DE102015202000A1 - Reciprocating engine, motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Hubkolbenmotor (11) bereitgestellt, der einen Zylinderblock (12), zumindest eine in dem Zylinderblock (12) angeordnete Brennkammer (13), und eine die Brennkammer (13) umwandende Laufbuchse (14) aus einem ersten Material aufweist, Erfindungsgemäß umfasst der Hubkolbenmotor (11) ein Versteifungselement (17) aus einem zweiten Material, welches in der Laufbuchse (14) angeordnet ist, wobei das zweite Material einen höheren Elastizitätsmodul besitzt als das erste Material.A reciprocating motor (11) is provided which comprises a cylinder block (12), at least one combustion chamber (13) arranged in the cylinder block (12), and a bushing (14), which surrounds the combustion chamber (13), of a first material according to the invention the reciprocating motor (11) comprises a stiffening element (17) of a second material disposed in the bushing (14), the second material having a higher modulus of elasticity than the first material.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hubkolbenmotor für ein Kraftfahrzeug, der einen Zylinderblock, zumindest eine in dem Zylinderblock angeordnete Brennkammer, eine die Brennkammer umwandende Laufbuchse aus einem ersten Material aufweist.The present invention relates to a reciprocating engine for a motor vehicle, comprising a cylinder block, at least one arranged in the cylinder block combustion chamber, a combustion chamber surrounding bushing of a first material.
Im Stand der Technik sind Hubkolbenmotoren bekannt, bei denen eine Zylinderbohrung in einem Zylinderblock mit einer Laufbuchse ausgekleidet ist. So zeigt beispielsweise die
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Hubkolbenmotor und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen bereitzustellen.The present invention has for its object to provide an improved reciprocating engine and a motor vehicle with such.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Hubkolbenmotor nach Anspruch 1 sowie einem Kraftfahrzeug nach Anspruch 9. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.This object is achieved with a reciprocating engine according to claim 1 and a motor vehicle according to claim 9. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims and described in the description.
Der erfindungsgemäße Hubkolbenmotor weist einen Zylinderblock, zumindest eine in dem Zylinderblock angeordnete Brennkammer, und eine die Brennkammer umwandende Laufbuchse aus einem ersten Material auf. Erfindungsgemäß umfasst der Hubkolbenmotor ein Versteifungselement aus einem zweiten Material, welches in der Laufbuchse angeordnet ist. Das zweite Material besitzt dabei einen höheren Elastizitätsmodul als das erste Material. Der Hubkolbenmotor ist insbesondere in einer Open-Deck-Konstruktion ausgeführt.The reciprocating piston engine according to the invention has a cylinder block, at least one combustion chamber arranged in the cylinder block, and a bushing which surrounds the combustion chamber and comprises a first material. According to the invention, the reciprocating engine comprises a stiffening element made of a second material, which is arranged in the bushing. The second material has a higher modulus of elasticity than the first material. The reciprocating engine is designed in particular in an open-deck construction.
Mit der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung bereitgestellt, die der zumindest einen Laufbuchse eine höhere Steifigkeit verleiht. Die Laufbuchse ist damit besser vor einem Bohrlochverzug (bore distortion) geschützt, der am oberen Ende der Laufbuchse im Betrieb des Hubkolbenmotors durch Verbrennungsdrücke und hohe Temperaturen entstehen kann, insbesondere bei Open-Deck-Konstruktionen. Ein geringerer Bohrlochverzug ermöglicht die Verwendung von Kolbenringen mit einer geringeren Vorspannung, wodurch die Reibung zwischen dem Kolbenring und der Laufbuchse verringert ist. Damit ist eine höhere Effizienz des Hubkolbenmotors erreicht, was vorteilhaft zu einer Kraftstoffersparnis und einem verringerten CO2-Ausstoß führt.With the present invention, an arrangement is provided which gives the at least one bushing a higher rigidity. The bushing is thus better protected against a bore distortion that can arise at the upper end of the bushing during operation of the reciprocating engine by combustion pressures and high temperatures, especially in open-deck constructions. Less bore distortion allows the use of smaller pre-tensioned piston rings, thereby reducing friction between the piston ring and the bushing. Thus, a higher efficiency of the reciprocating engine is achieved, which advantageously leads to a fuel economy and a reduced CO2 emissions.
In einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Hubkolbenmotors ist die Laufbuchse aus Grauguss oder Aluminium und das Versteifungselement ist aus Stahl. Aluminium schließt Aluminiumlegierungen mit ein.In an advantageous embodiment of the reciprocating motor according to the invention, the bushing made of gray cast iron or aluminum and the stiffening element is made of steel. Aluminum includes aluminum alloys.
Stahl besitzt einen höheren Elastizitätskoeffizienten als Grauguss oder Aluminium und weist damit eine hohe stoffliche Steifigkeit auf. Die Laufbuchse kann dabei aus den üblichen Materialien bestehen, die hinsichtlich Montage- und Betriebseigenschaften bewährt sind.Steel has a higher coefficient of elasticity than cast iron or aluminum and thus has a high material rigidity. The liner can consist of the usual materials, which are proven in terms of assembly and operating properties.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Hubkolbenmotors weist das Versteifungselement eine Versteifungselementhöhe auf, die kleiner ist als eine Laufbuchsenhöhe der Laufbuchse.In a further advantageous embodiment of the reciprocating motor according to the invention, the stiffening element has a stiffening element height which is smaller than a bushing height of the bushing.
