DE3518721C3 - Ölgekühlter, mehrteiliger Tauchkolben einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Ölgekühlter, mehrteiliger Tauchkolben einer Brennkraftmaschine

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DE3518721C3 DE19853518721 DE3518721A DE3518721C3 DE 3518721 C3 DE3518721 C3 DE 3518721C3 DE 19853518721 DE19853518721 DE 19853518721 DE 3518721 A DE3518721 A DE 3518721A DE 3518721 C3 DE3518721 C3 DE 3518721C3
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Description

Die Erfindung betrifft einen ölgekühlten Tauchkol­ ben für Brennkraftmaschinen mit Merkmalen, wie im Oberbegriff des Anspruches 1 angegeben.
Ein derartiger ölgekühlter Tauchkolben ist aus der DE-OS 15 26 598 bekannt. Ein solcher Kolben ist für die Beherrschung hoher Zünddrücke nur bedingt geeignet, weil die Deformation des Kolbenunterteiles unter den einwirkenden Zünddrücken relativ groß wird, was Kol­ benfresser hervorrufen könnte. Diese Deformation des Kolbenunterteiles resultiert aus der dort gegebenen Abstützung des Kolbenoberteiles, nämlich über einen ringförmigen Tragbund und zusätzlich über die Kolben­ oberteilaußenwand, wobei jedes dieser Teile durch ent­ sprechende Anlageflächen am Kolbenunterteil unter­ stützt ist. Da das Kolbenoberteil über zwei ringförmige Auflageflächen am Kolbenunterteil abgestützt ist, ist es praktisch unmöglich, beide Auflageflächen definiert zu belasten. Letzteres deshalb, weil bedingt durch die un­ vermeidlichen Fertigungstoleranzen entweder die eine oder die andere der beiden Auflageflächen mehr bela­ stet wird. Das Kolbenoberteil selbst ist überall relativ dünnwandig ausgebildet, so daß dessen Deformationen unter Einwirkung der Verbrennungstemperatur und der Zünddrücke auch nicht vernachlässigbar klein sind, was letztendlich ein relativ großes Spiel zwischen Kolben­ oberteil-Außenwandfläche und Zylinderbohrungswand erfordert.
Aus der älteren, aber nachveröffentlichten DE-OS 35 02 644 ist ein Tauchkolben bekannt, der sich von dem im Patentanspruch 1, angegebenen Tauchkolben da­ durch unterscheidet, daß das Kolbenunterteil nicht aus einem massiven Aluminium-Preßgußteil besteht, son­ dern aus Grauguß bzw. Sphäroguß hergestellt ist.
Die DE-OS 23 07 347 beschreibt einen mehrteiligen Tauchkolben für Vier-Takt- Brennkraftmaschinen, wobei die Abstützung des Kolbenoberteils auf dem Kolbenmittelteil bzw. dem Kolbenunterteil statisch unbestimmt über insgesamt drei umlaufende Kreisringflächen erfolgt. Die Zentrierung des Kolbenoberteils am Kolbenunterteil erfolgt auf der äußeren Kreisringfläche. Zur Kühlung des Kolbens sind im Kolbenoberteil mehrere Kühlräume vorgesehen. Der äußere ringförmige Kühlraum ist im Kolbenunterteil durch eine ringförmige Ölfangvertiefung weitergeführt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen ölgekühlten Tauchkolben der eingangs genannten Art so weiterzu­ bilden, daß er sich unter Einwirkung höherer Zünddrücke in seiner Form nur unwesentlich deformiert. Die auf den Kolbenboden einwirkenden Kräfte sollen möglichst unmittelbar in den Kolbenbolzen eingeleitet werden, wobei gleichzeitig die den Kolbenschaft bildenden Wandteile weitestgehend von diesen Kräften entlastet werden.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß an einem Tauch­ kolben der eingangs genannten Art durch die im Kenn­ zeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale ge­ löst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Lösung sind im Unteranspruch 2 angegeben.
