DE19706840B4

DE19706840B4 - Trockene Zylinderlaufbüchse mit Bund für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE19706840B4
Application number: DE19706840A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl.-Ing. Bauer; Wolfgang Dipl.-Ing. Burkhardt (FH)
Original assignee: MAN Nutzfahrzeuge AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2017-02-22
Also published as: DE19706840C5; DE19706840A1

Abstract

Trockene Zylinderlaufbüchse mit Bund für Brennkrafimaschinen, bei der die Zylinderlaufbüchse in eine Grundbohrung eines Kurbelgehäuses eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderlaufbüchse 1 unmittelbar unterhalb des Bundes 4 mit einem zylindrischen Absatz 5 vom Durchmesser D₁ versehen ist, daß der Durchmesser der Grundbohrung D_Z eine Toleranz von 0 bis +0,5 ‰·DZ aufweist und daß der Durchmesser D₁ = D_a + D_Z·(0,0001 ... 0,0005) beträgt, wobei D_a = D_Z·(0,99940 ... 0,99992) den Außendurchmesser der Zylinderlaufbüchse unterhalb des Absatzes darstellt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine trockene Zylinderlaufbüchse mit Bund für Brennkraftmaschinen, bei denen die Zylinderlaufbüchse in eine Grundbohrung eines Kurbelgehäuses eingesetzt wird.

Bei trockenen Zylinderlaufbüchsen ist es, wie beispielsweise aus der GB 390 625 bekannt, üblich, diese mit einer Preß- oder Übergangspassung auf der gesamten Länge in eine Grundbohrung des Kurbelgehäuses einzusetzen. Dies hat den Vorteil, daß die Zylinderlaufbüchse auf voller Länge gegen die Grundbohrung abgestützt ist und die Betriebsbeanspruchung unter der Zylinderdruckbelastung gering ist. Von Nachteil hingegen ist die schlechte Montierbarkeit. Noch schlechter verhält es sich mit der Demontierbarkeit, die nur mit Spezialwerkzeugen möglich ist. Zusätzlich wird die Demontierbarkeit durch Passungsrost erschwert.

Eine andere Ausführungsart besteht darin, die Zylinderlaufbüchse auf ganzer Länge mit einer sogenannten Slipfit-Passung in die Grundbohrung des Kurbelgehäuses einzusetzen. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß die Zylinderlaufbüchse ohne Spezialwerkzeug sowohl ein-, als auch ausgebaut werden kann. Die Zylinderlaufbüchse kann durch ihr Spiel unter dem Einfluß des wechselnden Zylinderdruckes atmen. Im Spalt zwischen der Grundbohrung und der Zylinderlaufbüchse wird das Öl durch die Atmung angesaugt bzw. verdrängt, so daß Passungsrost verhindert wird. Der Nachteil dieser Bauart besteht darin, daß die Zylinderlaufbüchse in der Grundbohrung keine voll Abstützung vorfindet, wenn sie durch Zylinderdruck und Kolbenseitenkräfte belastet wird. Sie muß deshalb höhere Betriebsbeanspruchungen ertragen als eine eingepresste Zylinderlaufbüchse, in ungünstigen Fällen besteht die Gefahr von Rissen unterhalb des fest eingespannten Büchsenbundes.

Aus der DE 1 260 863 B ist es weiterhin bekannt, bei einer Zylinderlaufbüchse zur radialen Lagerung im Maschinengestell eine zylindrische Passung vorzusehen und die Zylinderlaufbüchse mit ihrem Bund in Achsrichtung gegen den Kragen des Maschinengestells abzustützen.

Ergänzend dazu zeigt die FR 2 486 152 A1 eine weitere Variante der Fixierung der Zylinderlaufbüchse in der Grundbohrung eines Kurbelgehäuses. Neben einer radialen Abstützung am zylinderkopfseitigen Ende der Zylinderlaufbüchse ist dort eine radiale Abstützung an deren kurbelwellenseitigem Ende vorgesehen, die axiale Abstützung erfolgt über einen Bund am zylinderkopfseitigen oder am kurbelwellenseitigen Ende der Zylinderlaufbüchse.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Außenkonturen der Zylinderlaufbüchse so zu gestalten, daß eine ausreichend gute Abstützung der Zylinderlaufbüchse gegenüber der Grundbohrung gewährleistet ist, ohne daß die Montage- und Demontagefähigkeit spürbar beeinträchtigt wird.

Gelöst wird diese Aufgabe entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.

Dadurch daß die Zylinderlaufbüchse nur in ihrem oberen Teil als Preß- oder Übergangspassung und in ihrem unteren Teil als sogenannte Slipfit-Passung ausgebildet ist läßt sich die Zylinderlaufbüchse leicht ein- und ausbauen und besitzt dennoch dort, wo es erforderlich ist, eine ausreichend gute Abstützung in der Grundbohrung des Kurbelgehäuses.

Eine weitere Lösungsmöglichkeit kann den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 2 entnommen werden.

