranzen in der Serie ist es allerdings auf diese Weise nicht möglich, den Schadraum tatsächlich in jedem Fall spaltfrei abzudichten und dabei zugleich zu gewährleisten, dass Anpresskräfte nur in den dafür vorgesehenen, radial äußeren Bereich eingeleitet werden. Auch das im Vergleich zu dem in dem Krafteinleitungsbereich vorgesehenen Material weichere beziehungsweise geschwächte Material weist noch eine Härte auf, die es nötig macht, zur Toleranzanpassung einen zumindest geringfügigen Spalt vorzusehen, wenn jeglicher Einfluss auf den Kräfteverlauf vermieden werden soll. Der Schadraum wird auf diese Weise zwar verringert, jedoch nicht wirksam geschlossen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einlage und einen Verbrennungsmotor zu schaffen, mit der beziehungsweise bei welchem der Schadraum effizient gedichtet werden kann, wobei zugleich in jedem Fall gewährleistet ist, dass der Kraftfluss zur Befestigung der Zylinderlaufbuchse ausschließlich in dem hierfür vorgesehenen, radial äußeren Bereich verläuft.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem eine Einlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen wird. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass sie mindestens ein kompressibles Material umfasst. Hierdurch kann die Einlage ohne nennenswerten Kraftaufwand auf ein tatsächlich vorliegendes axiales Spaltmaß, also einen axialen Abstand zwischen der ersten und der zweiten Stirnfläche, komprimiert werden, wobei der Schadraum effizient gedichtet und zugleich jeglicher Einfluss auf den Kraftfluss in dem radial äußeren Bereich des Buchsenbundes vermieden wird.
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Es wird eine Einlage bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das mindestens eine kompressible Material so gewählt ist, dass eine Kraft, die zur Verformung der Einlage auf ein kleinstes zu erwartendes axiales Spaltmaß des Schadraums in der Serie nötig ist, klein ist im Vergleich zu einer statischen Kraft, die in dem Befestigungsabschnitt der Zylinderlaufbuchse auf das Krafteinleitungselement wirkt. Es ist nicht zwingend erforderlich, dass ein separates Krafteinleitungselement vorgesehen ist. Auch der Bund der Zylinderlaufbuchse selbst kann als Krafteinleitungselement vorgesehen sein, oder eine Zylinderkopfdichtung kann als Krafteinleitungselement wirken. Die Einlage ist vorzugsweise auf etwa die Hälfte ihrer axialen Höhe komprimierbar, wofür hierzu nur eine Kraft benötigt wird, die im Vergleich zu der in dem Befestigungsabschnitt wirkenden Kraft vernachlässigbar ist. Demnach wird der Kraftfluss zur Befestigung der Zylinderlaufbuchse durch die Einlage nicht oder zumindest nicht wesentlich verändert. Diese kann sich flexibel auf ein bezüglich der Fertigungstoleranzen tatsächlich vorliegendes axiales Spaltmaß anpassen, ohne den Kraftfluss wesentlich zu verändern, wobei zugleich der Schadraum effizient gedichtet beziehungsweise geschlossen oder ausgefüllt wird.
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Es wird eine Einlage bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Kraft, die zur Verformung derselben auf ein kleinstes zu erwartendes axiales Spaltmaß des Schadraums nötig ist, von mindestens 4 bis höchsten 8 kN beträgt. Vorzugsweise beträgt die Kraft von mindestens 5 bis höchsten 7 kN, vorzugsweise 6 kN, besonders bevorzugt 6,4 kN. Alternativ, insbesondere wenn die Einlage ein anderes Material umfasst, beträgt die Kraft vorzugsweise von mindestens 0,5 bis höchstens 2 kN, vorzugsweise von mindestens 1 bis höchstens 1,5 kN, besonders bevorzugt 1,4 kN. Bei den hier angesprochenen Werten für die auf die Einlage wirkenden Kompressionskräfte ist jedenfalls sichergestellt, dass diese wesentlich kleiner und vernachlässigbar sind im Vergleich zu den statischen Kräften, die in dem Befestigungsabschnitt der Zylinderlaufbuchse wirken. Demnach wird ein dort vorliegender Kraftfluss nicht oder zumindest nicht wesentlich, höchstens also in vernachlässigbarer Weise, durch Anordnen der Einlage in dem Schadraum verändert.