Dadurch, daß das Kolbenoberteil aus Sphäroguß bzw. Stahlmaterial in Form einer sehr massiven Platte, das Kolbenunterteil dagegen aus Aluminium durch Preßguß oder Warmpressen aus einem Rohling hergestellt ist, läßt sich der Tauchkolben vergleichsweise wirtschaft­ lich herstellen. Bedingt durch seine speziellen Konstruk­ tionsmerkmale ist er aber trotz des aus Aluminium be­ stehenden Kolbenunterteils in der Lage, die im Betrieb auf ihn einwirkenden hohen Belastungen aufzunehmen. Letzteres deshalb, weil sowohl das Kolbenoberteil als auch das Kolbenunterteil für sich gesehen jeweils einen in sich steifen Block bildet und das Kolbenoberteil in spezieller Art und Weise am Kolbenunterteil abgestützt ist, nämlich so, daß die auf das Kolbenoberteil einwir­ kenden Zünddrücke in günstigster Weise auf das Kol­ benunterteil und von dort über den Kolbenbolzen und die daran angeschlossene Pleuelstange an die Kurbel­ welle übertragen werden können. Das heißt, die Zünd­ kräfte werden direkt zum Pleuelkopf geführt, die Peri­ pherie des Kolbenunterteiles bleibt praktisch von die­ sen Kräften unberührt und damit deformationsfrei.
Bedingt dadurch, daß die Kolbenoberteilaußenwand wegen des erfindungsgemäß gegebenen Spaltes nicht in Kontakt mit dem oberen Bereich des Kolbenunterteiles steht, können vom Kolbenoberteil in diesen Bereich des Kolbenunterteiles auch keine sich negativ auf letzteres auswirkenden Kräfte übertragen werden. Das Kolben­ unterteil behält also seine für günstige Betriebswerte gegebene Form.
Aus der DE-PS 28 21 176 ist ferner ein ölgekühlter Tauchkolben für Verbrennungsmotoren bekannt, bei dem das Kolbenunterteil aus Leichtmetall und das Kol­ benoberteil aus einem Metall mit geringerer Wärmeleit­ fähigkeit aber größerer Warmfestigkeit, z. B. aus Stahl besteht.
Ein in Form einer massiven Platte gestalteter Kolben­ boden mit einzelnen Sacklochbohrungen ist prinzipiell bereits bei von einem wassergekühlten Zweitakt-Stan­ genkolben aus der DE-OS 21 51 869 bekannt.
Nachstehend sind zwei Ausführungsbeispiele eines nach der Erfindung gestalteten ölgekühlten Tauchkol­ bens anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 einen senkrecht zur Kolbenbolzenachse ste­ henden Querschnitt durch einen nach der Erfindung ge­ stalteten ölgekühlten Tauchkolben,
Fig. 2 einen durch die Kolbenbolzenlängsachse gehenden Querschnitt durch den Tauchkolben gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen senkrecht zur Kolbenbolzenachse ste­ henden Querschnitt durch einen anderen nach der Erfin­ dung gestalteten ölgekühlten Tauchkolben,
Fig. 4 einen durch die Kolbenbolzenlängsachse gehenden Querschnitt durch den Tauchkolben nach Fig. 3,
Fig. 5 einen Querschnitt durch den Tauchkolben nach Fig. 1 entlang der dort eingetragenen Schnittlinie V/V,
Fig. 6 einen Querschnitt durch den Tauchkolben nach Fig. 4 entlang der dort eingezeichneten Schnittli­ nie VI/VI.
In den Figuren sind gleiche bzw. einander entspre­ chende Teile der dargestellten Tauchkolben mit glei­ chen Bezugszeichen versehen.