Diese Bauart zeichnet sich besonders durch leichte und kostengünstige Fertigung aus, die aus Kostengründen von besonderer Bedeutung ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand von Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
1 eine Zylinderlaufbüchse mit zylindrischem Absatz
2 eine Zylinderlaufbüchse mit verjüngtem Absatz und
3 eine Zylinderlaufbüchse mit balliger Ausführung im oberen Bereich
Nach 1 ist eine trockene Zylinderlaufbüchse 1 in eine Grundbohrung 2 eines Kurbelgehäuses 3 eingesetzt. Die Zylinderlaufbüchse 1 weist an ihrem oberen Ende einen Bund 4 auf, der radiales Spiel zum Kurbelgehäuse 3 hat. Erfindungsgemäß besitzt die Zylinderlaufbüchse 1 unmittelbar unterhalb des Bundes 4 einen Absatz 5, der zylindri sch ausgebildet ist. Der Außendurchmesser D₁ des zylindrischen Absatzes 5 ist so bemessen, daß er mit Preß- oder Übergangssitz im Durchmesser D_Z der Grundbohrung 2 sitzt. Der Durchmesser D₁ ergibt sich aus D_a und D_Z wie folgt: D1 = Da + DZ·(0,0001 ... 0,0005)mit D_a als Außendurchmesser der Zylinderlaufbüchse 1 und D_Z als Innendurchmesser der Grundbohrung 2, der um 0,5 ‰, bezogen auf D_Z, nach oben vom Nennmaß D_Z abweichen kann. Der untere Teil 6 der Zylinderlaufbüchse 1 weist somit stets ein Spiel zur Grundbohrung 2 auf.
Ein Vorteil dieser Bemessung der Zylinderlaufbüchse 1 besteht darin, daß sie im oberen Teil, im Bereich des Absatzes 5 fest abgestützt ist, also die Gasdruckkräfte auf die Zylinderwand gut aufgefangen werden, wohingegen im unteren Teil 6 stets Spiel für einen leichten Ein- und Ausbau verbleibt und Öl durch Pumpwirkung in den Spalt zwischen unterem Teil 6 und der Grundbohrung 2 gesaugt, oder ausgetrieben wird. Durch diese Atmung wird Passungsrost mit Sicherheit vermieden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe kann nach 2 auch dadurch gelöst werden, daß die Zylinderlaufbüchse unmittelbar unterhalb des Bundes 4 mit einem Absatz 5 versehen ist, der jedoch abweichend von der Ausführung nach 1 nach unten zulaufend ausgeführt ist. Der Absatz 5 beginnt an einer oberen Kante 7 mit einem Durchmesser D₁ = D_a + D_Z (0,0001 ... 0,0005). Von dieser Kante 7 ausgehend verjüngt sich der Absatz 5 nach unten zu auf den Durchmesser D_a der Zylinderlaufbüchse 1. Für Da gilt wiederum die Beziehung: Da = DZ (0,99940 ... 0,99992)wobei D_Z nach oben um 0,5 ‰ vom Nennmaß abweicht.
Der Vorteil dieser Bauart liegt in der leichten Fertigung in Verbindung mit gutem Ein- und Ausbau der Zylinderlaufbüchse 1.
Die Ausführung nach 2 kann gemäß 3 derart abgewandelt werden, daß der Absatz 5 in seinem oberen Bereich nicht als Kante, sondern ballig ausgeführt ist. Der größte Durchmesser D₁ dieser balligen Kontur entspricht wieder dem unter den 1 und 2 beschriebenen Durchmesser. Die ballige Kontur ist besonders einfach herzustellen.

Claims

Trockene Zylinderlaufbüchse mit Bund für Brennkrafimaschinen, bei der die Zylinderlaufbüchse in eine Grundbohrung eines Kurbelgehäuses eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderlaufbüchse 1 unmittelbar unterhalb des Bundes 4 mit einem zylindrischen Absatz 5 vom Durchmesser D₁ versehen ist, daß der Durchmesser der Grundbohrung D_Z eine Toleranz von 0 bis +0,5 ‰·DZ aufweist und daß der Durchmesser D₁ = D_a + D_Z·(0,0001 ... 0,0005) beträgt, wobei D_a = D_Z·(0,99940 ... 0,99992) den Außendurchmesser der Zylinderlaufbüchse unterhalb des Absatzes darstellt.
Trockene Zylinderlaufbüchse mit Bund für Brennkraftmaschinen, bei der die Zylinderlaufbüchse in eine Grundbohrung eines Kurbelgehäuses eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderlaufbüchse 1 unmittelbar unterhalb des Bundes 4 mit einem Absatz 5 versehen ist, daß der Durchmesser der Grundbohrung D_Z eine Toleranz von 0 bis 0,5‰·D_Z aufweist, daß dieser Absatz 5 an seiner oberen Kante 7, oder im oberen Bereich einen Durchmesser D₁ = D_a + D_Z·(0,0001 ...0,0005) aufweist und daß der Absatz 5 von der oberen Kante 7 ausgehend nach unten zulaufend auf einen Durchmesser D_a = D_Z·(0,99940 ... 0,99992) der Zylinderlaufbüchse 1 übergeht.