DE112014003350B4 - Cylinder liner and engine with such a cylinder liner - Google Patents

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Abstract

Zylinderlaufbuchse (3) zur Auslegung einer Brennkammer (6) in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors, wobei die Zylinderlaufbuchse (3) Folgendes umfasst:einen einen Zylinderlaufbuchsenkörper (8) bildenden Metallkörper mit einer Innenwand (7), welche eine Brennkammer (6) begrenzt,eine umlaufende innenseitige Aussparung (13) in der Innenwand, wobei die Aussparung sich im Bereich eines Endes (14) des Zylinderlaufbuchsenkörpers (8) befindet,die mit einem Zylinderdeckel (4) verbunden werden kann und zwar näher an diesem Ende als ein Kolbenring (10-12) eines sich vorwärts und rückwärts bewegenden Kolbens (9) gelangen kann, der von der Brennkammer (6) aufgenommen werden kann, undeinen Metallring (15), der in der Aussparung (13) gelagert ist und dessen Oberfläche (16) der Brennkammer (6) zugewandt ist und relativ zu der Innenwand (7) des Zylinderlaufbuchsenkörpers (8) in die Brennkammer (6) ragt,dadurch gekennzeichnet, dass der Metallring (15) in der Aussparung (13) mit einem Klebstoff (22) mit einer Wärmeleitfähigkeit von weniger als 50 % der Wärmeleitfähigkeit des Materials des Zylinderlaufbuchsenkörpers (8) an den Zylinderlaufbuchsenkörper (8) geklebt ist.Cylinder liner (3) for designing a combustion chamber (6) in a cylinder of an internal combustion engine, the cylinder liner (3) comprising: a metal body forming a cylinder liner body (8) with an inner wall (7) which delimits a combustion chamber (6) Circumferential inner recess (13) in the inner wall, the recess being located in the area of one end (14) of the cylinder liner body (8), which can be connected to a cylinder cover (4), closer to this end than a piston ring (10- 12) of a piston (9) moving back and forth, which can be received by the combustion chamber (6), and a metal ring (15), which is mounted in the recess (13) and whose surface (16) of the combustion chamber ( 6) facing and protrudes relative to the inner wall (7) of the cylinder liner body (8) into the combustion chamber (6), characterized in that the metal ring (15) in the recess (13) with an adhesive ff (22) with a thermal conductivity of less than 50% of the thermal conductivity of the material of the cylinder liner body (8) is glued to the cylinder liner body (8).

Description

Technischer Bereich der ErfindungTechnical field of the invention

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Zylinderlaufbuchse zur Auslegung einer Brennkammer in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Verbrennungsmotor.The present invention relates to a cylinder liner for designing a combustion chamber in a cylinder of an internal combustion engine. The present invention further relates to an internal combustion engine.

Die Erfindung ist somit nicht auf eine Zylinderlaufbuchse für eine bestimmte Ausführung eines Verbrennungsmotors oder eine bestimmte Kraftstoffart begrenzt. Als zwei dieser nicht erschöpfenden Beispiele können Dieselkraftstoff und Ethanol genannt werden. Die Erfindung betrifft außerdem Zylinderlaufbuchsen für Verbrennungsmotoren für alle Anwendungszwecke, wie beispielsweise Industrieanwendungen, Zerkleinerungsmaschinen und verschiedene Ausführungen von Kraftfahrzeugen, wobei jedoch die Erfindung sich besonders für Radkraftfahrzeuge eignet, und zwar speziell für Nutzfahrzeuge, wie beispielsweise Lastkraftwagen und Busse. Aus diesem Grund wird die Erfindung bisweilen für diese Anwendung beschrieben, um die Erfindung zu erläutern, ohne sie zu begrenzen.The invention is therefore not limited to a cylinder liner for a specific embodiment of an internal combustion engine or a specific type of fuel. Diesel and ethanol can be mentioned as two of these non-exhaustive examples. The invention also relates to cylinder liners for internal combustion engines for all applications, such as industrial applications, shredding machines and various types of motor vehicles, but the invention is particularly suitable for wheeled vehicles, specifically for commercial vehicles such as trucks and buses. For this reason, the invention is sometimes described for this application in order to explain the invention without limiting it.

