DE3518720A1

DE3518720A1 - Trunk piston of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE3518720A1
Application number: DE19853518720
Authority: DE
Inventors: Jordan Dipl.-Ing. 8900 Augsburg Gentscheff
Original assignee: MAN B&W Diesel GmbH
Current assignee: MAN B&W Diesel GmbH
Priority date: 1985-05-24
Filing date: 1985-05-24
Publication date: 1986-11-27

Abstract

In an ovalised and spherical trunk piston of a reciprocating piston internal combustion engine which, however, is again largely circular at the bottom engine-side end of the piston skirt, an oil collecting groove, in both cases extending in a circumferential angle area </= 90 DEG and, during the piston reciprocating movement, scraping lubricating oil from the cylinder bore wall only in this angular area alpha and discharging it into the piston interior, is provided in the piston skirt below each of the two openings of the piston pin receiving bore still remaining in front of the two axial end faces of the piston pin after it has been inserted, the said bore lying in the end area which is circular at least during the working stroke. In addition, the preloading force of the oil scraper ring arranged on the bottom end of the piston ring stack is reduced in comparison to conventional oil scraper rings and adjusted to the smaller quantity of oil still to be scraped off and to a small oil film thickness which is required in the running areas on the cylinder bore wall assigned to the pressure and counter-pressure side of the trunk piston, but which ensures adequate lubrication.

Description

Tauchkolben einer BrennkraftmaschinePlunger piston of an internal combustion engine

Die Erfindung betrifft einen Tauchkolben, der über einen in eine Querbohrung eingesetzten Kolbenbolzen an eine Pleuelstange und über diese an eine Kurbewelle einer Brennkraftmaschine angeschlossen ist, mit Merkmalen, wie im Oberbegriff des Anspruches 1 angegeben.The invention relates to a plunger which has a transverse bore inserted piston pin to a connecting rod and via this to a crank shaft an internal combustion engine is connected, with features as in the preamble of Claim 1 specified.

Derartige Tauchkolben werden insbesondere in schwerölbetriebenen Großdieselmotoren eingesetzt, in denen Zünddrücke über 100 bar auftreten. Dabei weist der Tauchkolben im oberen Bereich seines Kolbenhemdes ein Kolbenringpaket auf, das aus mehreren voneinander beabstandeten Kompressionsringen und einem, den unteren Abschluß desselben bildenden, in einer Ölabführnut sitzenden und mit ringsum gleichmäßiger Kraft gegen die zugehörige Zylinderbohrungswand vorgespannten Ölabstreifring besteht. Das Kolbenhemd dieser Tauchkolben ist in Achsrichtung gesehen ballig ausgebildet und im Bereich der Öffnungen der Kolbenbolzenaufnahmebohrung im Querschnitt ovalisiert. Bedingt hierdurch bilden jene Umfangsbereiche der Kolbenhemdaußenwand, die der Druck- und Gegendruckseite des Tauchkolbens zugeordnet sind, mit der Zylinderwand einen kleineren Spalt als jene dazwischenliegenden Umfangsbereiche der Kolbenhemdaußenwand, die die Öffnungen der Kolbenbolzenaufnahmebohrung umgeben. Im untersten triebwerksseitigen Endbereich ist das Kolbenhemd wieder weitestgehend kreisförmig. Bei solchen bekannten Tauchkolben wird der Schmierölverbrauch durch den mit bestimmter Kraft ringsum gleichmäßig gegen die Zylinderwand vorgespannten Ölabstreifring am unteren Ende des Kolbenringpaketes gesteuert. Obschon dieser Ölabstreifring an sich wegen seiner gleichmäßigen Vorspannkraft von der Zylinderwand ringsum von dem an der Zylinderbohrungswand anhefteten Schmierölfilm überall eine gleichmäßige Menge abtragen soll, ist dies in der Praxis nicht möglich.Such plunger pistons are used in particular in large diesel engines powered by heavy oil used in which ignition pressures above 100 bar occur. The plunger has in the upper area of his piston skirt, a piston ring package made up of several spaced apart compression rings and one, the lower end of the same forming, sitting in a Ölabführnut and counteracting with uniform force all around the associated cylinder bore wall consists of a preloaded oil control ring. The piston skirt this plunger is designed to be spherical, viewed in the axial direction, and in the area the openings of the piston pin receiving bore ovalized in cross section. Conditional thereby form those circumferential areas of the piston skirt outer wall which the pressure and counter pressure side of the plunger are assigned to the cylinder wall a smaller gap than the circumferential areas in between of the skirt outer wall, which surround the openings of the piston pin receiving bore. In the lowest engine-side The end area of the piston skirt is largely circular again. With such well-known Plunger, the lubricating oil consumption is uniform by applying a certain force all around oil control ring pretensioned against the cylinder wall at the lower end of the piston ring assembly controlled. Although this oil control ring itself because of its even pretensioning force from the cylinder wall all around from the lubricating oil film adhered to the cylinder bore wall If an even amount is to be removed everywhere, this is not possible in practice.

