DE3134768A1 - "kolbenzylinderaggregat fuer brennkraftkolbenmaschinen, insbesondere fuer otto- und dieselmotoren" - Google Patents

"kolbenzylinderaggregat fuer brennkraftkolbenmaschinen, insbesondere fuer otto- und dieselmotoren"

Info

Publication number
DE3134768A1
DE3134768A1 DE19813134768 DE3134768A DE3134768A1 DE 3134768 A1 DE3134768 A1 DE 3134768A1 DE 19813134768 DE19813134768 DE 19813134768 DE 3134768 A DE3134768 A DE 3134768A DE 3134768 A1 DE3134768 A1 DE 3134768A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
cylinder liner
cap
cylinder
force introduction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19813134768
Other languages
English (en)
Other versions
DE3134768C2 (de
Inventor
Berhard Dipl.-Ing. 6000 Frankfurt Hinz
Richard Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Kochendörfer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt Fuer Luft und Raumfahrt EV 5300 Bonn
Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt Fuer Luft und Raumfahrt EV 5300 Bonn, Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR filed Critical Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt Fuer Luft und Raumfahrt EV 5300 Bonn
Priority to DE3134768A priority Critical patent/DE3134768C2/de
Priority to US06/411,461 priority patent/US4466399A/en
Priority to JP57151829A priority patent/JPS58180750A/ja
Publication of DE3134768A1 publication Critical patent/DE3134768A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3134768C2 publication Critical patent/DE3134768C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0675—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston the combustion space being substantially spherical, hemispherical, ellipsoid or parabolic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18—Other cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/0015—Multi-part pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/0084—Pistons  the pistons being constructed from specific materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts
    • F02F7/0087—Ceramic materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J10/00—Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
    • F16J10/02—Cylinders designed to receive moving pistons or plungers
    • F16J10/04—Running faces; Liners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0603—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston at least part of the interior volume or the wall of the combustion space being made of material different from the surrounding piston part, e.g. combustion space formed within a ceramic part fixed to a metal piston head
    • F02B2023/0612—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston at least part of the interior volume or the wall of the combustion space being made of material different from the surrounding piston part, e.g. combustion space formed within a ceramic part fixed to a metal piston head the material having a high temperature and pressure resistance, e.g. ceramic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/02—Light metals
    • F05C2201/021—Aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0448—Steel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
    • F05C2203/08—Ceramics; Oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2203/00—Non-metallic inorganic materials
    • F05C2203/08—Ceramics; Oxides
    • F05C2203/0865—Oxide ceramics
    • F05C2203/0882—Carbon, e.g. graphite
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2251/00—Material properties
    • F05C2251/04—Thermal properties
    • F05C2251/042—Expansivity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/16—Fibres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/18—Filler
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2142—Pitmans and connecting rods
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2142—Pitmans and connecting rods
    • Y10T74/2162—Engine type

Description

HOEGER1 STELLRHCB.t :^.:PARTNER
PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14C-D 7OOO STUTTGART 1
A 44 761 u Anmelder: Deutsche Forschungs- und
u - 123 Versuchsanstalt für Luft-
3. August 1981 und Raumfahrt e.V.
5300 Bonn
Beschreibung :
Kolbenzylinderaggregat für Brennkraftkolbenmaschinen, insbesondere für Otto- und D ie s e!motoren
Die Erfindung betrifft ein Kolbenzylinderaggregat für Brennkraftkolbenmaschinen, inbesondere für Otto- und Dieselmotoren, mit einer Zylinderbüchse und einem darin verschieblich geführten Kolben mit einer drehbeweglichen Lagerung eines Pleuels mit Hilfe eines im Kolben gehaltenen Kolbenbolzens und mit einer kugeligen Druckfläche am Kolben, die flächig an einer entsprechenden kugeligen Druckfläche des Pleuels anliegt.
Eine solche Konstruktion ist beispielsweise aus der DE-OS 27 37 596 bekannt.
Ein großer Anteil der Brennstoffwärme, die einer Brennkraftkolbenmaschine zugeführt wird, geht dadurch ungenutzt verloren, daß sie mit dem Kühlmittel abgeführt werden muß . Insgesamt beträgt der Anteil der mit dem
A44 761 u
u - 183
3. August 1981 - 5 -
Kühlmittel abgeführten Wärmeenergie bei üblichen Brennkraf tkolbenmas chinen 25 bis 35 % der zugeführten Brennstoffwärme. Die weitaus überwiegende Wärmeabgabe an das Kühlmittel erfolgt an den Wandungen des Verbrennungsrauras, insbesondere an der Zylinderbuchse. Die Kühlung der Zylinderbuchse ist bei üblichen Brennkraftkolbenmaschinen notwendig, da sonst die thermische Beanspruchung von Zylinderbuchse und Kolben zu hoch wäre. Insbesondere ist die Kühlung auch notwendig, um eine Verkokung des Schmiermittels im Bereich der Kolbenringe zu vermeiden, da eine solche Verkokung zu einer Verminderung der Dichtwirkung zu einer Beschädigung der Kolbenringe führen würde. Diese Notwendigkeit beschränkt die maximale Temperatur in dem Bereich des Kolbenzylinderaggregates, der mit dem Schmiermittel des Kolbenrings in Berührung kommt, auf ca. 220 bis 23O°C.
Neben dem direkten Wärmeverlust durch Kühlung entstehen weitere Verluste durch den Betrieb des zur Kühlung notwendigen Kühlmittelkreislaufes.
