FEV Motorentechnik GmbH 26. Juni 2008

Neuenhofstr 181 Mü/gro (2008005420) ^iN euenno ^T s ⁱ r. ιo ι Q07575WO00

52078 Aachen

Messvorrichtung zum Messen der Reaktionskräfte zwischen einem Kolben und einer Zylinderbuchse eines Hubkolben-Verbrennungsmotors

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zum Messen der Reaktionskräfte zwischen einem Kolben und einer Zylinderbuchse eines Hubkolben- Verbrennungsmotors.

Eine solche Messvorrichtung ist aus dem Artikel „Untersuchungen an plasmabeschichteten Zylinderlaufflächen" in MTZ 3/2004, Seiten 2 bis 6 bekannt. Die Messvorrichtung wird für Ottomotoren eingesetzt. Die dort beschriebene Messvorrichtung um- fasst einen Zylinderträger, der eine Aufnahme aufweist, in der eine Zylinderbuchse sitzt. Ein Kolben ist in der Zylinderbuchse über einen vorbestimmten Hubweg zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt axial zu einer Zylinderachse verstellbar geführt. über den Umfang der Zylinderbuchse sind mehrere verteilt angeordnete Kraftsensoren angeordnet, über welche die Zylinderbuchse mit dem Zy- linderträger befestigt ist. Die Kraftsensoren sind unterhalb einer Referenzebene des Kolbens bei halbem Hub zwischen der oberen Totpunktlage und der unteren Totpunktlage angeordnet, wobei die Referenzebene im rechten Winkel zur Zylinderachse angeordnet ist und eine Schwenkachse, um die ein Pleuel schwenkbar mit dem Kolben verbindbar ist, enthält. Hierbei wird die Zylinderbuchse von unten an den Zy- linderträger befestigt.

In diesem Zusammenhang wird die Angabe „nach oben" für die Richtung des Kolbens bei seiner Bewegung vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt verwendet. Die Angabe „nach unten" gibt entsprechend die Richtung des Kolbens bei seiner Bewegung vom oberen Totpunkt in Richtung zum unteren Totpunkt an. Hierbei kann die Zylinderachse vertikal oder zu einer vertikalen Achse geneigt angeordnet sein.

Nachteil bei der bekannten Messvorrichtung ist jedoch, dass bei hohen Spitzendrücken beim Verbrennungsvorgang, in Abhängigkeit der Kurbelkinematik, hohe Momente auf die Zylinderbuchse einwirken, so dass die über den Umfang verteilten Kraftsensoren unterschiedlich stark belastet werden. Ferner führen hohe Momente zu einer Verformung der Zylinderbuchse. Die hohen Momente sind darauf zurückzuführen, dass die Spitzendrücke nach Erreichen des oberen Totpunkts, bezogen auf die Winkelstellung der durch den Kolben angetriebenen Kurbelwelle, in etwa im Bereich von 15 Grad bis 20 Grad nach dem oberen Totpunkt erzielt werden. In dieser Stellung ist der den Kolben mit der Kurbelwelle verbindende Pleuel nicht koaxial zur Zylinderachse sondern winklig zu dieser ausgerichtet, so dass sich Querkräfte bezogen auf die Zylinderachse ergeben, die zu einer Einleitung von Momenten in die Zylinderbuchse führen. Insbesondere beim Einsatz der Messvorrichtung an Dieselmotoren mit deutlich höheren Spitzendrücken wirkt sich dies nachteilig aus.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Messvorrichtung bereitzustellen, die auch für höhere Spitzendrücke geeignet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Messvorrichtung zum Messen der Reaktionskräfte zwischen einem Kolben und einer Zylinderbuchse eines Hubkolben- Verbrennungsmotors umfassend einen Zylinderträger, eine Zylinderbuchse, einen Kolben, der in der Zylinderbuchse über einen vorbestimmten Hubweg zwi- sehen einer oberen Totpunktlage und einer unteren Totpunktlage axial zu einer Zylinderachse geführt ist, sowie mehrere über den Umfang der Zylinderbuchse verteilt angeordnete Kraftsensoren, über welche die Zylinderbuchse gegen den Zylinderträger axial abgestützt ist, wobei die Kraftsensoren oberhalb einer Referenzebene des Kolbens bei halbem Hub zwischen der oberen Totpunktlage und der unteren Totpunktlage, angeordnet sind und wobei die Referenzebene im rechten Winkel zur Zylinderachse angeordnet ist und eine Schwenkachse, um die ein Pleuel schwenkbar mit dem Kolben verbindbar ist,

enthält, gelöst.

