DE944590C

DE944590C - Kolben, insbesondere fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE944590C
Application number: DED14585A
Authority: DE
Inventors: George Lenknick
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1953-03-17
Filing date: 1953-03-17
Publication date: 1956-06-21

Description

Kolben, insbesondere für Brennkraftmaschinen Kolben neigen bekanntlich zum Kippen und verursachen dadurch einen erheblichen Verschleiß, verbunden mit einer fühlbaren Leistungsverminderung. Um beides zu vermeiden, hat man schon sogenannte »Slipperkolben« vorgeschlagen. Das sind Kolben mit Ausschnittten im Kolbenhemd, die, vom unteren Rand des Kolbens bis etwa zu den Kolbenbolzen: augen ragen, und an den auf Druck beanspruchten Kolbenseiten, also in Richtung senkrecht zur Kolbenbolzenachse, lediglich schmale, keilförmige Kolbenhemdlappen stehen lassen. Abgesehen von der dadurch verursachten Kolbenschwächung haben mit solchen Kolben ausgerüstete Maschinen einen großen Ölverbrauch, weil das an die im Bereich des Kolbens frei liegenden Stellen der Zylinderlauffläche gelangende Öl die ölabstreifringe zu sehr belastet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen -Nachteile des Slipperkolbens zu vermeiden und dennoch dessen Vorteile zu bewahren. Um das Wesen der Erfindung verständlich zu machen, sei zunächst auf einen bekannten Kolben hingewiesen, welcher dem Erfindungsgegenstand nahesteht, ohne jedoch dessen Vorteile zu besitzen. Dieser bekannte Kolben besitzt ein über den ganzen Kolbenumfang geschlossenes Kolbenhemd, welches mit jeweils um 18o° zueinander versetzten. Ausnehmungen (Vertiefungen) der Kolbenlaufbahn versehen ist. DieseVertiefungen sind wesentlich breiter -- insbesondere mehrfach so breit - als der Durchmesser der auf der gleichen Seite liegenden Kolbenbolzenaugen. Gegenüber diesem bekannten Kolben besteht die Erfindung darin, daß_ jede der Ausnehmungen folgende beiden., für sich jeweils bekannten, Merkmale vereinigt aufweist: i. Die Ausnehmung geht unmittelbar vom unteren Rand des Kolbens aus; 2. Die Ausnehmung endet im Bereich der Kolbenbo:lzen.augen oder oberhalb dieses.. Bereiches, ohne jedoch bis zur Nut des dem Auge zunächstliegenden Kolben- oder Ölabstreifringes durchzugehen.
Wesentlich ist bei der Erfindung, daß die Ausnehmungen der Koilbenlaufbahn nicht kleiner sein dürfen als der Durchmesser der Kolb:enbolzenaugem, da bei einem solchen Kolben die vorteilhafte Charakteristik des Slipperkodbem,s nicht mehr vorhanden sein würde.
Bei dein Kolben der obengenannten 'Art, bei welchem nur das Merkmal i verwirklicht ist, bei welchem also die Ausnehmung bis zur Kolb.enringnut durchgeht, ist der Nachteil vorhanden, däß die Kolbenringnut mit Öl zu stark überflutet wird und das Öl erst wieder durch vorgesehene räumlich ausgedehnte Schlitze nach dem Kolbeninnern abgeführt ,verden muß, soweit der Ölabstreifring dazu, überhaupt in der Lage ist. Demgegenüber bleibt bei der vorliegenden, Erfindung die Zylinderlauffläche über den ganzen Umfang des Kolbenhemdes wenigstens ein Stück weit abgedeckt, und dementsprechend bleibt der Ölverbrauch der mit solchen. Kolben ausgerüsteten Maschinen in mäßigen Grenzen. Gleichzeitig bringen die Ausnehmungen der bei Slipperkolben gewohnten geringenVerschleiß und eine entsprechende Leistungssteigerung.
Weitere Merkmale der Erfindung (Gegenstände der Unteransprüche), welche keine vom Haupt erfindungsgedanken (Hauptanspruch) losgelöste Bedeutung haben, lassen sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen ersehen, in welchen die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht ist.
