DE2026272B - Kolben für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

noch erhöht Da die Außenflächen von Ringträgern Ablagerungen eignen, ausgeschaltet Auch wird daaus Bearbeitungsgründen und wegen der 'mterschied- durch die Gaslässigkeit verringert
liehen Wärmeausdehnung, die zu einem Kolben- Der Ringträger selbst wird erfindungsgemäß als fressen führen kann, gegenüber dem Kolbenmantel Schrumpfring ausgebildet und besteht aus einem etwas zurückgesetzt sind, bilden sich an diesen Ab- 5 Werkstoff mit nahezu der gleichen Wärmeausdehnung sätzen nämlich zusätzlich geeignete Platze, weiche wie der Kolbenkörper. Das Einsetzen des Ringträgers das Ablagern von Ölkohle regelrecht fördern. erfolgt durch Aufschieben auf den Kolbenkörper von

Aufgabe te Erfindung ist es daher, einen Kolben, der Kolbenbodenseite aus, wobei eine geringe Oberinsbesondere einen Hochleistungskolben, nach dem deckung von ca. Via bis V20 nun vorgeschlagen wird, eingangs beschriebenen Aufbau dahingehend zu ver- 10 Hierdurch wird erreicht, daß ein Lösen des Ringbessern, daß die oben- Ringnut den an sie gestellten trägers durch die erheblichen Temperaturunterschiede Anforderungen gerecht wird und eine längere Lebens- nicht möglich ist. Vor allem jedoch wird durch eine dauer aufweist, wobei vor allem das Ansetzen von solche Ausführung die Möglichkeit gegeben, die Ölkohle m ihr, am Feuersteg und auch unterhalb der oberste Ringnut sehr nahe an den Kolbenboden zu Ringnut vermieden werden soll. 15 verlegen, wodurch der Feuersteg niedrig gehalten

Nach der Erfindung wird die Aufgebe dadurch und ein evü. Ansetzen von Ölkohle durch nichtgelöst, daß die Ringnut wenigstens für den obersten ausreichende Ölbenetzung auch hier mit Sicherheit Kolbenring in an sich bekannter Weise in einem ausgeschaltet wird. Selbstverständlich ändert es hier Ringträger ausgebildet und die als ölf angnut dienende nichts an dem Erfindungsgedanken, wenn der Ring-Ausnehinuug unmittelbar unterhalb dieser Ringnut 20 träger schmal ausgeführt und in den Kolbenkörper angeordnet ist. eingegossen oder gepreßt ist.

Durch das Anbringen eines Ringträgers wird zu- Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nach-

nächst das Ausschlagen der Ringnut vermieden. In folgenden Beschreibung von zwei in den Zeichnunder unmittelbar darunter liegenden Ausnehmung gen dargestellten Ausführungsbeispielen hervor. Es sammelt sich während der Kolbenbewegungen das an 25 zeigt

der Zylinderlauffläche befindliche öl an, wodurch der F i g. 1 den oberen Teil eines gegossenen Kolbens

obere Kolbenring bzw. dessen Ringnut sowie der in der erfindungsgemäßen Ausbildung,
Feuersteg laufend leicht mit öl beaufschlagt werden. Fig. 2 den oberen Teil eines Kolbens mit einer

Durch die dispergierende Wirkung des Schmieröls Weiterbildung der Ausbildung nach der Erfindung, kann ein Ansetzen von Rückständen nicht mehr er- 30 In F i g. 1 sind der Kolbenkörper mit 1, die Kolfolgen, die gefährdeten Stellen bleiben daher blank. benringe mit 2, 3 ein ölabstreifring mit 4, die die Nur durch das Zusammenwirken der beiden Merk- Kolbenringe 2, 3 und den ölabstreifring 4 aufnehmale ist es möglich, insbesondere für die obere Ring- menden Ringnuten mit 5, 6, 7 und die Zylinderlaufnut eine lange Lebensdauer zu sichern, denn nach- fläche mit 8 bezeichnet. Der obere Kolbenring 2 ist dem Kohleansätze unterbleiben, kann auch ohne die 35 in einem Ringträger 9 untergebracht. Zwischen den genannten Nachteile ein Ringträger Verwendung Ringnuten 5 und 6 ist eine als ölfangnut dienende finden. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß an Ausnehmung 10 im Kolbenkörper 1 vorgesehen.
Stelle eines teueren Doppeltrapezringes ein üblicher Durch die Kolbenbewegungen wird das an der

Rechteck-Kolbenring durchaus den Anforderungen Zylinderlauffläche 8 befindliche öl in der ölfangnut genügt. 40 10 gestaut, so daß der obere Kolbenring 2 und der

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der als über ihm befindliche Teil des Kolbenmantels 11, der ölfangnut dienenden Ausnehmung wird ein gegen- hier mit Feuersteg 12 bezeichnet ist, immer mit öl über dem bekannten Stand der Technik völlig neuer beaufschlagt wird. Eine Anlagerung von Kohleriick-Weg eingeschlagen, denn bisher diente diese nur ständen ist nicht mehr möglich. Die Außenfläche des zum Schmieren der Zylinderlauffläche und zum Auf- 45 Ringträgers 9 liegt im Schliffbild des Kolbenmanfangen des von der Zylinderlauf fläche abgestreiften tels 11.