HintergrundtechnologieBackground Technology

Eine Zylinderlaufbuchse in der oben definierten Ausführung besitzt einen Metallring, der im betroffenen Technologiebereich als „Schonring“ bezeichnet wird. Dieser Schonring hat die Aufgabe, Koks, der sich im oberen Bereich des Kolbens über dem obersten Kolbenring bei der Verbrennung in der Brennkammer bildet, vom Kolben abzuschaben, um die Innenwandoberfläche des Zylinderlaufbuchsenkörpers zu schützen.A cylinder liner in the version defined above has a metal ring, which is referred to as a "protective ring" in the technology area concerned. The purpose of this protective ring is to scrape coke, which forms in the upper region of the piston above the uppermost piston ring during combustion in the combustion chamber, from the piston in order to protect the inner wall surface of the cylinder liner body.

Der Zylinderlaufbuchsenkörper erreicht eine hohe Temperatur während des Betriebs des Verbrennungsmotors, in dem er enthalten ist, und wird normalerweise durch ein Kühlmittel gekühlt, das sich zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Motorblock befindet, der die Zylinder des Verbrennungsmotors umgibt. Jedoch darf dieses Kühlmittel nicht das Ende der Zylinderlaufbuchse am Zylinderkopf erreichen, so dass die Zylinderlaufbuchse in diesem Bereich am Motorblock anliegt. Außerdem ist normalerweise eine Dichtung in der Form eines umlaufenden O-Rings aus einem elastischen Material zwischen der Zylinderlaufbuchse und dem Motorblock in diesem Bereich platziert. Dies bedeutet, dass die Zylinderlaufbuchse in diesem Bereich auf keinen Fall oder allenfalls nur geringfügig vom Kühlmittel zwischen der Zylinderlaufbuchse und dem Motorblock gekühlt werden darf.The cylinder liner body reaches a high temperature during operation of the internal combustion engine in which it is contained and is normally cooled by a coolant located between the internal combustion engine and an engine block surrounding the cylinders of the internal combustion engine. However, this coolant must not reach the end of the cylinder liner on the cylinder head, so that the cylinder liner lies against the engine block in this area. In addition, a seal in the form of a circumferential O-ring made of an elastic material is normally placed between the cylinder liner and the engine block in this area. This means that the cylinder liner in this area must not be cooled, or at most only slightly, by the coolant between the cylinder liner and the engine block.

Das Patent US 2013/0055993 A1 beschreibt eine Zylinderlaufbuchse, die als solche keinen Metallring aufweist und deshalb nicht wie oben definiert ausgeführt ist. Jedoch besitzt diese Zylinderlaufbuchse eine außenseitige Isolierung, beispielsweise aus einem Keramikmaterial, in dem genannten Bereich, die möglichst nahe am Zylinderkopf eines Zylinders angeordnet werden kann. Diese Isolierschicht bewirkt eine Verringerung der Wärmeübertragung vom Zylinderlaufbuchsenkörper auf einen ihn umgebenden Motorblock in diesem Bereich, führt aber nicht zu einer niedrigeren Temperatur der Zylinderlaufbuchse in diesem Bereich. Außerdem wird angegeben, dass das Wärmeisolierungsmaterial dazu dient, die Effizienz des Motors zu steigern.The patent US 2013/0055993 A1 describes a cylinder liner which as such has no metal ring and is therefore not designed as defined above. However, this cylinder liner has an outside insulation, for example made of a ceramic material, in the area mentioned, which can be arranged as close as possible to the cylinder head of a cylinder. This insulating layer reduces the heat transfer from the cylinder liner body to a surrounding engine block in this area, but does not lead to a lower temperature of the cylinder liner in this area. It also states that the thermal insulation material serves to increase the efficiency of the engine.

AT 504 392 A1 offenbart eine Zylinderkopfdichtung zur Abdichtung einer Zylinderlaufbuchse einer Brennkraftmaschine gegen einen Zylinderkopf der Brennkraftmaschine, wobei die Zylinderkopfdichtung in einem zur Montage an dem dem Zylinderkopf zugewandten Stirnbereich der Zylinderlaufbuchse vorgesehenen Bereich einen Übertragungsteilbereich zur Übertragung der Anpresskraft zwischen Zylinderkopf und Zylinderlaufbuchse und einen demgegenüber geschwächten Teilbereich, in dem im montierten Zustand weniger oder keine Anpresskraft zwischen Zylinderkopf und Zylinderlaufbuchse übertragen wird, aufweist, wobei die Zylinderkopfdichtung so ausgebildet ist, dass sie den gesamten Stirnbereich der Zylinderlaufbuchse gegenüber dem Zylinderkopf abdichtet. AT 504 392 A1 discloses a cylinder head gasket for sealing a cylinder liner of an internal combustion engine against a cylinder head of the internal combustion engine, the cylinder head gasket in a region provided for mounting on the end region of the cylinder liner facing the cylinder head, a transmission sub-region for transmitting the contact pressure between the cylinder head and the cylinder liner and a weakened sub-region, in which less or no contact pressure is transmitted between the cylinder head and the cylinder liner in the assembled state, the cylinder head gasket being designed such that it seals the entire end region of the cylinder liner from the cylinder head.

