DE3407904A1 - Cylinder assembly for a cylinder-piston internal combustion engine and method for its manufacture - Google Patents

Cylinder assembly for a cylinder-piston internal combustion engine and method for its manufacture

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DE3407904A1 DE19843407904 DE3407904A DE3407904A1 DE 3407904 A1 DE3407904 A1 DE 3407904A1 DE 19843407904 DE19843407904 DE 19843407904 DE 3407904 A DE3407904 A DE 3407904A DE 3407904 A1 DE3407904 A1 DE 3407904A1
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Abstract

A cylinder assembly for a cylinder-piston internal combustion engine is proposed, which comprises a cylinder housing and a lining unit inserted into the cylinder housing. The lining unit together with the piston defines a combustion chamber. The lining unit is formed from a cylindrical cylinder liner open at one end and from a combustion chamber sealing wall integrally connected to the cylinder liner. The lining unit is manufactured as a pressed part, especially as a cold extruded part.

Description

Patentanwälte Dipl.-Tng. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. FinckePatent Attorneys Dipl.-Tng. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Hober. Dr.-Ing. H. LiSKA 2Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Hober. Dr.-Ing. H. LiSKA 2

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Zylinderbaugruppe für eine Zylinder-Kolben-Brennkraftmaschine und Verfahren zu deren HerstellungCylinder assembly for a cylinder-piston internal combustion engine and method for its manufacture

Die Erfindung betrifft eine Zylinderbaugruppe für eine Zylinder-Kolben-Brennkraftmaschine/ umfassend ein Zylindergehäuse und eine in dieses Zylindergehäuse eingesetzte, einen Brennraum definierende Auskleidungseinheit, welche gebildet 1st von einer zylindrischen, an einem Ende offenen Laufbuchse und einer der mit der Laufbuchse integral zusammenhängenden Brennraumabschlußwand.The invention relates to a cylinder assembly for a cylinder-piston internal combustion engine / comprising a cylinder housing and a liner unit which is inserted into this cylinder housing and defines a combustion chamber, which Is formed by a cylindrical liner open at one end and one of which is integral with the liner contiguous combustion chamber end wall.

Eine solche Zylinderbaugruppe ist aus der DE-PS 600 604 bekannt. In dieser Patentschrift sind keine Angaben über die Herstellungsart der Auskleidungseinheit gemacht. Es ist deshalb davon auszugehen, daß die Auskleidungseinheit in herkömmlicher Weise als Gußteil hergestellt und danach mechanisch bearbeitet ist.Such a cylinder assembly is known from DE-PS 600 604. In this patent there is no information about made the manufacturing method of the lining unit. It is therefore assumed that the lining unit is made in a conventional manner as a casting and then mechanically processed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zylinderbaugruppe im Hinblick auf eine Senkung der Herstellungskosten einerseits auf einfachste Weise und insbesondere unter weitestgehender Vermeidung spanabhebender Bearbeitungsvorgänge herzustellen und andererseits für eine exakte Brennraumgestaltung zu sorgen.The invention is based on the object of providing a cylinder assembly with a view to reducing manufacturing costs on the one hand in the simplest way and in particular with the greatest possible avoidance of machining processes and on the other hand to ensure an exact combustion chamber design.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Auskleidungseinheit als Preßteil ausgebildet 1st. Als gepreßt.werden alle Auskleidungen verstanden, die aus Metall oder Kunststoff hergestellt sind, ohne daß eine Nachbearbeitung der Lauffläche der Laufbuchse und der Brennraumbegrenzungsfläche der Brennraumabschlußwand notwendig ist.To achieve this object, it is proposed according to the invention that the lining unit be designed as a pressed part 1st. Pressed are all linings made of metal or plastic, without reworking the running surface of the liner and the combustion chamber delimiting surface of the combustion chamber end wall necessary is.

Soweit die Auskleidungseinheit aus Metall besteht, wird insbesondere an die Herstellung durch Kaltpressen, auch Kaltfließpressen genannt, gedacht. Daneben ist auch ein Herstellen durch Pressen bei erhöhter Temperatur und durch Tiefziehen denkbar. Weiter ist es denkbar, die Auskleidungseinheit, sofern sie rotationssymmetrisch ausgebildet ist, aus einem gezogenen Rohr herzustellen, wobei die Brennraumabschlußwand durch Einengen des gezogenen RohrsInsofar as the lining unit is made of metal, production by cold pressing is also particularly important Called cold extrusion, thought. In addition, it is also possible to manufacture by pressing at elevated temperature and through Deep drawing conceivable. It is also conceivable that the lining unit, provided it is designed to be rotationally symmetrical is to be made from a drawn tube, the combustion chamber end wall by narrowing the drawn tube

gewonnen wird.is won.

Als metallische Werkstoffe für die Auskleidungseinheiten kamen insbesondere Eisen- und Stahllegierungen und Leichtmetalle sowie Leichtmetallegierungen in Frage. Unter den Leichtmetallen ist Aluminium besonders geeignet, weil man dessen Gleiteigenschaften gut in der Hand hat. Daneben ist auch eine Herstellung aus Siliziumnitrid (Si3N4) denkbar.
10In particular, iron and steel alloys and light metals and light metal alloys came into question as metallic materials for the lining units. Among the light metals, aluminum is particularly suitable because its sliding properties are easy to hold. Production from silicon nitride (Si 3 N 4 ) is also conceivable.
10

Im Falle der Herstellung der Auskleidungseinheit aus Kunststoff, kann man an Pressen und Spritzgießen als Herstellungsverfahren denken.In the case of making the liner unit from plastic, one can consider pressing and injection molding Think manufacturing process.

