CH342409A - Kolbenmaschine - Google Patents

Description

  Kolbenmaschine    Die Erfindung betrifft eine Kolbenmaschine, deren  Zylinderwände teilweise eine     rillenförmige        Rauhung          besitzen.     



  Die Erkenntnisse über Zusammenhänge zwischen  der     Oberflächenbeschaffenheit    metallischer Gleit  bahnen und ihrem Betriebsverhalten, namentlich bei       Zylinderlaufflächen    von     Brennkraftmaschinen,    sind  in der letzten Zeit erheblich fortgeschritten. So hat  man beispielsweise erkannt, dass es vorteilhaft ist,  solche Gleitflächen - im Gegensatz zu früheren  Anschauungen - mit einer     Rauhung    zu versehen.  



  Diese     Rauhung    unterstützt eine zum Einlaufen  der     Brennkraftmaschine    notwendige Abnutzung des  Materials. Eine solche Abnutzung ist von besonderer  Wichtigkeit, um von der Herstellung herrührende, un  vermeidliche Bearbeitungsungenauigkeiten und im  Einlauf sich ergebende Wärmedeformationen des Ma  terials möglichst rasch zu beseitigen. Ohne diese Ma  terialabnutzung entstehen sonst wenige und schlecht       verteilte    tragende Inseln in der Lauffläche, auf wel  che sich die von den gleitenden     Flächen        übertragenen     Kräfte konzentrieren, so dass gegebenenfalls bereits  nach kurzer Betriebsdauer     Anfressungen    des Mate  rials eintreten.

   Diesem Nachteil wird durch die     Rau-          hung    wirksam begegnet.  



  Die     Rauhung    hat noch .den weiteren Vorteil, dass  sich durch sie gewissermassen Öltaschen bilden, so  dass sich zwischen den metallischen Gleitflächen eine       Schmierölschicht    von veränderlicher Dicke bildet,  welche bekanntlich sehr tragfähig ist und ebenfalls  das Anfressen der Laufflächen - auch bei stellen  weise oder zeitweise ungenügender     Schmierölversor-          gung    - weitgehend     verhindert.     



  Es hat sich aber gezeigt, dass, wenn man .die     ganze          Zylinderlauffläche    einer     Brennkraftmaschine    gleich  mässig rauh ausbildet, diese einen aussergewöhnlich  grossen Ölverbrauch aufweist. Dies liegt daran, dass    die     Ölabstreifringe    auf einer rauhen Gleitbahn nicht  befriedigend arbeiten können, wobei sie wegen ihres  relativ hohen     Anpressdruckes    in viel zu kurzer Zeit.  verschleissen.  



  Die Beseitigung dieser Nachteile ist Aufgabe vor  liegender Erfindung.  



  Diese besteht darin,     .dass    die     Rauhung    eines Zylin  ders sich höchstens auf die von den     Kolbenringen     bestrichene Lauffläche erstreckt, während der vom       Ölabstreifring    bestrichene Zylinderteil eine geglättete       Lauffläche    besitzt.  



  Vorteilhaft sind die Unebenheiten im rauhen  Wandteil etwa zehnmal grösser als im glatten Wand  teil.  



  Bei einer Ausführung der     Erfindung    weisen die  eine     Rauhigkeit    erzeugenden     Rillen    bogenförmiges  Profil auf, wobei der Bogenradius die Grössenord  nung des Durchmessers des Zylinders der     Brenn-          kraftmaschine    besitzt und der Abstand der     einzelnen     Rillen voneinander annähernd 1 % des Zylinder  durchmessers beträgt.  



  Zweckmässig verlaufen die Rillen im Zylinder  schraubenförmig.  



  Durch die Erfindung wird im Bereich der von  den Kolbenringen bestrichenen Lauffläche einer       Brennkraftmaschine    .die für das Einlaufen der Ma  schine notwendige     Rauhigkeit    erzielt, während ander  seits im Bereich der vom     ölabstreifring    bestrichenen  Lauffläche die für das einwandfreie Arbeiten des       Abstreifringes    notwendige Glätte gewahrt bleibt.  



       Hinsichtlich    der relativen     Begriffe         rauh     und        glatt     sind in der einschlägigen Literatur gewisse  Grenzen festgelegt, beispielsweise in dem Aufsatz        The        Running-In    Of     Engines:        Choice    Of     Cylinder          Bore        Finish     von  K. R.     Williams,    B. Sc.,     and    S. G.  Daniel, M.

