DE927544C - Leichtmetallkolben - Google Patents

Description

• Leichtmetallkolben Die Erfindung bezieht- sich auf Leichtmetallloilben fÜr Brennkraftmasohinen und Kompresso,ren. Der Ölverbrauch solcher Maschinen steigt bei hohen D@rehzahle@n stark an und erreicht bei extrem hohen Drehzahlen etwa ,den dreifachen Wert des notrmal,en Verbraiuchs. Diese, Erscheinung be-ruht wesentlich darauf, .daß das in ,den Spielraum zwischen Kolbenschaft und Zylindier gelangende Öl an dem Ölabstreifringeinem durch die Iiod:benbewegung verursachten Staudruck ausgesetzt ist der mit der Kolbengeschwindigkeit quadratisch ansteigt und das Öl durch die immer vorhandenen feinen Spalte zwischen Zylinder, Kolbenringen und Kolben preßt, bis es schließlich in den Kompressionsraum gelangt, wo es verbrennt. Man hat bereits versucht, :den Staudir.uck dadurch abzubauen, daß man unmittelbar unter dem Ölabstreifring eine schmale, ringsum laufende Rille mit ins Kolbeninnere führenden Bohru@ngen anordnet, @durch die das Öl ablaufen kann. Diese Maßnahme hat indessen nicht die erwartete Verminderung des Ölverbrauchs. gebracht.
• Die: Erfindung beruht auf dien Erkenntnis, daß der Staudruck ungleich über den Kolbenumfang verteilt, und zwar an den Stellen ,der Bodzenaugen größer ist als an den dazwischenliegenden Stellen, was durch den an den Bo,lzenaugen bestehenden größeren Spielraum, z. B. durch Freischliff, teilweise auch durch die um das Bolzenauge schwingende Kolbenbewegung bedingt ist. Unter Verwertung dieser Erkewnfiniese wird nach der Erfindung der Ölverhraueh dadurch wesentlich --herabgesetzt, daß an dem Kolben zwei je für sich bekannte Maßnahmen bzw. Merkmale gernein:sam angewendet werden, nämlich erstens -das Merkmal, daß unterhalb und im Abstand vom Ölabstreifr.iwg und oberhalb und im Abstand von den Bolzenaugen Ausnehm:ungen .der Kolbenwand mit begrenzter seitlicher Ausdehnung vorgesehen sind und zweitens das an :sich bei KolbenwandausneIhmungen bekannte Merkmal, daß die Ausnehmun:gen durch Ablauföffnungen derart mit dem Kolbeninnern verbunden sind, -daß das Öl frei und ungehindert nachdem Kolbeninnern abfließen kann. Die Au:snehmungen bzw. Kammern .können beispielsweise als verhältnismäßig breite Querrillen ausgebildet und die Ablauföffnungen an den Enden der Querrillen angeordnet sein. Die Ablauföffnungen werden zweckmäßig -mit einem gleichen oder größeren Durchmesser als die Breite der Rillen ausgetfii@hr t und radial oder parallel zur BoUenachse gebohrt.
• Es ist bereits bekannt, bei Kolben gemäß dem erstgenannten Merkmal Ablauföffnungen für das S:chmiie"röl vorzusehen, welche von dien Ausnehmungeu zu dem 1-',oll):eribo,lzendager führen. Derartige Schmierabo heun:gen können ein freies und ungehindertes Abfließen des Öles nach dem Kolbeninnern nicht gewährleisten, da die enge Passung zwischen Bolzen und Nahe ein laufendes Abbauen dies Öl:staudrucks verhindert.
• Auch die für sich bei Kolben bekannte Anordnung von :seitlich begrenzten Querrippen oberhalb der Boilzenaugen kann allein keinen wirksamen Abbau des- Staudrucks bewirken. Dieser wird erst wirksam, wenn erfindungsgemäß in :das Kolbeninnere frei ausnnündende Ablauföffnungen hinzutreten.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführ:ungsbeiispiel dargestellt.
• Fig. 1 zeigt einen Kolben ohne Kolbenringe von der Seite eines Kolbenbolzenauges; Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt um das Bol:zenauge im Längsschnitt.
• Der Leichtmetallkolben i normaler Bauart hat drei Ringnwten 2 für die Ko:libenringe und' idaruntex eine Riwgnüt 3 mit Bohrungen 4 für den oberen, nicht gezeichneten Ö.labstrei.frin:g. Am unteren Telil dies Kod@benschaftes ist eine weitere Ringnut 5 mit Bchrungen 6 für einen weiteren Ö-lab:streifring vorgesehen. Über dem Bolzen:auge 7 ist eine breite Querrille 9 an:geo:rdni:et, -clie einen mit 8 bezeichneten Abstand vom der Ölringnut 3 einhält und sich über etwa ein Viertel :des Kolbenumfanges erstreckt. Die Endender Rille Sind durch Bohrungen io mit dem Kal'b:eninnenraum verbünden, die einen etwas größeren Du:rch:messer als die Breite der Rille haben und parallel zur Bolzenachse geführt sind.
• Die vorn dem Querrillen 9 gebildeten Hohlräume bewirken eine wesentliche Entlastung des vor dem oberen Ö:laibstreifring entstehenden Ölstaud@ruclc.s. und zwar an: den Stellen über den Bolzenaugen, an denen der Staudruck am größten ist. Diese Wirkung wi-r d -dadurch. herbeigeführt, daß .die Rillen und Öffnungen der unter Ihnen liegenden Ölsäule einen Ablauf von großer Quer.schnittsibreite -'bieten. Durch,d:ieÄno:rdnung leer Rillen in einigem Abstand vom ölab:streifring wird gleichzeitig verhindert, daß das' ;in den Rillen befindliche Ö1 den Öls-taudruck vor diem Alrstreifrimg vergrößern kann.
• Die Erfindung ist nicht auf .die Anordnung von zwei Kammern über -den Bo:lizenaugen beschränkt. Der erzielt-: Effekt kann vielmehr durch Anordnung weiterer Kammern nnoch verbessert werden, die in zweelcmäßi:ger Weise auf dem Ko,lben@sch:aft anzuordnen sind.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschiinen, Kompressoren u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß bei ihm die beiden für sich ibek.annten Merkmale vereinigt :sind, erstens das M@ei@le:mal, daß unterhalb und im Abstand (8) vom Ölabstrei.fring und oberhalb. und i;m Abstand von den Bolzenaugen (7) Ausnahmungen (Kam.mern 9) der Kolbenwand mit begrenzter seitlicher Ausdehnung vorgesehen siind und zweitens das an sich bei Kolibemwandauisnehmungen bekannte Merkmal, daß die A:usnehm:ungen durch Ablauföffnungen (io) derart mit ,dem Kolheninnern verbunden sind, daß .dfas Öl frei und -ungehindert nach die;m Kolbeninnern aibfiießen -kann.
2. 2. Leichtmetallkolben nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der D:urchmes:ser der AblaiGföffn@u:ngen gleich oder größer als die Breite der Rillen ist. Angezogene Druckschriften: »Leichtmetal@lko:lb:en für Fahrzeugmo1to:ren« vom Rich. Krüger, Richard Carl Schmidt & Co., Berlin 1937, S._69 und ioo.