DE4414678A1 - Leichtmetallkolben für Verbrennungsmotoren - Google Patents
Leichtmetallkolben für VerbrennungsmotorenInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/02—Pistons having means for accommodating or controlling heat expansion
- F02F3/022—Pistons having means for accommodating or controlling heat expansion the pistons having an oval circumference or non-cylindrical shaped skirts, e.g. oval
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Description
Die Erfindung betrifft einen Leichtmetallkolben für Ver
brennungsmotoren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei derartigen aus der Praxis bekannten Leichtmetallkolben
ist - um das Tragverhalten des Kolbenschaftes in Druck-Ge
gendruckrichtung zu verbessern - schon vorgeschlagen wor
den, im Bereich des offenen Schaftendes auf der Schaftin
nenseite einen ringförmig umlaufenden Bund vorzusehen. Eine
derartige Verstärkung kann jedoch den heutigen Anforderun
gen bezüglich des Tragverhaltens des Kolbenschaftes zur
Führung des Kolbens nicht genügen, da insbesondere noch in
der oberen Schafthälfte eine zu hohe örtliche Steifigkeit
vorhanden ist, die eine erhöhte Freßgefahr darstellt.
Vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Pro
blem, auf konstruktiv einfache Weise einen Kolben zu fin
den, der im Bereich der Druck- und/oder Gegendruckseite des
Kolbenschaftes ein gleichmäßiges Tragverhalten über die ge
samte Schafthöhe aufweist.
Gelöst wird dieses Problem mit einem Leichtmetallkolben mit
den Merkmalen nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen nach der Erfindung sind in den
Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung ist anhand eines bevorzugten, in der Zeich
nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert,
das einen erfindungsgemäßen Kolben skizzenhaft in perspek
tivischer Ansicht im Schnitt zeigt.
Ein Leichtmetallkolben 1 für einen Verbrennungsmotor, ins
besondere für ein Kraftfahrzeug, besteht einstückig aus ei
nem Kolbenboden 2 und Kolbenringnutenpartie 3 aufweisenden
Kolbenkopf und einem Kolbenschaft 4, wobei an den Kolbenbo
den 2 angehängte Kolbenbolzennaben 5 zur Aufnahme des Kol
benbolzens (nicht gezeichnet) dienen.
Um das Führungsverhalten des Leichtmetallkolbens 1 zu ver
bessern, d. h. um ein gleichmäßiges Tragbild auf Druck
und/oder Gegendruckseite des Kolbenschaftes 4 zu erhalten
(in der Zeichnung nur auf einer Kolbenschaftseite darge
stellt), wird die Wanddicke im tragenden Bereich z. B. der
Druckseite 6 des Kolbenschaftes 4 so ausgeführt, daß sie
einerseits von der Schaftunterkante 7 bzw. bei Vorhanden
sein eines am unteren Schaftende innen umlaufenden Bundes
von dessen Oberkante her über die gesamte Schafthöhe konti
nuierlich abnimmt, wobei die Schaftinnenkontur 8 konisch
verläuft, und andererseits von der in Kolbenlängsrichtung
liegenden, durch die Druck- 6 Gegendruckseite 9 gehenden
Mittelebene ausgehend in Umfangsrichtung nach beiden Seiten
hin gleichmäßig abnimmt. Außerdem nimmt die Länge L der von
der Mittelebene in Umfangsrichtung ausgehend abnehmenden
Wanddicke von der Schaftunterkante 7 her über die Schafthö
he gesehen kontinuierlich ab, so daß sich im Halbschnitt
des Kolbens gemäß Zeichnung auf der Innenseite des Kolben
schaftes 4 eine als sogenannten "Dreiecksbund" bezeichnete
Verdickung 10 ergibt die kontinuierlich in den Kolbenschaft
4 übergeht.
Mit einer derartigen Ausführung wird auf konstruktiv einfa
che Weise ein Leichtmetallkolben geschaffen, bei dem ein
gutes Laufverhalten des Kolbens mit einem ausgezeichneten
Tragbild auf Druck- und/oder Gegendruckseite des Kolben
schaftes erreicht wird, wodurch auch die Reibleistung und
die Geräuschentwicklung vermindert wird.
Claims (4)
1. Leichtmetallkolben für Verbrennungsmotoren, bestehend
aus einem den Kolbenboden und die Kolbenringnutenpartie
aufnehmenden Kolbenkopf und einem daran einstückig an
geformten Kolbenschaft,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wanddicke des Kolbenschaftes (4) im Bereich der
Druck- (6) und/oder Gegendruckseite (9) von der Schaft
unterkante (7) bzw. der Oberkante eines am unteren
Schaftende innen umlaufenden Bundes her über die
Schafthöhe im wesentlichen kontinuierlich abnimmt, wo
bei die Schaftinnenkontur (8) im wesentlichen konisch
verläuft.
2. Leichtmetallkolben nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wanddicke des Kolbenschaftes (4) im Bereich der
Druck- (6) und/oder Gegendruckseite (9) von der in Kol
benlängsrichtung liegenden, durch die Druck-Gegendruck
seite gehenden Mittelebene ausgehend in Umfangsrichtung
nach beiden Seiten hin abnimmt.
3. Leichtmetallkolben nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge (L) der von der Mittelebene in Umfangs
richtung ausgehend abnehmenden Wanddicke von der
Schaftunterkante (7) bzw. der Oberkante eines am unte
ren Schaftende innen umlaufenden Bundes her über die
Schafthöhe kontinuierlich abnimmt.
4. Leichtmetallkolben nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verdickung (10) im Bereich der Druck- (6)
und/oder Gegendruckseite (9) allseitig kontinuierlich
in den Kolbenschaft (4) übergeht.
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