DE102005003061A1 - Kolben für einen Zweitaktmotor - Google Patents

Kolben für einen Zweitaktmotor Download PDF

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Abstract

Ein Kolben (5, 45, 55, 65, 75) für einen Zweitaktmotor (1) besitzt einen Kolbenboden (23), der den Brennraum (3) des Zweitaktmotors (1) begrenzt. Die Unterseite (26) des Kolbenbodens (23) begrenzt das Kurbelgehäuse (4) des Zweitaktmotors (1). Der Kolben (5, 45, 55, 65, 75) besitzt ein Kolbenbolzenauge (21) zur Lagerung eines Kolbenbolzens (38). Zwischen der Unterseite (26) des Kolbenbodens (23) und dem Kolbenbolzenauge (21) ist in einem Abstand (c, k) zum Kolbenboden (23) ein Freistich (31, 71) ausgebildet, der sich vom Kolbeninneren in Richtung auf das Kolbenhemd (27) erstreckt. Der Kolben (5, 45, 55, 65, 75) besitzt in einem Bereich, der gegenüber dem Kolbenbolzenauge (21) um 90 DEG um die Kolbenlängsachse (20) gedreht ist, in dem Abstand (c, k) unterhalb des Kolbenbodens (23) eine ins Kolbeninnere ragende Verdickung (32, 33, 52, 53, 62, 63, 72, 73, 82, 83).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kolben für einen Zweitaktmotor, insbesondere den gemischgeschmierten Zweitaktmotor in einem handgeführten Arbeitsgerät wie einer Motorsäge, einem Trennschleifer oder dgl.
  • Aus der DE 43 42 044 A1 ist ein Kolben für einen Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug bekannt, auf dessen Innenseite eine Vertiefung angeordnet ist, die sich oberhalb der Kolbenbolzenbohrung erstreckt und in der sich Öl ansammeln soll, das auf die Kolbenbolzennabe gepreßt werden soll.
  • Es hat sich gezeigt, daß mit einer derartigen Maßnahme keine ausreichende Kühlung des Kolbenbolzenauges eines gemischgeschmierten Zweitaktmotors erreicht werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen. Kolben für einen Zweitaktmotor zu schaffen, bei dem die Erhitzung des Kolbenbolzenauges verringert ist.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Kolben mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Um den Wärmeübergang vom Kolbenboden in das Kolbenbolzenauge zu verringern, ist zwischen Kolbenbolzenauge und Kolbenboden ein Freistich angeordnet. Die Tiefe des Freistichs ist dabei vorteilhaft so gewählt, daß der Kolben in einem Gießverfahren hergestellt werden kann. Gleichzeitig muß die Festigkeit des Kolbens gewährleistet bleiben. Da der Freistich aus diesen Gründen nicht beliebig tief gefertigt werden kann, ist vorgesehen, daß in einem Bereich, der gegenüber dem Kolbenbolzenauge um 90° um die Kolbenlängsachse gedreht ist, eine Verdickung unterhalb des Kolbenbodens angeordnet ist. Die Verdickung führt dazu, daß die Wärme aus dem Kolbenboden besser in die dem Einlaß bzw. dem Auslaß eines Zweitaktmotors zugewandten, zwischen den Kolbenbolzenaugen liegenden Seitenwände des Kolbens eingeleitet werden kann. Durch die Kombination der Verringerung der Wandstärke oberhalb der Kolbenbolzenaugen und der Vergrößerung der Wandstärke in dem Bereich zwischen den Kolbenbolzenaugen kann die Erhitzung der Kolbenbolzenaugen verringert werden.
