EP0327595A1 - Einteiliger, leichter und reibungsarmer leichtmetallkolben für verbrennungsmotoren. - Google Patents

Einteiliger, leichter und reibungsarmer leichtmetallkolben für verbrennungsmotoren.

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EP0327595A1
EP0327595A1 EP88900342A EP88900342A EP0327595A1 EP 0327595 A1 EP0327595 A1 EP 0327595A1 EP 88900342 A EP88900342 A EP 88900342A EP 88900342 A EP88900342 A EP 88900342A EP 0327595 A1 EP0327595 A1 EP 0327595A1
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EP
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piston
shaft
equal
piston according
pressure
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Emil Ripberger
Jurgen Ellermann
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Mahle GmbH
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    • F05C2251/00—Material properties
    • F05C2251/04—Thermal properties
    • F05C2251/042—Expansivity

Definitions

  • the invention relates to a light metal piston according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention is based on the object of significantly reducing the running noise in the aforementioned known light and low-friction pistons, each with extremely short shaft lengths, particularly in the start-up and part-load range.
  • the ring inserts in the piston head proposed in claims 19-22 differ from similar inserts described in EP-A 0 210 649 in particular in that they do not lie in the top land area above the ring grooves, as in that prior art, but rather are arranged exclusively in the area radially within the ring grooves. As a result, they can act directly on the area of the ring webs on which the tightest possible running play should be predeterminable even in the cold state by restricting the thermal expansion.
  • Fig. 1 shows a piston in a longitudinal half in section along the line I - I and in the other half in the direction of the arrows I - I
  • Fig. 2 shows a section through the piston along line II - II
  • Fig. 3 shows the piston in a longitudinal half in section along line III - III and in the other half in the direction of arrows III - III
  • Fig. 4 shows the cold play S between the outer shape of the piston and the cylinder surface in the pressure-counter pressure direction DR-GDR and in the pin direction BR
  • Fig. 7 shows a longitudinal section through another
  • Fig. 8a, b shows a longitudinal section through two alternative piston designs with a u initially divided
  • FIG. 10 shows a section through the piston skirt along line X-X in FIG. 8
  • the piston consists of an aluminum-silicon alloy.
  • ring grooves 2 and 3 are provided for compression rings and a ring groove 4 underneath for receiving an oil scraper.
  • A average shaft height below the lowest ring groove in a circumferential area with approximately the same shaft height of at least 45 degrees on each of the two bearing sides of the piston (circumferential area between the piston hubs 6)
  • T diametrical mutual distance between the radially outer hub bore ends
  • the ring webs between the piston ring grooves 2, 3, 4 and the shaft region F in the case of a piston which is warm from the engine have approximately the same running play with respect to the cylinder track.
  • the piston slides simultaneously in the area F and on the first and second ring webs on the cylinder track, ie the piston receives its guidance in these areas.
  • This piston guide which takes place in two axially separated areas, is extremely important for a low-noise piston run. Because in order to achieve low-noise running, the piston must be in an axially sufficiently high hen area be guided so that a piston tilt triggered by the connecting rod deflection can be largely avoided. In the case of flat pistons with correspondingly low stem heights, this requirement usually presents an unsolvable problem.
  • the invention remedies that the ring webs are used to guide the piston. This is done in that, in contrast to the previously known prior art, the cold play there is designed so that the warm play there corresponds approximately to that warm play in the area F »
  • the shaft regions lying above and below the piston running region F are tapered back to the extent shown in FIG. 4 in order to bring about a hydrodynamic floating of the piston shaft in these regions.
  • the piston outer shape is entered in the pressure-counterpressure direction and in the pin direction.
  • the regions of the outer piston shape lying in between merge continuously into the dimensions of those two main directions.
  • a further improvement is brought about by the introduction of a strip-shaped insert in the form of either a closed steel ring 9 or a pair of a ring segment insert 10 in the piston head in the region radially behind the ring grooves 2, 3, 4.
