DE2638335A1

DE2638335A1 - Zylinderlaufbuechse fuer kolben- brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2638335A1
Application number: DE19762638335
Authority: DE
Inventors: Bruno Cendak
Original assignee: Grandi Motori Trieste Spagmt-Fiat ansaldo crda; Grandi Motori Trieste SpA
Current assignee: Diesel Ricerche SpA Triest/trieste It
Priority date: 1975-08-27
Filing date: 1976-08-25
Publication date: 1977-04-21
Also published as: JPS5532895B2; DE2638335C2; NL181594B; DK140292C; NL7609435A; FR2322267B1; CH606781A5; NL181594C; FR2322267A1; US4050421A; DK382676A; DK140292B; JPS5246241A; DK140292B3; IT1055604B

Description

Zylinderlaufbüchse für Korben-Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Zylinderlaufbüchse für Kolben-Brennkraftmaschinen, mit einer zwischen Zylinderblock und Zylinderkopf angeordneten Erweiterung, in der Kühlflüssigkeitskanäle zur Führung einer Kühlflüssigkeit aus einem die Zylinderlaufbüchse innerhalb des Zylinderblocks umgebenden ringförmigen Raum in eine die Erweiterung umgebende Sammelkammer vorgesehen sind, aus der die Kühlflüssigkeit dem Zylinderkopf zugeführt wird.

Die Erfindung eignet sich besonders, jedoch nicht ausschließlich zum Einsatz in großen Zweitakt- und Viertakt-Dieselmaschinen. Bekanntlich besteht die Funktion der Zylinderlaufbüchse darin, gemeinsam mit dem Zylinderkopf und der Oberseite des zugeordneten Kolbens im Zylinder die Verbrennungskammer zu bilden. In dieser Verbrennungskammer muß das Material der Zylinderlaufbüchse,

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insbesondere der Erweiterung zwischen dem Zylinderblock, und dem Zylinderkopf, hohe Beanspruchungen aushalten, die thermischer und mechanischer Natur sind und sich aus der Temperatur und dem Druck der verbrennenden Gase ergeben. Die Widerstandsfähigkeit gegenüber solchen Spannungen hängt u.a. davon ab, wie die Betriebstemperatur an der Innenwand der Zylinderlaufbüchse begrenzt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zylinderlaufbüchse mit wirksamer Kühlung zu schaffen, durch die aber nicht die Festigkeit im Bereich der Erweiterung zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderblock beeinträchtigt wird.

Ein bekanntes Verfahren zur Begrenzung der Temperatur an der Innenwand der Zylinderlaufbüchsen in Brennkraftmaschinen, insbesondere in großen Zweitakt- und Viertakt-Dieselmaschinen, besteht in der Anwendung einer intensiven Kühlung durch mehrere Kanäle, welche durch Bohrungen in der Erweiterung der Zylinderlaufbüchse gebildet sind. Diese Kanäle sind entweder unabhängig voneinander oder untereinander verbunden, so daß die mit den stärksten thermischen Spannungen beaufschlagten Teile von einer Kühlflüssigkeit dxjrchströmt werden.

Bei einer bisher üblichen Zylinderlaufbüchse mit einer intern gekühlten Erweiterung dieser Art sind die Kühlmittelkanäle durch die Erweiterung geführt, die beim Betrieb zwischen dem Zylinderblock und dem Zylinderkopf angeordnet ist. Dadurch wird gerade an dieser Stelle, die relativ stark beansprucht wird, eine gefährliche Schwächung erzeugt.

Durch die Erfindung soll- nun eine Zylinderlaufbüchse geschaffen werden, bei der interne Kühlmittelkanäle im Be-

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reich der Erweiterung vorgesehen sind, die jedoch die thermische und mechanische Stabilität nicht beeinträchtigen.

Hierzu ist-eine Zylinderlaufbüchse der eingangs genannten Art erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß jeder Kühlflüssigkeitskanal durch folgende Teile gebildet ist:

- eine mit dem ringförmigen Raum verbundene und in Richtung zum Zylinderkopf verlaufende Blindbohrung,

- eine quer zu der Blindbohrung verlaufende Öffnung, die die Blindbohrung mit der Sammelkammer verbindet, nahe dem offenen Ende der Blindbohrung angeordnet ist und außerhalb des Bereichs der Erweiterung auf die Außenseite der Zylinderlaufbüchse mündet, und

- eine in der Blindbohrung in Längsrichtung angeordnete Leitvorrichtung, die die Blindbohrung in einen von dem dem ringförmigen Raum zugewandten Ende bis zu einer Stelle nahe ihrem Blindende verlaufenden Strömungskanal und einen von dieser Stelle ausgehenden Rückführungskanal unterteilt, der zu der quer zur Blindbohrung verlaufenden Öffnung führt.