Im Hinblick auf die thermische Belastung der Auskleidungseinheiten kommen nur hochtemperaturbeständige Kunststoffe in Frage. Denkbar ist eine Herstellung aus karbonisiertem Kunststoff. Im Hinblick auf die mechanische Festigkeit können die in Frage kommenden Kunststoffe· durch Fasereinlage verstärkt sein, wobei insbesondere Glasfaser und Kohlefaser in Frage kommen.With regard to the thermal load on the lining units only high-temperature resistant plastics come into question. Production from carbonized is conceivable Plastic. With regard to mechanical strength, the plastics in question can be reinforced by fiber reinforcement, in particular glass fiber and carbon fiber come into question.

Das Zylindergehäuse besteht bevorzugt aus Leichtmetall, insbesondere aus Magnesiumlegierungen und kann als Druckgußteil hergestellt sein. Daneben ist es auch denkbar, das Zylindergehäuse aus Kunststoff herzustellen und zwar insbesondere aus aushärtbarem Kunststoff (Duroplast) beispielsweise aus Phenolharze Die Kunststoffgehäuse können durch Glasfasern oder Kohlefasern verstärkt sein.The cylinder housing is preferably made of light metal, in particular of magnesium alloys, and can be used as a die-cast part be made. In addition, it is also conceivable to manufacture the cylinder housing from plastic in particular made of curable plastic (thermosetting plastic), for example made of phenolic resins The plastic housing can be reinforced with glass fibers or carbon fibers.

Glasfasern haben dabei den Vorteil geringerer Kosten, jedoch den Nachteil höheren Gewichts, während Kohlefaser den Vorteil geringen Gewichts hat, jedoch relativ teuer ist.Glass fibers have the advantage of lower costs, but the disadvantage of higher weight, while carbon fibers has the advantage of low weight, but is relatively expensive.

Insgesamt läßt sich eine erfindungsgemäße Zylinderbaugruppe mit sehr geringem Gewicht herstellen, was von besonderer Bedeutung ist, wenn die Brennkraftmaschine für tragbare Geräte, zum Beispiel Kettensägen, zum EinsatzOverall, a cylinder assembly according to the invention can be produced with a very low weight, which is special This is important when the internal combustion engine is used for portable devices, for example chain saws

40.40.

kommen soll. Für diese Anwendungsfälle wird man die Auskleidung bevorzugt aus Aluminium und das Zylindergehäuse bevorzugt aus Magnesium oder Kunststoff herstellen.should come. For these applications one becomes the lining preferably made of aluminum and the cylinder housing preferably made of magnesium or plastic.

Nach der DE-PS 600 604 liegt die Brennraumabschlußwand der Auskleidung auf ihrer Außenseite frei. Demgegenüber wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, daß die Brennraumabschlußwand der Auskleidungseinheit auf ihrer Außenseite durch eine Endwand des Zylindergehäuses wenigstens teilweise überdeckt ist. Dadurch wird zum einen ein mechanischer Schutz der Brennraumabschlußwand der Auskleidungseinheit geschaffen. Die Auskleidungseinheit kann deshalb dünnwandiger hergestellt werden, was im Hinblick auf die hier vorgesehenen Herstellungsverfahren von besonderer Bedeutung ist. Zum anderen besteht die Möglichkeit, zwischen der Außenseite der Auskleidungseinheit und der Innenseite des Zylindergehäuses mindestens eine Kühlkammer für die Aufnahme eines flüssigen Kühlmediums vorzusehen, insbesondere im Bereich der thermisch hochbelasteten Brennraumabschlußwand.According to DE-PS 600 604, the combustion chamber end wall of the lining is exposed on its outside. In contrast it is further proposed according to the invention that the combustion chamber end wall of the lining unit on its outside is at least partially covered by an end wall of the cylinder housing. On the one hand, this becomes a mechanical one Protection of the combustion chamber end wall of the lining unit created. The lining unit can Therefore, thinner walls are produced, which is particularly important with regard to the production processes provided here Meaning is. On the other hand, there is the possibility between the outside of the lining unit and to provide at least one cooling chamber for receiving a liquid cooling medium on the inside of the cylinder housing, especially in the area of the thermally highly stressed combustion chamber end wall.

Bei der Ausführung des Zylindergehäuses mit einer Endwand ergibt sich die Notwendigkeit, im Falle von Zündkerzen, Einspritzdüsen und/oder Gasaustauschventilen in der Endwand des Zylindergehäuses und in der Brennraumabschlußwand der Auskleidungseinheit sich überlappende Öffnungen vorzusehen. Durch den Einbau der Zündkerze oder der Einspritzdüse oder auch eines Ventilsitzes kann die Auskleidungseinheit gegenüber dem Zylindergehäuse sowohl in Drehrichtung als auch in axialer Richtung fixiert werden.When the cylinder housing is designed with an end wall, there is a need, in the case of spark plugs, Injection nozzles and / or gas exchange valves in the end wall of the cylinder housing and in the combustion chamber end wall to provide overlapping openings in the liner unit. By installing the spark plug or the injector or a valve seat, the lining unit can be positioned in relation to the cylinder housing in Direction of rotation as well as in the axial direction are fixed.

