DE3843866A1

DE3843866A1 - Leichter tauchkolben fuer verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE3843866A1
Application number: DE3843866A
Authority: DE
Inventors: Emil Ripberger; Juergen Ellermann
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1988-12-24
Filing date: 1988-12-24
Publication date: 1990-06-28

Description

Die Erfindung betrifft einen leichten Tauchkolben für Verbrennungsmotoren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen solchen Kolben bei möglichst geringem Gewicht in seinem Geräuschverhalten im Motorbetrieb zu verbessern. Gleichzeitig soll der Kolben im Motorbetrieb möglichst geringe Reibleistungsverluste erzeugen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ausgestaltung des Kolbens nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist der Kolbenschaft auf der Gegendruckseite insgesamt radial etwas nachgiebiger ausgestaltet als auf der Druckseite. Dadurch kann das Laufspiel auf der Gegendruckseite gegenüber der Zylinderlauffläche geringer gewählt werden als auf der Druckseite.

Der auf der Druckseite gegenüber der Gegendruckseite längere Schaft wirkt sich im Motorbetrieb wie folgt aus:

Im oberen Totpunkt ergibt sich durch die Desachsierung der Bolzenachse zur Druckseite ein Kippmoment, das den Kolben an seinem Feuersteg gegendruckseitig mit dem Zylinder in Berührung bringt. Der längere Schaft verhindert durch Reduzierung des Kippwinkels ein solches Anschlagen des Feuersteges und dadurch eine Kolbengeräuscherhöhung.

In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßer Kolben dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Kolben im Längsschnitt,

Fig. 2a, b den Kolben im Schnitt nach Linie IIa bzw. IIb.

Der Kolben weist auf der Druckseite DS einen längeren Schaft als der Gegendruckseite GDS auf. Außerdem ist die Wanddicke des Schaftes auf der Druckseite DS größer als auf der Gegendruckseite GDS, auf der innerhalb der untersten Ringnut ein horizontaler Schlitz den Schaft vom Kolbenkopf trennt. Der Schlitz und die geringere Wanddicke des Schaftes sorgen auf der Gegendruckseite GDS für eine gewisse elastische Nachgiebigkeit, die auf der Druckseite dagegen nicht vorhanden sein soll.

Die im Inneren des Kolbenschaftes eingelegten Regelstreifen ermöglichen eine engere Führung des Schaftes im Kaltzustand des Kolbens. Durch die auf der Gegendruckseite GDS gegenüber der Druckseite näher an dem oberen Schaftende vorgesehene Anordnung des Regelstreifens kann das Spiel zwischen dortigem oberem Schaft- und Zylinderbereich im Kaltzustand geringer eingestellt werden als in dem betreffenden Schaftbereich auf der Druckseite.

Claims

1. Leichter Tauchkolben für Verbrennungsmotoren, insbesondere Pkw-Otto-Motoren, bei dem die Bolzennaben am Kolbenboden senkrecht mit Abstand von einem die Ringnuten aufnehmenden vom Kolbenboden ausgehenden ringförmigen Kolbenkopfabschnitt angeformt sind, mit den Abmessungen L/D = 0,45-0,8
H/D = 0,25-0,5
A/D = 0,3-0,5
T/D = 0,45-0,8mit
L = maximale Länge des Kolbens
D = maximaler Durchmesser des Kolbens
H = Kompressionshöhe
A = maximale Schafthöhe unterhalb der untersten Ringnut in einem Umfangsbereich mit etwa gleicher Schafthöhe von mindestens 45 Grad auf der Druckseite des Kolbens bei etwa symmetrischer Aufteilung dieses Bereiches zu beiden Seiten einer durch die Kolbenlängsachse verlaufenden senkrecht zur Bolzenachse aufgespannten Ebene,
T = diametraler gegenseitiger Abstand der radial außen liegenden Nabenbohrungsenden,und einem in Kolbenachsrichtung balligen und in Umfangsrichtung ovalen Schaft mit in Druck-Gegendruckrichtung liegender großer Ovalitätsachse sowie einer Achse der Nabenbohrungen für den Kolbenbolzen, die geringfügig zur Druckseite des Kolbens versetzt ist (Desachsierung der Bolzenachse), dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschaft in einem auf der Gegendruckseite gelegenen Bereich (GDS-Bereich) einer durch die Bolzen- und Kolbenlängsachse aufgespannten Ebene in seinem oberen Bereich durch einen horizontalen Schlitz von dem Kolbenkopf getrennt ist.

2. Tauchkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft im Bereich der Druckseite länger als im Bereich der Gegendruckseite ist.

3. Tauchkolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke auf der Druckseite größer als diejenige auf der Gegendruckseite ist.

4. Tauchkolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Gegendruckseite des Schaftes eine dehnungsregelnde in Schaftumfangsrichtung streifenförmig verlaufende Einlage aus einem Material vorgesehen ist, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient geringer als derjenige des Schaftmaterials ist.

5. Tauchkolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch auf der Druckseite eine dehnungsregelnde streifenförmige Einlage vorgesehen ist, die gegenüber der Einlage auf der Gegendruckseite einen größeren Abstand von dem oberen Schaftende aufweist.