SE510909C2 - Förbränningmotorkolv - Google Patents

Description

l0 15 20 510 909 konstruktioner inte visat sig vara tillräckligt för att eliminera risken för polering av cylindrarna. Det är ett känt faktum att litet toplandspel kan medföra ökad risk för polering av cylindern. Detta kan undvikas genom att utfonna kolven med stort top- landspel. Spelet har härvid uppgått till ca 2 mm, vilket emellertid leder till stor skadlig volym, som påverkar emissioner och prestanda negativt.

Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en kolv av i inledningen an- givet slag, genom vilken det är möjligt att undvika cylinderpolering utan att den skadliga volymen blir så stor, att emissioner och prestanda påverkas mer än margi- nellt.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att skillnaden mellan tvärsnittets största och minsta diameter hos kolvens topland är minst 0,3% av den längre diametem.

Uppfrnningen bygger på idén att först undersöka var cylinderpolering uppträder och att ha en toplandovalitet som ger så litet spel som möjligt, där ingen polering upp- träder, och öka spelet endast i polerade cylinderpartier så mycket, att polering und- viks. Utförda försök har visat att för en given motorkonstruktion polering inte kunde undvikas med den vanliga toplandovaliteten i storleksordningen 0,15 mm, dvs ca 0, 1%, medan det däremot visade sig att man just från 0,3% kunde eliminera pole- ring.

Uppfrnningen beskrivs närmare under hänvisning till på bifogade ritning visade ut- föringsexempel, där frg. l visar ett schematiskt längdsnitt genom ett cylinderfoder med en del av en däri upptagen kolv enligt uppfinningen och frg. 2 visar kolven i ñg. l sedd ovanifrån och med ovaliteten starkt överdriven.

I ñg. 1 betecknar 1 ett cylinderfoder i en flercylindrig förbränningsmotor av diesel- typ och 2 överdelen av en kolv, vars inte visade nederdel kan vara utformad i ett stycke med överdelen 2 eller vara en separat med den senare förbunden del dvs pen- delkolv. Kolvöverdelen 2 är utformad med ett forsta, andra och tredje ringspår 3, 4 resp 5 för inte visade kolvringar. 10 15 20 b) 510 909 Kolvens s k topland, dvs kolvpartiet 6 mellan kolvens övre yta 7 och det första kolvringspårets 3 övre kant 8, år dels svagt konisk, såsom visas starkt överdrivet i fig. 1, och dels oval, såsom visas starkt överdrivet i fig. 2. D1 markerar diametern hos grundcirkeln, dvs den största diametern hos det ovala kolvpartiet 6, medan D2 markerar den minsta diametern hos detta parti 6.

Utförda försök har visat att skillnaden mellan Dl och D2 skall vara minst O,3% av D1 över någon del av höjden h hos kolvens topland 6 och att största skillnaden inte bör överskrida 3%. Vid utförda försök på en motor med en innerdiameter av 131 mm hos cylinderfodret och en kolv med en ovalitet hos kolvens topland, som uppgick till 0,99 mm, var största spelet mellan kolven och cylinder-fodret vid kall motor 1,5 mm i motorns längdrikming och 0,51 mm i motoms tvärriktriing. Härvid krmde konstateras att tidigare problem med samma motor vad gäller cylinderpole- ring vid en toplandovalitet på 0,15 mm helt kunde elimineras utan att prestanda och emissioner påverkades mer än marginellt, när ovaliteten ökades till 0,99 mm, inne- bärande en diameterskillnad av ca 0,8% i stället för ca 0, 1%.

I fig. 2 markerar de skuggade partiema toplandovalens avvikelse fiån en ren cirkel.

Sektorerna A inom vinkelornrådena ot har litet toplandspel med största diameter Dl, medan sektorerna B inom vinkelområdena ß har varierande diameter med en mini- midiameter DZ på mitten av sektorn, så att en mjuk övergång erhålls mellan sekto- rerna B med stort spel och sektorerna A med litet spel till cylinder-fodret. Sektorvin- keln a kan variera fiån min 15 ° till max 120 ° beroende på motorn och sektorernas lägen bestäms av de ställen där försök har visat att polering riskerar att uppträda.

Det vanligaste är dock polering i motoms längdriktning och att D2 då är parallell med längdrilctriingen.

Claims (4)

10 15 510 909 Patentkrav

1. Kolv för en förbränningsmotor, innefattande en i huvudsak cylindrisk kropp (2) med ett flertal axiellt åtskilda ringspår (3,4,5) i sin mantelyta på avstånd från en ändyta (7), varvid ett första parti av den cylindriska kroppen (6), som ligger mellan nämnda ändyta (7) och närmast liggande ringspår (3) har varierande tvärsnitt, kännetecknad av att skillnaden mellan tvärsnittets största och minsta diameter (D 1,D2) är minst 0,3% av den största diametern (D 1) på någon del av nämnda första parti.

2. Kolv enligt krav l, kännetecknad av att skillnaden mellan tvärsnittets största och minsta diameter (DLDZ) är högst 3% av den största diametem (D 1) på någon del av nämnda första parti.

3. Kolv enligt något av krav 1 eller 2, kännetecknad av att diametrarna (D1,D2) ökar från ändytan (7) till ríngspåret (3).

4. Kolv enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att den är upptagen i en cylin- der (1) med konstant diameter och att skillnaden mellan cylinderns diameter och minsta diametern (D2) hos nämnda kolvparti (2) är mindre än 3% av cylinderdiame- tern medan skillnaden mellan cylinderns diameter och största diametern (Dl) hos nämnda kolvpani (2) är större än 03% av cylinderdiametem.