DE447474C

DE447474C - Zylinder-Laufbuechse fuer Zweitaktbrennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE447474C
Application number: DEB120182D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-06-05
Filing date: 1925-06-05
Publication date: 1927-07-26

Description

Zylinder-Laufbüchse für Zweitaktbrennkraftmaschinen. Die Zylinder-Laufbüchsen von Zweitaktbrennkraftmotoren mit am Arbeitshubende vorn Kolben nacheinander abgedeckten Auspuff-und Spülluftschlitzen, die übereinandergelagert sind, sind erheblichen zusätzlichen Wärmespannungen ausgesetzt infolge der großen Temperaturunterschiede der benachbarten Auspuff- und Spülluftströmungen. Dadurch entstehen sowohl Durchbiegungen der Laufbüchsenoberfläche, die eine entsprechende Vergrößerung des Kolbenspieles bedingen, wie Biegungs- und Schubbeanspruchungen in den Stegen der Schlitze infolge ungleicher Wärmedehnung.
Diese Wärmespannungen sind namentlich erheblich in Fällen, in denen zwecks Beschränkung des Steuerhubes des Kolbens die Trennungswände zwischen Auspuff- und Spülluftschlitzen im Verhältnis zu den übrigen Abmessungen der Zylinder-Laufbüchse dünn gehalten werden müssen.
Vorliegende Erfindung bezweckt, Zylinder-Laufbüchsen mit übereinandergelagerten Auspuff- und Spülluftschlitzen von derartigen Wärmespannungen zu befreien.
'Die Erfindung erreicht -diese Befreiung dadurch, daß die Zyader-Laufbüchse senkrecht zur Achse in zwei Abschnitte geteilt wird; deren einander zugekehrte Enden vermittels Verzahnungen schlitzbildend ineinander eingreifen, wobei die Zähne der Verzahnungen so hoch bemessen und achsial so weit ineinandergeschoben werden, daß die verbleibenden Lücken sowohl die Auspuffwie die Spülluftschlitze bilden.
Solche Vgrzahnungen sind bei Zylinder-Laufbüchsen an sich bekannt, jedoch nur bei solchen Brennkraftmaschinen, bei denen die übereinandergelagerten Schlitze nur Auspuffschlitze von doppelt wirkenden Motoren sind, die somit Temperaturunterschiede nicht aufweisen.
Diese Bauart der doppelten Schlitzbildung entlastet die Zylinder-Laufbüchse vollkommen von den Wärmespannungen benachbarter Auspuff- und Spülluftströmungen und gestattet ferner, den Steuerhub des Arbeitskolbens in dem Maße zu verringern, in dem die Breiten der Schlitzstege durch Aufheben von Wärmespannungen und durch Fortfall vor. Hohlräumen für Kühlung kleiner bemessen werden können.
Abb. i im Schnitt durch 1-2 der Abb. 2 und Abb. 2 im Schnitt durch 3-4 der Abb. i veranschaulichen die Anwendung der Erfindung auf einen zentralauspuffenden und zentralspülenden Motor.
Abb.3 im Schnitt durch i8-ig der Abb.4 und Abb. 4 im Schnitt durch 2o-2 i der Abb. 3 zeigen die Anwendung auf einen Motor, dessen übereinandergelagerte Auspuff- und Spülluftschlitze sich auf einen Teil -des L.aufbüchsenumfanges, beschränken.
Abb. 5, 6, 7 und 8 veranschaulichen verschiedene Bauarten der ineinandergreifenden Zähne.
Abb. g zeigt eine Anwendung der Erfindung auf den Zylinder eines doppelt wirkenden, zentralauspuffenden und zentralspülenden Motors und Abb. io eine Anwendung, bei der ein Laufbüchsenabschnitt achsial bewegt wird. In'Abb. i und 2 bist .die Zylinder-Laufbüchse in die beiden Abschnitte 5, 6 senkrecht zu ihrer Achse 12-13 geteilt. Die zugekehrten Enden dieser Teilbüchsen sind mit am ganzen Umfang gleichmäßig verteilten Zähnen 7 und 8 versehen, die um den Betrag g ineinandergreifen und die einander überlagerten Auspuffschlitze io und Spülluftschlitze i i bilden.
