DE2448209C2

DE2448209C2 - Zylinder für einen Zweitaktmotor

Info

Publication number: DE2448209C2
Application number: DE19742448209
Authority: DE
Inventors: James L. Fond du Lac Wis. Bloemers
Original assignee: Brunswick Corp
Current assignee: Brunswick Corp
Priority date: 1974-02-22
Filing date: 1974-10-09
Publication date: 1983-12-01
Also published as: SE7412631L; FR2262199B1; JPS50113621A; GB1474464A; FR2262199A1; DE2448209A1; AU7419674A; CA1009107A

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinder der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einem aus dem DE-GM 16 75 286 bekannten Zylinder dieser Art ist der Außenzylinder im unterhalb der Schlitze liegenden Erstreckungsbereich innenseitig mit einem gegenüber dem Außendurchmesser der Laufbuchse erheblich vergrößerten Innendurchmesser ausgebildet. Zusammen mit der Außenumfangsfläche der eingepreßten Laufbuchse bildet dieser aufgeweitete Bereich einen freien Ringraum, der zur Strömungsführung der Spülluft benutzt wird. Dabei ist es nachteilig, daß in diesem Ringraum keine orientierte Strömung zu den Spülschlitzen stattfinden kann und daß die eingepreßte Laufbuchse nur in ihrem oberen Bereich im Außenzylinder abgestützt ist. Bei einem Zweitaktmotor, bei dem die Auslaßsteuerung über Schlitze erfolgt, die annähernd in der gleichen Höhe liegen, wie die Spülschlitze, könnte dieses Prinzip nicht angewandt werden, da sich dann eine Überschneidung zwischen der Abgasführung und der Spülluftführung ergäbe. Ferner treten thermische Probleme insofern auf, als der untere Bereich die Laufbuchse keinen Berührungskontakt mit dem Außenzylinder hat, während der obere Bereich der Laufbuchse fest im Außenzylinder eingepaßt ist.

Bei einem aus dem DE-GM 17 67629 bekannten Zylinder einer anderen Art sind die Überströmkanäle allseits geschlossen im Außenzylinder ausgebildet, was bedingt, daß zur Herstellung des Außenzylinders Sandkerne bzw. verlorene Kernteile eingesetzt werden. Auch bei einem aus dem DE-GM 17 77 591 bekannten Zylinder sind die Überströmkanäle im Außenzylinder allseits geschlossen ausgebildet, was die gleiche aufwendige Herstellung des Außenzylinders bedingt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem trotz gußtechnisch einfacher Herstellung des Außenzylinders und der Laufbuchse eine einwandfreie

ίο Strömungsführung in den Kanälen gewährleistet ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst
Die Nut bzw. die Nuten bilden den bzw. die Überströmkanäle, in denen einwandfreie Strömungsverhältnisse herrschen, da die Spülluft bzw. das Brennstoff-Luftgemisch mit einer gerichteten Strömung über einen exakt vorherbestimmbaren Querschnittsverlauf geführt wird. Trotzdem lassen sich sowohl die Laufbuchse als auch der Außenzylinder gußtechnisch sehr einfach herstellen, da derart offene Nuten keine Sandkerne oder verlorene Kernteile erfordern. Da die Laufbuchse, ausgenommen im Bereich der Nut bzw. Nuten, im wesentlichen über die gesamte Zylinderlänge satt im Außenzylinder sitzt, kann die Laufbuchse über ihre gesamte Länge die Wärme gleichförmig an den Außenzylinder übertragen. Wenn der Zylinder auch über einen oder mehrere Auslaßschlitze verfügt, besteht keine Gefahr, daß sich die Abgaswege mit den Spülluft- bzw. Brennstoff-Luftgemischwegen überschneiden, da der Überströmkanal nur dort verläuft, wo die Spülluft oder das Brennstoff-Luftgemisch auf kürzestem Weg zu den Spülschlitzen gelangt. Es läßt sich weiterhin die jeweilige Nut von vornherein so ausbilden, daß der Spülluftstrom aus dem Spülschlitz mit einer bestimmten Orientierung austritt, die den Spüleffekt beim Austreiben der Abgase günstig beeinflußt.

Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnung eine Ausführungsform der Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt eines Zylinders eines Zweitaktmotors in der Kurbelwellenachse,
F i g. 2 einen in der Ebene 2-2 geführten Vertikalschnitt durch den Zylinder von F i g. 1,

F i g. 3 den Außenzylinder des Zylinders der vorhergehenden Figuren in einem Vertikalschnitt,

F i g. 4 eine Draufsicht des unteren Teils des Zylinders von F i g. 3,

Fig.4A und 4BTeilschnittansichten des Außenzylinders der Fig. 3 und 4 in den Ebenen AAAA und4ß-4ßin F i g. 4,

F i g. 5 eine Seitenansicht einer in F i g. 1 eingesetzten Laufbuchse,

F i g. 6 eine Schnittansicht der Laufbuchse in der Ebene 6-6 in F i g. 5,

F i g. 7 eine Horizontalschnittansicht in der Ebene 7-7 von F i g. 5 und
F i g. 8 eine Draufsicht des unteren Teils des Zylinders von Fig. 1.

In den F i g. 1 und 2 ist von einem Zweitaktmotor ein Zylinder 10 von gegebenenfalls mehreren Zylindern gezeigt, die einer Kurbelwelle 11 zugeordnet sind. Ein Ende der Kurbelwelle 11 ist mit Kugellagern 12 in einem zweiteiligen Kurbelgehäuse 13, 14 gelagert, auf das der Zylinder 10 aufgesetzt ist. Die Kurbelgehäusetrennebene ist mit A-A bezeichnet. Im Zylinder 10 ist ein Kolben 15 über einen Kolbenbolzen 16 mit einer Pleuelstange

17 verbunden, die über ein Pleuellager 18 einen Randflansches 29 ein (F i g. 3, 5, 7). Die Laufbuchse 26

Kurbelzapfen der Kurbeiwelle 11 treibt Die Kurbelwel- weist ein Paar mit den oberen Enden der Nuten 35

Ie ist zwischen den Zylindern in Nadellagern 19 gelagert fluchtender Spülschlitze 34 und ein Paar ähnlicher,

und trägt Ausgleichsgewichte 20, 20'. Oben im kleineier Spülschlitze 34 sowie ein Paar ähnlicher, Kurbelgehäuse ist ein Einlaß 21 vorgesehea Die 5 kleinerer Spülschlitze 48 auf, welche mit den engeren

Kurbelwelle trägt ferner einen Anlaß-Zahnkranz 22, Nuten 42 fluchten,

dem Teile 23 einer Magnetzündung zugeordnet sind. I_n der Außenumfangsfläche der Laufbuchse 26 sind

Der Zylinder 10 besteht aus drei Teilen, einem den Spülschlitzen 34 und 48 zugeordnete Nute 50, 53

Außenzylinder 25 (Fig.3 und 4), einer Laufbuchse 26 zugeordnet, welche auf die Nuten 35, 42 in der (F i g. 5, 6 und /) und einem Zylinderkopf 27 mit einer 10 Innenwand des Außenzylinders ausgerichtet sind und

Zündkerze 28. mit ihnen die Kanäle begrenzen. Die Nuten 50 haben

Die Laufbuchse 26 besitzt zylinderkopfseitig einen eine im Bogenmaß gesehene Ausdehnung a. in

Randflansch 29, der in einem Sitz 30 des Außenzylinders Umfangsrichtung, die der Breite jeder Nut 35 entspricht

25 sitzt Zwischen dem Zylinderkopf 27 und dem Der Querschnittsverlauf des durch die Nuten 50, 35

Randflansch 29 liegt eine Dichtung. Zugschrauben in 15 gebildeien Überströmkanals wird vom Boden 51 der

Bohrungen 21 ziehen den Zylinderkopf gegen das Nut 50 bestimmt Am kurbelseitigen Ende ist die größte

Kurbelgehäuse (Fig.4). Außenseitig sind Kühlrippen Querschnittsfläche des Überströmkanals gegeben. Von

