DE3838217C2

DE3838217C2 -

Info

Publication number: DE3838217C2
Application number: DE19883838217
Authority: DE
Inventors: Eberhard 7012 Fellbach De Bubeck
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1988-04-02
Filing date: 1988-11-11
Publication date: 1992-10-08
Also published as: DE3838217A1

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. Kolben, bei denen die Führung in Druck-Gegendruckrichtung über in Kolbenlängsachse verlaufende Führungsstreifen er folgt, sind aus DE-PS 9 28 611 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Kolben der gattungsgemäßen Art das Laufspiel in Bolzenrichtung zu verringern.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Kolbenschaft ausführung nach dem kennzeichnenden Teil des An spruchs 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.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Lösung für Kolben, bei denen das Pleuel über das kleine im Kolben angelenkte Pleuelauge geführt wird.

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 in Richtung des Pfeiles 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 1, 2 längs des Schaftes auf. Die Führungsflächen 1 sind einmal als zwei Streifen und zum anderen als nur ein einziger Streifen als Führungsfläche 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 Führungsflä chen 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 2 als am oberen Ende des Schaftbereiches angeformte Führungslappen ausgebildet, die sich in Kolbenlängsrichtung auf ei nen Bereich oberhalb der Kolbenbolzenachse beschrän ken. Die Führungslappen besitzen in Bolzenrichtung jeweils einen radialen Abstand gegenüber der jeweils darunterliegenden geschlossenen Kolbenschaftseiten wand.

Claims

1. Tauchkolben für Verbrennungsmotoren mit einem im wesentlich runden Kolbenschaft, der eine übli che geringfügige Ovalität mit der kleine Ovali tätsachse in Bolzenrichtung aufweist, oder mit einem im Bolzenrichtung sekantenartig zurückgenommenen Kolbenschaft (kastenförmiger Schaft) dadurch gekennzeichnet, daß in einem Umfangsbereich A des Kobens von bis zu 55 Winkelgrad zu jeder Seite der Kolbenbolzen achse den Kolben in diesem Umfangsbereich an der Zylinderwand führende Führungsflächen (1, 2) vor gesehen sind, die auf jeder Seite einer in der Kolbenlängsachse senkrecht zur Bolzenachse gebil deten Ebene insgesamt maximal 60 Winkelgrad des Kolbenumfangs erfassen und streifenförmig in Richtung der Kolbenlängsachse 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 ge bildet ist.

3. Tauchkolben nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der in der Kolbenlängsachse senkrecht zur Bolzenachse gebildeten Ebene zwei streifenförmige Führungsflächen (1) angeordnet sind, die sich jede für sich um 10 bis 30 Winkel grade des Kolbenumfangs erstreckt und zwischen deren gegenüberliegenden Längskanten ein Abstand in Umfangsrichtung von bis zu 25 Winkelgraden liegt.

4. Tauchkolben nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (1, 2) sich auf einen oberhalb der Kolbenbolzenachse liegenden Schaft bereich beschränken.