Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Kolbenringdichtung insbeson¬ dere für Verbrennungskraftmaschinen mit einem im oberen, brennraumseitigen Endbereich eines Kolbens angeordneten Kolbenring, der eine radial konkav, kegelförmig ausgebil¬ dete Innenfläche aufweist, welche mit einer entsprechend angepaßten radial konvex, kegelförmig ausgebildeten Ringmantelfläche eines Kolbens zusammenwirkt, wobei die kegelförmige Ringmantelfläche des Kolbens radial nach innen versetzt angeordnet ist und der Kolbenring an der Zylinderwand eines Zylinders anliegt, in welchem der Kolben axial beweglich geführt ist.

Bekannterweise weist eine Kolbenringdichtung einen brenn¬ raumseitigen Kolbenring auf, welcher bei den meisten bekannten Ausführungen im Abstand zur brennraumseitigen Kolbenfläche in einer umlaufenden Kolbenringnut der Kolbenmantelfläche angeordnet ist. Oberhalb dieses Kol¬ benringes bildet der Kolben mit dem ihn umgebenden Zylin¬ der, in welchem der Kolben axial beweglich geführt ist,

einen umlaufenden Spalt, den Feuerstegspalt. Desweiteren weist der Kolbenring in der Kolbenringnut sowohl ein axiales als auch ein radiales Spiel auf, so daß sich auch hier entsprechende umlaufende Spalträume ergeben. In diese Spalträume wird während des Kompressionstaktes Kraftstoffluftgemisch hineingepreßt, wodurch der Kolben¬ ring einerseits axial in Richtung des dem Brennraum gegenüberliegenden Kurbelgehäuses einer Verbrennungs¬ kraftmaschine und andererseits radial gegen die Zylinder¬ wand des Zylinders gepreßt wird. Beim Verbrennungstakt kann das im Feuersteg und in den oben genannten Spalträu¬ men befindliche Kraftstoffluftgemisch nicht vollständig verbrennen, so daß die Abgase einer mit dieser bekannten Kolbenringdichtung ausgestatteten Verbrennungskraftma¬ schine einen relativ hohen Schadstoffanteil enthalten.

Weiterhin sind Kolbenringdichtungen bekannt geworden (US 1 711 610) , bei welchen ein Kolbenring im oberen, brenn¬ raumseitigen Endbereich eines Kolbens angeordnet ist. Zur Aufnahme des Kolbenrings ist der Kolben in seinem oberen Endbereich radial nach innen abgesetzt ausgebildet und weist zur Aufnahme des Kolbenringes unterhalb seiner oberen, brennraumseitigen Kolbenfläche innerhalb dieses radialen Absatzes einen umlaufenden Radialsteg auf. Dieser Radialsteg ist mit einer sich von der Brennraum¬ seite her von oben nach unten radial erweiternden Kegel¬ fläche versehen, auf welcher der Kolbenring mit einer

entsprechend geformten Aufnahmenut passend aufsitzt. Die Aufnahmenut des Kolbenringes ist dementsprechend an dessen Innenfläche angeordnet und in ihrer Formgebung identisch mit dem Radialsteg mit dessen Kegelsitzfläche und weist dementsprechend ebenfalls eine Kegelsitzfläche auf, welche sich von der Brennraumseite her von oben nach unten radial erweitert. Im drucklosen Zustand liegt der Kolbenring vollständig am Kolben an, so daß der Radial¬ steg des Kolbens vollständig von der Aufnahmenut des Kolbenringes aufgenommen wird und die radial äußere Mantelfläche des Kolbenringes mit der äußeren Mantelflä¬ che des Kolbens eine gemeinsame Zylindermantelfläche bildet. Im Betrieb wird der Kolbenring, sobald er brenn- raumseitig auf seiner brennraumseitigen Ringfläche mit Kompressionsdruck bzw. Verbrennungsdruck beaufschlagt wird, in axialer Richtung von der Brennraumseite her nach unten verschoben und aufgrund der Anordnung der Kegelflä¬ chen einerseits des Radialsteges und andererseits der Auf ahmenut des Kolbenringes aufgespreizt und dementspre¬ chend gegen die Zylinderwandung eines Zylinders, in welchem der Kolben axial beweglich geführt ist, gedrückt. Durch diese radiale Aufspreizung des Kolbenringes ent¬ steht zwischen dem Kolbenring und dem Kolben oberhalb des Radialsteges bzw. oberhalb der Aufnahmenut des Kolbenrin¬ ges ein umlaufender Ringspalt, welcher sich von der Kolbenfläche in axialer Richtung nach unten bis zum

