Die
Erfindung betrifft einen Kolben für einen Verbrennungsmotor nach
dem Oberbegriff des Patentanspruches.The
The invention relates to a piston for an internal combustion engine
the preamble of claim.
Aus
der Offenlegungsschrift DE
103 25 914 A1 ist ein Kolben für einen Verbrennungsmotor bekannt,
der aus einem Kolbengrundkörper
und aus einem Ringelement besteht, das den radial äußeren Bereich
des Kolbenbodens, den Feuersteg und die Ringpartie des Kolbens bildet.
An dem Kolben ist das Ringelement ausschließlich über ein an der radial äußeren Stirnseite
des Kolbenbodens angeordnetes Gewinde befestigt, während sich
die kolbenbodenabgewandte Stirnseite des Ringelementes auf einem elastisch
nachgiebigen Vorsprung abstützt,
der am Kolbengrundkörper
angebracht ist.From the publication DE 103 25 914 A1 a piston is known for an internal combustion engine, which consists of a piston body and a ring member which forms the radially outer region of the piston crown, the land and the ring portion of the piston. On the piston, the ring element is fastened exclusively via a thread arranged on the radially outer end face of the piston crown, while the piston bottom facing away from the end face of the ring member is supported on an elastically resilient projection which is attached to the piston body.
Nachteilig
ist hierbei, dass bei größeren Druckbelastungen
des Kolbens die Schraubverbindung zwischen dem Kolbengrundkörper und
dem Ringelement keine ausreichende Festigkeit bietet.adversely
Here is that at greater pressure loads
of the piston, the screw connection between the piston body and
the ring element does not provide sufficient strength.
Diesen
Nachteil zu vermeiden, ist Aufgabe der Erfindung. Gelöst wird
die Aufgabe mit den im Kennzeichen des Patentanspruches stehenden Merkmalen.this
Disadvantage to avoid is the object of the invention. Is solved
the task with the features standing in the characterizing part of claim.
Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Sie
zeigt ein aus zwei Halbschnitten bestehendes Schnittbild eines Kolbens
für einen
Verbrennungsmotor.The
Invention will be described below with reference to the drawing. she
shows a consisting of two half-sections of a piston
for one
Combustion engine.
Die
Figur zeigt einen Kolben 1 für einen Verbrennungsmotor in
einem Schnittbild, das aus zwei Hälften besteht, von denen die
linke Hälfte
einen Schnitt des Kolbens 1 entlang einer Längsachse 2 einer
Nabenbohrung 3 und die rechte Hälfte einen um 90° dazu versetzten
Längsschnitt
des Kolbens 1 darstellen. Der Kolben 1 besteht
aus einem Kolbengrundkörper 4,
mit dem über
eine kolbenbodenseitige, erste Schraubverbindung 5 und über eine
zweite Schraubverbindung 19 im Bereich der Oberfläche 25 eines
kolbenbodenseitig am Kolbengrundkörper 4 angeformten,
umlaufenden Vorsprunges 15 ein Ringelement 6 verbunden
ist, das den Feuersteg 7 und die Ringpartie 8 des
Kolbens 1 bildet. Der Kolbengrundkörper 4 und das Ringelement 6 sind
aus Stahl hergestellt.The figure shows a piston 1 for a combustion engine in a sectional view, which consists of two halves, of which the left half a section of the piston 1 along a longitudinal axis 2 a hub bore 3 and the right half of a 90 ° offset to this longitudinal section of the piston 1 represent. The piston 1 consists of a piston body 4 , with the over a piston bottom side, first screw 5 and a second screw connection 19 in the area of the surface 25 a piston bottom side on the piston body 4 molded, circumferential projection 15 a ring element 6 connected to the fire-pier 7 and the ring part 8th of the piston 1 forms. The piston body 4 and the ring element 6 are made of steel.
Der
Vorsprung 15 ist tellerfederartig und in Richtung Kolbengrundkörper 4 konisch
zulaufend ausgebildet. Die zweite Schraubverbindung 19 besteht
aus einem Außengewinde 22,
das sich auf der radialen Außenseite
einer ringförmigen,
am kolbenbodenseitigen Ende des Vorsprunges 15 angebrachten
Anformung 23 befindet, und aus einem Innengewinde 24,
das sich nahe der unteren Stirnseite 21 des Ringelementes 6 auf
dessen Innenseite befindet.The lead 15 is plate spring-like and towards the piston body 4 formed tapered. The second screw connection 19 consists of an external thread 22 located on the radial outside of an annular, on the piston bottom side end of the projection 15 attached molding 23 located, and from an internal thread 24 that is near the lower end 21 of the ring element 6 located on the inside.
