DE4039754A1

DE4039754A1 - Mehrteiliger, gekuehlter kolben fuer verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE4039754A1
Application number: DE19904039754
Authority: DE
Inventors: Peter Kemnitz; Gotthard Stuska
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1990-12-13
Filing date: 1990-12-13
Publication date: 1992-06-17

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen, gekühlten Kolben für Verbrennungsmotoren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Kolben sind aus DE-OS 36 43 039 bekannt. Das dort zur Abdeckung des den Kühlölraum bildenden Hohlraumes verwendete Wandteil (Blechteil) ist entwe der durch einen an einem radial außen aus der Stirn ringfläche der Ringwand herausragenden um den Rand des Wandteiles gebördelten Kragen oder durch einzelne in die Ringwand greifende Schrauben befestigt.

Nachteilig an dieser Ausführung ist einerseits der herstellungsbedingte Aufwand bzw. andererseits die zusätzlich notwendige Verwendung von weiteren Befe stigungselementen.

Hier Abhilfe zu schaffen ist das Problem der vorlie genden Erfindung.

Gelöst wird dieses Problem durch eine Ausführung der Halterung des Wandteiles nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen nach der Erfin dung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung darge stellt. Es zeigen

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Kolben im Längsschnitt,

Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt,

Fig. 3 eine Draufsicht gemäß Schnitt III-III nach Fig. 1,

Fig. 4 eine weitere Ausführung im Längs schnitt,

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung gemäß Schnitt V-V nach Fig. 3,

Fig. 6 eine weitere Ausführung im Teil- Längsschnitt,

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung gemäß W nach Fig. 6,

Fig. 8 eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Blechringes in Draufsicht.

Ein Gelenkkolben 1 besteht aus einem Kopfteil 2 und einem Kolbenschaft 3, die nur über einen Kolbenbolzen (nicht gezeichnet) miteinander verbunden sind. Vom Boden 4 des Kopfteiles 2 erstreckt sich eine äußere, die Nuten für die Kolbenringe enthaltende Ringwand 5. Radial mit Abstand innerhalb der Ringwand 5 verbindet eine Ringrippe 6 Naben 7 mit dem Kolbenboden 4, wobei zur Lagerung des Kolbenbolzens in der Nabe 7 eine Na benbuchse 8 vorgesehen sein kann.

Zwischen Ringrippe 6 und Ringwand 5 existiert ein ringförmiger Hohlraum 9, der durch ein Wandteil (Blechring 10) zu einem geschlossenen Kühlölraum ab gedeckt ist.

Der Blechring 10 gem. Fig. 1-4 ist auf seinem Um fang radial in zwei Hälften 11, 12 getrennt, wobei die Ränder 13, 14 in ihren Teilfugen in Druck-/Gegen druckrichtung z. B. nach oben abgebogen sind und unter Vorspannung elastisch aneinander anliegen. Auf seinem äußeren Umfang weist der Blechring 10 einen nach oben gebogenen Kragen 15 auf, mit dem er nach der Montage in einer als Auflager dienenden umlaufenden Ausspa rung 16 der Ringwand 5 anliegt. Auf seinem inneren Umfang weist der Blechring 10 außer einem Kragenteil 17 im Bereich der Nabe 7 einen elastisch federnden, nach unten gebogenen Haltebügel 18 auf, der sich gem. Fig. 1 und 2 unter Vorspannung an der Nabenbuchse 8 abstützt. Die Abstützung des Haltebügels 18 an seinem offenen Ende kann einerseits auch gem. Fig. 4 an bei spielsweise zwei Spannhülsen 19 erfolgen, die in Boh rungen in der Nabe 7 befestigt sind, bzw. anderer seits an einer Stützfläche, die als Kragensegment in der oberen Nabenhälfte oberhalb der Nabenbohrung so angeformt ist (nicht gezeichnet), daß die Auflageflä che für den Kolbenbolzen, bzw. für die Nabenbuchse nicht verkürzt wird.

Zur Zuführung des Kühlöls in den Hohlraum 9 ist in dem Blechring 10 ein Stutzen 20 eingeformt. Zur Ab fuhr des Kühlöls kann ebenfalls ein weiterer Stutzen vorgesehen sein oder mehrere an das Kragenteil 17 an geformte Sicken 21, die vorzugsweise im Bereich au ßerhalb und angrenzend an die Naben 7 angeordnet sind, so daß der Abfluß gleichzeitig zur Pleuel schmierung benutzt werden kann.

Die Stutzen zur Zu- und Abfuhr des Kühlöls können da bei mit ihrem Kragen so hochgezogen sein, daß im In neren des Hohlraumes 9 immer eine gewisse Menge an Kühlöl vorhanden ist, die dem Niveau der Zu- und Ab laufbohrung entspricht.

