DE3838217A1

DE3838217A1 - Tauchkolben fuer verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE3838217A1
Application number: DE19883838217
Authority: DE
Inventors: Eberhard Bubeck
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1988-04-02
Filing date: 1988-11-11
Publication date: 1989-10-19
Also published as: DE3838217C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Tauchkolben für Verbren nungsmotoren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Durch das in Bolzenrichtung fehlende direkte Anliegen des Kolbenschaftes an der Zylinderlauffläche neigt der Kolben in dieser Richtung zu Querbewegungen. Da mit variiert auch die Größe des Spiels zwischen Zy linderwand und Kolbenkopf im Bereich des Feuersteges. Dies hat wiederum zur Folge, daß die Gasbeaufschla gung der Kolbenringe, insbesondere des obersten Kol benringes, unterschiedlich ist, was sich negativ in bezug auf Verkokungen im Ringpartiebereich auswirkt. Auch ist eine solche laufende Spielveränderung ungün stig bezüglich der die Kolbenringe passierenden Ver brennungsgase sowie bezüglich des von der Dichtwir kung der Ringe abhängigen Ölverbrauchs. Hinsichtlich der vorgenannten Eigenschaften eine Verbesserung her beizuführen, ist die Aufgabe der vorliegenden Erfin dung.

Gelöst wird sie durch eine Kolbenschaftausführung nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.

Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Un teransprüche.

Insgesamt beruht die Erfindung auf der Überlegung, das Spiel eines Tauchkolbens mit entweder einem im wesentlichen runden Schaft, der eine übliche gering fügige Ovalität mit der kleineren Ovalitätsachse in Bolzenrichtung aufweist, oder einem in Bolzenrichtung sekantenartig zurückgenommenen Schaft (kastenförmiger Schaft) in Bolzenrichtung zu verringern.

Dabei soll bei einem im wesentlichen rund-oval umlau fenden Schaft die Grundovalität des Kolbenschaftes möglichst nicht verändert werden. Daher wird bei ei ner solchen Kolbenform die Spielverringerung in Bol zenrichtung durch lediglich einzelne dort angebrachte insbesondere längs der Kolbenachse verlaufende strei fenförmige Führungsflächen bewirkt. Auf diese Weise bleibt zumindest ein Teil der durch die Ovalform des Kolbens gegebenen Verformungsfähigkeit des Kolben schaftes erhalten.

Bei einem Kolben mit kastenförmigem Schaft erhält der Kolben durch die erfindungsgemäßen seitlichen Füh rungsflächen überhaupt erst eine direkte Führung in Bolzenrichtung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich nung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 die Ansicht eines Kolbens mit umlaufend rund-ovalem Schaft in Richtung der Bolzenachse,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Kolben nach Linie II-II,

Fig. 3 eine Ansicht auf den Kolben nach Linie III-III,

Fig. 4 eine Ansicht eines Kolbens mit kastenförmigem Schaft

Fig. 5 einen Längsschnitt durch den Kolben mit kastenförmigem Schaft

Fig. 6 einen Schnitt durch den Kolben mit kastenförmigem Schaft nach Linie VI-VI in Fig. 5

Der Kolben mit im wesentlichen rund-ovalem umlaufen dem Schaft nach den Fig. 1-3 weist im Bereich der Nabenbohrung streifenförmige Führungsflächen längs des Schaftes auf. Diese Führungsflächen sind einmal als zwei Streifen 1 und zum anderen als nur ein einziger Streifen 2 ausgeführt. Die Breite der Streifen kann sich über deren Länge verändern. Ebenso kann die radiale Tiefe über die Höhe und Breite der Streifen unterschiedlich sein. Wichtig ist, daß der Kolben insgesamt bis auf die erfindungsgemäßen Strei fen 1 bzw. 2 mit einer üblichen Ovalität ausgebildet sein kann. Die Führungsflächen können in ihrer Form und ihrem Verlauf an den gegenüberliegenden Nabenboh rungsbereichen unterschiedlich ausgeführt sein, d.h. auf einer Seite kann beispielsweise nur ein einziger Streifen und auf der anderen Seite können dagegen zwei Streifen bei ein und demgleichen Kolben angeord net sein. Möglich ist aber auch, daß die Streifen in Form und Lage an beiden Nabenbohrungsendbereichen gleich sind.

Durch die Beibehaltung der üblichen Schaftovalität bleibt bei dieser Kolbenausführungsform die erwünsch te Elastizität des Kolbens in Druckrichtung zur Auf nahme der senkrecht zur Zylinderwand gerichteten Pleuelkraftkomponente voll erhalten.

Bei der Kolbenausführung mit kastenförmigem Schaft sind die seitlichen Führungsflächen als am oberen Ende des Schaftbereiches angeformte Führungslappen 2 ausgebildet, die sich in Kolbenlängsrichtung auf ei nen Bereich oberhalb der Kolbenbolzenachse beschrän ken. Die Führungslappen 2 besitzen in Bolzenrichtung jeweils einen radialen Abstand gegenüber der jeweils darunterliegenden geschlossenen Kolbenschaftseiten wand.

Claims

1. Tauchkolben für Verbrennungsmotoren mit einem Kolbenschaft, der umfangsmäßig lediglich über bis zu 70 Winkelgrad zu jeder Seite der in der Kol benlängsachse senkrecht zur Bolzenachse aufge spannten Ebene (Kolbenkippebene) an der den Kol ben führenden Zylinderwand des Motors direkt an liegt, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Umfangsbereich A des Kolbens von bis zu 55 Winkelgrad zu jeder Seite der Kolbenbolze nachse den Kolben in diesem Umfangsbereich an der Zylinderwand führende Führungsflächen vorgesehen sind, die auf jeder Seite der Kolbenkippebene insgesamt maximal 60 Winkelgrad des Kolbenumfangs erfassen und streifenförmig in Richtung der Kol benlängsachse verlaufen.

2. Tauchkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Führungsflächen (1, 2) diese symmetrisch zu einer Ebene verlaufen, die von der Kolbenlängsachse zusammen mit der Bolzenachse aufgespannt ist.

3. Tauchkolben nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der Kolbenkippebene zwei streifenförmige Führungsflächen angeordnet sind, die sich jede für sich um 10-30 Winkelgrad des Kolbenumfangs erstreckt und zwischen deren gegen überliegenden Längskanten ein Abstand in Umfangs richtung von bis zum 25 Winkelgrad liegt.

4. Tauchkolben nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen sich auf einen oberhalb der Kolbenbolzenachse liegenden Schaftbereich be schränken.