JPS5834647B2 - ピストンクラウンナイニ １ ツノネンシヨウシツオソナエタ ナイネンキカン - Google Patents

ピストンクラウンナイニ １ ツノネンシヨウシツオソナエタ ナイネンキカン

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JPS5834647B2
JPS5834647B2 JP49057243A JP5724374A JPS5834647B2 JP S5834647 B2 JPS5834647 B2 JP S5834647B2 JP 49057243 A JP49057243 A JP 49057243A JP 5724374 A JP5724374 A JP 5724374A JP S5834647 B2 JPS5834647 B2 JP S5834647B2
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piston
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combustion chamber
piston crown
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Mahle GmbH
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ピストンクラウン内に形式された燃焼室を備
えたピストンを有する内燃機関であって、前記燃焼室の
開口縁のひび割れを防止する部材を有している形式のも
のに関する。
高負荷されるピストンのばあい開口縁を、開口縁がピス
トン材料の耐熱性より大きな耐熱性を有する材料から成
るリング状の挿入体から構成されることによって防護す
ることはドイツ連邦共和国特許７４５３９６号明細書に
よって公知となっている。
このような形式で開口縁を防護することによって高くし
かもたえず変化する温度勾配に基づく開口縁のひび割れ
を効果的に防止することができるけれどもしかし、ピス
トン重量は増大する。
それ故、上記形式の重金属挿入体を除いた構成が公知と
なっている。
従ってドイツ連邦共和国特許出願公告第１１２２３２５
号明細書によれば開口縁は肉盛溶接により設けられた純
粋アルミニウム層によって防護されているのに対して、
ドイツ連邦共和国特許出願公告第２１２４５９５号では
軽金属ピストンを開口縁の範囲で荷電粒子ビームにより
再溶解することによって加工しひいてはひび割れに対し
て抵抗力のあるものにすることが公知となっている。
しかしながら前記の極めて有利な解決策の欠点は製作費
用が著しく高いことである。
本発明の課題は、機能的でしかも簡単で更にピストンの
重量を全く又は著しく増大させることのないピストン燃
焼室の開口縁を防護する部材を提供することにある。
この課題を解決することは、燃焼室の開口縁において機
械的および熱的に生ぜしめられる応力が、前記開口縁を
その周囲に亘って極めて異って負荷するように協働する
という認識に基づいている。
この現象については下記のように説明することができる
。
つまりピストンはピストンピン軸線に関連して、ピスト
ンピン軸線およびピストン縦軸線に対して直角な軸線に
関連したより小さな曲げに対する抵抗モーメントを有し
ている。
例数ならばピストンピンボスおよびピストンピンボスに
支承されたピストンピンがピストンクラウンを著しく補
強しているからである。
従って機械的な力は、ピストンをピストンピンを中心と
して曲げようとし、これによってピストンピンボスに隣
接スる開口縁範囲で引張応力が、支持側に隣接する開口
縁範囲で圧縮応力が生ずる。
この機械的に生ぜしめられる応力の他に熱的に生ぜしめ
られる応力が開口縁の全周囲に亘ってほぼ同じような程
度で同じような徴候を及ぼす。
開口縁を形成するピストン材料は加熱されたばあいにピ
ストンの中心に向って膨張しようとするので、この熱的
に生ずる応力は開口縁を圧縮負荷する。
更にピストン運転時には機械的および熱的に生ぜしめら
れる応力が重畳される。
即ち、前記応力はピストンピンボスに隣接する開口縁範
囲では申し分なく相殺されるのに対して、支持側に隣接
する開口縁範囲では加算される。
課題を解決するために本発明によれば、燃焼室の開口縁
のひび割れを防止する部材がピストンの支持側に隣接す
る開口縁の周囲範囲でのみ作用するように配置されてい
る。
本発明の解決策は、開口縁全体を防護することが重要と
された従来公知の措置を放棄している。
しかも開口縁を防護するための部材をピストンピンボス
に隣接する範囲でも設けるということを放棄することに
よって、開口縁のひび割れが極めて効果的に防止される
。
つまり、ピストンピンボスに隣接する開口縁周囲範囲で
は機械的および熱的に生せしめられる互いに反作用する
応力が相殺されるのに対して、機械的に生ぜしめられる
応力が圧縮応力として作用するその他の範囲は熱的に負
荷軽減される。
これによって開口縁は僅かなしかも一様に分配された応
力によってのみ負荷されるに過ぎない。
本発明の別の利点は、開口縁を防護する部材が遮蔽部材
によって構成されていることにある。
前記遮蔽部材は、ピストンが上死点を占めているばあい
に燃焼室内に突入するようにシリンダヘッドから突出し