Letzteres deshalb, weil sich, bedingt durch die Balligkeit und Ovalisierung des Tauchkolbens, in den somit unterschiedlich breiten Spalten zwischen Kolbenhemdaußenwand und Zylinderbohrungswand ein unterschiedlich dicker Schmierfilm ausbildet, der am Umfang verteilt gesehen, bei Bewegung des Tauchkolbens unterschiedliche hydraulische Kräfte entwickelt. Darüberhinaus wird auch beim Kippen des Tauchkolbens von dem auf der Druck- und Gegendruckseite desselben angeordneten Schmierölfilm ein Teil desselben zu den Umfangsbereichen hin verdrängt, die im Bereich um die Öffnungen der Kolbenbolzenaufnahmebohrung liegen. Hierdurch wird einerseits die sich dort sammelnde Schmierölmenge vergrößert, andererseits in Bereichen der Druck- und Gegendruckseite die dort vorher vorhandene Schmierölmenge reduziert.The latter because, due to the crowning and ovalization of the plunger, in the gaps of different widths between the outer wall of the piston skirt and cylinder bore wall forms a lubricating film of different thicknesses, which on the Scope distributed, different hydraulic when moving the plunger Powers developed. In addition, when the plunger is tilted from the on the pressure and counter pressure side of the same arranged lubricating oil film a part the same displaced towards the peripheral areas in the area around the openings the piston pin mounting hole. This will on the one hand be there collecting lubricating oil increased, on the other hand in areas of the pressure and counter pressure side the previously existing amount of lubricating oil is reduced.

Dies bedeutet, daß gerade an den Stellen des Tauchkolbens, wo keine so intensive Schmierung notwendig ist, immer relativ zu viel Schmieröl vorhanden ist. Außerdem bedeutet dies, daß gerade an den Stellen, nämlich auf der Druckseite und Gegendruckseite des Tauchkolbens, die intensiv geschmiert werden müssen, relativ wenig Schmieröl an der Zylinderbohrungswand verbleibt, so daß immer die Gefahr eines Trockenlaufens mit der Folge von Kolbenfressern besteht.This means that just at the points on the plunger where none as intensive lubrication is necessary, there is always relatively too much lubricating oil available is. In addition, this means that precisely at the points, namely on the print side and back pressure side of the plunger, which must be intensively lubricated, relative little lubricating oil remains on the cylinder bore wall, so that there is always the risk of a There is dry running with the consequence of piston seizure.

Es sind nun aus der Literatur auch schon Tauchkolben bekanntgeworden - siehe beispielsweise die US-PS 2046789 -, bei denen unterhalb der Öffnungen der Kolbenbolzenaufnahmebohrung eine ringsumlaufende Öl fangrinne mit Ölabführbohrungen vorgesehen ist, über die Schmieröl ins Kolbeninnere abführbar ist. Dies ändert jedoch nichts an der Tatsache der für den Betrieb negativen Auswirkung, die der am unteren Ende des Kolbenringpaketes angeordnete Ölabstreifring verursacht, denn ein solcher Ölabstreifring ist auch beim Kolben nach der US-PS 2046789 vorhanden.Plungers have now also become known from the literature - See for example the US-PS 2046789 - in which below the openings of the Piston pin mounting hole an all-round oil collecting channel with oil drainage holes is provided, via which the lubricating oil can be discharged into the interior of the piston. However, this changes nothing to the fact of the negative impact on the operation that of the lower End of the piston ring assembly arranged oil control ring causes, because such Oil control ring is also present in the piston according to US Pat. No. 2,046,789.

Darüberhinaus ist aus der DE-PS 927544 ein weiterer Tauchkolben für Brennkraftmaschinen bekannt, bei dem am unteren Ende des Kolbenringpaketes ein erster, oberer Ölabstreifring sowie am unteren Ende des Kolbenhemdes ein weiterer, unterer Ölabstreifring vorgesehen ist.In addition, from DE-PS 927544 another plunger for Internal combustion engines known, in which at the lower end of the piston ring assembly a first, upper oil control ring and at the lower end of the piston skirt another, lower one Oil control ring is provided.

