DE2757548C2

DE2757548C2 - Flüssigkeitsgekühlter Zweitaktmotor

Info

Publication number: DE2757548C2
Application number: DE2757548A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Piaggio and C SpA
Current assignee: Piaggio and C SpA
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1977-12-23
Publication date: 1985-01-31
Also published as: FR2376295A1; NL172774B; JPS5633572B2; DE2757548A1; US4191156A; ES465566A1; GB1573690A; IT1072540B; NL7714486A; NL172774C; FR2376295B3; JPS5386914A

Description

Die Erfindung betrifft einen flüssigkeitsgekühlten Zweitaktmotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solcher Zweitaktmotor ist aus der US-PS 22 717 bekannt. Dieser Zweitaktmotor weist mehrere die Gehäusewand¹ durchsetzende Einlaßkanalstücke auf, die jeweils über eine Flanschverbindung an Einlaßstutzen angeschlossen sind, die an der Laufbüchse angeordnet sind. Er hat auch mehrere die Gehäusewand durchsetzende Auslaßkanalstücke, die jeweils über Flanschverbindungen an Auslaßstutzen angeschlossen sind, die an der Laufbüchse angeordnet sind. Die Wände der Einlaß- und Auslaßkanalstücke und die Wände der Einlaß- und Auslaßstutzen sind jeweils untereinander verbunden, und zwischen den Stutzen und den Kanalstücken ist eine gebogene Trennfläche vorgesehen, auf welcher eine entsprechend gebogene Dichtung angeordnet werden muß. Außerdem hat die Laufbuchse an ihrem oberen Ende einen im Durchmesser erweiterten Endabschnitt, in den ein entsprechend geformter Teil des Zylinderkopfes eingeführt ist. Der Zylinderkopf und die Laufbuchse berühren sich an der Stirnfläche der Laufbüchse, an dem zylindrischen Wandstück des im Durchmesser erweiterten Abschnittes der Laufbüchse

und an der zwischen dem im Durchmesser erweiterten Abschnitt und dem übrigen Abschnitt der Laufbuchse gebildeten ringförmigen Schulter. Es ist davon auszugehen, daß zwischen den zylindrischen oder auch den ebenen Berührungsflächen des Zylinderkopfes und der Laufbüchse eine Dichtung angeordnet ist An ihrem anderen Ende ist die Laufbüchse in einen zylindrischen Teil des Gehäuses eingepaßt- Auch dort muß eine Dichtung vorhanden sein.

Der vorbekannte Zweitaktmotor ha« Nachteile, weil bei seiner Herstellung eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit eingehalten werden muß, die durch die Form und die Anordnung der Dichtstellen bedingt ist, und die Anzahl der Dichtstellen an der Laufbüchse hoch ist. Ein solcher Zweitaktmotor eignet sich daher nicht für eine rationelle Serienfertigung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Zweitaktmotor so auszubilden, daß seine Herstellung durch die Vermeidung de? Notwendigkeit kleiner Maßtoleranzen an den Dichtstellen und durch Verringerung der Anzahl der Dichtstellen vereinfacht wird, wobei die leichte Auswechselbarkeit der Laufbüchse gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Zweitaktmotor kann wesentlich einfacher hergestellt werden, da an den Dichtstellen wesentlich größere Bearbeitungstoleranzen als an den Dichtstellen des vorbekannten Zweitaktmotors zugelassen werden können und die Anzahl der Dichtstellen erheblich reduziert ist.

Auch aus der DE-AS 10 23 834 ist ein flüssigkeitsgekühlter Zweitaktmotor bekannt. Aber auch bei diesem Zweitaktmotor ist ein ganzer Kranz von Auslaßschlitzen vorgesehen, welche jeweils über einen angegossenen Verbindungsstutzenkranz des Zylinderblockes mit dem Außenraum in Verbindung stehen. Dieser ringförmige Verbindungsstutzenkranz bildet eine in etwa bei der axialen Mitte der Zylinderlaufbüchsen gelegene Führungsfläche, durch welche die rein zylindrische Mantelfläche der Zylinderlaufbüchsen in radialer Richtung positioniert ist. Der Verbindungsstutzenkranz trägt zur Abdichtung der Auslaßschlitze gegen den Kühlwasserkreislauf oberhalb und unterhalb der Auslaßschlitze je einen in eine Nut eingesetzten und mit der Außenfläche der Zylinderlaufbuchse zusammenarbeitenden Dichtring. Eine zusätzliche radiale Positionierung am unteren Ende der Zylinderlaufbüchsen ist durch eine Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes gegeben; das obere Ende der Zylinderlaufbüchsen ist in fester axialer und radialer Ausrichtung mit der Oberseite des Zylinderkopfes verbunden.

