DE3817203A1 - Two-part piston, particularly for internal combustion engines - Google Patents

Two-part piston, particularly for internal combustion engines

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DE3817203A1
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Helmut Schelling
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/0015—Multi-part pistons
    • F02F3/0069—Multi-part pistons the crown and skirt being interconnected by the gudgeon pin
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/10—Connection to driving members
    • F16J1/14—Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Abstract

In the case of a two-part piston (1) for internal combustion engines, consisting of a top part (2) and a bottom part (3) which are connected to one another only via a gudgeon pin (4), the intention is that the side forces emanating from the connecting rod (17) should be taken exclusively by the piston skirt (15) serving to guide the piston (1) in the cylinder and should not have a deleterious effect on the top part (2) of the piston. In order to achieve this, there is an integrally formed radial rib (18) on the inside of the lower part of the piston skirt (15), in the region of the hole (16) through it, and, with the piston installed, this rib comes to rest against the connecting rod (17). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen zweiteiligen Kolben, insbesondere für Verbrennungsmotoren, nach dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.The invention relates to a two-part piston, especially for internal combustion engines, according to the Ober Concept of claim 1.

Ein derartiger Kolben ist aus dem DE-GM 76 27 154 be­ kannt, das einen zweiteiligen Kolben beinhaltet, der aus einem Kolbenober- und einem Kolbenunterteil be­ steht, die nur über einen sie in entsprechenden Boh­ rungen durchdringenden Kolbenbolzen miteinander in Verbindung stehen. Das dem Verbrennungsdruck ausge­ setzte Kolbenoberteil umfaßt den mit einer Brennraum­ mulde versehenen Kolbenboden mit angehängten Kolben­ bolzennaben und den mit Ringnuten für die Kolbenringe versehenen an den Kolbenboden angrenzenden nach unten gerichteten Ringstegbereich. Das zur Führung des Kol­ bens im Zylinder dienende Kolbenunterteil enthält den Kolbenschaft, der vollständig vom Kolbenoberteil ge­ trennt ist.Such a piston is from DE-GM 76 27 154 be knows that includes a two-part piston that from a piston upper part and a piston lower part stands that only about one they in corresponding Boh penetrating piston pin with each other in Connect. That out the combustion pressure set piston top covers the one with a combustion chamber recessed piston crown with attached pistons pin hubs and with ring grooves for the piston rings provided at the bottom of the piston directed ring land area. That to guide the col The piston lower part serving in the cylinder contains the Piston shaft completely from the upper piston part separates.

Nachteilig an dieser Ausführung ist, daß bei Pleuel­ führung in Motorlängsrichtung durch den Kolben - so­ genannte Obenführung - die Seitenführungskräfte von den Kolbenbolzennaben des Kolbenoberteils aufgenommen werden.A disadvantage of this design is that when the connecting rod is guided in the longitudinal direction of the engine by the piston - the so-called top guide - the cornering forces are absorbed by the piston pin bosses of the piston upper part.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Nachteile zu vermeiden und einen zweiteiligen Kolben konstruk­ tiv so auszubilden, daß die Seitenführungskräfte in Motorlängsrichtung vom Kolbenoberteil (Kolbenschaft) auf das Pleuel übertragen werden.The object of the invention is therefore to overcome these disadvantages to avoid and construct a two-part piston tiv so that the cornering forces in Motor longitudinal direction from the upper piston part (piston skirt) transferred to the connecting rod.

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem zweiteiligen Kolben mit den Merkmalen des An­ spruchs 1 gewährleistet.This object is achieved with the invention a two-part piston with the characteristics of the An claim 1 guaranteed.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Further advantageous embodiments of the invention are contained in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenAn embodiment according to the invention will hand of the drawing explained in more detail. Show it

Fig. 1 einen zweiteiligen Kolben gemäß der Erfindung teilweise im Schnitt Fig. 1 shows a two-part piston according to the invention, partly in section

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Kolbenschaft mit Kolbenpleuel. Fig. 2 is a plan view of the piston skirt with piston rods.

