[go: up one dir, main page]

EP3030773A1 - Kolben für einen verbrennungsmotor - Google Patents

Kolben für einen verbrennungsmotor

Info

Publication number
EP3030773A1
EP3030773A1 EP14747891.1A EP14747891A EP3030773A1 EP 3030773 A1 EP3030773 A1 EP 3030773A1 EP 14747891 A EP14747891 A EP 14747891A EP 3030773 A1 EP3030773 A1 EP 3030773A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
ring
ring field
doing
piston according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14747891.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kay FRÖDE
Marian MEINHARD
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.)
Federal Mogul Nuernberg GmbH
Original Assignee
Federal Mogul Nuernberg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Federal Mogul Nuernberg GmbH filed Critical Federal Mogul Nuernberg GmbH
Publication of EP3030773A1 publication Critical patent/EP3030773A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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 
    • F02F3/28—Other pistons with specially-shaped head
    • F02F3/285—Other pistons with specially-shaped head the head being provided with an insert located in or on the combustion-gas-swept surface
    • 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
    • F16J1/001—One-piece pistons
    • 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
    • F16J1/10—Connection to driving members
    • F16J1/14—Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections
    • F16J1/16—Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections with gudgeon-pin; Gudgeon-pins

Definitions

  • the invention relates to a piston for a
  • pistons are used in each case to be moved translationally after the ignition of the fuel mixture and to transmit kinetic energy to the crankshaft via a piston pin and a connecting rod.
  • the pistons have a ring field in order to fulfill the requirements placed on them in a region close to the combustion chamber.
  • shaft walls are present, which serve the lateral support.
  • connection of said functional areas, namely ring field, pin bosses and shaft walls is usually carried out by so-called connecting or side walls, which extend between the shaft walls, each a pin boss
  • the invention has for its object to provide a piston for an internal combustion engine, which is further improved in terms of the compression height and / or weight, while the requirements for the piston stiffness must be met.
  • Cylinder inner surfaces correspond. Between at least two such support surfaces, a recess is provided which has a (radial) depth of at least 10% of half the distance between two opposing support surfaces. Half the distance between two opposing support surfaces essentially denotes the radius of the male, typically cylindrical piston pin, and the depth of the recess measured in the radial direction of the piston pin is thus of the order of millimeters for conventional piston pin dimensions. This results in other words clear and large windows in places where so far
  • the piston pin viewed in the direction of the piston axis, in an upper, ie the ring field nearby area, and a lower, the ring field opposite area, supported.
  • the described "windows" can be formed, and it can be bulky be saved.
  • a securing groove for a ring for securing the piston pin can be formed only in the areas of the support surfaces described, and it could be found that thereby a sufficient assurance of
  • suitable Entformungsschrägen can be designed so that the demolding can be guaranteed in the case of manufacture in suitable casting tools.
  • production by forging is conceivable as well, in which case steel is preferred as the material.
  • steel is preferred as the material.
  • the shaft walls may be wider in the area of their connection to the ring field than in the rest of their "lower" area.
  • shaft walls can also be used
  • the piston according to the invention is based on the basic idea, the power flow and the required
  • the compression height is reduced.
  • piston according to the invention combined with a cylindrical piston pin.
  • Piston pin a larger angle, in particular 120 ° to 180 °, preferably 150 ° to 170 ° covering as one
  • Supporting surface is preferred that it is widened in the direction of the piston axis, so as to allow only a minimal clearance for the connecting rod and its movement.
  • Piston pin opposite side is bounded by a strut, at the other, so directed to the shaft wall side also has a recess.
  • the usual side walls are replaced by two typically symmetrical struts, which have extensive recesses on both sides, so that the usual side walls are no longer available and their weight can be saved.
  • Struts are formed converging towards the ring field.
  • the two struts typically present on each side when viewed in the direction of the piston pin axis, are inclined towards each other in the direction of the ring field.
  • a particularly good support of the ring field is ensured in the interior of the combustion chamber is limited and in particular a combustion bowl
  • the ring is preferably formed as narrow as possible, in particular oval, as this further weight can be saved, and the necessary minimum clearance for the connecting rod and its movement can continue to be guaranteed.
  • Fig. 1 is a view of the piston according to the invention in
  • Fig. 2 is a side view in a perpendicular thereto
  • Fig. 3 is a bottom view of the piston according to the invention.
  • the piston 10 in its in the illustration of FIG. 1 upper, directed to a combustion chamber area a ring field 12 and for lateral support better in Fig. 2 to be recognized shaft walls 14.
  • the shaft walls 14 are only one in the lower
  • Ring provided portion of the piston which additionally carries a first Abracläche 18 for the (not shown) piston pin.
  • the conventionally provided between the shaft walls 14 connecting walls are not present. Rather, by first recesses 20, each between the shaft walls 14 and obliquely in the direction of the ring field 12 mutually extending struts 22 extensive weight saved.
  • Embodiment covers only an angle of about 60 °. Opposite, so closer to the ring field is a second Support surface 24 is provided, which in the shown
  • Embodiment covers a larger angle, for example about 170 °. Between these two Abstützflachen more recesses 26 are provided, which in the embodiment shown a (measured in the radial direction of the piston pin) depth of about 40% of the piston pin radius
  • the piston according to the invention can have a cooling channel 32, and that a
  • Securing groove 34 for a locking ring can be provided in each case in the region of the support surfaces 18, 24.
  • the lower ring 16 can be seen in Fig. 2 and particularly well in Fig. 3 that it is largely oval and as close as possible to the area is taken in which there is a connecting rod in the assembled state.
  • the struts 22 it should be added with reference to FIG. 2 that they can be made narrower in a lower region, ie substantially below a piston pin axis, than shown in FIG.
  • the struts 22 have a clear extension in the direction of the piston pin axis, and that the reinforcing ribs 30 are in zones are provided, which are relatively close to the piston axis.
  • the shaft walls 14 it can be seen in FIG. 2 that they are wider in the area of the connection to the ring field 12 than in their lower area.
  • this design can also be reversed or designed with constant width in certain applications.
  • ring is shown in addition, which has been described as oval.
  • the oval shape can be seen in particular on the inside of the ring. Over wide areas in the vicinity of the piston pin axis, the ring has a