Damit kann das Versteifungselement abschnittsweise Angeordnet werden.Thus, the stiffening element can be arranged in sections.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Hubkolbenmotors ist das Versteifungselement an einem oberen Ende der Laufbuchse angeordnet.In a further advantageous embodiment of the reciprocating motor according to the invention, the stiffening element is arranged at an upper end of the bushing.
Damit kann das Versteifungselement an der Stelle wirken, an der die Gefahr eines Bohrlochverzugs am größten ist.Thus, the stiffening element can act at the point where the risk of borehole distortion is greatest.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Hubkolbenmotors weist das Versteifungselement eine Versteifungselementwanddicke auf, die größer ist als eine Laufbuchsenwanddicke der Laufbuchse.In a further advantageous embodiment of the reciprocating motor according to the invention, the stiffening element has a stiffening element wall thickness which is greater than a bushing wall thickness of the bushing.
Damit ist der Versteifungseffekt vergrößert. Je größer der Anteil des Versteifungselements an einer aus der Versteifungselementwanddicke und der Laufbuchsenwanddicke resultierende Gesamtwanddicke, desto größer ist eine Gesamtsteifigkeit, die beide Bauteile im Verbund aufweisen.Thus, the stiffening effect is increased. The greater the proportion of the stiffening element at a total wall thickness resulting from the stiffening element wall thickness and the liner wall thickness, the greater is the overall rigidity which both components have in combination.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Hubkolbenmotors weist das Versteifungselement eine geschlossene Grundform auf.In a further advantageous embodiment of the reciprocating motor according to the invention, the stiffening element has a closed basic shape.
Eine geschlossene Grundform verleiht dem Versteifungselement eine höhere konstruktive Steifigkeit als eine offene Grundform.A closed basic shape gives the stiffening element a higher structural rigidity than an open basic shape.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Hubkolbenmotors weist das Versteifungselement an seiner Versteifungselementaußenseite Ausformungen auf, die durch die Laufbuchse hindurch in einen Kühlkanal hineinragen.In a further advantageous embodiment of the reciprocating motor according to the invention, the stiffening element has on its Stiffening element outside on formations which protrude through the bushing into a cooling channel.
Mittels der Ausformungen ist die Oberfläche, an der der Kühlkanal wirken kann, vergrößert. Die Kühlwirkung ist damit verbessert. Zudem ist das Versteifungselement durch die Ausformungen fester mit der Laufbuchse verbunden, da die Ausformungen einen Formschluss mit der Laufbuchse bilden.By means of the formations, the surface on which the cooling channel can act is increased. The cooling effect is improved. In addition, the stiffening element is connected by the formations fixed to the liner, since the formations form a positive connection with the liner.
Der erfindungsgemäße Hubkolbenmotor ist in allen Ausgestaltungen bevorzugt in einem Kraftfahrzeug integriert. Der Hubkolbenmotor dient hierbei insbesondere dem Antrieb des Kraftfahrzeugs.The piston engine according to the invention is preferably integrated in all embodiments in a motor vehicle. The reciprocating engine is used in particular the drive of the motor vehicle.
Die Vorteile des Hubkolbenmotors kommen somit dem Kraftfahrzeug zugute.The advantages of the reciprocating engine thus benefit the motor vehicle.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below. Show it:
In der
Der erfindungsgemäße Hubkolbenmotor
Die zumindest eine Brennkammer
Der Zylinderblock
In der
Erfindungsgemäß umfasst der Hubkolbenmotor
Das Versteifungselement
Das Versteifungselement
An der Versteifungselementaußenseite
Das Versteifungselement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Kraftfahrzeug motor vehicle
- 1111
- Hubkolbenmotor reciprocating engine
- 1212
- Zylinderblock cylinder block
- 1313
- Brennkammer combustion chamber
- 1414
- Laufbuchse liner
- 1515
- Laufbuchsenhöhe Bush height
- 1616
- Laufbuchsenwanddicke Liner wall thickness
- 1717
- Versteifungselement stiffener
- 1818
- Oberes Ende Top end
- 1919
- Unteres Ende Lower end
- 2020
- Kühlkanal cooling channel
- 2121
- Laufbuchseninnenseite Liner inside
- 2222
- Laufbuchsenaußenseite Bush outside
- 2323
- Versteifungselementhöhe Stiffener height
- 2424
- Versteifungselementwanddicke Stiffener wall thickness
- 2626
- Oberseite top
- 2727
- Versteifungselementaußenseite Stiffener outside
- 2828
- Ausformung formation
- 2929
- Versteifungselementinnenseite Stiffener inside
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2014/006199 A2 [0002] WO 2014/006199 A2 [0002]
Claims (9)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015202000.2A DE102015202000A1 (en) | 2015-02-05 | 2015-02-05 | Reciprocating engine, motor vehicle |
DE201520100841 DE202015100841U1 (en) | 2015-02-05 | 2015-02-20 | Reciprocating engine, motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015202000.2A DE102015202000A1 (en) | 2015-02-05 | 2015-02-05 | Reciprocating engine, motor vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015202000A1 true DE102015202000A1 (en) | 2016-08-11 |
Family
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Family Applications (1)
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DE102015202000.2A Withdrawn DE102015202000A1 (en) | 2015-02-05 | 2015-02-05 | Reciprocating engine, motor vehicle |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014006199A2 (en) | 2012-07-06 | 2014-01-09 | Mahle International Gmbh | Cylinder liner |
-
2015
- 2015-02-05 DE DE102015202000.2A patent/DE102015202000A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014006199A2 (en) | 2012-07-06 | 2014-01-09 | Mahle International Gmbh | Cylinder liner |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: DOERFLER, THOMAS, DR.-ING., DE |
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