Der in der Zeichnung dargestellte ölgekühlte Tauch­ kolben besteht aus einem insgesamt mit 1 bezeichneten Kolbenunterteil und einem insgesamt mit 2 bezeichne­ ten Kolbenoberteil. Das einstückige massive Kolben­ oberteil 2 besteht aus einem Kolbenboden 3 und einer Außenwand 4 mit zylindrischer Außenfläche 5 und meh­ reren Ringnuten, in die Kolbenringe 6 eingesetzt sind. Die Außenwand 4 des Kolbenoberteils 2 setzt sich dabei aus einem an den Kolbenboden 3 anschließenden quer­ schnittsstarken Wandteil 7 und einem an dessen Unter­ kante 8 anschließenden durchmesserschwächeren Wandteil 9 zusammen. Von der Unterkante 8 ausgehend ist in das querschnittsstarke Wandteil 7 der Außenwand 4 eine Hinterschneidung 10 mit einer kreiszylindrischen, koaxial zur Kolbenlängsachse angeordneten Zentrier­ fläche 11 und einer zur Kolbenlängsachse senkrecht ste­ henden Auflagefläche 12 eingeformt. Das Kolbenober­ teil 2 ist ausschließlich über diese Auflagefläche 12 auf dem Kolbenunterteil 1 und dort auf der äußeren Stirn­ fläche 13 eines an dessen Oberseite angeordneten ring­ förmigen Tragbundes 14 abgestützt. Zentriert ist das Kolbenoberteil 2 in Bezug auf das Kolbenunterteil 1 ausschließlich über die zylindrische Zentrierfläche 11, die eine außen am Tragbund 14 angeformte kreiszylin­ drische Zentrierfläche 15 umgreift. Mit 16 ist der das obere Ende des Kolbenunterteiles 1 bildende und relativ massiv ausgebildete Tragkopf bezeichnet. Befestigt ist das Kolbenoberteil 2 am Kolbenunterteil 1 durch die vier Spannschrauben 17, deren Lage und Anordnung aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich ist.
Mit 18 ist ein Kolbenbolzen bezeichnet, der in einer das Kolbenunterteil 1 quer durchdringenden Lagerboh­ rung 19 axial gesichert durch zwei Sicherungsringe 20 verankert ist. Auf diesem Kolbenbolzen 18 sitzt eine Lagerhülse 21, deren Lage zwischen zur Kolbenlängs­ achse parallelen Flächen 22, 23 im Innenraum 24 des Kolbenunterteiles 1 fixiert ist. Über den Kolbenbolzen 18 und die daraufsitzende Lagerhülse 21 ist der Tauch­ kolben an eine mit der nicht dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbundene Pleuelstange 25 im Bereich des Pleuelkopfes 26 angelenkt, wobei dieser Anschluß über eine den Pleuelkopf 26 quer durchdrin­ gende, die Lagerhülse 21 umgreifende Aufnahmeboh­ rung 27 hergestellt ist.
Mit 28 ist ein Vorsprung bezeichnet, der an der Ober­ seite des Tragkopfes 16 angeordnet ist. Dieser Vor­ sprung ist insgesamt einstückig mit dem Kolbenunter­ teil 1 ausgebildet. Der Vorsprung 28 ist von einem zen­ tralen, koaxial zur Kolbenlängsachse angeordneten Kühlöldurchtrittsloch 29 durchsetzt, das desweiteren den Tragkopf 16 durchdringt und in den Innenraum 24 des Kolbenunterteiles 1 ausmündet. Das Kühlöldurch­ trittsloch 29 kann, wie beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1, 2 und 5, als Bohrung im Kolbenunterteil 1 ausgebildet sein, die im Kühlölstrahleintrittsbereich ke­ glig oder trompetenartig erweitert ist. Letzteres stellt eine günstige Umlenkung des aus dem Pleuel austreten­ den Kühlölstrahles sicher. Alternativ hierzu kann das Kühlöldurchtrittsloch 29, wie beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 und 4, auch durch die Durchgangsboh­ rung einer Kühlölführhülse 30 gebildet sein, die in eine den Tragkopf 16 mit Vorsprung 28 durchdringenden Aufnahmebohrung 31 eingesetzt und mit ihrem unteren erweiterten Teil federnd in Gleitkontakt am Pleuelkopf 26 abgestützt ist. Generell ragt der Vorsprung 28 in den Bereich eines insgesamt mit 33 bezeichneten inneren Kühlraumes hinein und begrenzt dort mit seiner Ober­ kante 32 den Kühlölfüllstand. Der innere Kühlraum 33 erstreckt sich in seinem unteren Bereich zwischen dem Tragbund 14 ringförmig um den Vorsprung 28 herum an der Oberseite des Tragkopfes 16. In seinem oberen Be­ reich ist der innere Kühlraum 33 durch eine Vertiefung im Kolbenoberteil begrenzt. Der innere Kühlraum 33 steht über schräge, im Kolbenoberteil 2 ausgebildete Überleitbohrungen 34 mit einem insgesamt mit 35 be­ zeichneten äußeren Kühlraum in Verbindung. Letzterer erstreckt sich sowohl im Kolbenoberteil 2 als auch im Kolbenunterteil 1, dort um den Tragkopf 16 herum.