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

Ein Kolben (10) für einen Verbrennungsmotor weist zur Abstützung eines Kolbenbolzens diskrete, zylindrische Abstützflächen (18, 24) auf, wobei zwischen zumindest zwei Abstützflächen (18, 24) eine Aussparung (26) vorgesehen ist, die eine radiale Tiefe von mindestens 10% des halben Abstands zweier gegenüberliegender Abstützflächen aufweist.

Description

Kolben für einen Verbrennungsmotor
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Kolben für einen
Verbrennungsmotor .
In Verbrennungsmotoren dienen Kolben dazu, jeweils nach der Zündung des Kraftstoffgemischs translatorisch bewegt zu werden und über einen Kolbenbolzen und ein Pleuel kinetische Energie auf die Kurbelwelle zu übertragen. Die Kolben weisen zur Erfüllung der an sie gestellten Anforderungen in einem dem Brennraum naheliegenden Bereich ein Ringfeld auf. Zur Aufnahme des Kolbenbolzens sind Bolzennaben vorgesehen, und in der Ebene senkrecht hierzu sind üblicherweise Schaftwände vorhanden, die der seitlichen Abstützung dienen. Die
Verbindung der genannten Funktionsbereiche, nämlich Ringfeld, Bolzennaben und Schaftwände erfolgt üblicherweise durch sogenannte Verbindungs- oder Seitenwände, die sich zwischen den Schaftwänden erstrecken, jeweils eine Bolzennabe
aufnehmen und zusätzlich der Abstützung des Ringfeldes dienen .
Auf diesem technischen Gebiet ist es stets erstrebenswert, die Kompressionshöhe, d.h. den Abstand zwischen dem zu dem Brennraum gerichteten Ende des Ringfeldes und der
Kolbenbolzenmitte zu reduzieren, da hierdurch Gewicht
eingespart werden kann. Dies steht jedoch in Zielkonflikt mit dem Erfordernis, den Anforderungen im Hinblick auf die
Kolbensteifigkeit gerecht zu werden,
Stand der Technik
Im Stand der Technik sind verschiedene Kolbengestaltungen bekannt, bei denen durch unterschiedlichste Maßnahmen
Versuche unternommen wurden, die Kompressionshöhe und das Gewicht gering zu halten. Beim Kolben gemäß der
DE 10 2009 032 861 AI erfolgt dies beispielsweise durch großflächige "Fenster" in den Verbindungswänden.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolben für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, der im Hinblick auf die Kompressionshöhe und/oder das Gewicht weiter verbessert ist, wobei gleichzeitig die Anforderungen an die Kolbensteifigkeit erfüllt werden müssen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch den im Anspruch 1 beschriebenen Kolben.
Demzufolge weist dieser anstelle der üblichen, im
Wesentlichen zylindrischen Bolzennaben diskrete
Abstützflächen auf, die im Wesentlichen Abschnitten von
Zylinderinnenflächen entsprechen. Zwischen zumindest zwei derartigen Abstützflächen ist eine Aussparung vorgesehen, die eine (radiale) Tiefe von mindestens 10% des halben Abstands zweier gegenüberliegender Abstützflächen aufweist. Der halbe Abstand zweier gegenüberliegender Abstützflächen bezeichnet im Wesentlichen den Radius des aufzunehmenden, typischerweise zylindrischen Kolbenbolzens, und die in Radialrichtung des Kolbenbolzens gemessene Tiefe der Aussparung beträgt somit bei üblichen Kolbenbolzenabmessungen eine Größenordnung von Millimetern. Hierdurch entstehen mit anderen Worten deutliche und großflächige Fenster an Stellen, an denen bislang
