DE10022035A1 - Verbrennungsmotor mit einem gebauten Kolben - Google Patents

Abstract

Bei einem gebauten Kolben mit Zentralverschraubung und mit einem zentralen Kühlraum soll der Strömungswiderstand im Zuführbereich des Öls reduziert werden. DOLLAR A Hierzu sind im Bereich des Schraubenkopfs der Zentralverschraubung Mittel zur Übernahme von Öl vom Pleuel in den zentralen Kühlraum vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einem gebauten Kolben bestehend aus einem Kolbenboden aus Stahl und einem Kolbenunterteil, die über eine einzige, in der Mittelachse oder nahe der Mittelachse des Kolbens angeord­ nete Schraube miteinander verbunden sind, und mit einem zentralen Kühlraum zwischen Kolbenboden und Kolbenunter­ teil, ferner mit einem ölführenden Pleuel, das durch einen Kolbenbolzen mit dem Kolbenunterteil verbunden ist.

Ein Kolben für einen gattungsgemäßen Verbrennungsmotor ist bekannt aus der DE 41 31 275. Bei diesem Kolben wird das Kühlöl über den Kolbenbolzen in die Naben und von dort durch vertikal verlaufende Bohrungen nach oben in einen äu­ ßeren Kühlkanal eingeleitet, fließt nach radial innen in einen zentralen Kühlraum und über einen Ablauf in die In­ nenform des Kolbens.

Durch die Umlenkung des Öls im Kolbenbolzen und durch die langen Bohrungen ergibt sich ein relativ hoher Strömungswi­ derstand. Die Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Pro­ blem, bei gattungsgemäßen Verbrennungsmotoren den Durchfluß des Kühlöls durch den Kolben zu optimieren und den Bolzen durch die nicht integrierte Ölführung zu vereinfachen bzw. festigkeitsmäßig zu optimieren.

Dieses Problem wird gelöst durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegen­ stand der Unteransprüche. Gleitschuhe zur Ölzuführung in einen zentralen Kühlraum sind an sich bekannt, z. B. aus der DE 35 18 721, Fig. 3. Eine Kombination von Zentralver­ schraubung und Gleitschuh wurde jedoch bisher - obwohl bei­ de Merkmale für sich seit längerem bekannt sind - nicht vorgeschlagen, da beide Merkmale generell am selben Ort an­ geordnet sind, d. h. in der Mittelachse des Kolbens im Be­ reich der Innenform und die gleichzeitige Verwirklichung beider Merkmale aus Platzgründen kaum realisierbar er­ schien.

Durch die aufgezeigten Lösungen wird eine Integration bei­ der Merkmale gelehrt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung nä­ her erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel im Querschnitt

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel im Querschnitt.

In einem Verbrennungsmotor 1 - angedeutet durch eine Zylin­ derwand eines Motorgehäuses - ist ein gebauter Kolben 2 verschiebbar angeordnet. Der gebaute Kolben 2 besteht aus einem Kolbenboden 3 und einem Kolbenunterteil 4, die mit­ einander über eine in der Kolbenlängsachse angeordnete Schraube 5 verbunden sind. Zwischen dem Kolbenboden 3 und dem Kolbenunterteil 4 liegen ein Kühlkanal 6 und ein zen­ traler Kühlraum 7, die jeweils von Kolbenboden und Kolben­ unterteil begrenzt sind und die miteinander über Überström­ kanäle 8 verbunden sind. Der Kolben 2 ist über einen Kol­ benbolzen 9 mit einem kühlölführenden Pleuel 10 verbunden.

Im Bereich des Schraubenkopfs 11 ist ein Gleitschuh 12 un­ ter Federvorspannung gleitverschiebbar auf dem Schrauben­ kopf angeordnet. Der Gleitschuh 12 weist eine Passungsflä­ che 13 auf, die mit einer bearbeiteten Fläche 14 am Pleuel 10 zusammenwirkt, wodurch Kühlölverluste zwischen Pleuel 10 und Gleitschuh 12 weitgehend verhindert werden. Ein Siche­ rungsring 15 im Schraubenkopf 11 dient als Transportsiche­ rung gegen Verlust des Gleitschuhs 12. Der Schraubenkopf 11 stützt sich mit einer Anlagefläche 16 gegen einen Kragen 17 im Unterteil ab. Die Schraube 5 weist eine Bohrung 18 ent­ lang der Längsachse und radial verlaufende Überlaufbohrun­ gen 19 zum zentralen Kühlraum 7 auf. Die Feder 23 stützt sich gegen einen am Schraubenkopf angeformten Bund ab und drückt das Gleitstück 12 gegen das Pleuel 10.

Fig. 2 zeigt Abweichungen von Fig. 1 bezüglich der Führung des Kühlöls und der Einleitung der Verschraubungskräfte in den Kragen 17. Die Verschraubungskräfte werden über ein Di­ stanzstück 20 und ein Führungsteil 21 in den Kragen 17 ein­ geleitet. Das Kühlöl fließt vom Gleitschuh 12 durch radiale Bohrungen 22 in den Raum zwischen Distanzstück 12 und Schraube 5 und von dort nach oben in den zentralen Kühlraum 7. Der Gleitschuh 12 ist in dem Führungsteil 21 gegen die Kraft einer Feder 23 verschiebbar gelagert. Die Feder 23 stützt sich gegen einen am Distanzstück angeordneten Bund ab. Das Führungsteil 21 wird beim Anziehen der Schraube 5 zwischen dem Distanzstück 20 und dem Kragen 17 fixiert.

Claims (5)

1. Verbrennungsmotor mit einem gebauten Kolben (2), beste­ hend aus einem Kolbenboden (3) aus Stahl und einem Kol­ benunterteil (4), die über eine einzige, in der Kolben­ längsachse oder nahe der Kolbenlängsachse angeordnete Schraube (5) miteinander verbunden sind und mit einem zentralen Kühlraum (7) zwischen Kolbenboden und Kolben­ unterteil, ferner mit einem ölführenden Pleuel (10), das durch einen Kolbenbolzen (9) mit dem Kolbenunter­ teil (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Schraubenkopfs (11) Mittel zur Über­ nahme von Öl vom Pleuel (10) in den zentralen Kühlraum (7) vorgesehen sind.

2. Verbrennungsmotor mit einem gebauten Kolben nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus einem Gleitschuh (12) bestehen, der durch die Kraft einer Feder (23) gegen eine bearbeitete Fläche (14) am Pleuel (10) gedrückt wird.

3. Verbrennungsmotor mit einem gebauten Kolben nach An­ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (5) in ihrer Längsachse eine kühlöl­ führende Bohrung (18) aufweist.

4. Verbrennungsmotor mit einem gebauten Kolben nach An­ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlöl vom Gleitschuh (12) über ein Distanz­ stück (20) mit radialen Zulaufbohrungen (22) in den zentralen Kühlraum (7) geführt wird und daß der inner­ halb des Distanzstücks (20) angeordnete Teil der Schraube (5) von Kühlöl umgeben ist.

5. Verbrennungsmotor mit einem gebauten Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (11) zumindest teilweise radial innerhalb des Gleitschuhs (12) angeordnet ist.