DE1061564B

DE1061564B - Einrichtung zum Verhindern von Zylinderbuechsenschwingungen

Info

Publication number: DE1061564B
Application number: DEM36870A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Seitz
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1958-03-01
Filing date: 1958-03-01
Publication date: 1959-07-16

Description

Einrichtung zum Verhindern von Zylinderbüchsenschwingungen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verhindern der Zylinderbüchsenschwingungen, insbesondere bei wassergekühlten Brennkraftmaschinen mittels eines Kolbens, der an beiden Enden ballig verjüngt ausgebildet ist.
Es ist bekannt, daß bei Brennkraftkolbenmaschinen die Kolben mit ihren oberen und unteren Kanten unter dem Einfluß der auf sie wirkenden Kräfte, z. B. durch die Arbeitsdrücke, die oszillierenden Beschleunigungskräfte, die seitlichen Beschleunigungskräfte durch die Treibstange, durch Gleitbahnreibung und Reibung am Kolbenbolzen während des Arbeitsspiels mehrfach von der einen auf die andere Seite der Zylinderlaufbüchse wandern und anschlagen. Dadurch entstehen außer dem sogenannten und äußerst störenden Kolbenklappern auch örtlich an der Laufbüchse hochfrequente Schwingungen, die ihrerseits zu einer Zerstörung der Zylinderbüchse auf der Kühlwasserseite führen. Diese Schäden lassen sich dadurch erklären, daß beim Kolbenkippen der Schmierölfilm an der Laufbüchse momentan durchschlagen wird und daher eine metallische Berührung von Kolben und Laufbüchse auftritt, die einen sehr harten Schlag mit sich bringt.
Es ist zwar schon bekannt, Kolben an der Krone ballig auszubilden. Dies geschieht jedoch zu dem Zweck, um der größeren Wärmedehnung am Kolbenboden zu begegnen und ein Klemmen des Kolbens zu verhindern. Die Verjüngung wird dabei sogar so weit getrieben, daß die ballige Gestalt auch im betriebswarmen Zustand erhalten bleibt.
Man hat auch schon vorgeschlagen, das Kolbenklappern dadurch zu vermeiden, daß man den Kolben bei kreisrundem Querschnitt in der Längsrichtung ähnlich einem Faß geschliffen ausbildet. Durch diese Maßnahme wird aber die tragende Fläche des Kolbens und damit seine Belastbarkeit verringert, wenn auch die Härte des Schlages beim Kippen des Kolbens abnimmt.
Diese Mängel können erfindungsgemäß behoben und Schwingungen der Zylinderbüchse dadurch unterdrückt werden, daß der Kolben am treibstangenseitigen Ende in Achsrichtung auf wenigstens der Seite, auf welcher der Gleitbahndruck während des Arbeitsspiels wirkt und gegebenenfalls auf der gegenüberliegenden Seite auf einem Teil des Umfangs verlängert und in diesem Bereich ballig verjüngt ausgebildet ist. Bei Brennkraftmaschinen mit gedrängter Bauweise wird vorteilhaft der Kolben nur einseitig verlängert oder der untere Rand an den in Achsrichtung gelegenen Seiten ausgespart. Durch diese Maßnahmen bleibt die tragende Fläche des Kolbenhemdes und damit die Belastbarkeit des Kolbens erhalten, ohne daß auf den Vorteil der verminderten Schlaghärte verzichtet zu werden braucht. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 den erfindungsgemäßen Kolben mit an beiden Enden balliger Ausbildung, Fig. 2 die Ausbildung der Kolben bei V-Maschinen. Das in der Zeichnung schematisch dargestellte Triebwerk besteht aus dem Kolben 1, der Zylinderbüchse 2, der Pleuelstange 3, der Kurbelwelle 4 und den Gegengewichten 5. Der Kolben 1 ist am oberen Ende, wie bei 6 angedeutet, ballig ausgebildet und weist bis zur Linie 7 eine zylindrische Außenmantelfläche auf. In dem Bereich, in welchem der Gleitbahndruck während des Arbeitsspiels wirkt, ist der Kolben bei Einreihenmaschinen auf einem Teil seines Umfangs und auf der gegenüberliegenden Seite, wie bei 8 angedeutet, verlängert und ballig verjüngt ausgebildet. Bei gedrängter Bauweise ist dies zweckmäßig durch Aussparungen 9 zu erreichen, welche den Durchgang der Gegengewichte 5 in der tiefsten Stellung des Kolbens noch ermöglichen. Bei V-Maschinen kann der Kolben aber auch nur auf einer Seite, nämlich derjenigen, auf welcher der Gleitbahndruck während des Arbeitsspiels wirkt, verlängert werden, wie aus Fig.2 ersichtlich ist. Dadurch wird gleichzeitig ein Berühren der Kolben eines Kurbelhubes vermieden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zum Verhindern von Zylinderbüchsenschwingungen, insbesondere wassergekühlter Brennkraftmaschinen mittels eines Kolbens, der an beiden Enden ballig verjüngt ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben am treibstangenseitigen Ende in Achsrichtung auf wenigstens der Seite, auf welcher der Gleitbahndruck während des Arbeitsspiels wirkt und gegebenenfalls auf der gegenüberliegenden #-tite auf einem Teil des Umfangs verlängert und in dieseth Bereich ballig verjüngt ausgebildet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekerlllzeiEhnet, däß der Kolben auf den in Achs= iichtühg der Brennkraftmaschine gelegenen Seiten am unteren Rand ausgespart ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 755 235.