DE2705044C3

DE2705044C3 - Kolben für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2705044C3
Application number: DE19772705044
Authority: DE
Inventors: Gosen Joop Wiesendangen Hellingman (Schweiz)
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1976-03-15
Filing date: 1977-02-08
Publication date: 1980-01-03
Also published as: DK95077A; DK141300C; CH591647A5; DE2705044A1; IT1077639B; JPS52112032A; DE2705044B2; DK141300B

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolben für eine Brennkraftmaschine, der einen Kolbenoberteil, in welchem sich Kolbenringe befinden, und einen Kolbenunterteil mit einer im wesentlichen zylindrischen Außenfläche aufweist, und der in einer Zylinderlaufbuchse mit Auslaßöffnungen beweglich ist, wobei der Kolbenunterteil an seinen Außenflächen mit im wesentlichen schräg zur Kolbenlängsrichtung verlaufenden Rillen versehen ist, welche durch eine Umfangsrille mit Öl gespeist werden.

Aus der CH-PS 4 66 638 bzw. der FR-PS 10 08 297 ist es bekannt, bei Kolbenbrennkraftmaschinen, insbesondere Großdiese.motoren, die Laufflächen der Kolben bzw. der Zylinderbuchsen in ' 'mfangsrichtung mit schräg verlaufenden Schniernuten bzw. Rillen zu versehen, wodurch eine An vor öltaschen für die Aufnahme von Schmieröl entsteht.

Diese bekannten Rillen bewähren sich im Betrieb, indem durch sie ein Fressen der Kolben bzw. der Kolbenringe wehgehend verhindert wrd. Bei Kolbenbrennkraftmaschinen mit Schlitzsteuerung, welche bekanntlich einen erhöhten Kolbendruck gegen die Auslaßöffnungen aufweisen, ergibt sich jedoch der Nachteil, daß Ölverluste in den Auslaßöffnungei. entstehen, was einerseits unwirtschaftlich ist und andererseits zu einer Erhöhung der Koksbildung in den Auslaßöffnungen führen kann.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist. diesen Nachteil zu beheben.

Der erfindungsgemäße Kolben für eine Brennkraft maschine, durch welchen dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die kurbelgehäuseseitigen Enden der Rillen so angeordnet sind, daß sie die Stege zwischen den Auslaßöffnungen überstreichen.

Die Rillen können sich in Richtung zum oberen Totpunkt hin im wesentlichen über die ganze Umfangs fläche des Kolbens erstrecken und kurbelgehäuseseitig so zusammenlaufen, daß sie sich im wesentlichen in der die Auslaßöffnungen in der Zylinderbuchse überstreichenden Umfangsfläche des Kolbens erstrecken. Ge maß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich die Rillen im wesentlichen nur in der die Auslaßöffnüngen in der Zylinderbuchse überstreichenden Umfangsfiäche des Kolbens. In beiden Fällen überstreichen die kurbelgehäuseseitigen Rillenenden die Stege zwischen den Auslaßöffnungen. Durch diese Maßnahme wird im wesentlichen eine Konzentration der Schmierleistung im Bereich der Stege zwischen den Auslaßöffnungen erzielt. Indem der Ölstrom zwischen

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30 den Auslaßöffnungen kanalisiert wird, werden darüber hinaus die Schmierölverluste wesentlich herabgesetzt.

Indem der zur Zusammenwirkung mit dem Kolbenunterteil bestimmte Bereich der Lauffläche der Zylinderlaufbüchse im wesentlichen glatt und frei von Rillen ist, wird eine Lauffläche erhalten, dip gegenüber einer gerillten Fläche eine größere Tragfläche aufweist und daher bezüglich Abnützung günstiger ist.

Die nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit nachstehender Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt längs der Linie I-I in F i g. 3 einer Zylinderlaufbuchse der Kolbenbrennkrafimaschine im ausgebauten Zustand,

Fig.2 eine Ansicht des zur Zylinderlaufbuchse zugehörigen Kolbens,

Fig. 3 einen Teilschnitt der Zylinderlaufbuchse im Bereich der Auslaßöffnungen längs der Linie III-III in Fig. 1.

Fig.4 einen entsprechenden Schnitt des Kolbens längs der Linie IV-IV in F i g. 2, und

F1 g. 5 bzw. F1 g. 6 Ansichten zweier Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Rillen.

