DE3038235C2

DE3038235C2 - Zylinder oder Zylinderlaufbuchse für Hubkolben-Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE3038235C2
Application number: DE19803038235
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Barth
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1980-10-10
Filing date: 1980-10-10
Publication date: 1983-12-22
Also published as: DE3038235A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Zylinder oder eine Zylinderlaufbuchse für Hubkolben-Verbrennungsmotoren nach dem Oberbegriff des Ap<=pruchs 1.

Die das kopfseitige Ende des Zylinders verengende ringförmige Einlage soll dazu dienc-v an dem Feuersteg des Kolbens Ölkohle nicht derart anlagern zu lassen, daß diese während des Entlanggleitens des Feuersteges über diejenigen Partien des Zylinders, die von den Kolbenringen überstrichen werden, zum örtlichen Anpolieren dieser Zylinderbereiche führt. Ringförmige -to Einlagen mit einer derartigen Funktion sind z. B. in der DE-AS 19 02 502 und der DE-AS 19 00 922 beschrieben.

Durch derartige Einlagen ist sicher gewährleistet, drß die sich auf dem Feuersteg des Kolbens ausbildende Ölkohle nicht in Kontakt mit den Zylinderflächen *ϊ unterhalb der Einlage gelangen kann. Durch Ölkohleablagerungen an der ringförmigen Einlage selbst kommt es jedoch in manchen Fällen dazu, daß dieser Ölkohleaufbau eine Dicke erreicht, die den Spalt zwischen ringförmiger Einlage und Feuersteg des so Kolbens voll erreicht. Dies führt dann dazu, daß der Feuersteg des Kofbens angegriffen bzw. beschädigt wird.

Ringförmige Einlagen im oberen Bereich von Zylinderbuchsen sind darüber hinaus auch aus der DE-PS 6 50 603 bekannt. Diese Einlagen dienen allerdings einem völlig andersartigen Zweck, nämlich der Möglichkeit zur Schaffung einer Kühlzone durch außen angeformte spiralförmige Kühlkanäle und nicht der Vermeidung eines Ölkohleaufbaus an Kolben und ^b0 oberem Zylinderbereich.

Ausgehend von dem Stand der Technik nach DE-AS 19 02 502 und DE-AS 19 00 922 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die über die Zylinderlaufbahn am oberen Ende nach innen vorstehenden Ringeinlagen ·" gegen den Ansatz von Ölkohle sicher zu schützen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelost. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Einlage enthalten die Unteransprüche.

Die Abstützung der Einlagen nur über einen oberen und unteren jeweils relativ schmalen Ringsteg bewirkt, daß die zwischen den Ringstegen liegenden Bereiche der Einlage im Motorbetrieb infolge der Gasdruckveränderungen im Verbrennungsraum sich radial elastisch verformen bzw. schwingen können. Es handelt sich dabei selbstverständlich um Schwingbewegungen im Mikrobereich, die allerdings ausreichen, um einen dauernden Ölkohleaufbau auf der gesamten Oberfläche der Einlage zu vermeiden. Die Dicke der nicht abgestützten Bereiche der ringförmigen Einlage ist jeweils in Abhängigkeit der bei dem betreffenden Motor auftretenden Verbrennungsdrücke derart zu wählen, daß einerseits die notwendigen Mikrobewegungen auftreten, andererseits die Stabilität der Einlage gerade noch sicher gegeben ist. Zur Sicherung der ausreichenden Stabilität kann es zweckmäßig sein, zwischen dem jeweils fest anliegenden oberen und unteren Ringsteg noch solche vorzusehen, die im Einbauzustand gegenüber dem Gegenpartner einen geringen Spait aufweisen, der bei Nachgeben der Einlage unter Verbrennungsdruck abgebaut wird, so daß diese Stege dann erst abstützend wirken. In der Regel wird bereits ein in der Mitte der Einlage anzuordnender Ringsteg mit Spalt zur Stabilisierung der Einlage ausreichend tiin.