  • Vorteilhaft sind zwei einander gegenüberliegend angeordnete Freistiche vorgesehen, und die Verdickung erstreckt sich in Umfangsrichtung von einem zum gegenüberliegenden Freistich. Dadurch, daß sich die Verdickung im wesentlichen über den gesamten zwischen den Freistichen liegenden Umfang erstreckt, wird eine gute Wärmeabfuhr aus dem Kolbenboden gewährleistet. Zweckmäßig sind zwei einander gegenüberliegend angeordnete Verdickungen vorgesehen, so daß eine gleichmäßige Wärmeabfuhr in die zwischen den Kolbenbolzenaugen liegenden Abschnitte des Kolbenhemds erreicht wird. Für eine gute Wärmeabfuhr ist vorgesehen, daß die Wandstärke des Kolbens an der Verdickung in dem Abstand des Freistichs zum Kolbenboden unterhalb des Kolbenbodens mindestens 20% und vorzugsweise mehr als 30% des Radius des Kolbens beträgt. Eine Verdickung läßt sich auf einfache Weise dadurch erreichen, daß die Innenwandung des Kolbens vom Kolbenhemd zur Unterseite des Kolbenbodens in einem Radius verläuft, der mindestens 30% des Radius des Kobens beträgt. Dadurch wird ein gleichmäßiger Übergang erreicht. Um den Wärmeeintrag ins Kolbenbolzenauge zu verringern, ist vorgesehen, daß die Wandstärke des Kolbens im Bereich des Freistichs weniger als die Hälfte des Radius des Kolbens beträgt.
  • Eine Verbesserung der Wärmeabfuhr aus dem Kolbenboden kann dadurch erreicht werden, daß an der Unterseite des Kolbenbodens mindestens eine Rippe angeordnet ist. Vorteilhaft erstreckt sich die Rippe etwa parallel zur Längsachse des Kolbenbolzenauges. Insbesondere verläuft die Rippe quer zur Längsachse des Kolbenbolzenauges. In diesem Fall ist vorgesehen, daß mindestens ein Abschnitt einer Verdickung durch eine Rippe gebildet ist. Die Rippe führt zu einer Vergrößerung der Oberfläche der Unterseite des Kolbenbodens. Dadurch wird die Wärmeabstrahlung zum Kurbelgehäuse hin vergrößert. Bei einer quer zur Längsachse des Kolbenbolzenauges verlaufenden Rippe wird gleichzeitig die Wärmeabfuhr quer zum Kolbenbolzenauge, also in den zwischen den Kolbenbolzenaugen liegenden Bereich des Kolbens vergrößert. Die Rippe geht dabei insbesondere in die Verdickung über, so daß eine gute Wärmeabfuhr gewährleistet ist. Vorteilhaft ist die vom Kolbenboden gemessene Höhe der Rippen größer als der Abstand des Freistichs vom Kolbenboden. Dies führt dazu, daß die Wärme aus der Mitte des Kolbenbodens vorzugsweise in Richtung der Rippe abgeführt wird und, aufgrund der geringeren Wandstärke, weniger Wärme über das Kolbenbolzenauge abgeführt wird.
  • Um die Wandstärke zwischen Kolbenboden und Kolbenbolzenauge weiter zu verringern, ist vorgesehen, daß zwischen Kolbenbolzenauge und Kolbenboden eine Kavität im Kolbenhemd angeordnet ist. Vorzugsweise beträgt die Tiefe der Kavität mindestens 20%, insbesondere mehr als 30% des Radius des Kolbens. Die Kavität bewirkt eine Verringerung der Wandstärke oberhalb des Kolbenbolzenauges und damit eine Verringerung des Wärmeeintrags ins Kolbenbolzenauge. Gleichzeitig wird durch die Kavität eine Gewichtsreduzierung erreicht. Es ist vorgesehen, daß die Kavität über eine Öffnung mit der Bohrung im Kolbenbolzenauge verbunden ist. Dadurch kann die Kavität nahe am Kolbenbolzenauge angeordnet werden. Die Kavität kann groß ausgebildet werden, so daß sich eine Gewichtsreduzierung des Kolbens ergibt. Auch bei einem Kolben mit geringer Baugröße und geringem Abstand zwischen Kolbenboden und Kolbenbolzenauge kann eine Kavität, die über eine Öffnung mit dem Kolbenbolzenauge verbunden ist, noch angeordnet werden. Vorzugsweise erstreckt sich die Kavität in Richtung auf den Freistich und verkleinert so die Wandstärke zwischen Kavität und Freistich. Die Wandstärke in diesem Bereich beträgt vorzugsweise weniger als 35%, insbesondere weniger als 30% des Radius des Kolbens.