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Es wird eine Einlage bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das mindestens eine kompressible Material ein Material umfasst, das ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus einem Keramikfaserfilz, einem Keramikfasergewebe, einer Keramikfasermatte, einem Keramikfaservlies, einem Metall, insbesondere einer Metalllegierung und einer Graphitfolie. Es ist möglich, die genannten Materialien miteinander oder mit weiteren geeigneten Materialen zu kombinieren. Bevorzugt besteht allerdings die Einlage aus einem der genannten Materialien. Besonders bevorzugt wird für die Einlage ein Material ausgewählt, dass aufgrund seiner Struktur kompressibel ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn ein Fasermaterial ausgewählt wird, das vorzugsweise als Gewebe, Gelege, Gestrick, Gewirk, Filz, Vlies, oder Matte ausgebildet ist. Aufgrund der zwischen den Fasern vorhandenen Zwischenräume ist das Material kompressibel. Eine Einlage, die ein Metall und/oder eine Metalllegierung umfasst, ist bevorzugt aufgrund ihrer Form kompressibel ausgebildet. Insbesondere eine Querschnittsform der Einlage wird dann vorzugsweise so gewählt, dass sich eine Kompressibilität der Einlage – in axialer Richtung gesehen – ergibt. Umfasst die Einlage eine Graphitfolie, ist diese bevorzugt aufgrund ihrer Materialstruktur kompressibel ausgebildet. Es ist möglich, eine Kompressibilität aufgrund einer Geometrie der Einlage mit einer durch die Materialstruktur bedingten Kompressibilität zu kombinieren, insbesondere dann, wenn die Einlage mehr als ein Material umfasst.
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Es wird eine Einlage bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass sie aus dem mindestens einen kompressiblen Material besteht. Bevorzugt ist dann vorgesehen, dass die Einlage quasi homogen aus einem einzigen kompressiblen Material gebildet ist, wobei vorzugsweise eines der zuvor genannten Materialien für die Einlage ausgewählt wird.
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Es ist auch möglich, dass die Einlage ein Trägermaterial umfasst, wobei das mindestens eine kompressible Material an mindestens einer axialen Endfläche des Trägermaterials einseitig oder beidseitig vorgesehen ist. Als Trägermaterial ist vorzugsweise ein metallisches Blech vorgesehen. Es ist auch möglich, dass das mindestens eine kompressible Material zwischen zwei – in axialer Richtung gesehen – gegenüberliegend angeordneten Trägerelementen, quasi in Sandwichbauweise, angeordnet ist. Dabei sind die Trägerelemente bevorzugt kreisringförmig ausgebildet und vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordnet.
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Bei einem Ausführungsbeispiel, bei welchem die Einlage ein Trägermaterial und das mindestens eine kompressible Material umfasst, ist es möglich, dass das Trägermaterial aufgrund seiner geometrischen Form kompressibel ausgestaltet ist, während das mindestens eine kompressible Material aufgrund seiner Materialstruktur kompressibel ist. Es ergibt sich so quasi eine zweifache Kompressibilität mit quasi – in Kraftrichtung gesehen – in Reihe angeordneten Federelementen.
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Es ist auch möglich, dass das Trägermaterial inkompressibel ausgebildet ist, wobei die Kompressibilität der Einlage ausschließlich auf dem mindestens einen kompressiblen Material beruht. Schließlich ist es auch möglich, dass sowohl das Trägermaterial als auch das mindestens eine kompressible Material aufgrund einer entsprechenden geometrischen Form kompressibel ausgestaltet sind. Ein Ausführungsbeispiel, bei welchem das Trägermaterial inkompressibel ausgebildet ist, hat den Vorteil, dass die Einlage insgesamt vergleichsweise steif und daher besser handhabbar ist, als wenn sowohl das Trägermaterial als auch das mindestens eine kompressible Material kompressibel ausgebildet sind.
