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Die Erfindung betrifft ein Zylindergehäuse für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Derartige Zylindergehäuse für Hubkolben-Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Das Zylindergehäuse weist einen durch eine erste Zylinderlaufbahn begrenzten ersten Zylinder sowie wenigstens einen durch eine zweite Zylinderlaufbahn begrenzten zweiten Zylinder auf. Die Zylinder sind jeweilige Brennräume, in welchen in einem gefeuerten Betrieb der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine Verbrennungsvorgänge ablaufen. Üblicherweise sind in den Zylindern jeweilige Kolben translatorisch bewegbar aufgenommen, wobei die Kolben von den Verbrennungsvorgängen angetrieben werden.
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Außerdem offenbart die
DE 10 2008 026 146 A1 einen Zylinder einer Brennkraftmaschine, wobei der Zylinder eine Zylinderlauffläche aufweist, die für einen Kolben eine obere Kolbenumkehrzone und eine untere Kolbenumkehrzone aufweist. Insbesondere ist der Kolben in seiner radialen Richtung an der Zylinderlaufbahn, welche auch als Zylinderlauffläche oder Liner bezeichnet wird, abstützbar, wobei der Kolben beispielsweise auf seinem Weg von seinem unteren Totpunkt zu seinem oberen Totpunkt und umgekehrt zumindest vorübergehend entlang der Zylinderlaufbahn laufen beziehungsweise gleiten kann.
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Der
DE 10 2009 024 227 A1 ist ein Zylinderkurbelgehäuse als bekannt zu entnehmen, mit einer Zylinderbohrung, die durch eine Zylinderlaufbahn begrenzt ist. Dabei ist es vorgesehen, dass die Zylinderbohrung nicht zylindrisch verläuft.
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Des Weiteren ist aus der
DE 10 2011 117 660 A1 eine Brennkraftmaschine bekannt, mit wenigstens einem Zylinder, in dessen Zylinderraum ein zwischen einem oberen Umkehrpunkt und einem unteren Umkehrpunkt axial verlagerbarer, wenigstens einen Kolbenring aufweisender Kolben angeordnet ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Zylindergehäuse der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders effizienter Betrieb und ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine realisiert werden können.
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Diese Aufgabe wird durch ein Zylindergehäuse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Zylindergehäuse der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders effizienter Betrieb und ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine realisiert werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich die Zylinder hinsichtlich ihrer jeweiligen, durch die jeweilige Zylinderlaufbahn gebildeten Innenkontur voneinander unterscheiden. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass sich die jeweilige Innenkontur zumindest in einem jeweiligen Teilbereich beziehungsweise Längenbereich in axialer Richtung des jeweiligen Zylinders nach unten hin erweitert. Somit ist die Innenkontur beziehungsweise die Zylinderlaufbahn beispielsweise konisch ausgebildet, wobei die Erweiterung beispielsweise durch eine Trompetenhonung, insbesondere durch eine konische Trompetenhonung, gebildet ist.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass es bei einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine zu zylinderspezifischen beziehungsweise zylinderindividuellen Verzügen der Zylinder kommen kann, wobei diese Verzüge der Zylinder auch als Zylinderverzüge bezeichnet werden. Diese zylinderspezifischen Zylinderverzüge können beispielsweise durch eine Zylinderkopfverschraubung, durch während eines gefeuerten Betriebs der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine in den als Brennräumen ausgebildeten Zylindern herrschende Brennraumdrücke und durch Wärmeausdehnungen des Zylindergehäuses und somit der Zylinderlaufbahnen bewirkt werden. Unter den zylinderspezifischen Zylinderverzügen ist zu verstehen, dass sich die Zylinder unterschiedlich verhalten beziehungsweise dass es zu unterschiedlichen Verzügen der jeweiligen Zylinder kommt, sodass