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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kolben für einen Verbrennungsmotor und insbesondere auf einen Kolben für einen Verbrennungsmotor der Zylindereinspritzart (Direkteinspritzart) wie beispielsweise ein Dieselverbrennungsmotor oder einen Benzinverbrennungsmotor, die Kraftstoff direkt in Zylinder einspritzen.
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Ein herkömmliches Beispiel eines Kolbens ist nachstehend beschrieben. 11 zeigt eine Querschnittsansicht einer Verbrennungskammer eines Dieselverbrennungsmotors 100. 12 zeigt eine Draufsicht auf einen Kolbenkörper 102. Wie dies in 11 gezeigt ist, hat der Dieselverbrennungsmotor 100 einen Kolben 101, der den Kolbenkörper 102 aufweist. Der Kolbenkörper 102 hat einen Kopf 104, zwei Seitenwände 109 und zwei Schürzen 112. Die Krone des Kopfes 104 hat eine Vertiefung 105. Jede Seitenwand 109 hat eine Stiftnabe 110. Die beiden Schürzen 112 sind jeweils an einer Stoßseite (Richtung Th) und an einer Gegenstoßseite (Richtung ATh) in Bezug auf die Achse des Kolbenstiftes 107 angeordnet. Die Stoßseite (Seite Th) ist die Seite des Kolbens 101, die gegen die Wand des Zylinders gedrückt wird, unmittelbar nachdem der Kolben 101 den oberen Todpunkt erreicht. In 11 ist die linke Seite des Kolbens 101 die Stoßseite (Richtung Th) und die rechte Seite des Kolbens 101 ist die Gegenstoßseite (die der Stoßseite gegenüberliegende Seite). Die Stiftnaben 110 stützen den Kolbenstift 107. Eine Einspritzeinrichtung 114 ist oberhalb des Kolbens 101 angeordnet, um Kraftstoff zu der Vertiefung 105 einzuspritzen. Das offengelegte japanische Gebrauchsmuster mit der Veröffentlichungsnummer JP H06- 4348 U beschreibt ein Beispiel eines derartigen Kolbens, der einen Kolbenkörper mit einer vertieften Krone hat.
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Der Kolbenkörper 102 hat eine Lippe 116, die durch den Rand der Vertiefung 105 in dem Kopf 104 definiert ist. Im Arbeitstakt des Dieselverbrennungsmotors empfängt der Kolben 101 Verbrennungsgas mit einer hohen Temperatur und einem hohen Druck. Somit wird unter Bezugnahme auf 12 eine hohe Zugspannung, die in der seitlichen Richtung des Verbrennungsmotors wirkt (in den Richtungen, die anhand von Pfeilen y1 in 12 gezeigt sind), auf die Lippe 116 an dem Ende, das zu der Verbrennungsmotorvorderseite (Richtung Fr) hin angeordnet ist, und an dem Ende aufgebracht, das zu der Verbrennungsmotorrückseite (Richtung Rr) hin angeordnet ist. Eine große Druckspannung, die in der nach vorn und nach hinten weisenden Richtung des Verbrennungsmotors wirkt (die Richtungen, die anhand von Pfeilen y2 in 12 gezeigt sind), wird auf die Lippe 116 an dem Ende, das zu der Richtung der Stoßseite (Richtung Th) hin angeordnet ist, und an dem Ende aufgebracht, das zu der Richtung der Gegenstoßseite (Richtung ATh) hin angeordnet ist. Des Weiteren ist der Umfangsabschnitt Kolbens 101 des der die Lippe 116 aufweist, dort, wo die Temperatur des Kolbens 101 am höchsten wird. Somit kann die Materialfestigkeit an diesem Abschnitt abnehmen. Dies kann Risse 118 in der Krone des Kolbenkörpers 102 ausbilden, die sich von dem Ende in der Richtung Fr und dem Ende in der Richtung Rr der Lippe 116 erstrecken.
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In dem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster JP H06- 4348 U ist eine Platte, die aus einer Kupferlegierung ausgebildet ist, mit der inneren oberen Fläche des Kolbenkörpers gekuppelt. Die untere Fläche der Platte hat Lamellen. Die Platte, die die Lamellen hat, kühlt den Kolbenkörper, um das Ausbilden von Rissen in der Krone des Kolbenkörpers zu verhindern. Jedoch ist die Platte lediglich mit der inneren oberen Fläche des Kolbenkörpers gekuppelt. Somit erhöht die Platte nicht in effektiver Weise die Biegesteifigkeit des Kopfes in der Stoßrichtung und in der Gegenstoßrichtung. Des Weiteren verhindert die Platte nicht in effektiver Weise die Ausbildung von Rissen in der Krone des Kolbenkörpers.
