DE2357569C2 - Kolben für Hubkolben-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolben für eine Brennkraftmaschine, der aus einem Leichtmetallschaft und einem hitzebeständigen, dünnwandigen und mit einer Brennraummulde versehenen Kolbenboden besteht mit Verschraubung des Bodens mit dem Schaft über einen Zwischenring mit durch den Schaft führenden Dehnschrauben.

Die Kolben von Hochleistungs-Brennkraftmaschinen werden üblicherweise zur Verringerung der Kolbenmasse und wegen der im Brennraum auftretenden hohen Temperaturen aus einem Leichtmetallschaft und einem hitzebeständigen, dünnwandigen Kolbenboden zusammengesetzt. Damit die Köpfe der Verbindungsschrauben nicht im Brennraum den hohen Temperaturen ausgesetzt sind, wird die Verschraubung des Bodens mit dem Leichtmetallschaft vor. innen her mit durch den Leichtmetallschaft führenden Dehnschrauben vorgenommen.

Ein solcher ist aus der Zeitschrift »MTZ« 29 (1968), Nr. 3, Seite 106, Bild 9, bekannt.

Die dort dargestellte Verbindung des Kolbenbodens mit dem Leichtmetallschaft ist jedoch bei einem Kolben mit großem Brennraum-Muldendurchmesser und -tiefe bei Verwirklichung einer geringen Kolbenhöhe und bei spanabhebender Bearbeitung des im Kolbenboden angeordneten Kühlkanals zur Erzielung von möglichst dünnen Wandstärken hoher Maßhaltigkeit aus konstruktiven Gründen nicht ausführbar.

Es ist außerdem ein zusammengesetzter Kolben vorgeschlagen worden (DE-GM 70 13 079), bei dem der Kolbenboden mit dem Leichtmetallschaft über ein an dem Kolbenboden oder dem Leichtmetallschaft befestigtes Zwischenglied durch Schweißen verbunden ist, wobei das Zwischenglied aus einem Werkstoff besteht, der mit dem zu verbindenden Schaft- oder Bodenteil verschweißbar ist.

Durch die Forderung nach Zugänglichkeit beim Schweißen bedingt, muß dieses Zwischenglied im Bereich der Kolbenringnuten und damit in einer Zone hoher Beanspruchung angeordnet sein. Dadurch besteht die Gefahr der Verformung der Kolbenringnuten und damit des Festklemmens der Kolbenringe. Eine Demontage des Kolbens zu Reinigung der Kühlkanäle ist nicht mehr möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Kolben der oben beschriebenen Art auch bei einer Brennraummul- b5 de mit großen Durchmesser und großer Tiefe eine spanabhebende Bearbeitung des in dem Boden angeordneten Kühlmittelkanals zu ermöglichen. Der Kolben soll jederzeit zur Reinigung oder zum Austausch einzelner Teile zerlegt werden können und für die Kolbenringnuten soll die Gefahr der Verformung bei Montage und im Betrieb weitgehend ausgeschlossen sein.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Dehnschrauben im Zwischenring eingeschraubt sind und daß der Zwischenring über ein an seinem inneren Umgang und in der Außenwand der Brennraummulde angeordnetes Gewinde mit dem Kolbenboden verbunden ist.

Neben der Vermeidung der angeführten Nachteile des aus der Zeitschrift »MTZ« bekannten Kolbens besteht der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung darin, daß der Gewindeteil der Dehnschrauben gut gekühlt wird.

Gegenüber dem aus dem GE-GM 70 13 079 bekannten zusammengesetzten Kolben bestehen die Vorteile der Erfindung neben der Vermeidung des Schweißvorganges zusätzlich darin, daß bei der Wahl des Materials für den Zwischenring die Schweißbarkeit nicht mehr zu berücksichtigen ist. Durch das Verschrauben des Kolbenschaftes von unten her mit dem Kolbenboden über den Zwischenring können Dehnschrauben ausreichender Länge verwendet werden, die thermisch niedrig belastet sind. Das Gewinde für diese Dehnschraube;! kann bei entsprechendem Material des Zwischenringes kurz gehalten werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längschnitt durch einen erfindungsgemäß aufgebauten, zusammengesetzten Kolben, F i g. 2 eine Ansicht des Zwischenringes.

In Fig. 1 ist ein Kolbenboden 11 aus hitzebeständigem Material mit einer Brennraummulde 12 und Kolbenringnuten 13 erfindungsgemäß durch ein an der Außenseite 14 der Brennraummulde 12 angeordnetes Gewinde 15 mit einem Zwischenring 16 verbunden. Ein Leichtmetallschaft 17 wird durch Dehnschrauben 18 mit dem Zwischenring 16 verspannt.

Der Kolbenboden stützt sich über den Zwischenring 16, eine erste Ringfläche 19 und eine zweite Ringfläche 20 auf dem Leichtmetallschaft 17 ab. Eine Passung 21 sorgt neben der zweiten Ringfläche 20 für die Abdichtung des Kühlölringraumes 24 gegenüber dem Verbrennungsraum. Ein Ringspalt 22 verhindert die Übertragung von Axiaikrpf'en von dem Kolbenboden U auf den Leichmetallschaft 17 in der durch die Kolbenringnuten 13 geschwächten Zone des Kolbens und damit die Gefahr des Zusammendrückens dieser Nuten und des Festklemmens der nicht darbestellten Kolbenringe.

Durch eine im Leichtmetallschaft 17 angeordnete Auffangdüse 23 gelangt Kühlöl in einen durch Kolbenboden 11 und Leichtmetallschaft 17 gebildeten Kühlölringraum 24 und von dort über nicht dargestellte Nuten im Leichtmetallschaft in einen weiteren Kühlölraum 25. Schließlich verläßt das Kühlöl den Kolben über die Bohrung 26.

F i g. 2 zeigt die Ausbildung des Zwischenringes 16 als dünnen Gewindering mit Augen 27 für die Gegengewinde 28 der durch den Schaft führenden Dehnschrauben 18.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kolben fur eine Brennkraftmaschine, der aus einem Leichtmetallschaft und einem hitzebeständigen, dünnwandigen und mit einer 3rennraummulde versehenen Kolbenboden besteht mit Verschraubung des Bodens mit dem Schaft über einen Zwischenring mit durch den Schaft führenden Dehnschrauben, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnschrauben (18) im Zwischenring (16) \o eingeschraubt sind und daß der Zwischenring über ein an seinem inneren Umfang und in der Außenwand der Brennraummulde angeordnetes Gewinde (15) mit dem Kolbenboden (11) verbunden ist.