WO 2014/005687 A1 offenbart eine Einlage zur Anordnung in einem Zwischenraum zwischen einer einem Zylinderkopf zugewandten ersten Stirnfläche eine Zylinderlaufbuchse und einer der Zylinderlaufbuchse zugewandten zweiten Stirnfläche des Zylinderkopfes. Die Einlage umfasst ein komprimierbares Material. WO 2014/005687 A1 discloses an insert for arrangement in a space between a first end face facing a cylinder head, a cylinder liner and a second end face of the cylinder head facing the cylinder liner. The insert comprises a compressible material.

Natürlich werden ständig Anstrengungen unternommen, um die Merkmale einer Zylinderlaufbuchse in der oben definierten Ausführung weiterzuentwickeln, um die Merkmale eines damit ausgestatteten Verbrennungsmotors zu verbessern.Of course, efforts are constantly being made to further develop the features of a cylinder liner in the embodiment defined above in order to improve the features of an internal combustion engine equipped with it.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zylinderlaufbuchse in der oben definierten Ausführung bereitzustellen, die in mindestens einer Hinsicht gegenüber Zylinderlaufbuchsen gemäß dem Stand der Technik verbessert ist.The object of the present invention is to provide a cylinder liner in the embodiment defined above, which is improved in at least one respect compared to cylinder liners according to the prior art.

Diese Aufgabe wird mit einer Zylinderlaufbuchse gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 7 angegeben.This object is achieved with a cylinder liner according to claim 1. Further embodiments are specified in dependent claims 2 to 7.

Indem der Metallring mit einem Klebstoff mit einer solch geringen Wärmeleitfähigkeit an den Zylinderlaufbuchsenkörper geklebt wird, entsteht eine thermische Barriere zwischen dem Metallring und dem Zylinderlaufbuchsenkörper. Dadurch hat der Zylinderlaufbuchsenkörper in diesem Bereich in unmittelbarer Nähe des Endes eines Zylinderkopfes während des Betriebs, d. h. während der Verbrennung in der Brennkammer, eine niedrigere Temperatur als wenn der Metallring, wie bei der bekannten Technologie, lose in der Aussparung dem Zylinderlaufbuchsenkörper zugewandt gelagert ist. Dies ist besonders wichtig, da der Zylinderlaufbuchsenkörper in diesem Bereich schwerer zu kühlen ist als weiter weg von dem Ende und die thermische Barriere zu einer niedrigeren Temperatur in dem Bereich führt, in dem normalerweise der O-Ring platziert ist. Bei Zylindern mit Zylinderlaufbuchsen in der oben definierten Ausführung müssen solche O-Ringe aus einem sehr teuren Gummi bestehen, das hohen Temperaturen bis zu etwa 150 °C standhält, denen der O-Ring ausgesetzt ist. Jedoch müssen diese O-Ringe nach einer bestimmten Betriebszeit des Verbrennungsmotors ausgetauscht werden. Durch den Einsatz des Klebstoffs und somit der thermischen Barriere zwischen dem Metallring und dem Zylinderlaufbuchsenkörper gemäß der Erfindung kann eine solche Temperaturabsenkung am Platzierungsort des O-Rings jedoch bewirken, dass der O-Ring gar nicht ausgetauscht werden muss, so dass man sowohl beim O-Ring selbst als auch bei Wartungsarbeiten Kosten einsparen kann.By attaching the metal ring with an adhesive with such low thermal conductivity When the cylinder liner body is glued, a thermal barrier is created between the metal ring and the cylinder liner body. As a result, the cylinder liner body has a lower temperature in this area in the immediate vicinity of the end of a cylinder head during operation, that is to say during combustion in the combustion chamber, than when the metal ring, as in the known technology, is mounted loosely in the recess facing the cylinder liner body. This is particularly important because the cylinder liner body is more difficult to cool in this area than further away from the end and the thermal barrier leads to a lower temperature in the area where the O-ring is normally placed. For cylinders with cylinder liners in the design defined above, such O-rings must be made of a very expensive rubber that can withstand high temperatures up to about 150 ° C to which the O-ring is exposed. However, these O-rings must be replaced after a certain operating time of the internal combustion engine. However, by using the adhesive and thus the thermal barrier between the metal ring and the cylinder liner body according to the invention, such a drop in temperature at the location of the O-ring can mean that the O-ring does not have to be replaced at all, so that both the O- Ring itself can save costs as well as maintenance work.