Jeder der Ölabstreifringe sitzt dabei in einer Ringnut, die von Bohrungen durchsetzt ist, über die das abgestreifte Schmieröl ins Kolbeninnere abführbar ist.Each of the oil control rings sits in an annular groove that is made up of bores is penetrated, via which the stripped lubricating oil can be discharged into the interior of the piston.

Darüberhinaus sind an diesem bekannten Tauchkolben kurz unterhalb des oberen Ölabstreifringes und im Bereich oberhalb der Öffnungen der Kolbenbolzenaufnahmebohrung zwei sich etwa über einen Winkelbereich von 90" erstreckende, ins Kolbenhemd eingearbeitete Ölfangrillen vorhanden. An jedem Ende einer solchen Ölfangrille ist eine relativ durchmessergroße Ölabführbohrung vorhanden, über die das von der jeweiligen Ölfangrille gesammelte Schmieröl ins Kolbeninnere abführbar ist.In addition, on this known plunger are just below of the upper oil control ring and in the area above the openings the piston pin mounting hole two extend over an angular range of approximately 90 " there are extensive oil-catching grooves worked into the piston skirt. At either end such an oil catching groove has a relatively large oil drainage hole, Via which the lubricating oil collected by the respective oil catching groove enters the piston interior is deductible.

Dieser bekannte Kolben besitzt eine Reihe von Nachteilen, die eine Anwendung der dort offenbarten Technologie für hochbelastete Tauchkolben nicht möglich erscheinen lassen. Diese Nachteile sind nachfolgend skizziert.This known piston has a number of disadvantages, one It is not possible to use the technology disclosed there for heavily loaded plungers appear. These disadvantages are outlined below.

Durch die oberhalb der Öffnungen der Kolbenbolzenbohrung ausgebildete Ölfangrinne ist für den Fall keine wirksame Ölabfuhr möglich, wenn der Tauchkolben so wie heute üblich in Bereichen um die Öffnungen der Kolbenbolzenaufnahmebohrung ovalisiert ist und deshalb die Kolbenhemdaußenwand in diesem Bereich gegenüber der Zylinderbohrungswand relativ weit zurückgenommen ist.Through the formed above the openings of the piston pin bore Oil gutter is in the event no effective oil drainage possible if the plunger as is common today in the areas around the openings of the piston pin mounting hole is ovalized and therefore the piston skirt outer wall in this area opposite the Cylinder bore wall is withdrawn relatively far.

Damit wären zwangsläufig auch die Kanten der Öl fangrinne relativ weit gegenüber der Zylinderbohrungswand zurückgenommen, so daß bedingt durch den relativ großen Abstand praktisch keine Ölabstreifwirkung erzielbar ist. Außerdem ist die Anbringung von Ölablaufbohrungen an den beiden Enden der jeweiligen Ölfangrille wegen der hohen Zünddruckbeaufschlagung, die bei modernden Großdieselmotoren regelmäßig über 100 bar liegt, aus Sicherheitsgründen nicht zulässig. Diese Ölablaufbohrungen würden im Motorbetrieb, bedingt durch die Deformation des Tauchkolbens ovalisiert. Die in diesem Bereich auftretenden Spannungen würden die zulässige Grenze übersteigen, so daß sich Risse ergäben, die wiederum Kolbenfresser hervorrufen könnten. Generell kann somit gesagt werden, daß Durchbrüche im Kolbenhemd oberhalb der Öffnungen der Kolbenbolzenbohrung aus Sicherheitsgründen grundsätzlich nicht vertretbar sind.This would inevitably mean that the edges of the oil gutter would also be relative withdrawn far from the cylinder bore wall, so that due to the relatively large distance practically no oil wiping effect can be achieved. aside from that is the attachment of oil drain holes at both ends of the respective oil catching groove because of the high ignition pressure that is regularly applied in modern large diesel engines above 100 bar is not permitted for safety reasons. These oil drain holes would be ovalized in engine operation due to the deformation of the plunger. The ones in this area occurring tensions would be the permissible Exceed limit, so that cracks would result, which in turn cause piston seizure could. In general, it can thus be said that openings in the piston skirt are above of the openings of the piston pin bore for safety reasons are justifiable.

