DE1920704A1 - Piston internal combustion engine with a cylinder liner attached directly to the cylinder head - Google Patents
Piston internal combustion engine with a cylinder liner attached directly to the cylinder headInfo
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Description
Daimler-Benz Aktiengesellschaft . λ , ·: „/fialm 8174/4 Daimler-Benz Aktiengesellschaft. λ , · : " / fialm 8174/4
Stuttgart-Untertürkheim . ";ί 7. April 1969Stuttgart-Untertürkheim. "; ί April 7, 1969
PatentanmeldungPatent application
"Kolbenbrennkraftmaschine mit einer unmittelbar
am Zylinderkopf befestigten
Zylinderlaufbuchse""Piston internal combustion engine with a directly attached to the cylinder head
Cylinder liner "
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kolbenbrennkraftmaschine mit einer unmittelbar am Zylinderkopf befestigten Zylinderlaufbüchse. Bei einer bekannten derartigen Brennkraftmaschine weist die Zylinder« laufbuchse an ihrem Außenmantel ein verhältnismäßig langes Gewinde auf, mit dem sie in ein Gegengewinde in einer zylindrischen Vertiefung des Zylinderkopfes eingeschraubt ist. Der thermisch am stärksten belastete Teil des Brennraumes befindet sich bei dieser Befestigungsart in dem schwierig zu kühlenden Zylinderkopf. Die Abdichtung zwischen der Zylinderlaufbüchse und, dem Zylinderkopf ist nur durch die verhältnismäßig kleine Stirnfläche der Zylinderlaufbüchse möglich. Leckgase dringen in das Gewinde ein und verschlechtern den Wärmeübergang zwischen der Zylinderlaufbuchse und dem Zylinderkopf im Bereich des Brennraumes. Daraus ergibL sich eine unterschiedliche Wärmedehnung von Zylinderlaufbüchse und Zylinderkopf, was im Betrieb zu einer Spielvergrößerung im Gewinde und schließlich zum Lockern der Zylinderlaufbuchse führt. Ein weiterer Nachteil dieser Bauart ist die ungenaue Zentrierung der Zylinderlaufbuchse im Zylinderkopf durch ein Gewinde,The invention relates to a piston internal combustion engine with a cylinder liner fastened directly to the cylinder head. In a known internal combustion engine of this type, the cylinder « Bushing on its outer jacket has a relatively long thread on, with which they are mated in a cylindrical recess of the cylinder head is screwed in. The thermally most heavily loaded With this type of fastening, part of the combustion chamber is located in the cylinder head, which is difficult to cool. The seal between the cylinder liner and, the cylinder head is only proportionate through that small end face of the cylinder liner possible. Leakage gases penetrate the thread and worsen the heat transfer between the cylinder liner and the cylinder head in the area of the Combustion chamber. This results in different thermal expansion of the cylinder liner and cylinder head, which leads to increased play during operation in the thread and finally to loosen the cylinder liner leads. Another disadvantage of this design is the imprecise centering of the cylinder liner in the cylinder head by a thread,
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
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zumal dieses verhältnismäßig lang ist. Ungünstig wirken sich bei dieser Befestigung die vom Kolben herrührenden Querkräfte aus/ die in erster Linie vom Gewinde aufgenommen werden müssen und dieses dadurch stark belasten. Schließlich verteuert die Herstellung der langen Gewindeabschnitte an der Zylinderlaufbüchse und am Zylinderkopf die Herstellung.especially since this is relatively long. Have an unfavorable effect on this Fixing the transverse forces from the piston from / the in first and foremost have to be taken up by the thread and this as a result heavily burden. Finally, the production of the long threaded sections on the cylinder liner and on the cylinder head makes them more expensive Manufacturing.
