DE2061707A1 - Kolben Pleuelverbindung fur Ver brennungsmotoren, insbesondere Zweitakt motoren - Google Patents

Description

Paul Bugl

Moosbach Ί64

Titel:

Anwendungsgebiet:

Zweck:

Stand der
Technik:

Kritik des
Standes der
Technik:

Kolben - Pleuelverbindung für Verbrennungsmotoren, insbesondere Zweitaktmotoren.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindung zwischen Kolben und Pleuel für Verbrennungsmotoren, insbesondere Zweitaktmotoren.

Bei Verbrennungsmotoren üblicher Bauart ist eine in einer Achse drehbare Verbindung zwischen Kolben und Pleuel erforderlich, um die Hubbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umzuwandeln. Es ist bekannt, die Verbindung zwischen Kolben und Pleuel mit einem quer durch die Mittelachse gehenden, in der Kolbenwand gelagerten Kolbenbolzen herzustellen. Um ein Wandern des Kolbenbolzens und eine damit verbundene Beschädigung der Zylinderwand zu verhindern, sichert man den Kolbenbolzen im Bolzenauge mit Sicherungselementen. Es kommen hierfür Draht- oder Seegerringe zur Anwendung. Auch in das Bolzenauge oder in den Kolbenbolzen geschobene Pilze aus weicherem Material als die Zylinderwand werden verwendet.

Die Nachteile der beschriebenen Kolben - Pleuelverbindung bestehen darin, daß die bei der Gemischexplosion entstehende Kraft vom Kolbenboden auf die Kolbenwand, von der Kolbenwand auf den Kolbenbolzen, vom Kolbenbolzen auf das Pleuel übertragen wird. Dadurch, in Verbindung mit der im Kolben zur Lagerung des Kolbenbolzens nötigen Materialanhäufung, erfolgt bei Erwärmung und Belastung ein Verzug des Kolbens, insbesondere der Kolbenwand in der Zone des Kolbenbolzens. Man wirkt diesem Verzug entgegen, indem man den Kolben in der kritischen Zone nicht rund, sondern unrund herstellt. Es werden auch in das meist aus einer Aluminiumlegierung bestehende Material Stahlelemente eingegossen, welche den Ver-

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zug in Grenzen halten sollen. Die Ursache dieser aufwendigen Maßnahmen ist der in der Kolbenwand gelagerte Kolbenbolzen.

Es ist eine Kolben - Pleuelverbindung bekannt, bei welcher der mit dem Kolben verbundene Teil des Pleuels als Kugel ausgebildet ist, welche sich in einem im Kolbenboden befindlichen Gegenstück allseitig bewegen kann und gegen Herausfallen durch eine Bördelung oder ein entsprechendes Gegenstück gesichert ist. Diese Lösung wird nur noch bei Kleinstmodellmotoren angewandt. Die Nachteile bestehen darin, daß sich der Kolben während des Laufes drehen kann, es ist somit unmöglich, die bei einem modernen Zweitaktmotor unumgänglichen Spülfenster, welche sich mit den Ausschnitten im Zylinder unterhalb des Auspuffes decken müssen, anzubringen. Ein ./eiterer Nachteil ist die schmiertechnisch schwere Beherrschbarkeit des belaäeten Teiles des Kugelgelenkes. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Kugelverbindung zwischen Kolben und Pleuel am Kurbelwellenzapfen kein achsiales Spiel bietet und somit herstellungstechnisch problematisch ist.

Aufgabe; Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolben - Pleuelverbindung zu schaffen, welche eine Deformierung der Kolbenwände durch thermische oder Kraftbelastung ausschließt und es als zweiten Effekt ermöglicht, durch Wegfall der Kolbenbolzenaugen Raum für die im Fall eines Zweitaktmotors nötigen Uberströmfenster zu schaffen.

Lösung: Die Erfindung besteht in ihrem Wesen darin, den auf

den Kolbenboden wirkenden Verbrennungsdruck unter Umgehung der Seitenwände des Kolbens auf das Pleuel zu übertragen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt einen Längsschnitt durch Kolben und Pleuel. Es ist ersicht-

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

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   lich, daß sich zwischen dem inneren Kolbenboden 1 und Pleuel 2 eine Walze 3 befindet, welche die durch den Hub nötige Schwenkbewegung des Pleuel gewährleistet und den Kolben zugleich verdrehungssichert. Der Zusammenhalt von Kolben und Pleuel wird durch zwei auf Stufenansätzen sitzende Ringe i+ bewirkt. Um diese Ringe gegen Abgleiten /:u sichern, besitzt die Walze an beiden Enden Einstiche, in denen sich Wellensicherungen 5 befinden. Der Abstand' der Wellensicherungen auf der Walze wird durch die für diese nötigen Einstiche bewirkt, wodurch das nötige Achsialspiel festgelegt wird. Die »Jeitenwände des Kolbens sind bei dieser erfindungsgemaßen Auslegung von Ubertragungskräften unbelastet und frei von ochädlichen Materialanhäufungen. Ihre Funktion beschränkt sich darauf, abzudichten und die Seitendrücke zu tragen. Einen weiteren großen Vorteil bilden die Uberströmfenster, welche bis unter die Kolbenringe gezogen v/erden können, was einer Kanalverkürzung gegenüber der üblichen Bauart von 60% entspricht. Durch die erfindungsgemäße Ausführung wird wegen der höheren Belastbarkeit des Kolbens in Verbindung mit den durch die Erfindung Möglichen großen Uberströmquerschnitten, welche ihrerseits eine Geraischdurchspülung und somit Schmierung und Kühlung des Kolbens bewirken, eine wesentliche Leistungssteigerung erzielt. Beispielsweise wurde bei einem Modellzweitaktniotor von 10 ecm eine Leistungssteigerung von 28% gegenüber dem normalen Kolben erzielt. Kolben - Pleuelverbindung für Verbrennungsmotoren, insbesondere Zweitaktmotoren, dadurch gekennzejchnet, daß die Kraftübertragung vom Kolben auf das Pleuel über eine zwischen Kolben und Pleuel befindliche Lagerwalze (3) erfolgt, deren Oberfläche bis auf einen durch den Hub des Motors bestimmten, zur seitlichen

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   Schwenkbewegung nötigen Spalt, einerseits von einem an der Innenseite des Kolbenbodens, andererseits von einem am Pleuelende befindlichen Radius umschlossen wird, wobei sowohl Pleuel als auch Kolben an den Stirnwänden der Radien Stufenansätze für Ringe (^) tragen, deren Innendurchmesser Kolben und Pleuel zusammenhalten, wobei die Ringe durch Wellensicherungen (5)j welche sich in Ringnuten an den Enden der Lagerwalze befinden, in ihrer achsialen Lage gehalten werden.

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