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Die
JP S59-93946 A offenbart einen Kolben, der ein Verstärkungselement aufweist. Das Verstärkungselement hat zwei Füße und einen Verbindungsabschnitt, der obere Enden der Füße verbindet.
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Die
US 6 318 243 B1 offenbart einen zwei-stückigen Kolben mit Vertiefungen, die an einer Unterseite eines Kolbenkopfes vorgesehen sind.
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Die
JP 2013-019366 A offenbart einen Kolben mit vertikalen Streifen aus beschichteten Abschnitten mit niedrigem Reibungskoeffizienten, die an einer Außenfläche einer Kolbenschürze vorgesehen sind. Die beschichteten Abschnitte haben eine Tropfenform. Die Anordnungsrichtung von benachbarten beschichteten Abschnitten ist so gewählt, dass die benachbarten beschichteten Abschnitte zueinander entgegengesetzt sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kolben für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, der dazu in der Lage ist, die Ausbildung von Rissen in der Krone des Kolbenkörpers zu reduzieren.
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Diese Aufgabe ist durch einen Kolben mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehend dargelegten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor, in denen in beispielartiger Weise die Prinzipien der Erfindung veranschaulicht sind.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung ist zusammen mit ihren Zielen und Vorteilen am besten unter Bezugnahme auf die nachstehend dargelegte Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen am besten verständlich.
- 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Verbrennungskammer eines Dieselverbrennungsmotors in einem ersten Ausführungsbeispiel.
- 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines in 1 gezeigten Kolbens.
- 3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 2.
- 4 zeigt eine Ansicht von unten des in 3 gezeigten Kolbens.
- 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Hochsteifigkeitselementes.
- 6 zeigt eine ausschnittartige perspektivische Ansicht eines Hochsteifigkeitselementes in einem zweiten Ausführungsbeispiel.
- 7 zeigt eine ausschnittartige perspektivische Ansicht eines Hochsteifigkeitselementes in einem dritten Ausführungsbeispiel.
- 8 zeigt eine Seitenansicht eines Kolbens in einem vierten Ausführungsbeispiel.
- 9 zeigt eine Darstellung des Anstiegs von Öl in einem Kompressionstakt eines Dieselverbrennungsmotors.
- 10 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Abschnittes, der in 9 durch X markiert ist.
- 11 zeigt eine Querschnittsansicht eines Beispiels aus dem Stand der Technik einer Verbrennungskammer eines Dieselverbrennungsmotors.
- 12 zeigt eine Draufsicht auf ein Beispiel des Standes der Technik eines Kolbenkörpers.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist auf einen Kolben 14 für einen Vier-Takt-Dieselverbrennungsmotor 10 mit Direkteinspritzung (nachstehend ist dieser als der Verbrennungsmotor 10'' bezeichnet) angewendet. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Verbrennungskammer 22 des Verbrennungsmotors 10. 2 zeigt eine Querschnittsansicht des Kolbens 14. 3 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in 2. 4 zeigt eine Ansicht von unten des Kolbens 14. 1 zeigt den Kolben 14, der in einem aus einer Vielzahl an Zylindern 12 des Verbrennungsmotors 10 angeordnet ist. In der vorliegenden Beschreibung beziehen sich die Richtungen, in denen sich ein Kolbenstift 16 und eine (nicht gezeigte) Kurbelwelle erstrecken, auf die Verbrennungsmotorvorderseitenrichtung (Richtung Fr) und die Verbrennungsmotorsrückseitenrichtung (Richtung Rr) und sind als solche bezeichnet. Die Richtungen, die senkrecht zu der Richtung Fr und der Richtung Rr sind, sind als die Richtung der Stoßseite (Richtung Th) und die Richtung der Gegenstoßseite (Richtung ATh) bezeichnet.
