DE4116652C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit in ein Kurbelgehäuse eingesetzten Zylinderlaufbuchsen gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Aus der DE-29 34 319 C2 ist eine naß aufgehängte Zylinderlaufbuchse bekannt, die im oberen Bereich von einem relativ weiten Spalt zur Aufnahme eines Wassermantels umgeben ist. Im unteren Bereich ist die Laufbuchse von einem vergleichsweise eng tolerierten Spalt umgeben, in den zur Abdichtung des Wassermantels Dichtringe eingelegt sind. Um Kavitationserscheinungen zu vermeiden, ist in dem Übergangsbereich von dem weiten zu dem engen Spalt eine ausgehärtete Silikonharzdichtung angeordnet.

Eine solche Anordnung ist nicht anwendbar, wenn Laufbuchse und Kurbelgehäuse aus Materialien mit verschiedener Wärmedehnung bestehen. Weist die Laufbuchse eine größere Wärmedehnung auf als das Kurbelgehäuse, wird die ausgehärtete Dichtung zerquetscht. Weiterhin ist die Laufbuchse über die ausgehärtete Dichtung starr und damit geräuschübertragend an das Kurbelgehäuse gekoppelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine mit in das Kurbelgehäuse eingesetzten Zylinderlaufbuchsen zu schaffen, die unanfällig gegenüber unterschiedlichen Wärmedehnungen zwischen dem Kurbelgehäuse und den Zylinderlaufbuchsen ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einer gattungsgemäßen Einrichtung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Ein in dem Spalt zwischen Kurbelgehäuse und Zylinderlaufbuchse als Zwischenbuchse angeordnetes Elastomer, welches auf einer seiner Oberflächen sich radial erstreckende Wülste trägt, überbrückt diesen Spalt elastisch und kann dabei unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen Kurbelgehäuse und Zylinderlaufbuchse ausgleichen. Desweiteren dichtet dieses Elastomer einen Wassermantel gegenüber einem Kurbelraum ab und bedämpft die akustische und mechanische Wirkung der Kolbenseitenkräfte.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen benannt. Die Zwischenbuchse kann je nach Fertigungs-, Herstell- und Montageverfahren auf der Zylinderlaufbuchse oder in den Aufnahmen angeordnet sein. Bei einer trockenen Zylinderlaufbuchse kann sich die Zwischenbuchse über die gesamte Spalthöhe erstrecken, die Abdichtfunktion für den Wassermantel entfällt dabei. Die Wülste können alle kreisringförmig zu der Mittelachse der Zylinderlaufbuchse angeordnet sein oder aber nur benachbart einem oberen Bund der Zylinderlaufbuchse. Im letzteren Fall sind die restlichen Wülste parallel zu der Mittelachse ausgerichtet angeordnet.

Die Zwischenbuchse ist mit ihrer maximalen radialen Erstreckung so ausgelegt, daß die Weite des Spaltes zwischen Zylinder und Kurbelgehäuse sicher überbrückt wird. Daher können vergleichsweise grobe und dabei kostengünstige Fertigungstoleranzen gewählt werden.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand einer Zeichnung erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Zylinderlaufbuchse gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung im einbaufertigen Zustand teilweise geschnitten,

Fig. 2 eine Zylinderlaufbuchse im Schnitt,

Fig. 3 eine Einzelheit Y gemäß Fig. 1 vergrößert,

Fig. 4 eine Einzelheit Z gemäß Fig. 1 vergrößert,

Fig. 5 eine Zylinderlaufbuchse einer zweiten Ausführung der Erfindung im einbaufertigen Zustand teilweise geschnitten und

Fig. 6 eine Zylinderlaufbuchse einer dritten Ausführung.

Eine zu ihrer Mittelachse X-X symmetrische Zylinderlaufbuchse 1 mit einer Bauhöhe H ist in einem nur angedeutet gezeigten Kurbelgehäuse 2 einer Brennkraftmaschine mit einem oberen Bund 3 aufgehängt.

