DE3936961A1 - Tauchkolben fuer verbrennungsmotoren mit gelenkig verbundenem kopf und schaft - Google Patents
Tauchkolben fuer verbrennungsmotoren mit gelenkig verbundenem kopf und schaftInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
- F16J1/10—Connection to driving members
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02F3/02—Pistons having means for accommodating or controlling heat expansion
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Tauchkolben für Verbren
nungsmotoren nach dem Oberbegriff des Patentan
spruchs.
Bei einem derartigen Kolben hat sich die Erfindung
die Aufgabe gestellt, die Abdichtfunktion des mit
Kolbenringen bestückten Kolbenkopfes zu verbessern.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ausbildung des
Kolbenschaftes nach den kennzeichnenden Merkmalen des
Patentanspruches.
Bei dem gattungsgemäßen Kolben sind in der Praxis
Fälle aufgetreten, in denen die Dichtfunktion des
Kolbenkopfes unbefriedigend ist. Bemerkbar macht sich
dies durch einen zu hohen Ölverbrauch und eine zu
hohe Durchlässigkeit für Verbrennungsgase längs des
Kolbenkopfes im Motorbetrieb.
Die durch die erfindungsgemäße Form des Kolbenschaf
tes erzielte Verbesserung der Kolbenkopfabdichtfunk
tion läßt sich wie folgt erklären.
Der Zweck der bekannten üblichen geringfügigen Ovali
tät besteht darin, den Schaft sowohl im kalten wie
auch betriebswarmen Zustand möglichst eng zu führen.
Ist der Kolbenschaft so ausgelegt, daß er im Kaltzu
stand in Druck-Gegendruckrichtung praktisch spielfrei
an der Zylinderlauffläche anliegt, gibt ihm die Ova
lität die Möglichkeit, sich bei Erwärmung 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 Kolbenschaft 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 Zylinderwand anliegt. Eine solche nicht allein
durch die Betriebswärme des Kolbens bedingte elasti
sche Verformung des Schaftes auf der Druckseite führt
zu periodischen Querbewegungen des Schaftes, die wie
derum über den Kolbenbolzen und über die Naben des
Kolbenkopfes zu einer periodischen Kippbewegung des
Kolbenkopfes führen. Diese Kippbewegungen wurden er
findungsgemäß als Ursache für das bei gattungsgemäßen
Kolben teilweise unbefriedigende Abdichtverhalten des
Kolbenkopfes herausgefunden und durch die erfindungs
gemäße Maßnahme beseitigt.
Eine kleinere Ovalität des Kolbenschaftes auf der
Druckseite bewirkt nämlich, daß der Kolben bereits im
kalten Zustand über einen relativ großen Umfangsbe
reich an der Zylinderlaufbahn 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 Wärmeaus
dehnung des Kolbenschaftes, die aufgrund der geringe
ren Ovalität auf der Druckseite nur noch in geringe
rem Maße stattfinden kann, in den Bereich der Gegen
druckseite umgelenkt werden kann. Denn insgesamt muß
der Spielraum, der für Wärmeausdehnungen zur Vermei
dung eines Fressens des Kolbenschaftes in der Zylin
derlaufbahn vorhanden sein muß, etwa in gleichem Maße
vorhanden sein, wie bei einem Kolbenschaft mit glei
cher Ovalität auf Druck- und Gegendruckseite.
Als Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung die Man
tellinie eines Kolbenschaftquerschnittes dargestellt.
In dieser Darstellung bedeuten DS Druckseite, GDS Ge
gendruckseite und die strichpunktierte Linie die Lage
der Kolbenbolzenachse.
Claims (1)
- Tauchkolben für Verbrennungsmotoren mit voneinander getrenntem Kolbenkopf und insbesondere aus Leichtme tall bestehendem Schaft, die über einen Kolbenbolzen gelenkig miteinander verbunden sind und bei dem dem an sich runden Schaft eine leichte Ovalität mit in Druck-Gegendruckrichtung liegender großen Achse über lagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ovalität auf der Druckseite kleiner als auf der Gegendruckseite ist.
Priority Applications (2)
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DE19893936961 DE3936961C2 (de) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | Tauchkolben für Verbrennungsmotoren mit gelenkig verbundenem Kopf und Schaft |
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DE19893936961 DE3936961C2 (de) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | Tauchkolben für Verbrennungsmotoren mit gelenkig verbundenem Kopf und Schaft |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3936961C2 DE3936961C2 (de) | 1994-02-17 |
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Also Published As
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