DE4205503A1 - Kolben fuer verbrennungsmotoren - Google Patents
Kolben fuer verbrennungsmotorenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kolben für Verbrennungs
motoren mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Beim Betrieb von Ottomotoren mit Kolben aus einer
Leichtmetall-Legierung, insbesondere im hochbelaste
ten Einfahrvorgang, ergeben sich häufig Nutenflanken
beschädigungen, hauptsächlich in der obersten Ringnut
für den ersten Verdichtungsring. Aus diesem Grund
wurden in der Praxis diese Ringnuten in aufwendigen
Verfahren oberflächenbeschichtet.
Problem der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine
konstruktiv einfache Lösung für einen Kolben zu fin
den, bei dem Nutenflankenbeschädigungen vermieden
werden.
Gelöst wird dieses Problem mit einem Kolben für Ver
brennungsmotoren mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruchs 1.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen nach der Erfin
dung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird an
hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen die
Fig. 1-4 in vergrößerter Darstellung jeweils einen
Ausschnitt einer Ringnut mit den unterschiedlichen
Profilierungen der Nutflanken (sägezahnartig, bogen-,
wellen-, mäanderförmig) im Schnitt.
Bei einem Kolben 1 aus einer Aluminium-Legierung für
einen Ottomotor sind außer einer dem Kolbenboden am
nächsten liegenden obersten Ringnut 2 für einen er
sten Verdichtungsring 3 eine zweite Ringnut für einen
weiteren Verdichtungsring und eine Ringnut für einen
Ölabstreifring vorgesehen. Die Ringnut 2 ist auf ih
ren Ringnutflanken 4, 5 gezielt mit einer Profilie
rung 6 versehen, deren Abmessung bewußt außerhalb der
bei der Herstellung der Ringnuten auftretenden übli
chen Rauheit liegt. Die Tiefe 7 der Profilierung 6,
d. h. der Abstand zwischen höchster Erhebung und tief
stem Grund soll beispielsweise 0,004 mm und die Brei
te 8, d. h. der Abstand von einer höchsten Erhebung
zur nächsten 0,1 mm betragen, wobei die Profilierung
6 gem. Fig. 1 sägezahn- und spiralförmig ausgebildet
ist. Bei der Herstellung dieser Art "Schallplatten
profil" wird die Ringnut 2 durch Vorstechen mit einem
planparallelen Messer und anschließendem Fertigdrehen
mit einem entsprechenden Formwerkzeug hergestellt.
Außer dem sägezahnartigen Profil gem. Fig. 1 sind
insbesondere noch zu empfehlen gem. Fig. 2 bogenför
miges, gem. Fig. 3 wellenförmiges oder gem. Fig. 4
mäanderförmiges Profil.
Außer der spiralförmigen Profilierung kann auch je
weils eine konzentrisch verlaufende Profilierung ge
wählt werden.
Es hat sich gezeigt, daß sich bei einer Profilierung
6 außerhalb der üblichen herstellungsbedingten Rau
heit mit einer Tiefe 7 von 0,003-0,015 mm, insbe
sondere 0,004-0,007 mm und einer Breite 8 von 0,02-
0,2 mm, insbesondere 0,1 mm, beim Einfahrvorgang
des Ottomotors mit hoher Leistung keine Nutflankenbe
schädigungen ergeben.
Mit derartigen Ausführungen wird auf konstruktiv ein
fache Weise ein Kolben geschaffen, bei dem auch im
hochbelasteten Betriebszustand Nutflankenbeschädigun
gen vermieden werden können.
Claims (6)
1. Kolben für Verbrennungsmotoren mit mindestens ei
ner Ringnut für einen Verdichtungsring,
dadurch gekennzeichnet,
daß er eine umfangsmäßig umlaufende Profilierung
(6) auf mindestens einer Ringnutflanke (4, 5) der
mindestens einen Ringnut (2) für den Verdich
tungsring (3) aufweist und daß diese Profilierung
(6) eine Tiefe (7) von 0,003-0,015 mm und eine
Breite (8) von 0,02-0,2 mm aufweist.
2. Kolben für Verbrennungsmotoren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Profilierung (6) auf mindestens der unte
ren Nutflanke (5) der obersten Ringnut (2) für
den ersten Verdichtungsring (3) vorgesehen ist.
3. Kolben für Verbrennungsmotoren nach Anspruch 1
oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tiefe (7) der Profilierung (6) 0,004-0,0007
mm beträgt.
4. Kolben für Verbrennungsmotoren nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeicnet,
daß die Profilierung (6) in einem radialen
Schnitt durch die Ringnut (2) sägezahnartig, bo
gen-, wellen- oder mäanderförmig ausgebildet ist.
5. Kolben für Verbrennungsmotoren nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Profilierung (6) konzentrisch verlaufend
ausgebildet ist.
6. Kolben für Verbrennungsmotoren nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Profilierung (6) spiralförmig ausgebildet
ist.
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