DE1726589U

DE1726589U - WORK CYLINDERS FOR COMBUSTION ENGINES, IN PARTICULAR FOR DIESEL COMBUSTION ENGINES.

Info

Publication number: DE1726589U
Application number: DE1952K0009843
Authority: DE
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1952-10-18
Filing date: 1952-10-18
Publication date: 1956-07-19

Description

KRAUSS-MAFFEI · AKTIENGESELLSCHAFT . MöNCHEN-ALLACH ;' KRAUSS-MAFFEI · AKTIENGESELLSCHAFT. MUNICH-ALLACH; '

K 9845/460 Qm 26.5.56 K 9845/460 Sq.M.5.56.56

Arbeitszylinder für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Zweitakt-Dieselbrennkraftmaschinen. Working cylinders for internal combustion engines, in particular for two-stroke diesel internal combustion engines.

Die Erfindung bezieht sich auf Arbeitszylinder für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Zweitakt-Dieselbrennkraftmasehinen, mit einer im Bereich der oberen lotpunktlage des Kolbens verschleißfest gemachten Zylinderlaufbahn durch eine galvanisch aufgebrachte Schicht z.B. aus Chrom oder Silizium.The invention relates to working cylinders for internal combustion engines, especially for two-stroke diesel internal combustion engines, with a plunger in the area of the upper plunger position of the piston wear-resistant cylinder liner by a galvanically applied layer, e.g. made of chrome or silicon.

Es hat sich beim Betrieb von Verbrennungskraf tmaschinen herausgestellt, daß die im Bereich der oberen lotpunktlage des Arbeitszylinders liegende Zylinderlaufflächenzone der verschleißtechnisch weitaus am höchsten beanspruchte leil der Zylinderlauffläche ist. Denn im Augenblick der Zündung des hochkomprimierten Brennstoff-Luftgemisches herrecht nicht nur der höchste Druck des Arbeitsprozesses, sondern auch die höchste !temperatur, die eine Verbrennung des Schmierölfilmes auf dem obersten feil der Zylinderlaufbahn verursacht. Durch den Biehtungswechsel der Kolbenbewegung wird außerdem dieser 3?eil der Zylinderlauffläche schlagartig beansprucht, so daß durch diese Vorgänge ein hoher Verschleiß und somit eine frühzeitige Abnutzung der Zylinderlauffläche im Bereich der oberen üiotpunktlage des Arbeitskolbens hervorgerufen wird. Dieae Verhältnisse bedingen nicht nur den bekannten hohen Schmierstoffverbrauch, sondern insbesondere eine vorzeitige Überarbeitung der Zylinderlauffläche, beispielsweise durch Ausschleifen und eine Erneuerung derIt has been found in the operation of internal combustion engines that the solder point in the area of the upper position The cylinder sliding surface zone lying on the working cylinder is the leil, which is by far the most heavily stressed in terms of wear is the cylinder surface. Because at the moment of ignition of the highly compressed fuel-air mixture not only the highest pressure of the work process, but also the highest temperature that a combustion of the lubricating oil film on the top filing of the cylinder liner. The change in direction of the piston movement also causes this part of the cylinder running surface to suddenly become stressed, so that these processes result in high wear and thus premature wear of the cylinder running surface caused in the area of the upper point position of the working piston will. These conditions not only cause the known high consumption of lubricant, but also in particular premature revision of the cylinder surface, for example by grinding and renewing the

Vorslandi Oskar Stamm, Erich W. O- Busse, Paul H. v. MlHetwailnor - Vorsitzer des Aufslditstoies: Dr. Franz Grabov.sHVorslandi Oskar Stamm, Erich W. O-Busse, Paul H. v. MlHetwailnor - Chairman of the Aufslditstoies: Dr. Franz Grabov.sH

