AT3673U1

AT3673U1 - Zylindergehäuse für eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: AT3673U1
Application number: AT0050899U
Authority: AT
Inventors: Rudolf Dipl Ing Enzendorfer; Wilhelm Dr Fuchs
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2000-06-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zylindergehäuse (1) für eine Brennkraftmaschine mit einer Zylinderlaufbüchse (3) pro Zylinder (2), welche von einem Kühlmantel (4) umgeben ist, wobei der Kühlmantel (4) über zumindest eine Übertrittsöffnung (5) mit einem Kühlkanal (6) verbunden ist, deren Profillinie (9) im Bodenbereich (10) und im Deckenbereich (11) gekrümmt ist. Um die Kühlung in einem der Zylinderbüchsenbunddichtebene (7) zugewandten Bereich der Zylinderlaufbüchse (3) zu verbessern, ist vorgesehen, daß die Profillinie (9) im Deckenbereich (10) einen kleineren Krümmungsradius R`2 als im Bodenbereich (11) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zylindergehäuse für eine Brennkraftmaschine mit einer Zylinderlaufbüchse pro Zylinder, welche von einem Kühlmantel umgeben ist, wobei der Kühlmantel über zumindest eine Übertrittsöffnung mit einem Kühlkanal verbunden ist, deren Profillinie im Bodenbereich und im Deckenbereich gekrümmt ist.

Es ist ein Zylindergehäuse dieser Art bekannt, bei dem die Profillinie eine im wesentlichen ovale Form aufweist. Aus Spannungsgründen und zur Vermeidung von unzulässigen Verformungen der Zylinderbüchsenbunddichtebene zufolge von Kräften in Zylinderachsrichtung muss der Deckenbereich der Profillinie relativ weit von der Zylinderkopfebene beabstandet sein. Dies hat allerdings den Nachteil, dass die Zylinderbüchse zwischen dem Deckenbereich und der Zylinderbüchsenbunddichtebene nur ungenügend gekühlt wird.

Es ist die Aufgabe der Erfindung diese Nachteile vermeiden und die Kühlung der Zylinderbüchse zu verbessern.

Erfindungsgemäss erfolgt dies dadurch, dass die Profillinie im Deckenbereich einen kleineren Krümmungsradius R2 als im Bodenbereich aufweist. Dadurch wird erreicht, dass der in Zylinderachsrichtung belastete Deckenbereich möglichst wenig abgesenkt wird, so dass eine gleichmässige Pressung der Zylinderkopfdichtung gewährleistet ist. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Profillinie zwischen dem ersten Krümmungsradius R im Bodenbereich und dem zweiten Krümmungsradius R im Deckenbereich einen Seitenbereich mit einem dritten Krümmungsradius R aufweist, welcher grösser als der erste Krümmungsradius R und grösser als der zweite Krümmungsradius R ausgebildet ist.

Die Übertrittsöffnung kann die Eintritts- oder die Austrittsöffnung für das Kühlmittel sein.

Um die maximalen Zugsspannungen im Deckenbereich sowie im Seitenbereich die VanMises-Spannungen unter einem zulässigen Wert zu halten, ist es vorteilhaft, wenn die Profillinie im wesentlichen eiförmig ist. Dadurch ist es möglich, den Deckenbereich der Profillinie der Übertrittsöffnung sehr nahe an die Zylinderbüchsenbunddichtebene heranzuführen, so dass auch der zylinderkopfnahe Bereich der Zylinderbüchse optimal gekühlt werden kann. Dabei treten nur geringe Verformungen der Zylinderbüchsenbunddichtebene des Zylindergehäuses auf.

Zur Vermeidung von Spannungsspitzen im Deckenbereich ist der zweite Krümmungsradius R so bemessen, das gilt:R < 2/3.R. Noch besser ist es, wenn der zweite Krümmungsradius R kleiner ist als der halbe erste Krümmungsradius R. Durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, dass besonders geringe Absenkungen und Spannungen im Bereich der Übertrittsöffnung auftreten, wenn für den zweiten Krümmungsradius R gilt : 1/4. R < R 1/2. R. Be-

sonders günstig ist es dabei, wenn der zweite Krümmungsradius R etwa 1/3 des ersten
Krümmungsradius R, beträgt.

In weiterer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass für den dritten Krümmungsradius R gilt:1,4.(H-R)R1,5.(H-R), wobei H der maximale Durchmesser der Profillinie zwischen dem Bodenbereich und dem Deckenbereich ist.

Die angegebenen Bereiche für den zweiten Krümmungsradius R und dritten Krümmungsradius R ergeben geringe Van-Mises-Spannungswerte entlang der Profillinie, sowie eine sehr geringe Absenkung im Deckenbereich, wenn der maximale Durchmesser H zwischen dem Deckenbereich und dem Bodenbereich grösser als 2, 5 mal, vorzugsweise grösser als 2, 8 mal dem ersten Krümmungsradius Rist.

