DE698712C

DE698712C - Light metal pistons for internal combustion engines

Info

Publication number: DE698712C
Application number: DE1939M0144037
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alfred Eick
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1939-01-26
Filing date: 1939-01-26
Publication date: 1940-11-15

Description

Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen Die Erfindung erstreckt sich auf Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen mit Mantelfreiflächen um die gegen den Kolben-- Boden frei abgestützten Bolzennaben, bei welchen zwischen Kopfteil und Schaftteil Querschlitze vorgesehen sind, die oberhalb der Bolzennaben durch Verbindungsstege unterbrochen werden können.Light metal pistons for internal combustion engines The invention extends on light metal pistons for internal combustion engines with outer shell surfaces around the pin bosses freely supported against the piston head, in which between the head part and shank part transverse slots are provided, which through above the pin bosses Connecting webs can be interrupted.

Die bekannten Kolben dieser Art haben ein verhältnismäßig grdßes Gewicht, da sie vollwandig ausgeführt sind. Sie haben zur Verringerung der Reibung im Bereiche der Bolzennaben, gegen - den Mantelumfang zurückstehende Mantelfreiflächen. Zur Ableitung des von den Zylinderlaufflächen durch einen Ülabstreifring erfaßten Schmierstoffes sind im Nutengrund dieses Ringes Bohrungen vorgesehen, die in das Kolbeninnere einmünden. Es sind also am Kolben noch nachträglich Bohr- und Fräsarbeiten erforderlich, die jeweils besondere Bearbeitungs- und Auf spannvorrichtungen erfordern. Bei solchen Kolben hat sich herausgestellt,-daß das Tragbild der Kolbenlauffläche- unregelmäßig ist, da der Schaftteil durch große Querschnitte, die einen leichten Wärmeübergang ermöglichen, mit dem an die Bolzennaben anschließenden Kopfteil verbunden ist. Es entstehen dadurch im Schaftteil unerwünscht hohe Temperaturen, die die Härte des KÖ1benwerkStoffeS herabsetzen und seine Laufeigenschaften durch eine größer werdende Verformung verschlechtern. Dieser Umstand führt auch dazu, daß man zur Schlitzung der tragenden Mantelflächen übergehen mußte, um größere Anschmiegsamkeit des Schaftes an den Zylinder zu erreichen.The known pistons of this type are relatively heavy, because they are fully-walled. You have to reduce friction in the area the bolt hubs, against - the outer circumference of the outer shell. To the Discharge of the lubricant caught by an oil scraper ring from the cylinder running surfaces bores are provided in the groove bottom of this ring, which open into the interior of the piston. So there are still subsequent drilling and milling work required on the piston each require special processing and clamping devices. In such Piston has shown that the contact pattern of the piston running surface is irregular is because the shaft part has large cross-sections that allow easy heat transfer enable, is connected to the head part adjoining the pin hubs. It this creates undesirably high temperatures in the shaft part, which reduce the hardness of the Lower KÖ1benwerkStoffeS and its running properties by increasing Worsen deformation. This fact also leads to slitting the load-bearing jacket surfaces had to go over to greater conformability of the shaft to reach the cylinder.

Es sind auch Kolben bekanntgeworden, bei denen zwei Schlitze auf zwei gegenüberliegenden Seiten in der- Mantelfläche derart angeordnet sind, daß sie-aus ihr zwei trapezförmig begrenzte Zungen herausschneiden, die nur am offenen Kolbenende noch mit der Mantelfläche zusammenhängen. Dadurch soll erreicht werden, daß der Wärmeübergang teilweise unterbunden wird. Das Einfräsen solcher Schlitze ist aber schwierig und teuer und beeinträchtigt außerdem die Festigkeit des Kolbenmantels. Zwischen den Endpunkten der Schlitze am Kolbenende besteht die Neigung zur Rißbildung, und die freien Enden der Zungen müssen durch Traversen o. dgl. abgestützt werden, wodurch das Gewicht des Kolbens in unerwünschter Weise erhöht wird.There are also piston known in which two slots on two opposite sides in the lateral surface are arranged in such a way that they-from Cut out two trapezoidal tongues that are only at the open end of the piston still related to the lateral surface. This is supposed to achieved that the heat transfer is partially prevented. Milling such However, slitting is difficult and expensive and also impairs strength of the piston skirt. Between the end points of the slots at the end of the piston there is the Tendency to crack, and the free ends of the tongues must be supported by traverses or the like. Like. Are supported, whereby the weight of the piston increases in an undesirable manner will.

Durch die Erfindung werden die dargelegten Mängel behoben und ein besonders gleichmäßiges Tragbild der Kolbenlauffläche dadurch erzielt, daß die ungeschlitzteLauffläche aus zwei trapezförmigen Flächen besteht, welche mit der kleineren ihrer gleichlaufenden Seiten an eine an sich bekannte Ringfläche am offenen Kolbenende angeschlossen sind.The deficiencies outlined are eliminated and a Particularly uniform contact pattern of the piston running surface is achieved in that the unslotted running surface consists of two trapezoidal surfaces, which are co-rotating with the smaller one Pages are connected to a known ring surface at the open end of the piston.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt.In the drawing, the subject matter of the invention is shown for example.