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Kolbenringe, gegebenenfalls auch des Kolbens. In Erkenntnis dieser Vorgänge sind daher schon durch auf die Zylinderlauffläche vorgesehene Überzüge aus harten Metall, z.B. Chrom, Maßnahmen getroffen worden, um dem hohen Verschleiß der Zylinderlaufbahn entgegenzuwirken. So ist beispielsweise schon vorgeschlagen worden* bei Zylindern von Verbrennungskraftmaschinen, die vorzugsweise mit gelösten Sprengstoffen betrieben werden, die gesamte Zylinderlauffläche mit einem Überzug aus Chrom oder Silizium zu versehen» Dieser Überzug dient hierbei nicht nur zur Verminderung der bekannten Ver~ schleißerscheinungen, sondern insbesondere auch dazu, die Zylinderlauffläche vor der chemischen Einwirkung dev Abgase zu schützen. Diese Maßnahmen haben jedoch insofern zu keinem befriedigendem Irgebnis geführt» als die Dichte des Metall-Überzuges eine Schmierfilmbildung nur mangelhaft oder Überhaupt nicht zustande kommen läßt. Dieser SchmierSifilm ist jedoch zur Erzielung einer ausreichenden Schmierung der Kolbenlaufbahn unerläßlich, da eine ungenügende Schmierung zu einem vorzeitigen Verschleiß der Kolbenringe bzw· des Kolbens führen würde. Man ist daher dazu übergegangen, die Oberfläche des Metallüberzuges durch eine nachträgliche besondere Behandlung aufzurauhen, um dem Schmierstoff einen größeren Halt zu verleihen. Jedoch haben diese Maßnahmen zu keinem befriedigenden Ergebnis geführt, weil durch die Aufrauhung die Iiaufeigensehaften der Zylinderlaufbahn sehr beeinträchtigt werden. Insbesondere sind im mittleren Teil der Kolbenlaufbahn wegen &qt dort herrschenden hohen Kolbengeschwindigkeit eine gute Schmierung und gute laufeigenschaften der lauf bahnoberfläche unerläßlich» Dagegen kannPiston rings, possibly also of the piston. In recognition of these processes, measures have already been taken by means of coatings made of hard metal, for example chrome, provided on the cylinder running surface in order to counteract the high level of wear on the cylinder liner. For example, it has already been proposed * for cylinders of internal combustion engines, which are preferably operated with dissolved explosives, to provide the entire cylinder surface with a coating of chrome or silicon to the cylinder surface prior to chemical exposure dev protect exhaust gases. However, these measures have not led to a satisfactory result insofar as the density of the metal coating allows the formation of a lubricating film only inadequately or not at all. However, this lubricating film is indispensable for achieving adequate lubrication of the piston raceway, since insufficient lubrication would lead to premature wear of the piston rings or the piston. One has therefore gone over to roughening the surface of the metal coating by a subsequent special treatment in order to give the lubricant a greater hold. However, these measures have not led to a satisfactory result because the roughening has a very negative impact on the properties of the cylinder barrel. In particular, in the central part of the piston path for & qt there prevailing high piston speed, a good lubrication and good running properties of the raceway surface indispensable "contrast,

Vorstandi Oskar Stamm, Efldi W.O. Buiie, Foul H. v. MIHerwailner - Vorsitzer des Aufsiditsrales: Dr. Fionz GrabowsUBoard members Oskar Stamm, Efldi W.O. Buiie, Foul H. v. MIHerwailner - Chairman of the Supervisory Board: Dr. Fionz Grabows U

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im Bereich des oberen lotpunktes auf eine reichliche Schmierung verziehtet werden, weil in diesem Bereich die Kolbengesehwindigkeit infolge der Bewegungsumkehr des Kolbens sehr klein bzw· sogar null ist« Es kommt dort zur Schmierung nur die vom obersten Kolbenring mitgeführte Schmierölmenge in Betracht, weil ohnehin der Schmierölfilm durch die Plammeneinwirkung der Verbrennung wegbrennt. Daher ist auf diesem leil der Zylinderlauffläche eine glatte und widerstandsfähige Oberfläche sehr erwünscht» um einerseits der Einwirkung der heißen Verbrennungsgase und andererseits dem hohen Abrieb wirksam zu begegnen.in the area of the upper plumb point on an ample Lubrication will be distorted because in this area the The piston speed is very small or even zero as a result of the reversal of movement of the piston. There is lubrication only the amount of lubricating oil carried by the top piston ring into consideration because the lubricating oil film burns away as a result of the flame effect of the combustion. Hence is on this part of the cylinder surface is smooth and resistant Surface very desirable »on the one hand to the effects of the hot combustion gases and on the other hand to counteract the high abrasion effectively.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde» die Schutzschicht aus hartem Metall so auf der Zylinderlauffläche vorzusehen, daß nicht nur im Bereich der hohen Kolbengeschwindigkeit eine ausreichende Schmierölfilmbildung gewährleistet ist» sondern auch der Verschleiß im Bereich des oberen lotpunktes weitgehend vermindert wird.In contrast, the invention is based on the object »the Protective layer made of hard metal on the cylinder surface provide that not only in the area of high piston speed a sufficient lubricating oil film formation is guaranteed »but also the wear in the area of the upper plumb point is largely reduced.

Die lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Schicht etwa auf dem sechsten Seil der Zylinderlaufbahnlänge vorgesehen lind in die lauf bahnfläche eingebettet ist derart» daß nach dem überarbeiten durch Schleifen eine fugenfreie, glattwandige laufbahnfläche gebildet wird.The solution to this problem is that the layer Provided approximately on the sixth cable of the cylinder liner length and is embedded in the lane surface in such a way that After reworking, a joint-free, smooth-walled running surface is formed by grinding.