Radialsteg erstreckt. Während des Kompressionshubes und des ansteigenden Kompressionsdruckes wird in diesen Ringspalt während des Betriebes einer Verbrennungskraft¬ maschine, welche mit einer derartigen Kolbenringdichtung ausgestattet ist, Kraftstoffluftgemisch gepreßt. Während der Verbrennung bzw. während des Arbeitshubes des Kolbens kann aufgrund der äußerst kurzen Brennzeiten im Zylinder das Kraftstoffluftgemisch innerhalb des umlaufenden Spaltes nur unvollständig verbrannt werden, so daß eine erhöhte Schadstoffemission in den Abgasen durch dieses unverbrannte Kraftstoffluftgemisch die Folge ist. Deswei¬ teren legt sich bei dieser Kolbenringdichtung der Kolben¬ ring während des Ansaugtaktes wieder an den Kolben radial an, so daß er einen radialen Ringspalt zwischen sich und dem Zylinder freigibt, was zu einer unzureichenden Dich¬ tigkeit dieser Kolbenringdichtung führt.

Bei einer weiteren bekannten Kolbenringdichtung (DE-PS 377 321) ist ein Kolbenring vorgesehen, welcher ebenfalls im oberen, brennraumseitigen Endbereich eines Kolbens angeordnet ist. Der Kolben bildet zur Aufnahme des Kol¬ benringes eine umlaufende Nut, welche mit einer unteren schrägen, kegelförmigen Nutbegrenzungsfläche versehen ist. Der Kolbenring ist passend mit einer quer zur Kol¬ benlängsachse verlaufenden oberen umlaufenden Kolbenring¬ fläche in diese umlaufende Nut des Kolbenringes einge¬ setzt. Der Kolbenring ist in seiner Formgebung der u lau-

fenden Nut des Kolbens angepaßt und weist dementsprechend eine untere Kegelfläche auf, deren Neigung der Neigung der Nutbegrenzungsfläche der umlaufenden Nut entspricht. Mit Erhöhung des Verdichtungsdruckes bzw. des Verbren¬ nungsdruckes, wird der Kolbenring axial nach unten ge¬ drückt und aufgrund der schrägen Nutbegrenzungsfläche des Kolbens seiner umlaufenden Nut und der Kegelfläche des Kolbenringes aufgrund der Keilwirkung dieser beiden Flächen radial nach außen gegen die Zylinderwand eines Zylinders gedrückt, in welchem der Kolben axial beweglich geführt ist. Durch diese axiale Abwärtsbewegung entsteht oberhalb des Kolbenringes in der umlaufenden Nut zwischen dem Kolbenring und dem Kolben ein umlaufender Spalt, ähnlich wie beim Gegenstand der oben beschriebenen US 1 711 610. Auch in diesem umlaufenden Spalt wird im Betrieb Kraftstoffluftgemisch während des Kompressionshubes des Kolbens hineingepreßt, welches beim Arbeitstakt nur unvollständig verbrannt wird. Somit tritt auch bei dieser bekannten Kolbenringdichtung eine erhöhte Schadstoffemission aufgrund des unverbrannten Kraftstoffluftgemisches im umlaufenden Ringspalt zwischen dem Kolben und dem Kolbenring auf.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenringdichtung der gattungsgeraäßen Art derart zu verbessern, daß bei möglichst großer Dichtigkeit zwischen