Ein weiterer Vorteil des Einsatzes des Klebstoffs besteht darin, dass der Totraum zwischen dem Metallring und dem Zylinderlaufbuchsenkörper durch Klebstoff gefüllt wird und somit nicht zur Entstehung von Schadstoffemissionen bei der Verbrennung in der Brennkammer beiträgt. Dadurch verringert sich der Totraum in diesem Bereich der Brennkammer und somit auch die Menge der Emissionen.Another advantage of using the adhesive is that the dead space between the metal ring and the cylinder liner body is filled with adhesive and thus does not contribute to the generation of pollutant emissions during combustion in the combustion chamber. This reduces the dead space in this area of the combustion chamber and thus the amount of emissions.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besitzt der Klebstoff eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als 10 %, weniger als 5 % oder weniger als 2 % der Wärmeleitfähigkeit des Materials im Zylinderlaufbuchsenkörper. Durch Einsatz eines Klebstoffs mit einer so geringen Wärmeleitfähigkeit wird eine thermische Barriere mit einer „großen Höhe“ zwischen dem Metallring und dem Zylinderlaufbuchsenkörper erzielt, die zu den oben genannten Vorteilen des Vorhandenseins einer solchen Barriere hinzukommt. Folglich hat der Klebstoff gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als 5 W/mK bei 20 °C oder weniger als 2 W/mK bei 20 °C.According to one embodiment of the invention, the adhesive has a thermal conductivity of less than 10%, less than 5% or less than 2% of the thermal conductivity of the material in the cylinder liner body. By using an adhesive with such a low thermal conductivity, a thermal barrier with a "large height" between the metal ring and the cylinder liner body is achieved, which adds to the above-mentioned advantages of the presence of such a barrier. Thus, according to another embodiment of the invention, the adhesive has a thermal conductivity of less than 5 W / mK at 20 ° C or less than 2 W / mK at 20 ° C.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Klebstoff ein Keramikklebstoff. Ein Keramikklebstoff besitzt eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit in Bezug auf den metallischen Zylinderlaufbuchsenkörper und bildet deshalb die gewünschte Barriere zwischen dem Metallring und dem Zylinderlaufbuchsenkörper.According to another embodiment of the invention, the adhesive is a ceramic adhesive. A ceramic adhesive has a very low thermal conductivity in relation to the metallic cylinder liner body and therefore forms the desired barrier between the metal ring and the cylinder liner body.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird der Metallring mit einer Klebstoffschicht mit einer Dicke von 0,05-1 mm an den Zylinderlaufbuchsenkörper geklebt.According to another embodiment of the invention, the metal ring is glued to the cylinder liner body with an adhesive layer with a thickness of 0.05-1 mm.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung besteht der Zylinderlaufbuchsenkörper wie gewöhnlich aus Gusseisen.According to another embodiment of the invention, the cylinder liner body is made of cast iron as usual.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung besitzt der Zylinderlaufbuchsenkörper eine umlaufende führungsartige außenseitige Aussparung im Bereich des Endes, die dazu dient, einen O-Ring aus einem elastischen Material mit einem Querschnittsdurchmesser aufzunehmen, der bei Nichtbelastung größer ist als die Tiefe der führungsartigen Aussparung. Das Vorhandensein der thermischen Barriere, die durch die Klebstoffschicht gebildet wird, ist besonders vorteilhaft bei Platzierung des O-Rings in dem betroffenen Bereich. Dies ist auf eine Verringerung der Temperatur zurückzuführen, welcher der O-Ring ausgesetzt ist.According to another embodiment of the invention, the cylinder liner body has a circumferential guide-like outside recess in the region of the end, which serves to receive an O-ring made of an elastic material with a cross-sectional diameter that is greater than the depth of the guide-like recess when not loaded. The presence of the thermal barrier formed by the adhesive layer is particularly advantageous when the O-ring is placed in the area concerned. This is due to a decrease in the temperature to which the O-ring is exposed.

