DE102008002536A1 - Kolben für einen Verbrennungsmotor - Google Patents
Kolben für einen Verbrennungsmotor Download PDFInfo
- Publication number
- DE102008002536A1 DE102008002536A1 DE102008002536A DE102008002536A DE102008002536A1 DE 102008002536 A1 DE102008002536 A1 DE 102008002536A1 DE 102008002536 A DE102008002536 A DE 102008002536A DE 102008002536 A DE102008002536 A DE 102008002536A DE 102008002536 A1 DE102008002536 A1 DE 102008002536A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure side
- piston
- connecting walls
- counter
- shaft wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/02—Pistons having means for accommodating or controlling heat expansion
- F02F3/022—Pistons having means for accommodating or controlling heat expansion the pistons having an oval circumference or non-cylindrical shaped skirts, e.g. oval
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
Ein Kolben für einen Verbrennungsmotor, mit Schaftwandabschnitten auf Druck- und Gegendruckseite sowie Verbindungswänden zwischen den Schaftwandabschnitten, zeichnet sich dadurch aus, dass die Verbindungswände auf der Gegendruckseite gekrümmt und die Verbindungswände auf der Druckseite weitgehend gerade sind, so dass die Gegendruckseite elastischer ist als die Druckseite.
Description
- Technisches Gebiet
- Die Erfindung betrifft einen Kolben für einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Insbesondere bei den Ottomotoren gibt es in jüngster Zeit einen verstärkten Trend in Richtung Direkteinspritzung in Verbindung mit Turboaufladung. Dies führt zu stetig steigenden Zünddrücken und/oder der Verschiebung des Auftretens der maximalen Seitenkraftbelastung auf den Kolbenschaft in Richtung des Bereichs 20 Grad bis 30 Grad nach dem oberen Totpunkt. Ferner ist stets die Forderung nach möglichst niedrigen Kolbengeräuschen im Auge zu behalten.
- Stand der Technik
- Ein Kolben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der
DE 198 32 091 A1 bekannt und weist Schaftwandabschnitte auf, die dort als Mantel bezeichnet werden, die auf der Druckseite größer sind, als auf der Gegendruckseite. - Darstellung der Erfindung
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolben für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, der eine verbesserte Kombination aus Belastbarkeit, insbesondere bei den jüngsten Trends im Bereich der Motorentwicklung, und den Kolbengeräuschen aufweist.
- Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch den im Anspruch 1 beschriebenen Kolben.
- Demzufolge weist dieser zunächst Schaftwandabschnitte auf Druck- und Gegendruckseite auf. Die Schaftwandabschnitte können auch als Kolbenmäntel oder Kolbenhemd bezeichnet werden und stellen im Wesentlichen Abschnitte der zylinderförmigen Fläche dar, die der Innenfläche der Zylinderlaufbuchse entspricht. Moderne Kolben sind jedoch in denjenigen Bereichen, in denen eine seitliche Abstützung nicht unbedingt erforderlich ist, das heißt im Bereich der Bolzennaben, zurückversetzt, so dass in den für die Abstützung erforderlichen Bereichen zu beiden Seiten des Kolbenbolzens die beschriebenen Schaftwandabschnitte verbleiben. Diese können eine sich in Richtung der Rotationsachse des Kolbens verändernde Gestalt aufweisen. Die beschriebenen Schaftwandabschnitte sind durch Verbindungswände verbunden, die im Wesentlichen durch die Zurücksetzung des Kolbenschafts im Bereich der Bolzennaben entstehen, und die Bolzennaben aufnehmen.
- Der erfindungsgemäße Kolben zeichnet sich dadurch aus, dass die Verbindungswände auf der Gegendruckseite gekrümmt, und auf der Druckseite weitgehend gerade sind. Hierdurch ist die Gegendruckseite elastischer als die Druckseite. Die Gestaltung auf der Gegendruckseite kann als ”Figure of 8”-Gestaltung bezeichnet werden und ist durch die Krümmung der Verbindungswände vergleichsweise elastisch. Diese Gestaltung wirkt sich günstig auf die Geräuschentwicklung aus, da der Kolben vergleichsweise ”weich” auf der Gegendruckseite anschlägt. Dies vermindert die Geräuschentwicklung und ist gleichzeitig im Hinblick auf die Bauteilbelastung akzeptabel, da diese auf der Gegendruckseite geringer ist als auf der Druckseite.