Abschnitte der Bolzennabe vorgesehen waren. Insbesondere hat sich bei ersten Berechnungen herausgestellt, dass es
ausreicht, wenn der Kolbenbolzen, in Richtung der Kolbenachse betrachtet, in einem oberen, also dem Ringfeld nahegelegenen Bereich, und einem unteren, dem Ringfeld gegenüberliegenden Bereich, abgestützt ist. Gewissermaßen seitlich davon und insbesondere in der unteren Hälfte können die beschriebenen "Fenster" ausgebildet werden, und es kann umfangreich Gewicht eingespart werden. Mittels finiter Elemente wurden die
Spannungsamplituden für den erfindungsgemäßen Kolben
ermittelt und mit einem bislang üblichen Kolbendesign verglichen. Es hat sich hierbei ergeben, dass die
Spannungsamplituden am Muldenrand in der Bolzenebene nahezu 20% geringer sind, und am Muldenrand in der Ebene senkrecht hierzu sowie am Muldengrund in der Bolzenebene ebenfalls in der Größenordnung von 5% bis 10% geringer sind.
Ferner kann eine Sicherungsnut für einen Ring zur Sicherung des Kolbenbolzens nur in den Bereichen der beschriebenen Abstützflächen ausgebildet sein, und es konnte gefunden werden, dass hierdurch eine ausreichende Sicherung des
Kolbenbolzens gewährleistet wird.
Zu dem erfindungsgemäßen Kolben sei erwähnt, dass dieser weiterhin mit einem Kühlkanal versehen sein kann, und dass i diesem Fall als Herstellungsverfahren Gießen bevorzugt wird. Es sei ergänzend erwähnt, dass die beschriebenen Strukturen, also die Streben, die Rippen und/oder der Ring,
beispielsweise durch geeignete Entformungsschrägen, so gestaltet werden können, dass die Entformung im Fall der Fertigung in geeigneten Gießwerkzeugen gewährleistet werden kann. Es ist jedoch ebenso eine Herstellung durch Schmieden denkbar, wobei in diesem Fall als Werkstoff Stahl bevorzugt wird. Es ist jedoch unabhängig vom Herstellungsverfahren auc als Werkstoff für den erfindungsgemäßen Kolben Aluminium ode eine Aluminiumlegierung denkbar. Die Schaftwände können im Bereich ihrer Anbindung an das Ringfeld breiter sein als in ihrem übrigen "unteren" Bereich. In bestimmten
Anwendungsfällen können die Schaftwände jedoch auch
entgegengesetzt ausgebildet sein, d.h. sie können in ihrem übrigen Verlauf breiter sein als im Bereich ihrer Anbindung an das Ringfeld. Insbesondere kann die Größe der Schaftwände auf die zu übertragenden Seitenkräfte eingestellt werden. Zu der Tiefe der erfindungsgemäßen Aussparung (en) sei
erwähnt, dass sie bis zu 50% des Kolbenbolzenradius betragen kann. Allgemein beruht der erfindungsgemäße Kolben auf dem Grundgedanken, den Kraftfluss und die erforderliche
Festigkeit ohne die bislang üblichen Seitenwände zu
realisieren, und dadurch Gewicht einzusparen, und die
Kompressionshöhe zu verringern. Bevorzugt ist der
erfindungsgemäße Kolben mit einem zylindrischen Kolbenbolzen kombiniert .
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kolbens sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Für eine näher zu einem Ringfeld gelegene Abstützfläche wird derzeit bevorzugt, dass sie in Umfangsrichtung des
Kolbenbolzens einen größeren Winkel, insbesondere 120° bis 180°, bevorzugt 150° bis 170° abdeckt als eine