Der Vorteil der Erfindung ist darin, zu erblicken, daß der Verschleiß auf dem durch den Abrieb und die Brenngaseinwirkung besonders gefährdeten !Ceil der Zylinderlauffläche trotz geringer Schmierung auf ein Minimum herabgesetzt wird undThe advantage of the invention is to see that the Wear on the part of the cylinder running surface, which is particularly endangered by the abrasion and the effects of the combustion gas low lubrication is reduced to a minimum and

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im Bereich der hoben Kolbengeschwindigkeit normale Sehmierverhältnisse gewährleistet sind. Barüberhinaus besteht die Möglichkeit den partiell verchromten Zylinder viel öfters als den unverchromten ausschleifen au können, wodurch die Lebensdauer erheblich verlängert wird.normal Sehmier conditions in the area of the increased piston speed are guaranteed. In addition, there is the Possibility of the partially chrome-plated cylinder much more often than the non-chrome-plated one, whereby the Service life is significantly extended.

Auf der Zeichnung ist ein. feil eines unverchromten Arbeitszylinders mit der durch den Abrieb hervorgerufenen Vertiefung der Zylinderlauffläche (Abb.l) und ein.zweiter gleicher 5Eeil mit der erfindungsgemäß ausgebildeten partiellen Verehromung (Abb»2) im Axialschnitt sehematisoh dargestellt.On the drawing is a. for a non-chrome-plated working cylinder with the indentation caused by the abrasion of the cylinder running surface (Fig. 1) and a second identical 5-part with the partial adornment designed according to the invention (Fig »2) shown in an axial section.

Im Mantel 1 eines ungeschützten* beispielsweise unverchromten Arbeitszylinders einer Bieselbrennlcraftmasehine entsteht infolge des Abriebes durch die Kolbenringe des Arbeitskolbens im Bereich des oberen fotpunktes eine ringförmige auf dem Zylinderumfang verlaufende Vertiefung 2* welche die in Abb,1 gezeigte Querschnittsform aufweist. Zur Vermeidung eines frühzeitigen Verschleißes des Arbeitszylinders wird in dem Zylinder« mantel 1 eine ulqt Breite der Zone des hohen Abriebes entsprechende ringförmige Vertiefung 3 eingearbeitet, beispielsweise eingefräst oder eingeschliffen, die sich auf etwa den sechsten Seil dor Zylinderlaufbahn erstreckt und etwas unterhalb des Bodens des Zylinderkopfes beginnt. Sie Querschnittsform dieser ringförmigen Vertiefung ist aus der Abb.2 ersichtlich. Die Vertiefung 3 wird durch eine Ohromsehicht» beispielsweise auf galvanischem Wege aufgefüllt und hierauf die ganze Zylinderlauffläche auf die erforderliche lichte WeiteIn the jacket 1 of an unprotected *, for example, non-chrome-plated working cylinder of a Bieselbrennlcraft machine, as a result of the abrasion caused by the piston rings of the working piston in the area of the upper focal point, an annular recess 2 * which runs on the cylinder circumference and has the cross-sectional shape shown in Fig. 1. In order to avoid premature wear of the working cylinder in the cylinder "coat a ulqt width of the zone 1 is incorporated to the high abrasion corresponding annular recess 3, for example milled or ground, which extends to about the sixth rope dor cylinder liner and slightly below the bottom of the cylinder head begins. The cross-sectional shape of this annular recess can be seen in Fig.2. The recess 3 is filled up by an ear layer, for example by galvanic means, and then the entire cylinder running surface to the required clearance

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des Arbeltszylinder β tibersehliffen. Die Vertiefung 2 bzw. die Stärke der Chromschicht wird so bemessen, daß ein mehrmaliges erneutes Ausschleifen des Arbeitszylinders möglich ist, sobald der Abrieb des unverchromten leilee der Zylinderlauf fläche eine Ungleichheit des Durchmessers des Arbeitsaylinders gegenüber dem des verchromten Teiles hervorgerufen hat, die ein unzulässiges Maß überschreitet.of the working cylinder β overshooted. The deepening 2 resp. the thickness of the chrome layer is dimensioned so that a Repeated regrinding of the working cylinder is possible as soon as the abrasion of the non-chrome-plated leilee The cylinder barrel surface shows an inequality in the diameter of the working alloy compared to that of the chrome-plated part has caused that exceeds an impermissible level.

Vorstandi Oikar Stamm, Erldi W. O. Busse, Poul H. v. Miiterwallner · Vorsitzer des AufsJditsrates: Dr, Frans GrahowsJclBoard members Oikar Stamm, Erldi W. O. Busse, Poul H. v. Miiterwallner · Chairman of the Supervisory Board: Dr, Frans GrahowsJcl

Claims

-β- RA.519396*20.9.56.-β- RA.519396 * 9/20/56.

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Solmtgao.gpru.ch

for internal combustion engines, especially for remikraf tmaeebinea »old one i» area of the upper foipmüctlage of the piston made wear-resistant. Cylinterlaufbalm dtircli a layer made up about mxt the seoheten file of the cylindereylauffealmllänge galiraniaeli »κ, B. au »chromium or silicon" characterized in "that the layer ss" r joints "- wx & absatäsfreiea compound" iner annular 'recess (3) of the £ aufi> ahnf3.äche is embedded and having a a repeated Ausschleifvorgang permitting strength.