DE873009C - Leichtmetallkolben fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen Brennkraftmaschinenkolben unterliegen im Betrieb einer ungleichmäßigen Wärmedehnung, die es notwendig macht, .die tragenden Mantelteile hegelig oder sogar hallig zu schleifen, wenn ein gleichmäßiges Anliegen derselben an,der Zylinderwand gewährleistet sein soll. Dadurch wird idie Bearbeitung der Mantelflächen erheblich erschwert und verteuert.
• Bei Leichtmetallkolben, die einer besonders starken Wärmedehnung unterworfen sind, hat man durch die Anordnung dehnungshemmender Streifeneinlagen eine Minderung der quer zur Kolbenbolzenachse gerichteten Verformung des Mantels erzielen können. Eine Vergleichmäßigung der Wärmedehnung kann aber mit Hilfe der bekannten Streifeneinlagen nicht erreicht werden, weil bei allen bekanntgewordenen Bauarten die Entfernung der für die dehnungshemmende Wirkung maßgebenden, einander gegenüberliegenden Veranke= rungspunlzte der Einlagen in allen Querschnittseben-en gleich groß ist und infolgedessen nur ein gleichmäßiges Zurückhalten der Gleitflächen unter Beibehaltung sämtlicher Unebenheiten möglich ist.
• Gemäß der Erfindung wird es,dagegen bei Leichtmetallkolben mit vom Kolbenkopf getrennten Marite'lgleitflächen, .die unter sich oder mit den gegen den Kopfteil abgestützten Bolzenträgern durch dehnungshemmende Streifeneinlagen verhunden sind, ermöglicht, die ungleichmäßige Wärmedehnung der Gleitflächen durch eine entsprechend ungleiche Wirkung der Streifeneinlagen auszugleichen. Das wird erreicht, indem die Entfernung der für die dehnungshemmende Wirkung maßgebenden, einander gegenüberliegenden Verankerungspun@kte der Einlagen in verschiedenen Querschnittsebenen verschieden groß gewählt wird. Dadurch wird die dehnungshemmende Wirkung der Streifen in verschieden hoch gelegenen Kolbenquerschnittsebenen jeweils verschieden. Um diese Bedingung erfüllen zu können, muß mindestens eine der im Kolbenwerkstoff verankerten Streifenseiten schräg zur, Kolbenlängsachse gerichtet sein, und zwar vorzugsweise eine im Kolbenmantel verankerte Seite. Eine in den Bolzennaben verankerte Seite der Einlagestreifen schräg zur Kolbenlängsachse verlaufen zu lassen genügt nur dann, wenn nur von den Naben nach den Kantelgleitflächen sich erstreckende kurze Einlageplättchen, nicht aber unmittelbar von Gleitfläche zur Gleitfläche sich erstreckende rahmen- oder bügelförmige Einlagen vorgesehen sind, deren wirksame Länge nur durch den Abstand der im Kolbenmantel verankerten Streifenseiten bestimmt ist. Dagegen genügt es, die in den Bolzennaben verankerten Streifenseiten schräg zu machen, wenn bügelförmige Einlagen verwendet werden, deren die Naben überbrückender Steg nur so schwach ist, @daß (die durch ihn verbundenen Seitenteile der Streifen .durch Abbiegen des Steges gegeneinander verschiebbar sind und daß infolgedessen ,die dehnungshemmende Wirkung des unmittelbar von Lauffläche zu Lauffläche sich erstreckenden Steges -der bügelförmigen Einlage auf dessen unmittelbare Umgebung beschränkt ist.
• Da in der Regel die Wärmedehnung am Kopfende des Kolbenschaftes am größten ist, ist es in der Mehrzahl der in der Praxis vorkommenden Fälle angebracht, die Streifen sich nach .dem offenen Schaftende zu verjüngen zu lassen.
• In besonders einfacher Weise läßt sich die angestrebte Änderung der wirksamen Länge der Streifeneinlagen dadurch erreichen, daß sie in Ebenen gelegt -#verden, die mit der Kolbenlängsachse einen spitzen Winkel bilden. Die Streifen verjüngen sich dann in Richtung der offenen Seite dieses Winkels.
• In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes je im Längsschnitt dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Kolben mit kurzen Einlageplättchen i, die sich nur von den Mantelgleitflächen 2 zu den Narben 3 erstrecken, aber letztere nicht überbrücken. Die in ,den: Naben 3 verankerten Seiten der Plättchen i verlaufen "schräg zur Kolbenlängsachse, so daß .die Plättchen gegen den Kopfteil des Kolbens zu eine größere wirksame Länge (Maß a) aufweisen als gegen das offene Schaftende zu (Maß b). Ihre dehnungshemmende Wirkung nimmt dementsprechend von oben nach unten sxetig ab.
• Abb. a zeigt einen Kolben mit sich in umgekehrter Richtung verjüngenden Plättchen i, die durch einen schmalen Steg 4 verbunden sind, der so schwach-ist, daß er durch die Dehnung der zwis-chen den Plättchen si liegenden Nebenteile abgebogen @verden kann. Bei diesem Kolben nimmt die dehnungshemmende Wirkung der Einlagen in Richtung vom offenen Schaftende nach dem Kolbenkopf ab, weil die Entfernung der Verankerungspunkte der Plättchen i gegen .das offene Schaftende zu (Maß a) größer ist als gegen den Kolbenkopf zu (Maß b).
• In Abb.3 ist ein Kolben je hälftig im Längsschnitt durch die Bolzenachse und im Längsschnitt quer zur Bolzenachse dargestellt, ,dessen unmittelbar von Gleitfläche .zu Gleitfläche sich erstreckende Einlagen 5 in Ebenen liegen, die mit der Kolbenlän@gsachse einen spitzen Winkel bilden. Infolgedessen ist die wirksame Länge -der Einlagen in der Nähe ,des Kolbenkopfes größer (Maß a2) als in :der Nähe des offenen Schaftendes (Maß b2). Entsprechend nimmt auch die dehnungshemmende Wirkung der Einlagen von. unten nach oben zu.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Leichtmetallkolben fürBrennkraftmascjhinen mit vom Kolbenkopf getrennten Manteigleitflächen, die unter sich oder mit den gegen :den Kopfteil . abgestützten . Bolzenträgern durch ddhnungslhemmende Streifeneinlagen verbunden sind, ,dadurch gekennzeichnet, _ daß die Entfernung .der für die dehnungshemmende Wirkung maßgebenden, einander gegenüberliegenden Verankerungspunkte in verschiedenen Querschnittsebenen verschieden groß ist.
2. 2. Leichtmetallkolben nach Anspruch i, da-,durch gekennzeichnet, daß die Streifeneinlagen nach .dem- offenen Schaftende zu schmäler werden (Abt. i).
3. 3. Leichtmetallkolben nach Anspruch i, da-,durch gekennzeichnet, daß die Streifeneinlagen in Ebenenliegen, :die mit der Kolbenlängsachse einen spitzen Winkel bilden (Abb.3). Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 699 914, 537 513-