Ein derartiger Zylinderkopf stellt ein sehr kompliziertes Gußteil dar und muß aufwendig und sehr präzise bearbeitet werden. Selbst dann ist ein guter und zugleich spannungsfreier Sitz der Laufbüchsen im Zylinderkopf während des Betriebs nicht gewährleistet, da es im Betrieb aufgrund von Temperaturgradienten zu einem Verziehen von Zylinderblock und Laufbüchsen kommt. Außerdem können die oberhalb und unterhalb der Auslaßschlitze eingesetzten Dichtungen nur eine verhältnismäßig schlechte Abdichtung bewerkstelligen, da ihr Anpreßdruck so klein sein muß, daß die Laufbüchsen noch axial durch sie hindurchgeschoben werden können.

Ein flüssigkeitsgekühlter Zweitaktmotor, der dem nach der DE-AS 10 23 624 ähnlich ist. ist aus der GB-PS 3 88 606 bekannt. Auch bei diesem Zweitaktmotor ist eine flächige Abstützung der Laufbuchse im wesentlichen in ihrer Mitte an einem hoch präzise zu bearbeitenden Stutzenkranz des Zylinderblockes vorgesehen. Bei der Herstellung dieses Zweitaktmotors sind daher auch enge Maßtoleranzen einzuhalten.

Aus der FR-PS 14 20 479 ist eine Viertakt-Brennkraftmaschine mit nassen Zylinderlaufbüchsen bekannt, die jedoch keine Auslaßschlitze aufweisen, so daß sich das Problem einer Abdichtung derselben zum Kühlwassermantel nicht stellt. Zur stirnseitigen Abdichtung der Zylinderlaufbüchsen gegen den Kühlwassermantel werden ebene Dichtungsringe verwendet. Eine untere Schulter der Zylinderlaufbüchsen ist über besonders ausgebildete, axialen weiten Grenzen verformbare Feder/Dichtringe aus einer unteren Wand des Zylinderkopfes abgestützt

Zur besseren Verständlichkeit der Erfindung wird nachstehend eine Ausführungsform derselben als Beispiel beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch den Motor im Bereich der Achse eines Zylinders nach der Linie I-I von F i g. 2,

Fig.2 einen Querschnitt nach Linie H-II von Fig. 1 und

F i g. 3 eine Draufsicht auf den Motor nach Abnahme des Zylinderkopfes.

Die Laufbüchsen 1 sind in den Zylinderblock des Gehäuses 2 eingelegt und im Bereich der zylinderförmigen Flächen ihrer Enden 3 und 4 zentriert, während sie in axialer Richtung zwischen der Oberfläche 5 des Gehäuses 2 und den Köpfen 6 der Zylinder durch die Schrauben 7 über die Dichtungen 8 und 9 befestigt sind, welche die Gasdichtheit im Inneren der Laufbüchsen und die Kühlwasserdichtheit im Zylinderblock und im Zylinderkopf sichern, wobei das Kühlwasser die Laufbüchsen fast völlig umgibt.

Wie man aus Fig.3 ersehen kann, sind die Enden 3 und 4 der Laufbüchsen in radialer Richtung durch Rippen 20, 21, 22, 23 festgehalten, die am Zylinderblock angeformt sind und sich im Bereich von Erzeugenden der Laufbüchsen an Stellen derselben erstrecken, wo keine Schlitze vorgesehen sind und demnach die Längsschnitte der Laufbüchsen eine äußere Gestalt ohne Vorsprünge aufweisen. Dadurch lassen sich die Laufbüchsen in den Zylinderblock ohne Schwierigkeit ein- bzw. aus ihm ausbauen. An den Stellen der Laufbüchsen, die sich zwischen zwei Rippen befinden, sind die Überströmkanäle 10 bildenden Ausbuchtungen angeformt, die das Laufbüchseninnere mit dem Innern des Kurbelgehäuses 11 durch die Kolben 12 in Verbindung setzen, sowie die Auslaßschlitze 13 angeformt.

