DE294091T1 - Waermeisolierter kolbenaufbau. - Google Patents

Waermeisolierter kolbenaufbau.

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DE294091T1 DE198888304741T DE88304741T DE294091T1 DE 294091 T1 DE294091 T1 DE 294091T1 DE 198888304741 T DE198888304741 T DE 198888304741T DE 88304741 T DE88304741 T DE 88304741T DE 294091 T1 DE294091 T1 DE 294091T1
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Hideo Kanagawa-Ken Kawamura
Hiroshi Yamato-Shi Kanagawa-Ken Matsuoka
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Isuzu Motors Ltd
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Claims (23)

  1. EP 88304741.7
    - Isuzu Motors Limited
    u.Z.: 818.244
    PATENTANSPRÜCHE
    Wärmeisolierende Kolbenstruktur, welche aufweist: einen Kolbenmantel, der zur Hin- und Herbewegung in einer Zylinderbüchse ausgelegt ist und eine obere Abschlußwand aufweist;
    einen Kolbendeckel mit einem Befestigungsteil, der an der oberen Wand des Kolbenmantels zu befestigen ist und aus einem Material gebildet ist, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient im wesentlichen der gleiche ist wie derjenige eines Keramikmaterials; einen Ring, der aus Keramikmaterial besteht und zur Befestigung an der oberen Fläche des Kolbenmantels in zusammengepreßtem Zustand durch Aufsetzen des Kolbendeckels auf den Kolbenmantel vorgesehen ist; , einen dünnen Plattenteil von geringer Dicke, der aus Keramikmaterial besteht und an seinem äußeren Umfangsteil mit dem Ring verbunden ist und einen Oberflächenteil darstellt, der einem Verbrennungsgas auszusetzen ist; und
    einen wärmeisolierenden Teil,·der in einen Hohlraum eingeschlossen ist, welcher durch die obere Fläche des Kolbendeckels, die untere Fläche des dünnen Plattenteils und einen Teil der inneren ümfangsflache des Rings gebildet ist.
  2. 2. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 1, wobei
    der äußere Umfangsabschnitt des
    dünnen Plattenteils und der obere Abschlußteil des Rings durch chemisches Aufdampfen eines Keramikmaterials miteinander verbunden sind.
  3. 3. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 1, wobei
    der dünne Plattenteil mit möglichst
    geringer Dicke ausgebildet ist, um dessen Wärmekapazität auf ein Minimum zu reduzieren.
  4. 4. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 3, wobei
    die Dicke des dünnen Plattenteils nicht mehr als 1 mm beträgt.
  5. 5. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 1, wobei
    die Dicke des mit dem dünnen Plattenteil verbundenen Rings auf den kleinstmöglichen Wert gebracht wird, um die Wärmekapazität des dem Verbrennungsgas ausgesetzten Rings auf ein Minimum zu reduzieren.
  6. 6. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 1, wobei
    die obere, dem Verbrennungsgas
    ausgesetzte Fläche des dünnen Plattenteils flach ausgebildet ist.
  7. 7. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 1, wobei
    der dünne Plattenteil an seiner
    unteren Fläche mit Abstützungen versehen ist, welche gegen die obere Fläche des Kolbendeckels anlegbar sind.
  8. 8. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 1, wobei
    die obere Fläche des Kolbendeckels eben ist.
  9. 9. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 1, wobei
    der wärmeisolierende Teil als Strukturbestandteil zur Aufnahme eines auf den dünnen Plattenteil ausgeübten Drucks wirkt.
  10. 10. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 1, wobei
    der dünne Plattenteil und der Ring aus Siliziumnitrid gebildet sind.
  11. 11. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 1, wobei
    der dünne Plattenteil und der Ring aus Siliziumkarbid gebildet sind.
  12. 12. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 1, wobei
    der Ring an seiner inneren Umfangsflache mit einem abgestuften Teil versehen ist, in welchen der äußere Umfangsteil des Kolbendeckels eingepaßt ist, wobei der untere Abschlußteil des Rings in zusammengepreßtem Zustand gegen die obere Anschlußfläche des Kolbenmantels durch festes Aufsetzen des Kolbendeckels auf den Kolbenmantel angelegt ist.
  13. 13. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 12, wobei
    eine Kohlenstoffdichtung zwischen
    die sich gegenseitig berührenden Flächen des unteren Abschlußteils des Rings und des oberen Abschlußteils des Kolbendeckels eingesetzt ist.
  14. 14. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 1, wobei
    der Befestigungsteil des Kolben-r
    deckeis ein Befestigungs-Vorsprung ist, welcher im Mittelteil des Kolbendeckels ausgebildet ist, wobei der Befestigungs-Vorsprung in die mittlere Befestigungs-Bohrung im Kolbenmantel eingepaßt ist, um dadurch den Kolbendeckel mit dem Kolbenmantel zu verbinden.
  15. 15. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 14, wobei
    der Kolbendeckel und der
    Kolbenmantel durch einen Metallring miteinander verbunden sind, welcher in verformten! Zustand sowohl in eine in der äußeren Umfangsflache des Befestingungs-Vorsprungs ausgebildete Ringnut als in eine in der inneren Umfangsfläche der mittleren Befestigungsbohrung ausgebildete Ringnut eingestezt ist.
  16. 16. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 14, wobei
    der Teil des Kolbendeckels,
    der sich an den Befestigungs-Vorsprung anschließt, und der Teil des Kolbenmantels, der sich an die mittlere Befestingungsbohrung anschließt, in zusammengepreßtem Zustand über einen Pufferteil gegeneinander anliegen, welcher eine wärmeisolierende Funktion ausübt.
  17. 17. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 1, wobei
    eine Schicht wärmeisolierender Luft in einem Hohlraum gebildet ist, welcher durch die untere Fläche des Kolbendeckels, die obere Fläche der oberen Abschlußwand des Kolbenmantels und einen Teil der inneren Umfangsflache des Rings begrenzt ist.
  18. 18. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 17, wobei
    eine Metallwabe in der Schicht
    der wärmeisolierenden Luft vorgesehen ist, um die Druckkraft aufzunehmen, welche auf den Kolbendeckel durch die obere Abschlußwand ausgeübt wird.
  19. 19. Wärmeisolierende Kolbenstruktur, nach Anspruch 1, wobei
    das Material, welches den
    Kolbendeckel bildet und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der im wesentlichen der gleiche ist wie derjenige eines Keramikmaterials, aus Cermet besteht.
  20. 20. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 1, wobei
    das Material, welches den
    Kolbendeckel bildet und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, der im wesentlichen der gleiche ist wie derjenige eines Keramikmaterials, ein metallisches Material mit hoher Festigkeit und einem hohen Elastizitätsmodul ist.
  21. 21. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 1, wobei
    der warmeisolierende Teil
    aus einem hitzebeständigen Material besteht, welches eine hohe Porosität aufweist und aus Kaliumtitanat-Whisker besteht.
  22. 22. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 1, wobei
    der warmeisolierende Teil
    aus hitzebeständigem Material mit hoher Porosität besteht und aus Zirkonerde-Faser zusammengesetzt ist.
  23. 23. Wärmeisolierende Kolbenstruktur nach Anspruch 1, wobei
    der Kolbendeckel in seiner
    äußeren Umfangsflache mit Nuten zum Einsetzen von Kolbenringen versehen ist, und daß eine Bohrung zur Aufnahme eines Kolbenbolzens in Richtung seines Durchmessers verläuft.
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