Der Spitzendruck in einem Brennraum eines Hubkolbenmotors wird kurz nach der Kompressionsphase, nachdem der Kolben den oberen Totpunkt erreicht hat, und nach der Zündung erzielt. Somit kann durch die erfindungsgemäße Anordnung der Kraftsensoren erzielt werden, dass die Zylinderbuchse an einer axialen Position, bezogen auf die Zylinderachse, abgestützt wird, in der sich die Schwenkachse befindet, wenn im Brennraum ein Spitzendruck erreicht wird und somit die größte Kraft auf den Kolben wirkt. Da der Spitzendruck nach Erreichen des oberen Totpunkts, also dann, wenn der Kolben wieder in Richtung zum unteren Totpunkt bewegt wird, erreicht wird, ist das Pleuel bezogen auf die Zylinderachse winklig angeordnet und erzeugt eine Querkraft auf die Zylinderbuchse, die dann bei Erreichen des Spitzendrucks gut von den Kraftsensoren abgestützt werden kann. Die auftretenden Querkräfte haben in dieser Position des Kolbens keine oder nur eine geringe Auswirkung auf das Messergebnis in axialer Richtung, wodurch die Messergebnisse weniger beeinflußt sind.

Das Messen der Reaktionskräft zwischen dem Kolben und der Zylinderbuchse bezieht sich grundsätzlich auf die Reaktionskräft, die während der Hubbewegung des Kolbens innerhalb der Zylinderbuchse entstehen. Tatsächlich sind Kolbenringe Bestandteil des Kolbens, über die der Kolben in dichtender Anlage zur Innenfläche der Zylinderbuchse gehalten ist, wobei zwischen den Kolbenringen und der Innenfläche der Zylinderbuchse Reibung auftritt. Dennoch wird im folgenden vereinfacht von der Reaktionskraft zwischen dem Kolben und der Zylinderbuchse gesprochen.

Als Kraftsensoren werden bevorzugt dreidimensional messende Sensoren eingesetzt.

üblicherweise tritt der Spitzendruck im Brennraum bezogen auf eine den Kolben an- treibende Kurbelwelle kurz nach dem oberen Totpunkt bis ca. 45 Grad nach Erreichen des oberen Totpunkts auf. Somit ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Kraftsensoren oberhalb der Referenzebene des Kolbens in einer Hubstellung des Kolbens, die einer Stellung einer durch den Kolben angetriebenen Kurbelwelle von 45

Grad, in konkreter Ausgestaltung von 25 Grad, nach dem oberen Totpunkt entspricht, angeordnet sind.

Zudem kann vorgesehen sein, dass die Kraftsensoren unterhalb der Referenzebene des Kolbens in der oberen Totpunktlage angeordnet sind.

Um eine gute Abstützung gegen auftretende Drehmomente innerhalb des Messsystems zu erzielen, sind die Kraftsensoren in einer gemeinsamen Ebene angeordnet.

Vorzugsweise sind die Kraftsensoren auf der Referenzebene des Kolbens in einer Hubstellung angeordnet, bei der der Spitzendruck in dem Brennraum des Hubkolbenmotors erzielt wird. Dies entspricht im allgemeinen einer Hubstellung des Kolbens nahe der oberen Totpunktlage.

Vorzugsweise ist die Zylinderbuchse nach unten gegen den Zylinderträger abgestützt. Die Zylinderbuchse ist innerhalb einer Aufnahme des Zylinderträgers angeordnet. Die Aufnahme kann hierbei in Form einer durchgehenden Bohrung dargestellt sein, so dass von unten das Pleuel in die Zylinderbuchse eintauchen kann und oben am Zylinderträger weitere Bauteile, wie unter anderem der Zylinderkopf, mon- tiert werden können. Die Anordnung in der Gestalt, dass die Zylinderbuchse nach unten gegen den Zylinderträger abgestützt ist vereinfacht den Wechsel der Zylinderbuchse, da lediglich der Zylinderkopf und womöglich weitere zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderträger angeordnete Bauteile demontiert werden müssen, um an die Zylinderbuchse zu gelangen.