gegenüberliegende Abstütztläche, für die derzeit ein Winkel von lediglich etwa 40° bis 90°, bevorzugt etwa 60° vorgesehen wird.
Ferner wird für die näher zu dem Ringfeld gelegene
Abstützfläche bevorzugt, dass sie in Richtung der Kolbenachse erweitert ist, um so lediglich ein minimales Spiel für das Pleuel und dessen Bewegung zuzulassen.
Zur weiteren Gewichtseinsparung bietet es Vorteile, wenn die erfindungsgemäße Aussparung an der dem aufzunehmenden
Kolbenbolzen gegenüberliegenden Seite durch eine Strebe begrenzt ist, an deren anderer, also zu der Schaftwand gerichteten Seite ebenfalls eine Aussparung vorhanden ist. Mit anderen Worten werden die bislang üblichen Seitenwände durch zwei typischerweise symmetrische Streben ersetzt, die zu beiden Seiten umfangreiche Aussparungen aufweisen, so dass die bislang üblichen Seitenwände nicht mehr vorhanden sind und deren Gewicht eingespart werden kann. Bei ersten
Berechnungen konnte festgestellt werden, dass auch durch die beschriebenen Streben die notwendige Steifigkeit gewährleistet werden kann.
Im Hinblick auf die Gestaltung der Streben hat es sich ferner als günstig erwiesen, diese in einem von dem Ringfeld
entfernten Bereich schmaler auszubilden als in einem zu dem Ringfeld nahen Bereich.
Ferner bietet es für die Festigkeit Vorteile, wenn die
Streben in Richtung zu dem Ringfeld konvergierend ausgebildet sind. Mit anderen Worten sind die typischerweise auf jeder Seite vorhandenen zwei Streben, bei Betrachtung in Richtung der Kolbenbolzenachse, in Richtung des Ringfeldes zueinander geneigt. Hierdurch ist eine besonders gute Abstützung des Ringfeldes gewährleistet, in dessen Innerem der Brennraum begrenzt wird und insbesondere eine Brennraummulde
ausgebildet sein kann.
Zur weiterhin vorgesehenen Verbindung der eingangs
beschriebenen Funktionsbereiche wird derzeit ein vorzugsweise ovaler Ring vorgesehen, der an dem dem Ringfeld
entgegengesetzten Ende des Kolbens ausgebildet ist, und die Schaftwände, eine von dem Ringfeld entfernt liegende
Abstützfläche und gegebenenfalls die beschriebenen Streben miteinander verbindet. Der Ring ist hierbei bevorzugt möglichst eng ausgebildet, insbesondere oval, da hierdurch weiteres Gewicht eingespart werden kann, und das notwendige minimale Spiel für das Pleuel und dessen Bewegung weiterhin gewährleistet werden kann.
Für die Gewährleistung der Festigkeit der Streben wird derzeit bevorzugt, dass diese an dem Übergang zu dem Ringfeld und/oder zu dem Ring Verstärkungsrippen aufweisen. Durch diese Rippen werden ferner Spannungen an den beschriebenen Übergängen reduziert. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird eine beispielhaft in den Zeichnungen
dargestellte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Kolbens in
Richtung der Kolbenbolzenachse betrachtet;
Fig. 2 eine Seitenansicht in einer hierzu senkrechten
Richtung; und
Fig. 3 eine ünteransicht des erfindungsgemäßen Kolbens.
Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, weist der erfindungsgemäße Kolben 10 in seinem in der Darstellung von Fig. 1 oberen, zu einem Brennraum gerichteten Bereich ein Ringfeld 12 sowie zur seitlichen Abstützung die besser in Fig. 2 zu erkennenden Schaftwände 14 auf. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Schaftwände 14 lediglich über einen im unteren