Die Erfindung stellt auch einen Verbrennungsmotor gemäß dem Patentanspruch 8 bereit. Die Vorteile eines solchen Verbrennungsmotors und dessen Ausführungsformen, die in den abhängigen Patentansprüchen definiert sind, lassen sich aus der obigen Beschreibung der Zylinderlaufbuchse gemäß der Erfindung ersehen.The invention also provides an internal combustion engine according to claim 8. The advantages of such an internal combustion engine and its embodiments, which are defined in the dependent claims, can be seen from the above description of the cylinder liner according to the invention.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Kraftfahrzeug gemäß den Patentansprüchen 12 und 13.The invention also relates to a motor vehicle according to claims 12 and 13.

Weitere vorteilhafte Merkmale und Vorzüge der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung zu ersehen.Further advantageous features and advantages of the invention can be seen from the description below.

Figurenlistelist of figures

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Verweis auf die beigefügte Abbildung beschrieben.

  • ist eine Teilschnittansicht eines Bereichs in unmittelbarer Nähe des Zylinderkopfes eines Zylinders bei einem Verbrennungsmotor, der mit einer Zylinderlaufbuchse gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist.
Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the attached figure.
  • is a partial sectional view of an area in the immediate vicinity of the cylinder head of a cylinder in an internal combustion engine equipped with a cylinder liner according to an embodiment of the invention.

Detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform gemäß der ErfindungDetailed description of an embodiment according to the invention

zeigt eine Schnittdarstellung eines Teilbereichs eines Zylinders 1 eines Verbrennungsmotors 2, hier in einem Kraftfahrzeug M, dessen Zylinder mit einer Zylinderlaufbuchse 3 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist. Konkret ist der Teil des Zylinders dargestellt, der sich in der Nähe seines Zylinderkopfes 4 befindet, der ein Ende 5 einer Brennkammer 6 definiert, das von einer Innenwand 7 eines Körpers 8 der Zylinderlaufbuchse begrenzt wird. shows a sectional view of a portion of a cylinder 1 of an internal combustion engine 2 , here in a motor vehicle M, the cylinder with a cylinder liner 3 is equipped according to an embodiment of the invention. Specifically, the part of the cylinder is shown that is close to its cylinder head 4 is one end 5 a combustion chamber 6 defined that by an inner wall 7 of a body 8th the cylinder liner is limited.

In der Brennkammer befindet sich ein Kolben 9, der sich vorwärts und rückwärts bewegen kann. Der Kolben 9 liegt an der Innenwand 7 an und wird von Kolbenringen 10-12 umfasst.There is a piston in the combustion chamber 9 who can move back and forth. The piston 9 lies on the inner wall 7 on and is made of piston rings 10 - 12 includes.

Der Zylinderlaufbuchsenkörper 8 besitzt eine umlaufende Innenaussparung 13 in der Innenwand 7 im Bereich eines Endes 14 der Zylinderlaufbuchse, die mit dem Zylinderdeckel 4 verbunden werden kann und sich näher bei diesem Ende als jeder Kolbenring, insbesondere als der obere Kolbenring 12, befindet, als dieser gelangen kann. Ein Metallring 15, ein so genannter Schonring, ist in der Aussparung 13 gelagert und besitzt eine Fläche 16, die der Brennkammer zugewandt ist. Diese Fläche 16 ragt relativ zur Innenwand in die Brennkammer, um Koks abzuschaben, der sich bei der Verbrennung im Endbereich 17 des Kolbens bildet, wenn dieser Bereich des Kolbens am Metallring 15 vorbeibewegt wird.The cylinder liner body 8th has a circumferential inner recess 13 in the inner wall 7 in the area of an end 14 the cylinder liner with the cylinder cover 4 can be connected and closer to this end than any piston ring, especially as the upper piston ring 12 , is when it can get. A metal ring 15 , a so-called protective ring, is in the recess 13 stored and has an area 16 , which faces the combustion chamber. This area 16 protrudes into the combustion chamber relative to the inner wall in order to scrape off the coke that forms in the end area during combustion 17 of the piston when this area of the piston forms on the metal ring 15 is moved past.