  • Es ist vorgesehen, daß der Kolben mindestens eine Kolbentasche zur fluidischen Verbindung eines Luftkanals mit einem Überströmfenster des Zweitaktmotors besitzt. Zweckmäßig ist die Kolbentasche benachbart zu einem Kolbenbolzenauge angeordnet.
  • Das Kolbenbolzenauge kann jedoch auch in der Kolbentasche angeordnet sein.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Zweitaktmotor,
  • 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in 1,
  • 3 eine Seitenansicht eines Kolbens,
  • 4 eine Seitenansicht des Kolbens aus 3 in Richtung des Pfeils IV in 3,
  • 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in 4,
  • 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in 3,
  • 7 eine Ansicht des Kolbens aus 6 in Richtung des Pfeils VII in 6,
  • 8 und 9 Schnittdarstellungen von Kolben in einer Ansicht entsprechend der Darstellung in 6,
  • 10 eine Seitenansicht eines Kolbens,
  • 11 eine Seitenansicht des Kolben aus 10 in Richtung des Pfeils XI in 10,
  • 12 einen Schnitt entlang der Linie XII-XII in 11,
  • 13 einen Schnitt entlang der Linie XIII-XIII in 10,
  • 14 eine Schnittdarstellung eines Kolbens entsprechend der Darstellung in 13.
  • Der in 1 gezeigte gemischgeschmierte Zweitaktmotor 1 ist für ein handgeführtes Arbeitsgerät wie beispielsweise eine Motorsäge, einen Trennschleifer oder dgl. bestimmt. Der Zweitaktmotor 1 besitzt einen Zylinder 2, in dem ein Brennraum 3 ausgebildet ist. Der Brennraum 3 ist von einem im Zylinder 2 hin- und hergehend gelagerten Kolben 5 begrenzt. Der Kolben 5 treibt über ein Pleuel 6 eine in einem Kurbelgehäuse 4 drehbar gelagerte Kurbelwelle 7 an. Das Pleuel 6 ist am Kolben 5 über einen Kolbenbolzen 38 befestigt. Der Zweitaktmotor 1 besitzt einen Gemischeinlaß 9, der an der Zylinderbohrung 39 mündet. Der Gemischeinlaß 9 ist vom Kolben 5 schlitzgesteuert. Im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens 5 ist der Gemischeinlaß 9 ins Kurbelgehäuse 4 geöffnet, so daß Kraftstoff/Luft-Gemisch ins Kurbelgehäuse 4 angesaugt werden kann. In den Brennraum 3 ragt eine Zündkerze 8 zur Zündung des Kraftstoff/Luft-Gemisches. Aus dem Brennraum 3 führt ein Auslaß 10.
  • Im Bereich des in 1 gezeigten unteren Totpunkts des Kolbens 5 ist der Brennraum 3 über zwei Überströmkanäle 11 und zwei Überströmkanäle 13 mit dem Kurbelgehäuse 4 verbunden. Die Überströmkanäle 11, 13 sind symmetrisch zueinander angeordnet (2). Die auslaßnahen Überströmkanäle 11 münden mit Überströmfenstern 12 in den Brennraum 3 und die auslaßfernen Überströmkanäle 13 mit Überströmfenstern 14. Wie auch 2 zeigt, münden zwei Äste eines Luftkanals 15 mit Luftkanalfenstern 16 an der Zylinderbohrung 39. Die Luftkanalfenster 16 sind unterhalb der Überströmfenster 14 der auslaßfernen Überströmkanäle 13 angeordnet. Der Kolben 5 besitzt zwei Kolbentaschen 18, die jeweils im Bereich von zwei Überströmkanälen 11 und 13 angeordnet sind. Im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens 5 ist der Luftkanal 15 über die Kolbentaschen 18 mit den Überströmkanälen 11 und 13 verbunden.