Bereich des Kolbens vorgesehenen Ring miteinander verbunden, der zusätzlich eine erste Abstütztläche 18 für den (nicht gezeigten) Kolbenbolzen trägt. Die zwischen den Schaftwänden 14 herkömmlich vorgesehenen Verbindungswände sind nicht vorhanden. Vielmehr wird durch erste Aussparungen 20, jeweils zwischen den Schaftwänden 14 und schräg in Richtung des Ringfeldes 12 zueinander verlaufenden Streben 22 umfangreich Gewicht eingespart.
Die Abstützung des nicht gezeigten Kolbenbolzens erfolgt bei der gezeigten Ausführungsform in einem unteren Bereich über die erste Abstüt zfläche 18, die bei der gezeigten
Ausführungsform lediglich einen Winkel von etwa 60° abdeckt. Gegenüberliegend, also dem Ringfeld näher ist eine zweite Abstützfläche 24 vorgesehen, die bei der gezeigten
Ausführungsform einen größeren Winkel, beispielsweise etwa 170° abdeckt. Zwischen diesen beiden Abstützflachen sind weitere Aussparungen 26 vorgesehen, die bei der gezeigten Ausführungsform eine (in radialer Richtung des Kolbenbolzens gemessene) Tiefe von etwa 40% des Kolbenbolzenradius
aufweisen. Die großflächige Ausbildung der Aussparungen 26 äußert sich auch darin, dass die Abstützflächen 18 und 24 jeweils durch Kanten oder Knickstellen von den Aussparungen 26 abgesetzt sind. Hierdurch kann weiter umfangreich Gewicht eingespart werden, und durch die Abstützflächen 18, 24 ist dennoch die notwendige Abstützung und "Umschlingung" des Kolbenbolzens gewährleistet. Dies gilt in gleicher Weise für die seitliche Abstützung durch die Schaftwände 14 und die Abstützung des Ringfeldes 12 und einer hierin bevorzugt ausgebildeten Brennraummulde 28 (vgl. Fig.2). Die Verbindung der beschriebenen Funktionsbereiche erfolgt in vorteilhafter Weise durch den am unteren Rand vorgesehenen Ring 16. In Fig. 1 sind ergänzend Rippen 30 zu erkennen, die an den Übergängen zwischen den Streben 22 und dem Ringfeld 12 bzw. dem Ring 16 für ergänzende Abstützung und die Vermeidung von Spannungsspitzen sorgen.
In Fig. 2 ist zu erkennen, dass der erfindungsgemäße Kolben einen Kühlkanal 32 aufweisen kann, und dass eine
Sicherungsnut 34 für einen Sicherungsring jeweils im Bereich der Abstützflächen 18, 24 vorgesehen sein kann. Für den unteren Ring 16 ist in Fig. 2 und besonders gut in Fig. 3 zu erkennen, dass er weitgehend oval ist und möglichst eng um den Bereich gefasst ist, in dem sich im montierten Zustand ein Pleuel befindet. Für die Streben 22 ist unter Bezugnahme auf Fig. 2 zu ergänzen, dass sie in einem unteren Bereich, d.h. im Wesentlichen unterhalb einer Kolbenbolzenachse, schmäler gestaltet sein können als in Fig. 2 gezeigt. In Fig. 2 ist ergänzend zu erkennen, dass die Streben 22 eine deutliche Erstreckung in Richtung der Kolbenbolzenachse aufweisen, und dass die Verstärkungsrippen 30 in Zonen vorgesehen sind, die vergleichsweise nahe an der Kolbenachse liegen. Für die Schaftwände 14 ist in Fig. 2 zu erkennen, dass sie im Bereich der Anbindung an das Ringfeld 12 breiter sind als in ihrem unteren Bereich. Diese Gestaltung kann jedoch in bestimmten Anwendungsfällen auch umgekehrt oder mit gleichbleibender Breite ausgeführt sein.