Was die untere Ringnut mit dem darin eingesetzten unteren Ölabstreifring anbelangt, so sind auch diesbezüglich verschiedene Nachteile aufzuzeigen. Die heute angestrebten, relativ niedrigen Schmierölverbräuchen in der Größenordnung von 0,4 g/PSh bedingen sehr kleine Schmierölmengen an den Zylinderlaufflächen. Durch einen gleichmäßig ringsum am unteren Ende des Tauchkolbens vorgespannten Ölabstreifring wird dabei von vornherein der an der Zylinderbohrungswand anhaftende Schmierölfilm auf eine kritisch dünne Dicke im Bereich der Druck- und Gegendruckseite des Tauchkolbens gebracht, weil durch das Kippen des Tauchkolbens der vorhandene Ölfilm zwangsläufig von der Druckseite und Gegendruckseite desselben zu Laufbereichen unterhalb und oberhalb der Öffnungen der Kolbenbolzenaufnahmebohrung verdrängt wird. Die hochbelasteten Tragseiten des Kolbenhemdes mit der zugehörigen Ringpartie können hierdurch partiell trockenlaufen. Erfahrungen mit solchen Lösungen zeigen, daß damit zwar eine Ölverbrauchsreduzierung möglich ist, aber generell Kolbenfresser begünstigt werden.What the lower ring groove with the lower oil control ring inserted in it As far as this is concerned, various disadvantages must also be shown in this regard. Today desired, relatively low lubricating oil consumption of the order of 0.4 g / PSh require very small amounts of lubricating oil on the cylinder sliding surfaces. Through a Evenly preloaded oil control ring all around at the lower end of the plunger The lubricating oil film adhering to the cylinder bore wall becomes the result from the outset to a critically thin thickness in the area of the pressure and counterpressure side of the plunger brought because the existing oil film inevitably due to the tilting of the plunger from the pressure side and counter pressure side of the same to running areas below and is displaced above the openings of the piston pin receiving bore. The heavily loaded The support sides of the piston skirt with the associated ring belt can thereby be partially run dry. Experience with such solutions shows that this leads to a reduction in oil consumption is possible, but piston seizure is generally favored.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, für eine Ölverbrauchsreduzierung an einem Tauchkolben der eingangs definierten Art solche Maßnahmen vorzusehen, daß die Laufflächen der Zylinder und Kolbenringe immer ausreichend auf den tragenden Seiten gezielt geschmiert bleiben, unnötiges Schmieröl an weniger belasteten Umfangsbereichen von Tauchkolben und Zylinderbohrungswand möglichst vollständig abgestreift wird, ferner der Tauchkolben in seiner Stabilität nicht gefährdet und trotzdem ein insgesamt verbessertes Laufverhalten desselben erziel bar ist.It is therefore the object of the invention to reduce oil consumption to provide such measures on a plunger of the type defined at the outset that the The running surfaces of the cylinders and piston rings are always sufficient remain specifically lubricated on the supporting sides, unnecessary lubricating oil on less loaded the circumferential areas of the plunger and cylinder bore wall as completely as possible is stripped, furthermore the stability of the plunger is not endangered and nevertheless, an overall improved running behavior of the same can be achieved.

