DE19510050A1 - Leichter, gegossener Kolben für Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen leichten, gegossenen Kolben für Verbrennungsmotoren mit den Merkmalen nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Ein derartiger aus Leichtmetall im Gießverfahren herge­ stellter leichter Kolben ist beispielsweise aus DE-OS 34 30 258 und DE-OS 41 10 306 bekannt. Um insbesondere Gewichts­ reduzierungen zu erreichen, werden dort bestimmte Maßnahmen bezüglich der Kolbenschaftreduzierung vorgeschlagen.

Ausgehend von einer derartigen Kolbenausführung beschäftigt sich die vorliegende Erfindung mit dem Problem, auf kon­ struktiv einfache Weise einen Kolben mit einerseits gerin­ gerem Gewicht und andererseits mit veränderter Wärmeleitfä­ higkeit zu finden.

Gelöst wird dieses Problem mit einem Kolben mit den Merkma­ len nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Zum Stand der Technik ist noch auf die DE-OS 35 16 308 hin­ zuweisen, in der ein Kolben mit umlaufendem Schaft be­ schrieben ist, bei dem zur Verhinderung der übermäßigen Er­ wärmung der Gleitbahn des Kolbenbolzens ein Wärmeabschirm­ element zwischen Kolbenboden und Bolzennaben vorgesehen ist.

Bei diesem Kolben handelt es sich jedoch um eine andere Bauart, die insbesondere keine direkt an den Kolbenboden angehängte Bolzennaben mit engem Augenabstand aufweist, da hier die Bolzennaben massiv in den Kolbenboden übergehen, so daß einerseits von einem leichten Kolben mit besonderer Nabenanbindung und spezieller Schaftausbildung nichts zu erkennen ist und andererseits Hinweise bezüglich der kon­ kreten erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Leichtkolbens fehlen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines bevorzugten in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Kolben in Seitenansicht teilweise im Schnitt, wobei der verlorene Kern für die hinterschnittartige Ausnehmung in Kreuzschraffur dargestellt ist

Fig. 2 eine weitere Seitenansicht des Kolbens teilweise im Schnitt

Fig. 3 eine Draufsicht auf den verlorenen Kern gem. Schnitt III-III in Fig. 1.

Ein im Gießverfahren hergestellter leichter Kolben 1 aus Leichtmetall (AlSi-Legierung) für Verbrennungsmotoren weist einen Kolbenboden 2 mit einer Brennraummulde 3 auf. Ein die Ringnuten für die Kolbenringe aufnehmendes Ringband 4 geht vom Kolbenboden 2 aus und geht nur auf Druck- und Gegen­ druckseite in einen Kolbenschaft 5 über, so daß im Bereich der direkt an den Kolbenboden 2 angebundenen Bolzennaben 6 ein Kolbenschaft fehlt. Die Bolzennaben 6 sind als Trapez­ naben ausgebildet und weisen in ihren Nabenbohrungen 7 Schmiernuten 8 und taschenförmige Ausnehmungen 9 auf.

Zur Gewichtsreduzierung und Veränderung der Wärmeleitfähig­ keit, insbesondere im Hinblick auf die Bolzennaben, ist zwischen Kolbenboden 2 und den Bolzennaben 6 eine hinter­ schnittartige Ausnehmung 10 vorgesehen, die mittels eines verlorenen Kerns 11 beim Gießen des Kolbens 1 hergestellt wird. In einem ersten Ausführungsbeispiel soll als verlore­ ner Kern 11 ein an sich bekannter Salzkern verwendet wer­ den, der nach dem Gießen des Kolbens 1 auf einfache Weise mittels Wasser ausgelöst werden kann.

Um zusätzlich bei einem Kolben mit beispielsweise Anspritz­ kühlung den Kolbenbolzen in der Nabenbohrung 7 zu schmie­ ren, steht die Ausnehmung 10 über Öffnungen 12, die durch entsprechende am verlorenen Kern 11 angeformte Fortsätze 13 beim Gießen des Kolbens 1 hergestellt werden, mit den Na­ benbohrungen in Verbindung.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel kann der verlorene Kern als hohles Blechteil ausgebildet sein, das im fertigen Kolben enthalten bleibt. Um hierbei insbesondere die Verän­ derung der Wärmeleitfähigkeit bezüglich der Nabe oder be­ stimmten Bereichen gezielt zu verstärken, kann das hohle Blechteil ganz oder teilweise mit an sich bekannten wärme­ isolierenden Materialien gefüllt sein.

Mit einer derartigen Ausführung eines Leichtbaukolbens wird auf konstruktiv einfache Weise eine weitere Gewichtsredu­ zierung und/oder eine gezielte Veränderung der Wärmeleitfä­ higkeit erzielt, wodurch einerseits ein besserer Leistungs­ wirkungsgrad des Motors erreicht und andererseits die An­ fälligkeit gegen Nabenanrisse verringert wird.

Claims (5)

1. Leichter, gegossener Kolben aus Leichtmetall für Ver­ brennungsmotoren, bei dem die einen engen Augenabstand aufweisenden Bolzennaben senkrecht am Kolbenboden frei von einem die Ringnuten aufnehmenden und in den Kolben­ schaft übergehenden von dem Kolbenboden ausgehenden Ringband angebunden sind, wobei der Schaft im Bereich der Bolzennaben zurückgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kolbenboden (2) und den Bolzennaben (6) eine mit Hilfe eines verlorenen Kerns (11) einbringbare hinterschnittartige Ausnehmung (10) vorgesehen ist.

2. Leichter, gegossener Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (10) über Öffnungen (12) mit den Na­ benbohrungen (7) der Bolzennaben (6) in Verbindung ste­ hen.

3. Leichter, gegossener Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verlorene Kern (11) ein auslösbarer Salzkern ist.

4. Leichter, gegossener Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als verlorener Kern (11) ein hohles Blechteil ver­ wendet wird.

5. Leichter, gegossener Kolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das hohle Blechteil mit einem wärmeisolierenden Me­ dium gefüllt ist.