Öles, welches nicht an den oberen Kolbenring korn- In F i g. 2 sind gleiche Teile mit den gleichen Be-

men sollte. zugszeichen wie in F i g. 1 bezeichnet. Wie bereits

Um den Ringträger möglichst klein zu halten, wird erwähnt, soll der Feuersteg 12 möglichst klein gees füi zweckmäßig gehalten, die Ausnehmung unter- 50 halten werden. Um dies zu erreichen, wird der den halb des Ringträgers für den obersten Kolbenring oberen Kolbenring 2 aufnehmende Ringträger als im Kolbenmantel anzuordnen. Schrumpfring 13 ausgebildet und mit nur geringer

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird Überdeckung vom Kolbenboden 14 aus auf den vorgeschlagen, die Außenfläche des Ringträgers in Kolbenkörper 1 aufgeschoben. Wesentlich bei dieser das Kolben-Schliffbild zu legen. Durch diese zusatz- 55 Ausführung ist noch, daß die Außenflächen des liehe Maßnahme werden in jedem Falle Absätze, die Schrumpfringes 13 ebenfalls im Schliffbild des KoI-evtl. nicht ausreichend von dem ölfilm erfaßt werden benmantels 11 liegt, wodurch zum Ansetzen von könnten, die sich jedoch, wie erwähnt, besonders für Ölkohle geeignete Absätze vermieden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 den Zweck, einerseits das Durchtreten von Schmieröl Patentansprüche: in den Brennraum zu verhindern, andererseits ins besondere bei niederen Drehzahlen doch eine aus-

1. Kolben für Brennkraftmaschinen, insbeson- reichende Schmierung der Zylinderlauffläche zu erdere Hochleistungs-Brennkraftmaschinen, mit 5 halten.

mehreren Kolbenringen, bei welchen unterhalb Schließlich ist durch die US-PS 2 478 179 ein

einer einen Kolbenring aufnehmenden Ringnut Kolben für Brennkraftmaschinen bekannt, bei dem eine von diesem getrennte Ausnehmung vorge- auf den Kolhenkörper ein gesonderter Ringträger sehen ist, die als ölfangnut dient und nur gegen auswechselbar aufgeschoben und durch einen undie Zylinderlauffläche hin offen ist, dadurch io mittelbar unterhalb des Kolbenbodens in eine Nut gekennzeichnet, daß die Ringnut (5) we- des Kolbenkörpers einklemmbaren Sicherungsring nigstens für den obersten Kolbenring (2) in an gehalten wird. In dem Ringträger ist außer den Nuten sich bekannter Weise in einem Ringträger (9) für die Kolbenringe unterhalb desselben ebenfalls ausgebildet und die Ausnehmung (10) unmittel- eine Ausnehmung vorgesehen, die jedoch mit zum bar unterhalb dieser Ringnut (S) angeordnet ist. 15 Kolbeninneren führenden Bohrungen versehen ist,

2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekenn- durch die eine Zu- und Abfuhr von Schmieröl erzeichnet, daß dia Ausnehmung (10) unterhalb möglicht wird.

des Ringträgers (9) für den obersten Kolben- Bei all diesen Kolben dienen die unterhalb der

ring (2) im Kolbenmantel (11) angeordnet ist. Kolbenringe vorgesehenen zusätzlichen Ausnehmun-

3. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekenn- *° gen dazu, einerseits genügend Schmieröl für die zeichnet, daß die Außenfläche des Ringträgers (9) Zylinderlaufflächen bereitzustellen und andererseits im Kolben-Schliffbild hegt. dieses wieder abzuführen, damit es nicht durch die

4. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Kolbenringe hindurch in den Brennraum gelangt. Es zeichnet, daß der Ringträger (9) als Schrumpf· soll also immer eine ausreichende Schmierung der ring (13) ausgebildet ist und aus einem Werkstoff ^a5 Zylinderlaufflächen erreicht werden.

mit nahezu der gleichen Wärmeausdehnung wie Der vorliegenden Erfindung ist zwar, wie eingangs

der Kolbenkörper (1) besteht. erwähnt, auch ein Kolben mit einer unter einer Kol

benringnut angeordneten Ausnehmung zugrunde gelegt, es soll jedoch ein vollkommen anderes Pro-30 blem aufgegriffen werden.

