DE2743350A1 - Hydrostatisch gefuehrter kolben - Google Patents

Description

• Patentanmeldung
• Hydrostatisch geführter Kolben Sie Erfindung bezieht sich auf den Kolben einer Brennkraftmaschine, der hyarostatisch im Zylinder gefithrt wird, wobei die Abdichtung des Verbrennungsraumes gegenüber dem Kurbelgehäuse ebenfalls von dem Drucköl übernommen wird.
• Hiercturch besteht die Mölichkeit, die Anzahl der Kolbenringe bis auf einen Steuerring zu reduzieren, wodurch sich eine erhebliche Verbesserung des mechanischen Wirkungsgrades ergibt.
• Bei herkömmlichen Kolben beträgt die mechanische Verlustarbeit durch die Kolbenringe allein bis zu 5C % der gesamten mechanischen Verluste.
• Durch die hydrostatische Führung des Kolbens entfällt zudem die mechanische Beruhrung zwischen Kolben und Zylinderwand, wodurch zusätzliche Reibarbeit vermieden wird.
• Die Abdichtung des Verbrennungsraumes gegenüber dem Kurbelgehause mittels Drucköl führt dazu, daß die Leckverluste entfallen. Hierdurch ergibt sich bei gleicher Energiezufuhr ein Anstieg der spezifischen Arbeit we.
• Da sich durch die hydrostatische Führung die Fiíhrungsaufgahe des Kolbenhemdes ertibrigt, kann der Kolben kürzer gebaut werden. ties führt zu einer geringeren Masse des Kolbens und hat die Verminderung der oszillierenden Massen bzw. eine Minderung der oszillierenden Massenkräfte zur Folge.
• Die benötigte Arheit zur Erzeugung des Öldruckes, die vom Motor aufzubringen ist, ist erheblich geringer als die mechanische Verlustarbeit am Kolben und an den Kolbenringen. Dabei wird das Drucköl den einzelnen am Umfang verteilten Stützquellen (Taschen) A iiber das (z. B.) Pleuel, en Kolbenbolzen, die senkrechten Verteilungsbohrungen V und die Drosseln D zugeführt.
• Die Fiihrung des Kolbens wirö durch 2 in axialer Richtung versetzter Reihen von <laschen ermöglicht. Mine Verlagerung des Kolbens durch äußere Kräfte verändert das Stiel zwischen Kolben und Zylinderwand. Durch einen kleiner werdenden Spalt fließt die gleiche Ölmenge nur unter höheren Druck. Die Tragfähigkeit des Kolbens erhöht sich. Gleichzeitig sinkt der Druck in der gegenüberliegenden Tasche, da dort der Spalt größer wird. Der durch die Normalkräfte belastete Kolben bewegt sich in eine neue Gleichgewichtslage. Das aus den Drucktaschen über die Stege S abfließende öl gelangt über die Zylinderwand bzw. die Kolbeninnenfläche zurück in die Ölwanne. Im oberen Teil des Kolbens ist ein Steuerring R angeordnet, der die Steuerung des Ölrücklaufs in dieser Zone übernimmt. Das unter Druck aus den Taschen A nach oben strömende Öl bewegt den Ring in der Nut nach oben, solange der vom Verbrennungsraum auf den Ring R wirkende Druck kleiner als der Öldruck ist. Bei dieser Stellung des Steuerringes R fließt das Drucköl über die Bohrungen B zurück in den Ölsumpf.
• Vergrößert sich der Verdichtungs- (Verbrennungs-) druck gegenüber dem vorhandenen Öldruck, wird der Ring auf die untere Auflagefläche in der Nut gepreßt und verschließt nun die Rückströmbohrungen B. Der Kolbenring gewährt gleichzeitig die Trennung zwischen dem Drucköl und den heißen Verbrennungsgasen.
• Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens übernimmt der Steuerring R die Aufgabe des Ölabstreifens von der Zylinderwand.

Claims (5)

1. 2at ent ans nriche 1. Kolben einer Brennkraftmaschine dadurch gekennzeichnet, daß dieser mittels zweier, in axialer Richtung versetzter, Reihen von gleichmäßig am Umfang verteilter Drucktaschen hydrostatisch geführt wird.
2. 2. Kolben nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß din Ahdichtung des Brennraumes gegenüber dem Kurbelgehäuse vom Drucköl übernommen wird.
3. 3. Kolben nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daX tie Trennung des Verbrennungsgases vorn Drucköl durch einen Steuerring erfolgt, der gleichzeitig als Ölabstreifring dient.
4. 4. Kolben nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daP die Steuerung des Ölrückflusses im oberen Bereich des Kolbens durch den Steuerring erfolgt.
5. 5. Kolben nach Anspruch 1, 2, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, daL3 eine Anwendung auch in Arbeitsmaschinen m(jglich ist.