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Der Begriff „kompressibel” spricht in Zusammenhang mit einem ausschließlich aufgrund seiner geometrischen Form kompressiblen Ausführungsbeispiel der Einlage nicht an, dass das Material der Einlage als solches kompressibel im Sinne einer Stoffeigenschaft ist. Vielmehr ist hier lediglich angesprochen, dass die Einlage als solche durch die geometrische Form ihres Materials – in axialer Richtung gesehen – stauchbar, beziehungsweise verformbar ist.
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Es wird eine Einlage bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das mindestens eine kompressible Material eine Wabenstruktur aufweist. Dies ist vorzugsweise dann der Fall, wenn die Einlage eine Graphitfolie umfasst. Die Wabenstruktur bewirkt eine Kompressibilität des Materials, wobei die Waben bevorzugt so angeordnet sind, dass Kräfte, die eine Kompression der Einlage bewirken, im Wesentlichen senkrecht zu Wandungen der einzelnen Waben, jedenfalls aber nicht parallel zu den Wandungen eingeleitet werden. So ist es möglich, dass die Wabenwandungen aufgrund der Kompressionkräfte verschwenkt werden beziehungsweise ausweichen, wodurch das Material insgesamt komprimiert beziehungsweise gestaucht wird. Es ist offensichtlich, dass das Material der Einlage sehr viel steifer beziehungsweise weniger kompressibel wäre, wenn die Waben so orientiert wären, dass die Kräfte parallel zu den Wandungen der Waben eingeleitet würden. Es ist nicht zwingend vorgesehen, dass die einzelnen Waben eine hexagonale Form aufweisen, bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dies jedoch möglich. Weisen die Waben eine hexagonale Struktur auf, sind sie – gemäß dem zuvor Ausgeführten – vorzugsweise so angeordnet, dass eine sechszählige Symmetrieachse der Waben senkrecht zu der Krafteinleitungsrichtung orientiert ist. In diesem Fall ergibt sich – wie bereits beschrieben – eine besonders gute Kompressibilität. Waben, die eine andere Form oder Symmetrie aufweisen, sind bevorzugt entsprechend orientiert.
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Es wird auch eine Einlage bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass sie eine Halbsicke umfasst. Dies ist insbesondere dann bevorzugt, wenn die Einlage eine Metalllegierung umfasst beziehungsweise aus einer Metalllegierung besteht. Sie ist dann vorzugsweise als Sickenring, insbesondere als kreisringförmige Einlage mit Halbsicke ausgebildet, wobei die Kompressibilität beziehungsweise Stauch- oder Verformbarkeit der Einlage durch die Halbsickenform gewährleistet wird.
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Es wird auch eine Einlage bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass sie im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet ist. Sie weist also einen äußeren und einen inneren Durchmesser auf, wobei diese geometrisch auf den Schadraum abgestimmt sind. Insbesondere ist vorzugsweise vorgesehen, dass der innere Durchmesser der Einlage so auf einen inneren Durchmesser der Zylinderlaufbuchse abgestimmt ist, dass die Einlage nicht in den Brennraum des Zylinders – in radialer Richtung gesehen – hineinragt.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 9 geschaffen wird. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest bereichsweise in einem Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten Stirnfläche eine Einlage nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele angeordnet ist. Es ergeben sich hierdurch die Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit der Einlage beschrieben wurden.
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Schließlich wird ein Verbrennungsmotor bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, dass die Einlage als separates Bauteil ausgebildet ist. Sie ist dann insbesondere als kreisringförmiges Element, unabhängig von einem Koks-Abstreifring, der Zylinderlaufbuchse, dem Zylinderkopf, einer Zylinderkopfdichtung und/oder des Krafteinleitungselements vorgesehen. Alternativ wird bevorzugt, dass die Einlage als Teil eines Koks-Abstreifrings, der Zylinderlaufbuchse, des Zylinderkopfs, einer Zylinderkopfdichtung und/oder des Krafteinleitungselements ausgebildet ist. Insbesondere ist die Einlage, ganz besonders das mindestens eine, kompressible Material der Einlage an das weitere Bauteil angeformt, angeklebt, angeschweißt, angesintert, angegossen, angeschmiedet, oder in anderer geeigneter Weise an diesem befestigt. Es ist also bevorzugt eine Baugruppe aus dem weiteren Element und der Einlage vorgesehen.