Die Notwendigkeit der Kolbenringe zur Erzielung einer einwandfreien Abdichtung zwischen Kolben und Zylinderlauffläche hat wegen der erforderlichen Kolbenringnuten auch noch Spannungskonzentrationen im Kolben zur Folge. Diese erweisen sich als mechanische Schwachstellen des Kolbens, so daß hier, insbesondere bei Verwendung von spröden Werkstoffen, Schäden auftreten können.
Es ist zwar bereits bekannt, gewisse Maßnahmen zu treffen, um die Wärmeverluste des Verbrennungsraumes zu mindern. Dazu gehört die Verwendung von Kolben mit keramischen
A 44 761 u
u - 123
3. August 1981 - 6 -
Kolbenböden oder die Verwendung von Kolben mit- getrenntem Kolbenboden und Gleitschuh (Eisbett/ Entwicklung eines Dieselmotors mit wärmedichterem Verbrennungsraum, MTZ 42-1981-3). Auch die Anwendung keramischer Werkstoffe in Kolben und Zylinderbuchse ist an 'sich bekannt (Ceramics Eliminate Diesel Cooling, Automot. Ind. 160-1980-6).
Alle diese Maßnahmen führen jedoch nicht an der Notwendigkeit vorbei, die Kolben mittels Kolbenringen gegenüber der Zylinderbuchse abzudichten, so daß die Forderung nach niedrigen Temperaturen im Dichtungsbereich aufrechterhalten bleiben muß.
Demgegenüber liegt dem Anmeldegegenstand die Aufgabe zugrunde, ein Kolbenzylinderaggregat vorzuschlagen, bei dem zur Abdichtung zwischen Kolben und Zylinderbuchse keine Kolbenringe notwendig sind, so daß insgesamt eine thermisch hochbelastbare Einheit entsteht.
Diese Aufgabe wird bei einem Kolbenzylinderaggregat der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zylinderbuchse von einer aus einem Faserverbundwerkstoff bestehenden Bandage umgeben ist, deren thermische Ausdehnung in radialer Richtung geringer ist als die der Zylinderbuchse, wobei die von der Bandage hervorgerufene Ausdehnungsbehinderung über die Länge der Zylinderbuchse verschieden ist, daß der Kolben eine Kappe mit einem dem Verbrennungsraum zugewandten Kolbenboden und einem im wesentlichen zylindrischen, der Zylinderlauffläche benachbarten Kolbenhemd- sowie einen Krafteinleitungskern umfaßt, welcher die Lagerung für den Kolbenbolzen und die kugelige
A 44 761 u
u - 123
3. August 1981 - 7 -
Druckfläche aufweist, daß oberhalb der kugeligen Fläche ein bezüglich der Kolbenlängsachse rotationssymmetrischer Krafteinleitungsschluß zwischen Kolbenboden und Krafteinleitungskern vorgesehen ist, daß die Kappe am unteren Rand des Kolbenhemds mit dem Krafteinleitungskern verbunden ist, während sonst außer im Bereich des Krafteinleitungsschlusses kein Kontakt zwischen Kappe und Krafteinleitungskern besteht, und daß sowohl die Zylinderbuchse als auch die Kappe aus einem keramischen Werkstoff bestehen.
Diese Ausgestaltung ermöglicht es, auch bei den im Betrieb auftretenden hohen Temperaturen eine einwandfreie Dichtung zwischen dem Kolben und der Zylinderbuchse
aufrecht zu erhalten, so daß die Notwendigkeit von Kolbenringen entfällt.
Dies wird durch eine Reihe von Einzelmaßnahmen erreicht, die sich gegenseitig so vorteilhaft ergänzen, daß insgesamt die gewünschten Dichteigenschaften erreichbar sind.
Durch die die Zylinderbuchse umgebende Bandage wird das radiale Ausdehnungsverhalten der Zylinderbuchse aufgrund der erhöhten Temperatur derart beeinflußt, daß die Zylinderbuchse eine an die Radialausdehnung des Kolbens angepaßte thermische Radialausdehnung erfährt, die -dazuhin noch über die gesamte Länge der Zylinderlaufbuchse im wesentlichen gleich ist, und zwar unabhängig vom Temperaturgefälle, das im Betrieb in Längsrichtung der Zylinderbuchse auftritt. Zu diesem Zweck behindert die Bandage die Radialausdehnung der Laufbuchse über deren Länge unterschiedlich stark, im oberen, heißen Bereich wird die Radialausdehnung stärker behindert als im unteren, kühleren Bereich, so daß insge-
A 44 761 u
u - 183
3. August 1981 - 8 -
samt die Radialausdehnung vergleichmäßigt wird. Weiterhin nimmt die Bandage durch eine entsprechende Druckvorspannung der keramischen Zylinderbuchse die Kräfte auf/ die durch den Verbrennungsdruck entstehen. Somit wird eine Zugbeanspruchung der Zylinderbuchse vermieden.
Dies kann durch unterschiedliche Dicke der Bandage oder durch unterschiedlichen Aufbau der Bandage erfolgen, beispielsweise können in die aus Faserverbundwerkstoff bestehende Bandage im oberen Bereich andere Fasern eingelagert sein als im unteren Bereich oder die Anordnung der Fasern kann in verschiedenen Bandagenbereichen unterschiedlich sein.