Kolben und Zylinder die Abgasemissionen einer Verbren¬ nungskraftmaschine auf ein Minimum reduziert werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die kegelförmige Innenfläche des Kolbenringes bis zu dessen brennraumseitigen oberen Kolbenringfläche er¬ streckt, und daß sich die kegelförmige Ringmantelfläche des Kolbens bis zur brennraumseitigen oberen Kolbenfläche erstreckt, so daß die brennraumseitige obere Ringfläche des Kolbenringes zumindest während des Kompressions- und Arbeitshubes des Kolbens mit der brennraumseitigen Kol¬ benfläche des Kolbens eine gemeinsame, spaltlose Verdich¬ tungsfläche bildet.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird eine Kol¬ benringdichtung zur Verfügung gestellt, bei welcher weder zwischen Kolben und Kolbenring noch zwischen Kolben und Zylinderwand des Zylinders, in welchem der Kolben axial beweglich geführt ist, brennraumseitig ein umlaufender Spalt auftritt. Dadurch wird wirksam verhindert, daß sich zumindest während des Kompressions-und Arbeitshubes im Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine Kraftstoffluftge¬ misch unkontrolliert ansammeln kann. Auf Grund dieser spaltlosen Ausgestaltung der Verdichtungsfläche kann sich im Verbrennungsraum einer Verbrennungskraftmaschine nirgends unkontrolliert Kraftstoffluftgemisch insbeson¬ dere während des Kompressionstaktes ansammeln, so daß

eine möglichst vollständige Verbrennung während des Arbeitstaktes sichergestellt ist und dadurch Schad¬ stoffanteile im Abgas äußerst gering gehalten werden können.

Durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 wird der Kolben¬ ring sowohl beim Kompressions-, Arbeits-, und Ausstoßhu¬ bes als auch beim Ansaughub des Kolbens stets durch das Zusammenwirken der oberen bzw. der unteren Kegelflächen des Kolbens und des Kolbenringes nach außen gegen die Zylinderwand des Zylinders gedrückt, so daß die erfin¬ dungsgemäße Kolbenringdichtung ein erhöhtes Maß an Dich¬ tigkeit aufweist.

Durch den einfach oder doppelt überlappenden Kolbenring¬ stoß gemäß Anspruch 3 wird eine absolute Dichtheit des Kolbenringes im Bereich des Kolbenringstoßes erreicht. Dabei ist der Kolbenring im Bereich des Kolbenringstoßes mit seinen überlappenden Bestandteilen gemäß Anspruch 5 scharfkantig ausgebildet, so daß kein Spalt zwischen Kolbenring und Zylinderwand entsteht und somit eine absolute Dichtheit gewährleistet ist.

In gleicher Weise dient zur Verbesserung der Dichtheit auch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 4, in dem der Fugenspalt der Stoßfuge des Kolbenringstoßes mit etwa 0,01 mm eine Gasdichtheit gewährleistet.

Durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 wird sicherge¬ stellt, daß keine Ringspalte zwischen Kolben bzw. Kolben¬ ring und Zylinderwand auftreten, so daß auch dadurch eine äußerst Schadstoffarme Verbrennung sichergestellt ist.

Durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 7 wird ein Kolben¬ kippen wirksam verhindert.

Durch die unterschiedliche Ausbildung der Kegelwinkel α und ß der oberen und unteren Kegelflächen gemäß Anspruch 9 ist die Kolbenringdichtung unterschiedlichen Betriebs¬ bedingungen bei verschiedenen Verbrennungskraftmaschinen in einfacher Weise anpaßbar. Durch die Größe der Kegel¬ winkel α und ß ist der radiale Anpressdruck in Abhängig¬ keit vom Verbrennungsdruck bzw. Kompressionsdruck während des Betriebes der Verbrennungskraftmaschine über die Kegel Winkel α und ß vorwählbar.

Die Kegelwinkel α und ß der Kegelflächen können dabei gemäß Anspruch 8 auch gleich groß sein und etwa 45° betragen.

Durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 10 wird wirksam ein Flattern des Kolbenringes verhindert, da dieser aufgrund der vorgesehenen Federelemente ständig mit seiner oberen Kegelfläche auf der oberen Kegelfläche des Kolbens aufliegt und somit eine relative Axialbewegung

des Kolbenringes bezüglich des Kolbens ausgeschlossen ist.

Durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 11 wird der Kolb¬ enring sowohl axial nach unten wie auch radial nach außen gegen die Zylinderwand gedrückt, so daß der Kolbenring nicht wie üblicherweise unrund sondern rund gefertigt werden kann, da er durch die Schraubendruckfeder ständig an die Zylinderwand gedrückt wird und somit keine radiale Vorspannung des Kolbenringes notwendig ist, wie dies bei üblichen Konstruktionen von Kolbenringdichtungen vorgese¬ hen ist.

Aufgrund der Ausgestaltung gemäß Anspruch 12 wird eine einfache Montage des Kolbenringes auf dem Kolben ermög¬ licht, wobei es nicht notwendig ist, einzelne Federele¬ mente in einem aufwendigen Montageprozeß zwischen den Kolbenring und den Kolben einzubringen, da die Federele¬ mente zungenartig einstückiger Bestandteil des Kolbenrin¬ ges sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Ansprüchen 13 und 14 entnehmbar.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Kolbenringdichtung der erfindungsgemäßen Art im Teilschnitt;

Fig. 2 eine Ausführungsform einer Kolbenringdichtung gemäß Fig. 1 mit zusätzlichen Schraubendruckfe¬ dern/

Fig. 3 eine Ausführungsform einer Kolbenringdichtung mit axial versetzt angeordnetem Kolbenring;

Fig. 4 einen Kolbenring in Seitenansicht mit doppelt überlappendem Kolbenringstoß;

Fig. 5 eine Unteransicht eines Kolbenringes mit ein¬ stückig angeformten Federzungen;

Fig. 6 eine Teilansicht des Kolbenringes VI aus Fig. 5;

Fig. 7 eine Kolbenringdichtung im Teilschnitt mit dem Kolbenring gemäß Fig. 5.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Kolbenringdichtung 1, bestehend aus einem Kolbenring 2, welcher im Bereich des oberen brennraumseitigen Endes eines Kolbens 3 angeordnet ist. Der Kolben 3 ist in einem Zylinder 4 axial beweglich geführt, wobei der Kolben 3 einen Brennraum 14 im Zylin¬ der 4 nach unten hin beweglich begrenzt und den Brennraum 14 vom Kurbelgehäuse einer Verbrennungskraftmaschine trennt (in der Zeichnung nicht dargestellt) .

Der Kolben 3 ist an seinem oberen brennraumseitigen Ende radial nach innen abgesetzt ausgeführt und weist einen

umlaufenden Aufnahmeabsatz 5 für den Kolbenring 2 auf. Zur axialen Festlegung des Kolbenringes 2 ist der Aufnah¬ meabsatz 5 mit einem radial nach außen gerichteten umlau¬ fenden Ringsteg 6 versehen, auf welchem der Kolbenring 2 formschlüssig und begrenzt axial beweglich gelagert ist. Der Ringsteg 6 ist im Querschnitt doppelkeilförmig ausge¬ bildet und weist eine obere ringförmige Kegelfläche 7 und eine untere Kegelfläche 8 auf. Die umlaufende Innenfläche des Kolbenringes 2 ist zur axialen Mitnahme auf dem Ringsteg 6 des Kolbens 3 als ebenfalls im Querschnitt doppelkeilförmige bzw. V-förmige Ringnut 9 ausgebildet, welche eine obere Kegelfläche 10 und eine untere Kegel¬ fläche 11 aufweist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel der Kobenringdichtung 1 ist der Kolbenring 3 unrund gefertigt, so daß er im dargestellten montierten Zustand durch seine radiale Vorspannung ständig radial gegen die innere Zylinderwand 12 des Zylinders 4 gedrückt wird und somit an der Zylin¬ derwand 12 während des Betriebes der Verbrennungskraftma¬ schine permanent dichtend anliegt.

In Fig. 1 ist der Kolbenring 2 in zwei unterschiedlichen Lagen dargestellt, welche er in unterschiedlichen Be- triebszuständen bzw. bei unterschiedlichen Arbeitszyklen der Verbrennungskraftmaschine bzw. des Kolbens 3 ein¬ nimmt. So wechselt der Kolbenring 2 während des Betriebes

auf dem Ringsteg 6 entsprechend des vorgesehenen Spiels zwischen Ringnut 9 und Ringsteg 6 seine Lage.

