AT164205B - Zylinder für luftgekühlte Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

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  Zylinder für luftgekühlte Verbrennungsmotoren 
 EMI1.1 
 wegen der geringen Winkelsteifigkeit wenig geeignet. 



   Ausserdem haben alle Ausführungen mit gegossenen Rippenzylindern oder mit Zylindern aus Vergütungsstahl, bei denen die Kühlrippen aus dem vollen Material hergestellt sind, den Nachteil, dass der Zylinder bei eingetretenem Verschleiss nur ein Nachschleifen der Zylinderbohrung in drei bis vier Durchmesserstufen ermöglicht. Bei weiterem Verschleiss muss der Zylinder durch einen neuen ersetzt werden. 



  Sowohl gegossene Rippenzylinder als auch aus dem vollen Material hergestellte Zylinder aus Vergütungsstahl sind als Ersatzteile sehr teuer. 



   Bei thermisch hochbeanspruchten Verbrennungsmotoren ist man bestrebt, die Kühlleistung des Zylinders zu erhöhen. Dies führt zur Verwendung eines glatten Zylinderrohres, auf das ein verrippter Zylinderrohrmantel aus Leichtmetall aufgeschoben wird. Das Zylinderrohr wird dabei meist in den Zylinderkopf eingeschrumpft und kann leicht durch ein neues Zylinderrohr ersetzt werden, wenn der Verschleiss über die vorgesehenen Ausschleifstufen gewachsen ist. 



   Der mit Rippen versehene Zylinderrohrmantel aus Leichtmetall kann in Kokille gegossen werden, wodurch bei enger Rippenteilung eine sehr wirt- schaftliche Fertigungsbasis erreicht wird. Der
Zylinderrohrmantel bleibt auch nach Auswechs- lung des Zylinderrohres weiter verwendbar. 



   Würde sich der Zylinderkopf mit einge- schrumpftem Zylinderrohr unmittelbar gegen den
Zylinderrohrmantel abstützen, dann müssten die Befestigungsschrauben, die die Verbrennungs- drücke aufzunehmen haben und die zweckmässig als durchgehende Ankerschrauben ausgebildet werden, auch die zusätzliche Wärmedehnung des
Zylinderrohrmantels aufnehmen. Damit besteht die Gefahr einer Überbeanspruchung der Befesti- gungsschrauben. Ausserdem entstehen im
Zylinderrohrmantel Zwangskräfte, die unerwünschte Rückwirkungen auf die Rundheit des Zylinderrohres ausüben können. 



   Für die geschilderte Anordnung ist ferner zur Aufnahme der Schraubenkräfte die Unterbringung entsprechender Druckquerschnitte um jede Ankerschraube erforderlich. Die mit der Temperatur abnehmenden Festigkeitswerte des Leichtmetalls erfordern vergrösserte Druckquerschnitte, die im Gussstück schwer unterzubringen sind, bzw. den Durchgang der   Kühlluft   zwischen den Kühlrippen einengen. 



   Bei Viertaktverbrennungsmotoren wird durch den grösseren Wärmeausdehnungskoeffizienten des Leichtmetalls auch das Spiel der Ventilsteuerung im Betrieb stark vergrössert. Um dies zu vermeiden, sind unter Umständen besondere Kompensationseinrichtungen in der Ventilsteuerung erforderlich. 



   Wird der Zylinderkopf, wie auch üblich, über das Zylinderrohr unmittelbar gegen das Kurbelgehäuse abgestützt, dann ergeben sich im Zylinder- kopf an der   Angriffsstelle   der   Befestigung-   schrauben starke zusätzliche Biegebeanspruchungen, die infolge der begrenzten Wärmefestigkeit des Leichtmetalls zu bleibenden Formänderungen des Zylinderkopfes und damit zur Unrundheit des Zylinderrohres führen können. 



   Erfindungsgemäss werden in den das Zylinderrohr umgebenden Zylinderrohrmantel aus Leichtmetall bei den Zugankerdurchführungen Rohr- 

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 hülsen eingeschoben. Durch diese stützt sich der Zylinderkopf unmittelbar gegen das Kurbelgehäuse ab. Die Rohrhülsen sind etwas länger als der   ZyHnderrohrmantel ausgeführt,   so dass sich dieser bei Erwärmung frei dehnen kann. Da sowohl das Zylinderrohr als auch die Rohrhülsen im Zylinderrohrmantel geführt sind, ergibt diese Bauweise eine gute Steifigkeit der Zylinderbefestigung gegenüber dem Gleitbahndruck des Kolbens. Als Zuganker können einfache Kopfschraube verwendet werden. 



   Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen luftgekühlten Zweitaktzylinder gemäss der Erfindung. 



  Das Zylinderrohr 1 ist in den Zylinderkopf 2 eingeschrumpft oder verschraubt. Der Zylinderrohrmantel   ? aus   Leichtmetall ist auf das Zylinderrohr 1 aufgeschoben und kann sich auch in axialer Richtung völlig frei dehnen. Der Zylinderkopf 2 stützt sich über die in den Zylinderrohrmantel 3 eingeschobenen Rohrhülsen 5 unmittelbar gegen das Kurbelgehäuse ab. Die Rohrhülsen 5 sind mit Gleitsitz im Zylinderrohrmantel 3 geführt, etwas länger als der Zylinderrohrmantel und an der Stelle der Zylinderkopfauflage wesentlich verbreitert, um beim Zylinderkopf 2 ein Eindrücken des Leichtmetalls zu vermeiden. Das Material der Rohrhülsen 5 ist Stahl oder Gusseisen, so dass Zuganker 4 und Rohrhülsen 5 etwa gleiche Wärmedehnungen im Betrieb aufweisen. 



  Das Zylinderrohr 1 und der Zylinderrohrmantel 3 können sich frei dehnen, ohne dass Zwangskräfte mit Rückwirkungen auf das Zylinderrohr auftreten können. 



   Die Seitenkräfte durch den Gleitbahndruck des Kolbens auf das Zylinderrohr werden durch die Vorspannung der Zuganker 4 sowie durch die   Führung der Rohrhülsen J im Zylinderrohrmantel 3 sicher aufgenommen.   



   Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Spülschlitze. Die die Zuganker 4 bzw. Rohrhülsen 5 umgebenden Leichtmetallquerschnitte sind unbeansprucht und können nach rein gusstechnischen Erwägungen gewählt werden. 



   Fig. 3 zeigt einen Querschnitt unterhalb bzw. oberhalb der Spülschlitze. Die Führung der Rohrhülsen 5 erfolgt teilweise nur durch die durchbohrten Kühlrippen, so dass keine wesentliche Verengung der Kühlluftquerschnitte in den Rippen erfolgt. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Zylinder für luftgekühlte Verbrennungsmotoren mit einem auf das glatte Zylinderrohr aufgeschobenen, mit Rippen versehenen Zylinderrohrmantel aus Leichtmetall, dadurch gekenn- 
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 eingesetzt sind, mittels denen sich der Zylinderkopf   (2)   unmittelbar gegen das Kurbelgehäuse abstützt. 



   2. Zylinder für luftgekühlte Verbrennungs-

Claims (1)

1. EMI2.2 der Zylinderkopfauflage wesentlich verbreitert sind, um der verminderten Warmfestigkeit des Leichtmetalls bei höherer Temperatur zu entsprechen.

   3. Zylinder für luftgekühlte Verbrennungs- EMI2.3 geführt sind, so dass der Zylinderrohrmantel sich frei dehnen kann.