Gleichzeitig wird durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Kolbens sichergestellt, daß die dichtend an der Lauffläche anliegenden Teile des Kolbens eine rotationssymmetrische Temperaturverteilung aufweisen und die Kräfte rotationssymmetrisch in diese Teile eingeleitet werden. Dies führt dazu, daß auch die Verformungen des an der Lauffläche der Zylinderbuchse anliegenden Teils des Kolbens rotationssymmetrisch bleiben, obwohl durch die Anlenkung der Pleuelstange am Kolben Teile des Kolbens nicht rotationssymmetrisch aufgebaut werden können. Im Rahmen der Erfindung wird dies durch die Aufteilung des Kolbens in zwei wesentliche Bestandteile erreicht, nämlich die den heißen Verbrennungsgasen ausgesetzte, rotationssymmetrische Kappe und den nichtrotationssymmetrischen Krafteinleitungskern, der mit der Kappe nur über rotationssymmetrische Teile in Verbindung steht und nicht von den heißen Verbrennungsgasen beaufschlagt wird. So wird der Verbrennungsdruck durch eine zentrale Krafteinleitung rotationssymmetrisch in den Krafteinleitungskern übertragen. Die Kappe ist nur längs ihres unteren, kreiszylindrischen Rands
A 44 761 u
u - 183
3. August 1981 - 9 -
mit einem entsprechend ausgebildeten Teil des Krafteinleitungskerns verbunden, so daß auch dadurch ungleichmäßige Verformungen des Kolbenhemdes vermieden werden.
Thermische Ausdehnungen des Krafteinleitungskerns, die nicht rotationssymmetrisch erfolgen, können somit nicht auf die Kappe wirken und andererseits wird der Krafteinleitungskern durch die Kappe effektiv gegen die hohe Temperatur der Verbrennungsgase abgeschirmt, so daß aufgrund der geringeren Erwärmung auch geringere nichtrotationssymmetrische Verformungen des Krafteinleitungskerns auftreten.
Günstig ist dabei auch, daß der Verbrennungsdruck nicht über den Kolbenbolzen auf die Pleuelstange übertragen wird, sondern unmittelbar auf den Kopf der Pleuelstange, so daß der Kolbenbolzen entlastet ist und nur noch die Massenfliehkräfte des Kolbens aufnehmen muß. Dadurch kann der Kolbenbolzen, der notwendig ein bezüglich der Zylinderlängsachse nichtrotationssymmetrisches Bauelement darstellt, kleiner dimensioniert werden. Insgesamt wird dadurch die erwünschte Rotationssymmetrie weniger gestört.
Durch den Wegfall der Kolbenringe und durch die Verwendung von keramischem Werkstoff für die Kappe des Kolbens und für die Zylinderbuchse, kann die Einheit bei einer wesentlich höheren Temperatur betrieben werden. Es ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sogar vorteilhaft, wenn die Zylinderbuchse von einer sie gegenüber dem Zylinderblock thermisch isolierenden Schicht umgeben ist, so daß die Wärmeverluste möglichst gering gehalten werden können.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Zylinderbuchse und/oder die Kappe aus einem keramischen
A 44 761 u
u - 183
3. August 1981 - 10 -
Werkstoff bestehen, in den Graphit eingelagert ist. Die eingelagerten Graphitpartikel dienen der Schmierung der gegeneinander bewegten Teile und können diese Aufgabe auch noch bei hohen Temperaturen übernehmen.
Günstig ist es dabei, wenn der Kolbenboden und/oder der dem Verbrennungsraum benachbarte Rand der Zylinderbuchse mit einer korrosions- und oxidationsbeständigen Schutzschicht versehen sind. Dadurch werden die Bereiche des Kolbenbodens und der Zylinderbuchse, die den heißen Verbrennungsgasen besonders ausgesetzt sind und an denen keine Relativbewegung verschiedener Teile auftritt, gegenüber den heißen Verbrennungsgasen besonders geschützt, insbesondere können dadurch die eingelagerten Graphitteilchen nicht zerstört werden.
Die Schutzschicht besteht vorzugsweise aus MoSi2, Al-O-,
oder TaC- Sie kann auch durch den keramischen Grundwerkstoff selbst gebildet sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Kappe aus Siliziumnitrid, eine gegebenenfalls zwischen Kappe und Krafteinleitungskern angeordnete, thermisch isolierende, druckübertragende Zwischenschicht aus Aluminiumtitanat oder Cordierit, der Krafteinleitungskern aus Stahl, die Zylinderbuchse aus Siliziumkarbid oder einem Siliziumkarbid-Graphitverbundwerkstoff , die Bandage aus kohlefaserverstärktem Kohlenstoff oder kohlefaserverstärktem Glas und die thermisch
isolierende Schicht gegebenenfalls aus Aluminiumtitanat oder Cordierit besteht.
Günstig ist es, wenn die Laufflächen der Zylinderbuchse und/ oder der Kappe mit einer reibungsverminderhden Gleitschicht versehen sind, die vorzugsweise aus TiN, TiC oder W-C besteht.
A 44 761 u
u - 183
3. August 1981 - 11
Bei einer Ausgestaltung, wie sie vorstehend beschrieben ist, kann auf eine Abdichtung durch Kolbenringe und auf eine Kühlung der Zylinderbuchse verzichtet werden; trotzdem erhält man eine gute Abdichtung zwischen Kolben und Zylinderlauffläche und kann die Einheit bei außerordentlich hohen Betriebstemperaturen betreiben.
Infolge der Verringerung der Wärmeverluste des Verbrennungsraums werden eine Reihe weiterer Vorteile erzielt, die im folgenden erläutert werden:
Durch die geringeren Wärmeverluste des Verbrennungsraums erfolgt eine Umverteilung der Wärmeenergie auf das Abgas, welche in Abgasturboladern oder anderen nachgeschalteten Anlagen genützt werden kann;
die heißeren Abgase erleichtern nachgeschaltete Maßnahmen zur Reduzierung von Schadstoffen;
Kolben und Zylinderbuchse nehmen frühzeitige und auch höhere Oberflächentemperaturen an, was insbesondere beim Dieselmotor zu geringerem Zündverzug bzw. zu einer verkürzten Kaltstartphase führt;
die verringerte Wärmeabfuhr an das Kühlmittel führt zu kleineren und leichteren Ausführungen von Kühlern.