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Unter Bezugnahme auf 1 ist in dem Zylinder 12 der Kolben 14 in einer solchen Weise untergebracht, bei der ermöglicht ist, dass der Kolben 14 sich in der vertikalen Richtung hin- und hergehend bewegt. Der Kolbenstift 16 kuppelt in drehender Weise den Kolben 14 mit einer Verbindungsstange 18. Ein Kurbelstift (nicht gezeigt) kuppelt in drehender Weise die Verbindungsstange 18 mit der Kurbelwelle. Ein Zylinderkopf 20 ist oberhalb des Zylinders 12 gekuppelt. Der Zylinder 12, der Kolben 14 und der Zylinderkopf 20 bilden eine Verbrennungskammer 22. Eine Einspritzeinrichtung 24 ist an dem Zylinderkopf 20 montiert, um Kraftstoff in die Verbrennungskammer 22 einzuspritzen. Der Zylinderkopf 20 hat eine Einlassöffnung 26 und eine Auslassöffnung 28. Ein Einlassventil 30 ist in der Einlassöffnung 26 an dem Ende angeordnet, das mit der Verbrennungskammer 22 verbunden ist. Ein Auslassventil 32 ist in der Auslassöffnung 28 an dem Ende angeordnet, das mit der Verbrennungskammer 22 verbunden ist.
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Wie dies in den 2 bis 4 gezeigt ist, hat der Kolben 14 einen Kolbenkörper 34, Kolbenringe 36 und ein Hochsteifigkeitselement 38, welches auch als Verstärkungselement 38 bezeichnet wird Der Kolbenkörper 34 ist aus beispielsweise einer Aluminiumlegierung ausgebildet. Der Kolbenkörper 34 hat einen Kopf 40, zwei Seitenwände 42 und zwei Schürzen 44. Der Umfangsabschnitt des Kopfes 40 erstreckt sich entlang eines Steges (Flanke) 46. Eine Vielzahl an (drei in der Zeichnung) Kolbenringen 36 sind an der Außenumfangsfläche des Steges 46 gekuppelt. Die oberen zwei Kolbenringe 36 fungieren jeweils als ein Kompressionsring, und der restliche Kolbenring 36 fungiert als ein Ölring.
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Wie dies in den 2 und 3 gezeigt ist, hat die Krone des Kopfes 40 eine zylindrische Vertiefung 48, die eine geschlossene Bodenfläche hat. Das Innere der Vertiefung 48 definiert einen Hohlraum, der mit der Verbrennungskammer 22 in Kommunikation steht (siehe 1). Eine Seitenwandfläche 48a, die die Vertiefung 48 definiert, hat die Form eines Kegelstumpfes so, dass der Durchmesser zu der Bodenfläche hin zunimmt. Die Bodenfläche der Vertiefung 48 ist durch einen stufenartigen und konischen Vorsprung 50 definiert. Die Seitenwandfläche 48a und der Vorsprung 50 (Bodenfläche) sind fortlaufend kontinuierlich und bilden eine nach innen ausbauchende Fläche.
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Wie dies in den 3 und 4 gezeigt ist, sind die beiden Seitenwände 42 an der unteren Seite des Kopfes 40 angeordnet und miteinander in der nach vorn und nach hinten weisenden Richtung des Verbrennungsmotors 10 (in den Richtungen Fr und Rr) ausgerichtet. Die beiden Seitenwände 42 sind parallel zueinander. Jede Seitenwand hat eine Stiftnabe 52, die den Kolbenstift 16 stützt (siehe 1).
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Wie dies in 2 gezeigt ist, sind die beiden Schürzen 44 jeweils an der Stoßseite (Richtung Th) und der Gegenstoßseite (Richtung ATh) in Bezug auf die Achse des Kolbenstiftes 16 angeordnet. Jede Schürze 44, die einen gewölbten (bogenartigen) Querschnitt hat, ist an der unteren Seite des Steges 46 des Kopfes 40 angeordnet. Jede Schürze 44 hat zwei Enden in der Umfangsrichtung. Jede Seitenwand 42 hat zwei Enden in der seitlichen Richtung des Verbrennungsmotors 10, d.h. in der Richtung Th und in der Richtung ATh. Jedes Ende der Schürze 44, die an der Seite in Richtung Th angeordnet ist, ist mit dem Ende in Richtung Th der benachbarten Seitenwand 42 kontinuierlich verbunden, und jedes Ende der Schürze 44, die an der Seite in Richtung ATh angeordnet ist, ist mit dem Ende in Richtung ATh der benachbarten Seitenwand 42 kontinuierlich verbunden (siehe 4). Wenn der Kolben 14 sich in der vertikalen Richtung bewegt, gleiten die beiden Schürzen 44 entlang der Wandfläche des Zylinders 12 (siehe 1). Der Kopf 40, die beiden Seitenwände 42 und die beiden Schürzen 44 definieren einen Innenhohlraum 54, der zu der unteren Seite des Kolbenkörpers 34 hin offen ist.