Das massive Kolbenoberteil 2 ist einstückig und aus Sphäroguß bzw. Stahlmaterial hergestellt. Das Kolben­ unterteil 1 dagegen ist zwar ebenfalls einstückig, aber aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung durch Preßguß oder Warmpressen aus einem Rohling herge­ stellt. Soweit Hinterschneidungen unumgänglich sind, werden diese nachträglich durch spanabhebende Bearbeitung nachgearbeitet. Aufgrund seiner Herstellung durch Warmpressen bzw. Preßgießen ist das Kolbenun­ terteil im Gegensatz zu nur durch Gießen hergestellten Kolbenunterteilen erheblich tragfähiger, also die Aufnahme und Weiterleitung größerer Kräfte geeignet.
Der Tauchkolben ist für eine spezielle Art von Sha­ ker-Kühlung ausgebildet. Die Kühlölzuführung zum Tauchkolben erfolgt dabei von der Pleuelstange 25 aus. Diese verfügt über interne Kanäle, in welche Kühlöl unter Druck über kurbelwelleninterne Kanäle eingelei­ tet wird. In den Figuren sind von den pleuelstangenin­ ternen Kanälen lediglich eine Zuführbohrung 36, ein Ringkanal 37 um die Lagerhülse 21 sowie eine Spritz­ bohrung 38 im Pleuelkopf 26 ersichtlich. Die Spritzboh­ rung 38 verläuft dabei koaxial zur Pleuelstangenlängs­ achse. Das die Spritzbohrung 38 in Form eines Kühlöl­ strahles verlassende Kühlöl gelangt zunächst in das Kühlöldurchtrittsloch 29 und wird durch dieses dann in den inneren Kühlraum 33 eingeleitet. Von dort gelangt das Kühlöl während des Motorbetriebes infolge der Kolbenbewegungen durch die Überleitbohrungen 34 in den äußeren Kühlraum 35 und von dort aus über in dessen unteren Bereich angeordnete Ablaufkanäle 39 in den Triebwerksraum der Brennkraftmaschine zurück.
Der innere Kühlraum 33 ist oben durch einen domar­ tigen Hohlraum gegeben, der radial außen durch ent­ sprechend gekrümmte Formgebung der Innenwand 40 des querschnittsstarken Wandteiles 7 der Außenwand 4 des Kolbenoberteiles 2 und daran anschließend durch eine entsprechend fortgeführte Wölbung der Innenflä­ che 41 des Kolbenbodens 3 gebildet ist. Koaxial zur Kolbenlängsachse ist an der Innenfläche 41 des Kolben­ bodens eine Erhebung 42 vorhanden, die zu einer gün­ stigen Verteilung des auftreffenden Kühlöles im inneren Kühlraum 33 beiträgt.
Unten ist der innere Kühlraum 33 durch eine ringför­ mige Vertiefung 43 mit etwa halbkreisförmigem Quer­ schnitt begrenzt. Die Wandung 44 der ringförmigen Vertiefung 43 ist dabei so gestaltet, daß das Ausfahren des Preßwerkzeuges nach Einformung der Vertiefung nicht behindert ist.
