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DE4019917A1 - Tauchkolben fuer verbrennungsmotoren - Google Patents

Tauchkolben fuer verbrennungsmotoren

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Publication number
DE4019917A1
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DE
Germany
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pressure
ring
ring web
web
plunger according
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DE4019917A
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DE4019917C2 (de
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Thomas Letsch
Joern Weipert
Eduard Steppat
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Mahle GmbH
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Mahle GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/0015—Multi-part pistons
    • F02F3/0069—Multi-part pistons the crown and skirt being interconnected by the gudgeon pin
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0448—Steel

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Tauchkolben für Verbren­ nungsmotoren mit einem Kolbenoberteil mit den Ringnu­ ten des Kolbens und einem lediglich über einen Kol­ benbolzen gelenkig mit dem Kolbenoberteil verbundenen Kolbenschaft.
Bei derartigen sogenannten Gelenkkolben soll das Kol­ benoberteil eine bessere Führung erhalten.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ausführung des Kolbenoberteils nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Auf diese Weise besitzt das Kolbenoberteil sowohl in Druck-Gegendruckrichtung als auch in Bolzenrichtung eine Führung. Durch die Führung an unterschiedlichen Ringstegen in den beiden zuvor genannten Richtungen wird ein Verklemmen des Kolbenoberteiles sicher ver­ mieden.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung darge­ stellt. Es zeigen
Fig. 1 das Oberteil eines Kolbens halb im Längsschnitt, halb in Ansicht,
Fig. 2, 3 Polardarstellungen von Ringsteg­ außenkonturen des Kolbenoberteils.
Das in Fig. 1 dargestellte Oberteil eines Gelenkkol­ bens ist aus Stahl und besitzt insgesamt drei Ringnu­ ten, von denen die beiden oberen für Kompressionsrin­ ge und die untere für einen Ölabstreifring bestimmt sind. Der unterhalb der obersten Ringnut liegende Ringsteg wird als erster Ringsteg 1 bezeichnet. Die darunter liegenden Ringstege sind der zweite 2 und dritte Ringsteg 3.
Die Führung dieses Kolbenoberteiles erfolgt in Druck- Gegendruckrichtung des Kolbens an dem ersten Ringsteg 1. Zu diesem Zweck ist dieser Ringsteg oval mit Bolzenrichtung liegender kleiner und in Druck-Gegen­ druckrichtung liegender großer Ovalitätsachse ausge­ bildet.
Der dritte Ringsteg 3 ist dagegen umgekehrt oval aus­ gebildet, d. h. die kleine Ovalitätsachse liegt in Druck-Gegendruckrichtung, während die große Ovali­ tätsachse sich in Bolzenrichtung orientiert.
Die Ovalitäten des ersten und dritten Ringsteges bzw. 3 sind in der Fig. 2 dargestellt, wobei die Druck-Gegendruckrichtung durch die strichpunktierte Linie D und die Bolzenrichtung durch die strichpunk­ tierte Linie B markiert sind. Das mit 1.1 bezeichnete Oval gibt die Form des ersten Rinsteges 1 und das mit 3.1 bezeichnete Oval die Form des dritten Ringsteges wieder.
Bei der Darstellung nach Fig. 3 haben die Linien B und D die gleiche Bedeutung wie in Fig. 2. Die Ova­ lität 1.1 des ersten Ringsteges ist auch die gleiche wie in Fig. 2. Die Form des dritten Ringsteges 3 ist durch die Kontur 3.2 wiedergegeben. Der Unterschied gegenüber der Kontur 3.1 in Fig. 2 besteht darin, daß zusätzlich zu der Ovalität im Bereich der großen Ovalitätsachse noch Führungsabschnitte 4 radial aus der Ovalkontur herausragen. Bei dem dritten Ringsteg 3 ist die Größe der kleinen Ovalitätsachse danach auszurichten, daß dort ein ausreichendes Volumen zur Abführung des Schmieröles vorhanden ist.

Claims (6)

1. Tauchkolben für Verbrennungsmotoren mit einem Kolbenoberteil mit den Ringnuten des Kolbens und einem lediglich über einen Kolbenbolzen gelenkig mit dem Kolbenoberteil verbundenen Kolbenschaft, dadurch gekennzeichnet, daß bei allen Motorbetriebsbedingungen zwischen dem Kolbenoberteil und der Motorzylinderinnenwand folgende Spiele vorliegen
  • a) umfangsmäßig engstes Spiel in Druck-Gegendruck­ richtung an mindestens einem oberhalb des unter­ sten Ringsteges (3) liegenden Ringsteg (1),
  • b) umfangsmäßig engstes Spiel in Bolzenrichtung an dem untersten Ringsteg (3).
2. Tauchkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) der mindestens eine in Druck-Gegendruckrichtung engstes Spiel aufweisende Ringsteg (1) oval mit Druck-Gegendruckrichtung liegender großer und in Bolzenrichtung liegender kleiner Ovalität (1.1) ausgebildet ist und daß
  • b) der unterste Ringsteg (3) eine umgekehrt ovale Form (3.1) mit in Druck-Gegendruckrichtung kleiner und in Bolzenrichtung großer Ovalitätsachse ist.
3. Tauchkolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich der direkt von unterhalb an die oberste Ringnut angrenzende Ringsteg (erster Ringsteg (1)) das in Umfangsrichtungs engste Spiel in Druck-Gegendruckrichtung aufweist.
4. Tauchkolben nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ringsteg (1) auf seiner Umfangsflä­ che axial ballig ausgebildet ist.
5. Tauchkolben nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das in Bolzenrichtung engste Spiel des unter­ sten Ringsteges (3) durch lokal aus der Ringsteg­ fläche radial herausragende Bereiche (4) gebildet ist.
6. Tauchkolben nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel des untersten Ringsteges (3) gegen­ über der Zylinderwand in Druck-Gegendruckrichtung so groß gewählt ist, daß hier ein ausreichender Schmieröldurchtritt möglich ist.
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