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Eine besonders günstige Konfiguration ergibt sich, wenn die Einlage als Bestandteil der Laufbuchse selbst vorgesehen ist. Dies ist insbesondere möglich, indem in einem Verbindungsbereich zwischen der Zylinderlaufbuchse und der Einlage eine hochtemperaturstabile Klebeverbindung vorgesehen wird.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 Eine Detailansicht von einem Zylinder eines Verbrennungsmotors im Längsschnitt, und
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2 eine Detailansicht einer Einlage im Längsschnitt.
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1 zeigt eine Detailansicht eines Zylinders 1 eines Verbrennungsmotors im Längsschnitt. Der Zylinder 1 umfasst eine Zylinderlaufbuchse 3, die sich mit einem Buchsenbund 5 im Bereich einer Auflagefläche 7 an einem sogenannten Balkonsitz eines hier nicht dargestellten Zylinderkurbelgehäuses – in axialer Richtung gesehen – abstützt.
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Mit einer axialen Richtung ist hier generell eine Richtung parallel zu einer Symmetrieachse des Zylinders 1 beziehungsweise der Zylinderlaufbuchse 3 angesprochen, also zugleich eine Richtung, in welcher sich ein in der Zylinderbuchse 3 verlagerbar angeordneter Kolben während eines Betriebs des Verbrennungsmotors verlagert. Mit einer Umfangsrichtung ist eine Richtung angesprochen, welche entlang einer Umfangslinie um die axiale Richtung orientiert ist. Mit einer radialen Richtung ist eine Richtung angesprochen, die senkrecht auf der axialen Richtung steht.
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Auf einer Seite, die einem in der Zylinderlaufbuchse 3 verlagerbar angeordneten Kolben – in axialer Richtung gesehen – gegenüberliegt, ist der Zylinder 1 durch einen Zylinderkopf 9 verschlossen. Von dem Zylinderkopf 9, einer Innenwandung 11 der Zylinderlaufbuchse 3 und dem Kolben wird ein Brennraum 13 begrenzt, in welchem eine letztlich den Verbrennungsmotor antreibende Verbrennung stattfindet.
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Die Zylinderlaufbuchse 3 wird in dem Verbrennungsmotor befestigt, indem sie axial mit der Anlagefläche 7 gegen den Balkonsitz des Kurbelgehäuses gepresst wird. Hierzu werden statische Haltekräfte von dem Zylinderkopf 9 in einem Befestigungsabschnitt 15 in ein Krafteinleitungselement 17 eingeleitet. Diese statischen Haltekräfte sind in 1 durch drei mit P gekennzeichnete Pfeile dargestellt.
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Um zu gewährleisten, dass ein – in radialer Richtung gesehen – innerer Bereich der Zylinderlaufbuchse 3, der sich nicht auf dem Balkonsitz abstützt, nicht durch die Haltekräfte abgeschert wird, wird der Befestigungsabschnitt 15 gezielt in einem – in radialer Richtung gesehen – äußeren Bereich des Buchsenbundes 5 angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist dafür der Zylinderkopf 9 einen vorzugsweise kreisringförmig ausgebildeten Vorsprung 19 auf, der auf dem Krafteinleitungselement 17 anliegt. Umgekehrt weist der Buchsenbund 5 einen – vorzugsweise ebenfalls kreisringförmig ausgebildeten – Vorsprung 21 auf, der besonders bevorzugt dem Vorsprung 19 des Zylinderkopfes 9 – in axialer Richtung gesehen – gegenüberliegend angeordnet ist, so dass die statischen Haltekräfte definiert von dem Vorsprung 19 über das Krafteinleitungselement 17 in den Vorsprung 21 eingeleitet werden.
