DE102011075673A1 - Piston, particularly for internal combustion engine of motor vehicle, comprises ring groove for receiving oil scraper ring and oil collecting groove, where piston area is placed between ring groove and oil collection groove - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit zumindest einer Ringnut zur Aufnahme eines Ölabstreifrings und zumindest einer benachbart dazu gelegenen Ölsammelnut gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine mit zumindest einem derartigen Kolben ausgestattete Brennkraftmaschine. The present invention relates to a piston, in particular for an internal combustion engine, having at least one annular groove for receiving a Ölabstreifrings and at least one adjacent thereto Ölsammelnut according to the preamble of
Aus der
Ein ähnlicher Kolben ist bspw. auch aus der
Aus der
Weitere Kolben mit Ölsammelnuten sind bspw. aus der
Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Kolben ist ein bekanntes und häufig auftretendes Verdrehen des Ölabstreifrings während der Hin- und Herbewegung des Kolbens, wodurch die Ölabstreifwirkung verschlechtert wird. Zudem kann sich zwischen einer unteren Lamelle des Ölabstreifrings und einer benachbart dazu gelegenen Wand im übermäßig verdrehten Zustand des Ölabstreifrings viel Öl ansammeln, das insbesondere dann in den Brennraum gelangen kann, wenn sich die Verdrehung des Ölabstreifrings wegen der Bewegungsumkehr des Kolbens ebenfalls umkehrt. Die Folge hiervon ist ein unerwünschter, da erhöhter Ölverbrauch. A disadvantage of the piston known from the prior art is a known and frequently occurring rotation of the oil control ring during the reciprocation of the piston, whereby the Ölabstreifwirkung is deteriorated. In addition, between a lower blade of the oil control ring and a wall adjacent thereto in the excessively twisted state of the oil control ring accumulate much oil, which can get into the combustion chamber especially if the rotation of the oil control ring also reverses due to the reversal of movement of the piston. The consequence of this is an undesirable because increased oil consumption.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Kolben der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet. The present invention therefore deals with the problem of providing a piston of the generic type an improved or at least one alternative embodiment, which overcomes in particular the known from the prior art disadvantages.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem an sich bekannten Kolben mit zumindest einer Ringnut zur Aufnahme eines Ölabstreifrings und zumindest einer benachbart dazu gelegenen Ölsammelnut einen zwischen der Ringnut und der Ölsammelnut gelegenen Kolbenbereich mit in Umfangsrichtung begrenzten und radial gegenüber einem Kolbenaußendurchmesser zurückspringenden Bereichen in der Art einer Rändelung zu versehen, wobei über die radial zurückspringenden Bereiche Öl vom Ölabstreifring in die Ölsammelnut fließen und von dort abtransportiert werden kann. Zwischen den radial gegenüber dem Kolbenaußendurchmesser zurückspringenden Bereichen sind dabei nicht radial zurückspringende Bereiche vorgesehen, auf welchen sich der Ölabstreifring abstützen kann, wodurch dessen Verdrehgefahr, üblicherweise auch „Twist-Gefahr“ genannt, deutlich verringert und dadurch dessen Ölabscheidewirkung deutlich verbessert wird. Die radial zurückversetzten bzw. zurückspringenden Bereiche hingegen sind in der Art einer Rändelung bzw. in der Art von Axialnuten ausgeführt, sodass das vom Ölabstreifring von einer Zylinderwand abgestreifte Öl problemlos der Ölsammelnut zugeführt und über diese abgeleitet werden kann. Mit den erfindungsgemäß ausgebildeten Bereichen in der Art einer Rändelung ist somit eine partielle Abstützung des Ölabstreifrings an seiner Vorderkante möglich, wobei trotzdem das vom Ölabstreifring abgestreifte Öl zuverlässig in eine darunter angeordnete Ölsammelnut abgeleitet werden kann. Die Ölsammelnut kann dabei bspw. über Ölablaufbohrungen mit einem Kolbeninneren verbunden sein oder aber im Bereich einer Bolzenöffnung einen Auslass aufweisen, wobei dieser zumindest eine Auslass bspw. durch eine von einem Zylinder- oder Kreisquerschnitt abweichende Form des Kolbens in diesem Bereich gebildet werden