  • a strip-shaped insert in the form of either a closed steel ring 9 or a pair of a ring segment insert 10 in the piston head in the region radially behind the ring grooves 2, 3, 4.
  • the inlay or inlays 9, 10 is or are essentially limited to the area below the top land area. In the direction of the shaft end, the inserts 9, 10 can each protrude from the piston crown material. This is useful because the inserts can be fixed relatively easily in the mold used to manufacture the piston.
  • FIG. 5-7 show different versions of the position of a closed ring 9 inserted in the head part of the piston, in which the ring 9 is more or less exposed radially on the inside.
  • 6 shows a different course of the ring 9 in the area of the hubs 6 of the piston.
  • the ring 9 runs inside the hubs 6 in the vicinity of the outer circumference, while in FIG. 6b it runs straight through the hub area in a radially inner area in a chord-like manner.
  • ring segments 10 are introduced into the piston head regions lying between the hubs 6, these ring segments 10 reaching into the hubs 6 in each case.
  • the ringseg Te 10 are also integrally connected to the shaft inserts 7.
  • the thermal expansion-inhibiting effect of the inserts 9, 10 is essentially due to the fact that the piston base material lying radially on the outside of the inserts shrinks onto the inserts during the manufacture of the piston, for example when it is cast, when the piston material cools down. When the piston material is rewarmed, the shrinkage stress must first be reduced before an actual expansion can take place.
  • a spacing of the inserts 9, 10 from the piston crown surface is necessary in order to allow the heat to flow from the piston crown to the piston rings.
  • the radial slot between the piston head and the shaft is favorable for low shaft clearances.

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Description

Einteiliger, leichter und reibungsarmer Leichtmetall¬ kolben für Verbrennungsmotoren
Die Erfindung betrifft einen Leichtmetallkolben nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ausführungen für leichte und reibungsarme Kolben sind z.B. u.a. aus DE 34 30 258 A1 und DE 34 46 121 A1 be¬ kannt. Unbefriedigend bei diesen Kolben ist in der Regel deren Geräuschverhalten. Durch die dort ver¬ wirklichten extrem kurzen Schaftlängen kann der Kol¬ ben nicht so genau geführt werden, daß ein Kolbenkip¬ pen verbunden mit einem Anstoßen des Kolbenkopfes an die Zylinderlaufbahn in allen Betriebszuständen si¬ cher vermieden werden kann. Ein Anstoßen des Kolben¬ kopfes an die Zylinderlaufbahn führt wiederum zu un¬ erwünscht hohen Kolbenlaufgeräuschen . Dies gilt ins¬ besondere für einen Motorbetrieb im Anfahr- und Teil¬ lastzustand, in dem das Schaftspiel wegen der bei diesen Betriebszuständen niedrigen Schafttemperaturen noch nicht seinen im Motorlastbetrieb niedrigeren Wert erreicht hat. Der im Lastbetrieb niedrigere Wert ergibt sich aus der wärmebedingten Ausdehnung des Schaftmaterials, wobei die Ausdehnung in Druck-Gegen- druckrichtung des Kolbens durch dehnungsregelnde Ein¬ legestreifen noch zusätzlich reduziert werden kann.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu¬ grunde, bei den vorgenannten bekannten leichten und reibungsarmen Kolben mit jeweils extrem kurzen Schaftlängen das Laufgeräusch und zwar insbesondere im Anfahr- und Teillastbereich deutlich zu verrin¬ gern.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Kolben mit der Form und den Abmessungen nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Un¬ teransprüche, wobei insbesondere die Ausführung nach den Ansprüchen 19 - 22 nochmals zusätzliche Verbesse¬ rungen bewirkt.