Der äußere Kühlraum 35 ist im Bereich des Kolben­ oberteils 2 einerseits durch mehrere am Umfang verteilt angeordnete, bezüglich der Kolbenlängsachse leicht schrägstehend von der Unterkante 8 des querschnitt­ starken Wandteils 7 der Außenwand 4 in letzteres ein­ gearbeitete Sacklöcher 45 und andererseits durch einen ringförmigen Raum 46 gebildet, in den die Sacklöcher 45 ausmünden. In jedes der Sacklöcher 45 mündet eine der Überleitbohrungen 34 ein, die im Bereich der Innen­ fläche 40 des querschnittstarken Wandteiles 7 vom inne­ ren Kühlraum 33 abzweigt und schräg nach oben in das zugehörige Sackloch 45 nahe von dessem geschlossenen Ende einmündet. Der ringförmige Raum 46 ist radial außen von der Innenfläche 47 des querschnittsschwä­ cheren unteren Wandteils 9 der Außenwand 4 des Kol­ benunterteils 2 sowie radial innen von der Außenfläche 48 des Tragbundes 14 und oben durch die Unterkante 8 des querschnittstarken Wandteils 7 der Außenwand 4 des Kolbenoberteils 2 begrenzt. Im Anschluß an diesen so begrenzten Raum 46 setzt sich der äußere Kühlraum 35 nach unten innerhalb des Kolbenunterteils 1 durch eine ringförmige Ölfangvertiefung 49 fort. Diese Öl­ fangvertiefung 49 reicht bis etwa in die Ebene des Pleu­ elkopfes 26 herunter und ist radial außen von einem relativ dünnwandigen, im Motorenbetrieb von Zünd­ druckeinflüssen weitestgehend befreiten Außenwand­ teilstück 50 begrenzt. Letzteres deshalb, weil die Außen­ wand 4 am Kolbenoberteil 2 und das Außenwandteil­ stück 50 am Kolbenunterteil 1 in ihrer Bauhöhe derart aufeinander abgestimmt sind, daß nach Verbindung von Kolbenoberteil 2 und Kolbenunterteil 1 zwischen der ebenen Unterkante 51 der Außenwand 4 des Kolben­ oberteils 2 und der ebenen Oberkante 52 des Außen­ wandteilstückes 50 am Kolbenunterteil 1 ein Ringspalt 53 freibleibt. Da das Kolbenoberteil 2 nur außen über die ringförmige Zentrierfläche 11 in Bezug auf das Kol­ benunterteil zentriert und außerdem nur mit seiner ring­ förmigen Anlagefläche 12 am Kolbenunterteil 1, dort in seiner biegeneutralen Zone durch die Stirnfläche 13 am Tragbund 14 abgestützt, und außerdem wegen des Ringspaltes 53 keine Verbindung zwischen den äußeren Teilen 4 von Kolbenoberteil 2 und Kolbenunterteil 1 gegeben ist, können im Motorenbetrieb vom Kolben­ oberteil 2 her auch keine die Form des Außenwandteil­ stückes 50 negativ beeinflussende Kräfte übertragen werden. Weil diese äußere Stützung fehlt und auch das Kolbenunterteil 1 durch den äußeren Kühlraum sehr günstig gekühlt wird, heizt sich der Außenbereich des Tauchkolbens vergleichsweise gering auf. Dadurch sind unterschiedliche Deformationen des Kolbenaußenbe­ reiches in Achsrichtung in Folge von Temperatureinwir­ kungen praktisch vermeidbar. Andererseits erlaubt dies wiederum, daß der unvermeidliche Spalt zwischen der Außenfläche des Tauchkolbens, gebildet durch die Au­ ßenfläche 4 am Kolbenoberteil 2 und die Außenfläche 54 am Kolbenunterteil 1, gegenüber bisherigen Kolben vergleichsweise kleiner ausgebildet werden kann. Letz­ teres trägt zu einem verbesserten Lauf des Kolbens bei, weil das Kolbenkippen auf einen kleineren Winkel be­ grenzt bleibt. Unmittelbare Folge davon ist auch eine Verkleinerung des Schmierölverbrauches.
