DE731634C - Kolben fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Kolben für Brennkraftma:schinen Der Boden eines Kolbens von einem Verbrennungsmotor nimmt während der Verbrennungsp:eriode beträchtliche Wärmemengen. aus dem. Verbrennungsproldukten auf und leitet diese zum ,größten Teil in die Ringzone und durch die Kol :erringe an .den gekühlten Zylinderlaufspegel ab. Ein kleiner Teil der vom Kolbenboden aufgenommenen Wärme wird aber auch auf den tragenden Kolb.enschaftteil: und erst von dort aus auf den unmittelbar gekühlten Zylivderlaufspiegel abgeführt. Das hat im Dauerbetrieb eine unierwünscht hohe Erwärmung dieses Kolbenschaftteils zur Folge und bedingt seinen Einbau mit einem entsprechenden Spielraum. Eine wesentliche Verminderung dieser Erlvärmung läßt sich durch Anordnung eines Querschlitzes zwischen Ringzone und tragendem Kolbenschaft erreichen. Dieser Querschlitz führt jedoch andererseits zu :einer Heiastischen Deformation der Ringzone durch die hohen Verbrennungsdrücke. Diese Verformung kann so graße Werte "erreichen, daß dadurch ,die Ringe ih den Nuten festgeklemmt werden und infolgedessen den Verbrennungsraum nicht mehr völlig gasdicht abschließen. Die Verformung der Ringzone und des Kolbenschaftes wird noch verstärkt durch die Durchbiegung des Kolbenbolzens.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Kolben, bei dem die Wärmeabfuhr von,der Ringzane zu dem Kolbenschaft durch Querschlitze gehemmt ist, bei dem andererseits ,durch eine bestimmte Art der Bodenabsteifung die auftretemide Deformation weitgehend unterdrückt ist.
• Bekannt sind Kolben mit Querschlitzen und mit Versteifungs- und Wärmaeleitrippen, die vom Kolbenboden bzw. dem Ringteil. aus nach den Kolbenbolzenaugen verlaufen -oder auch nur vom. Kolbenboden aus in das Kolbeninnere schräg hineinragen.
• Weiterhin ist es nicht mehr neu, Rippen bei einem. Kolbenboden vorzusehen, die von eineng. tragenden Schaftteil zum anderen bogenförmig verlaufen. Sie sind jedoch auf der offenen, Seite des Kolbens angebracht, also da, wo keine Kräfte vom Kolbenbolzen auf den Kolbenkopf übertragen werden.
• Qtie-rrippe:n, die in Form von Schenkeln eines Winkels an dem einen Schaftteil anlaufen und unter Umfassung der Kolbenbolzenaugen. zum anderen Schaftteil sich erstrecken, somit auch nur die beiden volllciinmen vom Ringteil getrennten Schaftteile miteinander verbinden, können ebenfalls nicht zur Übertragung von Kräften voin Kolbenboden aus auf die Bolzenau@gen dienen. Derartig angeordnete Rippen nelim:en nur die Gleitbahindrücke auf und schützen nur den Kolbenschaft, nicht aber den Ringteil.
• Eine Anordnung von Stützrippen nur auf der einen Seite, und zwar auch nur auf der Seite des Schaftes, wo ein Querschlitz nicht vorgesehen ist, trägt ebenfalls nicht zur Kraftübertragung bei.
• Bei der Erfindung ist gegenüber den bekannt.en Bauarten von der Erkenntnis ausgegangen, daß im Falle einer größeren Verformung des Kolbenkopfes die unterste *Ringnut in MitIeidenschaft gezogen wird, da sie auf ihrer oberen Seite von den Verformungen des. Kolbenkopfes und auf ihrer unteren Seite von denjenigen des Kolbenschaftes bestimmt wird. Im allgemeinen müssen die Ringnuten bis auf etwa o,oi mm genau hergestellt werden. Auch die Kolbenringe haben in den Nuten mir .ein Gesamtspiel von- etwa 0,03 -bis 0,04 mm. Aus diesem Grund sind schon geringe Formänderungen in dieser Größenordnung von so ausschlaggebender Bedeutung, daß dadurch die Aufgabe des Kolbenringes, den Verbrennungsraum gasdicht abzuschließen; nicht mehr vollkommen erfüllt werden kann. In ähnlicher Weise werden auch die Ringnuten der obersten Ringe beein$ußt. Um diese Mängel zu beheben und die von der Durchbiegung des Kolbenbolzens verursachte Formänderung des Kolbenkopfes weitgehend zu eliminieren, werden keine Rippen in der Hauptebene über den Ko#lbenbo,lzen angeordnet, sondern erfindungsgemäß nur zwei winkelförmige Rippen, die mit ihren quer zum Kolbenbolzen liegenden Schenkeln an der Ringzomie V-förmig schräg aufeinander zulaufen.
• Die Abbildungen stellen ein Ausführungsbeispiel dar. Die Abb. i zeigt einen I_ängsschnitt durch den Kolben. Die Abb.2 ver.a11-scha.tilicht eine Ansicht von unten auf den Kolben. Die Abb. d läßt einen Querschnitt durch den, Kolben etwa in Höhe des Querschlitzes erkennen. Ein Kolben, dessen Baden mit i und dessen Schaft mit 2 bezeichnet ist, weist einen Querschlitz 3 auf, der die Ringzone vom Schaftteil trennt. Von d-en Bolzenaugen 4. verlaufen zwei in Richtung (los Kolbenbolzens liegende Schrägrippen 5 nach dem Boden i und verbinden die Bolzenaugen mit der Ringzone bzw. dein Kollienbocle n. Außer diesen Rippen 5 sind senkrecht dazu vorzugs;veise in der Ebene der Stirnfächer der Bolzenaugen liegende Rippen 6 an<geirdnet, die strebenartig die Ringzone direkt zum Balzenauge abstützen. Diese Rippen laufen zweckmäßig, wie in Abb.2 dargestellt ist, in der Ringzone zusammen und bilden infolgedessen mit den Schrägrippen 5 von dem Bolzenauge über die Ringzone zum Kolbenboden i einen winkelförmigen Qu,erscliiiitt-Gegebenenfalls erscheint es vorteilhaft, vin den beiden strebenartigen Querrippen <, aus noch zwei ;weitere parallel zum Kolbenbolzen im Boden verlaufende Rippen ; vorzusehen, damit sich auch der Kolbenboden selbst in der Hauptebei:oe des Kolbenkörpers senkrecht zum Bolzen nicht durchbiegen kann.
• Im Gegensatz zu den normalen KalbenaLisfiihrun,gen liegen damit in der vertikalen Haupteben-, des Kolbens keine Rippen, so d,aß die .Durchbiegung des holbenbilzens keinerlei Verformung desselben bz;;-. der Ringzone Nerv Drztirufeii vermag.

Claims (1)

1. nzs1'i;t-cll: Kolben für Brennkraftmaschinen mit Querschlitzen zwischen Ringzone und holhenschaft, bei dem sich vom Bolzenauge aus winkelförmige Rippen schräg nach dem Kolbenb:)den zu erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zum Kolbenbolzen liegendien Schenkel (6) der winkelförmgen Rippen (5, 6) an der Ringzone V-fö:rmig schräg aufeinander zulaufen.