Die in den Ansprüchen 19 - 22 vorgeschlagenen Ring¬ einlagen in dem Kolbenkopf unterscheiden sich von ähnlichen in der EP-A 0 210 649 beschriebenen Einla¬ gen besonders dadurch, daß sie nicht wie in jenem vorbekannten Stand der Technik im Feuerstegbereich oberhalb der Ringnuten, sondern ausschließlich im Be¬ reich radial innerhalb der Ringnuten angeordnet sind. Dadurch können sie direkt auf den Bereich der Rings¬ tege einwirken, an denen durch Einschränkung der Wär¬ meausdehnung bereits im Kaltzustand ein möglichst en¬ ges Laufspiel vorgebbar sein soll.
Eine nähere Erläuterung der Erfindung und der damit erzielbaren Vorteile erfolgt anhand der in der Zeich¬ nung dargestellten Ausführungsbeispiele.
Es zeigen
Fig. 1 einen Kolben in einer Längshälfte im Schnitt nach Linie I - I und in der anderen Hälfte in Ansicht in Richtung der Pfeile I - I
Fig. 2 einen Schnitt durch den Kolben nach Linie II - II
Fig. 3 den Kolben in einer Längshälfte im Schnitt nach Linie III - III und in der anderen Hälfte in Richtung der Pfeile III - III
Fig. 4 das Kaltspiel S zwischen Außeπform des Kolbens und Zylinderlaufflache in Druck-Gegendruckrichtung DR-GDR und in Bolzenrichtung BR
Fig. 5a, b Längsschnitte durch je eine Kolbenhälfte mit einer Ringeinlage im Kolbenkopf
Fig. 6a, b einen Schnitt durch den Kolbenkopf nach den Pfeilen VI - VI in Fig. 5
Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine weitere
Ausführungsform eines Kolbens mit einer Ringeinlage im Kolbenkopf im Bereich radial innerhalb der Kolbenringnuten
Fig. 8a, b einen Längsschnitt durch zwei alternative Kolbenausführungen mit einer u fangs äßig geteilten
Ringeinlage im Kolbenkopf und einer umfangsmäßig ebenfalls geteilten dehnungsregelnden Einlage im
Schaft, wobei beide Einlagen jeweils einstückig miteinander verbunden sind
Fig. 9 einen Schnitt durch den Kolbeπkopf nach Linie IX - IX in Fig. 8
Fig. 10 einen Schnitt durch den Kolbenschaft nach Linie X - X in Fig. 8
Der Kolben besteht aus einer Aluminium-Silizium-Le¬ gierung. In seinem Kopfteil sind Ringnuten 2 und 3 für Kompressionsringe und eine darunterliegende Rin¬ gnut 4 zur Aufnahme eines Ölabstreif inges vorgese¬ hen.
Die für die Erfindung wesentlichen in der Zeichnung, insbesondere in Fig. 4 eigetragenen Kolbenabmessungen sind wie folgt definiert:
L = (0,45 - 0,65) D H = (0,25 - 0,4) D
A = (0,3 - 0,4) D
A größer gleich B
T = (0,45 - 0,8) D
C größer gleich 0,1 A
E größer gleich 0,1 A
F größer gleich 0,25 A kleiner gleich 0,75 A
mit
L = maximale Länge des Kolbens
D = maximaler Durchmesser des Kolbens
H = Kompressionshöhe
A = mittlere Schafthöhe unterhalb der untersten Ringnut in einem Umfangsbereich mit etwa gleicher Schafthöhe von mindestens 45 Grad auf jeder der beiden Tragseiten des Kolbens (Umfangsbereich zwischen den Kolbennaben 6)
B = maximale Schafthöhe außerhalb der Schaft¬ bereiche mit der Höhe A (In der Zeichnung nicht dargestellt, da Schaft über gesamten Umfang gleiche Höhe besitzt)
T = Diametraler gegenseitiger Abstand der radial außen liegenden Nabenbohrungsenden
C = axialer Höhenbereich am oberen Schaftende in dem die Höhe A aufweisenden Schaf bereich, der zumindest in einem in Druck-Gegendruck¬ richtung (DR-GDR) liegenden Schaftbereich zur Ausbildung eines hydrodynamischen Schmier¬ filmkeiles radial konusartig eingezogen ist
E = axialer Bereich am unteren Schaftende in dem die Höhe A aufweisenden Schaftbereich, der zumindest in einem in Druck-Gegendruckrichtung (DR-GDR) liegenden Schaftbereich zur Ausbildung eines hydrodynamischen Schmierfilmkeiles radial konusartig eingezogen ist
F = axiale Höhe eines in dem die Höhe A aufweisenden Schaftbereich zwischen den durch die Höhen C und E definierten Schaftbereichen zumindest in Druck- Gegendruckrichtung (DR-GDR) liegenden Bereiches.
