-
Technisches
Gebiet
-
Diese
Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Kolben für einen
Verbrennungsmotor und insbesondere auf einen einteiligen Kolben
mit einem tragenden Kolbenmantel.
-
Technischer
Hintergrund
-
Ein
wirkungsvoller, leichtgewichtiger, kompakter Verbrennungsmotor mit
gesteigerter Leistung wird von Fachmännern in der Industrie gesucht.
Um dies zu erreichen, ist es nötig,
die Motorkonstruktion an ihre mechanischen Grenzen zu bringen. Die
Steigerung von Verbrennungsdrücken
in der Brennkammer fordert höhere
Verbrennungstemperaturen, schnellere Kolbengeschwindigkeiten und
gesteigerte mechanische Kräfte.
Als eine Folge werden der Kolben und die assoziierten Komponenten
unter große Spannung
gesetzt.
-
Um
in zufriedenstellender Weise zu arbeiten und in einer solchen Umgebung
zu überleben,
ist es nötig,
einen Kolben vorzusehen, der verbesserte Kühlungskapazitäten, gesteigerte
Festigkeit und kürzere
Kompressionshöhe
für verringerte
Masse und leichtes Gewicht hat. Es ist auch wichtig, dass ein solcher
Kolben leicht mit einem hohen Grad an Qualität herzustellen ist.
-
Es
ist bekannt, einen Kolben mit einer geschlossenen Kolbenkühlgalerie
vorzusehen. Ein Beispiel davon ist im US-Patent 4 581 983 gezeigt,
dass auf den 15. April 1986 datiert ist, von Horst Moebus. Die geschlossene
Kolbenkühlgalerie
von Moebus wird vorgesehen durch Anschweißen eines oberen Teils des
Kolbens an einem unteren Teil des Kolbens entlang einer ebenen Oberfläche. In
den oberen und unteren Teilen des Kolbens ist jeweils ein Teil der Kühlgalerie
angeordnet. Der Kolben hat eine übermäßig große Kompressionshöhe, was
ihn schwer und ungeeignet für
einen Betrieb mit hoher Drehzahl macht. Dieser Kolben ist auch schwierig
herzustellen und hat nicht die Festigkeit, um den gesteigerten Spannungen
der höheren
Verbren nungsdrücke
zu widerstehen. Die geschlossene Kolbenkühlgalerie, wie sie bei Moebus
konfiguriert ist, sieht keine ausreichende Höhe vor, um ein adäquates Durchmischen des
Kühlströmungsmittels
in der geschlossenen Kolbenkühlgalerie
vorzusehen. Daher ist der Wirkungsgrad der Kühlung des Kolbens inadäquat.
-
Es
ist auch bekannt, einen Kolben mit verringerter Masse durch die
Verringerung der Höhe
vorzusehen. Ein Beispiel dafür
ist gezeigt im US-Patent 4 727 795, datiert auf den 1. März 1988
von Edward J. Murray. Die kurze Kolbenhöhe wird erreicht durch schneiden
des Ringbandes mit den Bolzenbohrungen. Dieser Ringbandschnitt ist
bei einem Motor mit hoher Kolbengeschwindigkeit inakzeptabel, da
eine Leckage und eine Abnutzung in der Region des Ringbandes übermäßig groß wäre. Zusätzlich würde ein solcher
Kolben nicht die hohen Kolbengeschwindigkeiten überleben, und zwar wegen der
unzureichender Kühlung
des oberen Teils des Kolbens. Somit gestattet der Kolbenmantel,
wenn er an den Kolbenoberteil geschweißt wird, nicht die Entfernung
eines Bolzens in der Bolzenbohrung und macht daher die Montage schwierig
und währe
keine geeignete Wahl. Zusätzlich
verringert das Vorsehen eine Kolbenmantels, der entfernbar an dem
Kolben angebracht ist, die Festigkeit und Verringert weiter die
Möglichkeit der
Anwendung in der vorgeschlagenen Umgebung mit hoher Drehzahl bzw.
Geschwindigkeit, hoher Temperatur und hohem Verbrennungsdruck.
-
Das
US-Patent 578 846, datiert auf den 14. Juli 1998 von Siegfried Mielke,
offenbart einen geschmiedeten oder gegossenen Kolbenkopf eines verbundenen
(zweiteiligen) Kolbens. Das Ringband des Kolbens ist auf einen oberen
Teil des Kolbens geschweißt.
