DE2711102A1

DE2711102A1 - Elastischer fuehrungsring

Info

Publication number: DE2711102A1
Application number: DE19772711102
Authority: DE
Inventors: Eugen Stump
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-15
Filing date: 1977-03-15
Publication date: 1978-09-28

Description

Der Kolben für den Verbrennungsmotor im Fahrzeug, ursprünglich aus Grauguß, wurde mit wachsender Schnelläufigkeit und Wärmebelastung größtenteils auf Leichtmetall umgestellt, welches wiederum aus Geräuschgründen das Einsetzen von dehnungshemmenden Stahleinlagen für den Kolbenschaft erforderte.

Dieser musste dadurch vom Kolbenkopf durch Querschlitze getrennt werden, damit sich dieser auch entsprechend den höheren Betriebstemperaturen dehnen kann, unabhängig vom Kolbenschaft.

Die Dehnungsdifferenz zum Zylinder würde auch am Kolbenkopf entsprechende Maßnahmen erfordern, wofür bis jetzt keine Lösung bekannt geworden ist. Es wird deshalb bis jetzt durch Spritzkühlung, Ringträger, konischer Ring, balliger Ring u.a. das Problem zu meistern versucht.

Als Beispiel ist ein üblicher Dieselkolben ca. 130 Durchmesser auf beiliegender Zeichnung dargestellt, bei welchem das Kolbenspiel unten ca. 15/100, unter den Ringen ca. 32/100 und an Kopfkante ca. 70/100 in kaltem Zustand beträgt. In warmem Zustand werden diese Spiele nahezu aufgebraucht, es entstehen aber folgende Nachteile:

a) Kippen des Kolbens mit Geräuschbildung im Zylinder.

b) Kavitation beim flüssigkeitsgekühltem Zylinder durch Schwingungen desselben, angefacht vom Anschlagen des Kolbens beim Kippvorgang.

c) Der Schrägstellung des Kolbens müssen die Kolbenringe durch Ballung an ihrer äußeren Tragfläche Rechnung tragen, welches linienförmiges Tragbild verursacht.

d) Die Gasundichte wird nach c) dadurch vergrößert und ebenso die Aufheizung des Kolbens.

e) Die thermische, hydraulische und mechanische Beanspruchung des ersten Kolbenringes wird bestimmend für die Laufzeit des Kolbens und damit des ganzen Motors.

Diese grundsätzlichen Mängel sollen durch den

"elastischen Führungsring"

nach beiliegender Zeichnung gemildert werden.

Der ungeteilte Stahlring a) ist im Feuersteg des Kolbens angeordnet. Durch die wechselweise Schlitzung in Längsachse ist der Ring sowohl radial wie tangential elastisch und kann sich damit dem Zylinder anpassen.

Dieser Ring a) ist in einer isolierenden, elastischen Zwischenschicht b) gelagert, welche aus porösem Kunststoff, Glasfaser-Geflecht oder ähnlichem bedingt wärmefestem Werkstoff bestehen kann. Der gegebene Raum ist dabei nur zu ca. 80% ausgefüllt, um die Wärmedehnung des Kolbens elastisch aufnehmen zu können.

Durch den nahezu gasdichten Führungsring wird die Beanspruchung des Kolbenringes geringer, sodaß bei gleicher Anforderung nur ein Kompressionsring ausreichen dürfte.

Claims

Schutzansprüche für elastischen Führungsring, dadurch gekennzeichnet, dass

1. ein ungeteilter Stahlring a) elastisch im Feuersteg des Kolbens gelagert ist und durch wechselweise Schlitzung radial und tangential im Zylinder anpassungsfähig ist,

2. dieser elastische Führungsring immer mit rechteckigen Rillen versehen ist, um die Verankerung zur Isolierschicht zu sichern, welche zum Kolbenkörper auf die gleiche Weise fixiert ist,

3. die isolierende Zwischenschicht b) aus porösem Kunststoff, Glasfasergeflecht o.ä. den gegebenen Raum zu ca. 80% ausfüllt,

4. der Führungsring mit konstant bleibendem Laufspiel eingebaut werden kann und sich damit das Führungsverhältnis in diesem Beispiel ca. 50´% verbessert,

5. der Führungsring außen verchromt ist,

6. die bekannten dehnungshemmenden Stahleinsätze am Kolbenschaft, ausgehend vom Nelson-Patent, zusätzlich angewandt werden können.