- Auf der Druckseite wird durch die weitgehend geraden Verbindungswände, durch die der Schaftwandabschnitt auf der Druckseite abgestützt wird, eine vergleichsweise hohe Steifigkeit erreicht. Diese Gestaltung kann als ”Slipper Design” bezeichnet werden, und ist in vorteilhafter Weise geeignet, die infolge der beschriebenen Trends im Rahmen der Motorenwicklung auftretenden hohen Seitenkräfte aufzunehmen.
- Durch die Erfindung werden die an sich gegenläufigen Forderungen nach der Aufnahme hoher Seitenkräfte einerseits und der verringerten Geräuschentwicklung andererseits in vorteilhafter Weise kombiniert, indem die unterschiedlichen Seiten des Kolbens unterschiedlich und jeweils den dortigen Anforderungen entsprechend gestaltet werden. Insbesondere hat sich bei ersten Versuchen herausgestellt, dass der Kolben hierdurch auch den erhöhten Anforderungen infolge steigender Zünddrücke und/oder der beschriebenen Verschiebung des Auftretens der maximalen Seitenkraftbelastung gerecht wird.
- Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kolbens sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
- Für die Ausbildung der gewünschten Elastizität auf der Gegendruckseite wird derzeit bevorzugt, den Schaftwandabschnitt auf der Gegendruckseite zumindest bereichsweise breiter auszubilden als den Schaftwandabschnitt auf der Druckseite.
- Ferner bietet es für eine harmonische und dauerhafte Gestaltung der Gegendruckseite Vorteile, wenn die Krümmung der Verbindungswände auf der Gegendruckseite überwiegend gleichsinnig mit der Krümmung des Schaftwandabschnitts auf der Gegendruckseite ist. Mit anderen Worten geht die gekrümmte Gestaltung des Schaftwandabschnitts auf der Gegendruckseite an derjenigen Stelle, an der sich der Schaftwandabschnitt von der ”gedachten” vollständigen Zylinderform löst, und die Verbindungswände beginnen, in harmonisch nach innen gekrümmte Verbindungswände über. Anders ausgedrückt sind sowohl der Schaftwandabschnitt als auch die Verbindungswände auf der Gegendruckseite von der Innenseite des Kolbens gesehen konkav gekrümmt. Im Bereich des Übergangs der Verbindungswände in die Bolzennaben kann sich, von der Innenseite des Kolbens betrachtet, eine zumindest geringfügige konvexe Krümmung anschließen.
- Die beschriebene steife Ausbildung auf der Druckseite und die elastischere Ausbildung auf der Gegendruckseite kann dadurch unterstützt werden, dass die Wanddicke des Schaftwandabschnitts und/oder der Verbindungswände auf der Gegendruckseite zumindest bereichsweise gegenüber dem übrigen Schaftwandabschnitt und/oder den übrigen Verbindungswänden verringert, und/oder die Wanddicke des Schaftwandabschnitts und/oder der Verbindungswände auf der Druckseite gegenüber dem übrigen Schaftwandabschnitt und/oder den übrigen Verbindungswänden zumindest bereichsweise vergrößert ist. Hierdurch kann auf der Gegendruckseite eine weitere Erhöhung der Elastizität, und/oder auf der Druckseite eine Erhöhung der Steifigkeit erreicht werden, was die erfindungsgemäß angestrebte Wirkung in vorteilhafter Weise unterstützt.
- Kurze Beschreibung der Zeichnung
- Nachfolgend wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel näher erläutert.
- Die Figur zeigt einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Kolben im Bereich der Bolzennaben.
- Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
- In
1 ist ein Querschnitt, das heißt ein Schnitt senkrecht zur Rotationsachse des erfindungsgemäßen Kolbens10 gezeigt. Es sind die Bolzennaben12 sowie die Schaftwandabschnitte14 bzw.16 zu erkennen, mit denen der Kolben in der Zylinderlaufbuchse abgestützt ist. In der Figur bezeichnet14 den Schaftwandabschnitt auf der Gegendruckseite, und16 den Schaftwandabschnitt auf der Druckseite. Wie ein Vergleich der beiden Seiten anhand der Figur zeigt, ist der Schaftwandabschnitt16 auf der Druckseite in der Breite, das heißt im Wesentlichen in Richtung der Kolbenbolzenachse A gemessen, etwas schmäler als der Schaftwandabschnitt14 auf der Gegendruckseite. Darüber hinaus unterscheiden sich die Verbindungswände18 bzw.20 der beiden Seiten. Auf der Druckseite sind die Verbindungswände20 weitgehend gerade, um den Schaftwandabschnitt16 auf der Druckseite möglichst steif abzustützen, so dass die Belastungen aufgenommen werden können. Dagegen sind die Verbindungswände18 auf der Gegendruckseite gekrümmt, so dass hier eine elastischere Gestaltung ausgebildet wird, welche vorteilhaft für die Kolbengeräusche ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Verbindungswände18 auf der Gegendruckseite ausgehend von den Bolzennaben12 zunächst über ein kurzes Stück, von der Innenseite22 des Kolbens betrachtet, konvex gekrümmt und gehen dann harmonisch in eine konkave Krümmung über, an die sich die konkave Krümmung des Schaftwandabschnitts14 auf der Gegendruckseite anschließt. - Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind sämtliche Verbindungswände
18 derart ausgebildet, dass sie die Bolzennaben12 an deren Innenseite, das heißt der zu dem Kolbeninneren22 gerichteten Seite aufnehmen. Ferner erstreckt sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Schaftwandabschnitt16 auf der Druckseite an der Außenseite ein wenig über die Verbindungswände20 hinaus, um ausreichend Fläche für die Abstützung des Kolbens10 zur Verfügung zu stellen. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 19832091 A1 [0003]
Claims (4)
- Kolben (
10 ) für einen Verbrennungsmotor, mit Schaftwandabschnitten (14 ,16 ) auf Druck- und Gegendruckseite sowie Verbindungswänden (18 ,20 ) zwischen den Schaftwandabschnitten (14 ,16 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungswände (18 ) auf der Gegendruckseite gekrümmt, und die Verbindungswände (20 ) auf der Druckseite weitgehend gerade sind, so dass die Gegendruckseite elastischer ist als die Druckseite. - Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftwandabschnitt (
14 ) auf der Gegendruckseite zumindest bereichsweise breiter ist als der Schaftwandabschnitt (16 ) auf der Druckseite. - Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung der Verbindungswände (
18 ) auf der Gegendruckseite überwiegend gleichsinnig mit der Krümmung des Schaftwandabschnitts (14 ) auf der Gegendruckseite ist. - Kolben nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicke des Schaftwandabschnitts (
14 ) und/oder der Verbindungswände (18 ) auf der Gegendruckseite zumindest bereichsweise, verglichen mit dem übrigen Schaftwandabschnitt und/oder den übrigen Verbindungswänden, verringert ist, und/oder die Wanddicke des Schaftwandabschnitts (16 ) und/oder der Verbindungswände (20 ) auf der Druckseite zumindest bereichsweise, verglichen mit dem übrigen Schaftwandabschnitt und/oder den übrigen Verbindungswänden vergrößert ist.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102008002536.4A DE102008002536B4 (de) | 2008-06-19 | 2008-06-19 | Kolben für einen Verbrennungsmotor |