Die F i g. 1 zeigt eine Zylinderlaufbuchse 1 einer Zweitakt-Großdieselmaschine, z. B. für Schiffsbetrieb. Die Zylinderlaufbuchse 1, in deren Wand in bekannter Weise Auslaßöffnupgen 2 und Einlaßöffnungen 3 ausgebildet sind, hat eine innere Lauffläche 4, entlang welcher der in F i g. 2 dargestellte Kolben 5 beweglich ist. Der Kolben 5 enthält einen Kolbenoberteil 6, in welchem in Kolbinringnuten Kolbenringe 7 geführt sind. An den Kolbenoberteil 6 schließt sich ein Kolbenunterteil 8 an, der eine im wesentlichen zylindrische Außenfläche aufweist, deren Außendurchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser des Kolbenoberteiles 6. Der Kolben 5 ist an einer Kolbenstange 9 befestigt, deren anderes Ende in bekannter Weise an einem nicht dargestellten Kreuzkopfbefestigtist.

Wie aus F i g. 2 bzw. 5 hervorgeht, i^t die Umfangsfläche des Kolbens 5, welche die Auslaßöffnungen 2 in der Zylinderlaufbuchse überstreicht, mit im wesentlichen schräg zur Kolbenlängsrichtung verlaufenden Rillen 10 versehen. Diese Rillen werden an ihrem den Kolbenringen 7 am nächsten liegenden Teil von einer Umfangsrille 11 mit öl gespeist, welches durch die Schmierbohrungen 12 gemäß F i g. 1 eingeführt wird. Die Umfangsrille 11 liegt zweckmäßigerweise unmittelbar neben den Kolbenringen 7, so daß eine ölabstreifung durch diese stattfindet. Der Kolbenoberteil 6, welcher die Kolbenringe 7 aufweist und einen etwas kleineren Außendurch messer als der Kolbenunterteil 8 aufweist, hat hingegen eine glatte Oberfläche, die frei von Rillen nach der Art der Rillen 10 ist.

Wie aus F i g. I hervorgeht, ist der größte Teil der Lauffläche 4 der Zylinderlaufbuchse 1 glatt und frei von Rillen nach der Art der Rillen 10. Das bedeutet, daß sich der Kolbenunterteil 8 mit den Rillen 10 im wesentlichen auf einer glatten Lauffläche 4 der Zylinderlaufbuchse 1 bewegt.

Wie aus F1 g. 5 und 4 hervorgeht, werden die Stege 14 zwischen den Auslaßöffnungen 2 von den kurbelgehäuseseitigen Enden 15 der Rillen 10 überstrichen, wobei die Kühlbohrurtgen in den Stegen mit 13 bezeichnet sind. Bei der vorliegenden Ausbildung der Kolben* brennkraftmaschine bewegen sich somit die Enden der Rillen (0 des Kolbenunterteiles 8 entlang des glatten Bereiches zwischen den Auslaßöffnungen 2 der

Lauffläche 4 der Zylinderlaufbuchse 1 und erfüllen dabei ihre Aufgabe als Ölkanäle zur Unterstützung der Schmierung. Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß die Ölverluste durch die Auslaßöffnungen 2 hierbei wesentlich verringert werden. Die Kolbenringe 7, welche bei der bekannten Ausführungsform eine Abnützung der Rillen in der Zylinderlaufbuchse hervorriefen, bewegen sich im wesentlichen entlang einer glatten Lauffläche, die wesentlich widerstandsfähiger gegen eine Abnützung ist als eine gerillte Flache.

Die Fi g. 5 zeigt die Konfiguration der Rillen 10 bzw. die Anordnung der Rillenenden 15 im Verhältnis zu den Auslaßöffnungen 2 und den dazwischenliegenden Stegen 14. Fig.6 zeigt eine andere Ausführungsform der Rillen 16, welche welleniinienförmig bzw. zick-zacklinienförmig angeordnet sind und mit ihren Enden 17 ebenfalls zwischen den Auslaßöffnungen 2 die Stege 1 \ überstreichen.

Verglichen mit den z. B. der Lagerschalen üblichen Verteilnuten für öl wird gemäß der Erfindung somit ein entgegengesetzter Effekt erzielt, indem das öl selektiv kanalisiert wird.

Die Rillen 10 bzw, 16 haben z. B. bei einem

to Durchmesser der Zylinderlaufbuchse von 900 mm eine Breite von etwa 2 bis 3 mm und eine Tiefe von etwa 1 mm. Das Profil der Rillen kann z. B. halbkreisförmig sein.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Kolben für eine Brennkraftmaschine, der einen Kolbenoberteil, in welchem sich Kolbenringe befinden, und einen Kolbenunterteil mit einer im wesentlichen zylindrischen Außenfläche aufweist, und der in einer Zylinderlaufbuchse mit Auslaßöffnungen beweglich ist, wobei der Kolbenunterteil an seiner Außenfläche mit im wesentlichen schräg zur Kolbenlängsrichtung verlaufenden Rillen versehen ist, welche durch eine Umfangsrille mit Öl gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß die kurbelgehäuseseitigen Enden (15, 17) der Rillen (10, 16) so angeordnet sind, daß sie die Stege (14) zwischen den Auslaßöffnungen (2) überstreichen.