DE333923C - Kolben mit Dichtungsringen fuer Verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung hat den Zweck, bei Explosionsmotoren das Übertreten von Öl aus dem Kurbelgehäuse in den Verbrennungsraum, sowie das Ansammeln von öligen Ausscheidungen aus dem Brennstoff im Verbrennungsraum zu verhindern, dadurch die Betriebssicherheit zu erhöhen, den Ölverbrauch zu verringern und die Auspuffgase geruchloser zu machen. Erreicht wird diese Wirkung dadurch, daß die untere Fläche der Kolbenringe oder die untere Fläche der Kolbenringnuten oder beide gleichzeitig mit Vertiefungen oder Kanälen versehen sind, so daß die Ringe beim Anliegen auf der unteren Fläche der Ringnuten nicht völlig abdichten, und unter der Voraussetzung, daß der Kolbenkörper selbst nicht völlig im Zylinder abdichtet, trotz der Ringe eine Verbindung zwischen den einzelnen Ringnuten geschaffen ist, durch die das öl beim Kolbenaufwärtsgange von der obersten Ringnut in die unteren bzw. in das Kurbelgehäuse abfließen kann. Zur Erhöhung der Wirkung können auf der Oberfläche oder im Inneren des Kolbenkörpers zwischen den einzelnen Ringnuten Vertiefungen oder Kanäle angebracht sein, so daß der Kolbenkörper zwischen den Kolbenringen auch dort nicht gegen die Zylinderwandung abdichtet, wo er beim Aufwärtsgange gegen diese gedrückt wird.

Die Zeichnung stellt in Fig. 1 den Querschnitt durch einen Motorzylinder dar, in dem sich halb im Ouerschnitt, halb in der Vorderansicht gezeichnet, ein Kolben befindet. Fig. 2 stellt den dazugehörigen Grundriß dar, wobei die rechte Kolbenseite wieder in der Ansicht und die linke Seite im Ouerschnitt nach der Linie A-B-C gezeichnet ist. Fig. 3 und 4 veranschaulichen den Ouerschnitt durch einen Zylinder- und Kolbenteil.

In Fig. ι und 2 ist mit α die Zylinderwandung bezeichnet, während b den Kolbenkörper darstellt. Die Ringnuten der drei Kolbenringe c stehen durch mehrere schmale Schlitze d miteinander derartig in Verbindung, daß die Schlitze an der oberen Außenkante der weiter unten befindlichen Nut beginnen und tiefergehend an der unteren Innenkante der darüberliegenden Nut ausmünden. Von der unteren Innenkante des untersten Ringes c führen kleine Bohrungen f durch die Wandung des Kolbenkörpers. An der zylindrischen Außenfläche des Kolbens sind oberhalb des ersten Ringes einige kleine, muldenartige Aussparungen i angebracht. Dieser oberste Kolbenteil ist im Durchmesser außerdem etwas kleiner wie der übrige Kolben.

In Fig. 3 ist mit α wieder der Zylinder, mit b der Kolben und mit c sind die drei Kolbenringe bezeichnet. Die Verbindung der Ringnuten wird hier durch kleine Bohrungen g herbeigeführt, die so verlaufen, wie der Grund der Schlitze bei Fig. 1 und 2, indem sie die äußere Oberkante der -tieferliegenden Nut mit der. unteren Innenkante der darüberliegenden Nut verbinden. Von der Innen-

fläche der untersten Nut gehen wiederum kleine Bohrungen f durch die Wandung des Kolbens.

Bei Fig·. 4 bezeichnet auch wieder α den Zylind'er, b den Kolben und c die drei Kolbenringe. Bei dieser Ausführung besitzt der Kolbenkörper zwischen den Ringen jedoch keine Kanäle, dafür sind aber die beiden oberen Ringe an ihrer unteren Fläche mit einer Anzahl kleiner, muldenförmiger Vertiefungen h versehen, die radial verlatifen, so daß die Ringe nach untenhin nicht ganz abdichten.