Bedingt dadurch, daß das Kolbenoberteil außen am Tragbund 14 zentriert ist, werden im Motorenbetrieb außerdem folgende Vorteile erzielt. Weil der Alumini­ umwerkstoff, aus dem das Kolbenunterteil 1 hergestellt ist, einen wesentlich größeren Ausdehnungskoeffizien­ ten als das Material besitzt, aus dem das Kolbenoberteil 2 hergestellt ist, dehnt sich das Auflageorgan für das Kolbenoberteil 2 mehr aus als letzteres. Das heißt, mit zunehmender Erwärmung des Kolbens wird die Verbin­ dung zwischen Kolbenoberteil 2 und Kolbenunterteil 1 kraftschlüssig, so daß im Motorenbetrieb praktisch kei­ ne Relativ-Bewegungen mehr zwischen den Auflageflä­ chen von Kolbenunterteil 1 und Kolbenoberteil 2 statt­ finden können.
Nachstehend sind verschiedene Einzelheiten darge­ legt, mit denen der erfindungsgemäße Tauchkolben von Fall zu Fall, d. h. je nach seiner Beaufschlagung mit wel­ chen Zünddrücken, ausgestattet sein kann.
Insbesondere wenn mit dem Tauchkolben sehr hohe Zünddrücke in der Größenordnung von beispielsweise 150 bar beherrscht werden soll, dann erweist es sich als zweckmäßig, das Kolbenunterteil 1 zusätzlich zu ver­ steifen und zwar durch mehrere in der ringförmigen Vertiefung 43 angeordnete, diese radial durchsetzende Versteifungsrippen 55. Solche Maßnahmen sind beim Tauchkolben nach den Fig. 3 und 4 dargestellt.
Wenn der erfindungsgemäße Tauchkolben in Brenn­ kraftmaschinen zum Einsatz kommt, in denen nur Zünd­ drücke in der Größenordnung von beispielsweise 120 bar zu beherrschen sind, dann kann es genügen, wenn die von der Ölfangvertiefung 49 abzweigenden Ablauf­ kanäle 39 in den Innenraum 24 des Kolbenunterteils 1 ausmünden. Diese Lösung ist beim Tauchkolben nach den Fig. 1, 2 und 5 angewandt.
Bei Tauchkolben, mit denen demgegenüber wieder­ um höhere Zünddrücke zu beherrschen sind, erweist es sich als zweckmäßig, die von der Ölfangvertiefung 59 abzweigenden Ablaufkanäle 39 durch achsparallel zur Kolbenlängsachse durch das Kolbenunterteil 1 verlau­ fende Bohrungen 56 zu realisieren; letzteres ist beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 der Fall. Diese Bohrungen 56 schneiden tangential Schmierrin­ nen 57 (siehe Fig. 4 und 6) an, die partiell um den Kol­ benbolzen 18 im Kolbenunterteil 1 ausgebildet sind und Öl zur Schmierung des Kolbenbolzens 18 aufnehmen. Desweiteren kann sich als zweckmäßig erweisen, in die Bohrungen 56 Röhrchen 58 einzusetzen, die in bestimm­ ter Länge in die Ölfangvertiefung 49 hineinragen und dort für eine bestimmte Kühlölfüllstandshöhe sorgen. Letzteres ist ebenfalls beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 gegeben.
Durch die erfindungsgemäßen Merkmale und insbe­ sondere deren kombinatorische Vereinigung in einem Tauchkolben ist sichergestellt, daß auch bei relativ ho­ hen Zünddrücken in der Größenordnung bis ca. 160 bar eine einwandfreie Funktion des Tauchkolbens gewähr­ leistet ist. Insbesondere durch die massive Ausbildung des Kolbenoberteils und Kolbenunterteils sowie durch die spezielle Abstützung des Kolbenoberteils 2 in biege­ neutraler Zone am Kolbenunterteil 1 ist sichergestellt, daß die auf den Tauchkolben im Maschinenbetrieb ein­ wirkenden Zünddrücke in bestmöglicher Weise über den Tragbund 14 und den Kolbenbolzen 18 in die Pleuelstange 25 eingeleitet werden können, und zwar so, daß die Zylindrizität und Koaxialität der Außenwand 4 des Kolbenoberteils 2 sowie der Außenfläche 54 des Kolbenunterteils 1 weitestgehend erhalten bleiben. Durch die Kühlölführung wird nicht nur eine sehr inten­ sive Kühlung des Kolbenoberteils, sondern auch eine intensive Kühlung der angrenzenden oberen Bereiche des Kolbenunterteils sichergestellt. Negative Einflüsse durch die im Maschinenbetrieb herrschenden Tempera­ turen auf die Form des Kolbenoberteils 2 und die Form des Kolbenunterteils 1 sind deshalb auch durch die Art der Kühlmittelführung im Tauchkolben weitestgehend vermeidbar.