nicht jeder Zylinder den gleichen Warm- oder Wärmeverzug hat. Weisen somit beispielsweise die Zylinder in einem Ausgangszustand die gleiche Innenkontur auf, und kommt es dann insbesondere im Rahmen des gefeuerten Betriebs zu unterschiedlichen Zylinderverzügen, so weisen die Zylinder beispielsweise während des gefeuerten Betriebs voneinander unterschiedliche Innenkonturen auf. Dies kann zu einer erhöhten Reibleistung und/oder zur Entstehung von unerwünschten Geräuschen kommen, da beispielsweise jeweilige Spiele zwischen den Zylinderlaufbahnen und jeweiligen, in den Zylindern translatorisch bewegbar aufgenommenen Kolben ungünstige Werte aufweisen. Ist dieses Spiel, welches auch als Kolbenspiel bezeichnet wird, beispielsweise zu groß beziehungsweise weist das Spiel einen zu großen Wert auf, so kann es beispielsweise infolge von Anlagewechseln zur Entstehung von unerwünschten Geräuschen kommen, was das Geräuschverhalten der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine beeinträchtigen kann. Ist das Spiel jedoch zu gering beziehungsweise weist das Spiel einen zu geringen Wert auf, so kommt es zu einer übermäßigen Reibung zwischen den jeweiligen Kolben und der jeweiligen Zylinderlaufbahn, woraus eine übermäßig hohe Reibleistung der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine resultiert.
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Diese Probleme und Nachteile können bei dem erfindungsgemäßen Zylindergehäuse vermieden werden, da durch die beispielsweise durch eine jeweilige, zylinderspezifische konische Trompetenhonung gebildeten, voneinander unterschiedlichen Innenkonturen die zylinderspezifischen Zylinderverzüge optimiert beziehungsweise zumindest im Wesentlichen kompensiert werden können. Dadurch können sowohl übermäßig hohe Werte als auch übermäßig geringe Werte des Kolbenspiels vermieden werden, sodass sowohl die Reibleistung und somit der Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine gering gehalten werden können, als auch ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine realisiert werden kann. Das Geräuschverhalten der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine wird auch als NVH-Verhalten (NVH - Noise Vibration Harshness) bezeichnet.
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Der Erfindung liegt ferner die Erkenntnis zugrunde, dass bei herkömmlichen Hubkolben-Verbrennungskraftmaschinen der jeweilige Zylinder üblicherweise eine Zylinderhonung und somit eine zumindest im Wesentlichen zylindrische Form, das heißt die Form eines geraden Kreiszylinders aufweist. Bedingt durch die Konstruktion des beispielsweise als Kurbelgehäuse beziehungsweise Zylinderkurbelgehäuse ausgebildeten Zylindergehäuses, den Anzug von Zylinderkopfschrauben, Wärmeausdehnungen im gefeuerten Betrieb und durch in den Zylindern herrschende Zylinderdrücke während des gefeuerten Betriebs kann es während des gefeuerten Betriebs zu deutlichen Abweichungen der Form der Innenkontur von der idealen Zylinderform kommen, was mit Reibleistungs- und damit Verbrauchsnachteilen verbunden ist. Auch diese Probleme und Nachteile können vermieden werden. Beispielsweise weist die jeweilige Innenkontur bei Raumtemperatur eine von einer zylindrischen Form unterschiedliche Form auf, wobei sich jedoch die Innenkontur hinsichtlich ihrer Form infolge einer durch den gefeuerten Betrieb bewirkten Erwärmung des Zylindergehäuses an die ideale Zylinderform annähert beziehungsweise der idealen Zylinderform zumindest im Wesentlichen entspricht. Dadurch kann die Entstehung von unerwünschten Geräuschen vermieden werden, wobei gleichzeitig die Reibleistung und somit der Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine gering gehalten werden können.
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Die jeweilige Innenkontur wird beispielsweise durch eine jeweilige Honung der jeweiligen Zylinderlaufbahn, welche auch als Zylinderlauffläche oder Liner bezeichnet wird, realisiert, wobei beispielsweise als die Honung eine Trompetenhonung, insbesondere eine zylinderspezifische Trompetenhonung, zum Einsatz kommt.