Vorzugsweise ist ein Buchsenträger vorgesehen, der eine zentrale Bohrung aufweist, in der die Zylinderbuchse sitzt.

Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Zylinderbuchse mittelbar über den Buchsen- träger gegen den Zylinderträger abgestützt ist. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Zylinderbuchse unmittelbar gegen die Kraftsensoren und über diese gegen den Zylinderträger abgestützt ist.

Im Fall, dass die Zylinderbuchse mittelbar über den Buchsenträgere gegen den Zylinderträger abgestützt ist, weist dieser vorzugsweise zumindest ein radial vorstehendes Stützlager auf, mit dem der Buchsenträger gegen zumindest einen der Kraftsensoren abgestützt ist. Hierbei kann es sich um einen umlaufenden Kragen oder um ein oder mehrere radiale Vorsprünge handeln, die eine Stützfläche bilden, die in Anlage zu den Kraftsensoren gehalten ist.

Zwischen der Zylinderbuchse und dem Buchsenträger kann ein die Zylinderbuchse umgebender Kühlflüssigkeitsraum eines Kühlkreislaufs gebildet sein. Somit können für die Kühlung der Zylinderbuchse und für die Kühlung eines Zylinderkopfes unterschiedliche Kühlkreisläufe vorgesehen werden.

Vorzugsweise sind in dem Buchsenträger Temperatursensoren vorgesehen.

Zur Erfassung der auftretenden Momente an der Zylinderbuchse sind vorzugsweise mindestens zwei, insbesondere vier Kraftsensoren vorgesehen. Von diesen sind vorzugsweise jeweils zwei bezüglich der Zylinderachse gegenüberliegend angeordnet.

Die Kraftsensoren können gleichmäßig über den Umfang verteilt werden. Es ist je- doch auch denkbar, dass zwei Paare von Kraftsensoren vorgesehen sind, die sich auf eine Mittelebene bezogen gegenüberliegend angeordnet sind, wobei die Mittellinie die Zylinderachse enthält. Hierbei können die Kraftsensoren eines Paares bezogen auf die Zylinderachse um weniger als 90 Grad versetzt zueinander angeordnet sein. Vorzugsweise ist hierbei die Mittelebene durch die Zylinderachse und die Schwenkachse gebildet. In diesem Fall ist das Pleuel entweder parallel zur Mittelebene oder winklig zu dieser angeordnet, so dass Querkräfte quer zur Mittelebene auftreten. Diese werden dann durch zwei eng benachbart zueinander angeordnete Kraftsensoren abgefangen, so dass eine möglichst gute Abstützung gewährleistet ist.

Die Messvorrichtung kann ferner ein Kurbelgehäuse zur Lagerung einer Kurbelwelle umfassen, wobei der Zylinderträger an dem Kurbelgehäuse befestigt ist.

Ferner kann eine Zwischenplatte vorgesehen sein, die mit dem Zylinderträger ver-

bunden ist. Die Zwischenplatte ist gegenüberliegend vom Kurbelgehäuse und damit gegenüberliegend von der Kurbelwelle angeordnet. Auf der Zwischenplatte läßt sich ein Zylinderkopf befestigen.

Die Zwischenplatte kann derart gestaltet sein, dass Zu- und Rückläufe für den Kühlkreislauf des Zylinderkopfs angeordnet sind. Somit kann ein Serienzylinderkopf in Verbindung mit einer seriennahen Zylinderkopfdichtung verwendet werden, der nicht speziell an die Messvorrichtung angepaßt werden muss. Für den Fall, dass lediglich eine Zylinderbuchse vorgesehen ist, ist die Zwischenplatte derart gestaltet, dass der Zylinderkopf im übrigen vollständig geschlossen ist.

Zwischen der Zylinderbuchse und der Zwischenplatte kann ein erster Dichtring, insbesondere ein Metalldichtring, um die Zylinderachse angeordnet sein, um einen von der Zylinderbuchse, dem Kolben und dem Zylinderkopf gebildeten Brennraum abzu- dichten. Bei dem Metalldichtring handelt es sich vorzugsweise um einen gasgefüllten Metalldichtring, der eine geringe Federsteifigkeit aufweist und somit geringe Federkräfte auf die Zylinderbuchse ausübt. Somit wird vermieden, dass zu hohe Kräfte von dem Metalldichtring auf die Zylinderbuchse ausgeübt werden, die die Messung an den Kraftaufnehmern negativ beeinflussen könnten.