  • Im Betrieb des Zweitaktmotors 1 wird bei der Bewegung des Kolbens 5 aus der in 1 gezeigten Stellung in Richtung der Zylinderlängsachse 17 zum Brennraum 3 Kraftstoff/Luft-Gemisch durch den Gemischeinlaß 9 ins Kurbelgehäuse 4 angesaugt. Im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens 5 wird in den Überströmkanälen 11 und 13 weitgehend kraftstofffreie Luft aus dem Luftkanal 15 vorgelagert, die vom brennraumseitigen Ende der Überströmkanäle 11 und 13 in Richtung auf das Kurbelgehäuse 4 strömt. Beim Abwärtshub des Kolbens 5 wird das Kraftstoff/Luft-Gemisch im Kurbelgehäuse 4 verdichtet. Im Bereich des unteren Totpunkts des Kolbens 5 öffnet der Kolben 5 die Überströmfenster 12 und 14, so daß zunächst die in den Überströmkanälen 11 und 13 vorgelagerte weitgehend kraftstofffreie Luft und anschließend Kraftstoff/Luft-Gemisch aus dem Kurbelgehäuse 4 in den Brennraum 3 strömen kann. Beim Aufwärtshub des Kolbens 5 wird das Gemisch im Brennraum 3 verdichtet und im Bereich des oberen Totpunkts des Kolbens 5 von der Zündkerze 8 gezündet. Aufgrund der Verbrennung wird der Kolben 5 zum Kurbelgehäuse 4 hin beschleunigt. Sobald der Auslaß 10 vom Kolben 5 geöffnet wird, strömen die Abgase aus dem Brennraum 3 aus. Die Abgase werden von der aus den Überströmkanälen 11 und 13 in den Brennraum 3 einströmenden weitgehend kraftstofffreien Luft durch den Auslaß 10 aus dem Brennraum 3 ausgespült.
  • In den 3 bis 7 ist der Kolben 5 vergrößert dargestellt. Der Kolben 5 besitzt eine Kolbenlängsachse 20, die im Betrieb des Zweitaktmotors 1 mit der Zylinderlängsachse 17 zusammenfällt. Der Kolben 5 besitzt einen Kolbenboden 23, der eben ausgebildet ist und den Brennraum 3 begrenzt. Der untere Rand 24 des Kolbens 5, der dem Kurbelgehäuse 4 zugewandt ist, ist ebenfalls eben ausgebildet. Unterhalb des Kolbenbodens 23 besitzt der Kolben 5 im Kolbenhemd 27 zwei umlaufende Nuten 25, in denen Kolbenringe angeordnet werden, die den Brennraum 3 gegenüber dem Kurbelgehäuse 4 abdichten.
  • Wie die 4 und 5 zeigen, besitzt der Kolben 5 zwei Kolbenbolzenaugen 21, in denen der Kolbenbolzen 38 in einer Bohrung 29 angeordnet wird. Der Kolbenbolzen 38 erstreckt sich in Richtung der Längsachse 36 des Kolbenbolzens 38, die senkrecht zur Kolbenlängsachse 20 verläuft. Zwischen jedem Kolbenbolzenauge 21 und dem Kolbenboden 23 ist eine Kavität 19 angeordnet, die sich vom Kolbenhemd 27 ins Innere des Kolbens 5 erstreckt. Die Kavitäten 19 stellen jedoch keine Verbindung zum Kolben inneren dar. Die Kavitäten 19 sind unmittelbar oberhalb der Kolbenbolzenaugen 21 angeordnet und über eine Öffnung 30 mit der Bohrung 29 für den Kolbenbolzen 38 verbunden. Die Öffnung 30 erstreckt sich nicht über die gesamte, radial zur Kolbenlängsachse 20 gemessene Tiefe b der Kavitäten 19, sondern etwa über die Hälfte der Tiefe b. In dem dem Kolbenhemd 27 abgewandten Bereich der Kavität 19 ist zwischen der Kavität 19 und der Bohrung 29 ein Steg 28 angeordnet. Es ist vorgesehen, daß im Bereich der Öffnung 30 eine Aussparung für einen Sicherungsring, der die Lage des Kolbenbolzens 38 in der Bohrung 29 sichert, vorgesehen ist.
