DE3814500C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolben, insbesondere für Verbrennungsmotoren, mit den Merkmalen nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger, aus der Praxis bekannter Kolben be­ steht aus einem Kolbenober- und Kolbenunterteil, die durch Schrauben miteinander verbunden sind. Das Kol­ benoberteil umfaßt einen äußeren ringförmigen, die Kolbenringnuten aufnehmenden Teil und den Kolbenboden mit einem zentralen im Kolbenboden liegenden Brenn­ raum. Außerdem weist der Kolbenboden Aussparungen für die Ventile auf, so daß im oberen Bereich des Kolben­ bodens, auf den Umfang verteilt, sogenannte Ventilta­ schen mit dazwischenliegenden Ventilhöckern ausgebil­ det sind, wobei der Feuersteg auf seinem ganzen Um­ fang auf Ventilhöckerhöhe einen geringeren Durchmes­ ser aufweist, als der untere Feuerstegbereich, um ein Anlaufen zu vermeiden. Der Nachteil einer derartigen Ausführung liegt darin, daß durch die notwendige Durchmesserverringerung dieses Feuerstegbereiches ein Schadraum im Bereich der Ventiltaschen, also jeweils zwischen den Ventilhöckern entsteht.

Aus der DE-OS 28 11 840 ist ein Kolben mit Ventiltaschen im Kolbenboden bekannt, bei dem in der Zone der Ventilaussparungen thermische Konzentrationen dadurch reduziert werden sollen, daß in Verbindung mit jeder Ventilaussparung eine zusätzliche bogenförmige Ausnehmung im Feuersteg im Bereich der Ventilaussparung vorgesehen wird. Nachteilig an dieser Ausführung ist jedoch, daß ein zusätzlicher Schadraum im Feuerstegbereich geschaffen wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei einem Kolben mit Ventiltaschen im Kolbenboden, den Schadraum zwischen Feuersteg und Zylinder im warmen Betriebszustand zu verrringern und den Koksaufbau zu reduzieren.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch einen Kolben mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruchs 1.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist im An­ spruch 2 enthalten.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung darge­ stellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Kolbenoberteil im Schnitt,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Kolbenoberteil.

Ein zweiteiliger Kolben für einen Verbrennungsmotor besteht aus einem Kolbenoberteil 1 aus Stahl und ei­ nem die Kolbennaben aufnehmenden Kolbenunterteil (nicht gezeichnet) aus Al-Legierung, die durch Schrauben miteinander verbunden sind. Das Kolbenober­ teil umfaßt einen äußeren ringförmigen Abschnitt mit einem Feuersteg 2 und einem Kolbenringnuten 3 aufneh­ menden Teil 4 sowie einen Kolbenboden 5, in den ein Kolbenbrennraum 6 eingeformt ist.

Das Kolbenoberteil 1 stützt sich über eine an dem Kolbenboden 5 angeformte Ringrippe 7 auf dem entspre­ chend ausgebildeten Kolbenunterteil so ab, daß zwi­ schen beiden Kolbenteilen ein äußerer 8 und ein inne­ rer 9 Kühlraum ausgebildet werden, die über Bohrungen 10 miteinander in Verbindung stehen. In der Ringrippe 7 sind auf dem Umfang gleichmäßig verteilt vier Ge­ windebohrungen 11 zur Aufnahme der Schrauben vorgese­ hen, die beide Kolbenteile miteinander verbinden.

Außerdem sind im Bereich des äußeren Umfangs des Kol­ benbodens 5 Vertiefungen - sogenannte Ventiltaschen 12 - für die Ventile des Verbrennungsmotors vorgese­ hen, um ein Aufschlagen derselben auf dem Kolbenboden 5 bei Stellung o.T. zu vermeiden. Zwischen den ein­ zelnen Ventiltaschen 12 - im aufgezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel sind es vier - befinden sich dem Kol­ benboden 5 entsprechende Erhöhungen - sogenannte Ven­ tilhöcker 13.

Um den Schadraum zwischen Feuersteg 2 und Zylinder­ wand bei im Zylinder eingebauten Kolben so gering wie möglich zu halten und übermäßigen Koksaufbau in die­ sem Bereich zu vermeiden, weist der Feuersteg 2 im Bereich der Ventiltaschen 12 im kalten Zustand ein kleineres Spiel zur Zylinderwand auf als im Bereich der Ventilhöcker 13. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß der Feuersteg im Bereich der Ventilhöc­ ker 13 mit einer Ausnehmung 14 versehen wird, deren Tiefe 15 bezogen auf den Radius des Feuersteges 2 bei einem Kolben mit einem Nenndurchmesser von ca. 400 mm 0,1 mm beträgt. Die Herstellung der sich jeweils axial über den gesamten Feuersteg 2 erstreckenden Ausnehmung 14 erfolgt durch Formschleifen mit einer speziell hierfür konstruierten Schleifmaschine.

Mit einer derartigen Ausführung des Kolbenoberteils 1 eines Kolbens wird auf konstruktiv einfache Weise ei­ nerseits ein minimaler Schadraum zwischen Feuersteg 2 und Zylinderwand erreicht und andererseits die Ver­ meidung von Koksaufbau in diesem Bereich gewährlei­ stet.

Claims (2)

1. Kolben, insbesondere für Verbrennungsmotoren, be­ stehend aus einem die Kolbennaben aufnehmenden Kolbenunterteil und einem die Kolbenringe aufnehmenden Kolbenoberteil, in dessen einen Brennraum aufweisenden Kolbenboden Aussparungen für die Ventile - sogenannte Ventiltaschen - und dazwischenliegende Erhöhungen - sogenannte Ventilhöcker - ausgebildet sind, mit zusätzlichen spielvergrößernden Ausnehmungen im Bereich des Feuersteges, dadurch gekennzeichnet, daß bei in den Zylinder eingebautem Kolben im kalten Zustand die Ausnehmungen (14) in den Bereichen der Ventiltaschen (12) ein kleineres Spiel als in den Bereichen der Ventilhöcker (13) aufweisen.

2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (15) der Ausnehmung (14) im Feuer­ steg (2) im Bereich der Ventilhöcker (13) 0,05- 0,1 mm bezogen auf den Radius des Feuerstegs (2) beträgt.