13', 14', 25', 27' vorgesehen. <j_{ort ste}i_gt der Boden 51 der Nut 50 stetig bis zu einem

An der dem Einlaß 21 gegenüberliegenden Seite Steg 52 an, über welchen hinweg das Gemisch in die

besitzt der Zylinder 10 einen schlitzgesteuerten Auslaß. 20 Zylinderbohrung strömt Die Nuten 53 haben im

Die Wände der Laufbuchse 26 und des Auslaßzylinders Bogenmaß bzw. in Umfangsrichtung eine Ausdehnung

25 werden von fluchtenden Auslaßschlitzen 32 bzw. 33 ß, die der Breite der Nuten 42 entspricht Die Nuten 53

durchsetzt die zu einem schräg abwärts verlaufenden und 42 begrenzen Überströmkanäle, deren Quer-

Auslaßkanal führen. Schnittsverlauf vom Boden 54 der Nut 53 bestimmt wird.

Ein Spülschlitz 34 in der Wand der Laufbuchse 26 25 Das kurbelgehäuseseitige Ende der Laufbuchse 26

fluchtet mit einem in der Innenwand des Außenzylinders steht über den Außenzylinder 25 vor und bildet einen

35 gebildeten Überströmkanal 35, der zu einem Mantel von unregelmäßiger Form. In einer herabhän-

Überströmkanal 36 im Kurbelgehäuse führt. Die genden Schürze 55 ist für die Bewegung der

Überströmkanäle 35 und 36 sind als Nuten ausgebildet, Pleuelstange (F i g. 6) eine Ausnehmung 56 vorgesehen,

die an ihrer offenen Seite durch die äußere Wandung 30 Die Schürze erstreckt sich in Umfangsrichtung über

der Laufbuchse 26 geschlossen sind. einen Kreisbogen von etwa 90°, so daß die den

Gemäß den F i g. 3 und 4 besitzt der Außenzylinder 25 Auslaßschlitz , 32 beiderseits überragt. Sie hat die

neben der Nut 35 noch drei weitere Nuten. Alle vier Aufgabe, ein Übertreten des Gemisches zur Auslaßseite

Nuten sind im Bezug auf eine durch die Achse der des Zylinders zu verhindern. Eine kürzere Schürze 57

Zylinderbohrung 37 und die Achse 38 des Auslaßkanals 35 steht der Schürze 55 diametral gegenüber und dient zur

verlaufende Ebene paarweise symmetrisch angeordnet. Führung beim Ausrichten der Laufbuchse 26 in einer sie

Die Nuten jeweils eines Paares haben unterschiedliche aufnehmenden Bohrung des Kurbelgehäuses. Die

Breite und Tiefe und einen solchen Verlauf, daß Schürze 57 hat in Umfangsrichtung im wesentlichen die

Verbrennungsrückstände wirksam ausgetrieben wer- gleiche Erstreckung wie die Schürze 55 und besitzt

den. Die Nut 35 hat an ihrer Mündung am kurbelgehäu- ·»< > ebenfalls eine Ausnehmung 58 für die Pleuelstange. Die

seseitigen Ende 39 im Außenzylinder vorzugsweise das Schürzen 55, 57 dienen gleichzeitig zur Kolbenführung

gleiche Profil, wie die Nut 36 im Kurbelgehäuse. Die in dessen unteren Totpunktbereich,

aufwärts verlaufenden Seitenwände 40, 40' der Nut 35 Zwischen den Schürzen 55 und 57 ist der Mantel der

konvergieren in Richtung zum Eintritt in den Zylinder. Laufbuchse wenigstens in Verlängerung der Spülschlit-

Die mittlere Eintrittsrichtung in der Ebene 4A-4A in 45 ze und Überströmkanäle 34, 35, 50, 48, 42, 53

F i g. 4 ist gegenüber einer genau radialen Richtung ausgeschnitten, um eine möglichst freie Strömung des

versetzt. Das obere Ende 41 der Nut 35 bildet einen Gemisches über die Spülschlitze 34,42 zu gewährleisten,

gerundeten Übergang für einen zügigen Eintritt des Die Laufbuchse 26 und der Außenzylinder 25 sind