Der linke Halbschnitt der Darstellung in Fig. 1 zeigt dabei die Lage des Kolbenringes 2 auf dem Ringsteg 6 des Kolbens 3, welche er während der Abwärtsbewegeung des Kolbens 3 in Richtung des Pfeiles 13 beim Ansaugtakt eines Verbrennungsmotors einnimmt. Bei dieser Abwärtsbe¬ wegung des Kolbens 3 in Richtung des Pfeiles 13 wird im Verbrennungsraum 14 des Zylinders 4 ein Unterdruck zum Ansaugen von Kraftstoffluftgemisch bewirkt, so daß der Kolbenring 2 mit seiner unteren Kegelfläche 11 auf der unteren Kegelfläche 8 des Ringsteges 6 dichtend zur Anlage kommt, wie dies in Fig. 1 in der linken Bildhälfte dargestellt ist. Gleichzeitig liegt der Kolbenring 2 mit seiner äußeren Mantelfläche 28 an der inneren Zylinder¬ wand 12 des Zylinders 4 dichtend an, so daß der Brennraum 14 gegenüber dem Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftma¬ schine während des Ansaugtaktes durch die Kolbenringdich¬ tung 1 dichtend getrennt ist. Durch den Kegelwinkel ß der unteren Kegelflächen 8 und 11 gegenüber der Kolbenlängs¬ mittelachse 29 bzw. einer Prallelen 30 zur Kolbenlängs¬ mittelachse 29, welcher beim vorliegenden Ausführungsbei¬ spiel etwa 45° beträgt, wird die radiale Anpreßkraft des Kolbenringes 2 an die Zylinderwand 12 mit steigendem Unterdruck zumindest leicht erhöht, wodurch die Dichtheit der Kolbenringdichtung 1 verbessert wird.

Nach Überschreiten des unteren Todpunktes nach dem An¬ saugtakt wechselt der Kolben 3 seine Bewegungsrichtung in Richtung des Pfeiles 15 nach oben, so daß aufgrund der Reibungsverhältnisse zwischen dem Kolbenring 2 und der Zylinderwand 12 und auch durch die Massenträgheit des Kolbenringes 2 der Kolbenring 2 seine Lage relativ zum Kolben 3 wechselt. Diese Lage, welche der Kolbenring 2 während des Kompressionshubes, des Verbrennungshubes und während des Ausstoßhubes des Kolbens 3 duchgehend ein¬ nimmt, ist in Fig. 1 im rechten Halbschnitt dargestellt. In dieser Lage liegt der Kolbenring 2 mit seiner oberen Kegelfläche 10 dichtend auf der oberen Kegelfläche 7 des Ringsteges 6 des Kolbens 3 auf. Gleichzeitig, wie beim Ansaugtakt, liegt der Kolbenring 2 mit seiner Mantelflä¬ che 28 ebenfalls dichtend an der inneren Zylinderwand 12 des Zylinders 4 an, so daß auch während dieser Betriebs- zustände, Verdichten, Verbrennen und Ausstoßen, die Kolbenringdichtung 1 den Brennraum 14 gegenüber dem Kurbelgehäuse der Verbrennungskraftmaschine absolut dicht trennt.

Mit steigendem Verdichtungsdruck wird der Kolbenring 2 ständig stärker mit seiner Kegelfläche 10 gegen die Kegelfläche 7 des Ringsteges 6 des Kolbens 3 gedrückt, wodurch eine radiale Kraftkomponente über die schrägen Kegelflächen 10 und 7 hervorgerufen wird und damit der Kolbenring 2 dichtend gegen die Zylinderwand 12 gepreßt

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wird. Der Kegelwinkel α der oberen Kegelflächen 7 und 10 gegenüber der Kolbenlängsmittelachse 30 bzw. der Paralle¬ len 31 beträgt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa 45° und ist somit gleich dem Kegelwinkel ß der unteren Kegelflächen 8, 11. Je nach Einsatzbedingungen der Kolbenringdichtung 1 können die Kegelwinkel α und ß auch unterschiedliche Werte annehmen, so daß die radiale Kraftkomponente mit zunehmendem Unterdruck beim Ansaug¬ takt bzw. mit steigendem Kompressions- bzw. Verbrennungs¬ druck beim Kompressions- bzw. Verbrennungstakt über- oder unterproportional ansteigt, wodurch die auftretenden Reibungskräfte zwischen der Mantefläche 28 des Kolbenrin¬ ges 2 und des der Zylinderwand 12 Zylinders 4 günstig beeinflußbar sind.