EP09765668.0A EP2286076B1 (de) | 2008-06-19 | 2009-04-22 | Kolben für einen verbrennungsmotor |
PL09765668T PL2286076T3 (pl) | 2008-06-19 | 2009-04-22 | Tłok silnika spalinowego |
HUE09765668A HUE045390T2 (hu) | 2008-06-19 | 2009-04-22 | Dugattyú belsõ égésû motorhoz |
ES09765668T ES2739465T3 (es) | 2008-06-19 | 2009-04-22 | Pistón para un motor de combustión |
PCT/EP2009/054816 WO2009153088A1 (de) | 2008-06-19 | 2009-04-22 | Kolben für einen verbrennungsmotor |
US12/999,719 US10024269B2 (en) | 2008-06-19 | 2009-04-22 | Piston for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102008002536.4A DE102008002536B4 (de) | 2008-06-19 | 2008-06-19 | Kolben für einen Verbrennungsmotor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102008002536A1 true DE102008002536A1 (de) | 2010-01-07 |
DE102008002536B4 DE102008002536B4 (de) | 2015-02-12 |
Family
ID=40908577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102008002536.4A Expired - Fee Related DE102008002536B4 (de) | 2008-06-19 | 2008-06-19 | Kolben für einen Verbrennungsmotor |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10024269B2 (de) |
EP (1) | EP2286076B1 (de) |
DE (1) | DE102008002536B4 (de) |
ES (1) | ES2739465T3 (de) |
HU (1) | HUE045390T2 (de) |
PL (1) | PL2286076T3 (de) |
WO (1) | WO2009153088A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012095445A1 (de) | 2011-01-13 | 2012-07-19 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Kolben zum einsatz in verbrennungsmotoren |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR102012032765A2 (pt) | 2012-12-20 | 2014-09-30 | Mahle Int Gmbh | Pistão de motor de combustão interna |
DE102015217911A1 (de) | 2015-09-18 | 2017-03-23 | Mahle International Gmbh | Kolben für eine Brennkraftmaschine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5000078A (en) * | 1987-04-18 | 1991-03-19 | Mahle Gmbh | Light metal trunk piston for internal combustion engines |
DE19832091A1 (de) | 1997-07-16 | 1999-01-21 | Unisia Jecs Corp | Kolben für einen Verbrennungsmotor |
DE19918328A1 (de) * | 1998-04-24 | 1999-10-28 | Unisia Jecs Corp | Kolben für einen Motor mit innerer Verbrennung |
DE19908670C2 (de) * | 1999-02-27 | 2001-02-22 | Federal Mogul Burscheid Gmbh | Kolben für Brennkraftmaschinen |
WO2002031336A1 (en) * | 2000-10-07 | 2002-04-18 | Federal-Mogul Bradford Limited | Piston for internal combustion engine |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2149862A (en) * | 1936-07-20 | 1939-03-07 | Adolph L Nelson | Piston |
IT1182507B (it) * | 1985-07-12 | 1987-10-05 | Ae Borgo Spa | Pistoni con profilo asimmetrico per motori a combustione interna |
DE4109160C3 (de) * | 1991-03-20 | 2000-11-30 | Federal Mogul Nuernberg Gmbh | Kolben für Brennkraftmaschinen |
JP2000282951A (ja) * | 1999-01-29 | 2000-10-10 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関用ピストン |
US7302884B2 (en) * | 2005-11-03 | 2007-12-04 | Dresser, Inc. | Piston |
DE102007020447A1 (de) * | 2007-04-27 | 2008-10-30 | Mahle International Gmbh | Kolben für einen Verbrennungsmotor |
-
2008
- 2008-06-19 DE DE102008002536.4A patent/DE102008002536B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-04-22 HU HUE09765668A patent/HUE045390T2/hu unknown
- 2009-04-22 PL PL09765668T patent/PL2286076T3/pl unknown
- 2009-04-22 ES ES09765668T patent/ES2739465T3/es active Active
- 2009-04-22 US US12/999,719 patent/US10024269B2/en active Active
