DE2230722C3 - Brennkraftmaschinenkolben, insbesondere für Dieselmaschinen, mit einem Unterteil und einem mit diesem lösbar verbundenen Oberteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Brennkraftmaschinenkolben, insbesondere für Dieselmaschinen, mit einem — vorzugsweise aus Leichtmetall bestehenden — den Kolbenschaft und die Bolzenlagerung enthaltenden Unterteil und einem mit diesem lösbar verbundenen, den Kolbenboden und die Ringzone enthaltenden, vorzugsweise aus Stahl bestehenden Oberteil, welches außer der Ringzone durch zwei konzentrische, von der Innenseite des Kolbenbodens abstehende Rippen auf ein mit dem Kolbenunterteil fest verbundenes Zwischenstück abgestützt ist.

In der Motortechnischen Zeitung, 31. Jahrgang, Nr. 10, Oktober 1970, auf S. 415, ist ein Kolben abgebildet, der abgesehen von dem mit dem Kolbenunterteil fest verbundenen Zwischenstück der eingangs beschriebenen Gattung angehört (Bild 3). Die Verbindung des Unterteils mit dem Oberteil ist bei dieser Ausführung durch einen zentral angeordneten Schraubenbolzen und durch die äußere Ringrippe durchsetzende, im Unterteil verankerte Drehschrauben bewirkt. Die innere Ringrippe stützt sich auf dem Unterteil ab, ist aber nicht mit diesem verschraubt. Sie vermag deshalb zwar den durch die Gaskräfte belasteten Kolbenboden zusätzlich abzustützen und diese an das Unterteil weiterzuleiten. Zur Verhinderung der insbesondere bei hohen Belastungen zu beobachtenden Aufwölbung des Kolbenbodens nach außen, die von den ungleichen Temperatur- und Wandstärkenverhältnissen herrührt, kann die innere Ringrippe jedoch nichts beitragen.
Es wäre nun naheliegend, auch die innere Ringrippe mit dem Unterteil zu verschrauben. Dem steht aber das Bedenken gegenüber, daß das vorzugsweise aus Leichtmetall bestehende Unterteil dann durch zusätzliche Bohrungen geschwächt würde. Überhaupt bereitet eine hochfeste Schraubverbindung zwischen einem

ίο Leichtmetallkörper und einem Stahlteil so viele Schwierigkeiten, daß man bestrebt ist, die Zahl der Verbindungselemente möglichst klein zu halten, obwohl die Aufteilung der Spannungen auf eine Vielzahl von Verbindungselementen als ausgesprochen günstig bekanntist

Aus der DE-OS 20 20 846 ist darüber hinaus ein Kolben bekannt, bei dem zwischen dem Boden und dem Kolbenunterteil eine Zwischenplatte zum Abstützen des Kolbenbodens vorgesehen ist. Diese Zwischenplatte ist fest an dem Kolbenunterteil befestigL Sie weist auch auf einem Teilkreis Schrauben auf, mit denen der Kolbenboden mit dem Zwischenteil verspannt wird. Diese Kolbenausführung ermöglicht es zwar, den Kolbenboden getrennt vom Kolbenunterteil mit Schraubenverankerungen zu versehen. Die aus jener Kolbenausführung bekannte Schraubenverankerung sichert den Kolbenboden jedoch noch nicht ausreichend gegetv Aufwölbung, bedingt durch die höhere Temperatur am Kolbenboden gegenüber den unter dem Kolbenboden liegenden Teilen.

Hier eine Verbesserung zu schaffen, bei der der Kolbenboden gegen alle Beanspruchungsarten sicher fixiert ist und bei der das Kolbenunterteil trotzdem nur wenige Schraubverankerungen aufzunehmen hat, ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Gelöst wird sie erfindungsgemäß mit einer Ausführung des Kolbens nach den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindurg. Es zeigt

Fig. I einen teilweisen Längsschnitt durch einen Brennkraftmaschinenkolben gemäß der Erfindung entlang der Linie I-I in Fig. 2 und

F i g. 2 einen teilweisen Querschnitt durch den Kolben

•fj entlang der Linie U-II in der Fig. 1.

Das Unterteil aus einer Aluminiumlegierung ist als Ganzes mit 1, das Oberteil aus Stahl mit 2 bezeichnet. Es besteht aus der Ringzone 3 und dem Kolbenboden 4, von dessen Innenseite zwei konzentrische Ringrippen 5,

w 6 abstehen. Durch das Unterteil 1 führen kräftige Dehnschrauben 7, deren Enden 8 in das Fußteil 9 eines im Querschnitt gabelförmigen Zwischenringes 10 aus GuCeisen eingeschraubt sind. Die Gabelteile U, 12 des gabelförmigen Zwischenringes 10 sind mit den vom

Vi Kolbenboden 4 abstehenden Ringrippen 5, 6 mittels Dehnschrauben 13,14 verschraubt, welche durch an den Gabelteilen 11, 12 gebildete Pfeifen 15, 16 geführt sind. Der durch den gabelförmigen Zwischenring 10 und die Ringrippen 5, 6 gebildete Hohlraum 17 ist durch

w) Überlaufbohrungen 18, 19 an den Kühlmittelkreislauf angeschlossen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Brennkraftmaschinenkolben, insbesondere für Dieselmaschinen, mit einem — vorzugsweise aus Leichtmetall bestehenden — den Kolbenschaft und die Bolzenlagerung enthaltenden Unterteil und einem mit diesem lösbar verbundenen, den Kolbenboden und die Ringzone enthaltenden, vorzugsweise aus Stahl bestehenden Oberteil, welches außer der Ringzone durch konzentrische, von der Innenseite des Kolbenbodens abstehende Rippen auf ein mit dem Kolbenunterteil fest verbundenes Zwischenstück abgestützt ist, dadurch gekennzaichnet, daß das zwischen dem Unterteil (I) und dem Oberteil (2) angeordnete — vorzugsweise aus Gußeisen bestehende — Zwischenstück (10) als Ring ausgebildet ist, der einen gabelförmigen Querschnitt aufweist, wobei dessen Fußteil (9) mit dem Unterteil (1) und dessen beide Gabelteile (11, 12) mit den von der Innenseite des Kolbenbodens (4) abstehenden zwei Ringrippen (5, β) des Oberteiles (2) verschraubt sind.

2. Brennkraftmaschinenkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der beiden Gabelteile (11,12) mit den vom Kolbenboden (4) abstehenden Ringrippen (5, 6) in an sich bekannter Weise durch Dehnschrauben (13, 14) bewirkt ist, die durch an den Gabelteilen (U, 12) gebildete Pfeifen (15,16) geführt sind.