EP0529370B1 - Wassergekühlte Zylinderlaufbuchse - Google Patents

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EP0529370B1
EP0529370B1 EP92113457A EP92113457A EP0529370B1 EP 0529370 B1 EP0529370 B1 EP 0529370B1 EP 92113457 A EP92113457 A EP 92113457A EP 92113457 A EP92113457 A EP 92113457A EP 0529370 B1 EP0529370 B1 EP 0529370B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
guide ring
liner
oval
outside diameter
cylinder block
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP92113457A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0529370A1 (de
Inventor
Hans-Jürgen Schacht
Reinhard Häfner
Detlef Dr. Zigan
Walter Brüggebors
Günter Haemmerling
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.)
Caterpillar Motoren GmbH and Co KG
Original Assignee
Krupp Mak Maschinenbau GmbH
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Filing date
Publication date
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    • 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 
    • F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/16—Cylinder liners of wet type
    • 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
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/18—Other cylinders
    • F02F1/183—Oval or square cylinders
    • 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

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine with a cylinder block in which liners for the pistons are supported in receptacles via guide rings and the liners are oval in cross section.
  • crankcase expands elastically, more in the transverse direction than in the longitudinal direction.
  • the liner can expand accordingly or is elastically deformed, which leads to the fact that the liner diameter becomes oval in operation for the pistons during operation.
  • the object of the invention is to provide a liner in a cylinder crankcase of an engine, in particular a diesel engine, which enables a constant change of location of the ring joints.
  • each guide ring of the liner has an approximately the extent of the elastic expansion of the cylinder crankcase in the transverse direction and in the area of the receptacle corresponding ovality with an outer diameter that is larger than the outer diameter of the guide ring in the longitudinal direction.
  • the larger diameter of the guide ring is provided in the transverse direction of the engine, in which the crankcase has its maximum extension. This has the effect that when the crankcase is expanded, the liner becomes almost round again in cross section.
  • the ovality of the guide ring on the liner can be achieved in a simple manner on oval turning machines or by radial tensioning of the liner.
  • a measurement can be made on a conventional type liner, and this measurement is the basis of the ovality of the guide ring on the liner.
  • liners 2 for pistons of an internal combustion engine are used in receptacles 6.
  • the bushings 2 are axially supported on the end of the housing 1 by a collar 3. Radial support of the liner 2 on the housing takes place via a guide ring 4, which is separated from the front collar 3 via a fillet 5.
  • the housing 1 has a greater elastic expansion in the transverse direction in a vertical plane y-y than in the longitudinal direction in a vertical plane x-x. This causes the liner 2 to deform and the inner diameter of the bore 7 of the liner 2 to also deform oval.
  • the guide ring 4 has a defined ovality with an outer diameter D which is larger in the transverse direction (plane y-y) than the diameter D1 in the longitudinal direction (plane x-x).
  • the outer diameter D of the guide ring 4 is larger than the outer diameter D1 in the longitudinal direction (plane xx).
  • the size of the ovality of the ring 4 is in each case dependent on the elastic expansion of the housing 1, so that the Inner diameter d of the liner during operation of the internal combustion engine is almost round again in cross section or within the permissible tolerance range.