- 2009-04-22 WO PCT/EP2009/054816 patent/WO2009153088A1/de active Application Filing
- 2009-04-22 EP EP09765668.0A patent/EP2286076B1/de active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5000078A (en) * | 1987-04-18 | 1991-03-19 | Mahle Gmbh | Light metal trunk piston for internal combustion engines |
DE19832091A1 (de) | 1997-07-16 | 1999-01-21 | Unisia Jecs Corp | Kolben für einen Verbrennungsmotor |
DE19918328A1 (de) * | 1998-04-24 | 1999-10-28 | Unisia Jecs Corp | Kolben für einen Motor mit innerer Verbrennung |
DE19908670C2 (de) * | 1999-02-27 | 2001-02-22 | Federal Mogul Burscheid Gmbh | Kolben für Brennkraftmaschinen |
WO2002031336A1 (en) * | 2000-10-07 | 2002-04-18 | Federal-Mogul Bradford Limited | Piston for internal combustion engine |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012095445A1 (de) | 2011-01-13 | 2012-07-19 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Kolben zum einsatz in verbrennungsmotoren |
DE102011002653A1 (de) | 2011-01-13 | 2012-07-19 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Kolben zum Einsatz in Verbrennungsmotoren |
US8955488B2 (en) | 2011-01-13 | 2015-02-17 | Federal-Mogul Nurnberg Gmbh | Piston for use in internal combustion engines |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2009153088A1 (de) | 2009-12-23 |
US10024269B2 (en) | 2018-07-17 |
EP2286076B1 (de) | 2019-06-26 |
EP2286076A1 (de) | 2011-02-23 |
ES2739465T3 (es) | 2020-01-31 |
US20110168124A1 (en) | 2011-07-14 |
DE102008002536B4 (de) | 2015-02-12 |
PL2286076T3 (pl) | 2019-10-31 |
HUE045390T2 (hu) | 2019-12-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2329125B1 (de) | Kolben für einen verbrennungsmotor | |
EP1716355A1 (de) | Kolbenbolzenlager für kolben eines verbrennungsmotors | |
WO2018192959A1 (de) | Kolben in strukturbauweise | |
WO2012095445A1 (de) | Kolben zum einsatz in verbrennungsmotoren | |
DE102010015417A1 (de) | Kolben für eine Radialkolbenmaschine | |
DE102015217911A1 (de) | Kolben für eine Brennkraftmaschine | |
DE102008002536A1 (de) | Kolben für einen Verbrennungsmotor | |
DE102013202129A1 (de) | Stößel | |
DE102009056920A1 (de) | Bolzennaben eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor | |
DE102016005644A1 (de) | Lagereinrichtung zum axialen Lagern einer Kurbelwelle einer Hubkolbenmaschine | |
DE102010032056A1 (de) | Kolbeneinheit | |
DE102007060473A1 (de) | Bolzennabe sowie damit versehener Kolben für einen Verbrennungsmotor | |
DE102015103206B4 (de) | Pleuelstange mit einer Exzenter-Verstelleinrichtung und Verbrennungsmotor mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis | |
DE102011080822A1 (de) | Kolben | |
DE102010061610A1 (de) | Asymmetrische Kurbelwange | |
DE102010033483A1 (de) | Kolbenmaschine mit wenigstens einem Kunststoffkolben | |
DE102018100231A1 (de) | Lagerdeckel für die Lagerung einer Kurbelwelle in einer Brennkraftmaschine | |
DE102009039301A1 (de) | Kurbelwange mit Verstärkungsrippe | |
DE102020004367A1 (de) | Kolben mit Reibleistungsreduzierung für eine Brennkraftmaschine | |
EP0777072B1 (de) | Kolben-Pleuelverbindung | |
DE102017221468A1 (de) | Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine | |
DE10307128B3 (de) | Kolbenpumpe mit spielfreiem Exzenterlager | |
EP2633193B1 (de) | Pumpe, insbesondere kraftstoffhochdruckpumpe | |
DE102016121166A1 (de) | Pleuel für einen Hubkolbenmotor und Hubkolbenmotor mit einem solchen Pleuel | |
DE102010001882A1 (de) | Kraftstoffhochdruckpumpe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |