DE2324348A1

DE2324348A1 - Gehaeuse fuer eine verbrennungskraftmaschine der kreiskolbenbauart

Info

Publication number: DE2324348A1
Application number: DE2324348A
Authority: DE
Inventors: Yasuto Terazawa
Original assignee: Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1972-05-16
Filing date: 1973-05-14
Publication date: 1973-11-22
Also published as: DE2324348B2; JPS4915307U; US3851627A; DE2324348C3; JPS5143294Y2

Description

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TOYO KOGYO CO., LTD. Hiroshima-ken, Japan

Gehäuse für eine Verbrennungskraftmaschine der Kreiskolbenbauart

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei einer Verbrennungskraftmaschine der Kreiskolbenbauart und betrifft insbesondere Verbesserungen bei dem Gehäuse, in dem der Kreiskolben einer solchen Verbrennungskraftmaschine bzw. eines solchen Motors arbeitet.

Bei den bis jetzt bekannten Kreiskolbenmotoren ergeben sicn zwei besonders schwer zu lösende Probleme. Bei dem einen Problem handelt es sich darum, daß der metallische Werkstoff dea Kreiskolbengehäuses während des Betriebs des Motors einer örtlichen Überhitzung unterliegt, so daß-die Gefahr einer Beeinträchtigung der mechanischen Festigkeit des metallischen V/erkstoffs besteht. Bei dem zweiten Problem handelt es sich darum, daß am inneren Rand eines im Verbrennungsraum mündenden Zündkanals Risse entstehen, deren Vorhandensein zu einer Verschlechterung der Abdichtung gegen das Entweichen der Verbrennungsgase führt.

Aus der Japanischen Gebrauchsmusteranmeldung 71-20087 ist ein Gehäuse für einen Kreiskolbenmotor bekannt, bei dem die genannten Schwierigkeiten vermieden werden sollten. Bei diesem bekannten Kreiskolbengehäuse ist ein Einsatzstück aus Kupfer oder einem ähnlichen Metall mit einer genügend hohen

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Wärmeleitfähigkeit in eine zum Ausnehmen einer Zündkerze bestimmte Bohrung in der Wand des Kreiskolbengeh&uses eingebaut, und dieses Einsatzstück ist mit einem Zündkanal versehen. Bekanntlich wird die Wand des Kreiskolbengehäuses gewöhnlich aus einer Leichtmetallegierung hergestellt, und ihre Innenfläche wird mit einem harten überzug aus Chrom versehen", der eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist. Diese Chromschicht wird im Y/ege des Elektroplattieren aufgebracht, aocn erweist sich das direkte Aufbringen einer solchen Ciiromschicht auf die Innenfläche des Kreiskolbengehäuses bekanntlich als ziemlich schwierig. Daher ist es bei dem in diesem lall angewendeten bekannten Elektroplattierverfahren üblich, auf die zu plattierende Fläche des Kreiskolbengehäuses zuerst durch Aufspritzen ein Metall, z.B. Eisen, aufzubringen und dann die durch das Eisen gebildete Schicht mit Chrom zu elektroplattieren. Jedoch ist die aufgespritzte Eisenschicht sehr spröde, und daher ist es mit Hilfe eines Hartlötverfahrens nicht möglich, eine feste Verbindung zwischen dem Einsatzstück und der Eisenschicht herbeizuführen, so daß die Gefahr besteht, daß die auf die Eisenschicht aufgebrachte Chromschicht abblättert bzw. sich abschält, und daß die so abgeschälten Chromstreifen die Drehbewegung des Kreiskolbens behindern.

Bei dem soeben beschriebenen bekannten Kreiskolbengenäuse wird daher die Chromschicht dort, wo sie das innere Ende des Einsatzstücks überdecken würde, fortgelassen oder nach dem Aufbringen wieder entfernt. Infolgedessen entsteht notwendigerweise eine ringförmige Vertiefung zwischen dem inneren Ende des Einsatzstücks und der das Einsatzstück umgebenden Chromschicht, so daß an dieser Stelle ein toter Raum vorhanden ist; beim Betrieb des Kreisicolbenmotors besteht dann die G-efahr, daß während der Verbrennung ensteuende Kohleteilchen in dem freien üaum abgelagert oder gesammelt v/erden, und dies hat zur Folge, daß eine übermäßige und/oder ungleichmäßige Abnutzung der Dichtungselemente eintritt, die

