DE1451836A1

DE1451836A1 - Pistons made of light metal for rotary internal combustion engines

Info

Publication number: DE1451836A1
Application number: DE19651451836
Authority: DE
Inventors: Peter Lutz; Johannes Reitz; Hans Taeffner
Original assignee: Karl Schmidt GmbH
Current assignee: Karl Schmidt GmbH
Priority date: 1965-05-08
Filing date: 1965-05-08
Publication date: 1969-08-07
Also published as: GB1134899A; FR1504474A; SE309879B; DE1451836B2

Description

Kolben aus Leichtmetall für RotationsbrennkraftmaschinenPistons made of light metal for rotary internal combustion engines

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kreis- oder Drehkolben aus Nichteisenmetall, vorzugsweise aus Leichtmetall für Rotationsbrennkraftmaschinen. The invention relates to a rotary or rotary piston made of non-ferrous metal, preferably made of light metal for rotary internal combustion engines.

Es hat sich gezeigt, daß bei Kolben des vorgenannten Typs mit eingepressten Lagerbüchsen ein Verdrehen der Büchsen im Betrieb zu beobachten ist. Durch die Erhöhung der Vorspannung kann dieses "Wandern", wie es im folgenden genannt werden soll, zwar eingedämmt oder auch vermieden werden. Die Tendenz zum Wandern ist aber nach wie vor nicht ausgeschlos sen. Das Wandern der Büchse bewirkt ein Lösen des Lagers und damit ein Überdecken der Öllöcher, so daß es irgendwann zu einer Zerstörung des Kolbens und zum Ausfall des gesamten Motors kommen muß. Die Erscheinung des Wanderns der Lagerbüchse läßt sich wie folgt erklären:It has been shown that pistons of the aforementioned type are also pressed in Bearing bushes twisting of the bushes can be observed during operation. By increasing the preload this can "wander" like it should be mentioned in the following, to be contained or avoided. However, the tendency to hike is still not ruled out sen. The wandering of the bush causes the bearing to loosen and thus cover the oil holes, so that at some point the Piston and the failure of the entire engine must come. Appearance the wandering of the bearing bush can be explained as follows:

Durch die Fliehkraft des um den Exzenter kreisenden Kolbens wird die Vorspannung des Lagers örtlich derart abgebaut, daß der Verlust der Vorspannung mit dem Vektor der Fliehkraft umläuft. Durch das Wandern der Punktlast entsteht so ein sehr kleines Übersetzungsverhältnis zwischen Kolben und Lager, das mit entsprechenden Verhältnissen bei Planetengetrieben vergleichbar ist. Das Lager wandert in Drehrichtung mit dem Kolben. Durch die Erhöhung der Vorspannung kann zwar, wie bereits oben erwähnt, ein Wandern verhindert werden, sobald diese die genügende Hö-Due to the centrifugal force of the piston rotating around the eccentric, the The preload of the bearing is locally reduced in such a way that the loss of the preload rotates with the vector of the centrifugal force. By hiking the Point load creates a very small transmission ratio between the piston and the bearing, which corresponds to the ratios in planetary gears is comparable. The bearing moves in the direction of rotation with the piston. By increasing the preload, as above mentioned, hiking can be prevented as soon as it has sufficient

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

909832/0258909832/0258

_₂__ ₂ _

-2- H51836-2- H51836

he hat. Leider ist dies bei Leichtmetall-Kolben oft nicht möglich infolge zu geringer Festigkeit. Die Praxis hat gezeigt, daß bei größeren Laufzeiten ein Wandern des Lagers eintritt, welches anfangs einen festen Sitz hatte.hey has. Unfortunately, this is often not possible with light alloy pistons too low strength. Practice has shown that with longer running times, the camp moves, which is initially fixed Seat.

Zur Vermeidung der vorliegenden Nachteile schlägt die Erfindung vor, das Gleitlager direkt in den Kolben für RotationsbrennkraftmaschinenTo avoid the present disadvantages, the invention proposes the plain bearing directly in the piston for rotary internal combustion engines

