DE340418C - Kolben fuer Verbrennungsmotoren mit einsetzbarem Boden zur Veraenderung des Kompressionsraumes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft .einen Kolben für Verbrennungsmotoren mit einsetzbarem Boden. Sie bezweckt eine Veränderung des Kompressionsraumes durch. Veränderung des Kolbenvolumens, Derartige Veränderungen sind an sich bekannt. So wurde z. B., um Ungenauigkeiten bei der Herstellung des Kolbens auszuschließen, vorgeschlagen, diese Ungenauigkeiten dadurch zu beseitigen, daß zwisehen zwei zusammenfügbaren Kolbenteilen bei dem erstmaligen Zusammenbau Ringe eingesetzt wurden, deren Dicke entsprechend den Ungenauigkeiten bemessen wurde. Andererseits war es bekannt, zur Erzielung eines dau-

*5 ernd gleichen Kompressionsdruckes den Kolbenboden gegen einen bestimmten Gegendruck beweglich zu machen. Diese bekannten Maßnahmen oder Verfahren ergaben eine Anpassung der Maschine an verschiedene Betriehs-

ao stoffe oder Betriebsverhältnisse. Bekanntlich sind beispielsweise bei dem zur Zeit herrschenden Betriebsstoffmangel die Benutzer von Verbrennungsmotoren häufig gezwungen, mit dem Betriebsstoff zu wechseln, so z. B.

*5 für Benzin gebaute Motoren mit Benzol, Steinkohlenteerölen, Azetylen o. dgl. zu betreiben. Da jedem Brennstoff ein bestimmter günstigster Kompressionsdruck zukommt, der von dem günstigsten Kompressionsdruck anderer Brennstoffe in einem bestimmten Verhältnis verschieden ist, ergeben die Motoren bei Anwendung eines anderen Betriebsstoffes nur dann günstigste Betriebsergebnisse, wenn die Größe des Kompressionsraumes, und zwar in einem bestimmten Verhältnis geändert wird.

Der Erfindung gemäß wird dies dadurch bewirkt, daß der Kolbenboden eingebuchtet und derart eingesetzt bzw. aufgesetzt und gestalte.t ist, daß entweder die konkave oder die konvexe Seite des Bodens dem Kompressionsraum zugekehrt werden kann. Dieses Umsetzen des Kolbens kann ohne Schwierigkeiten und ohne besondere Vorkehrungen auch vom Laien vorgenommen werden. Der Kolben wird durch die der Erfindung entsprechende Ausgestaltung nicht wesentlich verteuert.

Falls am Boden Dichtungsflächen vorgesehen sind, ist hierbei Voraussetzung, daß diese Dichtungsflächen in gleicher Weise an beiden Seiten des Bodens ausgebildet werden.

Die Ausbuchtung kann hierbei jede beliebige, vorteilhaft gewölbte Form besitzen.

Der Kolbenboden kann mittels · eines die ganze Höhe seines Flansches= einnehmenden Gewindes in den Kolben eingesetzt werden. An den Kolbenboden angrenzend kann in den Kolben, und zwar wahlweise über oder unter dem Boden, ein Paßring eingesetzt werden. Durch diesen Paßring wird die Lage des Bodens bestimmt und das freie Gewinde gegen Verunreinigungen (Ansetzen von Brennstoffausscheidungen usw.) geschützt.

Die Festlegung des Kolbenbodens in dem Kolben kann dadurch erfolgen, daß die zylindrische Sitzfläche des Kolbenbodens und die entsprechende Fläche des Kolbens je mit mindestens einer Ringnut versehen sind, die

nach Einsetzen des Bodens einen Ringkanal ergeben, in den ein Draht dicht eingesetzt wird. Die Einführung bzw. Ausführung des Drahtes erfolgt durch eine seitlich im Kolben angeordnete Öffnung.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig. ι stellt einen Längsschnitt durch einen ίο mit dem verstellbaren Boden versehenen Kolben dar,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines derartigen Kolbens, Fig. 3 einen Querschnitt gemäß den Linien A-B in Fig. 2,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Teil einer dritten Ausführungsform eines solchen Kolbens.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist in dem Kolben a, der oben mit Gewinde versehen ist, der gewölbt ausgebildete Kolbenboden b eingesetzt. Dieser Kolbenboden ist bei c und d mit ringförmigen Sitzflächen versehen, die mit einer entsprechenden Sitzfläche des Kolbens zusammenwirken. In der ausgezogen gezeichneten Bodenlage wirkt die Fläche d mit der Sitzfläche des Kolbens zusammen, während bei der umgekehrten Stellung des Bodens, die auf der Zeichnung strichpunktiert angedeutet ist, die Fläche c des Bodens mit der Fläche des Kolbens zusammenwirken würde.

Wie ohne weiteres aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist beim Einsetzen des Bodens entsprechend der ausgezogen gezeichneten Lage der Kompressionsraum größer als bei der strichpunktiert gezeichneten Lage. Der Boden wäre beispielsweise bei 'Anwendung von Benzin als Triebstoff einzusetzen, wie es ausgezogen dargestellt ist, bei Benutzung von Benzol als Triebstoff dagegen so einzusetzen, wie es strichpunktiert dargestellt ist. Zwischen den Sitzflächen von Kolbenboden und Kolben kann geeignetes Dichtungsmaterial angeordnet werden. Weiterhin wird der Boden im· Kolben durch geeignete Mittel, z. B. durch Verbohren, gegen selbsttätige Verstellung gesichert. Um das Heraus- und Hineinschrauben zu ermöglichen, sind am Boden geeignete Angriffsflächen, Einstecklöcher o. dgl. vorgesehen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 ist der Boden b_% in den Kolben Cf₁ ohne Gewinde eingesetzt. Die zylindrischen Sitzflächen des Kolbenbodens sind sowohl am Kolbenboden als auch am Kolben mit Ringnuten versehen, die nach dem Einsetzen des Kolbenbodens zusammen einen Ringkanal f von im vorliegenden Fall kreisförmigem Querschnitt ergeben. In diesen Ringkanal / wird ein Draht g durch eine seitlich im Kolben angebrachte öffnung h eingeführt. Dieser Draht g besteht vorteilhaft aus einem Material mit größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Material des Kolbens, so daß durch die Erwärmung im Betrieb eine einwandfreie Abdichtung erzielt wird. Außer dem Ringg· kann noch Dichtungsmaterial zwischen den ringförigen Sitzflächen d_± und der zugehörigen Sitzfläche des Kolbens angeordnet werden.

Eine gute Abdichtung kann insbesondere dadurch erzielt werden, daß vor Einführung des Drahtringes g der Deckel einem Druck ausgesetzt wird, der größer ist als der größte Betriebsdruck. Das unter die Sitzfläche d_% eingefügte Dichtungsmaterial ist dabei derartig bemessen, daß unter dem genannten Druck die Ringnuten sich decken.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist ein Paßring i vorgesehen, der wie der Kolbenboden d₂ außen mit Gewinde versehen ist, entsprechend dem im Kolbenboden a₂ vorgesehenen Innengewinde. Die Höhe des Innengewindes entspricht der Summe der Höhe des Paßringes und des Bodenflansches. Der Paßring kann entweder über dem Boden oder unter dem Boden in den Kolben eingesetzt werden. Der Boden kann, falls er, wie gezeichnet, gewölbt ausgebildet ist, entweder mit der konkaven oder konvexen Seite gegen den Kompressionsraum gerichtet werden, so daß sich vier verschiedene Kombinationen und demgemäß vier verschiedene Größen des Kompressionsraumes ergeben. Falls bei dieser Ausführungsform ein eben gestalteter Boden zur Anwendung gelangt, wurden sich drei Kompressionsraumgrößen ergeben. Ein gewölbter bzw. ausgebuchteter Boden könnte auch, insbesondere bei Motoren mit starkwandigen Kolben, aufgesetzt werden. In diesem Falle wäre es nur erforderlich, die Oberseite sowohl wie die Unterseite des Flansches derart zu bearbeiten, daß' beide Seiten auf die entsprechende Sitzfläche des Kolbens passen, d. h. daß ein Umkehren des Bodens möglich ist.

Claims (4)

Patent-Ansprüche :

1. Kolben für Verbrennungsmotoren mit einsetzbarem Boden zur Veränderung des Kompressionsraumes durch Verstellung des Kolbenbodens im Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenboden (b) eingebuchtet und derart eingesetzt bzw. aufgesetzt und gestaltet ist, daß entweder die konkave oder die konvexe Seite des Bodens dem Kompressionsraum zugekehrt werden kann.

2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ daß der Kolbenboden mit-

tels eines die ganze Höhe seines Flansches einnehmenden Gewindes eingesetzt und der Flansch auf beiden Seiten mit Sitzflächen (c, d) ausgestattet ist (Fig. i).

3. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Sitzfläche des Kolbenbodens und die entsprechende Fläche des Kolbens mit einer Ringnut versehen sind, die zusammen nach Einsetzen des Bodens einen Ringkanal (/) ergeben, in den ein Draht (g) durch eine seitlich im Kolben angeordnete öffnung eingesetzt wird (Fig. 2 und 3).

4. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paßring (i) vom Durchmesser des Bodens vorgesehen ist, der wahlweise über oder unter dem Boden eingesetzt werden kann (Fig. 4).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.