Weil dieser Kolben keine geschlossene Kühlgalerie oder ein unterstütztes Ringband
hat, wäre
er nicht geeignet zur Anwendung in einer Umgebung mit hoher Kolbengeschwindigkeit,
hoher Temperatur und hohem Verbrennungsdruck. Die höheren Kräfte, die
auf den Kolben aufgebracht werden, würden bewirken, dass sich das
nicht unterstützte
Ringband verbiegt. Dies würde
eine inakzeptable Leckage durch vorbeiblasen zur Folge haben, und
ein vorzeitiges Versagen des Kolbens durch Spannungen. Weiterhin
währe die
Kolbenkühlung nicht
adäquat
und würde
ein mit der Temperatur in Beziehung stehendes strukturelles Versagen
des Kolbens zur Folge haben.
-
Die
vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der
oben dargelegten Probleme zu überwinden.
-
Offenbarung
der Erfindung
-
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein einteiliger Kolben mit
dem Merkmalen des Anspruchs 1 versehen.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
1 ist
eine diagrammartige Schnittansicht eines Teils eines Verbrennungsmotors
und eines Ausführungsbeispiels
eines einteiligen Kolbens der vorliegenden Erfindung;
-
2 ist
eine diagrammartige vergrößerte Schnittansicht
des einteiligen Kolbens der 1;
-
3 ist
eine diagrammartige Schnittansicht, die entlang der Linien 3-3 der 2 aufgenommen
wurde; und
-
4 ist
eine diagrammartige Schnittansicht, die entlang der Linien 4-4 der 3 aufgenommen
wurde.
-
Bester Weg
zur Ausführung
der Erfindung
-
Mit
Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 ist
eine Teilansicht eines Verbrennungsmotors 10 gezeigt. Der
Motor 10 hat einen Motorblock 12, mindestens einen
Zylinder 14 mit einer Zylinderbohrung 16 im Motorblock 12,
mindestens einen Zylinderkopf 18, der an dem Motorblock 12 in herkömmlicher
Weise befestigt ist, und einen einteiligen Kolben 20, der
in der Zylinderbohrung 16 angeordnet ist und hin und her
beweglich in der Zylinderbohrung 16 zwischen unteren und
oberen Todpunktpositionen beweg bar ist. Der einteilige Kolben 20,
der Zylinderkopf 18 und die Zylinderbohrung 16 definieren
eine Brennkammer 22 darin. Zumindest ein Einlassventil 24 und
ein Auslassventil 26 sind in dem Zylinderkopf 18 angeordnet
und sind zwischen offenen und geschlossenen Positionen relativ zu
Ventilsitzen 28 bewegbar, die in dem Zylinderkopf 18 angeordnet sind,
um Gase zu der Brennkammer 22 hin und weg von dieser in
herkömmlicher
Weise zu leiten. Eine (nicht gezeigte) Verbindungsstange bzw. Pleuelstange
ist schwenkbar mit dem einteiligen Kolben 20 in herkömmlicher
Weise verbunden, wie beispielsweise durch einen Kolbenbolzen 30 (2–4).
Ein Brennstoffsystem von irgendeiner geeigneten und herkömmlichen
Konstruktion, beispielsweise ein Brennstoffeinspritzsystem mit einer
Brennstoffeinspritzvorrichtung 32, bringt Brennstoff in
die Brennkammer 22.
-
Wie
am besten in den 2–4 zu sehen,
ist der einteilige Kolben 20 in einer Weise aufgebaut,
um eine gesteigerte Festigkeit, leichtes Gewicht und verbesserte
Kühlfähigkeiten
gegenüber anderen
Kolbenkonstruktionen vorzusehen. Der einteilige Kolben 20 hat
einen Kolbenkörper 34 und
eine Längsachse 36.
Der Kolbenkörper 34 hat
einen Kopfteil 38 und eine Oberseite 40. Wie in
der Technik bekannt, ist ein einteiliger Kolben anders aufgebaut
als ein zusammengesetzter Kolben, der manchmal als zweiteiliger
Kolben bezeichnet wird. Ein zusammengesetzter Kolben hat zusätzlich zu
anderen Unterschieden einen Kolbenmantel, der schwenkbar an dem
Kolbenbolzen angeschlossen ist und frei von einer Verbindung zum
Kolbenköper
ist. Diese Erfindung ist nicht für
Anwendung mit Gelenkkolben bzw. zusammengesetzten Kolben geeignet.
