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Kolben für Verbrennungskraftmaschinen. Die Erfindung betrifft eine
Verbesserung an Kolben für Verbrennungskraftmaschinen, die sich besonders für Kolben
aus Aluminium für Motoren von Automobilen u. dgl. eignet. Die Verbesserung bewirkt
eine gute Führung des Kolbens sowohl in seinem oberen als auch in seinem unteren
Teil und beseitigt die unter der Bezeichnung »Klatschen«bekannte Erscheinung. Dieses
Geräusch entsteht bekanntlich im Augenblick des Richtungswechsels der Geschwindigkeit
des Kolbens, besonders dann, wenn derselbe sowie der Zylinder nicht ihre übliche
Betriebstemperatur haben und ist die Folge eines Spieles, das man zwischen dem Kolben
und dem Zylinder zu belassen gezwungen ist, um den Ausdehnungsunterschied der Metalle
- äuszugleichen. Zur Vermeidung des genannten Geräuches ist es schon vorgeschlagen
worden, in der Kolbenwand gegenüber dem Teil des Zylinders, gegen den der Kolben
im Augenblick des Arbeitshubes gedrückt wird, einen querliegenden Schlitz sowie
einen zweiten Schlitz anzuordnen, der von dem ersteren nach dem unteren Rand der
Kolbenwand oder auch nach einem anderen Querschlitz nahe diesem Rand verläuft. Auf
diese Weise werden zwei elastische Zungen zu beiden Seiten des zweiten Schlitzes
gebildet. Dieser bekannten Anordnung gegenüber weist der Kolben nach der Erfindung
zwei elastische Zungen auf, die durch Schlitze in der Kolbenwand gebildet werden
und deren Kennzeichen darin liegt; daß die eine Zunge mit ihrem oberen,
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andere mit ilirein unteren Ende mit der übrigen Kolbenwand in Verbindung steht.
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Andere Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
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Die Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung.
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Abb. i zeigt in Ansicht ein Bearbeitungsschema eines Kolbens mit ausdehnbaren
Teilen. Abb. 2 ist ein wagerechter Schnitt nach A-B-B-A der Abb. i.
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:1bb. ,; ist die Ansicht eines fertigen Kolbens, bereit zum Gebrauch.
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=Ibb.:1 ist ein wagerechter Schnitt nach C-D-D-C der Abb. 3.
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hie den Gegenstand der Erfindung bildende Verbesserung wird in folgender
Weise durchgeführt.
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I' ie Teile der Wand des Kolbens, die die seitlichen, durch das Antriebsmoment
bei der Expansion und durch das Konipressionswiderstandsmoment hervorgerufenen Reaktionen
aufnehmen,. sind mittels Längsschlitze z und 2, 3 und 1 elastisch gemacht. Die Schlitze
i und 2 sind auf dein Teil der Kolbenwand vorgesehen, der eine Seitenkraft aufnimmt,
und münden in den unteren Rand des Kolbens aus. Die durch die Schlitze z, z gebildete
elastische Zunge a könnte also ihre größte Purchbiegung bei 31
nehmen. Die
Schlitze 3 und 4 sind in dem Teil der Wand vorgesehen, der dem vorhergehenden gegenüberliegt
und ebenfalls eine Seitenkraft aufnimmt. Sie münden nicht in den unteren Rand des
Kolbens, sondern in dem oberen Teil desselben in eine nuernut aus, die sie verbindet.
Fie durch diese Schlitze 3, .f gebildete elastische Zunge b kennte also ihre größte
Purchbiegung bei \" nehmen. Die elastischen Zungen sind in solcher Weise angeordnet,
daß ihre Radien, wenn der Kolben kalt ist, gleich dem Radius des Zylinders sind,
wobei der übrige Teil c der Kolbenwand auf einen kleineren Durchmesser als derjenige
des Zylinders abgedreht ist.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Bearbeitung der
Wand des Kolbens, das das folgende ist i. Der untere Teil der Kolbenwand, der der
Länge der Schlitze entspricht, wird in einer bestimmten Höhe zylindrisch gedreht,
damit der Kolben in dem Zylinder ohne merkliches Spiel gleiten kann, während das
für die maximale Ausdehnung erforderliche Spiel in dem oberen die Segmente aufnehmenden
Teil d belassen wird.
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z. Die Wand wird durch vier Sägeschnitte, wie vorher gesagt, geschlitzt.
3. Die Enden der beiden elastischen Zungen a, b werden gegen das Innere des
Kolbens in bestimmtem Grade gebogen und in dieser Lage provisorisch gehalten.
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q., Die aus den Teilen a, b, c bestehende Wand wird auf der
Länge der Schlitze mit einem Durchmesser schräg abgedreht, der kleiner als die Zylinderbohrung
ist, um die Ausdehnungen möglich zu machen. Während dieses Arbeitsganges wird die
Erehachse des Kolbens in bezug auf seine Längsachse in einem bestimmten Winkel geneigt,
der in der Ebene der während des Motorganges entstehenden Seitenreaktionen liegt.
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Die elastischen Zungen a, b werden freigegeben, so daß sie in ihre
Anfangslagen zurückgehen, wobei jedes Spiel des Kolbens selbst bei kaltem Zylinder
beseitigt wird.
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Es ist zu verstehen, daß dadurch, daß man in den Zylinder einen nach
dem Verfahren bearbeiteten Kolben einsetzt, dieser Kolben auf seiner ganzen Länge
unter den Segmenten ohne Spiel gleitet, aber nichtsdestoweniger gewissen diametralen
Formänderungen unterliegen kann, die sich aus den Ausdehnungsunterschieden ergeben,
ohne daß dabei ein Festbrennen eintreten könnte, wobei diese Ausdehnungsunterschiede
durch die Verringerung der Breite der in der Wand vorgesehenen Schlitze ausgeglichen
wird.