Bei Zweitaktbrennkraftmaschinen liegen die Anschlußstellen für die Gasaustauschkanäle in der Regel im Bereich der Lauffläche. In diesem Fall ergibt sich die Notwendigkeit, in der Laufbuchse Schlitze vorzusehen, durch welche der Brennraum an die Gasaustauschkanäle angeschlossen werden kann. Dabei können die Schlitze auf mindestensIn two-stroke internal combustion engines, the connection points for the gas exchange channels are usually in the area the tread. In this case, there is a need to provide slots in the liner through which the combustion chamber can be connected to the gas exchange channels. The slots can be at least

einem Teil des Umfangs von Rippen umgeben sein, welche über die äußere Begrenzungsfläche der Laufbuchse in radialer Richtung nach außen vorstehen und in entsprechende Ausnehmungen des Zylindergehäuses eingreifen. Auf diese Art und Weise wird nicht nur eine verbesserte Fixierung der Auskleidung in dem Zylindergehäuse erreicht; es wird überdies die Möglichkeit geschaffen, die Kanten der Schlitze optimal ihrer Funktion entsprechend auszuformen.part of the circumference be surrounded by ribs, which over the outer boundary surface of the liner in a radial Project outward direction and engage in corresponding recesses in the cylinder housing. In this way and Not only is an improved fixation of the lining in the cylinder housing achieved; it will moreover created the possibility of optimally shaping the edges of the slots according to their function.

Das Zylindergehäuse kann aus zwei Zylindergehäuseteilen bestehen, die in einer die Laufbuchsenachse enthaltenden Ebene aneinander anliegen und unter Einschluß der Auskleidung zusammengeklemmt sind. Dabei können die Zylindergehäuseteile integral mit korrespondierenden Kurbelgehäuseteilen zusammenhängen.The cylinder housing can consist of two cylinder housing parts, which are contained in a cylinder liner axis Lay flat against each other and are clamped together with the inclusion of the lining. The cylinder housing parts integrally related to corresponding crankcase parts.

Weiterhin ist es möglich, die Auskleidungseinheiten von der Kurbelwellenseite her in die Zylindergehäuse einzuschieben.It is also possible to push the lining units into the cylinder housing from the crankshaft side.

Schließlich ist es auch denkbar und von großer praktischer Bedeutung, das Zylindergehäuse um die Auskleidungseinheit herum zu formen, insbesondere um Auskleidungseinheiten herum zu gießen oder zu spritzen.Finally, it is also conceivable and of great practical importance to place the cylinder housing around the liner unit around, particularly around casting or injection molding of liner units.

Die Herstellung der Auskleidung nach der Erfindung erlaubt es, die Laufbuchse mit einem ovalen oder elliptischen Querschnitt auszuführen. Dies bringt konstruktive Vorteile im Hinblick auf die Zylinderanordnung und im Hinblick auf die Baulänge einer Mehrzylinderverbrennungsmaschine.The production of the lining according to the invention allows the liner to have an oval or elliptical cross-section to execute. This brings structural advantages in terms of the cylinder arrangement and in terms of Overall length of a multi-cylinder internal combustion engine.

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung einer Zylinderbaugruppe. Dieses Verfahren besteht darin, daß man eine eine Laufbuchse und eine Brennraumabschlußwand aufweisende Auskleidungseinheit durch Pressen im Sinne der obigen Definition herstellt und diese Auskleidungseinheit sodann in ein Zylindergehäuse einsetzt.The invention further relates to a method for manufacturing a cylinder assembly. This procedure exists in that one has a liner and a combustion chamber end wall having lining unit by pressing Manufactures in the sense of the above definition and then uses this lining unit in a cylinder housing.

Weiterhin wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens in Betracht gezogen, daß man das Zylindergehäuse um die Auskleidungseinheit herum formt/ insbesondere gießt oder spritzt.It is also considered within the scope of the method according to the invention that the cylinder housing around the Liner unit forms around / in particular pours or injects.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen. Es zeigen im einzelnen:The accompanying figures explain the invention on the basis of exemplary embodiments. They show in detail:

Fig. 1 den Längsschnitt durch eine Zweitakt-Brennkraftmaschine; 1 shows the longitudinal section through a two-stroke internal combustion engine;

Fig. 2 den Längsschnitt durch eine Auskleidungseinheit einer Viertakt-Brennkraftmaschine;2 shows the longitudinal section through a lining unit of a four-stroke internal combustion engine;

Fig. 3 eine Ansicht der Auskleidungseinheit gemäß Fig. 2 in Pfeilrichtung III der Fig. 2;3 shows a view of the lining unit according to FIG. 2 in Direction of arrow III of FIG. 2;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung.4 shows a section through a further embodiment the invention.

