EP0209006A1 | 1987-01-21 | |||
EP0238146A2 | 1987-09-23 | |||
DE1294740B | 1969-05-08 | |||
DE3022858A1 | 1981-12-24 | |||
EP0211189A2 | 1987-02-25 |
Schaft.
Die Erfindung betri fft einen Tauchkolben für Verbren¬ nungsmotoren nach dem Oberbegri ff des Patentan¬ spruchs .
Bei einem derartigen Kolben hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt , die Abdichtfunktion des mit •Kolbenringen bestückten Kolben opfes zu \erbessern.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ausbildung des Kolbenschaftes nach den kennzeichnenden Merkmalen αes Patentanspruches .
Bei dem gattungsg äßen Kolben sind i der Praxis Fälle aufgetreten, in denen die Dichtfunktion des Kolbe opfes unbefriedigend ist . Bemerkbar macht sich dies durch einen zu hohen Ölverbrauch und eine zu hohe Durchlässigkeit für Verbrennungsgase längs des Kolbenkopfes im Motorbet ri eb .
Die durch die erfindungsgemäße Form des Kolbenschaf¬ tes erzielte Verbesserung der Kol benkop fabdi eht funk - tion läßt sich wie folgt erklären.
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Der Zweck der bekannten üblichen geringfügigen Ovali¬ tät besteht darin, den Schaft sowohl im kalten wie auch betriebs armen Zustand möglichst g zu führen. Ist der Kolbenschaft so ausgelegt, daß er im altzu¬ stand in Druck-Gegendruckrichtung praktisch spielfrei an der Zylinderlauffläche anliegt, gibt ihm die O a¬ lität die öglichkeit, sich bei Erw rmung durch ela¬ stische Verformung ausschließlich in denjenigen Um- fangsbereichen auszudehnen, in denen durch die Oval¬ form mehr Spiel als in Druck-Gegendruckrichtung vor¬ handen ist. Voraussetzung für eine solche Funktion ist eine gewisse Elastizität des Schaftes. Diese Ela¬ stizität führt wiederum dazu, daß sich der Kolben¬ schaft auf der Druckseite, auf der die Querkräfte in Richtung Zylinderlaufbahn am größten sind, am stärk¬ sten elastisch verformt. Diese elastische Verformung bewirkt, daß der Kolbenscha f t bereits unterhalb der Temperatur im Nennbetrieb des Motors über einen rela¬ tiv großen Umfangsbereich zu beiden Seiten der Druck- Gegendruckrichtung mit geringst möglichem Spiel an der Z linder and anliegt. Eine solche nicht allein durch die Betriebswär e des olbens bedingte elasti¬ sche Verformung des Schaftes auf der Druc seite führt zu periodischen Querbewegungen des Schaftes, die wie¬ derum über den Kolbenbolzen und über die \aben des Kolbenkopfes zu einer periodischen Kippbeweguπg des Kolbenkopfes führen. Diese ippbe egungen wurden er¬ findungsgemäß als Ursache für das bei gattungsge äßen Kolben teilweise unbefriedigende Abdichtverhalten des Kolben opfes herausgefunden und durch die erfindungs¬ gemäße aßnahme beseitigt.
Eine kleinere Ovalität des Ko1 benscha ft es auf der Druckseite bewirkt nämlich, daß der Kolben bereits im kalten Zustand über einen relativ großen Umfangsbe- reich an der Z> 11 nder 1 aufbahn anliegt und daher ela¬ stische Verformungen erheblich herabgesetzt werden. Als Ausgleich für die geringere Ovalität auf der Druckseite muß die Ovalität auf der Gegendruckseite entsprechend vergrößert werden, damit die W rmeaus¬ dehnung des Kolbenscha ft es , die aufgrund der geringe¬ ren Ovalität auf der Druckseite nur noch in geringe¬ rem Maße stattfinden kann, in den Bereich der Gegen¬ druckseite umgelerikt werden kann. Denn insgesamt muß der Spielraum, der für W r eausdehnungen zur Vermei¬ dung eines Fressens des Kol benscha ftes in der Z * > lιn- derlaufbahn vorha den sein muß, etwa in gleichem Maße vorhanden sein, wie bei einem Kolbenschaft mit glei¬ cher Ovalität auf Druck- und Geg ndruckseite.
Als Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung die l-lan- tellime eines olbenschaftquerschnittes dargestellt. In diese Darstellung bedeuten D5 Druckseite, GDS Ge¬ gendruckseite und die strichpunktierte Linie die Lage der Kolbenbolzenschse.