Ferner weisen die Ringstege zwischen den Kolbenrin¬ gnuten 2, 3, 4 und der Schaftbereich F bei motorbe- triebswarmem Kolben in etwa das gleiche Laufspiel ge¬ genüber der Zylinderlaufbahn aus.
Im Inneren des Schaftes 5 sind zwischen den Naben 6 in Umfangsrichtung als dehnungsregelnde Einlagen 7 Stahlstreifen eingeformt. Der Schaft 5 ist durch ra¬ diale Querschlitze 8 im Bereiche zwischen den Naben 6 von dem Kolbenkopf getrennt.
Bis auf den Feuerstegbereich ist der zylindrischen Grundform des Kolbens eine Ovalität überlagert, deren große Achse in Druck-Gegendruckrichtung (DR-GDR in Fig. 2) und deren kleine Achse in Bolzeπrichtung liegt .
Der genaue Verlauf der Kolbenaußenfläche ist in Fig. 4 wiedergegeben. Der in dieser Figur eingetragene Kolbenumriß mit den dazu angegebenen Bereichsangaben A = 30 mm, C = 10,5 mm, E = 6,5 mm, F = 13 mm, H = 30 mm und L = 49 mm ist maßstabsgetreu gezeichnet. Der Durchmesser D = 86 mm und T = 63 mm. Dabei beziehen sich die Werte auf eine besonders vorteilhafte Ausge¬ staltung des in den Fig. 1 - 3 dargestellten für ei¬ nen Einsatz in einem Graugußzylinder bestimmten Kol¬ bens. In bezug auf die Erfindung kommt es insbesonde¬ re auf die Kolbenaußenform in Druck-Gegendruckrich¬ tung (DR-GDR) an, auf die die in den Ansprüchen ange¬ gebenen Laufspiele abgestellt sind.
Bei warmem Motor gleitet der Kolben gleichzeitig in dem Bereich F sowie an dem ersten und zweiten Rings¬ teg an der Zylinderlaufbahn, d.h. der Kolben erhält in diesen Bereichen seine Führung. Diese in zwei axi¬ al auseinanderliegenden Bereichen erfolgende Kolben¬ führung ist für einen geräuscharmen Kolbenlauf äu¬ ßerst wichtig. Denn zur Erzieluπg eines geräuscharmen Laufes muß der Kolben in einem axial ausreichend ho- hen Bereich so geführt sein, daß ein durch die Pleu¬ elauslenkung ausgelöstes Kolbenkippen weitestgehend vermieden werden kann. Bei flachen Kolben mit ent¬ sprechend niedrigen Schafthöhen bereitet diese Forde¬ rung meist ein unlösbares Problem. Hier schafft die Erfindung dadurch Abhilfe, daß die Ringstege zur Kol¬ benführung mit herangezogen werden. Dies geschieht dadurch, daß das Kaltspiel dort im Gegensatz zu dem bisher bekannten Stand der Technik so ausgelegt wird, daß das Warmspiel dort etwa demjenigen Warmspiel im Bereich F entspricht»
Zur weiteren Förderung eines -geräuscharmen Kolbenlau¬ fes werden die über und unter dem Kolbenlaufbereich F liegenden Schaftbereiche in dem in der Fig. 4 einge¬ tragenen Maße konisch zurückgenommen, um in diesen Bereichen ein hydrodynamisches Aufschwimmen des Kol¬ benschaftes zu bewirken.