-
Ein
Tragteil 42 des einteiligen Kolbens 20 erstreckt
sich in einer Richtung längs
vom Kopfteil 38. Ein erster Bolzenansatz 44 und
ein zweiter Bolzenansatz 45 sind mit dem Tragteil verbunden.
Die ersten und zweiten Bolzenansätze 44, 45 sind
voneinander beabstandet und haben jeweils eine Bolzenbohrung 46.
Die Bolzenbohrungen 44, 45 haben jeweils eine Bolzenborgungsachse 48 und
sind axial miteinander ausgerichtet. Die Bolzenboh rungsachsen 48 sind quer
zur Längsachse 36 des
einteiligen Kolbens 20 orientiert.
-
Ein
Flanschteil 50 ist mit dem Kopfteil 38 des Kolbenkörpers 34 an
einer vorgewählten
Stelle zwischen der Oberseite 40 und der Bolzenbohrung 46 verbunden
und erstreckt sich in einer Richtung radial von dem Kolbenkörper 43 und
um diesem herum.
-
Ein
Kolbenringgürtelteil 52 ist
um den Körper 34 herum
angeordnet. Der Kolbenringgürtelteil 52 ist mit
dem Kopfteil 38 und mit dem Flanschteil 50 des Kolbenkörpers 34 durch
schweißen
verbunden, beispielsweise durch einen Laserschweißprozess,
einen Elektronenstrahlschweißprozess
oder durch irgendeinen anderen geeigneten Schweißprozess. Insbesondere hat
der Kolbenringgürtelteil 52 erste und
zweite voneinander beabstandete Enden 54, 56 und
eine Innenseitenfläche 58.
Die Innenseitenfläche 58 ist
an dem Kopfteil 38 des Kolbenkörpers 34 angeschweißt, und
das zweite Ende 56 ist an dem Flanschteil 50 des
Kolbenkörpers 34 angeschweißt. Die
Festigkeit des einteiligen Kolbens 20 wird gesteigert durch
Unterstützung
des Kolbenringgürtelteils 52 mit
dem Flanschteil 50.
-
Der
Flanschteil 50 hat einen Ringendteil 60. Der Ringendteil 60 definiert
eine erste Seite 62 einer ersten Kolbenringnute 64 einer
Vielzahl von Kolbenringnuten 66. Der Kolbenringgürtelteil 52 definiert eine
zweite Seite 68 der ersten Kolbenringnut 64. Die ersten
und zweiten Seiten 62, 68 sind um eine vorgewählte Distanz
voneinander beabstandet. Die Schweißnaht, die den Flanschteil 50 mit
dem zweiten Ende des Kolbenringgürtelteils 52 verbindet,
ist vorzugsweise an einer Stelle zwischen den ersten und zweiten
Seiten 62, 68 der ersten Kolbenringnut 64.
-
Eine
Kolbenkühlgalerie 70 ist
ringförmig
in dem Kopfteil 38 des Kolbenkörpers 34 angeordnet. Die
Kolbenkühlgalerie 70 wird
durch den Flanschteil 50 und den Kolbenringgürtelteil 52 geschlossen,
um eine geschlossene Kolbenkühlgalerie 72 mit
dem Kolbenkörper 34 des
einteiligen Kolbens 20 zu defi nieren. Die geschlossene
Kolbenkühlgalerie 72 hat erste
und zweite voneinander beabstandete äußere Endflächenstellen 74, 76,
die eine vorgewählte Längsgalerielänge "L" definieren. Die Länge "L" ist dabei
von ausreichender Größe, um eine
wesentliche und adäquate
Raumgröße zur Durchmischung eines
Kühlströmungsmittels
zu ermöglichen,
welches in der geschlossenen Kolbenkühlgalerie 72 enthalten ist,
und dadurch eine Kühlung
des Kolbenringgürteilteils 52 und
des Kolbenköpers 34 zu
erleichtern. Die Länge "L" der geschlossenen Kolbenkühlgalerie 72 ist
eine Funktion eines Durchmessers "D" des
Kolbens und innerhalb eines Bereiches zwischen 20 und 30 Prozent
der Größe des Durchmessers "D".