Abb. i zeigt den Kolben hälftig im Längsschnitt in der Ebene der Bolzenachse und hälftig in Seitenansicht.Fig. I shows half of the piston in longitudinal section in the plane of the pin axis and half in side view.

Abb. 2 zeigt den Kolben hälftig im Längsschnitt und hälftig in Ansicht gegen die Bolzennaben.Fig. 2 shows half of the piston in longitudinal section and half in view against the pin hubs.

Abb. 3 stellt hälftig eine Ansicht des Kolbens in Richtung auf die Kolbenöffnung und hälftig einen Schnitt nach Linie A-A der Abb. i dar.Fig. 3 shows a view of the piston in the direction of the half Piston opening and half a section along line A-A of Fig. I.

Bei dem Kolben, der aus dem Kopfteil i und dem Schaftteil 2 besteht, sind die Bolzennaben 3 durch doppel-T-förmige Abstützungen .4 mit dem Kolbenboden verbunden. Der Kopfteil i ist von dem Schaftteil z durch Ouerschlitze 5 derart getrennt, daß die Abstützungen q. mit einem weiteren Steg 6 auf der Druckseite des Kolbens eine Dreipunktlagerung bildet.In the case of the piston, which consists of the head part i and the shaft part 2, are the pin bosses 3 by double-T-shaped supports .4 with the piston crown tied together. The head part i is separated from the shaft part z by Ouerschlitze 5 in such a way that that the supports q. with another web 6 on the pressure side of the piston forms a three-point bearing.

Im Bereiche der Bolzenlöcher 7 sind in dem Kolbenschaft 2 Mantelfreiflächen $ mit Durchbrechungen 9 eingegossen, deren Ränder durch Wulste io verstärkt sind. Die Lauffläche des Kolbenschaftes setzt sich aus einer Ringfläche i i unterhalb der Bolzennaben 3 und aus zwei trapezförmigen Flächen 12 zusammen, wobei die kleineren der parallel zueinander laufenden Seiten des Trapezes 13 an die Ringfläche i i am offenen Kolbenende angeschlossen sind.In the area of the bolt holes 7 in the piston skirt 2 shell free surfaces $ with openings 9 are cast, the edges of which are reinforced by beads io. The running surface of the piston skirt is composed of an annular surface ii below the pin boss 3 and two trapezoidal surfaces 12, the smaller of the parallel sides of the trapezoid 13 being connected to the annular surface ii at the open piston end.

Die zweckmäßigerweise schon beim Gießen oder Pressen hergestellten Mantelfreiflächen sind mit Durchbrechungen versehen. Ein unmittelbar oberhalb der Mantelfreiflächen vorgesehener ölabstreifring entfernt das überschüssige Öl der Gleitbahn zum Teil durch die breiten von dem Ölabstreifring überdeckten Querschlitze,. zum anderen Teil durch die Durchbrechungen der Mantelfreifläche in das Kolbeninnere, wodurch besondere Ölbohrungen durch den Kolbenschaft erspart werden. Die Ränder der Durchbrechungen im Bereich der Mantelfreiflächen werden zweckmäßig innen wulstartig versteift. Diese Durchbrechungen bewirken ferner eine w eitgehendeAbtrennung des Kolbenschaftes von den Bolzennaben, wodurch ein Wärmeübergang aus dem Kolbenboden in den Schaft gehemmt und ein Verziehen des Schaftes vermieden wird.Those expediently already produced during casting or pressing Shell open areas are provided with openings. One immediately above the The oil control ring provided on the outer surface removes the excess oil from the Slideway partly through the wide transverse slots covered by the oil control ring. on the other hand, through the openings in the outer surface of the jacket into the interior of the piston, which saves special oil bores through the piston skirt. The edges the openings in the area of the cladding free surfaces are expediently bead-like on the inside stiffened. These perforations also cause extensive separation of the Piston skirt from the pin bosses, whereby a heat transfer from the piston crown inhibited in the shaft and a distortion of the shaft is avoided.

Außer durch die Durchbrechungen in den Mantelfreiflächen kann das Gewicht des Kolbens durch unterhalb der- Bolzennaben vorgesehene bogenförmige Ausnehmungen weiter herabgesetzt werden. Eine statisch einwandfreie Dreipunktabstützung wird durch die Anordnung eines Steges erreicht, der auf der Druckseite des Kolbens senkrecht zur Kolbenbölzenachse einen der Querschlitze unterbricht und auch an dieser Stelle den Kopfteil mit dem Kolbenschaft verbindet.This can be done except through the perforations in the outer cladding surfaces Weight of the piston through arcuate recesses provided below the pin hubs be further reduced. A statically perfect three-point support is achieved by the arrangement of a web that is perpendicular to the pressure side of the piston interrupts one of the transverse slots to the piston pin axis and also at this point connects the head part with the piston skirt.

Claims

PATENT CLAIM. ' Light metal pistons for internal combustion engines with open surfaces around the pin bosses freely supported against the piston crown and between the piston crown and piston skirt provided transverse slot, characterized in that the unslotted Running surface consists of two trapezoidal surfaces (i2), which with the smaller one their concurrent sides to the known ring surface (i i) on the open Piston end are connected.