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-3-an den Scheiteln des Kreiskolbens vorhanden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes kreiskolbengehäuse zu schaffen, das so ausgebildet ist, daß am inneren Sand des Zündkanals bei normalen thermischen Beanspruchungen keine Risse entstehen. Ferner soll durch die Erfindung ein verbessertes Kreiskolbengehäuse geschaffen werden, bei dem Maßnahmen getroffen sind, um das Abblättern oder Abschälen der Chromschicht in der Nähe des Zändkanals zu verhindern.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird zwischen der Innenfläche des Kreiskolbengehäuses und der Chromschicht eine aus Eisen bestehende Schicht von erheblicher Wandstärke angeordnet, die mit der Innenfläche des Kreiskolbengehäuses mit Hilfe des Gußschweißverfahrens verbunden wird und eine sich in Richtung auf den Verbrennungsraum erweiternde Öffnung aufweist, welche an ihrem äußeren Ende in Fluchtung mit dem inneren Ende eines Zlindkanals steht, mit dem das Einsatzstück versehen ist. Bei dieser Anordnung wird das innere Ende des Einsatzstücks von der lisenschicht überdeckt und durch sie verstärkt, und gleichzeitig bildet die Eisenschicht eine hervorragende Eigenschaften aufweisende Unterlage für die durch Elektroplattieren aufzubringende Chromschicht.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Kreiskolbenmotor; Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1jund

Fig. 3 in einem größeren Maßstab den in Fig. 2 durch einen gestricnelten Kreis A "bezeichneten Ausschnitt zur Veranschaulichung einer Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 und 2 ist eine Verbrennungskraftmaschine 10 in Form eines Kreiskolbenmotors zu erkennen, zu dem ein auf

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bekannte Weise ausgebildeter, vieleckiger Kreiskolben 11 gehört, der gegenüber einem mehrlappigen Kreiskolbengehäuse 12 drehbar gelagert ist, welches gemäß Fig. 2 auf seiner rechten Seite mit einer Zündkerze 13 zum Zünden des dem Gehäuse zugeführten brennbaren Gemisches versehen ist. .Bekanntlich ergeben sich technische Schwierigkeiten, wenn man einen Zlindkanal 14 für die Zündkerze 13 in der Nähe eines Kühlwassermantels 15 anordnet, der in dem Kreiskolbengehäuse 12 ausgebildet ist und durch den Kühlwasser zirkuliex-t. Bei einem Kreiskolbenmotor 10 der dargestellten Art ist es außerdem unmöglich, den dem Zündkanal 14 benachbarten Teil des Kreiskolbengehäuses 12 mit Hilfe des zyklisch eingeführten Gemisches im gleichen Ausmaß zu kühlen, ,wie es bei einem normalen Hubkolbenmotor möglich ist. Aus diesen beiden Gründen ist der metallische Yferkstoff des Kreiskolbengehäuses 12 beim Betrieb des Motors einer örtlichen überhitzung ausgesetzt, und hierdurch kann, wie eingangs erwähnt, eine erhebliche Beeinträchtigung der mechanischen Festigkeit des metallischen Werkstoffs herbeigeführt werden. Ferner nat der Werkstoff, durch den der Zündkanal 14 abgegrenzt wird, d.h. der Werkstoff des Einsatzstücks, einen Värmeausdehnungsbeiwert, der sich erheblich vom Wärmeausdehnungsbeiwert des Werkstoffs unterscheidet, aus dem das Kreiskolbengehäuse besteht. Infolgedessen entstehen am inneren Rand des Zündkanals 14 Risse, die, wie ebenfalls eingangs erwähnt, zu einer Verschlechterung der Dichtung gegen das Entweichen der Yerbrennungsgase führen. In Fig. 1 und 2 ist ein Scheiteldichtungsglied 16 dargestellt, das in den betreffenden Scheitel des Kreiskolbens .11 eingebaut ist und in gleitender Berührung mit der Innenwand des Kreiskolbengehäuses 12 steht.