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Dadurch, dass die Innenkonturen voneinander unterschiedlich ausgebildet sind, weisen die Zylinder beziehungsweise die Innenkonturen zumindest in jeweiligen Teilbereichen voneinander unterschiedliche Durchmesser, das heißt Zylinderdurchmesser auf, wodurch das Kolbenspiel auf einen optimalen Wert eingestellt werden kann. Insbesondere können dadurch Überdeckungszustände zwischen dem Kolben und der Zylinderlaufbahn vermieden werden, wobei ein solcher Überdeckungszustand zu einer hohen Reibleistung und somit zu einem hohen Kraftstoffverbrauch führt. Mit anderen Worten ist beispielsweise eine zylinderspezifische Honung, insbesondere Trompetenhonung, und/oder ein zylinderspezifischer Durchmesser der Zylinderlaufbahnen vorgesehen, sodass sich diese hinsichtlich ihrer Honung, insbesondere hinsichtlich ihrer Trompetenhonung, und/oder hinsichtlich ihres Durchmessers voneinander unterscheiden. Dadurch kann die jeweilige Zylinderlaufbahn als NVH- und reibleistungsoptimierte Zylinderlaufbahn, insbesondere unter Berücksichtigung des jeweiligen Kolbenanlagewechsels, ausgestaltet werden, sodass ein vorteilhaftes Kolbenspiel erzielt werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 ausschnittsweise eine schematische Schnittansichten eines Zylindergehäuses gemäß einer ersten Ausführungsform für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, wobei das Zylindergehäuse Zylinder aufweist, die sich hinsichtlich ihrer jeweiligen, durch ihre jeweiligen Zylinderlaufbahn gebildeten Innenkontur voneinander unterscheiden;
- 2 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des Zylindergehäuses gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
- 3 jeweils ausschnittsweise schematische Schnittansichten des Zylindergehäuses gemäß einer dritten Ausführungsform.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Zylindergehäuse für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, welches mittels der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine umfasst in ihrem vollständig hergestellten Zustand eine als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle, welche um eine Drehachse relativ zu dem Zylindergehäuse 10 drehbar ist. Dabei ist die Kurbelwelle beispielsweise an einem Kurbelgehäuse der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine um eine Drehachse relativ zu dem Kurbelgehäuse drehbar gelagert. Das Kurbelgehäuse kann einstückig mit dem Zylindergehäuse 10 ausgebildet sein, sodass das Zylindergehäuse 10 als Zylinderkurbelgehäuse ausgebildet ist. Alternativ dazu ist es denkbar, dass das Zylindergehäuse 10 und das Kurbelgehäuse als separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Komponenten ausgebildet sind. Die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine umfasst ferner wenigstens einen Zylinderkopf, welcher in den Fig. nicht dargestellt und mit dem Zylindergehäuse 10 verbunden, insbesondere verschraubt, ist.
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Das Zylindergehäuse 10 umfasst einen ersten Zylinder 12 und einen zweiten Zylinder 14, welche jeweilige Brennräume der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine sind. In einem gefeuerten Betrieb der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, deren gefeuerter Betrieb auch als befeuerter Betrieb bezeichnet wird, laufen in den Zylindern 12 und 14 Verbrennungsvorgänge ab. In den Zylindern 12 und 14 sind jeweilige, in den Fig. nicht dargestellte Kolben translatorisch bewegbar aufgenommen, wobei sich der jeweilige Kolben zwischen einem unteren Totpunkt (UT) und einem oberen Totpunkt (OT) bewegen kann. Der untere Totpunkt und der obere Totpunkt sind jeweilige Totpunkte beziehungsweise Umkehrpunkte, an denen sich eine jeweilige Bewegungsrichtung des Kolbens umkehrt. Per Definition bewegt sich der Kolben auf seinem Weg vom oberen Totpunkt in seinen unteren Totpunkt nach unten und dabei von dem Zylinderkopf, insbesondere von einem durch den Zylinderkopf gebildeten, dem jeweiligen Zylinder zugeordneten Brennraumdach, weg. Auf seinem Weg vom unteren Totpunkt in den oberen Totpunkt bewegt sich der Kolben nach oben und somit in Richtung des Zylinderkopfes beziehungsweise auf das Brennraumdach zu.