Um den Metalldichtring kann ein zweiter Dichtring vorgesehen sein, so dass zwischen den Dichtringen ein Prüfraum gebildet ist. Der Prüfraum kann mit einem Durchflußsensor zur Feststellung einer Leckage an einer der Dichtungen verbunden sein.

Ferner kann die Zwischenplatte derart lösbar mit dem Zylinderträger verbunden sein, dass die Zwischenplatte quer zur Mittenebene, die durch die Bolzenachse und die Zylinderachse aufgespannt ist, verschiebbar ist und in unterschiedlichen Positionen quer zur Mittelebene befestigt werden kann. Ein Lösen der Zylinderbuchseneinheit sowie der Kraftaufnehmer ist nicht erforderlich. Somit lässt sich die Schränkung, dass heißt, der Abstand der Kurbelwellenachse zur Zylinderachse, unterschiedlich einstellen. Die notwenige Anpassung der Kompression erfolgt durch Variieren der Anzahl von einzelnen Lagen der Zylinderkopfdichtung.

Die Messvorrichtung ist generell nicht auf eine einzige Zylinderbuchse eingeschränkt. Es versteht sich, dass die Messvorrichtung auch mehrere Einheiten aus Zylinderbuchsen und Kolben aufweisen kann, wobei diese jeweils so ausgestattet sind, wie vorangehend beschrieben.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Hierin zeigt

Figur 1 eine vereinfachte schematische Darstellung im Querschnitt einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung;

Figur 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Messvorrichtung;

Figur 3 zwei Querschnitte gemäß der Schnittlinien Illa-Illa und Illb-Illb gemäß Figur 2;

Figur 4 einen erfindungsgemäßen Zylinderträger mit einem eingesetzten Buchsenträger und einer Zylinderbuchse teilweise geschnitten;

Figur 5 einen Querschnitt der Messvorrichtung gemäß Figur 2 entlang der Schnittlinie V-V und

Figur 6 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Schränkung bei verschobenem Zylinderträger.

Figur 1 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung. Die Messvorrichtung umfasst einen plattenförmigen Zylinderträger 1 , in dem eine Zylinderaufnahme 2 in Form eines Durchbruchs vorgesehen ist. In der Zylinderaufnahme 2 sitzt eine Zylinderbuchse 3, in der ein Kolben 4 entlang einer Zylinderachse Z verstellbar geführt ist. Der Kolben 4 ist, wie bei Hubkolben-

Verbrennungsmotoren üblich, mit einem hier nicht dargestellten Pleuel verbunden, das wiederum mit einer hier nicht dargestellten Kurbelwelle antriebsverbunden ist. Das Pleuel wird über einen Bolzen, der in Bohrungen 5 des Kolbens 4 sitzt, um eine Schwenkachse S schwenkbar mit dem Kolben 4 verbunden. Somit ist der Kolben 4 innerhalb der Zylinderbuchse 3 axial zur Zylinderachse Z zwischen einer oberen Totpunktlage und einer unteren Totpunktlage verstellbar geführt. In Figur 1 ist der Kolben 4 nahe der oberen Totpunktlage dargestellt. In der schematischen Darstellung gemäß Figur 1 ist der Außendurchmesser des Kolbens deutlich geringer als der Durchmesser einer Bohrung 7 der Zylinderbuchse 3, in der der Kolben 4 geführt ist. Dies dient lediglich der Veranschaulichung. Tatsächlich ist der Kolben 4 über Kolbenringe 33 in dichtender Anlage zur Bohrung 7 der Zylinderbuchse 3 gehalten.

Die Zylinderbuchse 3 weist ein oberes Ende 34 und ein unteres Ende 35 auf. Der Kolben 4 befindet sich in seiner oberen Totpunktlage nahe dem oberen Ende 34 und in seiner unteren Totpunktlage nahe dem unteren Ende 35. In diesem Zusammenhang wird der Begriff "oben" und "unten" derart verwendet, dass sich der Begriff "oben" auf den Bereich am oberen Ende 34 und der Begriff "unten" auf den Bereich am unteren Ende 35 der Zylinderbuchse 3 bezieht.

