DE420605C - Kolben fuer Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

• Kolben für Verbrennungskraftmaschinen. Bei den bisher für Verbrennungskraftmaschinen üblichen gußeisernen Kolben wird der zulässige Kompressionsgrad zu einem Teil durch die Wärmeleitfähigkeit des Gußeisenkolbens bestimmt. Man hat deshalb die Kolben aus Metallen oder Legierungen mit höherem Wärmeleitungskoeffizienten (in erster Linie Aluminiumlegierungen) hergestellt und konnte dabei die Kompression erliiihen und damit den Brennstoffverbrauch erniedrigen. Da aber diese Legierungen einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, so mußte der Spielraum der Kolben im Zylinder größer gemacht werden als bei Gußeisenkolben. Hieraus ergibt sich ein verhältnismäßig großer ölverbrauch. Außerdem haben Aluminiumkolben schlechte Laufeigenschaften, was auf die Weichheit des Metalls zurückzuführen ist.
• Man hat nun Kolben hergestellt, bei denen der eigentliche Laufkörper aus Gußeisen und nur der Boden, der die Kolbenringe trägt, aus einer Legierung von hohem Wärmeleitungskoeffizienten besteht. Einen weiteren Fortschritt stellt eine Ausführung dar, welche verhindert, daß sich die Ausdehnung des hocherhitzten Bodens auf den Kolbenkörper äußern kann. Bei dieser Anordnung ist zwischen Boden und Laufkörper so viel Spiel gelassen, daß der höher erwärmte Boden sich frei ausdehnen kann, entsprechend dem Unterschied der Ausdehnungskoeffizienten.
• Der Gegenstand der Erfindung ist ein Kolben, der die Vorteile des Materials von hohem Wärmeleitungskoeffizienten für den Boden ausnutzt, jedoch die Nachteile der bisherigen Ausführungen, nämlich mangelhafte Wärmeabführung an den Kolbenmantel, vermeidet. Die Erfindung besteht darin, daß an mehreren Stellen zwischen Laufkörper und Boden ringförmige Körper von gutem Wärmeleitungsvermögen angeordnet sind, die Berührungsflächen einerseits mit dem Boden, anderseits mit dem Laufkörper haben, so daß die Wärme vom Boden leicht nach dem Laufkörper abgeführt werden kann. Diese Körper sind so elastisch, daß sie die Ausdehnung des Bodens und des Kolbenkörpers nicht beeinträchtigen.
• In den Abbildungen sind zwei Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.
• In Abb. z ist k der Kolbenkörper von guten Laufeigenschaften, also beispielsweise aus Gußeisen. Er ist mit geringem Spiel in dem Kolbenzylinder eingepaßt. In seinem oberen Teil trägt er die Nuten ia für die Kolbenringe und reicht bis nahe an den Rand r der Arbeitsfläche f des Kolbenbodens b. Der Boden hat einen langen Hals 1r, der Spiel mit dem Kolbenkörper k hat, das dem Unterschied der Wärmeausdehnungskoeffizienten der beiden Werkstoffe entspricht. Es kann also an keiner Stelle des Bodenhalses ein Druck vom Boden auf den Kolben übertragen werden. Am unteren Ende des Halses 7r., also an einer Stelle, wo das Wärmegefälle niedrig ist, ist der Hals mit Außengewinde versehen, das in ein entsprechendes Muttergewinde im Kolbenkörper eingreift. Außer an der Befestigungsstelle a hat der Boden erfindungsgemäß noch an den Stellen, wo er eine hohe Temperatur hat, nämlich beispielsweise an seiner Ringfläche c, Berührungsflächen mit dem Kolbenhcirper k, und zwar durch Vermittlung eines oder mehrerer elastischer Ringkörper von guter Wärmeleitfähigkeit. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist hierfür ein federnder Kupferring d gewählt. Ein solcher Zwischenring hat zugleich den Vorteil, daß ein Vollsetzen des Luftzwischenraumes zwischen Boden und Laufkörper mit ölkohle vermieden wird.
• Eine andere Ausführung (Abb. z) unterscheidet sich dadurch von dem Vorherbeschriebenen, daß an Stelle der Befestigung mit Gewinde eine solche mit Flansch und Schrauben gewählt ist.
• Es ist möglich, die Ringkörper d nicht nur «@ie gezeichnet am oberen Rand r des Bodens b, sondern auch da anzuordnen, wo das untere Ende des Halses h des Bodens den Kolbenkörper k berührt, also bei d. Dort ist zwar das Wärmegefälle niedriger, aber doch die Temperatur des Halses hoch, so daß ein Einfügen von Körpern guter Wärmeleitfähigkeit an diesei Stellen zweckmäßig ist.

Claims (1)

1. PATENT-ANsPRUcH: Kolben für Verbrennungskraftmaschinen, bestehend aus einem Kolbenkörper aus Material mit guten Laufeigenschaften und einem Kolbenboden aus Material mit hohem W:<irmeleitungskoeffizienten, welcher mit Spiel in den Laufkörper eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß außer an der Befestigungsstelle (a) der beiden Teile (b, k) an einer oder mehreren Stellen, die hohe Temperatur haben, elastische Ringe (d) von guter Wärmeleitfähigkeit angeordnet sind, über die die Wärme vom Boden zum Kolbenkörper abgeführt .wird..