Die Zylinderlaufbuchse 3 ist von einem Motorblock 18 umgeben. Zwischen der Zylinderlaufbuchse und dem Motorblock befindet sich ein Raum 19, der sich in der Richtung zum Ende 14 der Zylinderlaufbuchse bis zum Bereich des Endes erstreckt und zur Zirkulation des darin enthaltenen Kühlmittels dient, damit die Zylinderlaufbuchse und somit auch der Motorblock gekühlt wird.The cylinder liner 3 is from an engine block 18 surround. There is a space between the cylinder liner and the engine block 19 that is in the direction of the end 14 the cylinder liner extends to the area of the end and serves to circulate the coolant contained therein, so that the cylinder liner and thus the engine block is cooled.

Der Zylinderlaufbuchsenkörper 8 besitzt eine umlaufende außenseitige, führungsartige Aussparung 20, die sich in dem Bereich befindet und in der ein O-Ring 21 aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Gummi, insbesondere Fluor-Kautschuk, gelagert ist, der während der Kompression am Zylinderblock anliegt und dadurch eine Dichtwirkung ausübt und verhindert, dass Kühlmittel im Raum 19 näher zum Ende 14 als bis zum O-Ring 21 gelangt.The cylinder liner body 8th has a circumferential outside, guide-like recess 20 which is in the area and in which there is an O-ring 21 Made of an elastic material, such as rubber, in particular fluorine rubber, which is in contact with the cylinder block during compression and thereby exerts a sealing effect and prevents coolant in the room 19 closer to the end 14 than up to the O-ring 21 arrives.

Das Besondere an der vorliegenden Erfindung ist, dass der Metallring 15 mit einem Klebstoff, der eine geringe Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise im Bereich von weniger als 5 % der Wärmeleitfähigkeit des Materials, aus dem die Zylinderlaufbuchse besteht und bei dem es sich um Gusseisen handelt, aufweist, an die Zylinderlaufbuchse geklebt ist. Dieser Kleber bildet eine Klebschicht 22, die in der Abbildung dargestellt ist und beispielsweise eine Dicke von wenigen Zehntel-Millimetern aufweist. Im Gegensatz dazu hat der Metallring eine Dicke, die beispielsweise im Bereich von 3-6 mm liegt. Beim vorliegenden Patent besteht die Klebstoffschicht vorteilhafterweise aus einem Keramikklebstoff, wie beispielsweise aus einem Zwei-Komponenten-Klebstoff auf der Basis von Metasilikat und einem feinkörnigen Aluminiumoxid, das von der Firma Keranova AB unter dem Namen K-1400 im Handel angeboten wird.What is special about the present invention is that the metal ring 15 with an adhesive which has a low thermal conductivity, for example in the range of less than 5% of the thermal conductivity of the material from which the cylinder liner is made and which is cast iron, is glued to the cylinder liner. This adhesive forms an adhesive layer 22 , which is shown in the figure and has a thickness of a few tenths of a millimeter, for example. In contrast, the metal ring has a thickness that is, for example, in the range of 3-6 mm. In the present patent, the adhesive layer advantageously consists of a ceramic adhesive, such as a two-component adhesive based on metasilicate and a fine-grained aluminum oxide, which Keranova AB offers under the name K-1400.

Die Klebschicht 22 füllt teilweise den Totraum der Brennkammer des Zylinders und verkleinert dadurch diesen Totraum. Dadurch verringert sich die Schadstoffemissionsmenge aufgrund der Verbrennung in der Brennkammer. Insbesondere bildet die Klebschicht eine thermische Barriere zwischen dem Metallring 15 und dem Zylinderlaufbuchsenkörper 8, so dass dieser an der Stelle, an welcher der O-Ring 21 gelagert ist, eine niedrigere Temperatur hat als er hätte, wenn die Klebschicht nicht vorhanden wäre. Dies kann zur Folge haben, dass der O-Ring 21, der aus einem relativ teuren Material, wie beispielsweise Fluor-Kautschuk, bestehen kann, damit er den hohen Temperaturen standhält, während der gesamten Lebensdauer des Verbrennungsmotors eingesetzt werden kann, ohne dass er ausgetauscht werden muss. Folglich muss er nicht nach einer bestimmten Betriebszeit des Verbrennungsmotors ausgetauscht werden, wie es der Fall ist, wenn der Verbrennungsmotor in ein Kraftfahrzeug integriert ist und das Kraftfahrzeug nach einer bestimmten Fahrdistanz gewartet wird.The adhesive layer 22 partially fills the dead space of the combustion chamber of the cylinder and thereby reduces this dead space. This reduces the amount of pollutant emissions due to combustion in the combustion chamber. In particular, the adhesive layer forms a thermal barrier between the metal ring 15 and the cylinder liner body 8th so that it is at the point where the O-ring 21 stored, is at a lower temperature than it would have been if the adhesive layer were not present. This can result in the O-ring 21 , which can be made of a relatively expensive material, such as fluororubber, so that it can withstand the high temperatures, can be used throughout the life of the internal combustion engine without having to be replaced. As a result, it does not have to be replaced after a specific operating time of the internal combustion engine, as is the case when the internal combustion engine is integrated in a motor vehicle and the motor vehicle is serviced after a specific driving distance.