Das Maß g, um das die Zähne ineinandergreifen, kann kleiner gehalten werden als das entsprechende Maß bei einer ungeteilten Laufbüchse, -und um diesen Betrag kann, wie oben angegeben, der Steuerhub des Arbeitskolbens verringert werden.
Die Spülzähne 8 erfordern, da sie von der Spülluft wirksam gekühlt werden, im allgemeinen keine besondere Kühlung. Auch die Auspuffzähne 7 erfordern bis zu größeren Zylinderabmessungen in der Regel keine besondere Kühlung, da die Wärmeabgabe durch Leitung an den Kühlmantel 14, unterstütztdurch die Spülluft, eine hinreichende ist. Bei größeren Abmessungen hingegen empfiehlt es sich, die Zähne 7 mit Hohlräumen 15 zu versehen, die unmittelbar in Verbindung mit dem Kühlmantel 14 stehen. Die Kühlwirkung kann erhöht werden durch das Eintauchen eines Zirkulationsrohres 17 in jeden dieser Hohlräume, durch welche das auf diese Rohre gleichmäßig verteilte Kühlwasser nach oder von dem Kühlmantel 14 zu- oder abgeführt wird.
Abb. 3 und 4 unterscheiden sich von Abb. i und 2 dadurch, daß die übereinandergelagerten Auspuff- und Spülluftschlitze 22 bzw- 23 auf einen Teil des Laufbüchsenumfanges, 24 beschränkt sind. Auf dem übrigen Teil 25 des Umfanges werden die Laufbüchsenabschnitte 26, 27 mit ineinandergr ifender Verzahnung 28, 29 bekannter Bauart versehen.
Die Erfindung ermöglicht, daß die Zähne beliebige zweckentsprechende Formen annehmen, wobei aber ihre Berührungsflanken vorteilhaft parallel mit der Zylinderachse verlaufen. Abb. 5 zeigt z. B. eine Form, bei der die Köpfe 3o der Spülzähne die Breiten der Auspuffschlitze 31 erhalten, dagegen deren Wurzeln 32 schmal gehalten werden. Dadurch wird das Verhältnis der Gesamtöffnung zum Bohrungsumfang und der auf die Steuerung der Spülluft entfallende Hub des Arbeitskolbens klein.
Abb. 6 veranschaulicht die Anwendung dieser Zahnform sowohl auf die Auspuff- als die Spülluftschlitze. Abb.7 veranschaulicht Spülluftschlitze bildende Zähne, die je in der Strömungsrichtung von zusätzlichen, vom Zahn allseitig ums.chlos.senen Spülluftschlitzen 33 durchbrochen werden., Die Köpfe der ineinandergreifenden Zähne werden vorzugsweise, etwa wie in Abb. 8 angedeutet, bei 34 bzw. 3 5 in an sich bekannter Weise abgeschrägt oder abgerundet, um das Leinwandfreie Darübergleiten der Kolbenringe zu sichern.
Bei dem in Abb. 9 veranschaulichten Zy- linder eines doppelt wirkenden Motors, wird die Zylinder-Laufbüchse in drei Abschnitte 36'# 37. 38 geteilt. Der mittlere Abschnitt wird an seinen beiden Enden mit den Verzahnungen 39, 4o versehen, die je in die Gegenverzahnung ¢i, ¢2 der Abschnitte 36, 37 eingreifen. Auch hier sind die Laufbüchsen vollständig frei in ihrer diametralen und achsiaien Wärmeausdehnung und von Wärmespannungen in den Schlitzzonen entlastet. Der mittlere Laufbüchsenabschnitt 38 ist im vorliegenden Beispiel als Distanz- bzw. Verbindungsstück zwischen den beiden als getrennte Körper gebauten Zylinderkühlmänteln 43, 44 ausgebildet. Die Verbindung des Ganzen kann entweder durch Ausbilden der Flanschen 45, 46 als Schraubenverbindung oder vermittels durchgehender Schrauben 47 bewirkt werden, die zudem in ihrer Fortsetzung nach unten etwa als Säulen die Verbindung mit dem Maschinengestell 48 herstellen. Die Zylindermäntel 43, 44 können als Blockkonstruktion für mehrere Zylinder gemeinsam dienen.