Ein zweiteiliger Kolben 1 besteht aus einem Kolbeno­ berteil 2 und einem Kolbenunterteil 3, die nur über einen Kolbenbolzen 4 miteinander in Verbindung ste­ hen, so daß beide Kolbenteile 2, 3 gewisse Bewegungen unabhängig voneinander ausführen können. Das Kolbeno­ berteil 2 umfaßt einen Kolbenboden 5 mit einer darin vorgesehenen Brennraummulde 6. An den Kolbenboden 5 sind zur Aufnahme des Kolbenbolzens 4 zwei Kolbenbol­ zennaben 7 mit Bohrungen 8 über eine ringförmig um­ laufende Rippe 9 so angehängt, daß sie radial inner­ halb des Kolbenunterteils 3 zu liegen kommen. In der Bohrung 8 der Kolbenbolzennabe 7 ist eine Lagerbuchse 10 eingesetzt.A two-part piston 1 consists of a piston upper part 2 and a lower piston part 3 , which are connected only via a piston pin 4 , so that both piston parts 2 , 3 can perform certain movements independently of one another. The Kolbeno upper part 2 comprises a piston crown 5 with a combustion chamber trough 6 provided therein. At the piston crown 5 are two piston pin 4 hubs 7 with holes 8 via a ring around the running rib 9 so that they come to lie radially inside half of the lower piston part 3 for receiving the piston pin 4 . A bearing bush 10 is inserted into the bore 8 of the piston pin hub 7 .

Der Kolbenboden 5 geht auf seinem äußeren Umfang in einen nach unten gerichteten Ringstegbereich 11 über, der zur Aufnahme von Kolbenringen entsprechende Rin­ gnuten 12 aufweist. Zur Kühlung des Kolbens 1 sind im Kolbenoberteil 2 ein äußerer 13 und ein innerer 14 Kühlraum ausgebildet, die über Bohrungen (nicht ge­ zeichnet) in der Rippe 9 miteinander in Verbindung stehen.The piston crown 5 merges on its outer circumference into a downwardly directed ring land area 11 which has corresponding grooves 12 for receiving piston rings. To cool the piston 1 , an outer 13 and an inner 14 cooling chamber are formed in the upper piston part 2 , which are connected to one another via bores (not drawn in GE) in the rib 9 .

Das zur Führung des Kolbens 1 im Zylinder dienende Kolbenunterteil 3 weist einen Kolbenschaft 15 auf, der zur Aufnahme des Kolbenbolzens 4 zwei diametral gegenüberliegende Bohrungen 16 enthält. Um die Sei­ tenführungskräfte eines Kolbenpleuels 17, insbesonde­ re bei sogenannter Obenführung des Kolbenpleuels, vom Kolbenoberteil 2 fernzuhalten, ist am Kolbenschaft 15 jeweils im Bereich seiner Bohrung 16 für den Kolben­ bolzen 4 als Mittel zur Abstützung am Kolbenpleuel 17 eine radial nach innen ragende Rippe 18 einstückig angeformt. Diese Rippe 18 verläuft bei montiertem Kolben 1 unterhalb der Kolbenbolzennabe 7 des Kolbe­ noberteils 2 radial nach innen konisch und kommt am Kolbenpleuel 17 zur Anlage, so daß die Führungsaufga­ ben voll vom Kolbenschaft 15 übernommen werden und keine diesbezüglichen schädlichen Auswirkungen auf das Kolbenoberteil 2 erfolgen.The piston lower part 3 which serves to guide the piston 1 in the cylinder has a piston shaft 15 which contains two diametrically opposite bores 16 for receiving the piston pin 4 . In order to keep the side guide forces of a piston rod 17 , in particular in a so-called top guide of the piston rod, from the piston upper part 2 , pin 16 is in the region of its bore 16 for the piston pin 4 as a means of support on the piston rod 17, a radially inwardly projecting rib 18 on the piston shaft 15 molded in one piece. This rib 18 extends with the piston 1 mounted beneath the piston pin hub 7 of the piston upper part 2 radially inwards and comes to rest on the piston rod 17 , so that the guide tasks are fully taken over by the piston shaft 15 and there are no harmful effects on the piston upper part 2 .