Bewegt sich während des Betriebes der KoI-ben nach unten, so liegen die Kolbenringe mit ihrer oberen Fläche an der oberen Fläche ihrer Ringnuten an, wie Fig. 1 zeigt, und dichten dort gegen den Kolbenkörper in der üblichen Weise ab. Das gegen die Zylinderwandung von den Kurbellagern geschleuderte Öl wird sowohl von der unteren Kolbenkante abgestrichen und fließt in das Kurbelgehäuse zurück, als auch von dem untersten Kolbenring von der Zylinderwand abgekratzt und' durch die Durchbohrungen f ebenfalls in das Kurbelgehäuse zurückbefördert. Trotzdem bleibt eine geringe Menge Öl an der Zylinderwandung haften, läßt sämtliche Kolbenringe über sich weggleiten und gerät so in den Verbrennungsraum. Hier kommt das öl unter die direkte Einwirkung der heißen Verbrennungsgase und wird daher noch dünnflüssiger. Beim Aufwärtsgange des Kolbens wird deshalb ein Teil davon durch die Oberkante des oberen Kolbenringes von der Zylinderwandung abgestrichen. Da beim Aufwärtsgange des Kolbens die Kolbenringe an der unteren Fläche der Nuten anliegen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, so wird das von dem oberen Kolbenringe abgekratzte Öl durch den feinen Spalt zwischen Ring und Nut in die Nut eindringen und sich in den Hohlraum hinter dem Ringe ansammeln. Hier würde es verbleiben, da es bei Kolben gewöhnlicher Bauart nicht weiterfließen kann und nur wenig Öl würde aus dem Verbrennungsraum in das Kurbelgehäuse zurückgelangen, so daß durch die dort entstehenden Ansammlungen Betriebsstörungen der Zündung und übelriechende Auspuffdämpfe entstehen. Bei dem durch Zeichnung dargestellten Kolben nach Fig. 1 bis 3 fließt jedoch das öl beim Kolbenhochgange aus der ersten Ringnut sofort durch die Bohrungen g bzw. die Kanäle d zur nächsten Nut und von dort zur dritten Nut, von wo aus es durch die Durchbohrungen / in das Kurbelgehäuse zurückgelangt. Der während dieser Zeit im Verbrennungsraum vorhandene geringe Gasdruck unterstützt das Zurückfließen, so daß schon geringe Durchflußquerschnitte zum Ölabfluß genügen. Bei Fig. 4 findet das Abfließen des Öles durch die kleinen muldenförmigen Vertiefungen h in der Unterfläche der Kolbenringe zunächst nach der Wandung des Zylinders zu statt und es gelangt durch den engen Zwischenraum zwischen Kolben und Zylinderwandung zur Nut des zweiten Ringes usw., wodurch aber das Überfließen auf jener Kolbenseite, die den Stützdruck der Pleuelstange aufnehmen muß und deshalb stark gegen die Zylinderwandung gedrückt wird und dort abdichtet, erschwert wird und unvollkommen ist. Aus dem gleichen Grunde wird auch das Übertreten des Öles aus dem Verbrennungsraum in die erste Kolbennut erschwert und deshalb ist, wie in Fig. 1 bis 3 gezeichnet, der oberhalb des ersten Ringes liegende Kolbenteil etwas kleiner im Durchmesser gehalten, damit hier der Kolbenkörper an keiner Stelle die Zylinderwandung berühren und den ÖJdürchfluß hindern kann. Außerdem sind in Fig. 1, 2 und 4 auch noch kleine Kanäle i gezeichnet, doch genügt eine dieser beiden Maßnahmen zur genügenden Ableitung des Öles aus dem Verbrennungsraum in die erste Kolbenringnut. Die Kanäle d und die Bohrungen g werden zweckmäßig zwischen den einzelnen Ringnuten nicht unmittelbar übereinander gesetzt, wie dies in den Querschnittsdarstellungen geschellen ist, sondern sie werden gegeneinander versetzt, wie die Ansichtsdarstellung der Fig. 1 erkennen läßt.

Besonderen Wert hat die dargestellte Einrichtung für solche Motoren, die mit einem Gemisch schwerer Brennöle betrieben werden. Hierbei scheiden sich leicht die beige- " mischten schweren öle im Verbrennungsraum an der Zylinderwandung ab und geben dann Zün dungs störungen und starke Rauchwölken, so daß man gezwungen ist, um den Betrieb überhaupt aufrechterhalten zu können, mit stark gedrosselter Gaszuführung zu arbeiten. Bei dem dargestellten Kolben hingegen werden die öligen Ausscheidungen des Brennstoffes auch in größeren Mengen selbsttätig in das Kurbelgehäuse abgeführt, wo sie sich mit dem Schmieröl mischen und als solches verbraucht werden.

Claims (2)

110 Patent-Ansprüche :

i. Kolben mit Dichtungsringen für Verbrennungskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Flächen der Ringe oder die unteren Flächen der Ringnuten oder beide gleichzeitig mit derartigen Vertiefungen (h) oder Kanälen versehen sind, daß die Ringe (c) beim Aufliegen auf der unteren Fläche der Nuten nicht völlig abdichten.

2. Kolben nach Anspruch i, dadurch oben verlaufenden Vertiefungen (d) oder

gekennzeichnet, daß der Kolbenkörper auf Bohrungen (g) versehen ist, so daß auch

dem Teil zwischen den- einzelnen Kolben- beim Gegendrücken des Kolbens gegen die

ringen im Zylinder nicht abdichtend aus- ' Zylinderfläche eine Verbindung zwischen

geführt wird, sondern mit von unten nach den Ringnuten bestehen bleibt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

BERLIN. GEDRUCKT IN DEK REICHSDRUCKEREI.