Abb. io veranschaulicht den mit den Spülluftzähnen versehenen Zylinder-Laufbüchsenabschnitt als achsial bewegten Schieber 49 ausgebildet. Der Schieber wird z. B. durch das Lenkerpaar 5o, den Doppelhebel 51 und den EYzenterantrieb 5z in dieser Weise betätigt. Eilt das Exzenter 53 der zugehörigen Motorkurbel voraus, etwa um 30°, so wird der Vorteil erreicht, daß die Vorverdichtung der Spülluft vor Beginn der Verdichtung der Spülluft im Zylinderinnern in weitgehendem Maße erhalten bleibt durch das vermittels der Exzenterbewegung bewirkte teilweise Schließen der Auspuftschlitze vor Abschluß derselben durch den Arbeitskolben. Bei Ausführung der Spülluftzähne gemäß Abb. 5 und 7 wird der weitere Vorteil erreicht, daß das Offenbleiben der Spülluftschlitze verlängert wird.
Sinngemäß kann der Zylinder-Laufbüchsenabschnitt 39 (Abb. 9) als beweglicher Schieber ausgebildet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Zylinder-Laufbüchse für Zweitaktbrennkraftmaschinen, die in hintereinanderliegende Abschnitte senkrecht oder annähernd senkrecht zur Achse geteilt ist und deren einander zugekehrte Enden mittels Verzahnungen ineinander eingreifen und zwei Schlitzreihen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (7, 8) der Verzahnungen so hoch bemessen und achsial so weit ineinandergeschoben werden, daß die verbleibenden Lücken (i o, i i) sowohl die Auspuff- wie die Spülluftschlitze bilden (Abb. i).
2. Zylinder-Laufbüchse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Spülluftschlitze (i i) bildende Abschnitt lediglich von der Spülluft gekühlt wird.
3. Zylinder-Laufbüchse nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe (3o) der Zähne breiter sind als ihre sie mit den Laufbüchsen verbindenden Wurzeln (32) (Abb.5, 6). .1.
Zylinder-Laufbüchse nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Spülluftschlitze bildenden Zähne je in der Strömungsrichtung von zusätzlichen vom Zahn allseitig umschlossenen Spülluftschlitzen. (33) durchbrochen sind (Abb. 7).
5. Zylinder-Laufbüchse nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe bei doppelt wirkenden Motoren iii drei Abschnitte (36, 37, 38) unterteilt ist, wobei der mittlere (38) an beiden Enden verzahnt ist und jede Verzahnung (39# 40) erfindungsgemäß in die betreffende Gegenverzahnung (41, 42) der äußeren Abschnitte eingreift (Abb. 9).
6. Zylinder-Laufbüchse nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Abschnitt (38) derselben so ausgebildet ist, daß er als Distanz- bzw. Verbindungsstück zwischen beiden als getrennte Körper gebauten Zylinder-Kühlmänteln (43, 44) dient (Abb.9).
7. Zylinder-Laufbüchse nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Spülzähnen versehene Abschnitt derselben als von der Motorwelle ausi der Kurbel gegenüber voreilender achsial bewegter Steuerschieber (49) von an sich bekannter Art ausgebildet ist zwecks weitgehender Erhaltung der Vorverdichtung der Spülluft vor Beginn der Verdichtung im Zylinderinnern vermittels teilweisen Schließens der Auspuffschlitze vor Abschluß derselben durch den Arbeitskolben (Abb. i o). B. Zylinder-Laufbüchse nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinander angeordneten Auspuff- und Spülluftschlitze (22, 23) nur auf einen Teil (24) des Umfanges der Zylinderbohrung, z. B. etwa die Hälfte, verteilt sind (Abb.3, 4).