-
Die
geschlossene Kühlgalerie 72 hat
ein Paar von ersten beabstandeten Seitenflächenstellen 78, die
eine erste vorgewählte
Galeriebreite "W1" definieren. Die
Breite "W1" der geschlossene
Kolbenkühlgaleriebreite
hat eine kleinere Größe als die
Länge "L" der geschlossene Kolbenkühlgalerielänge. Die geschlossene
Kolbenkühlgalerie 72 hat
auch ein Paar von zweiten voneinander beabstandeten Seitenflächenstellen 80,
die von dem Paar von ersten beabstandeten Seitenflächenstellen 72 beabstandet sind,
und die eine zweite vorgewählte
Breite "W2" der Kolbenkühlgalerie
definieren. Die zweite Breite "W2" der geschlossenen
Kolbenkühlgalerie
hat eine kleinere Größe als die
erste Breite "W1" der Kolbenkühlgalerie.
Das vorbestimmte Verhältnis
zwischen "W1", "W2" und "L" basiert auf der Strömungsmitteldynamik. Es sei
bemerkt, dass die Oberseite 40 und das erste Ende 54 näher an dem
Paar von zweiten voneinander beabstandeten Seitenflächenstellen 80 gelegen
ist, als das erste Paar von beabstandeten Seitenflächenstellen 78.
Diese vorbestimmte Proportion und Beziehung sieht eine adäquate Mischung
des Strömungsmittels
innerhalb der geschlossenen Kolbenkühlgalerie 72 vor und
optimiert die Kühlung
des einteiligen Kolbens 20.
-
Der
einteilige Kolben hat eine Vielzahl von voneinander beabstandeten
Kühlströmungsmitteldurchlasswegen 82,
die radial in dem Kopfteil 38 des Kolbenkörpers 34 angeordnet
sind. Die Kühlströmungsmitteldurchlasswege 82 öffnen sich
in die Kolbenkühlgalerie 70 und
in eine Ausnehmung 84, die mittig in dem Kopfteil 38 des
Kolbenkörpers 34 gelegen
ist. Die Kühlströmungsmitteldurchlasswege 82 sorgen
für die
Durchleitung des Kühlströmungsmittels
zwischen der geschlossenen Kolbenkühlgalerie 72 und der
Ausnehmung 84. Die Kühlströmungsmitteldurchlasswege 82 sind
vorzugsweise radial nach innen in den Kolbenkörper 34 (maschinell)
eingearbeitet, bevor der Kolbenringgürtelteil 52 an den
Kolbenkörper 34 geschweißt wird.
-
Die
Vielzahl von beabstandeten Kolbenringnuten 66 ist in dem
Kolbenringgürtelteil
angeordnet. Die Kolbenringnuten 66 sind radial von der
Längsachse 36 beabstandet
und sind axial relativ zur Längsachse 36 zwischen
den ersten und zweiten äußeren Endflächenstellen 74, 76 der
geschlossenen Kolbenkühlgalerie 72 beabstandet.
Es sei bemerkt, dass die Größe, die
Proportionen und die Lage der geschlossenen Kolbenkühlgalerie 72,
wie hier zuvor beschrieben, verbesserte effektive Kolbenkühlfähigkeiten
vorsehen, was einen Betrieb bei Anwendungen mit höheren Drücken, Temperaturen
und höherer Kolbengeschwindigkeit
des Verbrennungsmotors 10 gestattet.
-
Ein
Kolbenmantel 86 hat erste und zweite Mantelteile 88, 90.
Der erste Mantelteil 88 ist von dem zweiten Mantelteil 90 beabstandet
und gegenüberliegend
dazu. Die ersten und zweiten Mantelteile 88, 90 sind
jeweils mit dem Flanschteil 50 und dem Tragteil 42 verbunden.
Der Kolbenmantel 86 erstreckt sich vom Flanschteil im Wesentlichen
in einer axialen Richtung relativ zur Längsachse 36 zu einer Stelle
nach der Kolbenbohrungsachse 48. Der Kolbenmantel 86,
der mit dem Flanschteil verbunden ist, sieht eine Unterstützung für den Flanschteil
vor und bietet einer Verbiegung davon Widerstand.
-
Die
ersten und zweiten Mantelteile 88, 90 haben jeweils
erste und zweite voneinander beabstandete Endteile 92, 94.
Jeder der ersten und zweiten Mantelteile 88, 90 erstreckt
sich zwischen den ersten und zweiten Stiftansätzen 44, 45 und
ist am ersten Endteil 92 mit dem ersten Bolzenansatz 44 und
am zweiten Endteil 94 mit dem zweiten Bolzenansatz 45 verbunden.
Der Kolbenmantel 86 ist dabei mit dem Kolbenringgürtelteil 52 verbunden
und sorgt, wie beschrieben, für
zusätzliche
Steifigkeit und verringert das Potenzial einer nicht wünschenswerten
Verbiegung des Kolbenmantels 86 und des Kolbenringgürtelteils 52.