Eine Reihe weiterer Vorteile hat seine Ursache im geringeren Laufspiel zwischen Kolben und Zylinderwand:
- Die Aufschlagkräfte und Geräusche des Kolbens beim Wechsel der Anlageseite im Zylinder werden verringert;
- die Bildung von Schadstoffen zwischen Kolbenschaft und Zylinderwand wird reduziert.
A 44 761 u
u - 123
3. August 1981 - 12 -
Weiterhin wird der Verschleiß des Zylinders durch den Einsatz verschleißfester keramischer Werkstoffe verringert.
Die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Die Zeichnung zeigt eine Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Kolbenzylinderaggregates.
Eine Zylinderbuchse 1 ist in eine entsprechende Ausnehmung eines Zylinderblockes 2 eingesetzt. Die Zylinderbuchse 1 ist auf ihrer Außenseite im wesentlichen über ihre gesamte Länge von einer Bandage 3 umgeben, die aus einem Faserverbundwerkstoff besteht, in dem die Fasern vorzugsweise in Umfangsrichtung der Zylinderbuchse verlaufen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt die Dicke der Bandage von der Oberseite zur Unterseite hin ab.
Die aus Zylinderbuchse und Bandage bestehende Einheit wird von einer Schicht 4 umgeben, welche die Zylinderbuchse 1 gegenüber dem Zylinderblock 2 thermisch isoliert.
In der Zylinderbuchse 1 ist ein Kolben 5 verschieblich gelagert, der im wesentlichen aus zwei Teilen aufgebaut ist, nämlich einer rotationssymmetrischen Kappe 6 und einem nichtrotationssymmetrischen Krafteinleitungskern 7, der eine durchgehende Horizontalbohrung 8 zur Aufnahme eines Kolbenbolzens 9 aufweist. Mittels des Kolbenbolzens 9 ist der Krafteinleitungskern 7 drehbeweglich mit einer Pleuelstange 10 verbunden, deren Kopf 11 eine kugelige Druckfläche 12 ausbildet, die flächig an einer komplementären,.zentralen Übertragungsfläche 13 im Krafteinleitungskern anliegt.
A 44 761 u
u - 123
3. August 1981 - 13 -
Die Kappe 6 weist einen der Brennkammer 14 zugewandten Kolbenboden 15 mit einer zentralen Vertiefung 16 sowie ein kreiszylindrisches Kolbenhemd 17 auf, dessen Außenflächen dichtend an der Lauffläche der Zylinderbuchse 1 anliegen. Auf der Unterseite der Vertiefung 16 ist im zentralen Bereich der Kolbenboden als ebene Druckfläche 18 mit einer außenliegenden Ringstufe 19 ausgebildet, die einer entsprechenden zentralen, ebenen Druckfläche 20 mit einer außen liegenden Ringstufe 21 auf der Oberseite des Krafteinleitungskern 7 gegenüberliegt. Zwischen beiden Druckflächen 18 und 20 befindet sich eine Zwischenschicht 22, die mit.ihren verstärkten Randbereichen 23 in die Ringstufen 19 und 21 der Druckflächen 18 bzw. 20 eintaucht und somit parallel zu den Druckflächen fixiert ist.
Der Krafteinleitungskern 7 weist in seinem unteren Bereich ein kreiszylindrisches Randteil 24 mit einem radial nach außen abstehenden Bund 25 auf, der untere Randbereich 26 des Kolbenhemdes 17 liegt flächig am zylindrischen Randteil 24 des Krafteinleitungskerns 7 an und liegt auf dem Bund 25 auf. In diesem Bereich sind Kappe 6 und Krafteinleitungskern miteinander verbunden, sei es durch eine formschlüssige oder erine kraftschlüssige Verbindung, sei es durch eine Verklebung.
Diese Verbindungsstelle sowie die zentrale Krafteinleitung über die Zwischenschicht22 bilden die einzigen Kontaktstellen zwischen Kappe und Krafteinleitungskern, im übrigen sind beide Teile durch einen die zentrale Krafteinleitungsstelle umgebenden Ringhohlraum 27 voneinander getrennt.
A 44 761 u
u - 123
3. August 1981 - 14 -
Die von den Brenngasen erzeugten Kräfte werden über den Kolbenboden, die Druckfläche 18, die Zwischenschicht 22, die Druckfläche 20, die Übertragungsfläche 13 und die Druckfläche 12 unmittelbar auf den Kopf 11 der Pleuelstange 10 übertragen, der Kolbenbolzen hingegen hat nur die Massenfliehkräfte des Kolbens aufzunehmen und kann entsprechend kleiner dimensioniert sein.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung besteht der Kolben aus einem keramischen Werkstoff, vorzugsweise aus Siliziumnitrid. Die Zwischenschicht 22, welche einerseits die Druckkräfte vom Kolbenboden auf den Krafteinleitungskern zu übertragen hat, dient außerdem der thermischen Isolation der Kappe gegenüber dem Krafteinleitungskern. Vorzugsweise besteht diese Zwischenschicht aus Aluminiumtitanat oder Cordierit.
Da der Krafteinleitungskern durch die nur im unteren, kühleren Teil mit ihm in Verbindung stehende Kappe thermisch gegenüber den heißen Brenngasen abgeschirmt ist, kann der Krafteinleitungskern aus Stahl bestehen.
Die Zylinderlaufbuchse besteht ebenfalls vorzugsweise aus einem keramischen Material, beispielsweise aus Siliziumkarbid oder einem Siliziumkarbid-Gnaphitverbundwerkstoff. Diese Materialien sind besonders geeignet, den Temperaturen standzuhalten, die bei der erfindungsgemäßen Konstruktion auftreten, bei der keine Kühlung der Zylinderbuchse vorgesehen ist. Diese Temperaturen können in der oberen Totpunktlage
A 44 761 u
u - 183
3. August 1981 - 15 -
des Kolbenbodens bei 700°C liegen. Daraus ergeben sich hohe Anforderungen bezüglich Temperaturfestigkeit, Thermoschockbeständigkeit und chemischer Resistenz (Oxidationsverhalten) , die durch die Verwendung der beschriebenen keramischen Werkstoffe erfüllt werden können.
Durch den beschriebenen Aufbau des Kolbens wird erreicht, daß dieser im wesentlichen rotationssymmetrische Verformungen erfährt. Dabei lassen sich nahezu gleiche radiale Ausdehnungen über die Höhe der Kappe erzielen, obwohl über die Höhe der Kappe eine Temperaturdifferenz auftritt. Das verwendete keramische Material hat insgesamt einen geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als der zur Ausgestaltung des Krafteinleitungskerns verwendete Stahl. Da die radiale thermische Dehnung des Kolbens im oberen Bereich ausschließlich durch das Kappenmaterial, im unteren Bereich jedoch teilweise durch das Material des Krafteinleitungskernes bestimmt wird, ergibt sich somit eine trotz der Temperaturdifferenz etwa gleichförmige radiale thermische Dehnung des Kolbens im Betrieb.
Das radiale thermische Ausdehnungsverhalten der Zylinderbuchse wird durch die Bandage 3 an das Ausdehnungsverhalten des Kolbens angepaßt. Da die Bandage eine geringere thermische Radialausdehnung aufweist als die Zylinderbuchse, behindert sie die Radialausdehnung der Zylinderbuchse und hält sie auf einem Maß, welches der thermischen Radialausdehnung des Kolbens entspricht.
Gleichzeitig kompensiert die Bandage auch die unterschiedliche Radialdehnung der Zylinderbuchse, die aufgrund der unterschiedlichen Temperaturen längs der Zylinderachse auftreten würden.
A 44 761 u
u - 183
3. August 1981 - 16 -
Dies geschieht im dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, daß die Bandage im oberen, heißen Bereich der Zylinderbuchse dicker ist als im unteren.
Man erhält also insgesamt durch die Bandage eine an die Radialausdehnung des Kolbens angepaßte, über die gesamte Zylinderbuchsenlänge gleichmäßige thermische Radialausdehnung.
Weiterhin hat die Bandage die Aufgabe, durch eine entsprechende Druckvorspannung der keramischen Zylinderbuchse die Kräfte aufzunehmen, die durch den Verbrennungsdruck entstehen. Somit wird eine Zugbeanspruchung der Zylinderbuchse vermieden.
Vorteilhaft ist es, wenn die Teile, die eine Relatiwerschiebung erfahren, also Zylinderbuchse und Kappe, aus einem keramischen Werkstoff bestehen, der Graphit enthält, z.B. einem Siliziumkarbid-Graphitverbundwerkstoff. Dadurch wird eine Schmierung zwischen den Reibpartnern gewährleistet, die zumindest eine Notschmierung sicherstellt, falls andere Schmiermaßnahmen versagen.
Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Bereiche der Zylinderbuchse und der Kappe, die mit den heißen Brenngasen in direktem Kontakt stehen und an denen keine Relatiwerschiebung auftritt, also der obere Rand der Zylinderbuchse und der Kolbenboden, mit einer Schutzschicht versehen sind, welche verhindern, daß die eingelagerten Graphitpartikel durch die heißen Verbrennungsgase zerstört werden. Diese Schutzschicht kann beispielsweise aus MoSi2, Al-O3 oder TaC bestehen. Es ist auch möglich, daß diese Schutzschicht aus dem keramischen Grundwerkstoff selbst gebildet
A 44 761 u
u - 183
.3. August 1981 - 17 -
ist, daß also die Zylinderbuchse und der Kolbenboden in dem fraglichen Bereich in der Randzone keine eingelagerten Graphitpartikel aufweisen.
Die Zwischenschicht 22 und die thermisch isolierende Schicht 4 trennen die relativ unempfindlichen Teile, nämlich die Zylinderbuchse und die Kappe, von den hitzeempfindlichen Teilen, also dem Krafteinleitungskern, dem Kolbenbolzen, der Pleuelstange und dem Zylinderblock thermisch ab. Hieraus ergibt sich die Forderung nach guter Wärmeisolation. Darüberhinaus hat die Zwischenschicht jedoch auch abstützende Funktion, denn sie übernimmt die Gasdruckkraft und die Massenkraft des Kolbens. Die Zwischenschicht muß daher auch eine hohe Druckfestigkeit aufweisen. Die Forderung nach hoher Druckfestigkeit und die Forderung nach guter Wärmeisolation wird von keramischen Werkstoffen erfüllt, insbesondere von Aluminiumtitanat oder Cordierit.
