Die Erfindung betrifft einen Leichtmetallkolben für Verbrennungsmotoren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei derartigen aus der Praxis bekannten Leichtmetallkolben ist - um das Tragverhalten des Kolbenschaftes in Druck-Gegendruckrichtung zu verbessern - schon vorgeschlagen worden, im Bereich des offenen Schaftendes auf der Schaftinnenseite einen ringförmig umlaufenden Bund vorzusehen. Eine derartige Verstärkung kann jedoch den heutigen Anforderungen bezüglich des Tragverhaltens des Kolbenschaftes zur Führung des Kolbens nicht genügen, da insbesondere noch in der oberen Schafthälfte eine zu hohe örtliche Steifigkeit vorhanden ist, die eine erhöhte Freßgefahr darstellt.
Aus US-A-5054375 ist es bekannt, einen derartig ringförmig umlaufenden Bund etwas oberhalb der offenen Schaftunterkante vorzusehen.
Ferner ist aus US-A-1885681 bekannt, als Steifmittel für den Kolbenschaft umlaufende Rippen anzuordnen.
Vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, auf konstruktiv einfache Weise einen Kolben zu finden, der im Bereich der Druck- und/oder Gegendruckseite des Kolbenschaftes ein gleichmäßiges Tragverhalten über die gesamte Schafthöhe aufweist.
Gelöst wird dieses Problem mit einem Leichtmetallkolben mit den Merkmalen nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung ist anhand eines bevorzugten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, das einen erfindungsgemäßen Kolben skizzenhaft in perspektivischer Ansicht im Schnitt zeigt.
Ein Leichtmetallkolben 1 für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, besteht einstückig aus einem Kolbenboden 2 und Kolbenringnutenpartie 3 aufweisenden Kolbenkopf und einem Kolbenschaft 4, wobei an den Kolbenboden 2 angehängte Kolbenbolzennaben 5 zur Aufnahme des Kolbenbolzens (nicht gezeichnet) dienen.
Um das Führungsverhalten des Leichtmetallkolbens 1 zu verbessern, d.h. um ein gleichmäßiges Tragbild auf Druck- und/oder Gegendruckseite des Kolbenschaftes 4 zu erhalten (in der Zeichnung nur auf einer Kolbenschaftseite dargestellt), wird die Wanddicke im tragenden Bereich z.B. der Druckseite 6 des Kolbenschaftes 4 so ausgeführt, daß sie einerseits von der Schaftunterkante 7 bzw. bei Vorhandensein eines am unteren Schaftende innen umlaufenden Bundes von dessen Oberkante her über die gesamte Schafthöhe kontinuierlich abnimmt, wobei die Schaftinnenkontur 8 konisch verläuft, und andererseits von der in Kolbenlängsrichtung liegenden, durch die Druck-6 Gegendruckseite 9 gehenden Mittelebene ausgehend in Umfangsrichtung nach beiden Seiten hin gleichmäßig abnimmt. Außerdem nimmt die Länge L der von der Mittelebene in Umfangsrichtung ausgehend abnehmenden Wanddicke von der Schaftunterkante 7 her über die Schafthöhe gesehen kontinuierlich ab, so daß sich im Halbschnitt des Kolbens gemäß Zeichnung auf der Innenseite des Kolbenschaftes 4 eine als sogenannten "Dreiecksbund" bezeichnete Verdickung 10 ergibt die kontinuierlich in den Kolbenschaft 4 übergeht.
Mit einer derartigen Ausführung wird auf konstruktiv einfache Weise ein Leichtmetallkolben geschaffen, bei dem ein gutes Laufverhalten des Kolbens mit einem ausgezeichneten Tragbild auf Druck- und/oder Gegendruckseite des Kolbenschaftes erreicht wird, wodurch auch die Reibleistung und die Geräuschentwicklung vermindert wird.