Claims (2)

1. Ölgekühlter Tauchkolben, der aus einem Kolbenunterteil und einem Kolbenoberteil, das aus einem Kolbenboden und einer Außenwand mit in Ringnuten eingesetzten Kolbenringen besteht, zusammengesetzt ist und über einen Kolbenbolzen, der in einer das Kolbenunterteil quer durchdringenden Lagerbohrung verankert ist, an eine mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbundene Pleuelstange angelenkt ist, wobei das Kolbenoberteil mit einer vom Kolbenboden abgesetzten Anlagefläche auf der Stirnfläche eines oben am Kolbenunterteil angeformten, ringförmigen Tragbundes abgestützt und mittels mehrerer Spannschrauben mit letzterem verbunden ist, wobei ferner am Kolbenunterteil ein zur Kolbenlängsachse koaxiales Kühlöldurchtrittsloch angeordnet ist, das in einen inneren Kühlraum einmündet, der durch Überleitbohrungen mit einem jenseits des Tragbundes angeordneten äußeren Kühlraum in Verbindung steht, der sich sowohl im Kolbenoberteil als auch im Kolbenunterteil erstreckt, das Kolbenoberteil eine im wesentlichen massive, nur im Bereich des äußeren Kühlraumes mit Sacklöchern versehene einstückige Platte ist und das Kolbenunterteil abgesehen vom Kühlöldurchtrittsloch an seiner dem Kolbenoberteil zugewandten Oberseite eine im wesentlichen geschlossene Form aufweist und ansonsten massiv einstückig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet daß,
  • - das Kolbenoberteil (2) aus Sphäroguß bzw. Stahlmaterial hergestellt ist,
  • - das Kolbenunterteil (1) aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung durch Preßguß oder Warmpressen aus einem Rohling hergestellt ist,
  • - das Kolbenoberteil (2) sich nur in seiner biegeneutralen Zone mit seiner ringförmigen Anlagefläche (12) am Tragbund (14) des Kolbenunterteiles (1) abstützt und
  • - der äußere Kühlraum (35) im Bereich des Kolbenunterteiles (1) durch eine ringförmige Ölfangvertiefung (49) weitergeführt ist, die bis etwa in die Ebene des Pleuelkopfes (26) herunterreicht und radial außen von einem relativ dünnwandigen Außenwandteilstück (50) begrenzt ist, das durch einen sich bis zum äußeren ringförmigen Kühlraum (35) erstreckenden Ringspalt (53) von der Außenwand (4) des Kolbenoberteiles getrennt ist, wodurch das Außenwandteilstück (50) im Maschinenbetrieb von Zünddruckeinflüssen befreit ist.
2. Tauchkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - im Kolbenunterteil (1) innerhalb einer den unteren Teil des inneren Kühlraumes (33) bildenden ringförmigen Vertiefung (43) mehrere diese radial durchsetzende Versteifungsrippen (55) angeordnet sind.
DE19853518721 1985-05-24 1985-05-24 Ölgekühlter, mehrteiliger Tauchkolben einer Brennkraftmaschine Expired - Lifetime DE3518721C3 (de)

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DE19853518721 DE3518721C3 (de) 1985-05-24 1985-05-24 Ölgekühlter, mehrteiliger Tauchkolben einer Brennkraftmaschine
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