In der Fig. 4 ist jeweils die Kolbenaußenform in Druck-Gegendruckrichtung sowie in Bolzenrichtung ein¬ getragen. Die dazwischenliegenden Bereiche der Kol¬ benaußenform gehen jeweils stetig in die Maße jener beiden Hauptrichtungeπ über.
Eine weitere Verbesserung bewirkt das Einbringen ei¬ ner streifenförmigeπ Einlage in Form entweder eines geschlossenen Stahlringes 9 oder eines Paares einer Ringsegmeπteinlage 10 in den Kolbeπkopf im Bereich radial hinter den Ringnuten 2, 3, 4. Bei Verwendung des Paares ringsegmentartiger Einlagen 10 ist jeweils ein Teil dieses Paares in den Kolbentragseiten zwi¬ schen den Naben in die Naben einlaufend angeordnet.
Durch diese Einlagen in geschlossener oder segmentar¬ tiger Form wird die Ausdehnung in dem Bereich der Kolbenringstege bei Kolbenerwärmung erheblich vermin¬ dert. Die Einlage bzw. Einlagen 9, 10 ist bzw. sind im wesentlichen auf den Bereich unterhalb des Feuer¬ stegbereiches beschränkt. In Richtung Schaftende kön¬ nen die Einlagen 9, 10 jeweils aus dem Kolbenbodenma¬ terial herausragen. Zweckmäßig ist dies deshalb, weil die Einlagen auf diese Weise relativ einfach in der für die Herstellung des Kolbens benutzten Gießform fixiert werden können.
In Fig. 5 - 7 sind verschiedene Versionen der Lage eines in d Kopfteil des Kolbens eingebrachten ge¬ schlossenen Ringes 9 dargestellt, bei denen der Ring 9 radial innen mehr oder weniger freigelegt ist. Fig. 6 zeigt einen unterschiedlichen Verlauf des Ringes 9 im Bereich der Naben 6 des Kolbens. Bei der Alterna¬ tive nach Fig. 6a verläuft der Ring 9 innerhalb der Naben 6 in der Nähe des Außenumfanges , während er bei Fig. 6b den Nabenbereich in einem radial weiter innen liegenden Bereich geradlinig sehnenartig durchläuft.
Bei den Ausführungsarten nach Fig. 8 sind anstelle eines geschlossenen Ringes 9 jeweils Ringsegmente 10 in die zwischen den Naben 6 liegenden Kolbenkopfbe- reiche eingebracht, wobei diese Ringsegmente 10 bis jeweils in die Naben 6 hineinreichen. Die Ringseg en- te 10 sind darüberhinaus einteilig mit den Schaftein¬ lagen 7 verbunden.
Die Ausführungen nach Fig. 8a und b unterscheiden sich lediglich dadurch, daß bei dem Kolben nach Fig. 8b Kolbenkopf und -schaft durch einen radialen Schlitz 8 voneinander getrennt sind.
Die wärmeausdehnungshemmende Wirkung der Einlagen 9, 10 beruht im wesentlichen darauf, daß das radial au¬ ßen auf den Einlagen anliegende Kolbengrundmaterial bei der Herstellung des Kolbens, beispielsweise wenn dieser gegossen wird, beim Abkühlen des Kolbenmateri¬ als auf die Einlagen aufschrumpf . Bei Wiedererwär¬ mung des Kolbeπmaterials muß dann zunächst einmal die Schrumpfspannung abgebaut werden, bevor eine tatsäch¬ liche Ausdehnung erfolgen kann.
Ein Abstand der Einlagen 9, 10 von der Kolbenbodeπ- oberfläche ist notwendig, um die Wärme von dem Kol¬ benboden zu den Kolbenringen fließen lassen zu kön¬ nen.
Der radiale Schlitz zwischen Kolbenkopf und Schaft ist günstig für niedrige Schaftspiele.