Die Kühlflüssigkeitskanäle in der ZyIinderlaufbüchse nach der Erfindung bilden einen Kreis zur Zirkulation von Kühlflüssigkeit ohne durchlaufende Bohrungen, so daß eine Schwächung der Zylinderlaufbüchse in solchen Bereichen vermieden wird, wo eine besondere Stabilität und Festigkeit gegenüber mechanischen Beanspruchungen gewünscht ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 den Querschnitt eines Teils einer Brennkraftmaschine in der Zylinderachse, wobei eine Zylinderlaufbüchse nach der Erfindung vorgesehen ist,

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Fig, 2 einen vergrößerten Teilschnitt der in Fig. 1 gezeigten Zylinderlaufbuchse,

Fig. 3 einen Teilquerschnitt der Zylinderlaufbüchse gemäß dem-Schnitt IHa-IIIa aus Fig. 2 bzw. dem Schnitt HIb-IIIb aus Fig. 2,

Fig. 4 eine teilweise gebrochene perspektivische Darstellung der Zylinderlaufbüchse ohne Leitvorrichtungen in den Kanälen und

Fig. 5 einen stark vergrößerten Schnitt der Zylinderlaufbüchse auf der Achse der Blindbohrungen und der Queröffnungen.

In Fig. 1 und 2 ist zwischen einem Zylinderblock 10 und einem Zylinderkopf 12 einer Brennkraftmaschine eine Erweiterung 14 einer Zylinderlaufbüchse 16 eingeschlossen. Ein Kolben 18 ist innerhalb der Zylinderlaufbüchse 16 beweglich angeordnet, seine Oberseite bildet mit dem Zylinderkopf 12 und der Erweiterung 14 eine Verbrennungskammer 20.

Der Teil 22 der Zylinderlaufbüchse 16, der im Zylinderblock 10 angeordnet ist, wird von einem ringförmigen Raum 24 umgeben, aus dem beim Betrieb der Maschine eine Kühlflüssigkeit auf einem Weg herausgeführt wird, der durch Pfeile F., angedeutet ist. Die Kühlflüssigkeit gelangt in mehrere Kühlflüssigkeitskanäle 26, die in der Erweiterung 14 der Zylinderlaufbüchse 16 vorgesehen sind. Diese Kanäle 26 sind in noch zu beschreibender Weise ausgebildet. Aus den Kanälen 26 gelangt die Kühlflüssigkeit in eine ringförmige Sammelkammer 28, die die Erweiterung 14 zwischen dem Zylinderblock 10 und dem Zylinderkopf 12 umgibt. Diese Sammelkammer 28 wird durch einen Abstandsring 30 begrenzt, der radiale Kanäle 32 aufweist, durch die hindurch die Kühlflüssigkeit geführt wird. Dann gelangt die Kühlflüssigkeit in den Zylinderkopf 12 längs eines Weges, der durch Pfeile F_? angedeutet ist. Die Erweiterung 14 ist zwischen dem Zylinder-

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kopf 12 und dem Abstandsring 30 eingeschlossen.

In Fig. 2 und 5 sind die Kühlflüssigice it skanäle 26 deutlicher dargestellt. Jeder Kanal 26 umfaßt eine Blindbohrung 34, die aus einem Bereich 43 (Fig. 2) in Verbindung mit dem ringförmigen Raum 24 in Richtung zum Zylinderkopf 12 vorzugsweise gegenüber der Längsachse der Zylinderlaufbüchse 16 geneigt verläuft, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Ferner umfaßt jeder Kanal 26 eine Queröffnung 36, die quer zur Blindbohrung 34 verläuft und mit dieser sowie mit der Sammelkammer 28 in Verbindung steht. Im Hinblick auf die Position der Sammelkammer 28 ist die Queröffnung 36 nahe dem offenen Ende der Blindbohrung 34 angeordnet. Da die Erweiterung 14 zwischen dem Zylinderkopf 12 und dem Abstandsring 30 eingeschlossen ist, ist die Queröffnung 36 in einem Bereich der Zylinderlaufbüchse 16 angeordnet, der keine starken Beanspruchungen beim Betriebsdruck der Maschine aufnehmen muß.