fe Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden undfe It is the object of the invention to avoid these disadvantages and
eine thermisch günstige und zuverlässig abdichtende Verbindung zwischen einer Zylinderlaufbüchse und dem Zylinderkopf herzustellen. Dies geschieht durch einen Flansch an der Zylinderlaufbüchse, dessen Stirnseite eine ringförmige innere Dichtfläche und eine ringförmige äußere Dichtfläche aufweist, zwischen denen ein Stehbund angeordnet ist, der in eine Ringnut des Zylinderkopfes greift und dessen innere Flanke der Zentrierung und dessen äußere Flanke der Befestigung im Zylinderkopf dient. Dabei ist es günstig, wenn der Stehbund erfindungsgemäß etwa einen quadratischen Querschnitt aufweist, was eine gute Zentrierung und ein kurzes Gewinde bei ausreichender Festigkeit ergibt. Nach einera thermally favorable and reliably sealing connection between a cylinder liner and the cylinder head. this happens through a flange on the cylinder liner, its end face has an annular inner sealing surface and an annular outer sealing surface, between which a standing collar is arranged, the engages in an annular groove of the cylinder head and the inner flank of the Centering and its outer flank is used for fastening in the cylinder head. It is advantageous if the stand-up collar according to the invention is for example has a square cross-section, which results in good centering and a short thread with sufficient strength. After a
ψ weiteren Ausbildung der Erfindung kann die Zylinderlaufbüchse in vor- ψ a further development of the invention, the cylinder liner can be
teilhafter Weise durch eine Schraub- oder Schrumpfverbindung am Zylinderkopf befestigt sein.partly by a screw or shrink connection on the cylinder head be attached.
Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine weist noch folgende wesentliche Vorteile auf: Die Zylinderlaufbüchse kann über ihre ganze Länge, von einem Kühlmittel umspült werden. Das Befestigungsgewinde liegt über der oberen Begrenzungsfläche des Brennraumes und ist deshalb thermisch entlastet. Die Kolbenquerkräfte wirken sich nicht auf das Gewinde aus, da sie von der Zentrierung aufgenommen werden. Beim Fest-The internal combustion engine according to the invention also has the following essential advantages: The cylinder liner can over its entire length, be washed around by a coolant. The fastening thread lies above the upper boundary surface of the combustion chamber and is therefore thermally relieved. The piston transverse forces do not affect the thread as they are absorbed by the centering. At the festival
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schrauben der Zylinderlaufbüchse wird ein Teil des Drehmomentes zum Aufbau des Reibschlusses zwischen den Dichtflächen an der Unterseite des Zylinderkopfes aufgewandt. Die Abdichtung wird dadurch verbessert und das Lockern der Zylinderlaufbüchse vermieden. Neben der leichten Bearbeitungsmögliehkeit der ebenen Unterseite des Zylinderkopfes wird die Herstellung dadurch wesentlich vereinfacht, daß alle jieile vor dem Zusammenbau fertig bearbeitet werden können, so daß t^'^Nacharbeiten, entfallen. Weitere Vorteile der Erfindung sind in der Be-Schreibung angegeben.If you screw the cylinder liner, part of the torque is used to build up the frictional connection between the sealing surfaces on the underside of the cylinder head. This improves the seal and prevents the cylinder liner from loosening. In addition to the ease with which the flat underside of the cylinder head can be machined, production is significantly simplified in that all ji parts can be finished before assembly, so that reworking is not necessary. Further advantages of the invention are given in the description.
Die Zeichnung zeigt ein Beispiel der Erfindung und zwar inThe drawing shows an example of the invention in
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine in einen Zylinderkopf eingeschraubte Zylinderlaufbüchse und in1 shows a longitudinal section through a cylinder liner screwed into a cylinder head and in
Fig. 2 eine Einzelheit der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab*FIG. 2 shows a detail of FIG. 1 on an enlarged scale *
Im Zylinderkopf 11 einer flüssigkeitsgekühlten Kolbenbrennkraftmaschine sind Gaskanäle 12 und Kühlkanäle 13. Die ebene Unterseite 14 des Zylinderkopfes 11 weist eine zur Zylinderachse 15 koaxiale Ringnut 16 auf, in deren Außenseite 17 ein Innengewinde 18 eingeschnitten ist.· Die Innenseite 19 der Ringnut 16 ist als Paßfläche ausgebildet.In the cylinder head 11 of a liquid-cooled piston internal combustion engine are gas ducts 12 and cooling ducts 13. The flat underside 14 of the cylinder head 11 has an annular groove 16 which is coaxial to the cylinder axis 15 and in the outside 17 of which an internal thread 18 is cut. The inside 19 of the annular groove 16 is designed as a mating surface.