Mit dem in Fig. 7 gezeigten relativ weit in Richtung des Kolbenschaftes verlaufenden Ring 9 wird gleich¬ zeitig noch eine Regelwirkung auf den Schaft ausge¬ übt.
Mit den Einlagen 9, 10 entsprechend den Ausführungen in den Fig. 5 - 10 läßt sich in dem Kolbeπkopf an dem unteren Ringsteg (unterhalb der Ringnut 3) ein Kalt¬ spiel von 1,5 Promille und am oberen Ringsteg (zwi¬ schen Ringnut 1 und 2) ein solches von 2,2 Promille jeweils bezogen auf den Durchmesser des Kolbens er¬ zielen. Der Feuersteg des Kolb'enkopfes wird jeweils nicht mit zur Kolbenführung herangezogen.

Claims

Patentansprüche
Einteiliger, leichter und reibungsarmer Leichtme¬ tallkolben für Verbrennungsmotoren mit aus¬ schließlich oberhalb der Nabenbohrungen angeord¬ neten Kolbenringnuten, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) L = (0,45 - 0,65) D
b) H = (0,25 - 0,4) D
c) A = (0,3 - 0,4) D
d) A größer gleich B
e) T = (0,45 - 0,8) D
f) die Ringstege zwischen den Kolbenringnuten (2, 3, 4) und der Schaftbereich mit dem ge¬ ringsten Laufspiel weisen bei motorbetriebs- warmem Kolben in etwa das gleiche Laufspiel gegenüber der Zylinderlaufbahn auf
mit L = maximale Länge des Kolbens
D = maximaler Durchmesser des Kolbens
H = Kompressionshöhe
A = mittlere Schafthöhe unterhalb der untersten Ringnut in einem Umfangs- bereich mit etwa gleicher Schaft¬ höhe von mindestens 45 Grad auf jeder der beiden Tragseiten des Kolbens (Umfangsbereich zwischen den Kolben¬ naben (6) )
B = maximale Schafthöhe außerhalb der Schaft¬ bereiche mit der Höhe A
T = diametraler gegenseitiger Abstand der radial außen liegenden Nabenbohrungs¬ enden
2. Kolben nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch die Merkmale:
a) L (0,5 - 0,6) D
b) H = (0,25 - 0,36) D
c) A = (0,32 - 0,38) D
3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Merkmale
a) C größer gleich 0,1 A
b) E größer gleich 0,1
c) F größer gleich 0,25 A und kleiner gleich 0,75 A
mit:
C = axialer Höhenbereich am oberen Schaftende in dem die Höhe A aufweisenden Schaftbereich, der zumindest in einem in Druck-Gegendruckrichtung (DR-GDR) liegenden Schaf bereich zur Ausbildung eines hydrodynamischen Schmierfilmkeiles radial konusartig eingezogen ist
E = axialer Bereich am unteren Schaftende in dem die Höhe A aufweisenden Schaftbereich, der zumindest in einem in Druck-Gegendruckrichtung (DR-GDR) liegenden Schaftbereiche zur Ausbildung eines hydrodynamischen Schmierfilmkeiles radial konusartig eingezogen ist
F = axiale Höhe eines in dem die Höhe A aufweisenden
Schaftbereich zwischen den durch die Höhen C und E definierten Schaftbereichen zumindest in Druck- Gegendruckrichtung (DR-GDR) liegenden Bereiches.
4. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Merkmale:
a) C größer gleich 0,12 A
b) E größer gleich 0,12 A
5. Kolben nach einem der Ansprüche 1 - 3, gekennzeichnet durch die Merkmale:
a) C größer gleich 0,15 A
b) E größer gleich 0,15 A
c) F größer gleich 0,25 A kleiner gleich 0,65 A
6. Kolben nach einem der Ansprüche 1 - 3, gekennzeichnet durch die Merkmale:
a) C größer gleich 0,18 A
b) E größer gleich 0,18 A
c) F größer gleich 0,25 A kleiner gleich 0,6 A
7. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufspiele an den Ringstegen (zwischen den Ringnuten (2, 3, 4)) und in dem Schaftbe- reich, mit dem geringsten Laufspiel besteht, ge¬ genüber der Zylinderlauffläche bei motorbetriebs- warmem Kolben maximal um das fünffache voneinan¬ der abweichen.