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Das Hochsteifigkeitselement 38 ist aus einem Metallmaterial mit einem höheren E-Modul als das Material des Kolbenkörpers 34 (Aluminiumlegierung) ausgebildet. Das Metallmaterial kann Stahl sein wie beispielsweise hochfester Stahl oder rostfreier Stahl. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Hochsteifigkeitselementes 38. Wie es in 5 gezeigt ist, ist das Hochsteifigkeitselement 38 so ausgebildet, dass ein Streifen aus Metall zu einer U-förmigen Form gebogen ist. Das Hochsteifigkeitselement 38 hat zwei Füße 56 und einen Verbindungsabschnitt 58, der die oberen Enden der beiden Füße 56 verbindet. Der Verbindungsabschnitt 58 hat die Form eines umgekehrten V, das sich graduell in Übereinstimmung mit der Innenfläche oder der oberen Fläche in dem Kopf 40 des Kolbenkörpers 34 erstreckt. Der Verbindungsabschnitt 58 erstreckt sich in einer Richtung, die senkrecht zu der Achse des Kolbenstiftes 16 (Achse der Stiftnaben 52) ist.
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Unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 sind die beiden Füße des Hochsteifigkeitselementes 38 an den Innenflächen der beiden Schürzen 44 in den Kolbenkörper 34 per Verbundgiessen eingegossen. Des Weiteren ist der Verbindungsabschnitt 58 an der Innenfläche oder oberen Fläche in dem Kopf 40 des Kolbenkörpers 34 per Verbundgiessen eingegossen. Die Innenfläche des Hochsteifigkeitselementes 38 d.h. die Innenflächen der beiden Füße 56 und die untere Fläche (innere gebogene Fläche) des Verbindungsabschnittes 58 sind zu dem inneren Hohlraum 54 des Kolbenkörpers 34 freigesetzt. Das Hochsteifigkeitselement 38 entspricht dem „Verstärkungselement“ in der vorliegenden Erfindung. Die Innenflächen der beiden Füße 56 des Hochsteifigkeitselementes 38 und die untere Fläche des Verbindungsabschnittes 58 entsprechen den „freigelegten Fläche“ in der vorliegenden Erfindung. In dieser Weise hat das Hochsteifigkeitselement 38 die beiden Füße 56, die jeweils in den beiden Schürzen 44 eingebettet sind, und den Verbindungsabschnitt 58, der in den Kopf 40 eingebettet ist. Des Weiteren hat das Hochsteifigkeitselement 38 die freigelegte Fläche, die zu dem inneren Hohlraum des Kolbenkörpers 34 freigelegt ist.
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In dem Kolben 14 erhöht das Hochsteifigkeitselement 38 in dem Kolbenkörper 34 die Biegesteifigkeit des Kopfes 40 in der Stoßrichtung (Richtung Th) und der Gegenstoßrichtung (Richtung ATh). Somit wird der Verformungsbetrag des Kopfes 40 in der Stoßrichtung (Richtung Th) und der Gegenstoßrichtung (Richtung ATh) an der Krone des Kolbenkörpers 34 reduziert. Dies reduziert die Ausbildung von Rissen in der Krone in dem Kolbenkörper 34 (siehe Bezugszeichen 118 in 12).