Um Spannungsspitzen in Übergangsbereichen zu vermeiden, sollte die Profillinie möglichst stetig ausgebildet sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teiles des erfindungsgemässen Zylindergehäuses in einer Seitenansicht, Fig. 2 dieses Zylindergehäuse in einer Draufsicht, Fig. 3 das erfindungsgemässe Zylindergehäuse in einem Schnitt gemäss der Linie 111-111 in Fig. 4, Fig. 4 das Zylindergehäuse in einem Schnitt gemäss der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 das Zylindergehäuse in einem Schnitt gemäss der Linie V-V in Fig. 3 und Fig. 6 die in Fig. 4 ersichtliche Übertrittsöffnung im Detail.

In einem Zylindergehäuse 1 ist pro Zylinder 2 eine nasse Zylinderlaufbüchse 3 angeordnet.

Zwischen der Zylinderlaufbüchse 3 und dem Zylindergehäuse 1 ist jeweils ein Kühlmantel 4 ausgebildet, in welchen über eine Übertrittsöffnung 5 ein Kühlkanal 6 einmündet. Die Zylinderlaufbüchse 3 weist im Bereich einer Zylinderbüchsenbunddichtebene 7 einen Bund 8 auf.

Die Profillinie 9 der Übertrittsöffnung 5 hat eine im wesentlichen eiförmige Gestalt und weist in einem von der Zylinderbüchsenbunddichtebene 7 abgewandten Bodenbereich 10 einen ersten Krümmungsradius R, auf. Der zweite Krümmungsradius R im Deckenbereich 11 ist kleiner als der erste Krümmungsradius R, ausgebildet und beträgt im Ausführungsbeispiel zwischen 1/4 und 1/2 des ersten Krümmungsradius R. Dadurch wird erreicht, dass Absenkungen im Deckenbereich 11 zufolge einer in Richtung der Zylinderachse la gerichteten Belastung möglichst gering gehalten werden, so dass eine gleichmässige Pressung der Zylinderkopfdichtung gewährleistet ist. Andererseits werden Spitzenspannungen entlang der Profillinie 9 vermieden.

Dadurch ist es möglich, den Deckenbereich 11 der Übertrittsöffuung 5 im Bereich des Zylinderbüchsenbundes 8 anzuordnen, so dass eine bessere Kühlung des der Zylinderbüchsenbunddichtebene 7 benachbarten Bereiches der Zylinderlaufbüchse 3 erreicht wird.

Zwischen dem ersten Krümmungsradius R, und dem Krümmungsradius R2 weist die Profillinie 9 an jeder Seite einen Übergangsradius R auf, welcher so gewählt wird, das gilt:RR =
EMI3.1
dem Bodenbereich 10 und dem Deckenbereich 11 bezeichnet.

Der in der Richtung der Zylinderachse la gemessene Durchmesser H ist mindestens 2, 5 mal, vorzugsweise mindestens 2, 8 mal so gross wie der erste Krümmungsradius R.

Um Spannungsspitzen entlang der Profillinie 9 zu verhindern, weist diese einen stetigen Verlauf auf. Dies bedeutet, dass der Übergangsradius R im Übergang zum Bodenbereich 10 bzw.

Deckenbereich 11 die gleiche Tangente wie der entsprechende erste Krümmungsradius R bzw. zweite Krümmungsradius R aufweist.

Claims

ANSPRÜCHE 1. Zylindergehäuse (1) für eine Brennkraftmaschine mit einer Zylinderlaufbüchse (3) pro Zylinder (2), welche von einem Kühlmantel (4) umgeben ist, wobei der Kühlmantel (4) über zumindest eine Übertrittsöffnung (5) mit einem Kühlkanal (6) verbunden ist, deren Profillinie (9) im Bodenbereich (10) und im Deckenbereich (11) gekrümmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Profillinie (9) im Deckenbereich (11) einen kleineren Krüm- mungsradius R als im Bodenbereich (10) aufweist.

2. Zylindergehäuse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Profillinie (9) zwischen dem ersten Krümmungsradius R, im Bodenbereich (10) und dem zweiten Krümmungsradius R im Deckenbereich (11) einen Seitenbereich mit einem dritten Krümmungsradius R aufweist, welcher grösser als der erste R, und grösser als der zweite Krümmungsradius R ausgebildet ist.

3. Zylindergehäuse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Profil- linie (9) im wesentlichen eifönnig ist.

4. Zylindergehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für den zweiten Krümmungsradius R gilt: R2#2/3.R1.

5. Zylindergehäuse (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für den zweiten EMI4.1 7. Zylindergehäuse (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Krümmungsradius R etwa 1/3 des ersten Krümmungsradius R, beträgt.

8. Zylindergehäuse (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für den dritten Krümmungsradius R gilt: 1,4.(H-R1)#R3#1,5.(H-R1), wobei H der maximale Durchmesser der Profillinie zwischen dem Bodenbereich und dem Deckenbe- reich ist.

9. Zylindergehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Durchmesser H zwischen dem Deckenbereich (11) und dem Bodenbe- reich (10) grösser ist als 2, 5 mal, vorzugsweise grösser als 2, 8 mal dem ersten Krüm- mungsradius Rist.

10. Zylindergehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Profillinie (9) stetig gekrümmt ist.