An den Verdichtungs- oder Kompressionshub des Kolbens 3 schließt sich der Verbrennungshub des Kolbens 3 an, bei welchem sich der Kolben 3 nach Überschreiten des oberen Todpunktes wieder in Richtung des Pfeiles 13 nach unten bewegt. Durch den hohen Verbrennungsdruck wird eine weitere Erhöhung der dichtenden radialen Kraftkomponente, mit welcher der Kolbenring 2 an der Zylinderwand 12 anliegt, bewirkt, wobei der Verbrennungsdruck einerseits auf die brennraumseitige Kolbenfläche 16 und auf die brennraumseitige umlaufende Kolbenringfläche 17 des Kolbenringes 2 wirkt.

Während des Ausstoßtaktes, d.h. wenn sich der Kolben 3 nach Überschreiten des unteren Todpunktes wieder in Richtung des Pfeiles 15 nach oben bewegt, wird der Kol¬ benring 2 in der in der rechten Bildhälfte der Fig. 1 dargestellten Lage aufgrund der Reibung zwischen dem Kolbenring 2 und der Zylinderwand 12, des Ausstoßrest¬ druckes im Verbrennungsräum 14 und auch aufgrund seiner Massenträgheit in dieser dargestellten Lage gehalten.

Der Kolbenring 2 bildet somit während des Verdichtungs-, Verbrennungs- und des Ausstoßtaktes mit dem Kolben 3 eine gemeinsame Verdichtungsfläche 18, bestehend aus der Kolbenfläche 16 und der Kolbenringfläche 17, welche keinerlei umlaufenden Spalt aufweist, in welchen Kraft- stoffluftgemisch insbesondere während des Verdichtungs¬ und des Verbrennungstaktes eindringen kann. Somit ist gewährleistet, daß das Kraftstoffluftgemisch sich nur im Verbrennungsraum 14 befinden kann und somit eine mög¬ lichst vollständige Verbrennung des Kraftstoffluftge¬ misches während des Arbeitstaktes der Verbrennungskraft¬ maschine sichergestellt ist. Auch zwischen dem Kolbenring 2 und der Zylinderwand 12 des Zylinders 4 ist keinerlei Spalt vorhanden, so daß sich auch in diesem Bereich kein Kraftstoffluftgemisch während des Kompressionstaktes ansammeln kann und eine unvollständige Verbrennung auch hier ausgeschlossen ist.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform 1/1 der Kolben¬ ringdichtung 1, welche den gleichen Kolbenring 2 wie die Kolbenringdichtung 1 aufweist. Im Unterschied zu der Ausführungsform der Kolbenringdichtung 1 weist die Kol¬ benringdichtung 1/1 zusätzliche Federelemente in Form von Schraubendruckfedern 19 auf, welche im Ringsteg 6/1 des Kolbens 3/1 parallel zur oberen Kegelfläche 7 des Ring¬ steges 6/1 verlaufend in entsprechenden A fnahmebohrungen 27 angeordnet sind. Die Schraubendruckfedern 19 drücken dabei gegen die untere Kegelfläche 11 des Kolbenringes 2, so daß dieser durch die Federkraft der Schraubendruckfe¬ der 19 ständig in seiner in Fig. 2 dargestellten Lage gehalten ist. Durch die vorgesehenen Schraubendruckfedern 19 wird somit erreicht, daß der Kolbenring 2 mit seiner oberen Kegelfläche 10 auf der oberen Kegelfläche 7/1 des Ringsteges 6/1 des Kolbens 3/1 permanent, also auch während des Ansaugtaktes aufliegt und kein Wechsel der Lage des Kolbenringes 2 gegenüber bzw. am Radialsteg 6/1 des Kolbens 3/1 während des gesamten Betriebes der Ver¬ brennungskraftmaschine erfolgt. Es sind dabei mehrere Schraubendruckfedern 19 gleichmäßig am Umfang des Kolbens 3/1 verteilt angeordnet, wobei deren Anzahl und Feder¬ kraft so gewählt ist, daß der Kolbenring 2 in jeder Betriebssituation sicher in seiner in Fig. 2 dargestell¬ ten Postition gehalten wird.