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Die nachfolgende Beschreibung ist auf die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel fokussiert. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes des Hochsteifigkeitselements 38. Wie dies in 6 gezeigt ist, hat in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die untere Fläche des Verbindungsabschnittes 58 in dem Hochsteifigkeitselement 38 des ersten Ausführungsbeispiels eine Vielzahl an (beispielsweise drei) Lamellen 60. Jede Lamelle 60 hat die Form einer Rippe und erstreckt sich in der Längsrichtung des Verbindungsabschnittes 58. Des Weiteren hat jede Lamelle 60 einen Querschnitt in der Form von beispielsweise einem umgekehrten Dreieck. In dem Kolben 14 des vorliegenden Ausführungsbeispiels erhöhen die Lamellen 60 an der unteren Fläche des Verbindungsabschnittes 58 die Wärmeabstrahlungsfläche und verbessern das Kühlvermögen des Hochsteifigkeitselementes 38. Dies begrenzt Abnahmen bei der Ermüdungsfestigkeit des Kolbenkörpers 34 unter hohen Temperaturen und reduziert die Ausbildung von Rissen in der Krone des Kolbenkörpers 34. Die Lamellen 60 des Hochsteifigkeitselements 38 erhöhen das Widerstandsmoment des Hochsteifigkeitselementes 38 und verbessern die Steifigkeit des Hochsteifigkeitselementes 38.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Die nachstehend dargelegte Beschreibung ist auf die Unterschiede gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel fokussiert. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes des Hochsteifigkeitselementes 38. Wie es in 7 gezeigt ist, hat in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die untere Fläche des Verbindungsabschnittes 58 in dem Hochsteifigkeitselement 38 eine hohe Anzahl an Vertiefungen 62 an Stelle der Lamellen 60 des zweiten Ausführungsbeispiels. Jede Vertiefung 62 ist konkav und hat eine halbkugelartige Wandfläche. In dem Kolben 14 des vorliegenden Ausführungsbeispiels erhöhen die Vertiefungen 62 in der unteren Fläche des Verbindungsabschnittes 58 die Menge an gehaltenem Öl und verbessern die Kühlfähigkeit des Hochsteifigkeitselementes 38. Dies begrenzt Abnahmen bei der Ermüdungsfestigkeit des Kolbenkörpers 34 unter hohen Temperaturen und reduziert die Ausbildung von Rissen in der Krone des Kolbenkörpers 34.
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Viertes Ausführungsbeispiel
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Die nachstehend dargelegte Beschreibung ist auf die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel fokussiert. 8 zeigt eine Seitenansicht des Kolbens 14. Wie dies in 8 gezeigt ist, hat die Außenfläche von jeder Schürze 44 des Kolbenkörpers 34 viele (beispielsweise sechs) Streifen an mit Harz beschichteten Abschnitten 64, die sich in der vertikalen Richtung d.h. in der axialen Richtung des Kolbenkörpers 34 erstrecken. Jeder mit Harz beschichtete Abschnitt 64 hat ein unteres Ende 64a mit einer Form eines umgekehrten Dreiecks. Der mit Harz beschichtete Abschnitt 64 ist beispielsweise durch einen Harzfilm (Kunststofffilm) ausgebildet, der einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat und Molybdän enthält. Des Weiteren hat der mit Harz beschichtete Abschnitt 64 eine Dicke von beispielsweise ungefähr 10 µm.
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In dem Kolben 14 des vorliegenden Ausführungsbeispiels verringern die mit Harz beschichteten Abschnitte 64 an der Außenfläche von jeder Schürze 44 den Reibungskoeffizient des Kolbens 14. Dies verringert den Reibungsverlust des Kolbens 14. Des Weiteren sind die mit Harz beschichteten Abschnitte 64 als vertikale Streifen ausgebildet. Somit fällt Öl ohne weiteres zwischen benachbarten mit Harz beschichteten Abschnitten 64 heraus (siehe die Pfeile Y1 in 8). Dies verringert die Menge an Öl, die entlang der Schürzen 44 ansteigt, und begrenzt einen unnötigen Ölverbrauch.
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Des Weiteren hat das untere Ende 64a von jedem mit Harz beschichteten Abschnitt 64 die Form eines umgekehrten Dreiecks. Somit kann Öl ohne weiteres von einem Ort zwischen den benachbarten mit Harz beschichteten Abschnitten 64 abgegeben werden (siehe die Pfeile Y2 in 8). Dies verringert noch mehr die Menge an Öl, die entlang der Schürzen 44 ansteigt, und begrenzt in effektiver Weise einen unnötigen Ölverbrauch.
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Der Betrieb und die Vorteile des Kolbens 14 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind nachstehend in Vergleich mit dem Kolben 101 des Beispiels des Standes der Technik (siehe 11) beschrieben. 9 zeigt eine Darstellung des Anstiegs des Öls in einem Kompressionstakt eines Dieselverbrennungsmotors 10. 10 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Abschnittes, der durch X in 9 markiert ist. Unter Bezugnahme auf 9 ist während des Kompressionstakts des Verbrennungsmotors 10 der Kolbenkörper 34 geneigt, und das untere Ende der Schürze 44, die sich an der Gegenstoßseite (Richtung ATh) befindet, wird gegen die Wand des Zylinders 12 gedrängt. Dies verformt in elastischer Weise das untere Ende der Schürze 44, die an der Gegenstoßseite (Richtung ATh) angeordnet ist.