Diese Aufgabe ist bei einem Tauchkolben der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is in the case of a plunger of the type mentioned at the beginning solved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Durch die am unteren Ende des Kolbenhemdes vorgesehene Ölfangrinne wird beim Kolbenhub von dem an der Zylinderbohrungswand ringsum anhaftenden Schmierölfilm nur in ihrem winkelmäßigen Erstreckungsbereich Schmieröl in einer bestimmten Dicke abgestreift und in das Kolbeninnere abgeführt. In den anderen, der Druck- und Gegendruckseite des Tauchkolbens zugeordneten Umfangsbereichen dagegen bleibt der Ölfilm in seiner Dicke erhalten. Der am unteren Ende des Ringpaketes vorhandene Ölabstreifring reduziert wegen seiner ringsum gleichmäßigen Vorspannkraft den noch verbleibenden unterschiedlich dicken Ölfilm weiter, und zwar gezielt auf ein gewünschtes Maß, das für ausreichende Schmierung der Kolbenringe, der Zylinderbohrungswand und des Kolbenhemdes genügt. Die Vorspannung dieses Ölabstreifringes ist erfindungsgemäß deshalb zurücknehmbar gegenüber vergleichbaren Ölabstreifringen, weil eine Anhäufung von Ö1 in den Laufbereichen des Tauchkolbens um die Öffnungen der Kolbenbolzenaufnahmebohrung durch das Vorabstreifen des in diesem Bereich gegebenen Schmieröles vermieden ist. Zum Vergleich: bei konventionellen Kolben war bisher das in diesen Bereichen in großer Menge und Filmdicke vorhandene Schmieröl das Kriterium für die Vorspannkraft des Ölabstreifringes, mit dem weiter vorn bereits erwähnten Nachteil, daß dort, wo das Schmieröl unbedingt notwendig war, nämlich auf der Druckseite und Gegendruckseite des Tauchkolbens, zwangsläufig zuviel abgestreift und damit der Ölfilm zu dünn wurde. Bedingt durch die Vorabstreifung des Schmieröles über die erfindungsgemäß angeordneten Ö1-fangrinnen an Umfangsbereichen, wo keine so intensive Schmierung notwendig ist, kann die Vorspannkraft des Ölabstreifringes erfindungsgemäß genau auf jenes Maß der gewünschten Ölfilmdicke in den tragenden Bereichen des Tauchkolbens eingestellt werden, und dies, ohne dabei den Ölverbrauch zu erhöhen. Es ist damit eine gezielte Schmierölfilmdickensteuerung gewährleistet. Im Motorbetrieb ist bei Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung damit sowohl eine Zwickelverschleißminderung, als auch eine Kolbenverschleißreduzierung sowie eine längere Lebensdauer der Kolbenringe bei minimiertem Ö1-verbrauch erzielbar.Through the oil gutter provided at the lower end of the piston skirt during the piston stroke from the lubricating oil film adhering all around to the cylinder bore wall only in its angular extent area lubricating oil in a certain thickness stripped off and discharged into the interior of the piston. In the other, the pressure and counter pressure side of the plunger associated circumferential areas, however, the oil film remains in its Preserved thickness. The oil control ring at the lower end of the ring package reduces because of its uniform pretensioning force all around, the remaining ones are different thick oil film, specifically to a desired level that is sufficient It is sufficient to lubricate the piston rings, the cylinder bore wall and the piston skirt. The pretensioning of this oil control ring can therefore be withdrawn according to the invention compared to comparable oil control rings because of the accumulation of oil in the running areas of the plunger around the openings of the piston pin mounting hole through the Pre-stripping of the lubricating oil given in this area is avoided. For comparison: with conventional ones Piston was previously the one available in these areas in large quantities and film thickness Lubricating oil is the criterion for the pretensioning force of the oil control ring with which further previously mentioned disadvantage that where the lubricating oil is absolutely necessary was inevitable, namely on the pressure side and counter pressure side of the plunger too much stripped and the oil film was too thin. Due to the pre-stripping of the lubricating oil via the oil collecting channels arranged according to the invention at peripheral areas, where such intensive lubrication is not necessary, the preload force of the oil control ring can be used according to the invention exactly to that degree of the desired oil film thickness in the load-bearing Areas of the plunger can be adjusted without affecting the oil consumption to increase. This ensures a targeted control of the lubricating oil film thickness. In engine operation, when the solution according to the invention is used, both a Gusset wear reduction, as well as a piston wear reduction as well as a longer service life of the piston rings can be achieved with minimized oil consumption.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Details der erfindungsgemäßen Lösung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous configurations and details of the solution according to the invention are specified in the subclaims.

Nachstehend ist die erfindungsgemäße Lösung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1: eine Seitenansicht eines Tauchkolbens nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2: einen Schnitt durch den Tauchkolben von Fig. 1 entlang der dort eingezeichneten Schnittlinie 11-11, Fig. 3: eine Seitenansicht eines Tauchkolbens nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 4: einen Schnitt durch den Tauchkolben von Fig. 3 entlang der dort eingetragenen Schnittlinie IV-IV, Fig. 5: einen Querschnitt durch den Tauchkolben nach Fig. 1 und 3 entlang der dort eingezeichneten Schnittlinie V-V.The solution according to the invention is shown below with reference to two in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. In the drawing show: Fig. 1: a side view of a plunger according to a first embodiment of FIG Invention, FIG. 2: a section through the plunger of FIG. 1 along the line there section line 11-11, FIG. 3: a side view of a plunger according to a second embodiment of the invention, FIG. 4: a section through the plunger of Fig. 3 along the section line IV-IV entered there, Fig. 5: a cross section through the plunger according to FIGS. 1 and 3 along the line shown there Section line V-V.