kann. The present invention is based on the general idea, in a per se known piston having at least one annular groove for receiving a Ölabstreifrings and at least one adjacent thereto oil collecting groove located between the annular groove and the Ölsammelnut piston area with limited in the circumferential direction and radially against a piston outer diameter recessed areas to provide in the manner of a knurling, which can flow over the radially recessed areas of oil from Ölabstreifring in the oil collection groove and transported away from there. Between the radially opposite the piston outside diameter recessed areas are not provided radially recessed areas on which the oil scraper ring can be supported, whereby the risk of rotation, also commonly called "twist danger" significantly reduced and thereby the Ölabscheidewirkung is significantly improved. The radially recessed or recessed areas, however, are designed in the manner of a knurling or in the manner of axial grooves, so that the stripped from the oil scraper ring of a cylinder wall oil can be easily fed to the Ölsammelnut and derived therefrom. With the inventively designed areas in the manner of knurling thus partial support of the oil control ring on its leading edge is possible, while still the stripped off from the oil scraper oil can be reliably dissipated in a arranged below Ölsammelnut. The Ölsammelnut can be connected, for example, via oil drain holes with a piston interior or in the region of a bolt opening have an outlet, said at least one outlet, for example, can be formed by a deviating from a cylindrical or circular cross-sectional shape of the piston in this area.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, sind die radial zurückspringenden Bereiche mittels einer Formwalze, insbesondere mittels einer Rändelwalze, eingeprägt. Hierdurch kann auch das Herstellen der erfindungsgemäß gerändelten Bereiche einfach gestaltet werden, da diese in einem einfachen Walz- bzw. Prägevorgang hergestellt werden können. In an advantageous embodiment of the solution according to the invention, the radially recessed areas by means of a molding roll, in particular by means of a knurling roller, embossed. As a result, the production of the knurled areas according to the invention can also be made simple, since they can be produced in a simple rolling or embossing process.
Der erfindungsgemäße Kolben weist im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Kolben dabei zumindest folgende wesentliche Vorteile auf:
- – Es sind keine Ölablaufbohrungen mehr unbedingt erforderlich,
- – es ist ein insgesamt besserer Ölablauf über den gesamten Umfang des Kolbens möglich,
- – es besteht keine Kante durch Ölablaufbohrungen in Umfangsrichtung, an der bspw. der Ölabstreifring einhaken und sich dadurch verdrehen kann,
- – aufgrund der fehlenden Ölablaufbohrungen kann eine Schaftanrissneigung reduziert werden,
- – mittels einer Form- oder Rändelwalze ist eine einfache Herstellung der radial zurückspringenden Bereiche möglich,
- – aufgrund der in Umfangsrichtung lediglich begrenzt radial zurückspringenden Bereiche ist ein Auflager für den Ölabstreifring verbessert und dadurch dessen Gefahr eines unerwünschten Verdrehens bzw. Vertwistens reduziert.
- - Oil drain holes are no longer required,
- A better overall oil drain over the entire circumference of the piston is possible
- There is no edge through oil drain holes in the circumferential direction, on which, for example, the oil scraper ring can hook in and thereby twist,
- - due to the lack of oil drain holes, a shank tendency can be reduced
- A simple production of the radially recessed areas is possible by means of a forming or knurling roller,
- - Due to the circumferentially only limited radially recessed areas a support for the oil scraper ring is improved and thereby reduces the risk of unwanted twisting or Vertwistens.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Dabei zeigen, jeweils schematisch:In each case show schematically:
Entsprechend der
Die axial zurückspringenden Bereiche
Die radial zurückspringenden Bereiche
Betrachtet man die
Betrachtet man die
Mit dem erfindungsgemäßen Kolben
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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