SB?·"
Leerseite

Claims (1)

  1. O1O /HCQ
    HOEGER, STELLRECMT & PARTNER
    PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c ■ D 7OOO STUTTGART 1
    A 44 761 u Anmelder: Deutsche Forschungs- und
    u- 123 Versuchsanstalt für Luft-
    3. August 1981 und Raumfahrt e.V.
    5300 Bonn
    Patentansprüche :
    ./ Kolbenzylinderaggregat für Brennkraftkolbenmaschinen, insbesondere Otto- und Dieselmotoren, mit einer Zylinderbuchse und einem darin verschieblich geführten Kolben mit einer drehbeweglichen Lagerung eines Pleuels mit Hilfe eines im Kolben gehaltenen Kolbenbolzens und mit einer kugeligen Druckfläche am Kolben, die flächig an einer entsprechenden kugeligen Druckfläche des Pleuels anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbuchse (1) von einer aus einem Faserverbundwerkstoff bestehenden Bandage (3) umgeben ist, deren thermische Ausdehnung in radialer Richtung geringer ist als die der Zylinderbuchse (1), wobei die von der Bandage (3) hervorgerufene Ausdehnungsbehinderung über die Länge der Zylinderbuchse (1) verschieden ist/ daß der Kolben eine Kappe (6) mit einem dem Verbrennungsraum(14) zugewandten Kolbenboden (15) und einem im wesentlichen zylindrischen, der Zylinderlauffläche benachbarten Kolbenhemd (17) sowie einem Krafteinleitungskern (7) umfaßt, welcher die Lagerung für den Kolbenbolzen (9) und die kugelige Druckfläche (13) aufweist, daß oberhalb der kugeligen Druckfläche (13) ein bezüglich der Kolbenlängs-
    A 44 761 u
    u - 123
    3. August 1981 - 2 -
    achse rotationssymmetrischer Krafteinleitungsschluß zwischen Kolbenboden (15) und Krafteinleitungskern (7) vorgesehen ist, daß die Kappe (6) am unteren Rand (26) des Kolbenhemds (17) mit dem Krafteinleitungskern (7) verbunden ist, während sonst außer im Bereich des Krafteinleitungsschlusses kein Kontakt zwischen Kappe (6) und Krafteinleitungskern (7) besteht, und daß sowohl die Zylinderbuchse (1) als auch die Kappe (6) aus einem keramischen Werkstoff bestehen.
    2. Kolbenzylinderaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbuchse (1) von einer sie gegenüber dem Zylinderblock (2) thermisch isolierenden Schicht (4) umgeben ist.
    3. Kolbenzylinderaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbuchse (1) und/oder die Kappe (6) aus einem keramischen Werkstoff bestehen, in den Graphit eingelagert ist.
    4. Kolbenzylinderaggregat nach Anspruch-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenboden (15) und/oder der dem Verbrennungsraum (14) benachbarte Rand der Zylinderbuchse
    (1) mit einer korrosions- und oxidationsbeständigen Schutzschicht versehen ist.
    5. Kolbenzylinderaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht aus MoSi„, Al3O3 oder TaC besteht oder durch den keramischen Grundwerkstoff selbst gebildet ist.
    A 44 761 u
    u - 183
    3. August 19 81 - 3 -
    6. Kolbenzylinderaggregat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (6) aus Siliziumnitrid, eine gegebenenfalls zwischen Kappe (6) und Krafteinleitungskern (7) angeordnete, thermisch isolierende, druckübertragende Zwischenschicht
    (22) aus Aluminiumtitanat oder Cordierit, der Krafteinleitungskern (7) aus Stahl," die Zylinderbuchse aus Siliziumkarbid oder einem Siliziumkarbid-Graphitverbundwerkstoff, die Bandage (3) aus kohlefaserverstärktem Kohlenstoff oder kohlefaserverstärktem Glas und die thermisch isolierende Schicht (4) gegebenenfalls aus Aluminiumtitanat oder Cordierit besteht.
    7. Kolbenzylinderaggregat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflächen der Zylinderbuchse (1) und/oder der Kappe (6) mit einer reibungsvermindernden Gleitschicht versehen sind.
    8. Kolbenzylinderaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht aus TiN, TiC oder W2C besteht.
DE3134768A 1981-09-02 1981-09-02 Kolbenzylinderaggregat für Brennkraftkolbenmaschinen, insbesondere für Otto- und Dieselmotoren Expired DE3134768C2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3134768A DE3134768C2 (de) 1981-09-02 1981-09-02 Kolbenzylinderaggregat für Brennkraftkolbenmaschinen, insbesondere für Otto- und Dieselmotoren
US06/411,461 US4466399A (en) 1981-09-02 1982-08-25 Piston-cylinder set for reciprocating internal-combustion engines, especially Otto and diesel engines
JP57151829A JPS58180750A (ja) 1981-09-02 1982-09-02 往復式内燃機関用ピストンとシリンダの組合せ体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3134768A DE3134768C2 (de) 1981-09-02 1981-09-02 Kolbenzylinderaggregat für Brennkraftkolbenmaschinen, insbesondere für Otto- und Dieselmotoren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3134768A1 true DE3134768A1 (de) 1983-03-17
DE3134768C2 DE3134768C2 (de) 1984-12-20

Family

ID=6140695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3134768A Expired DE3134768C2 (de) 1981-09-02 1981-09-02 Kolbenzylinderaggregat für Brennkraftkolbenmaschinen, insbesondere für Otto- und Dieselmotoren

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4466399A (de)
JP (1) JPS58180750A (de)
DE (1) DE3134768C2 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986004113A1 (en) * 1985-01-12 1986-07-17 Gkn Technology Limited A cylinder liner and method for its production
DE3605918A1 (de) * 1985-02-25 1986-08-28 Peter Greiner Zweitaktmotor