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Die Kolben sind über jeweilige Pleuel gelenkig mit der Kurbelwelle gekoppelt, sodass die translatorischen Bewegungen der Kolben in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle um ihre Drehachse umgewandelt werden. Dabei werden die Kolben von den jeweiligen, in den jeweiligen Zylindern 12 und 14 ablaufenden Verbrennungsvorgängen angetrieben. In den Fig. sind die Zylinder 12 und 14 gemeinsam beziehungsweise in gegenseitiger Überdeckung dargestellt, um etwaige Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den Zylindern 12 und 14 gut veranschaulichen zu können.
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Aus 1 ist erkennbar, dass der erste Zylinder 12 durch eine erste Zylinderlaufbahn 16 und der zweite Zylinder 14 durch eine zweite Zylinderlaufbahn 18 begrenzt ist, wobei die jeweilige Zylinderlaufbahn 16 beziehungsweise 18 auch als Zylinderlauffläche, Kolbenlaufbahn, Kolbenlauffläche oder Liner bezeichnet wird. Der jeweilige Kolben kann sich dabei in seiner radialen Richtung an der jeweiligen Zylinderlaufbahn 16 beziehungsweise 18 abstützen und beispielsweise auf seinem Weg von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt und umgekehrt an der jeweiligen Zylinderlaufbahn 16 beziehungsweise 18 abgleiten.
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In 1 sind das Zylindergehäuse 10 und somit die Zylinderlaufbahnen 16 und 18 links in einem Warmzustand W, zu welchem es beispielsweise während des gefeuerten Betriebs beziehungsweise nach einer gewissen Zeitspanne nach Beginn des gefeuerten Betriebs kommt. In 1 in der Mitte und rechts ist ein Zylindergehäuse 20 gemäß einer ersten Ausführungsform in einem Kaltzustand K beziehungsweise in einem Warmzustand W gezeigt, wobei das Zylindergehäuse 20 im Folgenden noch genauer erläutert wird.
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Zu dem in 1 links gezeigten Warmzustand W des Zylindergehäuses 10 kommt es beispielsweise, wenn keine speziellen Maßnahmen an den Laufbahnen 16 und 18 vorgesehen sind beziehungsweise wenn diese, insbesondere hinsichtlich ihrer Honung und/oder ihres Durchmessers, bezogen auf ihren Kaltzustand gleich ausgebildet sind. In dem Kaltzustand weisen beispielsweise die in 1 links gezeigten Zylinderlaufbahnen 16 und 18 des Zylindergehäuses 10 beispielsweise zumindest im Wesentlichen gleiche Konturen, insbesondere Innenkonturen, auf. Durch Effekte beziehungsweise Randbedingungen, welche im Folgenden noch genauer erläutert werden, kann es zu unterschiedlichen Verzügen der Zylinder 12 und 14 und somit der Zylinderlaufbahnen 16 und 18 kommen, wobei diese Verzüge auch als Zylinderverzüge bezeichnet werden. Die zuvor genannten Effekte beziehungsweise Randbedingungen sind beispielsweise in den Zylindern 12 und 14 während des gefeuerten Betriebs auftretende Brennraumdrücke, Wärmeausdehnungen, zu denen es infolge einer durch den gefeuerten Betrieb bewirkten Erwärmung des Zylindergehäuses 10 kommt und/oder Verschraubungen, mittels welchen das Zylindergehäuse 10 mit dem Zylinderkopf verbunden ist. Diese Randbedingungen beziehungsweise Effekte können zu zylinderspezifischen, das heißt zylinderindividuellen Zylinderverzügen führen, sodass sich die Zylinder 12 und 14 beziehungsweise die Zylinderlaufbahnen 16 und 18 und somit die Innenkonturen der Zylinderlaufbahnen 16 und 18 ausgehend von dem Kaltzustand unterschiedlich verziehen, das heißt verformen können. Dadurch weisen die Zylinderlaufbahnen 16 und 18 in dem in 1 links gezeigten Warmzustand W unterschiedliche Innenkonturen auf, sodass die Zylinder 12 und 14 unterschiedliche, innenumfangsseitige Formen aufweisen.