Die Erfindung ist natürlich in keiner Weise auf die oben beschriebene Ausführungsform begrenzt. Für einen Experten auf dem Gebiet der Erfindung sind erwartungsgemäß viele Abwandlungen der Erfindung ersichtlich, ohne dass von der Grundidee der Erfindung abgewichen werden muss, die von den beigefügten Patentansprüchen definiert wird.The invention is of course in no way limited to the embodiment described above. Many modifications of the invention are expected to be apparent to an expert in the art without departing from the basic idea of the invention, which is defined by the appended claims.

Claims (13)

Zylinderlaufbuchse (3) zur Auslegung einer Brennkammer (6) in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors, wobei die Zylinderlaufbuchse (3) Folgendes umfasst: einen einen Zylinderlaufbuchsenkörper (8) bildenden Metallkörper mit einer Innenwand (7), welche eine Brennkammer (6) begrenzt, eine umlaufende innenseitige Aussparung (13) in der Innenwand, wobei die Aussparung sich im Bereich eines Endes (14) des Zylinderlaufbuchsenkörpers (8) befindet, die mit einem Zylinderdeckel (4) verbunden werden kann und zwar näher an diesem Ende als ein Kolbenring (10-12) eines sich vorwärts und rückwärts bewegenden Kolbens (9) gelangen kann, der von der Brennkammer (6) aufgenommen werden kann, und einen Metallring (15), der in der Aussparung (13) gelagert ist und dessen Oberfläche (16) der Brennkammer (6) zugewandt ist und relativ zu der Innenwand (7) des Zylinderlaufbuchsenkörpers (8) in die Brennkammer (6) ragt, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallring (15) in der Aussparung (13) mit einem Klebstoff (22) mit einer Wärmeleitfähigkeit von weniger als 50 % der Wärmeleitfähigkeit des Materials des Zylinderlaufbuchsenkörpers (8) an den Zylinderlaufbuchsenkörper (8) geklebt ist.Cylinder liner (3) for designing a combustion chamber (6) in a cylinder of an internal combustion engine, the cylinder liner (3) comprising: a metal body forming a cylinder liner body (8) with an inner wall (7) which delimits a combustion chamber (6) Circumferential inner recess (13) in the inner wall, the recess being located in the region of one end (14) of the cylinder liner body (8), which can be connected to a cylinder cover (4), closer to this end than a piston ring (10- 12) of a forward and backward moving piston (9) which can be received by the combustion chamber (6), and a metal ring (15) which is mounted in the recess (13) and the surface (16) of the combustion chamber (6) faces and projects into the combustion chamber (6) relative to the inner wall (7) of the cylinder liner body (8), characterized in that the metal ring (15) in the recess (13) with an adhesive (22) with a thermal conductivity of less than 50% of the thermal conductivity of the material of the cylinder liner body (8) is glued to the cylinder liner body (8). Zylinderlaufbuchse (3) gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfähigkeit des Klebstoffs (22) weniger als 10 %, weniger als 5 % oder weniger als 2 % der Wärmeleitfähigkeit des Materials im Zylinderlaufbuchsenkörper (8) beträgt.Cylinder liner (3) according to Claim 1 , characterized in that the thermal conductivity of the adhesive (22) is less than 10%, less than 5% or less than 2% of the thermal conductivity of the material in the cylinder liner body (8). Zylinderlaufbuchse (3) gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfähigkeit des Klebstoffs (22) bei 20 °C weniger als 5 W/mK oder weniger als 2 W/mK beträgt.Cylinder liner (3) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the thermal conductivity of the adhesive (22) at 20 ° C is less than 5 W / mK or less than 2 W / mK. Zylinderlaufbuchse (3) nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (22) ein Keramikklebstoff ist.Cylinder liner (3) according to one of the above claims, characterized in that the adhesive (22) is a ceramic adhesive. Zylinderlaufbuchse (3) nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallring (15) mit einer Schicht von Klebstoff (22) mit einer Dicke von 0,05 - 1 mm an den Zylinderlaufbuchsenkörper (8) geklebt ist.Cylinder liner (3) according to one of