Da die ringförmigen Einlagen beim Auswechseln der Kolben aus dem Zylinder — wenn die Kolben wie in der Rege! nach oben gezogen werden — entfernt werden müssen, ist es zweckmäßig, die Lagerung der Einlage im Zylinder derart vorzunehmen, daß der äußere Durchmesser der Berührungsfläche der ringförmigen Einlage in Richtung vom untersten bis zum obersten Ringsteg zunimmt

Das Herausnehmen der ringförmigen Einlagen wird dadurch ganz erheblich erleichtert, da nur über die Höhe der Ringstege einmal ein Preßsitz überwunden werden muß.

Die Abstützung der rhigförmig^n Einlage über lediglich einzelne Ringstege bringt nicht nur in bezug auf die Vermeidung von Ölkohle-Ablagerungen Vorteile, sondern wirkt sich auch äußerst günstig als wärmedämmende Maßnahme in bezug auf eine möglichst adiabate Verbrennung aus. Denn die Hohlräume zwischen den einzelnen Ringstegen wirken praktisch als Isolierkammern.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den oberen Teil einer Zylinder-Kolbeneinheit und

Fig. 2 den oberen Teilbereich des Zylinders nach Fig. 1 mit einer im Zylinder abgestuft gelagerten ringförmigen Einlage.

In F i g. 1 ist eine mit 1 bezeichnete Zylinderbuchse an deren kopfseitigem Ende, und zwar in dem Bereich, den der Feuersteg 6 des im Zylinder laufenden Kolbens 3 in der oberen Totlage einnimmt, eine ringförmige Einlage 2 eingefügt, dessen Innendurchmesser d kleiner ist als der Bohrungsdurchmesser D der Zylinderlaufbüchse und dessen axiale Höhe etwa der Höhe des sich vom Kolbenboden 4 bis zum obersten Kolbenring 5 erstreckenden Feuersteges des Kolbens 3 entspricht.

Die ringförmige Einlage 2 ist über Ringstege 7 in dem Zylinder 1 abgestützt. Der Ringsteg 8 liegt im Einbauzustand noch nicht an dem Zylindermaterial an, er weist diesem gegenüber vielmehr einen geringen Spalt auf, der durch Nachgeben der ringförmigen

Einlage unter Verbrennungsdruck im Motorbetrieb intermittierend auf- und abgebaut wird.

In F ■ g. 2 sind die Ringstege 7 und die diesen direkt gegenüberliegenden Auflageflächen im Zylinder so ausgebildet, daß bei Herausnahme der ringförmigen Einlage der untere Ringsteg 7 mit Spiel über.die restliche Aufnahmefläche des Zylinders für die ringförmige Einlage gezogen werden kann. Zu diesem Zweck weist der Aufnahmebereich im Zylinder 1 für die ringförmige Einlage 2 in den dem unteren Ringsteg

gegenüberliegenden Bereich einen ringförmigen Vorsprung 9 auf.

Zur Verwirklichung der erfindungsgemäßen Lehre müssen die Ringstege 7 und 8 nicht unbedingt an der ringförmigen Einlage vorgesehen sein, sie können vielmehr ebensogut auch in dem entsprechenden Aufnahmebereich des Zylinders 1 liegen. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Ringstege teilweise in der Einlage 2 und teilweise im Zylinder 1 vorzusehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zylinder oder Zylinderlaufbuchse für Hubkolben-Verbrennungsmotoren mit einer ringförmigen Einlage, die den Zylinder in einem dem Feuersteg des Kolbens in dessen oberer Totpunktlage gegenüberliegenden Bereich verengt, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Einlage (2) der Zylinderbuchse zugewandte Ringstege (7, 8) aufweist und nur an dem oberen und unteren Ende über je einen Ringsteg (7) an dem Zylinder (1) fest anliegt, wobei die addierte Höhe der beiden Ringstege (7) weniger als 20% der Gesamthöhe der ringförmigen Einlage (2) beträgt

2. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem jeweils fest anliegenden oberen und unteren Ringsteg (7) weitere Ringstege (8) vorgesehen sind, die im Einbauzustand zum Gegenmaterial zur elastischen radialen Verformbarkeit der ringförmigen Einlagen (2) im Motorbetrieb einen geringen Spalt aufweisen.

3. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebereich im Zylinder (1) für die ringförmige Einlage (2) in dem dem unteren Ringsteg gegenüberliegenden Bereich einen ringförmigen Vorsprung (9) aufweist.