  • Der Kolben 5 besitzt zwei einander gegenüberliegend angeordnete Kolbentaschen 18, die zwischen dem unteren Rand 24 des Kolbens 5 und dem Kolbenbolzenauge 21 sowie benachbart zum Kolbenbolzenauge 21 angeordnet sind. Die Kolbentasche 18 ist vom Kolbenbolzenauge 21 über einen Steg 22 getrennt (4).
  • Wie 5 zeigt, ist zwischen den Kolbenbolzenaugen 21 und dem Kolbenboden 23 jeweils ein Freistich 31 angeordnet, der sich vom Kolbeninneren nach außen erstreckt. Der Freistich 31 kann bei der Herstellung des Kolbens 5 in einem Gußverfahren mit faltbaren Kernen hergestellt werden. Der Kolben 5 ist einteilig ausgebildet. Im Bereich des Freistichs 31 besitzt der Kolben 5 eine Wandstärke i. Die Tiefe des Freistichs 31 ist so gewählt, daß die Wandstärke i weniger als die Hälfte des Radius h des Kolbens 5 beträgt. Die Kavität 19 ist etwa auf der Höhe des Freistichs 31, insbesondere gegenüber dem Freistich 31 geringfügig in Richtung auf den unteren Rand 24 des Kolbens 5 versetzt, angeordnet. Die Wandstärke g zwischen der Kavität 19 und dem Freistich 31 beträgt weniger als 35%, insbesondere weniger als 30% des Radius h des Kolbens 5. Die radial zur Kolbenlängsachse 20 gemessene Tiefe a der Kolbentasche 18 entspricht vorzugsweise etwa der Tiefe b der Kavität 19. Der Freistich 31 besitzt vom Kolbenboden 23 einen Abstand c in Richtung der Kolbenlängsachse 20.
  • Wie der Schnitt in 6 zeigt, besitzt der Kolben 5 in den um 90° gegenüber den Kolbenbolzenaugen 21 um die Kolbenlängsachse 20 gedrehten Bereichen Verdickungen 32 und 33. Die Verdickung 32 ist dabei an dem dem Auslaß 10 zugewandten Bereich des Kolbens 5 angeordnet und die Verdickung 33 an dem dem Gemischeinlaß 9 zugewandten Bereich. Die radial zur Kolbenlängsachse 20 gemessene Wandstärke d der Verdickungen 32 und 33 in einem Abstand c vom Kolbenboden 23, der dem Abstand c des Freistichs 31 vom Kolbenboden entspricht, beträgt mindestens 20% und vorzugsweise mehr als 30% des Radius h des Kolbens 5. An den Verdickungen 32 und 33 geht die Innenwand 37 des Kolbens 5 in einem Radius r vom Kolbenhemd 27 in die Unterseite 26 des Kolbenbodens 23 über. Der Radius r beträgt mindestens 30% des Radius h des Kolbens 5. Aufgrund des vergleichsweise großen Radius r werden die Verdickungen 32 und 33 gebildet und es ergibt sich ein gleichmäßiger Verlauf der Dicke der Wandstärke des Kolbens 5. Die Dicke der Kolbenwand 35 ist zur Gewichtsreduzierung wesentlich kleiner gewählt als die Wandstärke d im Bereich der Verdickungen 32 und 33.