-
Die
ersten und zweiten Mantelteile 88, 90 haben jeweils
eine Außenfläche 96,
die durch einen Radius "R" definiert wird,
der um die Längsachse 36 erzeugt
wird. Die gekrümmte
Form sorgt für
eine zusätzliche
Festigkeit des Kolbenmantel 86 und entspricht auch dem,
dass ein Spiel zwischen dem Kolbenmantel 86 und der Zylinderbohrung 16 vorgesehen
wird.
-
Der
Kopfteil 38, der Tragteil 42 und der Flanschteil 50 des
Kolbenkörpers 34 und
der Kolbenmantel 86 werden aus einem Stück aus irgendeinem geeigneten
Stahlmaterial geschmiedet, welches dem hohen Verbrennungsdruck,
der hohen Kolbengeschwindigkeit, den hohen Temperaturen und der
gesteigerten mechanischen Festigkeit widerstehen kann. Ein Verfahren
zur Herstellung des einteiligen Kolbens 20 weist den Schritt
auf, einen einheitlichen einteiligen Kolbenkörper 34 zu schmieden.
Im gegenwärtigen
Schritt werden der Kopfteil 38, der Flanschteil 50 und
der Tragteil 42 geschmiedet, um einen einteiligen Kolbenkörper 34 vorzusehen.
Die Kühlgalerie 70 wird
ringförmig
um den Kopfteil 38 des Kolbenkörpers 34 durch einen
Schmiedevorgang, durch eine (maschinelle) Bearbeitung oder durch
irgendeinen anderen geeigneten Herstellungsprozess vorgesehen. Der
Kolbenringgürtelteil 52 wird
um den Kolbenkörper 34 herum
positioniert und wird mit dem Kolbenkörper 34 durch Schweißen verbunden,
um die Kolbenkühlgalerie 70 abzuschließen und
die geschlossene Kolbenkühlgalerie 72 zu
formen.
-
Vor
dem Anschweißen
des Kolbenringgürtelteils 52 an
dem Kolbenkörper 34 wird
die Vielzahl von beabstandeten Kühlströmungsmitteldurchlasswegen 82 radial
innerhalb in dem Kolbenkörper 34 von
einer äußeren Stelle
und in einer Richtung zur Längsachse 36 bearbeitet.
-
Vorzugsweise
wird die Innenfläche 58 des Kolbenringgürtelteils 52 an
dem Kolbenkörper 34 angeschweißt, und
das zweite Ende 56 des Kolbenringgür telteils 52 wird
an dem Flanschteil 50 angeschweißt. Die Vielzahl von axial
beabstandeten Kolbenringnuten 66 wird in dem Kolbenringgürtelteil 52 folgend
auf das Anschweißen
des Kolbenringgürtelteils 52 an
dem Kolbenkörper 34 eingearbeitet.
Der Kolbenmantel 86 wird vorzugsweise zur gleichen Zeit geformt,
wie der Kolbenkörper 34 geschmiedet
wird.
-
Industrielle
Anwendbarkeit
-
Mit
Bezug auf die Zeichnungen wird der einteilige Kolben 20 der
vorliegenden Erfindung durch das oben dargelegte Verfahren hergestellt,
um einen leichtgewichtigen hochfesten gekühlten Kolben vorzusehen, der
zur Anwendung in einer Umgebung mit hohem Verbrennungsdruck, mit
hoher Kolbengeschwindigkeit, mit hoher Temperatur und hoher mechanischer
Spannung geeignet ist. Der einteilige Kolben 20, so wie
er aufgebaut ist, ermöglicht,
dass die Verbrennungsdrücke
in der Brennkammer gesteigert werden und unterstützt daher eine Maximierung
der Leistungsausgabe des Verbrennungsmotors für eine gegebene Motorgröße.
-
Der
Betrieb des einteiligen Kolbens 20 in dem Verbrennungsmotor 10 ist
am besten in 1 zu sehen. Wenn die Einlass-
und Auslassventil 24, 26 geschlossen sind, bewirkt
eine Verbrennung einer Luft/Brennstoff-Mischung in der Brennkammer 22 durch
eine Selbstzündung,
durch eine Funkenzündung
oder durch eine Kombination davon, dass die Gase sich ausdehnen
und eine Bewegung des einteiligen Kolbens nach unten weg vom Zylinderkopf 18 in der
Zylinderbohrung 16 erzwingen. Diese lineare Bewegung wird
durch die Verbindungsstange bzw. Pleuelstange und die Kurbelwelle
in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt, deren Ausgang verwendet
wird, um mechanische Energie zu liefern, um beispielsweise eine
stationäre
Maschine, einen Elektrogenerator, eine mobile Maschine und ein Schiff
anzutreiben. Die Einlass- und Auslassventile 24, 26 werden
zu geeigneten Zeitpunkten während eines
Motorzyklus geöffnet
und geschlossen, um Einlassluft und Abgase relativ zur Brennkammer 22 durchzulassen.
