DE1751176A1 - Wassergekuehlter Zylinder fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• ";wassergekühlter Zylinder für Brennkraftmäschinen" Die Lrfindung betrifft einen wassergekühlten Zylinder für Brennkraftmaschinen, bei dem der obere Bund der Zylinderlaufbüchse gekühlt ist.
• Bei Brennkraftmaschinen, nsbesmndere mit großen Abmessungen und hoher Leistung, werden wassergekühlte auswechselbare Zylinder-Laufbüchsen verwendet, die im Zylinder eingesetzt sind. Zum Ausgleich der im Betrieb auftretenden Wärmedehnung ist allgemein die Laufbüchse nach unten längsverschiebbar ausgeführt und über einen am oberen Rand der Büchse angeordneten Bund zwischen Zylinderdekkel und Zylinderblock eingeklemmt. Dieser Bund liegt im Bereich der hÖchsten im Verbrennungsraum auftretenden Temperaturen und Drück e. I.zit Rücksicht auf die Beanspruchung des verwendeten Büchsenmaterials sowie das Laufverhalten der Kolbenringe soll die Temperatur der Läufb.zchse auch im Bereich des rundes möglichst niedrig 1i e gen Es ;sind bereits verschiedene Ausführungen von Zylinderbüchsen bekannt, bei denen der Bund gekühlt ist (Frankreich 583 55l e Schweiz ' 3 459, USA ') 622 717). Das Kühlmittel fließt dabei entweder durch einen eingegossenen allseitig geschlossenen ringkanal oder in einer nach außen offenen mit der Lantelkühlung in Verbindung stehenden £ingnut. :Bei der erstgenannten ,Ausführung bereitet die Herstellung des hühlmttel.führenden Kanals erhebliche gießtechnische Schwierigkeiten, während bei der zweitgenannten Bundkühlung unerwünschte Biegespannungen im Bund beim Anziehen der Zylinderdeckel und Zylinderblock verbindenden Schrauben auftreten.
• Es ist auch eine £k@hlung der Zylinderbüchse im Bereich des Verbre`nnungsraumes bekannt (Schweiz 16o 54o). bei welcher der Bund nicht unmittelbar auf dem Zylinderblock aufliegt, sondern sich auf einem Ringkörper abstützt, der seinerseits wiederum an der oberen !'läche des Zylinderblocks anliegt. Im bereich. des 1:iingkÖrp ers sind dabei in der Büchse nach außen hin offene 1-"ingnut en angebracht, welche zur Führung des l-@ühlmittQls vom Zylinderblock zum Zylinderdeckel dienen und eine bessere Kühlung der Büchse im brennraumseitigen feil ermöglichen. Eine Kühlung für den Büchsenbund ist dabei jedoch nicht vorgesehen. Zur Behebung der erwähnten 4»:ngel und zur Sicherstellung einer ausreichenden Kühlung des-Zylinderbüchsenbundes wird nach der Erfindung vorgeschlagen, den Zylinderbüchsenbund mit einer als stähl- , kanal dienenden nach. außen offenen Ringnut zu versehen, die durch einen zweiteiligen 1.ing abgeschlossen wird, dessen höhe geringfiwgig größer als die des von denselben auszufüllenden 1:-.utteils ist. Durch diese I@'iaß@nahme wird ein Zusammendrücken des .ilundes durch die auf demselben infolge seiner :age:zwischen Zylinderdechel und Block ausgeübten erheblichen Druckkräfte vermieden und das ;utreten zusätzlicher hie@-esnanniingen in oberen ohnehin hochbeans,"ruchten Steg über der eriSedrehten Nut verhindert. Die'1ichendifferenz zwischen dem Abschlußring und dem auszufüllenden iiutteil ist dabei so gewählt, daß beim Zusanrendrücken des Bundes bzw. infolge der Wärmeausdehnung der Zylinderbüchse im Bereich des Bundes der obere und der untere Steg im Betrieb eben noch leine Biegung erfahren. Zur Abdichtung geen Lec1L@@@fasser ist auf den biiciisenbund ein dünnwandiUer Stahlring mit üeringer- Vorspannung aufgeschrumpft bzw.
• am oberen Rand zwischen einem Stützring und dem Zylinderbüchsenbund ein Dichtungsring vorgesehen.
• In der Zeichnung, sind Ausf'i.hrungsbeispiele der @rf.ndung dargestellt. _ Es zeigen Fig. 1 einen Teilschnitt durch Zylinderdeckel, Zylinderbüchse und Zylinderblock 'ig-. 2 eine andere Ausführungsform ebenfalls im Schnitt mit einem Stützring fig. 3 eine andere Ausführungsform in derselben Darstellung