DE3605919A1 (de) * 1985-02-25 1986-08-28 Peter Greiner Viertaktmotor
EP0202034A1 (de) * 1985-04-15 1986-11-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Stirling-Motor
DE3643828A1 (de) * 1986-12-20 1988-06-30 Mtu Muenchen Gmbh Motorzylinder und -kolben fuer eine ungekuehlte brennkraftkolbenmaschine, insbesondere fuer einen viertakt-dieselmotor mit abgasturbolader
EP2862958A3 (de) * 2013-10-17 2015-07-29 Mahle International GmbH Stahlkolben für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2020108677A1 (de) 2018-12-01 2020-06-04 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg Zylinderanordnung und verfahren zum kühlen der zylinderanordnung

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3335536A1 (de) * 1983-09-30 1985-04-18 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart Vorrichtung zum begrenzen radialer thermischer ausdehnungen von zylindern einer hubkolben-brennkraftmaschine
JPS60147739U (ja) * 1984-03-13 1985-10-01 京セラ株式会社 内燃機関用ピストン
JPS6198948A (ja) * 1984-10-22 1986-05-17 Toyota Motor Corp 内燃機関用ピストン
US4683810A (en) * 1984-12-13 1987-08-04 Dresser Industries, Inc. Two-stage composite piston
US4683809A (en) * 1985-05-02 1987-08-04 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Lightweight piston
JPS6263628A (ja) * 1985-09-17 1987-03-20 Honda Motor Co Ltd アルミニウム合金製摺動部材の組合せ
JPH0415968Y2 (de) * 1985-10-18 1992-04-09
GB2193786B (en) * 1986-07-31 1990-10-31 Honda Motor Co Ltd Internal combustion engine
US4777844A (en) * 1986-12-23 1988-10-18 Ford Motor Company Hybrid ceramic/metal compression link for use in higher temperature applications
US4774926A (en) * 1987-02-13 1988-10-04 Adams Ellsworth C Shielded insulation for combustion chamber
US4909133A (en) * 1988-09-28 1990-03-20 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Lightweight piston architecture
US4955284A (en) * 1989-02-27 1990-09-11 Ingersoll-Rand Company Piston having ceramic parts
JPH0668247B2 (ja) * 1989-07-17 1994-08-31 いすゞ自動車株式会社 アルコール燃料を用いるセラミックエンジン
US4986234A (en) * 1989-10-31 1991-01-22 Inco Limited Polymetallic piston-cylinder configuration for internal combustion engines
US5193435A (en) * 1990-06-23 1993-03-16 T&N Technology Limited Piston with ceramic load-transmitting pads
GB2246833B (en) * 1990-06-23 1994-05-25 T & N Technology Ltd Pistons for engines or motors
US5375567A (en) * 1993-08-27 1994-12-27 Lowi, Jr.; Alvin Adiabatic, two-stroke cycle engine
US5450784A (en) * 1993-09-28 1995-09-19 Detroit Diesel Corporation Electroplated piston skirt for improved scuff resistance
WO1996004466A1 (en) * 1994-07-22 1996-02-15 Hannoosh James G A two-cycle ceramic/metallic internal combustion engine
US5476076A (en) * 1994-12-06 1995-12-19 Zhou; Zhishan Internal combustion piston engine utilizing interference movable fit technology
DE59711674D1 (de) * 1997-01-17 2004-07-01 Greenfield Ag Hubkolbenkompressor
US6135070A (en) * 1998-01-05 2000-10-24 Robert A. Crandall Two cycle 60 degree V6 and 90 degree V4 internal combustion engine
US6463843B2 (en) * 1999-06-11 2002-10-15 Fredrick B. Pippert Pump liner
US6230610B1 (en) * 1999-06-11 2001-05-15 Utex Industries, Inc. Pump liner
US6675699B1 (en) 2000-09-25 2004-01-13 Utex Industries, Inc. Composite components for use in pumps
US20050249615A1 (en) * 2002-06-14 2005-11-10 Jetstream Of Houston, Llp High pressure reciprocating pump
US7373873B2 (en) * 2004-03-29 2008-05-20 David Maslar Low friction, high durability ringless piston and piston sleeve
FR2886348B1 (fr) * 2005-05-24 2010-09-03 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif limiteur de deformations pour le cylindre d'un moteur a combustion interne, moteur a combustion interne comportant un tel dispositif, ainsi que procede de mise en place d'un tel dispositif
DE102007040089A1 (de) * 2007-08-24 2009-02-26 Linde Ag Pumpe, insbesondere für kryogene Medien
ITRM20090047A1 (it) * 2009-02-02 2010-08-03 Giorgio Grossi Metodo ed apparecchiatura per il contenimento della dilatazione termica nella zona del punto morto superiore dei cilidri motori endotermici a due e a quattro tempi
US8651240B1 (en) 2012-12-24 2014-02-18 United Technologies Corporation Pressurized reserve lubrication system for a gas turbine engine
US9534559B2 (en) * 2012-06-20 2017-01-03 General Electric Company Variable thickness coatings for cylinder liners
JP6176136B2 (ja) * 2014-02-06 2017-08-09 マツダ株式会社 エンジンのピストン構造
AT514582B1 (de) * 2013-10-04 2015-02-15 Avl List Gmbh Einrichtung zur Reibungsmessung an einer Zylinder-Kolben-Anordnung
JP5528647B1 (ja) * 2014-02-21 2014-06-25 信也 ▲高▼原 ピストン型内燃機関
DE102015201847A1 (de) * 2015-02-03 2016-08-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug
DE102015201994A1 (de) * 2015-02-05 2016-08-11 Ford Global Technologies, Llc Hubkolbenmotor, Kraftfahrzeug
JP7268585B2 (ja) * 2019-11-21 2023-05-08 マツダ株式会社 シリンダブロック
JP7238749B2 (ja) * 2019-12-09 2023-03-14 マツダ株式会社 シリンダブロック

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE266480C (de) *
DE281030C (de) *
DE733038C (de) * 1941-09-17 1943-03-18 Mahle Kg Brennkraftmaschinenkolben mit einem Hohlraum zur Aufnahme eines Kuehlmittels
DE1761146U (de) * 1957-11-29 1958-02-06 Zitaplast G M B H Plastisches plakat.