  • Wie auch 7 zeigt, sind auf der Unterseite 26 des Kolbenbodens 23 Rippen 34 angeordnet. Die Unterseite 26 des Kolbenbodens 23 ist zum Kurbelgehäuse 4 hin offen, so daß die Unter seite 26 das Kurbelgehäuse 4 begrenzt. Es sind drei Rippen 34 auf der Unterseite 26 vorgesehen, die sich parallel zur Längsachse 36 des Kolbenbolzens 39 zwischen den beiden Freistichen 31 erstrecken. Die Rippen 34 führen zu einer Vergrößerung der Oberfläche der Unterseite 26 des Kolbenbodens 23, so daß die Wärmeabfuhr aus dem Kolbenboden 23 erleichtert wird. Gleichzeitig führen die Rippen 34 zu einer Versteifung des Kolbens 5 bei geringem zusätzlichen Gewicht.
  • Wie 7 zeigt, erstrecken sich die Verdickungen 32 und 33 über den gesamten, zwischen den Freistichen 31 angeordneten Umfang des Kolbens 5. Die Freistiche 31 sind in 7 gestrichelt dargestellt und in der in 7 gezeigten Ansicht auf den Kolben 5 von unten durch die beiden Kolbentaschen 18 und die Kolbenbolzenaugen 21 verdeckt. Die auslaßseitige Verdickung 32 erstreckt sich über einen Winkel β und die einlaßseitige Verdickung 33 über einen Winkel α. Die Winkel α und β können etwa gleichgroß sein und betragen vorteilhaft zwischen 80° und 150°. Die Verdickungen 32 und 33 bewirken einen guten Wärmeübergang vom Kolbenboden 23 in die Kolbenwand 35 an den einlaßseitig und auslaßseitig gelegenen Abschnitten. Durch die Freistiche 31 wird die Wärmeabfuhr in die Kolbenbolzenaugen 21 verringert.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines Kolbens 45 ist in 8 gezeigt. Der Kolben 45 entspricht im wesentlichen dem Kolben 5, so daß gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Der Kolben 45 besitzt drei Rippen 34 an der Unterseite 26 des, Kolbenbodens 23, die sich parallel zur Längsachse 36 des Kolbenbolzenauges 21 erstrecken. In dem Abstand c des Freistichs 31 zum Kolbenboden 23 besitzt der Kolben 45 auslaßseitig eine Verdickung 52 und einlaßseitig eine Verdickung 53. Im Abstand c vom Kolbenboden 23 besitzen die Verdickungen 52 und 53 eine Wandstärke e, die mindestens 20% des Radius h des Kolbens 45 beträgt. Die Innenwand 37 des Kolbens 45 geht mit einem Radius s in die Unterseite 26 des Kolbenbodens 23 über. Der Radius s an den Verdickungen 52 und 53 führt zu einer gleichmäßigen Veränderung der Wandstärke und zu einer guten Wärmeleitung in die Kolbenwand 35. Unterhalb der Nuten 25 für die Kolbenringe ist an den Verdickungen 52 und 53 ein umlaufender Wulst 46 angeordnet, der eine ausreichende Wandstärke im Bereich der Nuten 25 für die Kolbenringe sicherstellt.