   A.,     Ph.D.     einer Veröffentlichung der   Institution of     Mechanical        Engineers .    Hierin wer-      den für die maximalen Unebenheiten einer      glatten     Gleitfläche Grössenordnungen von 0,075 bis     0,15,u     und für die  raube  Oberfläche 0,75 bis 1,0     ,u    an  gegeben.  



  Es ist jedoch festzustellen, dass diese Werte nicht  absolut verstanden werden dürfen, sondern nach den  der Erfindung     zugrundeliegenden    Erkenntnissen  zweckmässig in einem bestimmten     Verhältnis    zu der  Grösse des Zylinderdurchmessers stehen, so dass bei  spielsweise bei einer     Brennkraftmaschine    mit einer  Zylinderbohrung von 750 mm 0 als  glatt  im Sinne  der Erfindung eine Fläche mit maximalen Uneben  heiten von etwa 0,25 bis etwa 1,5     /z    und unter      raub      eine     Fläche    mit maximalen Unebenheiten von etwa  6 bis etwa     12,u    verstanden wird.

   Grössenordnungs  mässig lässt sich etwa angeben,     .dass    im Mittel die -gröss  ten Unebenheiten in der      glatten     Partie ungefähr  1 Millionstel und in der      rauben     Partie ungefähr  10     Millionstel    des Zylinderdurchmessers betragen.  



  Für die Erzielung der mit der     Rauhung    beabsich  tigten Wirkung ist von Bedeutung, welche Form man  den beabsichtigten künstlichen Unebenheiten der Zy  linderwand gibt. So haben sich beispielsweise bei der  genannten     Brennkraftmaschine    mit 750 mm Boh  rung Drehriefen mit     schraubenförmigem    Verlauf und  mit vorzugsweise bogenförmigem Profil, mit einem  Bogenradius gleich oder grösser als der Durchmesser  des Zylinders und einer Steigung, welche annähernd  1     %        des        Zylinderdurchmessers        beträgt,        als        vorteilhaft     erwiesen.  



  In der Zeichnung ist ein     Ausführungsbeispiel    der  Erfindung schematisch dargestellt.  



       Fig.l    zeigt die Zylinderbüchse 1 vom Durch  messer D einer nicht dargestellten     Zweitakt-Brenn-          kraftmaschine    im Schnitt. Neben der Büchse 1 ist der  Kolben 2 in     Fig.    3 in oberer     Totpunktlage    dargestellt.  Der Kolben besitzt beispielsweise .drei Kolbenringe 4  und einen     ölabstreifring    3. In der Zylinderlauf  büchse 1 gleiten die Kolbenringe 4 im Teil A, wäh-         rend    der     ölabstreifring    3 im Teil B gleitet.

   Die Ober  fläche der     Zylinderlaufbüchse    1 ist von der Trenn  linie<I>A -B</I> aus im obern     Teil     raub  und im untern  Teil  glatt  ausgebildet.  



       Fig.    2 zeigt einen Ausschnitt der  rauben  Wand.  Man erkennt die Drehriefen 5, 6, 7, 8 mit kreis  bogenförmigem Profil vom Radius R, welcher zum  Beispiel in einer Grössenordnung zwischen dem hal  ben und dem doppelten Betrag des Durchmessers der       Zylinderlaufbüchse    liegt, mit der Steigung S, welche       etwa        1/s        bis    2     %        des        Durchmessers        D        beträgt.        Diese     Drehriefen bilden gleichsam Öltaschen 9 von der  Tiefe T und Länge S.  



  Die in der Beschreibung des dargestellten Bei  spiels angegebenen Zahlenwerte dienen lediglich als  Anhaltspunkte zur besseren Veranschaulichung der  Erfindung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Kolbenmaschine, deren Zylinderwände teilweise eine rillenförmige Rauhung besitzen, dadurch gekenn zeichnet, dass die Rauhung eines Zylinders sich höch stens auf die von den Kolbenringen bestrichene Lauf fläche erstreckt, während der vom Ölabstreifring be strichene Zylinderteil eine geglättete Lauffläche be sitzt. UNTERANSPRÜCHE 1. Kolbenmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Unebenheiten im rauben Wandteil etwa zehnmal grösser sind als im glatten Wandteil. 2.

   Kolbenmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Rauhigkeit erzeugenden Rillen bogenförmiges Profil aufweisen, wobei der Abstand der einzelnen Rillen voneinander annähernd 1 % des Zylinderdurchmessers beträgt. 3. Kolbenmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen im Zylinder schrau benförmig verlaufen.