DE1174110B (de) * 1959-08-07 1964-07-16 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Kolben fuer schnell laufende Dieselmotoren
DE2737596A1 (de) * 1977-08-20 1979-03-01 Motoren Turbinen Union Pleuelstangen-kolben-verbindung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1263507A (en) * 1969-03-07 1972-02-09 Sheepbridge Stokes Ltd Improvements in or relating to methods of decreasing fretting between cylinder liners and their containing bores
JPS5623537A (en) * 1979-08-02 1981-03-05 Toshiba Corp Cylinder for internal combustion engine
DE2938018A1 (de) * 1979-09-20 1981-04-02 Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm Kolben fuer brennkraftmaschinen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE266480C (de) *
DE281030C (de) *
DE733038C (de) * 1941-09-17 1943-03-18 Mahle Kg Brennkraftmaschinenkolben mit einem Hohlraum zur Aufnahme eines Kuehlmittels
DE1761146U (de) * 1957-11-29 1958-02-06 Zitaplast G M B H Plastisches plakat.
DE1174110B (de) * 1959-08-07 1964-07-16 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Kolben fuer schnell laufende Dieselmotoren
DE2737596A1 (de) * 1977-08-20 1979-03-01 Motoren Turbinen Union Pleuelstangen-kolben-verbindung

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MTZ 42(1981) 3, S. 99-105 *
US-Z.: Automotive Industries, Bd. 160 (1980) 6, S. 242 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986004113A1 (en) * 1985-01-12 1986-07-17 Gkn Technology Limited A cylinder liner and method for its production
DE3605918A1 (de) * 1985-02-25 1986-08-28 Peter Greiner Zweitaktmotor
DE3605919A1 (de) * 1985-02-25 1986-08-28 Peter Greiner Viertaktmotor
EP0202034A1 (de) * 1985-04-15 1986-11-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Stirling-Motor
US4662176A (en) * 1985-04-15 1987-05-05 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Heat exchanger for a Stirling engine
DE3643828A1 (de) * 1986-12-20 1988-06-30 Mtu Muenchen Gmbh Motorzylinder und -kolben fuer eine ungekuehlte brennkraftkolbenmaschine, insbesondere fuer einen viertakt-dieselmotor mit abgasturbolader
EP2862958A3 (de) * 2013-10-17 2015-07-29 Mahle International GmbH Stahlkolben für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zu dessen Herstellung
US9581104B2 (en) 2013-10-17 2017-02-28 Mahle International Gmbh Steel piston for an internal combustion engine and method for its production
WO2020108677A1 (de) 2018-12-01 2020-06-04 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg Zylinderanordnung und verfahren zum kühlen der zylinderanordnung
US11408366B2 (en) 2018-12-01 2022-08-09 Otto-Von-Guericke- Universitaet Magdeburg Cylinder arrangement and method of cooling the cylinder arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
DE3134768C2 (de) 1984-12-20
JPS58180750A (ja) 1983-10-22
JPS6122130B2 (de) 1986-05-30
US4466399A (en) 1984-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3134768A1 (de) "kolbenzylinderaggregat fuer brennkraftkolbenmaschinen, insbesondere fuer otto- und dieselmotoren"
EP0136741B1 (de) Kolben für Brennkraftmaschinen
EP0459546B1 (de) Kolben-Pleuel-Anordnung
DE19524015A1 (de) Wärmekraftmaschinen - Kolben/Brennkammeranordnung
EP0449356A1 (de) Einzelzylinder bzw. Mehrzylinderblock
EP0129266B1 (de) Aus einer Aluminiumlegierung gegossener Kolben für Brennkraftmaschinen
EP0197449B1 (de) Mehrteiliger Hubkolben für Brennkraftmaschinen
DE102018202540B4 (de) Motorblock eines Verbrennungsmotors mit optimierten Wärmeleiteigenschaften
DE19848649C2 (de) Kohlenstoffkolben für eine Brennkraftmaschine
DE19548718C1 (de) Reibungsbelastetes Bauteil eines Verbrennungsmotors
EP0258330B1 (de) Kolbenmotor
JP2577780B2 (ja) 少なくとも１つのシリンダライナーを有する往復動内燃機関
DE3110292A1 (de) "kolben fuer verbrennungsmotor"
DE4336920C2 (de) Ventiltrieb mit niedriger Reibung
DE102014010156A1 (de) Anordnung eines Kolbens in einem Zylinder einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine sowie Kolben für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine
EP2864617B1 (de) Anordnung aus einem kolben und einem kurbelgehäuse für einen verbrennungsmotor
DE3622301A1 (de) Verbrennungsmotor
DE102018009442B3 (de) Zylinderanordnung und Verfahren zum Kühlen der Zylinderanordnung
DE3643828C2 (de)
DE4308751A1 (de) Kolben-Pleuel-Anordnung für Brennkraftmaschinen
DE2211690A1 (de) Leichtmetallkolben fuer verbrennungskraftmaschinen
AT402328B (de) Brennkraftmaschine, insbesondere hubkolbenbrennkraftmaschine mit selbstzündung
EP3054136B1 (de) Verbrennungskraftmaschine für ein kraftfahrzeug
DE19733814C2 (de) Motorkolben
DE3243882C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DEUTSCHE FORSCHUNGSANSTALT FUER LUFT- UND RAUMFAHR

8339 Ceased/non-payment of the annual fee