In Fig. 1 ist eine Zweitakt-Brennkraftmaschine dargestellt, die eine Auskleidung 1 mit einer Laufbuchse 1a und einer an dieser einteilig angeformten Brennraumabschlußwand 1b aufweist. Die Auskleidung 1 ist im Kaltfließpreßverfahren hergestellt und weist somit eine Lauffläche für den Kolben und .eine Brennraumform auf, die eine sehr hohe Maßhaltigkeit haben und nicht nachbearbeitet werden müssen. Dies ist um so wichtiger, als die Verdichtungsverhältnisse der Brennkraftmaschinen allgemein zur besseren Kraftstoffausnutzung im Ansteigen begriffen sind und somit der freie Raum zwischen Kolben und Brennraumwandung im oberen Totpunkt immer geringer wird. Bei serienmäßig hergestellten Brennkraftmaschinen dürfen dabei keine Schwankungen im Verdichtungsverhältnis auftreten, da sonst sofort die Klopfgrenze überschritten werden könnte. Im vorliegenden Falle ist die Auskleidung 1 in ein längs der Zylinderachse 7 geteilt ausgeführtes Zylindergehäuse 8 eingeklemmt; eine Zylindergehäusehälfte 8a ist einteiligIn Fig. 1, a two-stroke internal combustion engine is shown, which has a lining 1 with a liner 1a and a combustion chamber end wall 1b which is integrally formed on this. The lining 1 is cold extrusion produced and thus has a running surface for the piston and a combustion chamber shape that has a very have high dimensional accuracy and do not have to be reworked. This is all the more important as the compression ratios of internal combustion engines are generally on the rise for better fuel economy and thus the free space between the piston and the combustion chamber wall at the top dead center becomes smaller and smaller. In the case of mass-produced Internal combustion engines must not cause any fluctuations in the compression ratio, otherwise immediately the knock limit could be exceeded. In the present case, the liner 1 is in a along the Cylinder axis 7 split cylinder housing 8 clamped; a cylinder housing half 8a is in one piece

mit einer Kurbelgehäusehälfte 5a ausgeführt. Die Fixierung der Laufbuchse lain Bewegungsrichtung des Kolbens 3 erfolgt durch die Zündkerze 9 oder - im Falle eines Dieselmotors - auch eine an der gleichen Stelle mögliche Einspritzdüse. Die Brennraumabschlußwand 1b weist in der Zylinderachse 7 an ihrem oberen Ende einen Kragen 11 mit einer Gewindebohrung 11a auf, der in eine öffnung 14 des Zylindergehäuses 8 hineinragt.executed with a crankcase half 5a. The fixation of the liner in the direction of movement of the piston 3 takes place through the spark plug 9 or - in the case of a diesel engine - also an injection nozzle possible at the same point. The combustion chamber end wall 1b has in the cylinder axis 7 at its upper end a collar 11 with a Threaded hole 11a, which in an opening 14 of the cylinder housing 8 protrudes.

Der Kragen 11 weist einen Absatz 12 mit vergrößertem Durchmesser auf, der an einer inneren Gehäusefläche 30 des Zylindergehäuses 8 anliegt und die Auskleidung 1 in Kompressionsrichtung des Kolbens 3 festlegt. In entgegengesetzter Richtung wird die Auskleidung 1 dadurch fixiert, daß zwischen einer Schulter 9a der Zündkerze 9 bzw. Einspritzdüse und der Bodenfläche 31 eines Zündkerzenschachts eine Scheibe 13. liegt, die einen größeren Durchmesser als die öffnung 14 in dem Zylindergehäuse 8 aufweist. Durch Einschrauben der Zündkerze 9 mit dem Kerzengewinde 10 in die Gewindebohrung 11a wird somit eine feste Verbindung zwischen der Auskleidung 1 und dem Zylindergehäuse 8 hergestellt. Zur Erzielung einer gleichmäßigeren Wärmeverteilung und zur Abfuhr der entstehenden Wärme ist zwischen der Auskleidung 1 und dem Zylindergehäuse 8 eine Kühlkammer 22 vorgesehen, die mit einem flüssigen Kühlmittel teilweise oder ganz gefüllt sein kann. Zu diesem Zweck sind die Dichtringe 20 und 21 zwischen der Auskleidung 1 und dem Zylindergehäuse 8 angeordnet. Der Dichtring 21 sitzt im Bereich des Kragens 11, und der Dichtring 20 sitzt im Bereich oberhalb der Gaswechselkanäle, nämlich des Gemischeinlaßkanals 32, des Verbrennungsgasauslaßkanals 17 und des Uberströmkanals 18, jedoch unterhalb der von der Kolbenoberkante 19 im Bereich des oberen Totpunktes eingenommenen Stelle. Damit wird der Bereich der Auskleidung 1 mit der höchsten thermischen Beanspruchung vom flüssigen Kühlmittel erfaßt; es ergeben sich jedoch keinerlei Probleme mit der Abdichtung der Gaswechselkanäle 17 und 18 gegenüber der Kühlflüssigkeit. Die Kühlkammer 22 kann beispielsweise an einen externen KühlerThe collar 11 has a shoulder 12 with an enlarged Diameter which rests against an inner housing surface 30 of the cylinder housing 8 and the lining 1 in the direction of compression of the piston 3. In the opposite direction, the lining 1 is thereby fixed that between a shoulder 9a of the spark plug 9 or injection nozzle and the bottom surface 31 of a spark plug shaft a disk 13 lies, which has a larger diameter than the opening 14 in the cylinder housing 8 having. By screwing the spark plug 9 with the plug thread 10 into the threaded hole 11a, a Fixed connection between the liner 1 and the cylinder housing 8 established. To achieve a more even Heat distribution and the dissipation of the resulting heat is between the lining 1 and the cylinder housing 8 a cooling chamber 22 is provided, which can be partially or completely filled with a liquid coolant can. For this purpose, the sealing rings 20 and 21 are arranged between the lining 1 and the cylinder housing 8. The sealing ring 21 is located in the area of the collar 11, and the sealing ring 20 is located in the area above the gas exchange channels, namely the mixture inlet channel 32, the combustion gas outlet channel 17 and the overflow channel 18, however below the position occupied by the upper edge of the piston 19 in the area of the upper dead center. This becomes the Area of the lining 1 with the highest thermal stress detected by the liquid coolant; it surrender however, there are no problems whatsoever with the sealing of the gas exchange channels 17 and 18 with respect to the cooling liquid. the Cooling chamber 22 can, for example, be connected to an external cooler

angeschlossen sein.be connected.