einzuarbeiten, so daß Kolben und Lager nicht nur aus dem gleichen Werkstoff, sondern auch aus einem Stück bestehen. Legierung und Gefüge des Kolbens stehen der Erfindung nicht hinderlich im Wege. Der Werkstoff muß selbstverständlich gewisse Gleiteigenschaften und gute Einbettungsfähigkeit aufweisen. Um das Laufverhalten vor allen Dingen beim Start und kurzzeitigem Ölmangel zu verbessern, ist die Lagerstelle gegebenenfalls mit einer galvanischen Laufschicht versehen. Darüberhinaus läßt sich jede gewünschte und zweckmäßige Lagerform in den Kolben einarbeiten, und zwar mit erheblich größerer Genauigkeit als beim Einpressen eines Lagers, ganz abgesehen von den geringeren Kosten, die zu erwarten sind.incorporated so that the piston and bearing are not only made of the same material, but also consist of one piece. The alloy and structure of the piston do not stand in the way of the invention. The material must of course have certain sliding properties and good embedding properties. About the running behavior especially at the start and short-term lack of oil, the bearing is provided with a galvanic overlay if necessary. Furthermore any desired and appropriate bearing shape can be incorporated into the piston, with considerably greater accuracy than when press-fitting of a warehouse, not to mention the lower cost to be expected.

Die Lagerstelle des Kolbens wird weiterhin durch geeignete konstruktive Maßnahmen vor zu starken! Wärmeeinfall geschützt. Dies kann beispielsweise durch eine umlaufende Nut bewirkt werden. Auch Einstiche von außen, die zum Abbau der Kantenpressung dienen, können zur Verbesserung der Temperaturverhältnisse beitragen.The bearing point of the piston is still through suitable constructive Action against too strong! Protected from exposure to heat. This can be, for example caused by a circumferential groove. Punctures from the outside, which are used to reduce the edge pressure, can also improve the situation contribute to the temperature conditions.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß gegenüber dem herkömmlichen eingepreßten Lager die Spannungen bei extremen Minustemperaturen nicht so hoch werden und in Verbindung mit einer zweckmäßigen Drei-Segment~Form ein kleinstes Einbauspiel angestrebt werden kann, so daß bei betriebsv/armem Zustand ein tragbares Lagerspiel vorhanden ist=Another advantage of the invention is that compared to the conventional press-fit bearings withstand the stresses at extremely low temperatures do not become so high and, in conjunction with a practical three-segment shape, the aim is to achieve the smallest possible installation clearance can, so that there is a portable bearing clearance in the operational / poor state =

909832/0258909832/0258

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Die Fig. 1 ist eine Seitenansicht des er- findungsgemäßen Kolbens, während die Fig. 2 den Schnitt A-B gemäß der Fig. 1 darstellt. Erfindungsgemäß ist das Lager 2 direkt in den Kolben 1 eingearbeitet, so daß beide Teile aus einem Stück bestehen. Die in der Fig. 1 gezeigte Lauffläche des Lagers 2 hat im Quersclinitt gesehen, eine sogenannte Drei-Segmenten-Form mit insgesamt drei Engstellen im Lagerspiel. The invention is illustrated by way of example in the drawings and is explained in more detail below. 1 is a side view of the piston according to the invention, while FIG. 2 shows section AB according to FIG. According to the invention , the bearing 2 is incorporated directly into the piston 1, so that both parts consist of one piece. The running surface of the bearing 2 shown in FIG. 1 has a so-called three-segment shape with a total of three constrictions in the bearing play, seen in the transverse direction.

Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, wird der Wärmeeinfall 3 in den Kolben _ As can be seen from Fig. 2, the incidence of heat 3 in the piston is _

1 durch konstruktive Maßnahmen gesteuert. Durch die Nuten 4 und die Einstiche 5 wird die Lagerfläche 2 vor zu starkem Wärmeeinfall geschützt. 1 controlled by constructive measures. By the grooves 4 and the grooves 5, the bearing surface 2 is protected against excessive heat input.

-4-Patentansprüche -4 claims

BADBATH

9Ü9832/02589Ü9832 / 0258

Claims

-4- H51836 PA TENT CLAIMS:

1. / Pistons for rotary internal combustion engines made of non-ferrous metal,

preferably light metal, characterized in that the piston (1) and bearing (2) are made from one piece and that the running surface of the bearing (2) is divided into segments with zones close to and away from the axis, each working surface of the piston (1) having one close to the axis Zone is assigned.

2. Piston according to claim 1, characterized in that the bearing (2) is protected from excessive heat incidence by screwed-in grooves (4) and (5).

3. Piston according to claims 1 and 2, characterized in that the grooves (4) and recesses (5) are arranged obliquely directly above the sliding surface ^ 2) / (see. Fig. 2) to reduce the shrinkage at low temperatures as possible to keep it small.

909832/0258