DE4000798A1

DE4000798A1 - Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4000798A1
Application number: DE4000798A
Authority: DE
Inventors: George G Lassanske
Original assignee: Outboard Marine Corp
Current assignee: Outboard Marine Corp
Priority date: 1989-01-12
Filing date: 1990-01-12
Publication date: 1990-07-19
Also published as: NO900061D0; IT9047518A1; US4934350A; JPH02201065A; IT9047518A0; FR2641577B1; NO900061L; FR2641577A1; IT1239157B

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine und befaßt sich insbesondere mit der Kolbenringkonstruktion einer Brennkraftmaschine.

Bei der Konstruktion einer Brennkraftmaschine ist es üblich, einen Bolzen im Maschinenkolben vorzusehen, um eine Drehung des am Kolben angebrachten Kolbenringes relativ zum Kolben zu verhindern. Kolbenringe haben von einander beabstandete gegenüberliegende Enden, so daß dazwischen ein Spalt gebil det ist, der es erlaubt, die Kolbenringe an den Kolben anzu bringen. Die Bolzen sind in den Kolben der bekannten Brenn kraftmaschinen dazu vorgesehen, eine Drehung der Kolbenringe in eine Lage zu verhindern, in der sie sich in die Ansaug- oder Auspufföffnungen der Brennkraftmaschine insbesondere dann biegen können, wenn die Maschine eine Hochleistungsma schine mit großen Ansaug- oder Auspufföffnungen ist.

Die Praxis des Einbaues eines Bolzen in einen Kolben zur Vermeidung einer Drehung des Kolbenringes ist mit Kosten verbunden, was auch für die zugehörige Praxis der Ausbil dung einer Nut im Kolbenring zur Aufnahme des Bolzens in einer Weise gilt, daß ein in vernünftiger Weise klein aus gebildeter Kolbenring mit einem möglichst kleinen Spalt zwischen den beabstandeten gegenüberliegenden Enden gebildet werden kann, wenn der Kolbenring am Kolben ange bracht wird. Zusätzlich zu den Kosten führt diese Praxis in bekannter Weise zu einer Abnahme der Gesamtzuverlässig keit der Maschine.

In diesem Zusammenhang wird auf die folgenden US PS 13 63 725, 15 14 022, 15 26 309, 24 28 177, 29 55 579, 33 79 186, 35 54 564, 42 56 067, 42 56 068, 42 86 501, 43 67 702, 43 83 508, 44 71 730, 44 74 144, 45 02 434 und 46 71 228 verwiesen.

Es wird gleichfalls auf die US Patentanmeldung 035 596 und die AU-PS 17 848/29, GB-PS 4 41 224 und FR-PS 11 56 722 verwiesen.

Durch die Erfindung wird ein Kolbenring zur Verwendung mit einem im wesentlichen zylindrischen Kolben geschaffen, der in einem Zylinder mit einer im wesentlichen elliptischen Querschnittsform hin- und hergehen kann, wobei der Kolben ring einen im wesentlichen elliptischen Außenumfang auf weist, dessen Form der Querschnittsform des im wesentlichen elliptischen Zylinders entspricht, um einen Gleitkontakt mit dem Zylinder herzustellen, und wobei der Kolbenring einen im wesentlichen kreisförmigen Innenumfang hat.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Brennkraftmaschine geschaffen, die einen im wesentlichen zylindrischen Kolben, einen Kolbenring auf dem im wesentlichen zylindrischen Kolben, einen Zylinder, in dem der Kolben zusammen mit dem Kolbenring hin- und herbewegbar aufgenommen ist, und eine Einrichtung am Kolbenring und am Zylinder aufweist, die eine Drehung des Kolbenringes relativ zum Zylinder verhindert.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Brennkraftmaschine geschaffen, die einen im wesentlichen zylindrischen Kolben, einen Kolbenring am im wesentlichen zylindrischen Kolben mit einem im wesentlichen elliptisch geformten Außenumfang und einen Zylinder umfaßt, der den Kolben zusammen mit dem Kolbenring darin hin- und herbeweglich aufnimmt und eine im wesentlichen elliptische Querschnittsform hat, die der Elliptizität des Außenumfangs des Kolbenringes entspricht.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein be sonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Teilansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1, und

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 10 dargestellt. Bei dem dargestellten Aufbau ist die Maschine 10 eine herkömmliche Zweitaktmaschine, obwohl die erfindungsgemäße Ausbildung auch bei Viertaktmaschinen anwendbar ist.