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  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinderblock in dem Laufbuchsen für die Kolben in Aufnahmen über Führungsringe abgestützt sind und die Laufbuchsen im Querschnitt oval ausgeführt sind.
  • Es ist bekannt eine Zylinderlaufbuchse zur axialen Festlegung in einer Aufnahme eines Zylinderkurbelgehäuses mit einem Auflagekragen zu versehen, der sich am Gehäuse oberseitig abstützt. Über einen anschließenden, durch eine Hohlkehle getrennten Führungsring am zylindrischen Umfang der Laufbuchse wird diese radial im Gehäuse abgestützt. Der Außendurchmesser des Führungsringes ist kaum kleiner als die Aufnahme im Gehäuse, so daß sich die Laufbuchse im erwärmten Zustand, bei Betrieb der Brennkraftmaschine, pressend anlegt.
  • Aus der US-A-4 127 058 ist eine Laufbuchse für einen Kolben einer Brennkraftmaschine in einem Zylinderblock bekannt, die im Querschnitt teilweise oval ausgeführt ist und in einer oval ausgeführten Aufnahme des Zylinderblocks gehalten wird.
  • Bei Betrieb der Brennkraftmaschine hat sich gezeigt, daß das Kurbelgehäuse sich elastisch ausdehnt, und zwar in Querrichtung stärker als in Längsrichtung. Hierdurch kann sich die Laufbuchse entsprechend dehnen bzw. wird elastisch verformt, was dazu führt, daß die Laufbuchsen im Betrieb oval in ihrem Laufdurchmesser für die Kolben werden.
  • Diese Ovalität bewirkt in nachteiliger Weise, daß Kolbenringstöße bevorzugt in Querrichtung des Motors zum Stillstand kommen und nicht mehr umlaufen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Laufbuchse in einem Zylinderkurbelgehäuse eines Motors, insbesondere eines Dieselmotors, zu schaffen, die einen ständigen Ortswechsel der Ringstöße ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Führungsring der Laufbuchse eine etwa dem Maß der elastischen Ausdehnung des Zylinderkurbelgehäuses in Querrichtung und im Bereich der Aufnahme entsprechende Ovalität mit einem Außendurchmesser aufweist, der größer ist als der Außendurchmesser des Führungsringes in Längsrichtung.
  • Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
  • Die mit der Erfindung im wesentlichen erzielten Vorteile bestehen darin, daß durch einen oval gedrehten Führungsring an der Laufbuchse eine kreiszylindische Innen-Lauffläche für Kolben und Kolbenringe entsteht.
  • Der größere Durchmesser des Führungsringes ist hierzu in der Querrichtung des Motors vorgesehen, in der das Kurbelgehäuse seine maximale Ausdehnung aufweist. Dieses bewirkt, daß bei einer Ausdehnung des Kurbelgehäuses die Laufbuchse nahezu im Querschnitt wieder rund wird. Die Ovalität des Führungsringes an der Laufbuchse kann auf Ovaldrehmaschinen oder aber durch ein radiales Verspannen der Laufbuchse in einfacher Weise erzielt werden.
  • Um ein genaues Maß der Ovalität zu erreichen, kann eine Messung an einer Laufbuchse herkömmlicher Art vorgenommen werden, und diese Messung ist Grundlage der Ovalität des Führungsringes an der Laufbuchse.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Halbschnitt einer in ein Zylinderkurbelgehäuse eingesetzten Laufbuchse und
    Fig. 2
    einen teilweisen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 mit einem ovalen Führungsring.
  • In einem Zylinderkurbelgehäuse 1 sind Laufbuchsen 2 für Kolben einer Brennkraftmaschine in Aufnahmen 6 eingesetzt. Die Laufbuchsen 2 stützen sich axial jeweils über einen Kragen 3 stirnseitig am Gehäuse 1 ab. Eine radiale Abstützung der Laufbuchse 2 am Gehäuse erfolgt über einen Führungsring 4, der vom stirnseitigen Kragen 3 über eine Hohlkehle 5 getrennt ist.
  • Das Gehäuse 1 weist in Querrichtung in einer senkrechten Ebene y-y eine größere elastische Ausweitung auf als in Längsrichtung in einer senkrechten Ebene x-x. Dieses bewirkt, daß die Laufbuchse 2 sich verformt und der Innendurchmesser der Bohrung 7 der Laufbuchse 2 sich auch oval verformt.
  • Um dieses zu vermeiden, weist der Führungsring 4 eine definierte Ovalität mit einem Außendurchmesser D auf, welcher in Querrichtung (Ebene y-y) größer ist als der Durchmesser D1 in Längsrichtung (Ebene x-x).
  • Das Gesamtmaß der Ovalität beträgt ca. 2a = 0,1 bis 0,4 mm (D - D1). Um dieses Maß a+a ist der Außendurchmesser D des Führungsringes 4 größer als der Außendurchmesser D1 in Längsrichtung (Ebene x-x). Die Größe der Ovalität des Ringes 4 ist jeweils abhängig von der elastischen Ausdehnung des Gehäuses 1, damit der Innendurchmesser d der Laufbuchse im Betrieb der Brennkraftmaschine nahezu wieder im Querschnitt rund bzw. im zulässigen Toleranzbereich liegt.

Claims (3)

  1. Brennkraftmaschine mit einem Zylinderblock (1) in dem Laufbuchsen (2) für die Kolben in Aufnahmen über Führungsringe (4) abgestützt sind und die Laufbuchsen (2) im Querschnitt oval ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Führungsring (4) der Laufbuchse (2) nur im Bereich der zylindrischen Aufnahme (6) des Zylinderblocks (1) eine dem Maß der elastischen Ausdehnung des Zylinderblocks (1) in Querrichtung (Ebene y-y) entsprechende Ovalität mit einem Außendurchmesser (D) aufweist, der größer ist als der Außendurchmesser (D1) des Führungsringes (4) in Längsrichtung (Ebene x-x).
  2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (D) des Führungsringes (4) etwa 0,1 mm bis 0,4 mm größer ist als der Außendurchmesser (D1).
  3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (4) der Laufbuchse (2) oval gedreht ist und eine zylindrische Bohrung (7) mit dem Innendurchmesser (d) aufweist.
EP92113457A 1991-08-30 1992-08-07 Wassergekühlte Zylinderlaufbuchse Expired - Lifetime EP0529370B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4128800 1991-08-30
DE4128800A DE4128800A1 (de) 1991-08-30 1991-08-30 Brennkraftmaschine

Publications (2)

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EP0529370A1 EP0529370A1 (de) 1993-03-03
EP0529370B1 true EP0529370B1 (de) 1995-03-15

Family

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EP92113457A Expired - Lifetime EP0529370B1 (de) 1991-08-30 1992-08-07 Wassergekühlte Zylinderlaufbuchse

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DE (2) DE4128800A1 (de)
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FR900136A (fr) * 1942-12-08 1945-06-20 Ets Ringhoffer Tatra Sa Cylindre pour moteurs refroidis par l'air
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DE59201649D1 (de) 1995-04-20
EP0529370A1 (de) 1993-03-03
DE4128800A1 (de) 1993-03-04
FI923823A0 (fi) 1992-08-26

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