MULTIPLE-PART INTERNAL-COMBUSTION ENGINE PISTON

Abstract: A multi-part internal combustion engine piston with a piston shaft (2) receiving the piston pin and a piston head (1) containing all piston ring grooves (7), these two parts abutting one another at the height of the piston ring grooves (7) lying above the pin receiver and being braced with one another by means of bolts, and on which hollow chambers are provided in the piston head for the flow of cooling oil is to be designed with an extremely low compression height. To this end the piston head (1) and piston shaft (2) abut one another only on ring surface sections (5) located in the hub (4) areas. In the pressure-counter pressure direction on the other hand, there is no support between piston head and piston shaft so as to create clearance in this direction for receiving the small end. The hollow chamber (9) in the piston head needed for the cooling oil is formed by inserting a loose intermediate wall (6) which is merely clamped between the bearing surfaces of piston head and piston shaft. <IMAGE>

Description: Mehrteiliger Tauchkolben für Verbrennungsmotoren Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen Tauchkolben für Verbrennungsmotoren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Solche Kolben sind z.B. bekannt aus DE-OS 31 16 475 und DE-OS 29 31 722. Bei diesen Kolben kommt es u.a. wesentlich darauf an, dass der Kolbenboden gut gekühlt werden kann. Eine solche gute Kühlung erreicht man durch das Vorsehen von Kühlkanälen in dem Kolbenkopf, die von Kühlöl laufend durchströmt werden. Zur einfachen Herstellbarkeit solcher geschlossener Kühlkanäle werden diese in die Trennebene zwischen Kolbenboden und Kolbenschaft gelegt. Um eine feste Auflage des Kolbenbodens an dem Kolbenschaft zu erzielen, liegen Kolbenboden und Kolbenschaft über mindestens eine umlaufende Ringfläche aufeinander und werden dort mit Schrauben gegeneinander verspannt. Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Auflage zwischen Kolbenboden und Kolbenschaft sowie die Form des Kühlkanals so zu gestalten, dass eine möglichst geringe Kompressionshöhe verwirklichbar ist. Diese Aufgabe wird durch eine Ausbildung des Kolbens nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmässige Ausgestaltungen enthalten die Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Kolben im Längsschnitt in zwei umfangsmässig um 9dz 900,Der setzten Hälften, Fig. 2 a einen Schnitt durch ein Viertel des Kolbens nach Linie IIa - IIa b die Ansicht auf ein Viertel des Kolbens nach Pfeil IIb c die Ansicht eines Viertels des Kolbenbodens in der Ansicht nach Pfeil IIc d die Unteransicht eines Viertels des Kolbens nach Fig. 1 Der Kolbenboden 1 ist mit dem Kolbenschaft 2 über vier Dehnschrauben 3 fest verbunden. Der Kolbenboden 1 und der Kolbenschaft 2 liegen lediglich über die zwei im Bereich der Naben 4 des Kolbens liegenden Ringflächenabschnitte 5 aneinander an. Zur Ausbildung eines mit Kühlöl füllbaren Hohlraumes an der Innenfläche des Kolbenbodens 1 ist zwischen Kolbenboden und Kolbenschaft eine als Blech ausgebildete Zwischenwand 6 vorgesehen. Diese Zwischenwand ist an ihrem Umfang an den Ringflächenabschnitten 5 zwischen Kolbenboden und Kolbenschaft eingespannt. Umfangsmässig ausserhalb der Ringflächenabschnitte 5 liegt die Zwischenwand 6 ebenfalls dicht an dem radial aussen liegenden Bereich der Kolbenboden unterseite an. Bei dem massiv ausgebildeten Kolbenboden 1 sind in dem Bereich hinter den Kolbenringnuten 7 von der Kolbenbodeninnenfläche ausgehende sich radial nach aussen erstreckende Sacklochbohrungen 8 angebracht. DieseSacklochbohrungen 8 stehen mit dem von der Zwischenwand 6 in dem Kolbenboden 1 gebildeten Hohlraum 9 in Verbindung. Damit der Hohlraum 9 von Kühlöl durchflossen werden kann, sind Zu- und Abflussöffnungen vorgesehen. Eine Abflussöffnung 10 befindet sich etwa in Achsrichtung des Kolbens. In den Hohlraum 9 eingeführt wird das Kühlöl von den Bohrungen der Naben 4 aus über einen Kanal 11, der durch die Zwischenwand 6 hindurch in einer der- Sacklochbohrungen 8 mündet. Da die Sacklochbohrungen 8 mit dem Hohlraum 9 verbunden sind, sind auch sie mit Kühlöl beaufschlagt, das den Hohlraum 9 durchströmt. Der besondere Vorteil dieser erfindungsgemässen Kolbenausführung besteht darin, dass durch die lediglich im Bereich der Naben 4 erfolgende Abstützung zwischen Kolbenboden und Kolbenschaft der sich im Kolbeninnenraum in Druck- Gegendruckrichtung erstreckende Raum voll zur Aufnahme des in der Zeichnung nicht dargestellten Pleuelkopfes verbleibt. Durch die Ausbildung des für das Kühlöl erforderlichen Hohlraumes durch Einbringen einer losen lediglich in den Auflageflächen zwischen Kolbenboden und Kolbenschaft eingespannten Zwischenwand lassen sich die einzelnen Kolbenteile besonders einfach und wirtschaftlich herstellen. Zudem kann die Zwischenwand 6 als Blech ausgebildet sein und nimmt damit nur sehr wenig Raum ein, was wiederum dem Ziel, eine möglischt niedrige Kompressionshöhe zu erhalten, zugute kommt.

