[0001] Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor, insbesondere stationärer Gasmotor,
mit einem Kolben, der in einer Zylinderbüchse läuft, welche innerhalb des Kurbelgehäuses
angeordnet ist und welche im Bereich ihres oberen, dem Zylinderkopf benachbarten Randes
einen Ringflansch zur Abstützung im Kurbelgehäuse in axialer Richtung aufweist, mit
einem auf der Außenseite der Zylinderbüchse verlaufenden Kühlflüssigkeitskanal und
mit einem an der Innenseite der Zylinderbüchse im Bereich ihres oberen Randes angeordneten
etwas über die Innenfläche der Zylinderbüchse vorspringenden Schabering zur Abschabung
der Außenseite des Kolbens im an die Stirnfläche des Kolbens angrenzenden Bereich.
[0002] Ein Verbrennungsmotor dieser Art ist bereits bekannt. Der Schabering dieses Verbrennungsmotors
verhindert, die Ablagerung von Verbrennungsrückständen an der Außenseite des Kolbens
im an die Stirnfläche des Kolbens angrenzenden Bereich, welche anderenfalls im Laufe
der Zeit insbesondere zur Beeinträchtigung der Funktion der Kolbenringe führen können.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, bei dem die
Betriebszuverlässigkeit und Lebensdauer gegenüber den bekannten Motoren dieser Art
verbessert wird. Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß der auf der Außenseite
der Zylinderbüchse verlaufende Kühlflüssigkeitskanal bis zum Ringflansch geführt ist
und daß der Schabering und die Zylinderbüchse aus dem gleichen Material bestehen.
[0004] Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe würde es für einen Fachmann zunächst naheliegen,
den Schabering aus einem möglichst harten Material herzustellen, welches sich somit
vom Material der Zylinderbüchse unterscheiden wird. Der Grundgedanke der Erfindung
besteht demgegenüber darin, daß es sich beim erfindungsgemäßen Problem in erster Linie
nicht um ein mechanisches, sondern um ein thermisches Problem handelt. Durch thermische
Spannungen kann es nämlich im Laufe der Zeit zu einem Verzug bzw. zu einer Lockerung
des Schaberinges kommen. Um dem entgegenzuwirken, sind die erfindungsgemäßen Maßnahmen
vorgesehen.
[0005] Obwohl stationäre Gasmotoren standardmäßig entsprechend der nachfolgend beschriebenen
Fig. 1 konstruiert sind, sind aus der DE 34 13 971 A1 und der GB 1 478 379 A spezielle
Motoren bekannt, bei denen der auf der Außenseite der Zylinderbüchse verlaufende Kühlfüssigkeitskanal
ebenfalls bis zum Ringflansch der Zylinderbüchse geführt ist. Da diese Motoren keinen
Schabering aufweisen, dient diese Maßnahme hier allerdings nicht zum gleichen Zweck
wie bei der Erfindung, nämlich die thermischen Spannungen zwischen Schabering und
Zylinderbüchse zu vermindern. Erst durch die Kombination dieses Merkmals mit dem Merkmal,
daß der Schabering und die Zylinderbüchse aus dem gleichen Material bestehen, wird
ein besonders betriebs- und ausfallsicherer Verbrennungsmotor mit Schabering bereitgestellt.
[0006] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der beiliegenden
Zeichnung erläutert. In dieser zeigen
Fig. 1 einen Teil eines Längsschnittes in der Ebene der Ventile eines Zylinders eines
stationären Gasmotors des Standes der Technik, und
Fig. 2 einen Teils eines Längsschnittes in einer Ebene, in der kein Ventil liegt,
eines Zylinders eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors.
[0007] Der in Fig. 1 gezeigte Ausschnitt eines Zylinders des Standes der Technik wie er
bei stationären Gasmotoren verwendet wird, weist einen Kolben 110 auf, der in einer
Zylinderbüchse 101 läuft. Die Zylinderbüchse weist im Bereich ihres oberen dem Zylinderkopf
102 benachbarten Randes 103 einen Ringflansch 104 auf. Dieser Ringflansch 104 dient
zur axialen Abstützung der Zylinderbüchse am Kolbengehäuse 105, welche über den Zylinderkopf
102 in axialer Richtung beaufschlagt ist. Zwischen Ringflansch 104 der Zylinderbüchse
101 und Zylinderkopf 102 liegt die Zylinderkopfdichtung 106 und im Zylinderkopf 102
ist in dieser Schnittdarstellung eines der Ventile 107 sichtbar. Die Zentrierung der
Zylinderbüchse 101 im Kurbelgehäuse 105 erfolgt im Bereich 108 kurz unterhalb des
Ringflansches 104. Zwischen Kurbelgehäuse 105 und Zylinderbüchse 101 erstreckt sich
bis zu diesem Bereich 108 ein Kühlflüssigkeitskanal 109.