Die Dichtheit der Verbindung zwischen Laufbüchsen 1 und dem Auslaßkanal 14 im Bereich der öffnungen 13 wird durch die mit Flansch versehenen rohrförmigen Verbindungsstücke 15 erzielt, die mittels Schrauben 16 unter Zwischenlegung der Dichtungen 17 zwischen Laufbüchsen 1 und Verbindungsstücken 15 und Dichtungen 18 zwischen den Flanschen der Verbindungsstücke 15 und den am Zylinderblock angeformten bo Schultern 19 mit den Laufbüchsen 1 fest verbunden sind. Somit lassen sich die Büchsen 1 aus dem Zylinderblock nach oben herausziehen, nach Abnehmen der Zylinderköpfe 6 und der Verbindungsstücke 15.

In den meisten Fällen spielt die Zylinderanzahl des b5 Motors keine Rolle, da sich der Erfindungsgedanke genausogut an Mehrzylinder- wie an Einzylindermotoren anwenden läßt.

Die Aufgabe der doppelten Abdichtung zwischen den

Verbindungsstücken 15 und den entsprechenden Dichtflächen der Laufbüchsen und des Zylinderblocks wird dadurch gelöst, daß die Dichtung 18 viel nachgiebiger vorgesehen ist als die Dichtung 17, so daß die Verbindungsstücke 15 durch die Zugkraft der Schrauben 16 an den Laufbüchsen erst dann starr befestigt werden, wenn die Dichtungen 18 bereits verformt und ihre Dichthaltung erzielt wurde, ohne daß besondere Beanspruchungen der Laufbüchsen erfolgen, die sich an den zylindrischen Flächen der Enden 3 und 4 abstützen und durch den Druck seitens der Schultern 19 des Zylinderblocks belastet sind.

Ähnliche Überlegungen gelten in bezug auf die Biegung der Laufbüchsen in der zu ihrer Achse senkrechten Ebene. Hier können die durch die Verbindung unvermeidlich auftretenden elastischen Verformungen durch zweckmäßige Anordnung der Schrauben 16 gegenüber den Anlageflächen der Verbindungsstücke mit den Laufbüchsen und mit dem Zylinderblock weiter verringert werden.

Insbesondere kann die Dichtung 17, wie die Dichtung 18 zwischen Zylinderkopf und Laufbüchse aus Asbest, gegebenenfalls mit einem Dünnblechrand, und die Dichtung 18 ein O-Ring aus Gummi sein.