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Der Kolbenkörper 34 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat das Hochsteifigkeitselement 38. Dies verringert den elastisch verformten Betrag der Schürze 44 im Vergleich zu dem elastisch verformten Betrag der Schürze 112 des Beispiels des Standes der Technik (siehe 11). In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sammelt sich Öl zwischen der Schürze 44 und der Wandfläche des Zylinders 12 dort, wo ein Bereich R, der einen keilförmigen Querschnitt hat, definiert ist (siehe den schraffierten Abschnitt und den netzartigen Abschnitt in 10). Im Stand der Technik sammelt sich Öl zwischen der Schürze 112 und der Wandfläche des Zylinders 12 dort, wo ein Bereich r, der einen keilförmigen Querschnitt hat, definiert ist (siehe den netzartigen Abschnitt in 10). Der Bereich R, bei dem Öl sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ansammelt, ist größer als der Bereich r, an dem sich Öl in dem Beispiel des Standes der Technik ansammelt. Somit kann erwartet werden, dass der Aufbau des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Menge an ansteigendem Öl erhöht und unnötiges Öl verbraucht. Es wird hierbei angenommen, dass der Kolben 14 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sich an der gleichen Höhe wie der Kolben 101 des Beispiels des Standes der Technik befindet. Des Weiteren ist in den 9 und 10 der geneigte Betrag des Kolbens 14 in einer übertriebenen Weise gezeigt.
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Jedoch hat der Kolben 14 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die vertikalen Streifen der mit Harz beschichteten Abschnitte 64, so dass Öl ohne Weiteres von dem Bereich R heraus fällt (siehe die Pfeile Y1 in 8). Des Weiteren hat das untere Ende 64a jedes mit Harz beschichteten Abschnittes 64 die Form eines umgekehrten Dreiecks, so dass Öl ohne Weiteres aus dem Bereich R heraus abgegeben wird (siehe die Pfeile Y2 in 8). Demgemäß erhöht das Hochsteifigkeitselement 38 die Steifigkeit des Kolbenkörpers 34 und verringert den elastischen Verformungsbetrag der Schürze 44. Des Weiteren wird die Menge an Öl, die aufgrund der Verringerung des elastischen Verformungsbetrages ansteigt, reduziert. Dies begrenzt einen unnötigen Ölverbrauch.
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Es sollte für Fachleute offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Insbesondere sollte verständlich sein, dass die vorliegende Erfindung in den folgenden Formen ausgeführt werden kann.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den Dieselverbrennungsmotor 10 beschränkt und kann ein Benzinverbrennungsmotor der Zylindereinspritzart sein. Des Weiteren kann das Hochsteifigkeitselement 38 durch Giessen ausgebildet sein. Das Hochsteifigkeitselement 38 kann gänzlich in dem Kolbenkörper 34 so per Verbundgiessen gegossen sein, dass das Hochsteifigkeitselement 38 in dem Kolbenkörper 34 verborgen ist. Zumindest ein Fuß 56 des Hochsteifigkeitselementes 38 kann in dem Kolbenkörper 34 so per Verbundgiessen eingeformt sein, dass der Fuß 56 in dem Kolbenkörper 34 verborgen ist. In dem Hochsteifigkeitselement 38 kann die Breite der freigelegten Fläche des Verbindungsabschnittes 58 geändert werden. Zusätzlich oder stattdessen kann die Breite der freigelegten Fläche von zumindest einem der Füße geändert werden. Zusätzlich oder anstelle der unteren Fläche des Verbindungsabschnittes 58 können die Lamellen 60 oder die Vertiefungen 62 des Hochsteifigkeitselementes 38 in oder an der Innenfläche von zumindest einem der Füße 56 angeordnet sein. Des Weiteren können Verstärkungsrippen an der oberen Fläche des Verbindungsabschnittes 58 des Hochsteifigkeitselementes 38 ausgebildet sein. Zusätzlich oder stattdessen können Verstärkungsrippen an der Außenfläche von zumindest einem der Füße 56 ausgebildet sein. Die Lamellen 60 müssen nicht so geformt sein, dass sie einen dreieckigen Querschnitt haben. Die Lamellen 60 können so geformt sein, dass sie einen tetragonalen Querschnitt, einen halbkreisartigen Querschnitt oder dergleichen haben. Des Weiteren können die Vertiefungen 62 eine andere Form haben.
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Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele sollen als Veranschaulichung und nicht als Einschränkung aufgefasst werden, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hierbei dargelegten Einzelheiten beschränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs und der Äquivalente der beigefügten Ansprüche abgewandelt werden.
