DE4344653A1 - Abstützung einer nassen Zylinderlaufbüchse in einer Hubkolben-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abstützung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Abstützungen mit diesen Merkmalen sind aus der DE-PS 6 61 611 in der Weise bekannt, daß zwischen den Anschlägen, gebildet durch einen nach außen weisenden Flansch an der Laufbüchse und einen nach innen weisenden Flansch an der Begrenzungswand der Zylinderausnehmung, eine Schraubenfe­ der axial eingespannt ist. Zusätzlich ist zur Abdichtung des durch einen radialen Abstand zwischen Laufbüchse und Begren­ zungswand der Zylinderausnehmung gebildeten Kühlmittelraums eine Dichtung zwischen diesen beiden Teilen vorgesehen.

Eine derartige elastische Abstützung der Laufbüchse ist inso­ fern vorteilhaft, als dadurch sowohl Herstellungstoleranzen als auch temperaturbedingte relative Längenänderungen zwischen diesen beiden Teilen aufgenommen werden können. Daher ist eine derartige Konstruktion insbesondere bei Leichtmetall-Zylin­ derblöcken von Vorteil, die aus einem anderen Werkstoff, bei­ spielsweise Grauguß, bestehende Zylinderlaufbüchsen aufweisen.

Ein Nachteil der bekannten Konstruktion liegt darin, daß die im Hinblick auf die Verspannkräfte zwischen Zylinderblock und Zylinderkopf erforderliche kräftige Auslegung der Schraubenfe­ der relativ viel Platz in radialen Richtungen erfordert, der bei modernen Maschinenkonstruktionen, wie sie beispielsweise für quer eingebaute Antriebsaggregate von Kraftfahrzeugen er­ forderlich sind, nicht zur Verfügung steht. Hinzu kommt der Aufwand einer zusätzlichen Dichtung zur Abdichtung des an die Außenseite der Laufbüchse angrenzenden Kühlmittelraums.

Nun ist zwar die Verwendung einer nachgiebigen Dichtung, also offenbar aus gummiartigem Material, als Zwischenlage zwischen den beiden definierten Anschlägen aus der DE-AS 12 97 404 be­ kannt, jedoch ist in geringem Abstand von der Zylinderkopf­ dichtung ein weiteres derartiges Anschlagpaar vorgesehen, das der Abstützung der Laufbüchse gegen die vom Zylinderkopf aus­ geübten Kräfte dient. Demgemäß braucht die besagte Dichtung lediglich die aus Toleranzen oder betriebsbedingten Abmes­ sungsänderungen resultierenden Beanspruchungen aufzunehmen, nicht aber die Kraft, mit der Zylinderblock und Zylinderkopf zusammengespannt sind. Auch in der Konstruktion nach der DE-PS 9 01 477 liegt die dort vorgesehene Dichtung nicht im Kraftweg der Verspannkraft zwischen Zylinderkopf und Zylinderblock.

Besonders nachteilig machen sich axiale Längentoleranzen von Zylinderlaufbüchsen bemerkbar, die in kurzbauenden Brennkraft­ maschinen unmittelbar nebeneinander angeordnet sind. Will man hier eine gemeinsame Zylinderkopfdichtung verwenden, so fehlt für diese bei großen Längentoleranzen der Laufbüchsen eine ebene Auflagefläche, so daß man, um unzulässige Verformungen in entsprechenden Bereichen der Zylinderkopfdichtung zu ver­ meiden, die Abstände zwischen den Zylindern wieder vergrößern muß.

Zur Beseitigung dieses Problems, d. h. der nachteiligen Beein­ flussung der zylinderblockseitigen Auflagefläche für die Zy­ linderkopfdichtung bei eng beieinanderstehenden Zylindern, ha­ ben auch aus Blech geschichtete Zwischenlagen Einsatz gefun­ den. Die axiale Erstreckung dieser Zwischenlage muß im Hin­ blick auf die jeweilige Längenabmessung der betreffenden Zylinderlaufbüchse durch Verwendung unterschiedlicher Anzahlen von Blechen eingestellt werden, was fertigungsungünstig ist.

Schließlich ist zur Lösung des Problems der Ausschaltung von Nacheilen aufgrund unterschiedlicher Längenabmessungen der Laufbüchsen auch schon die Integration von deformierbaren Be­ reichen in die Zylinderkopfdichtung bekannt, jedoch hat sich gezeigt, daß damit eine einwandfreie Abdichtung des an die Laufbüchse angrenzenden Kühlmittelraums nur bei relativ klei­ nen Längentoleranzen möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Abstützung zu schaffen, die zugleich als Abdichtung des defi­ nierten Kühlmittelraums dient und einen wesentlich geringeren Platzbedarf hat als der eingangs diskutierte stand der Tech­ nik.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Abstützung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan­ spruchs.