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Diese unterschiedlichen, zylinderspezifischen Zylinderverzüge können zu Nachteilen hinsichtlich der Reibleistung und des Geräuschverhaltens der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine führen, da es beispielsweise zu ungünstigen Werten eines jeweiligen Spiels zwischen dem jeweiligen Kolben und der jeweiligen Zylinderlaufbahn 16 beziehungsweise 18 kommen kann. Dieses Spiel wird auch als Kolbenspiel bezeichnet. Kommt es beispielsweise infolge der zylinderspezifischen Zylinderverzüge zu einem übermäßig großen Wert des Kolbenspiels, so kann es zur Entstehung von unerwünschten Geräuschen kommen, da beispielsweise Anlagewechsel des Kolbens an der jeweiligen Zylinderlaufbahn 16 und 18 zu Geräuschen führen können. Kommt es beispielsweise infolge der zylinderspezifischen Zylinderverzüge zu übermäßig kleinen Werten des Kolbenspiels, so kann es beispielsweise zu Überdeckungszuständen zwischen den Kolben und der jeweiligen Zylinderlaufbahn 16 beziehungsweise 18 kommen. In der Folge kommt es zu einer übermäßig hohen Reibleistung der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, woraus ein hoher Kraftstoffverbrauch und hohe CO2-Emissionen resultieren können.
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Durch das in 1 gezeigte Zylindergehäuse 20, dessen Funktion und Zweck der Funktion und dem Zweck des Zylindergehäuses 10 entspricht, ist nun veranschaulicht, dass sich die Zylinderlaufbahnen 16 und 18 und somit die Zylinder 12 und 14 in dem Kaltzustand K hinsichtlich ihrer jeweiligen, durch die jeweilige Zylinderlaufbahn 16, 18 gebildeten Innenkontur 22, 24 voneinander unterscheiden. Dabei ist gemäß der ersten Ausführungsform eine lineare Formkorrektur durch eine Trompetenhonung vorgesehen, wobei sich die Zylinderlaufbahnen 16 und 18 in dem Kaltzustand K hinsichtlich ihrer jeweiligen Trompetenhonung und/oder hinsichtlich ihres jeweiligen Durchmessers voneinander unterscheiden.
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In 1 rechts ist der Warmzustand W der in 1 in der Mitte gezeigten Zylinderlaufbahnen 16 und 18 des Zylindergehäuses 20 gezeigt, an denen durch spezielle Bearbeitung die oben genannten speziellen Maßnahmen in Form der unterschiedlichen Trompetenhonung und/oder der unterschiedlichen Durchmesser vorgesehen sind. Der in 1 rechts gezeigte Warmzustand ergibt sich aus der Summe der in 1 links und in der Mitte gezeigten Zylinderlaufbahnen 16 und 18 beziehungsweise der Innenkonturen 22 und 24. Aus 1 ist erkennbar, dass sich die Zylinderlaufbahnen 16 und 18 beziehungsweise ihre Innenkonturen 22 und 24 in dem rechts gezeigten Warmzustand W an einen gewünschten Verlauf 19, welcher eine Zielform und somit einen gewünschten Verlauf beziehungsweise eine gewünschte Form der jeweiligen Zylinderlaufbahn 16 beziehungsweise 18 veranschaulicht, zumindest annähern. Insbesondere ist durch den Verlauf 19 eine gewünschte Trompetenform gezeigt, welche durch die zuvor genannte Trompetenhonung, gegebenenfalls in Kombination mit einer Kaltspielanpassung, realisiert werden kann.