  • Bei dem in 9 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Kolbens 55 geht die Innenwand 37 mit einem Radius t in die Unterseite 26 des Kolbenbodens 23 über. Der Radius t ist nach innen gewölbt, so daß Verdickungen 62 und 63 als Wulst 56 ausgebildet sind. In dem Abstand c vom Kolbenboden 23 besitzen die Verdickungen 62 und 63 eine Wandstärke f, die mehr als 30% des Radius h des Kolbens 55 beträgt. An der Unterseite 26 des Kolbenbodens 23 sind drei parallel zur Längsachse 36 des Kolbenbolzenauges 21 angeordnete Rippen 34 vorgesehen.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kolbens 65 ist in den 10 bis 13 gezeigt. Der Kolben 65 besitzt Kolbenbolzenaugen 21 sowie darunter angeordnete Kolbentaschen 18. Zwischen den Kolbenbolzenaugen 21 und dem Kolbenboden 23 ist jedoch keine weitere Kavität zur Gewichtseinsparung vorgesehen. Statt dessen besitzt der Kolben 65 den in 12 gezeigten Frei stich 71, der sich zwischen den Kolbenbolzenaugen 21 und dem Kolbenboden 23 vom Inneren des Kolbens nach außen erstreckt. Im Bereich des Freistichs 71 beträgt die Wandstärke m des Kolbens 65 weniger als die Hälfte des Radius h des Kolbens 65. Der Freistich 71 besitzt zum Kolbenboden 23 einen Abstand k. Auf der Unterseite 26 des Kolbenbodens 23 ist eine Rippe 74 angeordnet, die sich senkrecht zur Längsachse 36 des Kolbenbolzenauges 21 und senkrecht zur Kolbenlängsachse 20 erstreckt. Die vom Kolbenboden 23 gemessene Höhe 1 der Rippe 74 ist größer als der Abstand k des Freistichs 71 zum Kolbenboden 23. Wie der Schnitt in 13 zeigt, geht die Rippe 74 an ihren Enden in eine einlaßseitige Verdickung 73 und eine auslaßseitige Verdickung 72 an der Unterseite 26 des Kolbenbodens 23 über. Dadurch ist gewährleistet, daß Wärme aus dem Kolbenboden 23 im wesentlichen in die zwischen den Kolbenbolzenaugen 21 gelegenen Bereiche des Kolbenhemds 27 eingeleitet wird.
  • Der in 14 gezeigt Kolben 75 entspricht im wesentlichen den Kolben 65 aus den 10 bis 13. Der Kolben 75 besitzt eine Rippe 84, die sich senkrecht zur Längsachse 36 des Kolbenbolzenauges 21 erstreckt. Die Rippe 84 besitzt eine Höhe n, die größer als der Abstand k der Freistiche 71 zum Kolbenboden 23 ist. Die Rippe 84 geht an ihren Enden mit einem Radius u in die Innenwand 37 des Kolbens 75 über. Der Radius u beträgt mehr als 30% des Radius h des Kolbens 75. Im Ausführungsbeispiel betragt der Radius u etwa die Hälfte des Radius h. Am Übergang der Rippe 84 in die Kolbenwand 35 ist durch den Radius u somit eine auslaßseitige Verdickung 82 und eine einlaßseitige Verdickung 83 gebildet. Die Verdickungen 82 und 83 erstrecken sich vorzugsweise auch beidseitig der Rippe 84 jeweils bis zu den Freistichen 71. Das Kolbenbolzenauge 21 kann auch in einer Kolbentasche 18 angeordnet sein.

Claims (19)

  1. Kolben für einen Zweitaktmotor (1), insbesondere in einem handgeführten Arbeitsgerät wie einer Motorsäge, einem Trennschleifer oder dgl., mit einem Kolbenboden (23), der den Brennraum (3) des Zweitaktmotors (1) begrenzt, wobei die Unterseite (26) des Kolbenbodens (23) das Kurbelgehäuse (4) des Zweitaktmotors (1) begrenzt, und mit einem Kolbenbolzenauge (21) zur Lagerung eines Kolbenbolzens (38), wobei zwischen der Unterseite (26) des Kolbenbodens (23) und dem Kolbenbolzenauge (21) in einem Abstand (c, k) zum Kolbenboden (26) ein Freistich (31, 71) ausgebildet ist, der sich vom Kolbeninneren in Richtung auf das Kolbenhemd (27) erstreckt, und der Kolben (5, 45, 55, 65, 75) in einem Bereich, der gegenüber dem Kolbenbolzenauge (21) um 90° um die Kolbenlängsachse (20) gedreht ist, in einem Abstand (c, k) unterhalb des Kolbenbodens (23) eine ins Kolbeninnere ragende Verdickung (32, 33, 52, 53, 62, 63, 72, 73, 82, 83) besitzt.