Um die Kühlwirkung im äußeren Kühlraum 13 zu verbes­ sern, weist das Kolbenunterteil 3 in seinem oberen Bereich eine umlaufende Nut 19 zur Aufnahme von Kühl­ öl auf, um einen sogenannten Shaker-Effekt zu erzeu­ gen.In order to improve the cooling effect in the outer cooling space 13 , the lower piston part 3 has in its upper region a circumferential groove 19 for receiving cooling oil in order to produce a so-called shaker effect.

Mit dem Vorsehen einer derartigen an den Kolbenschaft 15 angeformten Rippe 18 wird bei einem zweiteiligen Kolben 1 auf konstruktiv einfache Weise erreicht, daß die von dem Kolbenpleuel 17 ausgehenden Seitenfüh­ rungskräfte nur von dem zur Führung des Kolbens im Zylinder dienenden Kolbenschaft 15 aufgenommen werden und keine Beeinträchtigung des Kolbenoberteils 2 er­ folgt.With the provision of such a molded on the piston skirt 15 rib 18 is achieved with a two-part piston 1 in a structurally simple manner that the outgoing from the piston rod 17 Seitenführ approximately forces are absorbed only by the piston piston 15 serving to guide the piston in the cylinder and no impairment the piston upper part 2 it follows.

Claims (3)

1. Zweiteiliger Kolben, insbesondere für Verbren­ nungsmotoren, bestehend aus einem Kolbenober- und einem Kolbenunterteil, die nur über einen sie in Bohrungen durchdringenden Kolbenbolzen in Verbin­ dung stehen, wobei das Kolbenoberteil einen Kol­ benboden mit daran angehängten Kolbenbolzennaben und einen mit Ringnuten für die Kolbenringe ver­ sehenen, an den Kolbenboden angrenzenden Rings­ tegbereich umfaßt und das Kolbenunterteil den zur Führung des Kolbens im Zylinder dienenden Kolben­ schaft enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschaft (15) mit Mitteln zur Abstüt­ zung am Kolbenpleuel (17) versehen ist.1. Two-part piston, in particular for combustion engines, consisting of an upper piston and a lower piston part, which are connected only via a piston pin penetrating them in holes, the upper piston part having a piston crown with attached piston pin bosses and one with annular grooves for the piston rings ver seen, adjacent to the piston crown ring web area and the piston lower part contains the piston piston serving to guide the piston in the cylinder, characterized in that the piston shaft ( 15 ) is provided with means for supporting the piston rod ( 17 ). 2. Zweiteiliger Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Abstützung am Kolbenpleuel (17) am Kolbenschaft (15) im Bereich seiner Boh­ rung (16) für den Kolbenbolzen (4) je eine radial nach innen ragende Rippe (18) vorgesehen ist, die bei montiertem Kolben (1) unterhalb der Kolben­ bolzennabe (7) des Kolbenoberteils (2) verläuft und am Kolbenpleuel (17) zur Anlage kommt. 2. Two-part piston according to claim 1, characterized in that as a means for support on the piston rod ( 17 ) on the piston skirt ( 15 ) in the region of its drilling ( 16 ) for the piston pin ( 4 ) each have a radially inwardly projecting rib ( 18 ) is provided, which runs when the piston ( 1 ) is mounted below the piston pin boss ( 7 ) of the piston upper part ( 2 ) and comes into contact with the piston rod ( 17 ). 3. Zweiteiliger Kolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (18) sich radial nach innen konisch verjüngt.3. Two-part piston according to claim 2, characterized in that the rib ( 18 ) tapers conically radially inwards.
DE19883817203 1988-05-20 1988-05-20 Two-part piston, particularly for internal combustion engines Withdrawn DE3817203A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104160138A (en) * 2011-11-11 2014-11-19 彼得·尼贝格 Piston and connecting rod assembly

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104160138A (en) * 2011-11-11 2014-11-19 彼得·尼贝格 Piston and connecting rod assembly
CN104160138B (en) * 2011-11-11 2017-05-17 彼得·尼贝格 Piston and connecting rod assembly

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