Der
Kolbengrundkörper 4 ist
einstückig
ausgebildet und weist im Bereich des Kolbenbodens 9 eine
Verbrennungsmulde 10 auf. Über je eine Nabenabstützung 11, 11' sind an den
Kolbenboden 9 zwei Bolzennaben 12, 12' mit je einer
Nabenbohrung 3, 3' angeformt,
deren Stirnflächen 16 gegenüber dem Ringelement 6 in
Richtung Kolbenlängsachse 17 zurückgesetzt
sind. Die Bolzennaben 12, 12' sind über Schaftelemente 13, 13' miteinander
verbunden. Zwischen den Schaftelementen 13, 13' und dem das Ringelement 6 tragenden,
oberen Bereich des Kolbens 1 weist der Kolbengrundkörper 4 Ausnehmungen 18 auf,
die im vorliegenden Ausführungsbeispiel im
Bereich der Schaftelemente 13, 13' des Kolbengrundkörpers 4 teilweise
umlaufend angeordnet sind. Als Träger des Ringelementes 6 kann
auch ein Kolbengrundkörper 4 verwendet
werden, bei dem die Stirnflächen 16 der
Bolzennaben 12, 12' gegenüber der
Ringpartie 8 nicht zurückgesetzt
angeordnet sind. Hierbei ist die Ausnehmung 18 über den
gesamten Umfang des Kolbens teils zwischen den Schaftelementen 13, 13' und dem Ringelement 6 und teils
zwischen den Bolzennaben 12, 12' und dem Ringelement 6 umlaufend
angeordnet.The piston body 4 is integrally formed and has in the region of the piston crown 9 a combustion bowl 10 on. Each with a hub support 11 . 11 ' are at the piston bottom 9 two pin hubs 12 . 12 ' each with a hub bore 3 . 3 ' molded, whose faces 16 opposite the ring element 6 in the direction of the piston longitudinal axis 17 are reset. The bolt hubs 12 . 12 ' are about shaft elements 13 . 13 ' connected with each other. Between the shaft elements 13 . 13 ' and the ring element 6 carrying, upper portion of the piston 1 has the piston body 4 recesses 18 in the present embodiment in the region of the shaft elements 13 . 13 ' of the piston main body 4 are partially arranged circumferentially. As a carrier of the ring element 6 can also be a piston body 4 to be used where the end faces 16 the pin bosses 12 . 12 ' opposite the ring part 8th not set back. Here is the recess 18 over the entire circumference of the piston partly between the shaft elements 13 . 13 ' and the ring element 6 and partly between the pin bosses 12 . 12 ' and the ring element 6 arranged circumferentially.
Der
Kolbengrundkörper 4 bildet
im Bereich des Kolbenbodens 9 gemeinsam mit dem Ringelement 6 einen
ringförmigen
Kühlkanal 14,
der teils in den Kolbengrundkörper 4 und
teils in das Ringelement 6 eingearbeitet ist. In Richtung
Bolzennabe 12 wird der Kühlkanal 14 von dem
Vorsprung 15 des Kolbengrundkörpers 4 abgedeckt. Über eine
in der Figur nicht dargestellte, mindestens eine Zulauföffnung gelangt
Kühlöl in den
Kühlkanal 14.
Zu erkennen ist in der Figur eine Ablauföffnung 20 des Kühlkanals 14.
Der Kolben 1 kann mehrere Ablauföffnungen 20 für Kühlöl aufweisen.The piston body 4 forms in the area of the piston crown 9 together with the ring element 6 an annular cooling channel 14 , the part in the piston body 4 and partly in the ring element 6 is incorporated. In the direction of Bolzennabe 12 becomes the cooling channel 14 from the lead 15 of the piston main body 4 covered. Not shown in the figure, at least one inlet opening cooling oil enters the cooling channel 14 , Evident is in the figure, a drain opening 20 of the cooling channel 14 , The piston 1 can have several drainage holes 20 for cooling oil.
Zudem
kann zwischen dem Ringelement 6 und dem Vorsprung 15 ein
ringförmiges
Federelement angeordnet sein, dessen Funktion darin besteht, eine
Vorspannung zu erzeugen, die die Festigkeit der Schraubverbindung
verbessert.In addition, between the ring element 6 and the lead 15 an annular spring element may be arranged, the function of which is to produce a bias that improves the strength of the threaded connection.
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11
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Kolbenpiston
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22
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Längsachse
der Nabenbohrungenlongitudinal axis
the hub bores
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33
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Nabenbohrunghub bore
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44
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KolbengrundkörperPiston base body
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55
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erste
Schraubverbindungfirst
screw
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66
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Ringelementring element
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77
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Feuerstegtop land
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88th
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Ringpartiering belt
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99
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Kolbenbodenpiston crown
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1010
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Verbrennungsmuldecombustion bowl
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11,
11'11
11 '
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Nabenabstützungen boss supports
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12,
12'12
12 '
-
Bolzennaben pin bosses
-
13,
13'13
13 '
-
Schaftelement shaft element
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1414
-
Kühlkanalcooling channel
-
1515
-
Vorsprunghead Start
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1616
-
Stirnflächeface
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1717
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Kolbenlängsachsepiston longitudinal axis
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1818
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Ausnehmungrecess
-
1919
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zweite
Schraubverbindungsecond
screw
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2020
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Ablauföffnungdrain hole
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2121
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untere
Stirnfläche
des Ringelementes 6 lower end face of the ring element 6
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2222
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Außengewindeexternal thread
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2323
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Anformungconformation
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2424
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Innengewindeinner thread
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2525
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Oberfläche des
Vorsprunges 15 Surface of the projection 15