Die Auskleidung 1 ist durch zwei spiegelbildliche Gehäusehälften 8a lösbar umschlossen. Ein separater Zylinderkopf kommt vollständig in Wegfall und eine Nacharbeit der Innenwandung der Auskleidung kann infolge des gewählten Herstellungsverfahrens entfallen.The lining 1 is detachably enclosed by two mirror-image housing halves 8a. A separate cylinder head is completely eliminated and the inner wall of the lining can be reworked as a result of the chosen Manufacturing process is omitted.

In den Figuren 2 und 3 ist eine Auskleidung 101 für eine Viertakt-Brennkraftmaschine dargestellt. Auch hier ist die Brennraumabschlußwand 101b einteilig mit der Laufbuchse 101a im Kaltfließpreßverfahren hergestellt. Damit entfällt eine Nachbearbeitung der Innenwandung der Auskleidung. Gleichzeitig ist es möglich, andere als eine runde Form zu verwirklichen. Im vorliegenden Falle ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich, eine elliptische Querschnittsform für die Laufbuchse 101a gewählt worden. Damit ergibt sich insbesondere für mehrzylindrige Reihenbrennkraftmaschinen ein hoher Raumeinsparungsvorteil, wenn die Zylinder alle in Richtung ihrer kürzeren Achse 123 nebeneinander angeordnet werden. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß die in Richtung der längeren Achse 124 nebeneinander angeordneten Ventilsitze 125 größere Querschnitte als bei einem runden Zylinder mit gleicher Fläche haben können.In Figures 2 and 3, a lining 101 for a four-stroke internal combustion engine is shown. Here too is the combustion chamber end wall 101b is produced in one piece with the liner 101a in a cold extrusion process. In order to There is no need to rework the inner wall of the lining. At the same time it is possible other than one to realize a round shape. In the present case, as can be seen from FIG. 3, an elliptical cross-sectional shape has been selected for the liner 101a. So that results in particular for multi-cylinder in-line internal combustion engines, a high space-saving advantage if the cylinder are all arranged side by side in the direction of their shorter axis 123. Furthermore, there is the advantage that the valve seats 125 arranged next to one another in the direction of the longer axis 124 have larger cross-sections than in a round cylinder with the same area.

Die Herstellung der dann notwendigerweise ovalen bzw. elliptischen Kolben ergibt keine besonderen Probleme, da ja bereits die bisherigen sog. runden Kolben durch entsprechende Bearbeitung in eine leicht ovale Form gebracht werden müssen. Bei den erfindungsgemäß vorzusehenden ovalen oder elliptischen Kolben wird auch ein verkürzter, leichter zu lagernder Kolbenbolzen und ein größerer Freigang des Pleuels erzielt.The production of the then necessarily oval or elliptical piston does not cause any particular problems, since the previous so-called round pistons have already been replaced by corresponding ones Machining must be brought into a slightly oval shape. In the oval to be provided according to the invention or elliptical piston is also a shortened, easier to store piston pin and a larger clearance of the connecting rod achieved.

Bei der soweit beschriebenen Ausführungsform kann man davon ausgehen, daß die Auskleidungen 1 bzw. 101 aus Aluminium oder Stahllegierung durch Kaltfließpressen hergestellt sind, während die Zylindergehäusehälften aus Magnesiumlegierung gegossen sind. Die Auskleidungs-In the embodiment described so far, it can be assumed that the linings 1 and 101 from Aluminum or steel alloy are made by cold extrusion while the cylinder housing halves are cast from magnesium alloy. The lining

einheiten sind zwischen die Gehäusehälften eingeklemmt.units are clamped between the housing halves.

Was das Kaltfließpressen anbelangt, so hat man sich dieses so vorzustellen: Um eine Auskleidung gemäß Fig. 1 herzustellen, stellt man eine Matrize her, welche der Außenform der Auskleidungseinheit 1 entspricht und eine Patrize, welche der Innenform der Auskleidungseinheit 1 entspricht. In den Boden der Matrize wird eine Butze aus Stahllegierung oder Aluminiumlegierung eingelegt. Beim Einfahren der Patrize in die Matrize wird diese Butze derart verformt, daß sie auch in den Raum zwischen der Innenumfangsfläche der Matrize und der Außenumfangsflache der Patrize einfließt. Dieses Verfahren kann gegebenenfalls auch in mehreren Stufen durchgeführt werden.As for cold extrusion, this is what you have to do To be imagined as follows: In order to produce a lining according to FIG. 1, a die is produced which has the outer shape corresponds to the lining unit 1 and a male mold which corresponds to the internal shape of the lining unit 1. A pin made of steel alloy or aluminum alloy is inserted into the bottom of the die. When driving in the male part into the female part, this pin is deformed in such a way that it also enters the space between the inner circumferential surface flows into the die and the outer circumferential surface of the male die. This procedure can also be used in be carried out in several stages.

In Fig. 4 sind analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1,jeweils vermehrt um 200.In FIG. 4, similar parts are provided with the same reference numerals as in FIG. 1, in each case increased by 200.