In Fig. 3 ist ergänzend der Ring dargestellt, der als oval beschrieben wurde. Die ovale Form ist insbesondere an der Innenseite des Rings zu erkennen. Über weite Bereiche in der Umgebung der Kolbenbolzenachse weist der Ring eine
gleichbleibende Wanddicke auf. Jedoch ist diese Wanddicke in äußeren Bereichen, in denen der Ring in die Schaftwände 14 übergeht, größer. In Fig. 3 ist schließlich zu erkennen, dass die zum Ringfeld 12 benachbarte Abstützflache 24 insbesondere in einem Scheitelbereich, also in der dem Ringfeld 12 am nächsten liegenden Zone, in Richtung der Kolbenbolzenachse (die gemäß Fig. 3 senkrecht zur Zeichenebene ist) erweitert ist. Hierdurch kann ein minimales Spiel für ein
aufzunehmendes Pleuel gewährleistet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Kolben (10) für einen Verbrennungsmotor, der zur
Abstützung eines Kolbenbolzens diskrete, zylindrische Abstützflächen (18, 24) aufweist, wobei zwischen
zumindest zwei Abstützflächen (18, 24) eine Aussparung (26) vorgesehen ist, die eine radiale Tiefe von
mindestens 10% des halben Abstands zweier
gegenüberliegender Abstützflächen aufweist.
2. Kolben nach Anspruch 1,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass
eine näher zu einem Ringfeld (12) gelegene Abstützflache
(24) in Umfangsrichtung des Kolbenbolzens einen größeren Winkel, insbesondere 120° bis 180°, bevorzugt 150° bis 170° abdeckt als eine gegenüberliegende Abstützflache
(18), die bevorzugt einen Winkel von etwa 40° bis 90° und insbesondere etwa 60° aufweist.
3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass
die näher zu dem Ringfeld (12) gelegene Abstützflache (24) in Richtung der Kolbenachse erweitert ist.
4. Kolben nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Aussparungen (26) an der dem aufzunehmenden
Kolbenbolzen gegenüberliegenden Seite durch jeweils eine Strebe (22) begrenzt sind, und dass an der der
Aussparung (26) entgegengesetzten Seite der Strebe (22) jeweils eine weitere Aussparung (20) ausgebildet ist.
5. Kolben nach Anspruch 4,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass zumindest eine Strebe (22) in einem von dem Ringfeld (12) entfernten Bereich schmaler ausgebildet ist als in einem zu dem Ringfeld (12) nahen Bereich.
Kolben nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Streben (22) in Richtung zu dem Ringfeld (12) konvergierend ausgebildet sind.
Kolben nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass
dieser ferner einen bevorzugt ovalen Ring (16) an dem zu dem Ringfeld (12) entgegengesetzten Ende aufweist, der
Schaftwände (14), eine von dem Ringfeld (12) entfernt liegende Abstütztläche (18) und gegebenenfalls die
Streben (22) miteinander verbindet.
Kolben nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass
zumindest eine Strebe (22) an dem Übergang zu dem
Ringfeld und/oder zu dem Ring (16) zumindest eine
Verstärkungsrippe (30) aufweist.
EP14747891.1A 2013-08-07 2014-07-30 Kolben für einen verbrennungsmotor Withdrawn EP3030773A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013215538.7A DE102013215538B4 (de) 2013-08-07 2013-08-07 Kolben für einen Verbrennungsmotor
PCT/EP2014/066380 WO2015018712A1 (de) 2013-08-07 2014-07-30 Kolben für einen verbrennungsmotor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3030773A1 true EP3030773A1 (de) 2016-06-15