In einer ersten Ausführung gemäß Fig. 1 weist die Laufbuchse 1 in einem oberen Abschnitt A einen Außendurchmesser DA auf, der geringfügig größer ist als ein Außendurchmesser DB eines unteren Abschnittes B. Zwischen der Laufbuchse 1 und dem Kurbelgehäuse 2 verbleibt über die aus den Abschnitten A und B gebildete Höhe ein Spalt 4.

Entlang des Abschnittes A erstreckt sich zwischen Laufbuchse 1 und Kurbelgehäuse 2 ein Wassermantel 5. Im einbaufertigen Zustand der Laufbuchse 1 ist entlang des Abschnittes B auf der Laufbuchse 1 eine als Elastomer 6 ausgebildete, elastische Zwischenbuchse angeordnet. Dieser Elastomer 6 kann aufvulkanisiert, aufgeklebt oder mit radialer Spannung auf den Abschnitt B geschoben sein.

Während die der Laufbuchse 1 zugewandte Innenfläche FI des Elastomers 6 glattflächig gestaltet ist, sind auf der dem Kurbelgehäuse 2 zugewandten Außenfläche FA kreisringförmige Wülste 7 ausgebildet, wodurch zwischen benachbarten Wülsten 7 je eine Rille 8 entsteht. Die Wülste 7 sind beidseitig von schrägen Seitenflächen 9 begrenzt, die unter einem Winkel W von ca. 65° Grad zueinander angeordnet sind. Um das Einsetzen der Laufbuchse 1 in eine korrespondierende Aufnahme 10 des Kurbelgehäuses 2 zu erleichtern, weist der Elastomer 6 an seinem einem Kurbelraum 11 zugewandte Ende eine Formschräge 12 auf. Vor dem Einsetzen beträgt die maximale radiale Erstreckung R des Elastomers 6 ca. das 0,9fache der Wandstärke K der Laufbuchse 1.

Im Betrieb der Brennkraftmaschine erfüllt der Elastomer 6 mehrere Funktionen. Zum einen kompensiert er unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen der z. B. aus Grauguß gefertigten Laufbuchse 1 und einem aus einer Aluminiumlegierung bestehenden Kurbelgehäuse 2. Zum anderen werden die von dem nicht gezeigten, in der Laufbuchse 1 gleitenden Kolben übertragenen, wechselnden Seitenkräfte in ihrer akustischen und mechanischen Wirkung bedämpft. Desweiteren dient der Elastomer 6 gleichzeitig als Abdichtung des Wassermantels 5 gegenüber dem Kurbelraum 11 bzw. umgekehrt. Darüber hinaus gleicht der Elastomer 6 Fertigungstoleranzen der Laufbuchse 1 bzw. der Aufnahme 10 aus, indem die maximale, radiale Erstreckung der Wülste 7 auf die größtmögliche Weite des Spaltes 4 abgestimmt ist.

Sind Laufbuchse 1 und Kurbelgehäuse 2 aus einem gleichen Werkstoff gefertigt, dient der Elastomer vorwiegend zur Geräuschentkoppelung.

1n einer zweiten Ausführung gemäß Fig. 5 erstreckt sich der Elastomer 6 über die gesamte Höhe des Spaltes 4 einer trockenen Laufbuchse 1. Bei dieser Anordnung entstehen die gleichen Vorteile wie bei der zuvor beschriebenen Ausführung, jedoch entfällt die Abdichtfunktion gegenüber einem Wassermantel.

Bei einer dritten Ausführung gemäß Fig. 6 sind nur die dem Bund 3 benachbarten Wülste 7 kreisringförmig um die Mittelachse X-X angeordnet und übernehmen dabei die Abdichtfunktion für den Wassermantel 5. Die weiteren Wülste 7 erstrecken sich parallel zur Mittelachse X-X. Den unteren Abschluß bildet wiederum eine kreisringförmige, mit einer Formschräge 12 versehenen Wulst 7.

