DE4122921C2 - Tauchkolben für Verbrennungsmotoren mit ballig ovaler Außenform des Kolbenschaftes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tauchkolben für Verbren­ nungsmotoren mit ballig ovaler Außenform des Kolben­ schaftes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein derartiger Kolben ist aus DE 34 18 454 A1 bekannt.

Durch die unterschiedlichen Ovalitäten in axialer Richtung des Kolbenschaftes ergeben sich auf der Druck- und der Gegendruckseite flächenmäßig den an den Kolben im Motorbetrieb gestellten Anforderungen entsprechend minimierte Tragbereiche. Der Zweck für eine Minimierung der Tragbereiche besteht darin, die von dem Kolben verursachten Reibleistungsverluste möglichst gering zu halten.

Bei einem Kolben ist jedoch nicht nur ein geringes Reibleistungsverlustverhalten wichtig, sondern dar­ über hinaus auch ein günstiges Geräuschverhalten und möglichst geringes Gewicht.

Zur Erzielung eines geringen Gewichtes verbunden mit einem geringen Reibleistungsverlust ist aus EP 0 193 591 B ein Kolben bekannt, bei dem die Tragbereiche auf der Druck- und Gegendruckseite des Kolbenschaftes lediglich von jeweils zwei axial in Abstand voneinan­ der angeordneten Ringbandabschnitten gebildet werden. Diese Ausführung ist jedoch ungünstig in bezug auf das Laufgeräusch des Kolbens. Das Laufgeräusch des Kolbens wird unter anderem durch einen Wechsel der Anlage des Kolbens von der Druck- zur Gegendruckseite verursacht. Wird der Schaft durch axial in Abstand zueinander angebrachte Ringbandabschnitte entspre­ chend dem zuvor genannten europäischen Patent ge­ führt, so kommt es bei dem Anlagewechsel jeweils zu einem Anschlagen an diesen Ringbandabschnitten. Denn dort ist durch die Unterbrechung des Schaftes in Druckrichtung ein geräuschreduzierendes, weiches Ab­ rollen der üblicherweise ballig ausgeführten Schaft­ kontur nicht mehr möglich.

Von dem hier geschilderten vorbekannten Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, einen geräuschoptimierten Kolben nach der gattungsbildenden DE 34 18 454 A1 zusätzlich im Schaftbereich möglichst gewichtssparend auszubilden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ausführung nach dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs.

Ein derart ausgestalteter Kolben ermöglicht einmal ein für ein geringes Laufgeräusch erforderliches Ab­ rollen des Kolbens während des Anlagewechsels in dem Motorzylinder, und läßt andererseits durch die Schaftaussparungen außerhalb der wirksamen Tragflä­ chen in der Bolzenachsenebene eine nennenswerte Reduzierung des Schaftmaterials und damit des Schaftgewichtes er­ reichbar werden.

Schaftaussparungen der erfindungsgemäßen Art sind an sich zwar bereits aus US-PS 16 75 174 bekannt. Bei dem dort gezeigten Kolben weisen die Tragbereiche jedoch keine in axiale Richtung variierende Ovalität mit größter Ovalität im axialen Mittelbereich des Schaf­ tes auf. Dadurch bilden sich an den Rändern der Trag­ flächen zu den Aussparungen keine der erfindungsgemä­ ßen Ausführung vergleichbaren weichen rampenförmigen Übergänge aus. Derartige rampenartige Übergänge sind jedoch zur Ausbildung eines hydrodynamischen Auf­ schwimmens der Tragflächen des Kolbens auf dem Schmierfilm zwischen Kolben und Zylinder für ein op­ timales Kolbenbetriebsverhalten im Sinne der erfin­ dungsgemäßen Aufgabe unbedingt notwendig.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung darge­ stellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Ansicht auf einen Kolben in Richtung der Druck- bzw. Gegen­ druckseite des Kolbens

Fig. 2 eine Ansicht des Kolbens in Richtung der Kolbenbolzenachse

In dem Schaft des Kolbens ist der durch die unter­ schiedlichen Ovalitäten erzeugte Tragbereich 1 schraffiert dargestellt. Der Bereich größter Ovalität liegt etwa in Höhe der Kolbenbolzenachse 2.

In Umfangsrichtung schließen sich in dem Bereich größter Ovalität an dem Tragbereich jeweils Aussparungen 3 an.

Claims (1)

1. Tauchkolben für Verbrennungsmotoren mit ballig ovaler Außenform des Kolbenschaftes, bei dem die Schaftova­ lität im Bereich einer durch die Kolbenbolzenachse verlau­ fenden horizontalen Ebene größer ist als am übrigen Kolbenschaft und die Ovalitäten stetig verlaufend in­ einander übergehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft in dem Bereich zwischen der größten und kleinsten Ovalität mit 2 Aussparungen (3) versehen ist, die umfangsmäßig jeweils am Rande der auf der Druck- und Gegendruckseite des Schaftes durch die unter­ schiedlichen Ovalitäten festgelegten Tragbereiche (1) be­ ginnend sich in Richtung zu den Enden der Kolbenbolzenachse (2) er­ strecken.