DE7219650U

DE7219650U - Control piston made of light metal

Info

Publication number: DE7219650U
Application number: DE7219650U
Authority: DE
Original assignee: Alcan Deutschland GmbH
Current assignee: Novelis Deutschland GmbH
Publication date: 1972-08-17

Description

Die Neuerung bezieht sich auf ungeschlitzte Kolben aus Leichtmetall, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit die Form des Kolbenschaftes regelnden Einlagen aus einem Werkstoff, z. B. Stahl dessen Wärmeausdehnungskoeffizient kleiner als der des Kolbenwerkstoffs ist.The innovation relates to non-slotted pistons made of light metal, especially for internal combustion engines, with inserts made of a material such. B. Steel whose coefficient of thermal expansion is smaller than that of the piston material.

Durch die deutsche Patentschrift 1 073 257 ist ein solcher Kolben bekannt geworden, bei dem die Einlage vor einer in den Schaft eingegossenen Hülse gebildet wird, deren Höhe sich nahezu über die gesamte Höhe des Kolbenschaftes erstreckt. Solche Hülsen gewährleisten gute Regeleigenschaften über die gesamte Höhe des Kolbenschaftes. Jedoch wird das Gewicht des Kolbens durch die aus Schwermetall bestehende Hülse und durch deren innere Abdeckung durch den Innenmantel des Schaftes nicht unwesentlich erhöht, so dass in manchen Fällen ein vorgeschriebenes Höchstgewicht des Kolbens nicht eingehalten werden kann. Andererseits darf die Höhe der Hülse nicht wesentlich verringert werden, wenn man nicht eine schlechte Regelwirkung in Kauf nehmen will.Such a piston has become known from German patent specification 1,073,257, in which the insert is formed in front of a sleeve cast into the skirt, the height of which extends over almost the entire height of the piston skirt. Such sleeves ensure good control properties over the entire height of the piston skirt. However, the weight of the piston is not insignificantly increased by the sleeve made of heavy metal and by its inner cover by the inner jacket of the shaft, so that in some cases a prescribed maximum weight of the piston cannot be adhered to. On the other hand, the height of the sleeve must not be significantly reduced if one does not want to accept a bad control effect.

Daneben sind durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 694 567 Regelkolben bekannt, bei denen ein offener planer Ring in den unteren Teil des Kolbenschaftes eingegossen ist, der aber nur eine Regelung des unteren Teiles des Kolbenschaftes bewirken kann.In addition, from the German utility model 1 694 567 control pistons are known in which an open planar ring is cast in the lower part of the piston skirt, but which can only regulate the lower part of the piston skirt.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zu Grunde einen Leichtmetallkolben zu schaffen, bei welchem die Regelung der Form des Kolbenschaftes praktisch in gleicher Weise gewährleistet ist wie bei den bekannten ungeschlitzten Kolben mit in den Schaft eingegossener hoher Hülse, ohne dass man die durch eine solche Hülse und deren innere Abdeckung bedingte wesentliche Erhöhung des Kolbengewichts in Kauf nehmen muß. Dies wird gemäß der Neuerung dadurch erreicht, dass der Kolben nur im oberen Teil seines Schaftes eine hülsenförmige Einlage und in der Nähe des unteren Schaftrandes mindestens eine ringförmige Einlage enthält.The innovation is based on the task of creating a light metal piston in which the control of the shape of the piston shaft is guaranteed in practically the same way as in the known unslotted pistons with a high sleeve cast into the shaft, without having to pass through such a sleeve and its inner cover caused substantial increase in piston weight must be accepted. According to the innovation, this is achieved in that the piston contains a sleeve-shaped insert only in the upper part of its shaft and at least one annular insert in the vicinity of the lower edge of the skirt.

Dabei ist die Höhe der hülsenförmigen Einlage vorzugsweise geringer als die Höhe des Kolbenschaftes. Sie kann beispielsweise ein Drittel dieser Höhe betragen. Die Dicke der unteren ringförmigen Einlage übertrifft zweckmäßig die Dicke der Hülsenwandung. Durch entsprechende Bemessung der Höhen und Dicken der oberen hülsenförmigen und der unteren ringförmigen Einlagen lässt sich die auf den Kolbenschaft in dessen ganzer Höhe ausgeübte Regelwirkung weitgehend variieren. Dies kann weiterhin dadurch geschehen, dass für die hülsenförmigen und für die ringförmigen Einlagen Werkstoffe mit voneinander verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten gewählt werden.The height of the sleeve-shaped insert is preferably less than the height of the piston skirt. For example, it can be a third of this height. The thickness of the lower annular insert expediently exceeds the thickness of the sleeve wall. By appropriately dimensioning the heights and thicknesses of the upper sleeve-shaped and lower ring-shaped inserts, the control effect exerted on the piston skirt over its entire height can be largely varied. This can also be done by choosing materials with different thermal expansion coefficients for the sleeve-shaped and for the ring-shaped inserts.

In der Zeichnung ist ein ungeschlitzter Leichtmetallkolben zur Hälfte im Axialschnitt als Ausführungsbeispiel der Neuerung dargestellt.In the drawing, an unslotted light metal piston is shown half in axial section as an embodiment of the innovation.

In den oberen Teil des Schaftes 2 des Kolbens 1 ist als Eingussteil die aus Schwermetall gefertigte Hülse 3 eingesetzt, deren Höhe bei dem gezeichneten Beispiel etwa einem Drittel der gesamten Schafthöhe entspricht. In der Nähe des unteren Randes des Schaftes 2 ist der Ring 4 aus Schwermetall in den verstärkten Schaftrand eingegossen. Zur Erhöhung der Festigkeit des Kolbenkopfes kann der obere Innenteil des Kolbenschaftes 5 verlängert werden, wie in der Zeichnung durch eine gestrichelte Linie angedeutet.In the upper part of the shaft 2 of the piston 1, the sleeve 3 made of heavy metal is inserted as a cast-in part, the height of which corresponds to approximately one third of the total shaft height in the example shown. In the vicinity of the lower edge of the shaft 2, the ring 4 made of heavy metal is cast into the reinforced edge of the shaft. To increase the strength of the piston head, the upper inner part of the piston skirt 5 can be lengthened, as indicated in the drawing by a dashed line.

Claims

1. Unslotted piston made of light metal with the shape of the piston skirt regulating inserts made of a material whose coefficient of thermal expansion is smaller than that of the piston material, characterized in that the piston has a sleeve-shaped insert (3) and in the only in the upper part of its skirt (2) Contains at least one annular insert (4) near the lower edge of the shaft.

2. Piston according to claim 1, characterized in that the height of the sleeve-shaped insert (3) is less than half the height of the piston skirt (2).

3. Piston according to claims 1 or 2, characterized in that the thickness of the lower annular insert (4) exceeds the wall thickness of the sleeve-shaped insert (3).

4. Piston according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coefficients of thermal expansion of the sleeve-shaped inserts (3) and the annular inserts (4) are different from one another.