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Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, dass das Krafteinleitungselement 17 als separates Element vorgesehen ist. Es ist genauso möglich, dass das Krafteinleitungselement 17 als Bereich des Buchsenbundes 5 ausgebildet ist, wobei dann bevorzugt der Vorsprung 19 und der Vorsprung 21 unmittelbar aneinander anliegen.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist allerdings ein separates Krafteinleitungselement 17 vorgesehen, dass hier als verkupferter Eisenring 23 ausgebildet ist. Dieser wirkt zugleich als Zylinderkopfdichtung. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass eine separate Zylinderkopfdichtung alternativ oder zusätzlich zu dem Krafteinleitungselement 17 vorgesehen ist, beziehungsweise dass die Zylinderkopfdichtung als Krafteinleitungselement 17 wirkt.
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Radial innerhalb der Vorsprünge 19, 21 ist zwischen einer ersten Stirnfläche 25 der Zylinderlaufbuchse und einer zweiten Stirnfläche 27 des Zylinderkopfs 9 ein Zwischenraum ausgebildet, der auch als Schadraum 29 bezeichnet wird. Hierdurch ist gewährleistet, dass die statischen Haltekräfte ausschließlich in dem Befestigungsabschnitt 15 wirken. Aufgrund von Fertigungstoleranzen variiert eine – in axialer Richtung gemessene – Höhe des Schadraums 29 in der Serienfertigung zwischen 0,2 mm und 0,4 mm. Insgesamt wirkt sich der Schadraum 29 negativ auf eine Verbrennung in dem Zylinder 1 aus, indem sich dort ein Gemisch undefinierter Zusammensetzung bildet, beziehungsweise indem sich dort unverbrannte Kohlenwasserstoffe und deren Zwischenprodukte anlagern können. Hierdurch entstehen potentielle Klopfnester in dem Schadraum 29.
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Es wird daher vorzugsweise eine hier nicht dargestellte Einlage in dem Schadraum 29 angeordnet, um diesen zu dichten beziehungsweise zu eliminieren, wobei die Einlage besonders bevorzugt in einem hier durch den Doppelpfeil P' angedeuteten Bereich vorgesehen wird.
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Dabei ist die Einlage vorzugsweise kreisringförmig ausgebildet und entspricht in ihrer Geometrie dem Schadraum 29 beziehungsweise dem durch den Doppelpfeil P' angedeuteten Bereich. Insbesondere ist bevorzugt vorgesehen, dass die Einlage nicht – in radialer Richtung gesehen – in den Brennraum 13 hineinragt.
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Die Einlage umfasst ein kompressibles Material und ist so ausgebildet, dass sie unabhängig von bei einem konkreten Ausführungsbeispiel des Verbrennungsmotors beziehungsweise des Zylinders 1 vorliegenden Fertigungstoleranzen den Schadraum 29 sicher dichtet. Dementsprechend weist sie vorzugsweise eine – in axialer Richtung gemessene – Höhe auf, die mindestens einem größten zu erwartenden axialen Abstand zwischen der ersten Stirnfläche 25 und der zweiten Stirnfläche 27 entspricht. Diese Höhe beträgt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel demnach bevorzugt 0,4 mm.
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Zugleich wird das Material vorzugsweise so gewählt, dass es – wiederum in axialer Richtung gesehen – bis auf einen kleinsten zu erwartenden Abstand zwischen der ersten Stirnfläche 25 und der zweiten Stirnfläche 27, also auf ein kleinstes zu erwartendes Spaltmaß des Schadraums 29 komprimierbar ist, ohne dass dabei Kräfte auftreten, die im Vergleich zu den in dem Befestigungsabschnitt 15 wirkenden statischen Haltekräften nicht vernachlässigbar wären. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt dieses untere Maß etwa 0,2 mm. Demnach ist hier vorzugsweise das kompressible Material so gewählt, dass es etwa um die Hälfte seiner in unbelastetem Zustand vorliegenden Höhe komprimierbar ist, wobei die hierzu erforderliche Kraft klein beziehungsweise vernachlässigbar ist im Vergleich zu den im Befestigungsabschnitt 15 wirkenden statischen Kräften.