[0008] Anhand der Fig. 2, welche ebenfalls einen Teil eines Längsschnittes durch einen Zylinder
eines größeren Motors, insbesondere eines stationären Gasmotors, darstellt, soll nun
die Erfindung erläutert werden. Da ein Schnitt quer zur Richtung der Verbindungslinie
zwischen den im Zylinderkopf 2 angeordneten Ventilen dargestellt ist, sind die (dem
Stand der Technik entsprechenden) Ventile in dieser Fig. nicht sichtbar. Wiederum
läuft der Kolben 10 in einer Zylinderbüchse 1, welche innerhalb des Kurbelgehäuses
5 angeordnet ist. Im Bereich des oberen Randes 3 der Zylinderbüchse 1 ist diese mit
einem Ringflansch 4 versehen, über welchen sie sich in axialer Richtung im Kurbelgehäuse
5 an einem Flansch 11 abstützt. In diese axiale Richtung wird die Zylinderbüchse 1
vom Zylinderkopf 2 beaufschlagt, wobei zwischen Zylinderkopf und Zylinderbüchse die
Zylinderkopfdichtung 6 angeordnet ist. Die Zentrierung der Zylinderbüchse 1 im Kurbelgehäuse
5 erfolgt im Gegensatz zu dem in Fig. 1 gezeigten Zylinder des Standes der Technik
an der Außenseite 12 des Ringflansches 4, der in einer entsprechenden Ausnehmung im
Kurbelgehäuse 5 liegt. Der Kühlflüssigkeitskanal 9 reicht erfindungsgemäß bis zum
Ringflansch 4 der Zylinderbüchse 1. Dadurch wird die Kühlung des oberen Bereiches
der Zylinderbüchse wesentlich verbessert.
[0009] In diesem oberen Bereich der Zylinderbüchse 1 ist ein an ihrer Innenseite angeordnete
Schabering 13 vorgesehen, der etwas über die Innenfläche 14 der Zylinderbüchse 1 vorspringt.
Dieser besteht aus dem gleichem Material wie die Zylinderbüchse, da andernfalls zu
starke thermische Verspannungen zwischen Schubring 13 und Zylinderbüchse 1 auftreten
würden. Damit der Rand der Stirnfläche 15 des Kolbens 10 bei dessen Aufwärtsbewegung
nicht frontal auf die Unterkante des Schaberinges 13 aufprallen kann, verjüngt sich
der Kolben 10 in seinem Bereich oberhalb der Nut 17, in der der oberste Kolbenring
(nicht eingezeichnet) liegt. Durch den Schabering 13 wird eine Anlagerung von Verbrennungsrückständen
an der Außenseite 16 des Kolbens 10 im an die Stirnfläche 15 angrenzenden Bereich
verhindert. Durch die verbesserte Kühlung des oberen Bereiches der Zylinderbüchse
1, in welchem der Schabering 13 angeordnet ist, werden die thermischen Spannungen
verringert und ein sicherer Sitz des Schaberinges 13 in der Zylinderbüchse 1 wird
gewährleistet.
1. Verbrennungsmotor, insbesondere stationärer Gasmotor, mit einem Kolben, der in einer
Zylinderbüchse läuft, welche innerhalb des Kurbelgehäuses angeordnet ist und welche
im Bereich ihres oberen, dem Zylinderkopf benachbarten Randes einen Ringflansch zur
Abstützung im Kurbelgehäuse in axialer Richtung aufweist, mit einem auf der Außenseite
der Zylinderbüchse verlaufenden Kühlflüssigkeitskanal und mit einem an der Innenseite
der Zylinderbüchse im Bereich ihres oberen Randes angeordneten etwas über die Innenfläche
der Zylinderbüchse vorspringenden Schabering zur Abschabung der Außenseite des Kolbens
im an die Stirnfläche des Kolbens angrenzenden Bereich, dadurch gekennzeichnet, daß
der auf der Außenseite der Zylinderbüchse verlaufende Kühlflüssigkeitskanal (9) bis
zum Ringflansch (4) geführt ist und daß der Schabering (13) und die Zylinderbüchse
(1) aus dem gleichen Material bestehen.
2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbüchse
(1) an der Außenseite (12) ihres Ringflansches (4) im Kurbelgehäuse (5) zentriert
ist.
3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kolben
(10) im Bereich oberhalb der Nut (17) für den obersten Kolbenring verjüngt.
