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DE2758378C2 - Kolben für Verbrennungsmotoren mit angeschraubter Bodenplatte - Google Patents

Kolben für Verbrennungsmotoren mit angeschraubter Bodenplatte

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Publication number
DE2758378C2
DE2758378C2 DE2758378A DE2758378A DE2758378C2 DE 2758378 C2 DE2758378 C2 DE 2758378C2 DE 2758378 A DE2758378 A DE 2758378A DE 2758378 A DE2758378 A DE 2758378A DE 2758378 C2 DE2758378 C2 DE 2758378C2
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DE
Germany
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piston
piston body
fit
gap
pistons
Prior art date
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Expired
Application number
DE2758378A
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English (en)
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DE2758378A1 (de
Inventor
Jürgen 7052 Schwaickheim Ellermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle GmbH
Original Assignee
Mahle GmbH
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Publication date
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Priority to IN1187/CAL/78A priority patent/IN149513B/en
Priority to FR7832801A priority patent/FR2413554A1/fr
Priority to IT52435/78A priority patent/IT1106843B/it
Priority to SE7813307A priority patent/SE7813307L/xx
Priority to JP16025478A priority patent/JPS5496621A/ja
Publication of DE2758378A1 publication Critical patent/DE2758378A1/de
Priority to US06/170,622 priority patent/US4346646A/en
Application granted granted Critical
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Expired legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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 
    • F02F3/0015—Multi-part pistons
    • F02F3/0023—Multi-part pistons the parts being bolted or screwed together
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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 
    • F02F3/16—Pistons  having cooling means
    • F02F3/20—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/005—Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/02—Light metals
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    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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    • F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
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  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

25
Die Erfindung betrifft einec- Kolben für Verbrennungsmotoren nach dem Oberbegriff des Anspruchs.
Bei Erwärmung derartiger Kolben auf Betriebstemperatur wölbt sich der Boden um die axialen Halteschrauben herum auf. Zum Schutz der axial verlaufenden 3ehnschrauben gegen leicht zum Bruch führende Biegebeansprv.chungm aufgrund der Bodenaufwölbung wurde bereits in der DE-AS 12 69 414 vorgeschlagen, zwischen den dur^h die Dehnschrauben gegeneinander verspannten Auflageflächen von Kolbenboden und Kolbenkörper einen sich radial nach außen erweiternden Spalt vorzusehen. Die Wirkung dieses Spaltes in bezug auf die Schraubenbelastung ist in DE-AS 12 69 414 im einzelnen beschrieben.
Durch die Aufwölbung des Kolbenbodens werden nun nicht nur die durch die Dehnschrauben miteinander verbundenen Auflageflächen beeinflußt, sondern auch die radiale Ringpassung zwischen Kolbenboden und Kolbenkörper, die zur Zentrierung der beiden Teile dient. Infolge der Aufwölbung des Kolbenbodens versucht sich auch die Ringfläche des Kolbenbodens in der Ringpassung zwischen Boden und Kolbenkörper schräg zu stellen. Dadurch wird der zum Kolbenfuß liegende Bereich der Ringpassung stärker belastet als der zum Kolbenkopf weisende Bereich der Ringpassung. Die Schrägstellung kann so weit gehen, daß sich in der Ringpassung ein zum Kolbenkopf erweiternder Ringspalt bei Betriebstemperatur ausbildet. Das ungleiche Anliegen der beiden in der Ringpassung angrenzenden Flächen von Kolbenboden und Kolbenkörper führt, wie die Praxis gezeigt hat, zur Ausbildung von Reibrost insbesondere in zum Kolbenfuß weisenden Bereich der Ringpassung.
Dies erklärt man sich dadurch, daß zwischen den angrenzenden Flächen in der Ringpassung Mikroverschiebungen unter gerade im zum Kolbenfuß weisenden Bereich gegenüber Raumtemperatur erhöhtem Druck auftreten. Für die Ausbildung des auftretenden Reibrostes scheint insbesondere der erhöhte Druck im unteren Passungsbereich maßgebend zu sein. Möglich ist jedoch auch, daß die MikroVerschiebungen erst durch die Spaitbiidung bei Betriebstemperatur in der Ringpassung ermöglicht werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Reibrostbildung bei gattungsgemäßen Kolben im Bereich der Ringpassung zu vermeiden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch dis Lehre nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
Ein Boden 1 aus Stahl ist mit einem Kolbenkörper 2 aus Aluminium über Dehnschrauben 3 verbunden. Der Kolben ist dargestellt bei Raumtemperatur. In diesem Zustand weisen die axial aneinandergrenzenden Auflageflächen zwischen Boden und Kolbenkörper einen sich nach außen erweiternden Spalt 4 auf. In radialer Richtung sind Boden und Kolbenkörper durch eine Ringpassung, die einen sich zum Kolbenfuß erv/eiternden Spalt 5 aufweist, zentriert. Der Winkel für den Spalt 5 ist so zu wählen, daß die Flächen vom Kolbenboden und Kolbenkörper bei Betriebstemperatur aufeinander liegen. Bei einem Kolben mit einem Durchmesser von 400 mm und einer Ringpassung mit einer axialen Höhe von 27,5 mm liegt der Winkel für den Spalt etwa zwischen 3 und 25 Winkelminuten, d. h. die maximale Spaltweite liegt zwischen etwa 0,03 und 0,2 mm.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. , J
    Patentanspruch:
    Kolben für Verbrennungsmotoren mit einem aus Leichtmetall bestehenden Kolbenkörper und einer aus einem Metall mit geringerer Wärmeleitfähigkeit s bestehenden Bodenplatte, die am Kolbenkörper axial über Dehnschrauben befestigt und radial über eine axial relativ hohe Ringpassung gegenüber dem Kolbenkörper zentriert ist und bei dem der Außenring der Passung von der Bodenplatte im ι ο Bereich der Lauffläche und der Passungs-Innenring vom Kolbenkörper gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Raumtemperatur zwischen den in der Ringpassung angrenzenden Ringflächen von Bodenplatte (1) und Kolbenkörper (2) ein in Richtung zum Kolbenfuß sich erweiternder Spalt (5) derart vorgesehen ist, daß die Ringflächen nur an ihren zum Kolbenkopf weisenden Enden fest gegeneinander anliegen und daß der Spaltwinkel so groß ausgeführt ist, daß die diesen Spalt (5) bildenden Flächen bei Betriebstemperatur zueinander parallel liegen.
DE2758378A 1977-12-28 1977-12-28 Kolben für Verbrennungsmotoren mit angeschraubter Bodenplatte Expired DE2758378C2 (de)

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DE2758378A DE2758378C2 (de) 1977-12-28 1977-12-28 Kolben für Verbrennungsmotoren mit angeschraubter Bodenplatte
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DE2758378A1 DE2758378A1 (de) 1979-07-05
DE2758378C2 true DE2758378C2 (de) 1983-05-19

Family

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Country Status (8)

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JP (1) JPS5496621A (de)
DE (1) DE2758378C2 (de)
FR (1) FR2413554A1 (de)
GB (1) GB2011580B (de)
IN (1) IN149513B (de)
IT (1) IT1106843B (de)
SE (1) SE7813307L (de)

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