In den Figuren ist insgesamt mit 1 ein Tauchkolben bezeichnet, der über einen in eine querdurchgehende Aufnahmebohrung 2 eingesetzten Kolbenbolzen 3 (Fig. 5) an eine Pleuelstange 4 (Fig. 5) und über diese an eine nicht dargestellte Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angeschlossen ist. Mit 5 ist der Kolbenboden, mit 6 (Fig. 5) das Kolbenhemd und mit 7 die Kolbenhemdaußenwand bezeichnet. In den Fig. 1 bis 4 ist der Tauchkolben 1 alleine, in Fig. 5 dagegen über den Kolbenbolzen 3 an die Pleuelstange 4 angeschlossen dargestellt.In the figures, 1 denotes a plunger as a whole, which via a piston pin inserted into a transverse receiving bore 2 3 (Fig. 5) to a connecting rod 4 (Fig. 5) and via this to a not shown Crankshaft of an internal combustion engine is connected. With 5 is the piston crown, 6 (Fig. 5) denotes the piston skirt and 7 denotes the piston skirt outer wall. In the In Fig. 1 to 4 the plunger 1 is alone, in Fig. 5, however, over the piston pin 3 shown connected to the connecting rod 4.

Der Tauchkolben 1 weist im oberen Bereich seines Kolbenhemdes 6 ein Kolbenringpaket auf, das aus mehreren voneinander beabstandeten, in Ringnuten eingesetzten Kompressionsringen 8, 9, 10 und einem, den unteren Abschluß bildenden, in einer Ölabführnut sitzenden und mit ringsum gleichmäßiger Kraft gegen die Zylinderbohrungswand 11 (Fig. 5) vorgespannten Ölabstreifring 12 besteht. Auch wenn in der Zeichnung als solches nicht ersichtlich, weil zeichnerisch nicht hinreichend klar darstellbar, so ist die Kolbenhendaußenwand 7 trotzdem in Achsrichtung gesehen ballig ausgebildet. Diese Balligkeit erstreckt sich, wie in den Fig. 1 und 3 angedeutet, am Tauchkolben 1 über eine Höhe H1 der Kolbenhemdaußenwand 7. Außerdem ist die Kolbenhemdaußenwand 7 des Tauchkolbens 1 im Bereich um die nach Einsetzen des Kolbenbolzens 3 vor dessen beiden axialen Endflächen noch verbleibenden Öffnungen 13, 14 der Kolbenbolzenaufnahmebohrung 2 im Querschnitt ovalisiert.The plunger piston 1 has a piston skirt 6 in the upper region Piston ring pack, which consists of several spaced apart, used in ring grooves Compression rings 8, 9, 10 and one, forming the lower end, in one Oil discharge groove seated and with even force all around against the cylinder bore wall 11 (Fig. 5) preloaded oil control ring 12 consists. Even if in the drawing not visible as such, because it cannot be represented clearly enough in the drawing, so the piston neck outer wall 7 is nevertheless designed to be convex seen in the axial direction. This crowning extends, as indicated in FIGS. 1 and 3, on the plunger 1 over a height H1 of the piston skirt outer wall 7. In addition, the piston skirt outer wall 7 of the plunger 1 in the area around the after insertion of the piston pin 3 before it two axial end faces still remaining openings 13, 14 of the piston pin receiving bore 2 ovalized in cross section.