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist in jede Blindbohrung 34 eine Leitvorrichtung 38 eingesetzt, die in der dargestellten Art vorzugsweise.rohrförmig ausgebildet ist. Sie verläuft in Längsrichtung der Blindbohrung 34 derart, daß diese in einen Strömungskanal,' der von dem mit dem Raum 24 verbundenen Ende bis zu einer Stelle nahe dem anderen , blinden Ende verläuft, und in einen Rückführungskanal von dieser Stelle zu der jeweiligen Queröffnung 36 unterteilt wird, welche eine Verbindung zur Sammelkammer 28 herstellt. Die Leitvorrichtung 38 hat einen ersten Teil 40, dessen Querschnitt demjenigen der Blindbohrung 34 entspricht, so daß sie dort fest in der Blindbohrung 34 sitzt. Dieser Teil 40 verläuft in der Blindbohrung 34 von dem mit dem Raum 24 verbundenen Ende aufwärts bis zu einer Stelle im Bereich der Queröffnung 36, jedoch nicht über

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diese hinaus. Die Leitvorrichtung 38 hat ferner einen '■ zweiten Teil 42 mit einem gegenüber der Blindbohrung 34 kleineren Durchmesser, der in der Bliridbohrung 34 bis
zum blinden Ende als Fortsetzung des ersten Teils 40
verläuft. Die Leitvorrichtung 38 endet kurz vor dem
blinden Ende der Blindbohrung 34. Der Weg der Kühlflüssigkeit im Kanal 26 ist in Fig. 5 durch Pfeile dargestellt.

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Claims

Patentansprüche

< 1.JZylinderlaufbüchse für Kolben-Brennkraftmaschinen,

^^ mit einer zwischen Zylinderblock und Zylinderkopf angeordneten Erweiterung, in der Kühlflüssigkeitskanäle zur Führung einer Kühlflüssigkeit aus einem •die Zylinderlaufbüchse innerhalb des Zylinderblocks umgebenden ringförmigen Raum in eine die Erweiterung umgebende Sammelkammer vorgesehen sind, aus der die Kühlflüssigkeit dem Zylinderkopf zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kühlflüssigkeitskanal (26) durch folgende Teile gebildet ist:

- eine mit dem ringförmigen Raum (24) verbundene und in Richtung zum Zylinderkopf (12) verlaufende Blindbohrung (34),

- eine quer· .zu der Blindbohrung (34) verlaufende Öffnung (36), die die Blindbohrung (34) mit der Sammelkammer (28) verbindet, nahe dem offenen Ende der Blindbohrung (34) angeordnet ist und außerhalb des Bereichs der Erweiterung (14) auf die Außenseite der Zylinderlaufbüchse (16) mündet, und

- eine in der Blindbohrung (34) in Längsrichtung angeordnete Leitvorrichtung (38), die die Biindbohrung.(34) in einen von dem dem ringförmigen Raum (24) zugewandten Ende bis zu einer Stelle nahe ihrem Blindende verlaufenden Strömungskanal und einen von dieser Stelle ausgehenden Rückführungskanal unterteilt, der zu der quer zur Blindbohrung (34) verlaufenden Öffnung (36) führt.
2. Zylinderlaufbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung (38.) röhrenförmig ausgebil-

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det ist und einen ersten Teil (40) mit einem dem Innendurchmesser der Blindbohrung (34) entsprechenden Außendurchmesser im Bereich von dem mit 'dem ringförmigen Raum (24) verbundenen Ende der Blindbohrung (34) bis zu einer Stelle nahe der Queröffnung (36), jedoch nicht über diese hinaus, sowie einen zweiten Teil (42) mit gegenüber dem Innendurchmesser der Blindbohrung (34) kleinerem Außendurchmesser aufweist, der den ersten Teil (40) in Richtung zum blinden Ende der Blindbohrung (34) fortsetzt.
3. Zylinderlaufbüchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blindbohrungen (34) gegenüber der Längsachse der Zylinderlaufbüchse (16) geneigt angeordnet sind.
4. Kolben-Brennkraftmaschine, ausgerüstet mit Zylinderlauf büchsen (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

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