Die Erfindung beschränkt sich also nicht in dem Austausch der Schraubenfeder in der eingangs zitierten DE-PS 6 61 611 durch einen Stauchring aus Metall, sondern sieht die Verwendung ei­ nes Stauchrings vor, der zuvor in einem Kalibriervorgang mit einer in axialer Richtung wirkenden Kalibrierkraft beauf­ schlagt wurde, die so groß ist, daß unter Betriebsbedingungen auftretende Kräfte ausschließlich durch elastische Verformung des Stauchrings aufgenommen werden, also nicht zu einem Flie­ ßen und damit zur Gefahr der Undichtigkeit führen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dar­ gestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

In der Zeichnung erkennt man in dem bei 1 nur angedeuteten Zylinderblock einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine die bei­ den unmittelbar nebeneinander angeordneten Zylinderlaufbüchsen 2 und 3, die miteinander den Kühlmittelraum 4 einschließen. Auf den oberen Stirnseiten beider Laufbüchsen 2 und 3 liegt die ebene Zylinderkopfdichtung 5 üblichen und daher nicht zu beschreibenden Aufbaus auf.

Wie die unterschiedliche Höhenlage der beiden durch umlaufende Bunde gebildeten Anschläge 6 und 7 auf den Außenseiten der beiden Laufbüchsen 2 und 3 zeigt, sind die Längenabmessungen der beiden Laufbüchsen 2 und 3 toleranzbedingt derart unter­ schiedlich, daß, sofern die büchsenseitigen Anschläge 6 und 7 unmittelbar auf ihnen zugeordneten Anschlägen 8 und 9 am Zy­ linderblock aufliegen, die oberen Enden der beiden Laufbüchsen 2 und 3 keine ebene Auflagefläche für die Zylinderkopfdichtung 5 bilden würden; im Bereich 10 würde in der Auflagefläche für die Zylinderkopfdichtung 5 vielmehr eine Stufe auftreten.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind zwischen den Anschlägen 6 und 8 sowie 7 und 9 als Zwischenlage metallene Stauchringe 11 und 12 vorgesehen, die zuvor mit einer derart hohen Kali­ brierkraft beaufschlagt worden sind, daß alle im Betrieb auf­ tretenden Axialkräfte (Spannkräfte der Zylinderverschraubung, temperaturbedingte Kräfte) kleiner als die Kalibrierkraft sind und lediglich elastische Verformungen der Stauchringe 11 und 12 zur Folge haben. Temperaturbedingte Zusatzkräfte, die bei Abkühlung wieder verschwinden, führen daher nicht zu einer bleibenden Verformung der Stauchringe, die ihrerseits Anlaß zu Undichtigkeiten geben kann.

Mit der Erfindung ist demgemäß mit einfachen Mitteln eine gat­ tungsgemäße Abstützung geschaffen, die den Abstand zwischen nebeneinander angeordneten Laufbüchsen nicht nachteilig beein­ flußt. Dabei kann die Abdichtung des Kühlmittelraumes nach unten entweder von dem Stauchring direkt (mit oder ohne zu­ sätzliche Dichtmittel zwischen den Kontaktflächen) oder unab­ hängig von diesem, d. h. an anderer Stelle, erfolgen.

Claims (1)

1. Abstützung einer nassen Zylinderlaufbüchse in einer Zylinder­ ausnehmung im Zylinderblock einer Hubkolben-Brennkraftmaschine entgegen der von einem Zylinderkopf auf eine Stirnseite der Laufbüchse ausgeübten Axialkraft mittels sich an einer vom Zy­ linderkopf entfernten Stelle der Laufbüchse axial gegenüber­ stehender Anschläge an dieser und dem Zylinderblock, zwischen denen eine axial nachgiebige Zwischenlage angeordnet ist, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage durch zumindest einen zugleich zur Kühlmitteldichtung beitragenden metallenen Stauchring (11, 12) gebildet ist, der zuvor mit einer axial gerichteten Kalibrierkraft (FK) druckbeaufschlagt wurde, die derart größer als die maximal im Betrieb der Maschine auftre­ tende axiale Druckkraft zwischen den Anschlägen (6, 8; 7, 9) gewählt ist, daß dies den Stauchring (11, 12) nur elastisch verformt.