Die Maschine 10 umfaßt einen Maschinenblock 12 mit einer Kurbelgehäusekammer 14 und einer Innenfläche 16, die eine Zylinderbohrung 18 begrenzt. Die Maschine 10 umfaßt auch einen Vergaser 20, der mit der Kurbelgehäusekammer 14 verbunden ist, und einen Übertragungs- oder Ansaugkanal 22, der eine Verbindung zwischen der Kurbelgehäusekammer 14 und der Zylinderbohrung 18 herstellt. Der Kanal 22 steht über eine Ansaugöffnung 23 mit der Zylinderbohrung 18 in Verbindung. Die Maschine 10 umfaßt weiterhin einen Auspuff kanal 24, der mit der Zylinderbohrung 18 über eine Auspuff öffnung 25 in Verbindung steht. Die Maschine 10 umfaßt da rüber hinaus eine Kurbelwelle 26, die drehbar in der Kurbel gehäusekammer 14 angebracht ist, eine Verbindungsstange 28, die schwenkbar mit der Kurbelwelle 26 verbunden ist, und einen Kolben 30, an den die Verbindungsstange 28 angelenkt ist.

Der Kolben 30 ist längs einer Achse 32 hin- und herbewegbar und weist eine im wesentlichen zylindrische Außenfläche 34 auf, die der Innenfläche 16 der Zylinderbohrung 18 zugewandt ist und eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 36 aufweist, wie es insbesondere in Fig. 2 und 3 dargestellt ist.

Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, ist ein Kolbenring 42 in der Nut 36 im Kolben 30 angeordnet oder angebracht. Vor zugsweise besteht der Kolbenring 42 aus einem Sintermetall teil. Der Kolbenring 42 weist gegenüberliegende Enden 43 auf, die beabstandet sind, so daß ein Spalt oder Zwischen raum 44 gebildet ist, und hat einen Außenumfang 46, der der Innenfläche 16 der Zylinderbohrung zugewandt ist.

Der Kolbenring 42 und die Innenfläche 16 der Zylinderbohrung weisen eine Eingriffseinrichtung auf, die eine Drehung des Kolbenringes 42 relativ zur Innenfläche 16 der Zylinderboh rung und um die Achse 32 verhindert. Diese Einrichtung be steht darin, daß die Innenfläche 16 der Zylinderbohrung mit einer nicht kreisförmigen Querschnittsform versehen ist und daß dem Außenumfang 46 des Kolbenringes eine entsprechende nicht kreisförmige Form gegeben ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Innenfläche 16 der Zylinderbohrung mit einer elliptischen Form mit einer Hauptachse 48 und einer Nebenachse 50 versehen, und hat der Kolbenring einen Außenumfang 46 mit einer entsprechen den elliptischen Form.

Die Lage der Hauptachse 48 der Zylinderbohrung um die Achse 32 und relativ zur Ansaugöffnung 23 und zur Auspuff öffnung 25 bestimmt die Anordnung des Kolbenringes 42 um die Achse 32 und relativ zur Ansaugöffnung 23 und zur Aus pufföffnung 25. Die Winkellage der Hauptachse 48 der Innen fläche 16 der Zylinderbohrung um die Achse 32 und die Winkel lage des Spaltes 44 im Kolbenring 42 um die Achse 32 und relativ zur Ansaugöffnung 23 und zur Auspufföffnung 25 sind so gewählt, daß der Spalt 44 des Kolbenringes 42 nicht in einer Linie mit einer der Öffnungen ausgerichtet ist, die mit der Zylinderbohrung 18 in Verbindung stehen, um dadurch zu verhindern, daß sich die Enden 43 des Kolbenringes 42 nach außen in eine Öffnung erstrecken und abbrechen.

Die Hauptachse 48 der Innenfläche 16 der Zylinderbohrung ist um einen minimalen Betrag größer als die Nebenachse 50 der Innenfläche 16 der Zylinderbohrung, der notwendig ist, um eine Drehung des Kolbenringes 42 um die Achse 32 und relativ zur Innenfläche 16 der Zylinderbohrung zu verhin dern. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Hauptachse 48 um weniger als 10% größer als die Nebenachse 50. Insbesondere ist die Hauptachse 48 um etwa 1% größer als die Nebenachse 50.