Abb. i zeigt den neuen Brennkraftmaschinenkodben in Seitenansicht und Abb. 2 einen Querschnitt durch den Kolben nach der Linie II-II von, Abb. i.
Es besteht der Kolben aus dem üblichen Zylinderkörper i, durch den der Kolbenbolzen. 2 quer hindurchgesteckt ist. An seinem oberen Ende ist der Kolben mit einer Anzahl. Nuten 3 für die Aufnahme der üblichen Kolbenringe und mit einer Nut 4 für die Aufnahme eines unterem Ölabstreifringes versehen. Die Nut 4 kaum mit Quereinschnitten 5 mit dem hohlen Inneren, des Kolbens i in Verbindung stehen. Die Lauffläche des Kolbens ist an denjenigen Seiten., an denen. die Kolbenbolzenaugen 8 zu liegen, kommen" mit äußeren Ausnehmungen 6 versehen. Es sind diese je nach Kolbenwandstärke und Kolbendurchmesser normalerweise o,2 bis 2 mm tief und seitlich vorzugsweise durch zur Kolbenachse parallele Kanten, begrenzt. Die Ausnehmung 6 ist mindestens so breit, vorzugsweise um ein Mehrfaches breiter, als der Durchmesser des Kolbenbo@lzemauges groß ist. Im Grenzfall kann sie für besondere langhubüge Maschinen so breit sein,- daß an den stärker auf Druck beanspruchten Kolbenseiten (senkrecht zur Kolbenbolzenachs:e) nur noch ein schmaler Stegg als Lauffläche bestehenbleibt. Beim Ausführungsbeispiel nach Abb, i ist die Ausnehmung 6 so hoch, daß deren obere, vorzugsweise waagerecht verlaufende Berührungskante 6" gerade am Kolbenbo:lz.enauge 8 tangiert. Außerdem erstreckt sich die Ausnehmung über einen Winkel von etwa go°' (Abb. 2). Es kann die Ausnehmung 6 aber auch, wie die strichpunktierten Linien 6b und 6, von Abb:. i zeigen, neben dem Kolbenbolzenauge vorbeilaufen. Durch die zuletztgenannte Ausführung wird die Kolbenbolzenschmierung begünstigt, ähnlich wie dies bei jenen bekannten Kolbenausführungen der Fall ist, bei denen ein Schmierkanal vom Kolbenbolzenauge bis zum unteren Kolbenrand nach unten, führt, der außerdem auch durch schräge, das Kolbenbofizenauge umgehende Abzweigkanäle mit der Nut des unteren. Kolbenringes oder eines ölabstreifringes _ verbunden ist. Doch haben, die bekannten. Ausführungen keine Verschleißverminderung und Leistungssteigerung zur Folge.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kolben, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit einem über den, ganzen Kolbenumfang geschlossenen: Kolbenhemd und mit zwei jeweils um iSo° zueinander versetzten Ausnehrnungen (Vertiefungen) in der Kolbenlaufbahn, die breiter, insbesondere mehrfach so breit sind als der Durchmesser der auf der gleichen Seite liegenden Kolbenbolzenaugen, dadurch gekennzeichnet, daß jede dieser Ausnehmungen (6) folgende beiden, für sich bekannten Merkmale vereinigt aufweist, erstens das. Merkmal, daß die Ausnehmung vom unteren Rand des Kolbens ausgeht, zweitens das Merkmal, daß die Ausnelunung im Bereich der Kolbenbolzenaugen (8) oder oberhalb dieses Bereiches endet (obere Kante 6a, 6b), jedoch nicht bis zur Nut (.4) des dem Auge (8) zunächstliegenden Kolben.- oder Ölabstreifringes durchgeht.
2. Kolben, nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenausnehmungen (6) außen von zur Kolbenachse parallelen Kanten begrenzt sind.
3. Kolben nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (6), sich über einen Umfangswinkel von etwa 9o° erstrecken.
4. Kolben nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodbenausnehmungen (6) beiderseits der Kölbenbolzenaugen (8) vorbeigehen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 5o9 i99; schweizerische Patentschriften Nr. 171 811, 213 995; französische Patentschrift Nr. 964 507; USA.-Patentschriften Nr. 2 240 966, 2 240 967.