8. Kolben nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufspiele maximal um das vierfache von¬ einander abweichen.
9. Kolben nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufspiele um maximal das dreifache von¬ einander abweichen.
10. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Zylinderlauffläche direkt oder über den Schmierfilm indirekt in Wirkverbindung stehenden Kolbenaußenflächen auf einer zylindri¬ schen mit Ovalitätsüberlagerung versehenen Ober¬ fläche liegen, wobei sich die größere Ovalitäts¬ achse in Druck-Gegendruckrichtung (DR-GDR) und die kleine Ovalitätsachse sich in Bolzenrichtung erstreckt.
11. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (5) des Kolbens am unteren Ende eine geschlossene zylindrische Außengrundform aufweist, an dem das Kaltspiel axial und umfangs- mäßig variiert, jedoch an keiner Stelle einen Wert von etwa 0,01 D übersteigt.
12. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den zwischen den Bolzennaben (6) liegenden Schaftinnenflächen dehnungsregelnde streifenför- mige Metalleinlagen (7) angreifen, die die Schaftausdehnung in Druck-Gegendruckrichtung bei sich erwärmenden Kolben behindern.
13. Kolben nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaltspiel bei einem die Gegenlauffläche bildenden Zylindermaterial aus einem Eisenwerk¬ stoff in dem an die Druck-Gegendruckrichtung an¬ grenzenden Teil des tragenden Schaftbereiches bei Werten zwischen etwa (0,0001 - 0,0006) D liegt.
14. Kolben nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaltspiel bei einem die Gegenlauffläche bildenden Zylindermaterial aus Leichtmetall in dem an die Druck-Gegendruckrichtung angrenzenden Teil des tragenden Schaftbereiches bei Werten zwischen etwa (0 - 0,0004) D liegt.
15. Kolben nach Anspruch 10 oder 11, der nicht mit dehnungsregelnden Einlagen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaltspiel bei einem die Gegenlauffläche bildenden Zylindermaterial aus Eisen in dem an die Druck-Gegendruckrichtung angrenzenden Teil des tragenden Schaftbereiches bei Werten zwischen etwa (0,0004 - 0,001) D liegt.
16. Kolben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaltspiel bei einem die Gegenlauffläche bildenden Zylindermaterial aus Leichtmetall in dem an die Druck-Gegendruckrichtung angrenzenden Teil des Schaftbereiches bei Werten zwischen etwa (0,0001 - 0,0005) D liegt.
17. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (5) unterhalb der untersten Rin¬ gnut in seinen zwischen den Bolzennaben (6) lie¬ genden Umfangsbereichen radial geschlitzt ist.
18. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mit Ringnuten (2, 3, 4) zur Aufnahme zwei¬ er Kompressionsringe und eines Ölabstreif inges versehen ist.
19. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem radial hinter den Ringnuten (2, 3, 4) zwischen den Naben (6) liegenden Bereich des Kopfteiles in Umfangsrichtung streifenförmige Einlagen (9, 10) aus einem Material mit gegenüber dem Kolbengrundmaterial geringerem Wärmeausdeh¬ nungskoeffizienten eingebracht sind.
20. Kolben nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die streifenförmigen Einlagen (9, 10) ein ge¬ schlossener Ring (9) sind.
21. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlagen (9, 10) Abstand von der Kolben¬ bodenoberfläche besitzen.
22. Kolben nach einem der Ansprüche 19 - 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufspiele an den Ringstegen (zwischen den Ringnuten (2, 3, 4)) und dem Schaftbereich, mit dem geringsten Laufspiel, gegenüber der Zy¬ linderlaufbahn bei motorbetriebswarmem Kolben ma¬ ximal um das zwei- bis dreifache voneinander ab¬ weichen .
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