Ein solcher Betrieb ist dem Fachmann wohl bekannt und wird nicht
genauer besprochen.
-
Die
geschlossene Kolbenkühlgalerie 72 nimmt
geleitetes Kühlströmungsmittel
von innerhalb des (nicht gezeigten) Motorsumpfes auf. Das Kühlströmungsmittel
in der geschlossenen Kolbenkühlgalerie 72 wird
durch die Dynamik der Bewegung des einteiligen Kolbens 20 durchgeschüttelt. Dieses Durchschütteln bzw.
Vermischen, welches durch die Form und Proportionen der geschlossenen
Kolbenkühlgalerie
verbessert wird, bewirkt, dass das Strömungsmittel in der geschlossenen
Kolbenkühlgalerie durchgeschüttelt wird
und die Innenfläche 73 der
geschlossenen Kolbenkühlgalerie 72 berührt und
Wärme an
der Oberfläche 72 abführt. Die
Lage der geschlossenen Kolbenkühlgalerie 72 relativ
zur Kolbenoberseite 40 und dem Kolbenringgürtelteil 52 maximiert
die Wärmeübertragung
von diesen kritischen Stellen und ermöglicht, dass der einteilige
Kolben 20 zufriedenstellend bei den erforderlichen höheren Betriebstemperaturen
arbeitet. Die Kühlströmungsmitteldurchlasswege 82 gestatten,
dass Kühlströmungsmittel
aus der geschlossenen Kolbenkühlgalerie 72 austritt
und durch Ersatzkühlströmungsmittel
aufgefüllt
wird, welches in die geschlossene Kolbenkühlgalerie 72 an einer
anderen Stelle eintritt. Dies erleichtert weiter die Wärmeübertragung
und verbessert die Kolbenlebensdauer.
-
Die
Festigkeit des einteiligen Kolbens 20 wird verbessert durch
die Unterstützung,
die für
den Kolbenringgürtelteil 52 durch
den Flanschteil 50 vorsehen wird. Der Flanschteil 50,
der wie oben beschrieben mit dem Kolbenringgürtelteil 52 verbunden ist,
unterstützt
das zweite Ende 56 des Kolbenringgürtelteils 52 und reduziert
das Potential einer Auslenkung des Kolbenringgürtelteils 52 während des Betriebs
des Verbrennungsmotors 10. Als eine Folge wird den hohen
Kräften,
die auf dem Kolbenringgürtelteil 52 im
Betrieb des Verbrennungsmotors 10 wirken, Widerstand geboten,
und mit der Spannung in Beziehung stehende vorzeitige Versagensfälle werden
verhindert.
-
Die
Festigkeit des einteiligen Kolbens 20 wird auch durch den
Kolbenmantel 86 verbessert. Der Kolbenmantel 86 ist
geschlossen, außer
einen Spalt zwischen dem Kolbenkörper 34 und
dem Mantel 86, und ist, wie oben bespro chen, mit dem Flanschteil 50 und
dem Tragteil 42 verbunden. Dies steigert weiter die Steifigkeit
des Kolbenmantels 86, des Flanschteils 50 und
des Kolbenringgürtelteils 52. Als
eine Folge wird den Kräften,
die sich während
des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 zeigen, Widerstand
geboten, und eine Verbiegung, eine Rissbildung usw. des Kolbenmantels 86,
des Flanschteils 50 und des Kolbenringgürtelteils 52 werden
verhindert.
-
Der
Kolbenkörper 34,
der als eine einheitliche Struktur geschmiedet wird, und der Kolbenringgürtelteil 52 der
an dem Kolbenkörper 34 angeschweißt wird,
um den einteiligen Kolben 20 zu vollenden, haben einen
robusten einteiligen Kolben 20 zur Folge, der den Kräften Widerstand
bieten kann, die während
den Verbrennungszyklen des Verbrennungsmotors 10 aufgebracht
werden.
-
Andere
Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung können aus einem Studium der
Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.