  Die ylinäerbüchse 1 ist in tekannter,i3 mi,t ihrem oberen

  Bund 2 durch nicht

  .dargestellte Schrauben zwischen dem

  Zylinderdeckel 3 und dem Zylinderblock 4 einge.lemmt und zv#rar zwec'mUßi--er-:faeise mit einer so hohen Pressurig, daß eine Abdich-. tune z,iaiscl-Len Zylinderdeckel und Taufbüchse gegen den Verbrennungsraum hin -gewährleistet ist. Nach der Erfindung ist im: Bach- . senbünd 2 eine nach außen hin offene Ringnut 5 vorgesehen, die auf der dem Brennraum zugewandten f1<<che zur besseren ,i--rmei.lcertragu.ng mit J_i;.pen 6 versehen sein kann. Die lut 5 wird nach außen hin durch einen zwei- oder mehrteiligen Ring 7 aus Stahl verschlossen, wobei dessen Höhe h um so viel größer als die Höhe des zu verschlie --enden Hutteils ist, daß beim Zusammendrücken des Bundes bzw. des sUngs unter der %Jirkung der Zylinderdeckelschrauben im oberen Steg 8 des -Büchsenbundes keine Biegung auftritt. Zur Verbindung von Leckagen ist auf dem Büchsenbundmantel ein dünnviandiger Ring 9 aus Stahl und zwar mit gerin-Ger Vörspannung. Die @jandstzrke dieses 1-dnges 9 wird dabei so bemessen, da#-j bei der .:Erwärmung der _aufbüchse im Betrieb keine unzuU#Issigen Spannungen entstehen und auch keine zu große Schrumpfpressung auf die Büchse ausgeübt wird, welche zu unzulässigen DruckbeanspruchvmGen an der -Irnenfläche der Büchse führen. Das Einsetzen des _inges 7 in den Bund d wird bei entsprechend angew72tem "Uchsenbund vor`;eno=#en. lseir@@ Ausflxi:rungsbeispiel nach 'ig. 2 ist der obere 'Z`eil der 2(;ylinderbüchse 1 mit einer., im kalten Zustand geringes Uadiälspel aufweisenden, an sich bekai_nten Stützring lo aus Stahl versehen, welcher @:)ei.m i!,rw..rmen der wüchse sich an diese anlegt und die auftretenden mechanischen .-5eanspruchungen aufnimmt. Demzufolge kann die Jandstürke der Büchse verringert und -.dadurch die thermische heanspruchung weiterhin reduziert werden. Die Abdichtung gegen Leckagen kann in diesem i'all beispielsweise durch einen in eine 11ut 11 am oberen Rand des Stützringes einÜelegte Dichtung 12 aus Gummi erfolgen..Im Bereich des Abschlußringes 7 ist der Stützring 1o dabei mit einer Ringnut geringer Tiefe 13 versehen. Im am Zylinderblock 4 anliegexiden unteren-Teil ist der StU.tzring lo mit Rippen 14 versehen, welche geGen solche an der Luchse 1 anliegen.
• Anstelle des Dcitrings 12 kann wie Fg. 3 zeigt auch bei -Lusfiährungen mit Stützring zur Abdichtung einaufgeschrumpfter dünneue Stahlring 9 wie bei der Büchse nach Fig. 1 verwendet werden, der bei kalter Büchse ein geringes Radialspiel gegenüber dem Stütz-.ring 1o aufweist. Die Kühlwasserzu- und abfuhr erfolgt bei allen _ Ausführungsbeiepielen wie in Fig. 1 angedeutet ist, zweckmäßigerweise durch in gestrichelten Linien gezeichnete Bohrungen 15, 16.

Claims (4)

1. Patentansprüche @Jass:ergekühlter Zylinder für Brennkraftmaschinen mit einem gekühlten .oberen Zylinderbüchsenbund, dadurch gekennzeich-.:net,- daß der Zylinderbüchsenbund (2) mit einer als kühlka-.:-nal dienenden Ringnut (5) versehen ist, die nach außen hin -durch einen :zweiteiligen Ring ('7) abgeschlossen ist,- dessen . Höhe (h) geringfügig größer als die des von demselben auszufüllenden hutt:2ils ist.
2. 2. 'y@@assergekühlter Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai-i auf dem Büchsenbund ein Stahlring (9) gerin-Wandstärke mit Vorspannung aufgeschrumpft ist.
3. 3. @IlassergekÜhlter Zylinder für 3rennkraftmaschinen mit einem gekühlten oberen Zylnderbüchsenbund und einem den oberen Teil der Zylinderbüchse und deren Bund mit radialem Spiel umfassenden Stützring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Randdes Stützringes (lo) zwischen demselben und dem Zylinderbüchsenbund (2) ein Dichtungsring (1:2) in einer Ringnut (11) angeordnet ist.
4. 4. Wassergekühlter Zylinder nach Anspruch: 2, dadurch gekennzeichnet, dar um den Stahlring (9) ein an sich bekannter Stützring (1o) mit geringem Spiel angeordnet ist. 5. @Jassergekühlter Zylinder nach Anspruch '!! dadurch gekennzeichnet, daß die * !Zingnut (5) an der inneren Mantelfläche mit Hippen (6) versehen ist.