Durch die vorgesehenen Schraubendruckfedern 19 wird weiterhin erreicht, daß der Kolbenring 2 rund herstellbar ist, d.h. daß er ohne eigene radiale Vorspannung am Kolben 3/1 bzw. zusammen mit diesem im Zylinder 4 mon¬ tierbar ist, da die erforderliche radiale Vorspannung durch die Schraubendruckfeder 19 bewirkt wird. Dadurch wird eine erheblich einfachere Herstellung des Kolbenrin¬ ges 2 erreicht, wodurch die Fertigungskosten für den Kolbenring 2 verringert werden.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel 1/2 der Kolbenringdichtung 1, welche ebenfalls mit einem Kolben¬ ring 2 versehen ist, welcher den gleichen Aufbau wie der Kolbenring 2 aus Fig. 1 aufweist. Beim Ausführungsbei- spiel der Kolbenringdichtung 1/2 ist der Kolben verbren- nungsraumseitig derart ausgebildet, daß sich seine obere Kegelfläche 7/2, seines Ringsteges 6/2 axial brennraum- seitig nach oben fortsetzt, so daß die Verdichtungsfläche 18/2 zwischen dem Kolben 3/2 und dem Kolbenring 2 einen umlaufenden Absatz 20 aufweist. Ansonsten ist der Kolben¬ ring 2 ebenfalls mittels Schraubendruckfedern 19 in der in Fig. 3 dargestellten Lage gegenüber dem Kolben 3/2 permanent gehalten.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist auch die Kolben¬ ringdichtung 1/2 keinerlei umlaufenden Spalt weder zwi¬ schen dem Kolbenring 2 und dem Kolben 3/2 noch zwischen

dem Kolben 3/2 und der inneren Zylinderwand 12 des Zylin¬ ders 4 auf, so daß sich auch keinerlei Spalträume erge¬ ben, in welchen sich Kraftstoffluftgemisch einlagern kann. Somit ist auch gemäß des Ausführungsbeispieles nach Fig. 3 bei dieser Kolbenringdichtung 1/2 eine optimale Verbrennung von Kraftstoffluftgemisch im entsprechenden Verbrennungsraum 14/2 gewährleistet.

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht des Kolbenringes 2. Der Kolbenring 2 weist einen Kolbenringstoß 21 auf, welcher doppelt überlappend ausgebildet ist. Auf einer Seite ist der Kolbenringstoß 21 dementsprechend mit einer Stoßnut 22 versehen, in welche passend eine Stoßfeder 23 des entsprechend umlaufenden anderen Endes des Kolbenringes 2 hineinragt. Das Spiel zwischen der Stoßfeder 23 und der Stoßnut 22 weist dabei insgesamt etwa 0,01 mm auf, so daß der Kolbenringstoß 21 absolut gasdicht ist. Die Stoßfugen 24 und 25 des Kolbenringstoßes 21 sind dabei jeweils etwa in der Mitte der oberen Kegelfläche 10 bzw. der unteren Kegelfläche 11 des Kolbenringes 2 angeordnet. Durch diese geteilte Ausführung des Kolbenringes 2 ist der Kolbenring 2 in einfacher Weise zur Montage auf dem Ringsteg 6, 6/1 bzw. 6/2 der Kolben 3, 3/1 bzw. 3/2 durch Aufspreizen montierbar. Die Stoßfeder 23 und die Stoßnut 22 sind dabei in ihrer Formgebung scharfkantig ausgebildet, so daß zwischen Kolbenring 2 und Ringsteg 6, 6/1, 6/2 bzw. zwischen Kolbenring 2 und Zylinderwand 12 im Bereich des