Es ist allgemein bekannt, daß bei Kolben für

Brennkraftmaschinen, insbesondere für Hochleistungs-Brennkraftmaschinen, die dem Verbrennungsraum am nächsten liegende Ringnut eine der höchst-

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolben für 35 beanspruchtesten Stellen ist, da sie vor allem den im Brennkraftmaschinen, insbesondere Hochleistungs- Zylinder herrschenden Temperaturen unmittelbar Brennkraftmaschinen, mit mehreren Kolbenringen, ausgesetzt ist. Durch die unmittelbare Verbindung bei welchen unterhalb einer einen Kolbenring auf- mit dem Verbrennungsraum lagern sich bekanntlich nehmenden Ringnut eine von diesem getrennte Aus- in der Ringnut und am Feuersteg, d. h. an dem über nehmung vorgesehen ist, die als ölfangnut dient und 40 der Ringnut vorgesehenen Kolbenmantel, unvermeidnur gegen die Zylinderlauffläche hin offen ist. bar Verbrennungsrückstände ab, die zu Glanzstellen

Ein solcher Kolben ist bereits durch die deutsche an der Zylinderlaufbüchse, erhöhtem Verschleiß und PS 968 613 bekannt. Bei ihm hat die Ausnehmung schließlich sogar zum Festsetzen des Kolbenringes den Zweck, das Schmieröl, welches örtlich auf die führen. Um ein solches Festsetzen zu verhindern, Laufbüchse gefördert wird, gleichmäßig über den 45 verwendet man heute vielfach Doppeltrapezringe, gesamten Umfang zu verteilen, und einen Teil des welche jedoch sehr teuer sind. Außerdem ist man Spritzöls aus dem Kurbelraum aufzufangen und dem gezwungen, den Feuersteg verhältnismäßig hoch ausoberen Teil der Laufbüchse zuzuführen, um eine gute zuführen, um die Ringpartie zu entlasten. Derartige Schmierung zu erhalten. Da der Kolben für Zweitakt- Vorkehrungen können lediglich als Notlösungen an-Brennkraftmaschinen mit Schlitzsteuerung vorgesehen 5° gesehen werden, denn das eigentliche Übel, das Anist, wird die Ausnehmung in einem derartigen Ab- lagern von Ölkohle, wird dadurch nicht vermieden, stand unterhalb des untersten Kolbenringes ange- im Gegenteil, es wird durch die größeren Anlageordnet, daß sie die SteuerschhVe jeweils bereits pas- flächen sogar noch gefördert.

siert hat, wenn die Kolben-Beschleunigung umkehrt. Ferner muß bezüglich der Beanspruchung der

Auf diese Weise wird vermieden, daß durch die Ver- 55 oberen Ringnut berücksichtigt werden, daß der in ihr zögerungskraft des Kolbens das in der Ausnehmung vorgesehene Kolbenring fast den vollen Verbrenbefindliche Schmieröl in die Schlitze geschleudert nungsdruck aufzunehmen hat, wodurch eine erhebwird und dadurch verlorenginge. liehe Reibung an den Nutflanken auftritt, die durch Aus der deutschen PS 884 586 ist ferner ein die mechanische und thermische Verformung des Brennkraftmaschinenkolben bekannt, bei dem unter- ^6o Kolbens zusätzlich verstärkt wird. Die Folge davon halb des untersten Kolbenringes in einer Nut ein ist ein frühzeitiges Ausschlagen der Ringnut, was Ölabstreifring und unmittelbar unter diesem ebenfalls schließlich zum Verkanten des Kolbenringes führt, eine Ausnehmung vorgesehen ist. Diese Ausnehmung Diesem Übel kann man entgegnen, indem man einen ist jedoch durch Bohrungen mit der Nut des öl- aus einem verschleißfesten Werkstoff bestehenden abstreifringes verbunden, so daß das von der Zylin- 65 Ringträger, wie er beispielsweise hl der genannten derlauffläche abgestreifte öl in die Ausnehmung und US-PS gezeigt wird, einsetzt. Damit ist allerdings der von dort über im Kolbenmantel vorgesehene Längs- Ansatz von Ölkohle und der durch diese entstehende nuten nach unten geführt wird. Die Anordnung hat Schaden nicht beseitigt, im Gegenteil, er wird sogar