DE425081C - Kolbenringanordnung zum Verhueten des Kolbengeraeusches bei Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
19. FEBRUAR 1926

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 46 (/GRUPPE

(S 70071II46C¹)

Siemens & Halske Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*).

Die Entwicklung beim Bau von .Verbrennungsmotoren hat dazu geführt, die Umdrehungszahl immer mehr zu steigern, um mit kleinen Abmessungen und Gewichten große Leistungen zu erzielen. Um den Einfluß der hin und her gehenden Massen bei schnellaufenden Motoren herabzusetzen, verwendet man im allgemeinen Leichtmetallkolben. Diese Kolben haben einen verhältnismäßig großen Wärmeausdehnungskoeffizienten, sie müssen also mit reichlichem Spiel im Zylinder ausgeführt werden. Dadurch wird die Gefahr für die Vermehrung von Kolbengeräuschen, namentlich bei schwach belasteten Motoren und beim Leerlauf, wesentlich vergrößert, da die Kolben beim Druckwechsel in den Totpunkten an die Zylinderwand anschlagen. Würde man, um das Kolbengeräusch zu vermindern, den Spielraum zwischen Kolben und Zylinder so weit verringern, daß die Kolben auch bei geringer Belastung, also auch geringen Kolbentemperaturen, geräuschlos laufen, so würde die Folge davon sein, daß die Kolben bei stärkerer Belastung infolge größerer Wärmeausdehnung anfangen zu fressen.

Man hat nun versucht, durch Schlitzen der Kolben die notwendige Elastizität bei geringer und starker Belastung des Motors zu erzielen, jedoch ohne den gewünschten Erfolg.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Ernst Becker in Charlottenburg:

Man hat weiter E-förmige Kolbenringe eingebaut, in der Annahme, daß sich unter den Ringen und in ihren Führungen ein 'Ölpolster bildet, das dämpfend wirkt bei Bewegungen senkrecht zur Achse; das Ergebnis hat aber ebenfalls nicht befriedigt. Die Anordnung einer gewellten Feder unmittelbar hinter dem Kolbenring, die der ganzen Breite des Kolbenringes entspricht und die in einem Raum ίο liegt, dessen Höhe weniger als ι mm beträgt, führte ebenfalls nicht zum Erfolg, und zwar weder bei E-förmigen Kolbenringen noch bei den gewöhnlichen schmalen Kolbenringen, wie sie für Leichtmetallkolben verwendet werden.

Auf Grund umfangreicher Versuche ist es möglich geworden, mit folgender Anordnung das Kolbengeräusch vollkommen zu beseiti- j gen, den Motor, auch wenn er noch nicht ^: vollkommen eingelaufen ist, voll auszunutzen ■ und das Fressen des Kolbens bei starken Belastungen zu verhüten. Zu diesem Zweck wird ebenfalls ein E-förmiger Ring verwendet, dessen beide Schenkel je in einer Nut der KoI-benwand liegen; dieser Ring wird durch eine j gewellte Feder am inneren Umfang nach außen gepreßt, die in einer besonderen, möglichst tiefen Nut liegt. Die Feder ist durch Stege in der Kolbenwand seitlich geführt. Auf der Zeichnung ist die Erfindung an einem Kolben dargestellt. 1 sind die üblichen bei Leichtmetallkolben verwendeten schmalen i Kolbenringe. Unterhalb dieser Kolbenringe sitzt ein E-förmiger geschlitzter Ring 2, der durch eine am inneren Umfang angreifende, gewellte Feder 3 nach außen gepreßt wird. Der Ring wird an seinen vorspringenden Kanten 4 und 5 im Kolbenmantel zuverlässig gehalten und gut geführt. Die Feder 3 kann auch infolge der großen Breite des Ringes 2 verhältnismäßig breit gehalten werden, und es bleibt immer noch genügend Material zwischen der Feder 3 und den Kanten 4 und 5 des Ringes 2 stehen, um einerseits Verschiebungen der Feder zu verhüten und anderseits den Kanten 4 und 5 des Ringes eine genügend breite Auflage und Führung zu geben, die unzulässige Beanspruchungen des weichen Kolbenmaterials ausschließt.

Infolge der goßen Berührungsfläche des Ringes mit der Zylinderwand ist die Flächen- j belastung klein; der Zylinder wird daher geschont. Die Feder im Innern des Ringes preßt den Ring dauernd in einem solchen Maße nach außen, daß die beim Druckwechsel entstehenden Schläge elastisch aufgefangen werden und der Kolben die Zylinderwandung sanft berührt. Dies wird erreicht einmal da- 1 durch, daß die Nut, in der die Feder liegt, möglichst tief ist, so daß die Wellen der Feder sich vollkommen auswirken können, anderseits dadurch, daß die Feder an ihren Kanten nicht mit beweglichen Teilen des Ringes in Berührung kommt, wodurch leicht Klemmungen eintreten; die Feder liegt vielmehr an den festen Wandungen der Stege an und wird hierdurch gut geführt. Dabei ist es nicht nötig, um eine verhältnismäßig hohe und kräftig wirkende Feder unterzubringen, die Wandstärke des Kolbens an dieser Stelle zu vergrößern, da für die Unterbringung der Feder der Innenraum des dünnen E -förmigen Ringes ausgenutzt wird; es wird also an Gewicht gespart.

Weiter kann man die Kanten des E-förmigen Ringes brechen und verhindert dadurch ein Schaben an der Zylinderwand, ohne daß die dadurch entstehende Verkleinerung der Berührungsfläche eine schädliche Erhöhung der Flächenpressung zur Folge hat. Man kann an Stelle der schmalen Kolbenringe I überhaupt nur einen oder mehrere E-förmige Ringe 2 verwenden, die dann gleichzeitig die Arbeit der Kolbenringe mit übernehmen. Die Wirkung der Einrichtung kann noch weiter dadurch verbessert werden, daß auch möglichst tief unterhalb der Kolbenbolzen eine entsprechende Einrichtung angebracht wird, wie auf der Zeichnung angedeutet ist. Dadurch wird die Abfederung noch wirkungs- go voller. Die Einrichtung ist selbstverständlich auch von Vorteil für Kolben, die nicht aus Leichtmetall bestehen.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche :

   I, Kolbenrimganordnung zum Verhüten des Kolbengeräusches bei Verbrennungsmotoren mit einem E-förmigen Ring oberhalb des Bolzenauges., dessen beide Schenkel je in einer Nut der Kolbenwand liegen und der durch eine gewellte Feder am inneren Umfang des Ringes nach außen gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (3) in einer besonderen, möglichst tiefen Nut zwischen den beiden Führungsnuten des E-förmigen Ringes (2) liegt, so daß" zwischen der Nut für die Feder und den seitlichen Nuten zur Führung des E'-förmigen Ringes Stege übrigbleiben.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer t-förmiger Ring mit darunterliegender Feder unterhalb der KoTberibolzenaugen 115. angebracht ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.