Kolbenringstoßes 21 keine Zwischenräume gebildet werden und somit auch eine absolute Gasdichtheit in diesem Bereich des Kolbenringes 2 erreichbar ist.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform 2/1 des Kolbenringes 1 in Unteransicht. Der Kolbenring 2/1 ist in seiner unteren Hälfte mit mehreren am Umfang angeordneten radial nach innen gerichteten Federzungen 26 versehen. Die Federzun¬ gen 26 sind dabei jeweils einstückiger Bestandteil des Kolbenringes 2/1. Diese nach innen gebogenen Federzungen 26 sind, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, auch zur oberen Kegelfläche 10/1 des Kolbenringes 2/1 abgebogen ausgebil¬ det, so daß sie bei der Montage an der unteren Kegelflä¬ che 8, wie dies aus Fig. 7 ersichtlich ist, federnd anliegen und den Kolbenring 2/1 in der in Fig. 7 darge¬ stellten Lage sicher halten. Die Federzungen 26 sind desweiteren in ihrem Querschnitt dem Biegemomentenverlauf derart angepaßt, daß sie jeweils über ihre gesamte Länge im montierten, gespannten Zustand einer konstanten Biege¬ spannung unterliegen, wodurch ein höchstmaß an Dauerfe¬ stigkeit erreicht wird. D.h., daß die Federzungen 26 in Umfangsrichtung zu ihrem jeweiligen freine Ende 31 hin konisch zulaufend ausgebildet sind.

Durch diese Ausgestaltung des Kolbenringes 2/1 wird eine einfache Montage des Kolbenringes 2/1 auf dem Ringsteg 6 des Kolbens 3 ermöglicht, da keine separaten Federele-

mente, wie z.B. bei den Ausführungsformen der Fig. 2 und 3 vorhanden sind. Desweiteren ist der Kolbenring 2/1 in seiner Funktion identisch mit dem Kolbenring 2 und bildet ebenfalls, wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, mit seiner oberen Kolbenringfläche 17/2 zusammen mit der brennraum¬ seitigen Kolbenfläche 16 eine gemeinsame spaltlose Ver¬ dichtungsfläche 18/2, so daß auch mit dieser Kolbenring¬ dichtung 1/3 der Schadsto fanteil einer Verbrennungs¬ kraftmaschine erheblich absenkbar ist. Auch weist der Kolbenring 2/1 zur Montage einen Kolbenringstoß 21/1 auf, wie dies aus Fig. 5 ersichtich ist, welcher den gleichen Aufbau aufweist, wie der Kolbenringstoß 21 des Kolbenrin¬ ges 2. Es ist natürlich auch vorstellbar den Kolbenring¬ stoß 21 bzw. 21/1 nur einfach überlappend auszubilden, wobei deren sich überlappenden Bauteile ebenfalls ein Spiel von etwa 0,01 mm aufweisen und ebenfalls scharfkan¬ tig ausgebildet sind.

Insgesamt wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kolbenringdichtungen 1 bis 1/3 Kolbenringdichtungen 1 bis 1/3 zur Verfügung gestellt, welche verbrennungsraum- seitig keine umlaufenden Spalte aufweisen, in welchen sich Kraftstoffluftgemisch ansammeln kann, das im Ver¬ brennungstakt dann nicht vollständig verbrennbar wäre. Somit wird durch die erfindungsgemäße Kolbenringdichtung 1 bis 1/3 eine Kolbenringdichtung 1 bis 1/3 zur Verfügung gestellt, durch deren Ausgestaltung eine erhebliche

Verminderung der Schadstoffe im Abgas einer Verbrennungs¬ kraftmaschine erreichbar ist, wobei gleichzeitig durch die besondere Art der Führung des Kolbenringes 2 bzw. 2/1 auf dem entsprechend zugeordneten Ringsteg 6, 6/1 bzw. 6/2 gleichzeit eine sichere Führung des Kolbens 3 er¬ reicht und somit ein Kolbenkippen während des Betriebes wirksam verhindert wird.