An den Zylinderkopf 11 ist eine nasse Zylinderlaufbüchse 20 so angeschraubt, daß sich ohne weitere Bauteile eine dichtende Verbindung ergibt. Zu diesem Zweck geht die Zylinderlaufbüchse 20 an ihrem einen Ende in einen Flansch 21 über. Die Stirnseite 22 des Flansches 21 weist eine jeweils feinbearbeitete ringförmige innere Dichtfläche 23, die gegenüber den Verbrennungsgasen abdichtet, und eine ringförmige äußere Dichtfläche 24 auf, die gegenüber der Kühlflüssigkeit abdichtet. Die Dichtfiä-A wet cylinder liner 20 is screwed to the cylinder head 11 in such a way that that there is a sealing connection without further components. For this purpose, the cylinder liner 20 goes in at one end a flange 21 over. The end face 22 of the flange 21 has a each finely machined annular inner sealing surface 23, which seals against the combustion gases, and an annular outer sealing surface 24, which seals against the cooling liquid. The sealing
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chen 23 und 24 liegen an der ebenfalls feinbearbeiteten Unterseite 14 des Zylinderkopfes 11 an. Zwischen den Dichtflächen 23 und 24 ist ein Stehbund mit etwa quadratischer Querschnittsfläche angeordnet. Die innere Flanke 26 des Stehbundes 25 ist entsprechend der Innenseite 19 der Ringnut 16 als Paßfläche ausgebildet und hat die Aufgabe, die Zylinderlaufbüchse 20 im Zylinderkopf 11 zu zentrieren. Die äußere Flanke 27 weist ein Außengewinde 28 auf, das in das Innengewinde 18 der Ringnut 16 eingeschraubt ist. Eine ringförmige Rille 29 zwischen dem Außengewinde 28 und dem Flansch 21 der Zylinderlaufbuchse 20 sowie ein freier Raum' 30 über dem Grund 31 der Ringnut 16 des Zylinderkopfes 11 ermöglichen eine einwandfreie Anlage der Dichtflächen 23 und 24 an der Unterseite 14 des Zylinderkopfes 11. Eine weitere Dichtung zwischen der Zylinderlaufbüchse 20 und dem Zylinderkopf 11 ergibt sich durch den Sitz der Paßflächen an der inneren Flanke 26 des Stehbundes 25 und der Innenseite 19 der Ringnut 16. Die erfindungsgemäßcnMaßnahmen ergeben damit eine in verschiedenen Ebenen liegende dreifache Abdichtung des Brennraumes an der'Verbindungsstelle von Zylinderkopf 11 und Zylinderlaufbuchse 20.Chen 23 and 24 are located on the also finely machined underside 14 of the Cylinder head 11. A standing collar with an approximately square cross-sectional area is arranged between the sealing surfaces 23 and 24. The inner flank 26 of the standing collar 25 is corresponding to the inside 19 of the annular groove 16 designed as a mating surface and has the task of the cylinder liner 20 to be centered in the cylinder head 11. The outer flank 27 has an external thread 28 which is screwed into the internal thread 18 of the annular groove 16 is. An annular groove 29 between the external thread 28 and the flange 21 of the cylinder liner 20 and a free space '30 above the base 31 of the annular groove 16 of the cylinder head 11 enable a Perfect contact of the sealing surfaces 23 and 24 on the underside 14 of the cylinder head 11. Another seal between the cylinder liner 20 and the cylinder head 11 results from the seat of the mating surfaces on the inner flank 26 of the standing collar 25 and the inside 19 of the annular groove 16. The measures according to the invention thus result in a threefold sealing of the combustion chamber lying in different planes at the connection point between cylinder head 11 and cylinder liner 20.
Die Zylinderlaufbüchse kann statt durch eine Schraubverbindung wie sie . das Beispiel zeigt, auch durch eine Schrumpfverbindung am Zylinderkopf befestigt sein. Die Erfindung eignet sich sowohl für flüssigkeits- als auch für luftgekühlte Kolbenbrennkraftmaschinen.The cylinder liner can be held by a screw connection like them. the example shows, also through a shrink connection on the cylinder head be attached. The invention is suitable for both liquid and also for air-cooled piston internal combustion engines.
0098 4 6/05640098 4 6/0564
Claims (1)
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Also Published As
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| FR2046321A5 (en) | 1971-03-05 |
| GB1255451A (en) | 1971-12-01 |
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