Am oberen Ende 34 weist die Zylinderbuchse 3 einen um die Zylinderachse Z umlaufenden Stützflansch 8 auf, der sich nach unten gegen eine Stirnfläche 9 des Buchsenträgers 6 axial abstützt. In der in Figur 1 dargestellten Ansicht sind zwei Stützlager 10, 11 dargestellt, die Bestandteil des Buchsenträgers 6 sind und diametral zueinander angeordnet sind. Der Buchsenträger 6 ist mit den Stützlagern 10, 11 gegen Kraftsensoren 12, 13 axial abgestützt, wobei die Kraftsensoren 12, 13 wiederum axial gegen Auflageflächen 14, 15 des Zylinderträgers 1 abgestützt sind. Insgesamt ist somit der Buchsenträger 6 über die Kraftsensoren 12, 13 nach unten gegen den Zylinderträger 1 abgestützt. Vorzugsweise sind mindestens zwei, insbesondere vier, Kraftsensoren 12, 13 vorgesehen, gegen die jeweils ein Stützlager 10, 11 des Buch- senträger 6 abgestützt ist. Prinzipiell ist es natürlich auch möglich, dass ein Stützlager 10, 11 gegen mehrere Kraftsensoren 12, 13 abgestützt ist. Die Stützlager 10, 11 können auch durch einen umlaufenden Flansch gebildet sein.

Zur Befestigung ist in den Stützlagern 10, 11 jeweils eine Befestigungsbohrung 16, 17 vorgesehen, die mit jeweils einer Befestigungsbohrung 18, 19 in den Kraftsensoren 12, 13 fluchten. Alle Befestigungsbohrungen 16, 17, 18, 19 fluchten jeweils mit einer Gewindebohrung 20, 21 im Zylinderträger 1 , so dass Befestigungsschrauben 22, 23 durch die Befestigungsbohrungen 16, 17, 18, 19 hindurchgeführt werden können und in die Gewindebohrung 20, 21 eingeschraubt werden können.

über die Befestigungsschrauben 22, 23 lässt sich eine Vorspannung auf die Kraftsensoren 12, 13 aufbringen, so dass sowohl Kräfte, die vom Kolben 4 nach unten auf die Zylinderbuchse 3 als auch Kräfte, die vom Kolben 4 nach oben auf die Zylinderbuchse 3 ausgeübt werden, mittels der Kraftsensoren 12, 13 erfasst werden können. Grundsätzlich ist hierzu die Zylinderbuchse 3 der Buchsenträger 6 nach Art eines "Floating Liner" Messsystems aufgebaut, der sich ausschließlich über die Kraftsensoren 12, 13 gegen den Zylinderträger 1 abstützt. Hierbei können die Zylinderbuchse 3 und der Buchsenträger 6 auch als ein einziges Bauteil gefertigt sein. Weitere Verbindungsstellen sind nicht vorgesehen. Die Zylinderbuchse 3 ist in axialer Richtung möglichst reibungsfrei abgestützt.

Der Zylinderträger 1 weist eine obere Verbindungsfläche 24, die im rechten Winkel zur Zylinderachse Z angeordnet ist, auf. Auf der oberen Verbindungsfläche 24 ist eine Zwischenplatte 25 aufgelegt und mit dem Zylinderträger 1 verbunden. In der Zwischenplatte 25 ist ein Durchbruch 26 vorgesehen, der mit der Bohrung 7 der Zylinderbuchse 3 fluchtet. Zwischen der Zylinderbuchse 3 und der Zwischenplatte 25 ist zum Abdichten eines durch die Zylinderbuchse 3 und den Kolben 4 gebildeten Brennraums ein erster Dichtring 27 vorgesehen. Der erste Dichtring 27 kann in Form eines Metalldichtrings, insbesondere eines gasgefüllten Metalldichtrings, vorgesehen sein. Der erste Dichtring weist hierbei eine geringe Federsteifigkeit auf, so dass zwischen der Zylinderbuchse 3 und der Zwischenplatte 25 kaum Kräfte übertragen werden, was zu einer Verfälschung der Messergebnisse an den Kraftsensoren 12, 13 führen würde.