Gemisches in die Zylinderbohrung 37. An der anderen Spritzgußteile. Sie bestehen aus einem vorzugsweise

Seite der entlang den Achsen der Zylinderbohrung und 50 ieichtgewichtigen Material mit hoher Wärmeleitfähig-

das Auslaßkanals verlaufenden Symmetrieebene besitzt keit, z. B. Aluminium. Die Laufbuchse ist an ihrer

der Außenzylinder eine zweite Überströmnut 35, die Innenoberfläche nach dem Spritzen verchromt. Nach

spiegelbildlich zur ersten Nut 35 ausgebildet ist. In der dem Einschrumpfen der Laufbuchse in den Außenzylin-

Innenwand des Außenzylinders 25 sind zwei weitere der bildet der fertig zusammengesetzte Zylinder eine

Überströmnuten vorgesehen, die bei kleinerem Quer- 55 Baueinheit.

schnitt eine ähnliche Form wie die Nuten 35 haben und Da die Laufbuchse und der Außenzylinder aus dem

weiter vom Auslaßschlitz 33 entfernt sind, als diese. gleichen Material bestehen können, haben sie auch das

Auch die Nuten 42 haben gerundete obere Enden 43 und gleiche Wärmeausdehnungsverhalten. Vorzugsweise ist

konvergierende Seitenwände, die so ausgerichtet sind, die Wärmeausdehnung der Laufbuchse etwas größer als

daß das Gemisch in einer vom Auslaßschlitz 33 60 die des Außenzylinders 25, so daß der Paßsitz der

abgewandten Richtung in die Zylinderbohrung eintritt Laufbuchse unter allen Betriebsbedingungen beibehal-

(F ig. 4B). tenwiij.

Der Außendurchmesser des Umfangs 45 der Lauf- Denkbar ist ferner, daß die Laufbuchse 26 einen oder

buchse 26 ist für einen Schrumpfsitz in der Innenboh- mehrere Zusatz-Spülschlkze aufweist, welche mit

rung 37 des Außenzylinders 25 ausgelegt, wobei der 65 entsprechenden Zusatz-Überströmkanälen im Außen-

Randflansch 29 im Sitz 30 aufgenommen wird und der zylinder sowie mit Fenstern im Kolbenmantel zusam-

Auslaßschlitz 32 mit dem Auslaßschlitz 33 fluchtet. Zur menwirken und einen weiteren Strömungsweg für das

Verdrehsicherung greift ein Stift 46 in eine Kerbe 47 des Gemisch zum Brennraum der Zylinderbohrung bilden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zylinder für einen schlitzgesteuerten Zweitaktmotor, mit einem Außenzylinder, in den eine Laufbuchse eingesetzt ist, und mit Schlitzen in der Laufbuchse, von denen mindestens einer mit wenigstens einem sich bis in das Kurbelgehäuse erstreckenden Oberströmkanal verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Überströmkanal durch zumindest eine in der Außenseite der Laufbuchse (26) und/oder in der Innenseite des Außenzylinders (25) vom Schlitz (34, 48) bis zum kurbelgehäuseseitigen Ende des Zylinders führende Nut (35, 42, 50, 53) gebildet wird, die zum gegenseitigen Berührungsbereich zwischen der Laufbuchse und dem Außenzylinder offen ist.

2. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nut (50, 53) in der Außenfläche der Laufbuchse (26) auf eine Nut (35, 42) in der Innenwand des Außenzyiinders (25) ausgerichtet ist, und daß die Nuten im Berührungsbereich zwischen Laufbuchse und Außenzylinder gleich breit sind.

3. Zylinder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß die Laufbuchse (26) und der Außenzylinder (25) Spritzguß- oder Preßformteile aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen sind.

4. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbuchse (26) zylinderkopfseitig einen Randflansch (29) aufweist, der in einem Sitz (30) des Außenzylinders (25) festlegbar ist.

5. Zylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Laufbuchse (26) und dem Außenzylinder (25) eine formschlüssige Verdrehsicherung (46, 47) vorgesehen ist.