DE4327621B4

DE4327621B4 - Kolbenringnutgestaltung für Kolben von Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE4327621B4
Application number: DE19934327621
Authority: DE
Inventors: Gotthard Stuska; Reiner Ulrich
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1993-08-17
Filing date: 1993-08-17
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2013-08-18
Also published as: DE4327621A1

Abstract

Kolbenringnutgestaltung für Kolben von Verbrennungsmotoren mit in der Ringpartie des Kolbens in einer kolbenbodenseitigen Nut (2) angebrachtem Rechteckring (4) und in einer kolbenschaftseitigen Nut (3) angebrachtem, mit einem Spannelement versehenen Nasen-Minutenring (8), wobei der Verdichtungsring aus einem Rechteckring mit Innenfase und balliger Lauffläche besteht,
dadurch gekennzeichnet,
– dass in der oberen Nutflanke (11) der kolbenschaftseitigen Nut (3) auf dem Umfang verteilte radiale Druckbeaufschlagungsbohrungen (12) vorgesehen sind, und
– dass auf dem äußeren Umfang der oberen Nutflanke (11) ein umlaufender, die Druckbeaufschlagungsbohrungen (12) verbindender Einstich (16) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenringnutgestaltung für Kolben von Verbrennungsmotoren mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des einzigen Anspruchs.
Eine derartige Kolbenringnutgestaltung ist aus der DE 28 32 953 A1 bekannt. Bei dem dort gezeigten Kolben ist in dessen kolbenbodenseitiger Nut ein Verdichtungsring vorgesehen, der als Rechteckring mit Innenfase und balliger Lauffläche ausgebildet ist. In der kolbenschaftseitigen Nut befindet sich ein Ölabstreifring, der aus zwei Ringlamellen und einem Spannelement besteht. Eine solche Kolbenringnutgestaltung befriedigt ebenso nicht ohne weiteres hinsichtlich Schmiermittelverbrauch und Leckgasdurchlass, wie aus der EP 0544 459 A1 und DE 20 47 039 A bekannt.
Problem der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Kolbenringnutgestaltung zu finden, die bei ausreichenden Schmierverhältnissen einen niedrigen Ölverbrauch und einen geringen Leckgasdurchlass gewährleistet.
Die Lösung dieses Problems erfolgt mit einer Kolbenringnutgestaltung mit den Merkmalen nach dem Kennzeichen des einzigen Anspruchs.
Zum allgemeinen Stand der Technik ist noch auf die DE 20 47 039 A hinzuweisen, aus der bekannt ist, bei Verwendung eines Nasenringes an der unteren Flanke der Ringnut einen im Querschnitt etwa rechteckigen Einstich vorzusehen, dessen zylindrischer Wandungsteil weiter radial innen liegt als der zylindrische Wandungsteil des den Nasenring bildenden Einstiches.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung, die einen Teilausschnitt eines Kolbens im Schnitt darstellt, nachfolgend näher erläutert.
Ein Kolben 1 aus Leichtmetall für einen Verbrennungsmotor besitzt in seiner Ringpartie eine kolbenbodenseitige Nut 2 und eine kolbenschaftseitige Nut 3 und ist somit als sogenannter 2-Ring-Kolben ausgebildet. Als Verdichtungsring liegt in der Nut 2 ein Rechteckring 4, der auf seinem inneren oberen Umfang mit einer Fase 5 versehen ist. Seine Lauffläche 6 ist ballig ausgeführt und mit einer Schicht 7 als Oberflächenbewehrung versehen.
In der kolbenschaftseitigen Nut 3 liegt ein Nasen-Minutenring 8, der gleichzeitig als Ölabstreifring und als Verdichtungsring wirkt. Um die Anlage des Nasen-Minutenringes 8 an der Zylinderlauffläche zu erhöhen, ist zwischen Nasen-Minutenring 8 und Nutgrund 9 der Nut 3 eine als Spannelement dienende Schlauchfeder 10 vorgesehen. Zusätzlich können in der oberen Nutflanke 11 der Nut 3 auf dem Umfang verteilte Druckbeaufschlagungsbohrungen 12 (gestrichelt angedeutet), die als halbkreisförmige Bohrungen ausgeführt sind, vorgesehen sein, die dazu beitragen, dass unter Druck stehendes Verbrennungsgas auf den Nasen-Minutenring 8 einwirkt, so dass dieser einerseits stärker gegen die untere Nutflanke 13 und andererseits gegen die Zylinderlauffläche gepresst wird.
Diese Druckbeaufschlagungsbohrungen 12 können durch eine am äußeren Umfang der oberen Nutflanke 11 angebrachten, umlaufenden Einstich 16 miteinander verbunden sein.
Um einerseits den Ölverbrauch und die Ölverteilung auf günstige Weise zu beeinflussen und andererseits den Nasen-Minutenring 8, insbesondere wegen seiner speziellen unteren Ringflankenausbildung, in seiner Bewegungsfreiheit nicht einzuengen, ist der Steg 14 unter der Nut 3 partiell zurückgesetzt. Dies erfolgt durch einen umlaufenden Einstich 15 in den Steg 14.
Durch eine derartige Kolbenringnutanordnung und entsprechender Nut-Steg-Gestaltung wird auf konstruktiv einfache Weise ein Kolben für einen Verbrennungsmotor geschaffen, mit dem hervorragende Ergebnisse bezüglich Leckgasdurchlass und Ölverbrauch bei ausreichenden Schmierverhältnissen erreicht werden.

Claims

Kolbenringnutgestaltung für Kolben von Verbrennungsmotoren mit in der Ringpartie des Kolbens in einer kolbenbodenseitigen Nut (2) angebrachtem Rechteckring (4) und in einer kolbenschaftseitigen Nut (3) angebrachtem, mit einem Spannelement versehenen Nasen-Minutenring (8), wobei der Verdichtungsring aus einem Rechteckring mit Innenfase und balliger Lauffläche besteht, dadurch gekennzeichnet, – dass in der oberen Nutflanke (11) der kolbenschaftseitigen Nut (3) auf dem Umfang verteilte radiale Druckbeaufschlagungsbohrungen (12) vorgesehen sind, und – dass auf dem äußeren Umfang der oberen Nutflanke (11) ein umlaufender, die Druckbeaufschlagungsbohrungen (12) verbindender Einstich (16) vorgesehen ist.