192865. lajstromszámú szabadalom • Henger kialakítás kis űrtartalmú, kis teljesítményű léghűtéses kétütemű motorokhoz
3 192865 4 A találmány kis űrtartalmú, kis teljesítményű léghűtéses kétütemű motorok hengerének olyan kialakítására vonatkozik, amely könnyen gyártható és ugyanakkor a henger hűtését megfelelően biztosítja. Mint ismeretes, az említett hengerblokkoknak több konstrukciós és technológiai követelményt is ki kell elégítenie. A dugatytyúval érintkező felületnek kopásállónak kell lenni, a hűtés miatt az anyag legyen jó hővezető, ugyanakkor legalább a beömlő és kiömlő csatornák környezetében legyen osztott kialakítású, hogy a csatornákat könnyen lehessen. önteni. Kezdetben az egész hengerblokkot vasból öntötték. Ez azonban csak a kopásálló belső felületet biztosította, de nem volt jó hővezető, előállításához pedig igényes öntési technológia volt szükséges. Ez utóbbi problémára kidolgoztak olyan megoldásokat, pl. a 674 658, 681 489 vagy a 967 602 lsz.-u német szabadalmi leírásokban bemutatott hengerblokkoknál, ahol a hengerblokkot úgy óntik, hogy a csatornák kívülről nyitottak és külön fedél zárja le azokat. Az alumínium térhódításéval látszólag minden probléma megoldódott. A hengerblokkokat két részből készítették, a külső könynyűfémből öntött bordázott rész tartalmazta a befelé nyitott csatornákat, ebbe öntöttvas hengerperselyt helyeztek, amely egyúttal a csatornák belBŐ fala is lett. Bár a könnyűfém nagyon jó hővezető, az új kialakításnál mégis hűtési problémák keletkeztek. A könnyűfém hőtágulása nagyobb mint az öntöttvasé, így a motor melegedésekor a hengerblokk elvált a hengerperselytól és nem tudta átvenni a keletkezett hőt. A problémára több technológiai megoldást is kidolgoztak. Az egyik megoldás szerint a hengerperselyt túlfedéssel készítik és mélyhűtve építik be a hengerblokkba. Ennek az a hátránya, hogy a hengerblokkban feszültségek keletkeznek, a könnyűfém öntvény gyorsan kifárad és megreped. Egy másik megoldásnál a hengerperselyre ráöntik a könnyűfém hengerblokkot. Bár a hengerpersely külső felületét érdesítik, mégsem kielégítő a tapadás, ugyanakkor az eljárásnál az ismert öntési problémák ugyanúgy jelentkeznek, mint a teljes öntöttvas hengerblokk öntésénél. A könnyűfém és az öntöttvas különböző hőtágulásából származó probléma megoldására újabban olyan kialakítást is alkalmaznak, ahol a hengerblokk is és a hengerpersely is könnyűfémből van, és a hengerpersely belső felülete krómbevonattal van ellátva. Bár ez a megoldás elvileg tökéletes, egyelőre nem terjedt el mégsem. Ennek az az oka, hogy a krómozás igényes technológia, és az élettartama elmarad az öntöttvasétól. így pl. a nehéz igénybevételű mezőgazdasági munkagépeknél nem célszerű alkalmazni. A hűtéssel kapcsolatos kutatások során megállapították, hogy a motorok hengerének felületén a hőelosztás nem egyforma, a keletkezett hőmennyiségnek kb. 70%-a az égéstér környezetében távozik el, és a hőátadás a forgattyústengely felé csökken. A kutatás eredményeképpen a négyütemű léghűtéses motoroknál olyan megoldást kezdtek alkalmazni, amelynél a henger 70-80%-a hűtóbordékkal van ellátva, a többi rész - ahol már alig van hőátadás - sima hengeres és belenyúlik a könnyűfém forgattyúházba. Ilyen kialakítás látható, pl. az 1 508 175 lsz.-ú angol szabadalmi leírásban. Az előbbi megoldást kétütemű motorokra is megpróbálták adaptálni. Ennek eredményeképpen az öntöttvas hengerblokkot úgy alakították ki, hogy az az égésteret a forgatytyúház belső terével összekötő csatornát csak részben tartalmazza, a csatorna másik része a forgattyűházban van kialakítva. Bár ez a megoldás öntési szempontból könnyebbséget jelent, még mindig igényesebb öntési eljárás szükséges az előállításához. Találmányunknak az a célja, hogy olyan hengerkialakításhoz jussunk, amellyel a csatornák gyártása a legkönnyebb, a dugattyúval érintkező felület kemény, és emellett még mindig kedvező hűtési körülmények biztosíthatóak. Az első két feltétel könnyűfém hengerblokk és öntöttvas hengerpersely alkalmazásával biztosítható. Az ismert hötágulási és gyártási problémák miatt azonban legalább az égéstér környezetében célszerűbb lenne homogén szerkezetet alkalmazni. Ezért ezt a részt egy anyagból, mégpedig öntöttvasból kell készíteni. Ennek a hövezetőképessége kevésbé jó ugyan, de a motor teljes működési tartományában megbízható a hőátvitel a hengerpersely belső felülete és a hengerblokkot körülvevő levegő között. Mivel a többi részben a hötágulási probléma a kisebb hcelvétel miatt nem jelentkezik, itt a könynyen gyártható és hctanilag is kedvező könnyűfém-öntöttvas kombinációt kell alkalmazni. A találmány tehát henger kialakítás kis űrtartalmú, kis teljesítményű léghűtéses kétütemű belsőégésű motorokhoz, amelynek hűtőbordákkal ellátott hengerblokkja és ebben a dugattyú magasságának és lökethosszának összegével lényegében ezonos hosszúságú hengerperselye van, és amelynél a hengerblokk a henger hossztengelyére merőleges síkkal két hengerblokk - részre van osztva úgy, hogy az égósteret töltő és ürítő csatornák kizárólag a forgattyústengely felé eső hengerblokk - részben vannak, annak a hengerblokk - résznek az anyaga célszerűen könnyűfém, az égéstér felőli hengerblokk - rész pedig a hengerpersellyel egyetlen darabként van elkészítve. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