In Fig. j5 ist ein Teil eines Kreiskolbengeiaäuses nach der Erfindung dargestellt, das als neuartigen Bestandteil eine Eisenschicht 17 von erheblicher Stärke aufweist, die zwischen dem eigentlichen, eine unterlage bildenden Kreiskolbengehäuse 12 und einer auf die Eisenschicht aufplattierten Schicht 19 liegt, welch letztere aus Chrom oder Fickel be-

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suehen kann. Gemäß Fig. 3 ist ein Einsatzstück 18 vorhanden, das mit abdichtender Wirkung in eine Erweiterung einer Bohrung zum Aufnehmen einer Zündkerze eingebaut ist. Das Einsatzstück 18 icann mit den ϊ/Linden der Bonrungserweiterung durch Verschweißen oder Hartlöten verbunden sein. Die innere Stirnwand des Einsatzstucks 18 steht in j?luchtung mit der Innenflache des Kreiskolbengehäuses 12, und das Einsatzstück weist einen Zündkanal 14 auf, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Bonrung■zum Aufnehmen der Zündkerze. Die Eisenschicht 17 ist im Wege des Gußschweißens mit der Innenwand des kreiskolbengenäuses verbunden und weist eine sich in Richtung auf den Verbrennungsraum erweiternde Öffnung auf, die an ihrem äußeren Ende in Jluchtung mit dem inneren Ende des Zandkanals 14 steht.

Gemäia der vorstehenden Beschreibung wird die innere stirnfläche des Einsatzstücks 18 von der Eisenschicnt 17 überdeckt und durch sie verstärkt, und die Eisensehicht ist auf hervorragende tfeise geeignet, eine Unterlage für die durch Elektroplattieren aufgebrachte Schxcht 19 aus Chrom oder Hickel zu bilden. Somit isτ gemäß der Erfindung dafür gesorgt, daß in dem Kreiskolbengehäuse keine Risse entstehen können, wie sie bei den bis jetzt bekannten Kreiskolbengehäusen als Polge thermischer Beanspruchungen am inneren Sand des Zündkanals 14 auftreten können. Außerdem wird ein Abschälen oder Abblättern der durch Elektroplattieren aufgebrachten Schicht 19 in der Umgebung des Zündkanals 14 dadurch verhindert, daß aie Schicht 19 genügend fest an der Eisenschioht 17 haftet.

Ansprüche:

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Claims

* A S. 8. P E G C H B

_: 1. / Gehäuse für eine Verbrennungskraftmaschine, der Kreiokolbenbauart, dadurch gekennzeichnet , aaß" ein eine unterlage bildendes Kreiskolbengehäuseteil vorhanaen" ist, das eine zum Aufnehmen einer Zündkerze bestimmte Bonrung mit einer-dem Inneren des Kreiskolbengehäuseteils benachbarten J3ohrungs erweiterung aufweist, daß an den Innenflächen der Bohrungserweiterung der Bohrung zum Aufnehmen der Zündkerze mit abdichtender wirkung ein linsatzstück (18) befestigt ist, das an seinem inneren Ende einen Zündkanal (14) von kleinerem Durchmesser aufweist, daß die innere Stirnfläche des Einsatzstücks in lluchtung mit der Innenfläche des Iireiskolbengehäuseteils steht, daß mit der Innenwand des Kreiskolbengehäuseteils im Wege des Gußschweißens eine Schicht (17) aus Eisen verbunden ist, die eine sich nach innen erweiternde Öffnung besitzt, die an ihrem äußeren Ende"in Fluchtung mit dem inneren Ende des Zündkanals steht, und daß eine durch Elektroplattieren aufgebrachte Schicht (19) vorhanden ist, die die Innenfläche der Schicht aus Eisen überdeckt.
2. Gehäuse- nach Anspruch t^,daäurch gekennzeichnet» ■daß die durch. Elektroplattieren aufgebrachte Schicht (19) aus Chrom besteht. . ^; ■ : . ^.
3. Gehäuse nach Anspriiefi 1, dadurch;, g.e k en η zeich η. e t , daß die durch Elektroplattieren aufgebrachte Schicht (19) aus Nickel besteht.
4. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (18) mit den Innenflächen der Erweiterung der Bohrung zum Aufnehmen der Zündkerze durch Verschweißen verbunden ist.

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5. G-eiiäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Einsatzstück (18) mit den Innenflächen der Erweiterung der Bohrung zum Aufnehmen der Zündkerze durch Hartlöten verbunden ist.

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