Neben den Vorteilen der leichten Herstellbarkeit und Auswechselbarkeit der erfindungsgemäßen Laufbüchsen, muß auch der Umstand unterstrichen werden, daß das Kühlwasser sowohl die Laufbüchsen als auch die Überströmkanäle und die Verbindungsstücke der Auslaßkanäle völlig umgeben kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitsgekühlter Zweitaktmotor, mit einem Gehäuse, mit mindestens einer im Gehäuse herausnehmbar angeordneten Laufbuchse für einen zugehörigen Kolben, einem am Gehäuse mittels Schrauben lösbar befestigten, die Laufbuchse an ihrem einen Ende verschließenden und am Gehäuse in Axialrichtung festklemmenden Zylinderkopf, einer ersten Dichtung zwischen dem Zylinderkopf und der Laufbüchse an ihrem einen Ende und einer zweiten Dichtung zwischen dem Gehäuse und der Laufbüchse an ihrem anderen Ende, wobei die Laufbüchse zwischen ihren beiden Enden von einem durch ihre Außenfläche und einem Gehäuseinnenwandstüek begrenzten Kühlflüssigkeitsraum umgeben ist, in ihrer Wand eine Gasaustrittsöffnung hat, die mit einem im Gehäuse angeordneten Auslaßkanal verbunden ist, und an ihren beiden Enden jeweils durch Anlage an die Gehäuseinnenwand radial festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dichtungen zwischen der Laufbuchse (1) und dem Zylinderkopf (6) bzw. dem Gehäuse (2) zwei ebene Dichtringe (8, 9) aufweisen, von denen jeder zwischen zwei sich gegenüberstehenden, jeweils an der Laufbüchse (1) und am Zylinderkopf (6) bzw. am Gehäuse (2) gebildeten, quer zur Achse der Laufbuchse (1) verlaufenden, ebenen Dichtflächen angeordnet ist, die durch die von den Schrauben (7) über den Zylinderkopf (6) auf die Laufbüchse (1) übertragene Axialkraft gegeneinandergedrängt sind, daß ein gesondertes rohrförmiges Verbindungsstück (15) zur Verbindung der Gasaustrittsöffnung (13) in der Laufbüchse (1) mit dem Auslaßkanal (14) im Gehäuse (2) vorgesehen ist, wobei zwischen dem Verbindungsstück (15) und der Laufbuchse (1) einerseits und dem Gehäuse (2) andererseits je eine ebene Dichtung (17, 18) vorgesehen ist, die zwischen zwei sich gegenüberstehenden, jeweils am Verbindungsstück (15) und an der Laufbüchse (1) bzw. am Gehäuse (2) gebildeten, quer zur Achse des Verbindungsstücks (15) verlaufenden, ebenen Dichtflächen angeordnet ist, daß die Laufbüchse (1) durch am Umfang mit Abstand voneinander angeordneten Ausbuchtungen in ihrer Wand gebildete Überströmkanäle (10) für kolbengesteuerten Kraftstoff/Luftgemischdurchtritt aus einem Kurbelgehäuse (11) in die Laufbüchse (1) aufweist, daß die Laufbüchse (1) an ihrem einen Ende (3) an radial nach innen vorspringende, am Umfang der Gehäuseinnenwand mit Abstand voneinander angeordneten Rippen (20, 21, 22, 23) anliegt und daß die Ausbuchtungen an der Laufbüchse (1) und die Rippen (20, 21, 22, 23) an der Gehäuseinnenwand jeweils in die freien Räume zwischen ihnen ragen.

2. Zweitaktmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Verbindungsstück (15) mittels an der jeweiligen Laufbüchse (1) angreifender Befestigungsmittel (16) gegen die an der Laufbuchse (1) und am Gehäuse (2) gebildeten Dichtflächen gedrängt ist.

3. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem oder jedem Verbindungsstück (15) und der jeweiligen Laufbüchse (1) bzw. dem Gehäuse (2) angeordneten Dichtungen (17,18) nachgiebig sind, wobei eine der Dichtungen (17, 18) nachgiebiger als die

andere ist

4. Zweitaktmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem oder jedem Verbindungsstück (15) und dem Gehäuse (2) ange-

5 ordnete Dichtung (18) nachgiebiger ist als die zwischen diesem Verbindungsstück (15) und der zugehörigen Laufbuchse (1) angeordnete Dichtung (17).

5. Zweitaktmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem oder jedem

ίο Verbindungsstück (15) und der zugehörigen Laufbüchse (1) angeordnete Dichtung (17) einen flachen Querschnitt hat, und daß die zwischen dem oder jedem Verbindungsstück (15) und dem Gehäuse (2) angeordnete Dichtung (18) einen kreisförmigen Querschnitt hat.

6. Zweitaktmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem oder jedem Verbindungsstück (15) und der zugehörigen Laufbüchse (1) angeordnete Dichtung (17) aus Asbest besteht und verstärkte Ränder aufweist, und daß die zwischen dem oder jedem Verbindungsstück (15) und dem Gehäuse (2) angeordnete Dichtung aus Gummi oder einem anderen gummielastischen Material besteht

7. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Verbindungsstück (15) durch jeweils eine in der Gehäusewi.nd gebildete öffnung geführt ist, deren Rand zusammen mit einem Außenflächenabschnitt des Verbindungsstücks (15) einen Kühlflüssigkeitsraum um dieses Verbindungsstück (15) herum begrenzt.

8. Zweitaktmotor nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der am Gehäuse gebildeten Dichtfläche zusammenwirkende Dichtfläche des jeweiligen Verbindungsstücks (15) an einem radial nach außen ragenden Abstützflansch auf dessen der jeweiligen Laufbüchse (1) zugekehrter Seite angeordnet ist, und daß die am Gehäuse (2) gebildete Dichtfläche auf dessen Außenseite angeordnet ist.