Zum Unterschied von der Ausfuhrungsform nach Fig. 1 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 4 das Zylindergehäuse 208 einstückig um die Auskleidungseinheit 201 herum gegossen. Dabei können die Dichtungen entfallen. Weiterhin ist zu beachten, daß an der Laufbuchse 201a im Bereich der Schlitze für die Lüftaustauschkanäle 232 und 217 Randrippen 236 bzw. 237 angeformt sind, welche beim Umgießen der Auskleidungseinheit 201 in den Gußkörper eingebettet werden.In contrast to the embodiment according to FIG in the embodiment according to FIG. 4, the cylinder housing 208 molded in one piece around the liner unit 201. The seals can be omitted. Farther It should be noted that on the bushing 201a in the area of the slots for the ventilation exchange ducts 232 and 217 Edge ribs 236 and 237 are formed, which are embedded in the cast body when the lining unit 201 is cast around will.

Bei dieser Ausführungsform kann das Kurbelgehäuse 205 geteilt sein, um den Kolben montieren zu können.In this embodiment, the crankcase 205 can be divided to be able to mount the piston.

Die Rippen 236 und 237 sind auch im Hinblick auf die Verringerung von Wärmespannungen von Bedeutung.The ribs 236 and 237 are also important in terms of reducing thermal stresses.

Zur Kunststoffausführungsform ist noch nachzutragen, daß diese insbesondere dort in Betracht gezogen wird, wo es auf geringe Geräuschentwicklung ankommt.Regarding the plastic embodiment, it should be added that this is particularly taken into account where low noise is important.

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Claims (42)