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Insgesamt wird so sichergestellt, dass der Schadraum 29 unabhängig von den tatsächlich vorliegenden Fertigungstoleranzen dicht verschlossen wird, wobei zugleich der ausschließliche Kraftfluss über den Befestigungsabschnitt 15 nicht gestört wird, weil die im Bereich der Einlage wirkenden Kompressionskräfte jedenfalls klein, insbesondere vernachlässigbar im Vergleich zu den statischen Haltekräften im Befestigungsbereich 15 sind. Es verbleibt demnach im Bereich des Schadraums 29 kein Spalt, um den entsprechenden Kraftfluss zu gewährleisten. Umgekehrt besteht trotz effizienter Dichtung des Schadraums 29 keinesfalls die Gefahr, dass ein nicht auf dem Balkonsitz abgestützter Bereich der Zylinderlaufbuchse 3 abgeschert wird.
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2 zeigt eine Detaildarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Einlage 31 im Längsschnitt. Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Einlage 31 ist aus einer Metalllegierung gebildet und weist einen – im Längsschnitt gesehen – gekröpften Bereich beziehungsweise eine Halbsicke 33 auf, durch die die Einlage 31 ihre Kompressibilität erhält. Sie ist hier in unbelastetem Zustand dargestellt, wobei eine – in axialer Richtung gemessene – Höhe h etwa einem maximal zu erwartenden axialen Spaltmaß des Schadraums 29 entspricht, vorzugsweise geringfügig größer ausgebildet ist, so dass die Einlage 31 den Schadraum 29 auch bei maximal zu erwartendem Spaltmaß effizient dichtet. Vorzugsweise beträgt die Höhe h ungefähr 0,4 mm. Die Einlage 31 ist auf eine Höhe h von etwa 0,2 mm komprimierbar, ohne dass dabei Kräfte auftreten, die im Vergleich zu den im Befestigungsabschnitt 15 wirkenden statischen Haltekräften nicht vernachlässigbar wären.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Einlage 31 betragen die für deren Komprimierung nötigen Kräfte vorzugsweise von mindestens 4 bis höchstens 8 kN, vorzugsweise von mindestens 5 bis höchstens 7 kN, vorzugsweise 6 kN, besonders bevorzugt 6,4 kN. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, bei dem die Einlage 31 als Graphitfolie mit Wabenstruktur ausgebildet ist, betragen die entsprechenden Kräfte vorzugsweise von mindestens 0,5 bis höchsten 2 kN, vorzugsweise von mindestens 1 bis höchstens 1,5 kN, besonders bevorzugt 1,4 kN.
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Die Einlage 31 ist vorzugsweise kreisringförmig ausgebildet, wobei sie hier einen Außendurchmesser da sowie einen Innendurchmesser di aufweist. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Einlage 31, das zur Verwendung in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Zylinders 1 ausgebildet ist, beträgt der Außendurchmesser da vorzugsweise 188,5 mm, wobei der Innendurchmesser di vorzugsweise 172 mm beträgt.
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Es ist möglich, dass die Einlage 31 als O-Ring oder als C-Ring ausgebildet ist. Auch andere Formen für die Einlage 31 sind möglich. Je nach Form und/oder Ausbildung der Einlage 31 ist es möglich, dass die erste Stirnfläche 25 entsprechend für die Anlage der Einlage 31 bearbeitet ist.
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Es zeigt sich noch Folgendes: Durch die in dem Schadraum 29 angeordnete Einlage 31 kann sich ein in dem Brennraum 13 herrschender Verbrennungsdruck nicht wirksam in dem Schadraum 29 ausbreiten. Hierdurch wird effizient verhindert, dass eine dynamische Zusatzkraft periodisch im Verbrennungstakt des Zylinders 1 auf den Befestigungsabschnitt 15 und insbesondere auch auf den Balkonsitz wirkt. Jedenfalls wird die bei der Verbrennung periodisch entstehende zusätzliche dynamische Kraft durch die Einlage 31 deutlich minimiert. Hierdurch steigt eine Dauerfestigkeit der Zylinderlaufbuchse 3 und insbesondere auch des Zylinders 1.
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Insgesamt zeigt sich, dass mithilfe der Einlage 31 effizient ein Schadraum 29 minimiert, vorzugsweise sogar eliminiert werden kann, wobei zugleich ein Kraftfluss in dem Befestigungsabschnitt 15 nicht verändert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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