the above claims, characterized in that the metal ring (15) is glued to the cylinder liner body (8) with a layer of adhesive (22) with a thickness of 0.05-1 mm. Zylinderlaufbuchse (3) nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderlaufbuchsekörper (8) aus Gusseisen besteht.Cylinder liner (3) according to one of the above claims, characterized in that the cylinder liner body (8) consists of cast iron. Zylinderlaufbuchse (3) nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderlaufbuchsenkörper (8) eine umlaufende außenseitige, führungsartige Aussparung (20) im Bereich des Endes aufweist, die einen O-Ring (21) aus einem elastischen Material mit einem Querschnittsdurchmesser, der bei Nichtbelastung größer ist als die Tiefe der führungsartigen Aussparung (20), aufnehmen kann.Cylinder liner (3) according to one of the above claims, characterized in that the cylinder liner body (8) has a circumferential outer, guide-like recess (20) in the region of the end, which has an O-ring (21) made of an elastic material with a cross-sectional diameter which is greater than the depth of the guide-like recess (20) when not under load. Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens einen Zylinder (1) mit einer Zylinderlaufbuchse (3) gemäß/nach einem der Ansprüche 1-7 umfasst.Internal combustion engine, characterized in that it has at least one cylinder (1) with a cylinder liner (3) according to / according to one of the Claims 1 - 7 includes. Verbrennungsmotor gemäß Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Motorblock (18), der umlaufend am Zylinderlaufbuchsenkörper (8) anliegt und die Zylinderlaufbuchse (3) in einem Bereich am Ende (14) der Brennkammer (6) umgibt, einen Raum (19) zwischen der Zylinderlaufbuchse (3) und dem Motorblock (18), der sich in der Richtung des Endes (14) bis zu dem Bereich am Ende (14) der Brennkammer (6) erstreckt und zur Zirkulation eines Kühlmittels darin dient, und einen aus einem elastischen Material hergestellten O-Ring (21) umfasst, der zwischen der Zylinderlaufbuchse (3) und dem Motorblock (18) in dem Bereich am Ende (14) der Brennkammer (6) platziert ist, um eine Dichtwirkung zu erzielen und zu verhindern, dass das Kühlmittel in dem Bereich am Ende (14) der Brennkammer (6) näher an das Ende als bis zum 0-Ring (21) gelangt.Internal combustion engine according to Claim 8 , characterized in that it has an engine block (18) which lies circumferentially on the cylinder liner body (8) and surrounds the cylinder liner (3) in a region at the end (14) of the combustion chamber (6), a space (19) between the cylinder liner ( 3) and the engine block (18) which extends in the direction of the end (14) to the area at the end (14) of the combustion chamber (6) and serves to circulate a coolant therein, and an O made of an elastic material -Ring (21), which is placed between the cylinder liner (3) and the engine block (18) in the area at the end (14) of the combustion chamber (6) to achieve a sealing effect and to prevent the coolant in the Area at the end (14) of the combustion chamber (6) closer to the end than to the 0-ring (21). Verbrennungsmotor gemäß Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der O-Ring (21) aus Gummi besteht.Internal combustion engine according to Claim 9 , characterized in that the O-ring (21) consists of rubber. Verbrennungsmotor gemäß Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der O-Ring (21) aus Fluor-Kautschuk besteht.Internal combustion engine according to Claim 9 , characterized in that the O-ring (21) consists of fluorine rubber. Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Verbrennungsmotor (2) gemäß/nach einem der Ansprüche 9-11 umfasst.Motor vehicle, characterized in that it has an internal combustion engine (2) according to / according to one of the Claims 9 - 11 includes. Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich dabei um ein Radkraftfahrzeug, wie beispielsweise einen Lastkraftwagen oder einen Bus, handelt.Motor vehicle according to Claim 12 , characterized in that it is a wheeled motor vehicle, such as a truck or a bus.
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