Patentansprüche -1- Claims -1- ( 1 J Zylinderbaugruppe für eine Zylinder-Kolben-Brennkraftmaschine, umfassend ein Zylindergehäuse und eine in dieses Zylindergehäuse eingesetzte, einen Brennraum definierende Auskleidungseinheit, welche gebildet ist von einer zylindrischen, an einem Ende offenen Laufbuchse und einer mit der Laufbuchse integral zusammenhängenden Brennraumabschlußwand, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidungseinheit (1) als Preßteil gebildet ist.(1 J cylinder assembly for a cylinder-piston internal combustion engine, comprising a cylinder housing and a combustion chamber inserted into this cylinder housing defining liner unit, which is formed by a cylindrical bushing open at one end and a combustion chamber end wall integrally connected with the liner, characterized in that that the lining unit (1) is formed as a pressed part. 2. Zylinderbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidungseinheit (1) aus Metall besteht.2. Cylinder assembly according to claim 1, characterized in that that the lining unit (1) consists of metal. ftft 3. Zylinderbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidungseinheit (1) aus einer Eisenlegierung besteht.3. Cylinder assembly according to claim 2, characterized in that the lining unit (1) is made of an iron alloy consists. 4. Zylinderbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidungseinheit (1) aus Leichtmetall besteht.4. Cylinder assembly according to claim 2, characterized in that the lining unit (1) made of light metal consists. 5. Zylinderbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidungseinheit (1) aus einer Aluminiumlegierung besteht.5. Cylinder assembly according to claim 4, characterized in that the lining unit (1) consists of an aluminum alloy consists. 6. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidungseinheit (1) von einem Kaltpreßteil gebildet ist.6. cylinder assembly according to one of claims 2 to 5, characterized in that the lining unit (1) is formed by a cold-pressed part. 7. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidungseinheit (1) von einem Warmpreßteil gebildet ist.7. Cylinder assembly according to one of claims 2 to 5, characterized in that the lining unit (1) is formed by a hot-pressed part. 8. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidungseinheit (1) ein Tiefziehteil ist.8. Cylinder assembly according to one of claims 2 to 5, characterized in that the lining unit (1) is a deep-drawn part. 9. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbuchse (la) ein Abschnitt eines gezogenen Rohrs ist, welcher an seinem einen Ende unter Bildung der Brennraumabschlußwand (1b) eingezogen ist.9. Cylinder assembly according to one of claims 1 to 5, characterized in that the liner (la) has a section of a drawn tube, which at one end forms the combustion chamber end wall (1b) has moved in. 10. Zylinderbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidungseinheit (1) aus Kunststoff besteht.10. Cylinder assembly according to claim 1, characterized in that the lining unit (1) made of plastic consists. 11. Zylinderbaugruppe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidungseinheit (1) aus karbonisiertem Kunststoff besteht.11. Cylinder assembly according to claim 10, characterized in that the lining unit (1) made of carbonized Made of plastic. 12. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidungseinheit (1) durch Fasern verstärkt ist.12. Cylinder assembly according to one of claims 10 and 11, characterized in that the lining unit (1) is reinforced by fibers. 13. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidungseinheit (1) von einem Kunststoffpreßteil gebildet ist.13. Cylinder assembly according to one of claims 10 to 12, characterized in that the lining unit (1) is formed by a plastic molded part. 14. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidungseinheit (1) von einem Spritzgußteil gebildet ist.14. Cylinder assembly according to one of claims 10 to 12, characterized in that the lining unit (1) is formed from an injection molded part. 15. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennraumabschlußwand (1b) der Auskleidungseinheit (1) auf ihrer Außenseite durch eine Endwand des Zylindergehäuses (8) wenigstens teilweise überdeckt ist.15. Cylinder assembly according to one of claims 1 to 14, characterized in that the combustion chamber end wall (1b) of the lining unit (1) is on its outside is at least partially covered by an end wall of the cylinder housing (8). 16. Zylinderbaugruppe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außenseite der Auskleidungseinheit (1) und der Innenseite des Zylindergehäuses (8) mindestens eine Kühlkammer (22) für die Aufnahme eines flüssigen Kühlmediums vorgesehen ist.16. Cylinder assembly according to claim 15, characterized in that that between the outside of the lining unit (1) and the inside of the cylinder housing (8) at least one cooling chamber (22) is provided for receiving a liquid cooling medium. 17. Zylinderbaugruppe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammer (22) als Ringkammer um die Achse der Laufbuchse (1a) ausgebildet ist und gegebenenfalls durch Ringdichtungen (20, 21) zwischen der Auskleidungseinheit (1) und dem Zylindergehäuse (8) abgedichtet ist.17. Cylinder assembly according to claim 16, characterized in that that the cooling chamber (22) is designed as an annular chamber around the axis of the liner (1a) and optionally by ring seals (20, 21) between the liner unit (1) and the cylinder housing (8) is sealed. 8. Zylinderbaugruppe nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammer (22) im wesentlichen zwischen der Außenseite der Brennraumabschlußwand (1b) und der Innenseite der Endwand des Zylindergehäuses (8) ausgebildet ist.8. Cylinder assembly according to claim 16 or 17, characterized characterized in that the cooling chamber (22) is essentially between the outside of the combustion chamber end wall (1b) and the inside of the end wall of the cylinder housing (8) is formed. 19. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennraumabschlußwand (1b) und die Endwand des Zylindergehäuses (8) sich überlappende öffnungen (11a, 14) für die Anordnung einer Zündkerze (9) und/oder einer Einspritzdüse und/ oder eines Gasaustauschventils aufweisen.19. Cylinder assembly according to one of claims 15 to 18, characterized in that the combustion chamber end wall (1b) and the end wall of the cylinder housing (8) overlapping openings (11a, 14) for the arrangement of a spark plug (9) and / or an injection nozzle and / or a gas exchange valve. 20. Zylinderbaugruppe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennraumabschlußwand (1b) und die Endwand des Zylindergehäuses (8) im Bereich der sich überlappenden öffnungen (11a, 14) miteinander gegen Verdrehung der Auskleidungseinheit (1) relativ zum Zylindergehäuse. (8) und/oder gegen Axialverschiebung der Auskleidungseinheit (1) relativ zum Zylindergehäuse (8) gesichert sind.20. Cylinder assembly according to claim 19, characterized in that that the combustion chamber end wall (1b) and the end wall of the cylinder housing (8) in the area of the overlapping openings (11a, 14) against each other Rotation of the liner unit (1) relative to the cylinder housing. (8) and / or against axial displacement the liner unit (1) are secured relative to the cylinder housing (8). 