In allen Ausführungen der Erfindung kann der Elastomer 6 entweder auf der Laufbuchse 1 angeordnet sein oder aber in der Aufnahme 10 des Kurbelgehäuses 2. Bei einer Anordnung in der Aufnahme 10 ist die Formschräge 12 am oberen Ende des Elastomers 6 angeordnet.

Die Anzahl der Wülste 7 ist so gewählt, daß bei maximaler Seitenkraft des Kolbens die zulässigen Spannungen in dem Elastomer 6 nicht überschritten werden. Bei geringen Seitenkräften kann es ausreichend sein, gegenüber der z. B. in Fig. 1 gezeigten Ausführung jede zweite Wulst 7 durch eine entsprechend verbreiterte Rille 8 zu ersetzen.

Im eingesetzten Zustand werden die Wülste 7 gestaucht, so daß sich ihre radiale Erstreckung R auf ungefähr das 0,8- bis 0,9fache Maß R′ verkürzt. Die sich dabei ergebenden Seitenflanken 9′ stehen dabei in einem gegenüber dem Winkel W deutlich kleineren Winkel zueinander.

Claims (11)

1. Brennkraftmaschine mit in ein Kurbelgehäuse eingesetzten Zylinderlaufbuchsen, wobei zwischen den Zylinderlaufbuchsen und korrespondierenden Aufnahmen in dem Kurbelgehäuse ein abgedichteter Spalt verbleibt, und mit einem unterhalb der Zylinderlaufbuchsen ausgebildeten Kurbelraum, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (4) zumindest abschnittsweise von einer einstückigen Zwischenbuchse (Elastomer 6) elastisch überbrückt ist, die auf einer ihrer Oberflächen (Innenfläche FI, Außenfläche FA) sich radial erstreckende Wülste (7) trägt.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (FI) in Anlage mit der Zylinderlaufbuchse (1) angeordnet ist und sich die Wülste (7) von der Innenfläche (FI) aus in Richtung der Aufnahmen (10) erstrecken.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (FA) in Anlage mit der Aufnahme (10) angeordnet ist und sich die Wülste (7) von der Außenfläche (FA) aus in Richtung der Zylinderlaufbuchsen (1) erstrecken.

4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zwischenbuchse (Elastomer 6) entlang eines unteren Abschnittes (B) der Zylinderlaufbuchsen (I) in dem Spalt (4) erstreckt und dabei einen entlang eines oberen Abschnittes (A) ausgebildeten Wassermantel (5) gegenüber dem Kurbelraum (11) begrenzt und abdichtet.

5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Spalt (4) von der Zwischenbuchse (Elastomer 6) überbrückt ist.

6. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wulst (7) von schrägen Seitenflanken (9) begrenzt ist, zwischen denen der Winkel (W) vor dem Einsetzen in die Aufnahme (10) ungefähr 50 bis 70 Grad beträgt.

7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die maximale radiale Erstreckung (R) der Zwischenbuchse (Elastomer 6) vor dem Einsetzen in die Aufnahme (10) ungefähr das 0,9fache der Wandstärke (K) der Zylinderlaufbuchsen (1) beträgt.

8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Erstreckung (R′) der Zwischenbuchse (Elastomer 6) nach dem Einsetzen in die Aufnahme (10) ungefähr das 0,8- bis 0,9fache der maximalen Erstreckung (R) beträgt.

9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenbuchse (Elastomer 6) an ihrem dem Kurbelraum (11) zugewandten Ende eine Formschräge (12) aufweist.

10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Wülste (7) kreisringförmig um eine Mittelachse (X-X) der Zylinderlaufbuchse (1) angeordnet sind.

11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einem Bund (3) der Zylinderlaufbuchse (1) benachbarte Wülste (7) kreisringförmig um eine sowie weitere Wülste (7) parallel zu einer Mittelachse (X-X) der Zylinderlaufbuchse (1) angeordnet sind.