  2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegend angeordnete Freistiche (31, 71) vorgesehen sind und die Verdickung (32, 33, 52, 53, 62, 63, 72, 73, 82, 83) sich in Umfangsrichtung von einem zum gegenüberliegenden Freistich (31, 71) erstreckt.
  3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegend angeordnete Verdickungen (32, 33, 52, 53, 62, 63, 72, 73, 82, 83) vorgesehen sind.
  4. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke (c, d, e) des Kolbens (5, 45, 55, 65, 75) an der Verdickung (32, 33, 52, 53, 62, 63, 72, 73, 82, 83) in dem Abstand (c, k) des Freistichs (31, 71) zum Kolbenboden (23) unterhalb des Kolbenbodens (23) mindestens 20% des Radius (h) des Kolbens (5, 45, 55, 65, 75) beträgt.
  5. Kolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke (c, d, e) des Kolbens (5, 45, 55, 65, 75) an der Verdickung (32, 33, 52, 53, 62, 63, 72, 73, 82, 83) in dem Abstand (c, k) des Freistichs (31, 71) zum Kolbenboden (23) unterhalb des Kolbenbodens (23) mehr als 30% des Radius (h) des Kolbens (5, 45, 55, 65, 75) beträgt.
  6. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (37) des Kolbens (5, 45, 55, 65, 75) vom Kolbenhemd (33) zur Unterseite (26) des Kolbenbodens (23) in einem Radius (r, s, t, u) verläuft, der mindestens 30% des Radius (h) des Kolbens (5, 45, 55, 65, 75) beträgt.
  7. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke (i, m) des Kolbens (5, 65) im Bereich des Freistichs (31, 71) weniger als die Hälfte des Radius (h) des Kolbens (5, 65) beträgt.
  8. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite (26) des Kolbenbodens (23) mindestens eine Rippe (34,74, 84) angeordnet ist.
  9. Kolben nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (34) etwa parallel zur Längsachse (36) des Kolbenbolzenauges (21) verläuft.
  10. Kolben nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (74, 84) quer zur Längsachse (36) des Kolbenbolzenauges (21) verläuft.
  11. Kolben nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abschnitt einer Verdickung (72, 73, 82, 83) durch eine Rippe (74, 84) gebildet ist.
  12. Kolben nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Kolbenboden (23) gemessene Höhe (1, n) der Rippen (74, 84) größer als der Abstand (k) des Freistichs (71) vom Kolbenboden (23) ist.
  13. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolbenbolzenauge (21) und dem Kolbenboden (23) eine Kavität (19) im Kolbenhemd (27) angeordnet ist.
  14. Kolben nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (b) der Kavität (19) mindestens 20%, insbesondere mehr als 30% des Radius (h) des Kolbens (5) beträgt.
  15. Kolben nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kavität (19) über eine Öffnung (30) mit der Bohrung (29) im Kolbenbolzenauge (21) verbunden ist.
  16. Kolben nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kavität (19) sich in Richtung auf den Freistich (31) erstreckt.
  17. Kolben nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke (g) des Kolbens (5) zwischen der Kavität (19) und dem Freistich (31) weniger als 35%, insbesondere weniger als 30% des Radius (h) des Kolbens (5) beträgt.
  18. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (5, 45, 55, 65, 75) mindestens eine Kolbentasche (18) zur fluidischen Verbindung eines Luftkanals (15) mit einem Überströmfenster (12, 14) des Zweitaktmotors (1) besitzt.
  19. Kolben nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbentasche (18) benachbart zu einem Kolbenbolzenauge (21) angeordnet ist.
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