Claims

1. Brennkraftmaschine mit einem im wesentlichen zylin drischen Kolben, einem Kolbenring auf dem im wesentlichen zylindrischen Kolben und einem Zylinder, in dem der Kolben zusammen mit dem Kolbenring hin- und herbewegbar aufgenom men ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung am Kolbenring (42) und am Zylinder (18), die eine Drehung des Kolbenringes (42) relativ zum Zylinder (18) verhindert.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenring (42) einen Außenumfang hat und die Einrichtung, die eine Drehung des Kolbenringes (42) relativ zum Zylinder (18) verhindert, darin besteht, daß der Außenumfang nicht kreisförmig ist und der Zylinder (18) eine entsprechende nicht kreisförmige Querschnittsform hat.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang im wesent lichen elliptisch ist.

4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen ellipti sche Außenumfang eine Hauptachse (48) und eine Nebenachse (50) hat, wobei die Hauptachse (48) um einen Betrag größer als die Nebenachse (50) ist, der annähernd gleich dem mini malen Betrag ist, der benötigt wird, um eine Drehung des Kolbenringes (42) relativ zum Zylinder (18) zu verhindern.

5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen ellip tische Außenumfang eine Hauptachse (48) und eine Nebenachse (50) hat, wobei die Hauptachse (48) um weniger als 10% größer als die Nebenachse (50) ist.

6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen ellip tische Außenumfang eine Hauptachse (48) und eine Nebenachse (50) hat, wobei die Hauptachse (48) um 1% größer als die Nebenachse (50) ist.

7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Zweitaktmaschine ausgebildet ist.

8. Brennkraftmaschine mit einem im wesentlichen zylin drischen Kolben (30), einem Kolbenring (42) am im wesent lichen zylindrischen Kolben (30) mit einem Außenumfang, der im wesentlichen elliptisch geformt ist, und mit einem Zylin der (18), in dem der Kolben (30) zusammen mit dem Kolben ring (42) hin- und herbewegbar aufgenommen ist und der eine im wesentlichen elliptische Querschnittsform hat, die in ihrer Elliptizität der Elliptizität des Außenumfangs des Kolbenringes (42) entspricht.

9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen ellip tische Außenumfang eine Hauptachse (48) und eine Nebenachse (50) hat, wobei die Hauptachse (48) um einen Betrag größer als die Nebenachse (50) ist, der annähernd gleich dem Mini malbetrag ist, der benötigt wird, um eine Drehung des Kolben ringes (42) relativ zum Zylinder (18) zu verhindern.

10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen ellip tische Außenumfang eine Hauptachse (48) und eine Nebenachse (50) hat, wobei die Hauptachse (48) um weniger als 10% größer als die Nebenachse (50) ist.

11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen ellip tische Außenumfang eine Hauptachse (48) und eine Neben achse (50) hat, wobei die Hauptachse (48) um 1% größer als die Nebenachse (50) ist.

12. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Zweitaktmaschine ausgebildet ist.

13. Kolbenring zur Verwendung bei einem im wesentlichen zylindrischen Kolben, der sich in einem Zylinder mit im we sentlichen elliptischer Querschnittsform hin- und herbewegen kann, wobei der Kolbenring (42) einen im wesentlichen ellip tischen Außenumfang hat, dessen Form der Querschnittsform des im wesentlichen elliptischen Zylinders (18) entspricht, so daß ein Gleitkontakt zum Zylinder (18) besteht, und der Kolbenring (42) einen im wesentlichen kreisförmigen Innenum fang hat.

14. Kolbenring nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, daß der im wesentlichen elliptische Außen umfang eine Hauptachse (48) und eine Nebenachse (50) hat, und die Hauptachse (48) um einen Betrag größer als die Neben achse (50) ist, der annähernd gleich dem Minimalbetrag ist, der benötigt wird, um eine Drehung des Kolbenringes (42) um den im wesentlichen zylindrischen Kolben (30) im im wesent lichen elliptischen Zylinder (18) zu verhindern.

15. Kolbenring nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet, daß die Hauptachse (48) um weniger als 10% größer als die Nebenachse (50) ist.

16. Kolbenring nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptachse (48) um annähernd 1% größer als die Nebenachse (50) ist.

17. Kolbenring nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen zy lindrische Kolben (30) in einer Brennkraftmaschine ver wandt werden kann.

18. Kolbenring nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine als Zweitaktmaschine ausgebildet ist.