Claims: 1. A multi-part plunger piston for internal combustion engines with a piston skirt accommodating the gudgeon pin and a piston crown containing all the piston ring grooves, these two parts bearing one on the other at the height of the piston ring grooves which are disposed above the gudgeon pin seating and being clamped together by screws and in which cavities are provided in the piston crown for a through-flow of cooling oil, characterised by the following features: (a) the piston skirt (2) only bears on the piston crown (1) through two annular surface portions (5), (b) each of these two annular surface portions (5) extends peripherally and substantially over the area occupied by the gudgeon pin boss (4) in the piston skirt (2), (c) the supporting surfaces formed between piston crown (1) and piston skirt (2) by the annular surface portions (5) extend only radially laterally of the gudgeon pin boss (4) boundary surfaces adjacent the lateral flanks of the connecting rod head which is articulated on the gudgeon pin, (d) radially within the supporting surface zones of piston crown (1) and piston skirt (2), the inner surface of the piston crown (1) is concavely curved and between the annular surface portions (5), to serve as a supporting surface, there is clamped an intermediate wall (6) which, at a distance, masks the entire periphery of the concavely curved portion of the piston crown (1), the cavity (9) enclosed between the intermediate wall (6) and the inner surface of the piston crown (1) being provided with at least one feed inlet and discharge orifice (10, 11) for cooling oil which is to be passed through the piston. 2. A plunger piston according to Claim 1, characterised in that the annular surface portions (5) disposed solely in the boss zones (4) extend in each radially and peripherally to a point directly on the gudgeon pin boss (4) boundary surfaces which are adjacent the lateral flanks of the connecting rod. 3. A plunger piston according to one of the preceding Claims, characterised in that piston crown (1) and piston skirt (2) are clamped to each other by a total of four screws (3) which in each case engage directly alongside the bore in the boss (4). 4. A plunger piston according to one of the preceding Claims, characterised in that in the area behind the piston ring grooves (7), substantially radially extending blind bores (8) project into the cavity (9) formed by the intermediate wall (6).

Inventors: FUCHS, REINHOLD, MESSMER, DIETER
Applicants: MAHLE GMBH
Application year: 1987
Main classification: F02F3
IPC codes: F02B23, F02F3, F01M1