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Bezug zum Kraftfahrzeug
Aufnahme von translatorischen / rotatorischen Kräften, Abgabe von Drücken
Maschine, Motor
Kurbeltrieb, Pleuel, Kurbelwelle
Allgemeine Beschreibung
Die Aufgaben eines Kolben hängen von dem Bestimmungszweck der Maschine ab, in der der Kolben verbaut ist. In jedem Fall aber muss er das entsprechende System abdichten, um Drücke aufzubauen oder entgegen nehmen zu können. Kolben kommen in verschiedenen Arten von Maschinen vor; so zum Beispiel in Verbrennungsmotoren als Hubkolben oder Drehkolben oder in Kompressoren als Rotationskolben.
Funktionsbeschreibung
In einem Hubkolbenverbrennungsmotor nimmt der Kolben den Gasdruck, also die Kraft der Explosion, auf und leitet sie an den Kolbenbolzen weiter, der in den Kolbenaugen, sitzt. Zwischen den beiden Kolbenaugen ist der Kolbenbolzen durch das kleine Pleuelauge mit dem Pleuel verbunden. Die Kraft der Explosion wirkt direkt auf den Kolbenboden. Die translatorische, also gradlinige Bewegung, wird durch den Zylinder des Kurbelgehäuses und des Kolbenhemdes, gewährleistet. Der Kolben hat im Bereich des Kolbenhemdes ein festgelegtes Spiel, damit er im Zuge der thermischen Veränderungen im Motor nicht klemmt, aber auf der anderen Seite möglichst nah anliegt, damit das Kippen bei der Bewegung möglichst gering bleibt. Das Kippen des Kolben kommt durch das auf auf der Kurbelwelle exzentrisch angeordnete Pleuel zustande. Die Abdichtung wird in der Regel durch zwei Kolbenringe realisiert, die in den beiden oberen Nuten eingebracht sind. Um überschüssiges Öl aus dem Verbrennungsraum fernzuhalten, befindet sich in der untersten Nut ein Ölabstreifring.
In einem Drehkolbenverbrennungsmotor nimmt der Drehkolben ebenfalls den Gasdruck auf. Hier vollzieht sich die Weiterleitung nicht über ein Pleuel, sondern direkt auf die kraftangebende Motorwelle, auf der der Kolben exzentrisch läuft. Die Abdichtung erfolgt hier über Dichtlippen.
In einem Roots-Gebläse werden die Rotationskolben über eine Welle angetrieben, um im Gehäuse einen Druck aufzubauen, der genutzt werden kann. Je nach Ausführung und Zweck eines solchen Kompressors besitzen die Kolben eine Abdichtung oder aber auch nicht. In jedem Fall sind hier die Fertigungstoleranzen wesentlich geringer als bei einem Hubkolben, da, besonders die Ausführungen ohne Dichtung, durch die Kolben selbst abgedichtet sein müssen, um eine einwandfreie Funktion des Aggregats zu garantieren.
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