DE598870C - Leichtmetallkolben fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen Die Herstellung von Brennkraftmaschinen mit immer höheren Kurbelwellendrehzahlen und geringerem Eigengewicht bringt es mit sich, das Gewicht der hin und her gehenden Massen durch weitgehendste Verwendung von Leichtmetall auf das geringstmögliche Maß herabzudrücken. Aus diesem Grunde werden auch die Kolben solcher Maschinen aus Leichtmetall hergestellt. Da aber gerade die Kolben bei schnellaufenden Maschinen sehr großer Hitze ausgesetzt sind und das Spiel zwischen Zylinderwandung und Kolben zur Vermeidung von Klopfgeräuschen nur sehr gering sein darf, treten infolge der höheren Ausdehnung des Leichtmetalls gegenüber dem Zylinder durch Klemmen und Fressen oft Störungen auf.
• Man hat nun versucht, durch Eingießen federnder Lamellen bzw. Stahlblättchen jeder Art und Form oder durch innen angeordnete entsprechend gebogene Federn, weiter durch Einsetzen von Sprengringen in den Kolbenhals einen elastischen Kolben zu erhalten, der diese Mängel beseitigen sollte. Es hat sich jedoch gezeigt, daß alle derartigen Versuche zum Teil daran scheiterten, daß federnde Kolbengleitflächen den Beanspruchungen auf die Däuer nicht standhielten und durch Materialermüdung zu Bruch gingen.
• Gegenstand der Erfindung soll nun diesen übelständen dadurch abhelfen, daß in den Kolben ein federnder U-förmiger Stahlkern eingegossen wird, der aus einem einzigen Stück besteht und beide Mantelgleitflächen, durch den Kolbenboden laufend, miteinander verbindet. Die Gleitflächen selbst sind durch Schlitze vom übrigen Kolbenkörper an allen Seiten getrennt, so daß durch die Federwirkung der Kernschenkel die Kolbengleitflächen bei jeder Temperatur dicht an die Zylinderwand gepreßt werden. Ein weiterer Vorteil wird noch darin erblickt, daß die Wärme über den Kolbenboden auf den übrigen, nicht im Zylinder gleitenden Kolbenmantel, die Kolbenbolzenaugen und den Kolbenbolzen abgeleitet und nur noch ein Bruchteil von Wärme auf die Gleitflächen übertragen wird. Die Zusammensetzung und Bemessung des Werkstoffes des Stahlkernes kann in bezug auf Wärmedehnung der Leichtmetallegierung des Kolbens entsprechend gewählt werden, so daß der Reibungswiderstand des Kolbens an den Zylinderlaufflächen fast konstant bleibt und eine Leistungssteigerung der Maschine ermöglicht, dagegen ein Klemmen und Klopfen des Kolbens verhindert wird. Der Erfindungsgegenstand läß,t sich bei allen Kolbenarten, bei solchen mit langen Schäften wie auch bei Gleitschuhkolben, gleichermaßen verwenden.
• In der Zeichnung ist der Erfndungsgegenstand an einem Ausführungsbeispiel schaubildlich dargestellt, und zwar zeigt Abb. r einen Kolben in der Ansicht auf eine Gleitfläche, Abb. z einen senkrechten Schnitt durch den Kolben und Abb.3 eine Draufsicht auf den Stahlkern. Es bedeuten: a den Kolben, b den Stahlkern und c die Mantelgleitstücke des Kolbens, die durch Schlitze d, e vom übrigen Kolbenkörper getrennt- sind. Der Stahlkern besteht aus einem federnden U-förmigen Bügel, dessen Steg in den Kolbenböden a und dessen Schenkel in die Mantelgleitstücke eingegossen sind, die sich somit federnd an die Zylinderbohrung legen. Durchbrechungen f im Stahlkern b ermöglichen die Verbindung des beider' seitigen Leichtmetalls der Gleitflächen beim Gießen und verhindern ein Lockern des Stahlkernes bzw. des Leichtmetalls während des Betriebes. Der Übergang des Stahlkernes b vom Kolbenboden in die Gleitstücke c wird entsprechend so verstärkt, daß eine Bruchgefahr des Stahlkernes an diesemgefährlichen Querschnitt ausgeschaltet ist. Dieser aus einem Stück bestehende Stahlkern ermöglicht außerdem bei auftretendem Verschleiß an den Gleitwandungen :erneutes Aufweiten des Kernes in geringen Grenzen durch eine geeignete Vorrichtung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen mit eingegossenem federndem Stahlkern, dadurch gekennzeichnet, .daß der Stahlkern (b) aus einem U-förmigen Bügel besteht, dessen Steg in den Kolbenboden (a) und dessen Schenkel in die beiden Mantelgleitstücke (c) des Kolbens eingegossen sind. z. Leichtmetallkolben nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel des U-förmig gebogenen Stahlkernes zylindrisch gewölbt sind und daß der Stahlkern an den übergangsstellen vom Kolbenboden in die Mantelgleitstücke verstärkt ist.