ていてかつこのばあい僅かな間隔をおいて開口縁に対し
て平行に又はほぼ平行にのびている。
このばあい公知技術については、直接噴射式の内燃機関
が公知となっているドイツ連邦共和国特許出願公告第１
２７２．６２０号で述べられていて、このばあいピスト
ン内に配置された燃焼室の壁に対する燃料噴流の直接的
な突き当りが燃焼室内に突入する類似の遮蔽部材によっ
て防止される。
従って遮蔽部材の数、配置形式、大きさは燃料噴射形式
によって規定されるのに対して、本発明による内燃機関
のばあい、遮蔽部材はピストンの支持側に隣接する開口
縁周囲範囲でのみ作用している。
燃焼によって生じる熱量の大部分はピストンの上死点の
少し過ぎに発散されるので、一般に前記の位置で遮蔽部
材が２ｍｍ乃至３朋燃焼室内に突入していれば十分であ
る。
更に、遮蔽部材が、最高９０度、特に有利には３０度乃
至６０度の角度に相応する周囲範囲に亘ってのびていれ
ば十分であることが明らかとなった。
本発明によって、前記実施例ではピストン重量が何等増
大されないことが明白である。
本発明の別の実施例では燃焼室の開口縁を防護する部材
がピストン材料の耐熱性より大きな耐熱性を有する材料
から成る、開口縁の一部を成すアーチ状の挿入体であっ
て、この挿入体はそれ自体公知の形式でピストン材料内
に固定的に錠着されている。
この措置もまた閉じられたリング状の挿入体を有する公
知の構成に較べて重量の点で利点をもたらす。
次に図示の実施例につき本発明を説明する。
上死点を占める軽金属製のピストン１は中心の円筒状の
燃焼室２を有していて、この燃焼室２は開口縁３によっ
てピストンクラウン４に移行している。
シリンダヘッド５はこのシリンダヘッド５から突出した
２つの軸方向の遮蔽部材６．７を有している。
前記遮蔽部材６，７は燃焼室２内に突入しかつ僅かな間
隔をおいて開口縁３に対して平行にのびていてひいては
開口縁３の一部分を覆っているので、開口縁３は燃焼ガ
スの直接的な影響から防護されている。
遮蔽部材６，１はピストン１の支持側に隣接する周囲範
囲にのみ配置されていてかつ周囲方向で中心角α−４０
度に相応する範囲に亘ってのびている。
ピストンピンボス８゜９に隣接するその他の範囲は遮蔽
部材６，７によって覆われていない。
遮蔽部材６，７の側方の端部１０は、第３図で明らかな
ように、斜めにしかも徐々にシリンダヘッドの平面に移
行していて、これによって前記の範囲で不都合な応力集
中となるような局所的に極めて大きな温度勾配は生じな
い０ 第４，５図は本発明の別の実施例である。
この実施例ではピストン１内の燃焼室２の開口縁３は、
支持側に隣接する範囲で、高耐熱性の鉄ニツケル合金か
ら成るアーチ状の挿入体ｌＬ１２によって構成されてお
り、これらの挿入体ｌＬ１２はそれ自体公知の形式でウ
ェブ１３，１４を介して環状支持部材１５と結合されて
いて、これによってピストン材料内に固定的に錠着され
ている。
この実施例ではアーチ状の挿入体ｌＬ１２は周方向でみ
てα−６０度の中心角に相応する範囲に亘ってのびてい
る。
その他の範囲は自由にされていて、これによって機械的
に生ぜしめられる引張応力ど熱的に生ぜしめられる圧縮
応力とが申し分なく相殺される。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の２つの実施例を示すものであって、第１
図は本発明による内燃機関のシリンダヘッドと上死点を
占めるピストンとの部分的な縦断面図、第２図は第１図
■−■線に沿った平面図、第３図は第１および２図に示
された遮蔽部材の拡大図、第４図は本発明の別の実施例
の縦断面図、第５図は第４図に示されたピストンの平面
図である。 １・・・・・・ピストン、２・・・・・・燃焼室、３・
・・・・・開口縁、４・・・・・・ピストンクラウン、
５・・・・・・シリンダヘッド、６、γ・・・・・・遮
蔽部材、８，９・・・・・・ピストンピンボス、１０・
・・・・・端部、ｌＬ１２・・・・・・挿入体、１３゜
１４・・・・・・ウェブ、１５・・・・・・環状支持部
材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ ピストンクラウン内に形成された燃焼室を備えたピ
    ストンを有する内燃機関であって、前記燃焼室の開口縁
    のひび割れを防止する部材を有している形式のものにお
    いて、前記部材６ 、７ 、１１゜１２がピストン１の
    支持側に隣接する開口縁３の周囲範囲でのみ作用するよ
    うに配置されていることを特徴とするピストンクラウン
    内に配置された燃焼室を備えたピストンを有する内燃機
    関。
JP49057243A 1973-05-30 1974-05-21 ピストンクラウンナイニ １ ツノネンシヨウシツオソナエタ ナイネンキカン Expired JPS5834647B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2327551A DE2327551C2 (de) 1973-05-30 1973-05-30 Brennkraftmaschinenkolben mit im Kolbenboden ausgebildeter Brennraummulde mit bewehrtem Muldenrand