Family

ID=51292937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP14747891.1A Withdrawn EP3030773A1 (de) 2013-08-07 2014-07-30 Kolben für einen verbrennungsmotor

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9945320B2 (de)
EP (1) EP3030773A1 (de)
JP (1) JP6363710B2 (de)
KR (1) KR102186278B1 (de)
CN (1) CN105452639B (de)
BR (1) BR112016002455A2 (de)
DE (1) DE102013215538B4 (de)
MX (1) MX2016000534A (de)
WO (1) WO2015018712A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10151269B2 (en) 2016-06-16 2018-12-11 GM Global Technology Operations LLC Mass efficient piston
JP6831207B2 (ja) 2016-10-20 2021-02-17 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 ロッカーアーム
DE102017206922B3 (de) 2017-04-25 2018-08-23 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor, Kolben, Kolbenrohling sowie Gießform
RU2755326C2 (ru) * 2018-05-24 2021-09-15 Алексей Феликсович Вуль Шатунно-поршневая группа
DE102018209455A1 (de) * 2018-06-13 2019-12-19 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Gegossener Kolben für einen Verbrennungsmotor, aus einem Material auf Eisenbasis
DE102019211336B4 (de) 2019-07-30 2023-02-02 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Kolben mit Sicherungsringnut in der Bolzenbohrung für einen Verbrennungsmotor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008124807A1 (en) * 2007-04-10 2008-10-16 Federal-Mogul Corporation Piston with pin bore lubrication features

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55114327U (de) * 1979-02-02 1980-08-12
DE3516305A1 (de) * 1985-05-07 1986-11-13 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Kolben fuer eine hubkolbenbrennkraftmaschine
DE3625059A1 (de) * 1986-07-24 1988-01-28 Kolbenschmidt Ag Kolben fuer kolbenmaschinen
JPH0476254A (ja) * 1990-07-16 1992-03-11 Toyota Motor Corp 内燃機関のピストン
US5435872A (en) * 1991-11-01 1995-07-25 Decc Technology Partnership Sized coated pistons
DE4327772A1 (de) * 1993-08-18 1995-02-23 Mahle Gmbh Leichtmetallkolben für hochbelastete Verbrennungsmotoren
JP3909085B2 (ja) * 1994-09-08 2007-04-25 マーレ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 高負荷内燃機関用の軽金属ピストン
JP2885133B2 (ja) * 1995-06-12 1999-04-19 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のピストン
JP3548451B2 (ja) * 1999-02-22 2004-07-28 本田技研工業株式会社 ピストンのピン孔構造
DE10222463A1 (de) * 2002-05-22 2003-12-04 Mahle Gmbh Kolbenbolzenlager für Verbrennungsmotoren
FR2840019B1 (fr) 2002-05-24 2005-08-19 Stihl Ag & Co Kg Andreas Moteur a deux temps, avec piston mobile, a balayage ameliore
US7406941B2 (en) 2004-07-21 2008-08-05 Federal - Mogul World Wide, Inc. One piece cast steel monobloc piston
CN2743561Y (zh) 2004-11-17 2005-11-30 重庆宗申技术开发研究有限公司 一种活塞
US7246552B2 (en) 2005-10-31 2007-07-24 Gm Global Technology Operations, Inc. Piston having asymmetrical pin bore slot placement
JP2007263058A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Aisin Seiki Co Ltd 内燃機関用ピストン
DE102006055726A1 (de) * 2006-11-25 2008-05-29 Mahle International Gmbh Kolben für einen Verbrennungsmotor
AT505592B1 (de) * 2007-07-06 2009-04-15 Mahle Kinig Kommanditgesellsch Kolben
JP5008627B2 (ja) * 2008-09-17 2012-08-22 本田技研工業株式会社 ピストンおよびその製造方法
US8720405B2 (en) * 2008-10-13 2014-05-13 Delaware Capital Formation, Inc. Piston with improved side loading resistance
JP5063634B2 (ja) * 2009-03-12 2012-10-31 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のピストン
DE102009019688A1 (de) 2009-04-30 2010-11-11 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Kolben für einen Verbrennungsmotor
DE102009036784A1 (de) * 2009-08-11 2011-02-24 Ks Kolbenschmidt Gmbh Bohrungsprofil für eine Kolbenbolzenlagerung
US10738731B2 (en) * 2013-11-07 2020-08-11 Tenneco Inc. Monolithic, galleryless piston and method of construction thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008124807A1 (en) * 2007-04-10 2008-10-16 Federal-Mogul Corporation Piston with pin bore lubrication features