Höhe und Lage dieser aus Fig. 5 gut ersichtlichen Ovalisierung am Tauchkolben 1 sind in Fig. 1 und 3 durch die Höhe H2 angegeben. Bedingt durch diese Ovalisierung des Tauchkolbens 1 in diesem Höhenbereich H2 sind zwischen den Umfangsbereichen 15, 16 (Fig. 5) der Kolbenhemdaußenwand 7, die der Druckseite und Gegendruckseite des Tauchkolbens 1 zugeordnet sind, und der Zylinderbohrungswand 11 Spalte 17 und 18 gegeben, die kleiner sind, als jene Spalte 19, 20, die in dazwischenliegenden Umfangsbereichen 21, 20 der Kolbenhemdaußenwand 7 und der Zylinderbohrungswand 11 gegeben sind. Diese Umfangsbereiche 21, 22 erstrecken sich in Umfangsrichtung gesehen jeweils gleichmäßig beiderseits der nach Einsetzen des Kolbenbolzens 3 vor dessen beiden axialen Endflächen noch verbleibenden Öffnungen 13, 14 der Kolbenbolzenaufnahmebohrung 2. In ihrem untersten triebwerkseitigen Endbereich dagegen, der in den Fig. 1 und 3 durch die Höhe H3 angegeben ist, ist die Kolbenhemdaußenwand 7 wieder weitestgehend kreisförmig. Im Arbeitstakt des Tauchkolbens wird dessen Kolbenhemd wegen der einwirkenden Zündkräfte so deformiert, daß die unterhalb der Öffnungen 13, 14 liegenden Wandflächenteile nach außen gehen. Die Kolbenhemdaußenwand ist also in ihrem untersten Bereich (H3) nur leicht ovalisiert, so weit, daß sich im Arbeitstakt infolge der Deformation in diesem untersten Bereich die gewünschte Kreisform einstellt.The height and position of this ovalization, which can be clearly seen in FIG Plungers 1 are indicated in FIGS. 1 and 3 by the height H2. Due to this Ovalization of the plunger 1 in this height area H2 are between the circumferential areas 15, 16 (Fig. 5) of the piston skirt outer wall 7, that of the pressure side and counter pressure side of the plunger 1 are assigned, and the cylinder bore wall 11 column 17 and 18, which are smaller than those columns 19, 20, which are in between Circumferential areas 21, 20 of the piston skirt outer wall 7 and the cylinder bore wall 11 given are. These circumferential areas 21, 22 extend in the circumferential direction equally on both sides after inserting the piston pin 3 in front of its two axial end faces still remaining openings 13, 14 of the piston pin receiving bore 2. On the other hand, in its lowermost engine-side end region, that shown in FIGS. 1 and 3 is indicated by the height H3, the piston skirt outer wall 7 is again largely circular. In the working cycle of the plunger, its piston skirt is because of the acting Ignition forces are deformed so that the wall surface parts lying below the openings 13, 14 go outside. The piston skirt outer wall is in its lowest area (H3) only slightly ovalized, so far that the work cycle as a result of the deformation sets the desired circular shape in this lowest area.

Entsprechend einem Kriterium der Erfindung ist im Kolbenhemd 6 unterhalb jeder der beiden Öffnungen 13, 14 der Kolbenbolzenaufnahmebohrung 2 im wieder zumindest nahezu kreisförmigen Endbereich (H3) eine sich jeweils über einen Umfangswinkelbereich CX C 90C erstreckende und bei der Kolbenhubbewegung nur in diesem Winkelbereich CX Schmieröl von der Zyinderbohrungswand 11 abstreifende und ins Kolbeninnere abführende Ölfangrinne 23 vorgesehen. Diese Öifangrinne 23 begünstigt darüber hinaus die Kreisformbildung des Kolbenhemdes im untersten Bereich (H3) bei Einwirkung der Zündkräfte im Arbeitstakt des Tauchkolbens.According to a criterion of the invention, 6 is below in the piston skirt each of the two openings 13, 14 of the piston pin receiving bore 2 in again at least nearly circular end region (H3) each extending over a circumferential angle range CX C 90C extending and only in this angular range during the piston stroke movement CX lubricating oil wiping off the cylinder bore wall 11 and discharging it into the interior of the piston Oil gutter 23 is provided. This Öifangrinne 23 also favors the formation of a circle of the piston skirt in the lowest area (H3) when the ignition forces act in the work cycle of the plunger.

Beim Ausführungsbeispiel gem. Fig. 1 und 2 ist jede der beiden Ölfangrinnen 23 durch eine das Kolbenhemd 6 im angegebenen Winkelbereich z vollständig durchsetzende, sich im wesentlichen senkrecht zur Tauchkolbenlängsachse erstreckende Quernut 24 gebildet.In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, each of the two oil troughs is 23 by a piston skirt 6 in the specified angular range z completely penetrating, transverse groove 24 extending essentially perpendicular to the longitudinal axis of the plunger educated.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4 ist jede der beiden Ölfangrinnen 23 durch eine im angegebenen Winkelbereich CR das Kolbenhemd 6 mit einer etwa bis zur Hälfte von dessen Wandstärke reichenden Tiefe eingearbeiteten Querrille 25 mit von deren Boden 26 durch den Rest der Kolbenhemdwand führende Querbohrungen 27 gebildet.In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, each of the two oil troughs is 23 by a piston skirt 6 in the specified angular range CR with an approximately up to half of its wall thickness reaching depth with incorporated transverse groove 25 formed by the bottom 26 through the remainder of the piston skirt wall leading transverse bores 27.