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5042201A JPS5042201A (ja) 1975-04-17
JPS5834647B2 true JPS5834647B2 (ja) 1983-07-28

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ID=5882581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP49057243A Expired JPS5834647B2 (ja) 1973-05-30 1974-05-21 ピストンクラウンナイニ １ ツノネンシヨウシツオソナエタ ナイネンキカン

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US (1) US3933143A (ja)
JP (1) JPS5834647B2 (ja)
CH (1) CH571155A5 (ja)
DE (1) DE2327551C2 (ja)
FR (1) FR2231855B1 (ja)
GB (1) GB1465724A (ja)
IT (1) IT1018401B (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2512218B2 (de) * 1975-03-20 1979-07-19 Maschinenfabrik Augsburg-Nuernberg Ag, 8500 Nuernberg Fremdgezündete Viertakt-Brennkraftmaschine mit einem im Kolben angeordneten Brennraum
SE433376B (sv) * 1979-10-22 1984-05-21 Saab Scania Ab Kolvmotor med vermeisolerat forbrenningsrum
DE3040572C2 (de) * 1980-10-28 1985-01-10 Alcan Aluminiumwerk Nürnberg GmbH, 6000 Frankfurt Kolben aus Leichtmetall für Brennkraftmaschinen mit einer im Kolbenboden angeordneten Brennraummulde
JPS57153746U (ja) * 1981-03-24 1982-09-27
DE3139059C2 (de) * 1981-10-01 1983-07-21 Mahle Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zur Herstellung von Druckeigenspannungen am Rande der Brennraummulde eines Tauchkolbens für Verbrennungsmotoren
US4445467A (en) * 1982-08-10 1984-05-01 Howard Westerman Two-cycle stratified charge gas engine
DE3430056C1 (de) * 1984-08-16 1986-01-16 Mahle Gmbh, 7000 Stuttgart Tauchkolben mit faserverstaerkter Brennraummulde fuer Verbrennungsmotoren
US4643142A (en) * 1986-01-30 1987-02-17 General Motors Corporation Squish control engine
US5337714A (en) * 1993-09-03 1994-08-16 Deere & Company Engine piston with a dual combustion bowl lip radius
DE102012212791B4 (de) * 2012-07-20 2014-02-27 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB984265A (en) * 1962-08-07 1965-02-24 Daimler Benz Ag Improvements relating to air-compressing internal combustion engines with direct injection and self ignition
GB1146835A (en) * 1965-07-14 1969-03-26 Wellworthy Ltd Improvements in or relating to pistons

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1122325B (de) * 1958-12-02 1962-01-18 Mahle Kg Leichtmetallkolben fuer Brennkraftmaschinen mit einem im Kolbenboden vorgesehenen Brennraum
US3251349A (en) * 1964-01-09 1966-05-17 Continental Aviat & Eng Corp Piston construction
DE1526322C3 (de) * 1966-04-09 1974-01-31 Maschinenfabrik Augsburg-Nuernberg Ag, 8900 Augsburg Einspritz-Brennkraftmaschine mit im Kolben angeordnetem Brennraum
US3508531A (en) * 1968-05-31 1970-04-28 Int Harvester Co Arrangement of cylinder and piston in engine
DE2124595C3 (de) * 1971-05-18 1973-10-31 Mahle, Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zum Herstellen von Leicht metallkolben mit einer im Kolbenboden an geordneten Brennraummulde

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB984265A (en) * 1962-08-07 1965-02-24 Daimler Benz Ag Improvements relating to air-compressing internal combustion engines with direct injection and self ignition
GB1146835A (en) * 1965-07-14 1969-03-26 Wellworthy Ltd Improvements in or relating to pistons

Also Published As

Publication number Publication date
FR2231855A1 (ja) 1974-12-27
CH571155A5 (ja) 1975-12-31
JPS5042201A (ja) 1975-04-17
GB1465724A (en) 1977-03-02
DE2327551C2 (de) 1975-07-17
FR2231855B1 (ja) 1978-01-27
IT1018401B (it) 1977-09-30
DE2327551B1 (de) 1974-11-28
US3933143A (en) 1976-01-20

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