Also Published As

Publication number Publication date
US9945320B2 (en) 2018-04-17
CN105452639B (zh) 2018-10-09
DE102013215538B4 (de) 2015-02-19
WO2015018712A1 (de) 2015-02-12
CN105452639A (zh) 2016-03-30
JP2016532047A (ja) 2016-10-13
KR102186278B1 (ko) 2020-12-04
BR112016002455A2 (pt) 2017-08-01
KR20160034929A (ko) 2016-03-30
MX2016000534A (es) 2016-04-20
JP6363710B2 (ja) 2018-07-25
DE102013215538A1 (de) 2015-02-12
US20160177866A1 (en) 2016-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3030773A1 (de) Kolben für einen verbrennungsmotor
EP2761210B1 (de) Zweiteiliger stahlkolben für brennkraftmaschinen
EP3027874B1 (de) Leichtbau eines dieselkolbens
WO2008131739A1 (de) Kolben für einen verbrennungsmotor
EP2129899B1 (de) Kolben für einen verbrennungsmotor
EP3334918B1 (de) Kolben für eine brennkraftmaschine
EP1922479B1 (de) Kolben für eine brennkraftmaschine
WO2010051878A1 (de) Kühlkanalkolben einer brennkraftmaschine mit einem verschlusselement, das den kühlkanal verschliesst
EP3612727A1 (de) Kolben in strukturbauweise
WO2013131937A1 (de) Gegossener leichtmetallkolben, insbesondere ein aluminiumkolben
WO2014012530A1 (de) Kolben für einen verbrennungsmotor
WO2016120246A1 (de) Kolben für einen verbrennungsmotor sowie verfahren zur herstellung des kolbens für einen verbrennungsmotor
EP2486263B2 (de) Kolben für einen verbrennungsmotor und verbrennungsmotor mit einem kolben
EP3411585B1 (de) Kolben aus stahl- oder grauguss für einen verbrennungsmotor und verfahren zur herstellung eines kolbens durch stahl- oder grauguss
EP3615784B1 (de) Einteiliger, gegossener kolben für einen verbrennungsmotor
DE102018122258B3 (de) Kolbenring und kolben mit innenliegender nutversiegelung
EP3452712B1 (de) Kolben
DE10230745B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kolbens mit kurzer Kompressionshöhe
EP3926158B1 (de) Verfahren zur herstellung eines kolbens
DE7602960U1 (de) Kolben fuer verbrennungskraftmaschinen
DE102014210876A1 (de) Kolben und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102012220645B3 (de) Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu dessen Herstellung
EP3108133A1 (de) Kolben mit einem strömungsgünstige ölführungsflächen aufweisenden offenem kühlraum sowie ein verfahren zur kühlung dieses kolbens
WO2015104013A1 (de) Kolben für einen verbrennungsmotor und verfahren zu seiner herstellung
EP3762636A1 (de) Kolben für einen verbrennungsmotor

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20151230

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20181008

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20190809

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20191220