Um den in der Nabenbuchse 8 gelagerten Kolbenbolzen mit Schmieröl zu versorgen, sind im Bereich jeder Nabe 7 zwei Sicken 22 an den Haltebügel 18 angeformt, die ein Abfließen von Kühlöl ermöglichen. Um das Schmieröl im Lager besser zu verteilen sind außermit tig je zwei Nuten 23, die insbesondere in Axialrich tung schräg verlaufen, im oberen Nabenbereich vorge sehen.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel gem. Fig. 6- 8 ist der Hohlraum 9 durch ein Wandteil (Blechring 24) zu einem geschlossenen Kühlölraum abgedeckt, das eine gewölbte Ringfläche 25 mit einem daran angeform ten umlaufenden Kragen 26 aufweist. Dieser Blechring 24 nimmt in Ruhelage die in Fig. 7 gestrichelt ge zeichnete Kontur ein. Nach der Montage liegt der Blechring 24 unter Vorspannung einerseits mit dem Ende der gewölbten Ringfläche 25 in einer Aussparung 27 der Ringrippe 6 und andererseits der Kragen 26 in einer Ausnehmung 28 der Ringwand 5 an. Der Blechring kann zweiteilig ausgeführt sein mit zwei Bohrungen für den Kühlölzu- und -ablauf, oder einseitig ge schlitzt, wobei gegenüber einer Trennfuge 29 eine Ausnehmung 30 angebracht ist, die ein Aufbiegen des Blechringes 24 zur Montage ermöglicht.

Diese Ausnehmung 30 kann gleichzeitig zur Kühlölzu fuhr verwendet werden. Die Kühlölabfuhr erfolgt über eine weitere Öffnung 31 in der Nähe der Trennfuge 29.

Ein Verdrehen des Blechrings 24 kann beispielsweise durch eine am Kragen des Blechrings 24 angebrachte Sicke 32 oder Nase, die in eine partielle Ausnehmung an der Ringwand eingreift, verhindert werden.

Zur Erzielung der Vorspannung sollte der Blechring aus einem federnden Werkstoff, z. B. Federstahl gefer tigt sein.

Mit derartigen Ausführungen wird auf konstruktiv ein fache Weise für einen Gelenkkolben ein dichter Ab schluß des für das durchfließende Kühlöl benötigten ringförmigen Hohlraumes erreicht.

Claims

1. Mehrteiliger, gekühlter Kolben für Verbrennungs motoren, bestehend aus einem Kopfteil mit an die ses angeformten Naben zur Aufnahme des den Kolben mit dem Pleuel verbindenden Kolbenbolzens, einer äußeren an einem ersten Ende in den Boden des Kopfteils übergehenden und an ihrem zweiten Ende offen auslaufenden Ringwand zur Aufnahme minde stens einer Kolbenringnut und mit einem sich ra dial innen an dieser Ringwand anschließenden zu dem zweiten Ende der Ringwand offenen, die Naben bzw. deren zu dem Boden des Kopfteils verlaufende Abstützungsteile, die insbesondere eine Art Rin grippe sein können, umgebenden Hohlraum, der etwa in Höhe des zweiten Endes der Ringwand durch ein ringförmiges Wandteil zur Bildung eines durch strömbaren Kühlölraumes verschließbar ist, und einem nur über den Kolbenbolzen mit dem Kopfteil verbundenen Kolbenschaft, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandteil (10, 24) zwischen Auflagern an den Naben (7) bzw. der Abstützungsteile (6) des Kopfteils (2) einerseits und radial außen an der Ringwand (5) andererseits, an denen es jeweils frei aufliegt, unter Vorspannung eingespannt ist.

2. Mehrteiliger, gekühlter Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandteil (10) sich über einen Haltebügel (18) an der Nabenbuchse (8) abstützt.

3. Mehrteiliger, gekühlter Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandteil (10) sich über einen Haltebügel (18) an einem in der Nabe (7) sitzenden Befesti gungsmittel (19) abstützt.

4. Mehrteiliger, gekühlter Kolben nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel (19) eine Spannhülse ist.

5. Mehrteiliger, gekühlter Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandteil (10) sich über einen Haltebügel (18) an einer Stützfläche, insbesondere einem Kragensegment in der oberen Nabenhälfte oberhalb der Nabenbohrung abstützt.

6. Mehrteiliger, gekühlter Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandteil (24) eine gewölbte Ringfläche (25) mit einem daran angeformten umlaufenden Kra gen (26) aufweist.

7. Mehrteiliger, gekühlter Kolben nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß das Ende der gewölbten Ringfläche (25) in eine Aussparung (27) der Ringrippe (6) einerseits und der Kragen (26) in eine Ausnehmung (28) der Ringwand (6) andererseits unter Vorspannung ein greift.

8. Mehrteiliger, gekühlter Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandteil (10, 24) ein Blechring ist.

9. Mehrteiliger, gekühlter Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandteil (10, 24) auf seinem Umfang min destens einmal geteilt ist.

10. Mehrteiliger, gekühlter Kolben nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (13, 14) der Wandteile (10) in den Teilfugen nach oben abgebogen sind und unter Vor spannung aneinander anliegen.