21. Zylinderbaugruppe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (14) der Brennraumabschlußwand (1b) von einem nach der Außenseite des Brennraums abstehenden Kragen (11) umschlossen ist, daß dieser Kragen (11) in die öffnung (14) der Endwand des Zylindergehäuses (8) eingesteckt ist, daß der Kragen (11) an seinem Innenumfang mit einem Innengewinde versehen ist, daß das brennraumferne Ende des Kraqens (11) innerhalb der öffnung (14) der Endwand des Zylindergehäuses (8) liegt oder bündig ist mit einer die öffnung (14) in der Endwand21. Cylinder assembly according to claim 20, characterized in that the opening (14) of the combustion chamber end wall (1b) is enclosed by a collar (11) protruding towards the outside of the combustion chamber, so that this Collar (11) in the opening (14) in the end wall of the cylinder housing (8) is inserted that the collar (11) is provided with an internal thread on its inner circumference is that the end of the collar (11) remote from the combustion chamber is inside the opening (14) of the end wall of the cylinder housing (8) lies or is flush with one of the opening (14) in the end wall des Zylindergehäuses (8) umgebenden, zur Achse dieser öffnung (14) im wesentlichen senkrechten äußeren Gehäusefläche (31) , daß , in das Innengewinde (11a) ein mit Außengewinde (10) versehenes Rohrstück einer Zündkerze (9) oder einer Einspritzdüse eingeschraubt ist und daß eine Schulterfläche (9a) der Zündkerze (9) bzw. der Einspritzdüse an der äußeren Gehäusefläche (31) anliegt.surrounding the cylinder housing (8), to the axis of this opening (14) substantially vertical outer housing surface (31) that, into the internal thread (11a) a tubular piece of a spark plug (9) or an injection nozzle provided with an external thread (10) is screwed in and that a shoulder surface (9a) of the spark plug (9) or the injection nozzle on the outer housing surface (31) rests. 22. Zylinderbaugruppe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulterfläche (9a) der Zündkerze (9) bzw. der Einspritzdüse unter Vermittlung einer Zwischenscheibe (13) an der äußeren Gehäusefläche (31) anliegt. 22. Cylinder assembly according to claim 21, characterized in that the shoulder surface (9a) of the spark plug (9) or of the injection nozzle rests against the outer housing surface (31) by means of an intermediate disk (13). 23. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 22,23. Cylinder assembly according to one of claims 1 to 22, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zylindergehäuse (8) und der Auskleidungseinheit (1) mindestens eine Dichtung (20, 21) angeordnet ist.characterized in that between the cylinder housing (8) and the lining unit (1) at least one Seal (20, 21) is arranged. 24. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbuchse (1a) Schlitze aufweist, durch welche der Brennraum an Gasaustauschkanäle (17, 18, 32) angeschlossen ist.24. Cylinder assembly according to one of claims 1 to 23, characterized in that the liner (1 a) has slots has, through which the combustion chamber is connected to gas exchange channels (17, 18, 32). 25. Zylinderbaugruppe nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze auf mindestens einem Teil ihres Umfangs von Rippen (236, 237) umgeben sind, welche über die äußere Begrenzungsfläche der Laufbuchse (201a) in radialer Richtung nach außen vorstehen und in entsprechende Ausnehmungen des Zylindergehäuses (208) eingreifen. 25. Cylinder assembly according to claim 24, characterized in that the slots on at least a part of their Are surrounded circumferentially by ribs (236, 237) which over the outer boundary surface of the liner (201a) in protrude outward in the radial direction and engage in corresponding recesses in the cylinder housing (208). 26. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (8) aus Leichtmetall besteht.26. Cylinder assembly according to one of claims 1 to 25, characterized characterized in that the cylinder housing (8) consists of light metal. 27. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (8) aus einer Magnesiumlegierung besteht.27. Cylinder assembly according to one of claims 1 to 26, characterized in that the cylinder housing (8) consists of a magnesium alloy. -δ-28. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (8) von einem Druckgußteil gebildet ist.-δ-28. Cylinder assembly according to one of Claims 26 and 27, characterized in that the cylinder housing (8) is formed from a die-cast part. 29. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (8) aus Kunststoff besteht.29. Cylinder assembly according to one of claims 1 to 25, characterized in that the cylinder housing (8) consists of plastic. 30. Zylinderbaugruppe nach Anspruch 29, dadurch gekenn-30. Cylinder assembly according to claim 29, characterized zeichnet, daß das Zylindergehäuse (8) aus aushärtbarem Kunststoff besteht.shows that the cylinder housing (8) consists of curable plastic. 31. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 29 und 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (8) faserverstärkt ist.31. Cylinder assembly according to one of claims 29 and 30, characterized in that the cylinder housing (8) is fiber reinforced. 32. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (8) ein Kunststoffpreßteil ist.32. Cylinder assembly according to one of claims 29 to 31, characterized in that the cylinder housing (8) is a plastic molded part. 33. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (8) ein Spritzgußteil ist.33. Cylinder assembly according to one of claims 29 to 31, characterized in that the cylinder housing (8) is a Injection molded part is. 34. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (8) aus zwei Zylindergehäuseteilen (8a) besteht, die in einer die Laufbuchsenachse (7) enthaltenden Ebene aneinander anliegen und unter Einschluß der Auskleidungseinheit (D zusammengeklemmt sind.34. Cylinder assembly according to one of claims 1 to 33, characterized in that the cylinder housing (8) consists of two cylinder housing parts (8a), which are in a plane containing the liner axis (7) against each other and are clamped together to include the lining unit (D. 35. Zylinderbaugruppe nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindergehäuseteile (8a) integral mit korrespondierenden Kurbelgehäuseteilen (5a) zusammenhängen. 35. Cylinder assembly according to claim 34, characterized in that that the cylinder housing parts (8a) are connected integrally with corresponding crankcase parts (5a). 36. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidungseinheit (1) in das einstückig hergestellte Zylindergehäuse (8) eingeschoben, insbesondere eingepreßt ist.36. Cylinder assembly according to one of claims 1 to 33, characterized in that the lining unit (1) is inserted into the one-piece cylinder housing (8) is inserted, in particular pressed in. 37. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (208) um die Auskleidungseinheit (201) herum geformt ist.37. Cylinder assembly according to one of claims 1 to 33, characterized in that the cylinder housing (208) is molded around the liner unit (201). 38. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbuchse (101a) einen ovalen oder elliptischen Querschnitt besitzt.38. Cylinder assembly according to one of claims 1 to 37, characterized in that the liner (101a) has an oval or elliptical cross-section. 39. Zylinderbaugruppe nach Anspruch 38, dadurch gekenn-39. Cylinder assembly according to claim 38, characterized zeichnet, daß in der Brennraumabschlußwand (101b) zwei Ventilöffnungen (125) in Längsrichtung der langen Querschnittsachse (124) nebeneinander angeordnet sind.shows that in the combustion chamber end wall (101b) two Valve openings (125) in the longitudinal direction of the long Cross-sectional axis (124) are arranged side by side. 40. Zylinderbaugruppe nach einem der Ansprüche 38 und 39, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mehrzahl von Zylindern in Reihenanordnung enthält, wobei die lange Achse (124) des LaufbuchsenquerSchnitts quer zur Reihenlängsrichtung liegt.40. Cylinder assembly according to one of claims 38 and 39, characterized in that it has a plurality of cylinders in a row arrangement, the long axis (124) of the liner cross-section being transverse to the longitudinal direction of the row lies. 41. Verfahren zur Herstellung einer Zylinderbaugruppe insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine eine Laufbuchse (1a) und eine Brennraumabschlußwand (1b) bildende Auskleidungseinheit (1) durch Pressen herstellt und diese Auskleidungseinheit (1) sodann in ein Zylindergehäuse (8) einsetzt.41. A method of manufacturing a cylinder assembly in particular according to claim 1, characterized in that there is a liner (1a) and a combustion chamber end wall (1b) forming the lining unit (1) produced by pressing and this lining unit (1) then inserted into a cylinder housing (8). 42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß man*das Zylindergehäuse (208) um die Auskleidungseinheit (201) herum formt. 42. The method according to claim 41, characterized in that the cylinder housing (208) is formed around the lining unit (201).
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