Der Buchsenträger 6 weist zur Aufnahme der Zylinderbuchse 3 eine durchgehende Aufnahmebohrung 36 auf, in der innen eine umlaufende Ausnehmung 28 vorgese-

hen ist. Diese bildet zusammen mit einer Außenumfangsfläche 29 der Zylinderbuchse 3 einen Kühlflüssigkeitsraum 30, der mit einem Kühlkreislauf verbunden ist. Der Buchsenträger 6 weist hierzu einen radial nach innen gerichteten umlaufenden oberen Kragen 31 und einen radial nach innen gerichteten umlaufenden unteren Kragen 32 auf, die jeweils in dichtender Anlage zur Außenumfangsfläche 29 der Zylinderbuchse 3 gehalten sind.

Grundsätzlich kann auch vorgesehen sein, dass in einer alternativen Ausgestaltung die Zylinderbuchse mit ihrem Stützflansch oder mit an der Zylinderbuchse vorgese- henen Stützlagern unmittelbar gegen die Kraftsensoren abgestützt ist. Somit würde sich eine axiale Abstützung der Zylinderbuchse direkt über die Kraftsensoren gegen den Zylinderträger ergeben und nicht, wie in Figur 1 dargestellt, mittelbar über den Buchsenträger. Der Buchsenträger kann dann weiterhin um die Zylinderbuchse angeordnet sein, um einen Kühlflüssigkeitsraum zu bilden.

Figur 2 zeigt einen Längsschnitt entlang einer Mittelebene durch die erfindungsgemäße Messvorrichtung. Bauteile, die mit Bauteilen gemäß Figur 1 übereinstimmen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen.

Die Messvorrichtung umfasst ein Kurbelgehäuse 37, in dem eine nicht dargestellte Kurbelwelle um eine Kurbelachse K drehbar gelagert ist. Die Kurbelwelle ist exzentrisch zur Kurbelachse K drehbar mit einem nicht dargestellten Pleuel schwenkbar verbunden, das wiederum um die Schwenkachse S schwenkbar mit dem Kolben 4 verbunden ist.

Auf dem Kurbelgehäuse 37 ist der Zylinderträger 1 über Spannschrauben 38 befestigt. Auf der vom Kurbelgehäuse 37 abgewandten Seite ist die Zwischenplatte 25 mit dem Zylinderträger 1 verbunden. Hierzu dienen Schrauben 39, mit denen die Zwischenplatte 25 auf dem Zylinderträger 1 befestigt wird. Auf der dem Kurbelgehäuse 37 entgegengesetzten Seite der Zwischenplatte 35 ist ein Zylinderkopf 41 unter Zwischenschaltung einer Zylinderkopfdichtung 40 mit der Zwischenplatte 25 verbunden, wobei es sich bei dem Zylinderkopf 41 um einen Serienzylinderkopf handeln kann.

Die Messvorrichtung weist eine einzige Kolbenzylindereinheit auf und ist somit als Einzylindermotor gestaltet. Es können jedoch auch mehrere Kolbenzylindereinheiten vorgesehen sein.

Figur 3 zeigt zwei Querschnitte durch die erfindungsgemäße Messvorrichtung. In Figur 3 links dargestellt ist ein Querschnitt im rechten Winkel zur Mittelebene gemäß der Schnittlinie Illa-Illa gemäß Figur 2 durch das Pleuel. Auf der rechten Seite ist ein paralleler Querschnitt gemäß der Schnittlinie HIb-IIIb gemäß Figur 2 durch einen Kraftsensor dargestellt. Figur 4 zeigt eine perspektivische Darstellung des teilweise geschnitten dargestellten Zylinderträgers mit Zylinderbuchse und Buchsenträger. Die Figuren 3 und 4 werden im folgenden zusammen beschrieben. Bauteile, die mit Bauteilen der vorangehenden Figuren übereinstimmen, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei der Abdichtung zwischen der Zylinderbuchse 3 und der Zwischenplatte 25 ist zum einen der erste Dichtring 27, insbesondere in Form eines Metalldichtrings, ersichtlich. Ferner ist ein zweiter Dichtring 42 vorgesehen, der um den ersten Dichtring 27 angeordnet ist und ebenfalls zwischen der Zylinderbuchse 3 und der Zwischenplatte 25 gehalten ist. Zwischen den beiden Dichtringen 27, 42 ist ein ringförmiger Prüfraum 43 gebildet, der mit einem Durchflusssensor oder einem ähnlichen Sensor verbunden werden kann, um eine Leckage an einem der Dichtringe feststellen zu können.