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Mit anderen Worten: Um nun bei dem Zylindergehäuse 20 die zylinderspezifischen Zylinderverzüge optimieren beziehungsweise kompensieren und somit einen besonders effizienten Betrieb der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine und ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, ist es bei dem Zylindergehäuse 20 vorgesehen, dass sich die Zylinder 12 und 14, insbesondere in dem Kaltzustand K, hinsichtlich ihrer jeweiligen, durch die jeweilige Zylinderlaufbahn 16 beziehungsweise 18 gebildeten Innenkontur 22 beziehungsweise 24 voneinander unterscheiden. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass sich die Zylinder 12 und 14 bei Umgebungstemperatur hinsichtlich ihrer jeweiligen, durch die jeweilige Zylinderlaufbahn 16 beziehungsweise 18 gebildeten Innenkontur 22 beziehungsweise 24 voneinander unterscheiden, wobei sich beispielsweise die Innenkonturen 22 und 24 hinsichtlich ihrer Form infolge einer durch den gefeuerten Betrieb bewirkten Erwärmung der jeweiligen Zylinder 12 und 14 aneinander angleichen.
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Bei der ersten Ausführungsform ist - wie in 1 in der Mitte erkennbar ist - eine lineare Korrektur der unterschiedlichen, zylinderspezifischen Zylinderverzüge nullter Ordnung vorgesehen. Dabei erweitert sich die jeweilige Innenkontur 22 beziehungsweise 24 zumindest in einem jeweiligen Teilbereich in axialer Richtung des jeweiligen Zylinders 12 beziehungsweise 14 nach unten hin. Somit erweitert sich die jeweilige Innenkontur 22 beziehungsweise 24 in eine Richtung, in die sich der Kolben auf seinem Weg vom oberen Totpunkt in seinen unteren Totpunkt bewegt. Die jeweilige Innenkontur 22 beziehungsweise 24 ist beispielsweise durch eine konische Trompetenhonung geschaffen. Durch die unterschiedlichen Innenkonturen 22 und 24 unterscheiden sich die Innenkonturen 22 und 24 auch hinsichtlich wenigstens eines jeweiligen Innendurchmessers voneinander, wobei der jeweilige Innendurchmesser auch als Zylinderdurchmesser bezeichnet wird. Durch den Einsatz der zylinderspezifischen Trompetenhonung und des jeweiligen zylinderspezifischen Durchmesser kann ein zumindest im Wesentlichen optimales Kolbenspiel eingestellt werden, sodass eine übermäßige Reibleistung und die Entstehung von unerwünschten Geräuschen vermieden werden können.
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Ferner ist aus 1 erkennbar, dass sich beispielsweise die jeweilige Innenkontur 22 beziehungsweise 24 über ihre vollständige axiale Erstreckung nach unten hin erweitert. Das Zylindergehäuse 10 beziehungsweise 20 ist beispielsweise über eine Trennfläche 25 zumindest mittelbar an dem Zylinderkopf abgestützt beziehungsweise mit diesem verbunden. Bei der in 1 veranschaulichten ersten Ausführungsform beginnt die Erweiterung der Innenkontur 22 beziehungsweise 24 und somit die Trompetenform an der Trennfläche 25. Bei der ersten Ausführungsform weist die jeweilige Innenkontur 22 beziehungsweise 24 einen zumindest im Wesentlichen linearen Verlauf auf, wodurch Differenzen nullter Ordnung zwischen den Zylinderverzügen korrigiert werden können.
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Durch einen nicht-linearen Verlauf der jeweiligen Innenkontur 22 beziehungsweise 24 in dem Kaltzustand K ist eine Korrektur von Differenzen höherer Ordnung zwischen den Zylinderverzügen möglich. Dabei kann vorgesehen sein, dass sich die jeweilige Innenkontur 22 beziehungsweise 24 nach unten hin erweitert, wobei diese Erweiterung auch bei der zweiten Ausführungsform an der Trennfläche 25 beginnt.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Zylindergehäuses 20, wobei in 2 auch das Zylindergehäuse 10 erkennbar ist. Dabei weist das Zylindergehäuse 10 beziehungsweise 20 beispielsweise vier Zylinder 12, 14, 26 und 28 auf. Dabei weist der Zylinder 12 die Zylinderlaufbahn 16, der Zylinder 14 die Zylinderlaufbahn 18, der Zylinder 26 eine Zylinderlaufbahn 30 und der Zylinder 28 eine Zylinderlaufbahn 32 auf.