Die axiale Breite der Quernut 24 bzw. Querrille 25 beträgt etwa das 1,5- bis 2-fache der Höhe des Ölabstreifringes 12.The axial width of the transverse groove 24 or transverse groove 25 is approximately that 1.5 to 2 times the height of the oil control ring 12.

Entsprechend einem weiteren erfindungsgemäßen Kriterium ist die Vorspannkraft des am unteren Ende des Kolbenringpaketes angeordneten Ölabstreifringes 12 reduziert sowie an die geringere noch abzustreifende Ölmenge und an eine, in den der Druck- und Gegendruckseite des Tauchkolbens 1 zugeordneten Laufbereichen 15, 16 an der Zylinderbohrungswand 11 gewünscht kleine, aber ausreichende Schmierung sicherstellende, Ölfilmdicke angepaßt eingestellt.The pretensioning force corresponds to a further criterion according to the invention of the oil control ring 12 arranged at the lower end of the piston ring assembly is reduced as well as the smaller amount of oil still to be scraped off and one in which the pressure and counterpressure side of the plunger 1 associated running areas 15, 16 on the Cylinder bore wall 11 desired small but sufficient lubrication ensuring, Adjusted oil film thickness.

Durch die Kombination dieser beiden erfindungsgemäßen Maßnahmen ist eine in jeder Beziehung ausreichende Schmierung und trotzdem ein geringerer Schmierölverbrauch im Motorenbetrieb erzielbar. Einzelheiten und Wirkungen der erfindungsgemäßen Lösung sind bereits in der Beschreibungseinleitung ausreichend diskutiert.The combination of these two measures according to the invention is a sufficient lubrication in every respect and nevertheless a lower consumption of lubricating oil achievable in engine operation. Details and effects of the solution according to the invention are already sufficiently discussed in the introduction to the description.

Claims

Claims plunger, which is inserted into a transverse bore (2) inserted piston pin (3) to a connecting rod (4) and via this to a crankshaft an internal combustion engine is connected, which is also in the upper region of his Piston skirt (6) a piston ring set, consisting of several spaced apart Compression rings (8, 9, 10) and one, forming the lower end, in one Oil discharge groove seated and with even force all around against the cylinder bore wall (11) preloaded oil control ring (12), and the piston skirt outer wall (7) crowned in the axial direction as well as in the area around after the piston pin has been inserted (3) in front of its two axial end faces still remaining openings (13, 14) of the Piston pin receiving bore (2) is ovalized in cross section, with in peripheral areas (15, 16), which are assigned to the pressure and counterpressure side of the plunger (1), the piston skirt outer wall (7) with the cylinder wall (11) column (17, 18) forms which smaller than those gaps (19, 20) in the circumferential areas (21, 22) between the outer wall of the piston skirt and the wall of the cylinder bore, in which the openings (13, 14) of the piston pin receiving bore (2) are arranged, and wherein the piston skirt outer wall (7) again largely circular in its lowest, engine-side end area is, characterized in that in the piston skirt (6) below each of the two openings (13, 14) of the piston pin receiving bore (2) in the circular End area (H3) each extending over a circumferential angle range b (L 90 ° as well During the piston stroke movement only in this angular range 29 lubricating oil from the cylinder bore wall (11) wiping oil drainage channel (23; 24, 25, 26, 27) is provided, and that the pretensioning force of the at the lower end of the piston ring assembly arranged oil control ring (12) reduced as well as to the lower still to be wiped off Amount of lubricating oil and to one in which the pressure and counterpressure side of the plunger (1) associated running areas (15, 16) on the cylinder bore wall (11) desired small, but adequate lubrication ensuring, oil film thickness adjusted accordingly is.

2. plunger according to claim 1, characterized in that each oil gutter (23) by a piston skirt (6) in the specified angular range N completely penetrating, transverse groove (24) extending essentially perpendicular to the longitudinal axis of the plunger is formed.

3. plunger according to claim 1, characterized in that each oil gutter (23) through an in the specified angular range? <In the piston skirt (6) with a incorporated about up to half of its wall thickness reaching depth, itself transverse groove (25) extending essentially perpendicular to the longitudinal axis of the plunger with transverse bores leading from the bottom (26) through the rest of the piston skirt wall (27) is formed.

4. plunger according to one of claims 2 and 3, characterized in that that the axial width of the transverse groove (24) or transverse groove (25) about 1.5 to 2 times the height of the oil control ring (12).