Ferner ist ersichtlich, dass in dem Buchsenträger 6 ein radial verlaufender Einlass- kanal zum Kühlflüssigkeitsraum 30 vorgesehen ist, der über einen Einlassstutzen 45 mit einem Kühlkreislauf verbindbar ist. Ein Auslassstutzen 46 ist mit einem nicht dargestellten Auslasskanal verbunden, der analog zum Einlasskanal 44 vorgesehen ist.

Ferner sind im Buchsenträger 6 mehrere Bohrungen 47 vorgesehen, durch die Tem- peraturfühler bis zur Zylinderbuchse geführt werden können.

Im übrigen ist erkennbar, dass das Pleuel 48 um eine Schwenkachse S mit dem Kolben 4 und um eine Koppelachse C mit einer hier nicht dargestellten Kurbelwelle

schwenkbar verbunden ist, wobei die Kurbelwelle wiederum um eine beabstandet zur Koppelachse C angeordneten Kurbelachse K drehbar im Kurbelgehäuse gelagert ist.

Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Messvorrichtung ent- lang der Schnittlinie V-V gemäß Figur 2. Zur Verdeutlichung ist lediglich das Kurbelgehäuse 37, der Zylinderträger 1 und die Zwischenplatte 25 dargestellt. Zur Befestigung des Zylinderträgers 1 auf dem Kurbelgehäuse 37 sind mehrere Befestigungsdurchbrüche in Form von Langlöchern 49, 50 vorgesehen. Durch die Langlöcher 49, 50 sind Spannschrauben 51 , 52 hindurchgeführt und in Gewindebohrungen 53, 54 im Kurbelgehäuse 37 eingeschraubt. Somit wird über die Spannschrauben 51 , 52 der Zylinderträger 1 auf dem Kurbelgehäuse 37 verspannt. Somit kann der Zylinderträger 1 quer zur Mittelebene M verschoben werden, bevor der Zylinderträger 1 auf dem Kurbelgehäuse 37 verspannt wird. Hierdurch kann die Zylinderachse Z relativ zur Kurbelachse K verschoben werden. Dies ist in Figur 6 schematisch dargestellt.

üblicherweise schneidet die Zylinderachse Z die Kurbelachse K. Durch Verstellen des Zylinderträgers 1 lässt sich jedoch die Schränkung frei einstellen, bei der die Zylinderachse Z die Kurbelachse K mit Abstand kreuzt.

In Figur 6 ist der Kurbeltrieb schematisch dargestellt. Die Kurbelwelle 55 weist einen Kurbelarm 56 auf und ist um die Kurbelachse K drehbar gelagert. Das Pleuel 48 ist an dem Kurbelarm 46 um die Koppelachse C schwenkbar gelagert. Hierbei ist die Kurbelwelle 55 lediglich schematisch dargestellt. Der hier nicht dargestellte Zylinder ist derart verschoben, dass sich eine Verschränkung ergibt, bei der die Zylinderachse Z die Kurbelachse K mit Abstand kreuzt.

1

Bezugszeichenliste

1 Zylinderträger

2 Zylinderaufnahme

3 Zylinderbuchse

4 Kolben

5 Bohrungen

6 Buchsenträger

7 Bohrung

8 Stützflansch

9 Stirnfläche

10 Stützlager

11 Stützlager

12, 12' Kraftsensor

13, 13' Kraftsensor

14 Auflagefläche

15 Auflagefläche

16 Befestigungsbohrung

17 Befestigungsbohrung

18 Befestigungsbohrung

19 Befestigungsbohrung

20 Gewindebohrung

21 Gewindebohrung

22 Befestigungsschraube

23 Befestigungsschraube

24 obere Verbindungsfläche

25 Zwischenplatte

26 Durchbruch

27 erster Dichtring

Ausnehmung

Außenfläche der Zylinderbuchse

Kühlflüssigkeitsraum oberer Kragen unterer Kragen

Kolbenring oberes Ende unteres Ende

Aufnahmebohrung

Kurbelgehäuse

Spannschrauben

Schrauben

Zylinderkopfdichtung

Zylinderkopf zweiter Dichtring

Prüfraum

Einlasskanal

Einlassstutzen

Auslassstutzen

Bohrung

Pleuel

Langloch

Langloch

Spannschraube

Spannschraube

Gewindebohrung

Gewindebohrung

Kurbelwelle

S Schwenkachse

Z Zylinderachse

E Referenzebene

K Kurbelachse

X Koppelachse