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Um nun die zylinderspezifischen Verzüge der Zylinder 12, 14, 26, 28 zu kompensieren, ist es - wie bei der zweiten und dritten Ausführungsform - beim dem Zylindergehäuse 20 vorgesehen, dass sich die Zylinder 12, 14, 26 und 28 hinsichtlich ihrer jeweiligen, durch die jeweilige Zylinderlaufbahn 16, 18, 30 beziehungsweise 32 gebildeten Innenkontur 22, 24, 34 beziehungsweise 36 voneinander unterscheiden. 2 zeigt das Zylindergehäuse 10 beziehungsweise 20 in dem in 2 mit W bezeichneten Warmzustand, wobei 2 das Zylindergehäuse 20 auch in dem mit K bezeichneten Kaltzustand zeigt.
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Bei dem Zylindergehäuse 20 ist in dem Kaltzustand K eine radiale Aufweitung in Kombination mit einer linearen Trompetenhonung vorgesehen, sodass sich die jeweilige Innenkontur 22, 24, 34 beziehungsweise 36 nach unten hin zumindest im Wesentlichen linear erweitert. Durch unterschiedlich große radiale Aufweitungen können die Differenzen nullter Ordnung der einzelnen Verzüge im Zylindergehäuse 10 beziehungsweise 20 korrigiert werden. Die durch die zylinderspezifische Trompetenhonung realisierte Erweiterung beginnt dabei unterhalb der Trennfläche 25.
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Aus 2 ist erkennbar, dass sich die Innenkonturen 22, 24, 34 und 36 infolge einer durch den gefeuerten Betrieb der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine bewirkten Erwärmung der Zylinder 12, 14, 26 und 28 aneinander angleichen, sodass die Innenkonturen 22, 24, 34 und 36 in dem Warmzustand W einander stark ähneln beziehungsweise zumindest im Wesentlichen gleich oder identisch sind. Dabei entsprechen die Innenkonturen 22, 24, 34 und 36 zumindest im Wesentlichen der gewünschten, durch den Verlauf 19 veranschaulichten Zielform beziehungsweise ähneln dieser Zielform besonders stark.
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3 zeigt das Zylindergehäuse 20 gemäß einer dritten Ausführungsform, wobei 3 das Zylindergehäuse 10 beziehungsweise 20 im Warmzustand W sowie das Zylindergehäuse 20 in dem Kaltzustand K zeigt. Auch bei der vierten Ausführungsform erweitern sich die Innenkonturen 22, 24, 34 und 36 nach unten hin, wobei diese Erweiterung unterhalb der Trennfläche 25 beginnt. Dabei weist die jeweilige Innenkonturen 22, 24, 34 beziehungsweise 36 wie bei der zweiten Ausführungsform einen nicht-linearen Verlauf auf, um Differenzen höherer Ordnungen zu korrigieren.
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Der in 2 beziehungsweise 3 gezeigte Warmzustand W des Zylindergehäuses 10 veranschaulicht die zylinderspezifischen Zylinderverzüge der Zylinder 12, 14, 36 und 38, welche durch die beschriebene Ausgestaltung der Innenkonturen 22, 24, 34 und 36 des Zylindergehäuses 20 kompensiert werden können. Somit führen beispielsweise die von dem Kaltzustand K des Zylindergehäuses 20 ausgehende Erwärmung des Zylindergehäuses 20 in den Warmzustand W und die durch diese Erwärmung bewirkten, zylinderspezifischen Zylinderverzüge zu den Innenkonturen 22 und 24, 34 und 36 im Warmzustand W, die der gewünschten, durch den Verlauf 19 veranschaulichten Zielform, entsprechen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008026146 A1 [0003]
- DE 102009024227 A1 [0004]
- DE 102011117660 A1 [0005]
