AT159219B - Verfahren zur Herstellung von Kolbenringen, insbesondere für Leichtmetallkolben von Verbrennungskraftmaschinen. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Kolbenringen, insbesondere für Leichtmetallkolben von Verbrennungskraftmaschinen.

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  Verfahren zur Herstellung von Kolbenringen, insbesondere für Leichtmetallkolben von Ver- brennungskraftmasehinen. 



   Es ist bekannt, hochschmelzendes Metall in Pulverform aus einer Verbindung zu gewinnen und das Korn künstlich zu vergrössern. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, die normal feinkörnig aus den Erzen bzw. Verbindungen gewonnenen Pulver, z. B. des Wolframs, Molybdäns oder Tantals, durch Sintern oder Schmelzen zu einem Körper zu vereinigen, dessen Kristalle gröber sind als die
Körnung des Ausgangspulvers, und ihn nur so weit zu zerkleinern, dass die gröberen Kristalle weitestgehend erhalten bleiben. Es ist einleuchtend, dass man durch dieses Verfahren nicht ein so gleichmässiges Gefüge grösserer Dichte erhält, als wenn man mit einem Ausgangsstoff feinster Korngrösse arbeitet. Das bekannte Verfahren ist daher für die Herstellung hochbeanspruchter Metallteile nicht geeignet. 



   Es ist auch schon bekannt, Ringe für irgendwelche Maschinenteile im Sinterverfahren herzustellen. Hiebei handelt es sieh um solche Ringe, die beispielsweise als Schutz in die Bohrungen von Lagerschilden eingesetzt werden. Die Ringe bedürfen daher nur einer gewissen Festigkeit, um die an sie gestellte Aufgabe zu erfüllen. Auf Eigenschaften, wie gute Elastizität, Wärmeleitfähigkeit, Oberflächenhärte und ein geringes spezifisches Gewicht, kommt es bei diesen Gegenständen nicht an. 



   Es ist auch schon vorgeschlagen worden, solche aluminiumartige Werkstücke und Baustoffe herzustellen,. die bei gleichem spezifischem Gewicht eine wesentliche Steigerung der Härte und der Temperaturbeständigkeit aufweisen. Zu diesem Zwecke werden aus feinem Aluminiumpulver oder aus feinen Aluminiumspänen unter Anwendung von Druck vorerst Presslinge in der gewünschten Form, beispielsweise in der Gestalt von Stäben, Barren, Platten od.   dgl.,   hergestellt und diese dann in einer Stickstoffatmosphäre, zweckmässig in einem Stickstoffstrom, erhitzt. Die Herstellung der Presslinge kann dabei in einer hydraulischen Presse erfolgen, die es gestattet, grosse Drücke auszuüben. 



   Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Dichtungsringen für Kolben von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere für Kolben, die aus Leichtmetall gebildet sind. Bekanntlich sind die bei solchen Kolben gebräuchlichen Dichtungsringe aus Gusseisen, sogenanntem Grauguss, gefertigt, weil sich dieser Baustoff für diese Zwecke bei allen Arten von Kolbenmaschinen bisher am besten bewährt hat. Allerdings besteht bei Verwendung von gusseisernen Ringen für Kolben, die aus Leichtmetall gegossen sind, der empfindliche Übelstand, dass die zur Aufnahme der Ringe dienenden Nuten des Kolbens nach verhältnismässig kurzer Betriebszeit schon stark ausgeschlagen, d. h. erweitert sind, so dass die Ringe ihren guten Sitz verloren haben.

   Bei jedem Kolbenspiel gelangen nämlich auf die seitlichen Auflageflächen der Nuten schlagartig wirkende Druckkräfte, die um so grösser sind, je grösser das spezifische Gewicht der Ringe ist ; sie ergeben eine rasche Abnutzung am Kolbenkörper, weil dessen Baustoff weniger hart als Gusseisen ist, insbesondere bei hohen Temperaturen. Man ist sich dieses Mangels schon seit langem bewusst und hat beispielsweise vorgeschlagen, die Kolbenringnuten, um sie vor zu schneller Abnutzung zu bewahren, mittels eingegossener härterer Ringe aus Stahl oder Gusseisen auszufüttern. Derartige Hilfsmittel sind aber unbefriedigend. Der Kolben wird schwerer und komplizierter ; die verschiedene Wärmeausdehnung des Leichtmetall und des Eisens oder Stahls führt zu betrieblichen Schwierigkeiten, und es treten weitere thermische Nachteile auf, auf die später eingegangen werden soll.

   Vereinzelt ist in der Literatur auch schon der Vorschlag aufgetaucht, die Kolbenringe gleichfalls aus Leichtmetall herzustellen, um den auftretenden Verschleiss in die billigeren Kolbenringe zu verlegen, doch sind diese Vorschläge bisher nicht zur praktischen Anwendung gekommen. 



  Die Gründe sind leicht begreiflich. Aus Leichtmetall gegossene Ringe sind zur Abdichtung gegen die 

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 im Verbrennungsraum der Maschine auftretenden hohen Drücke wenig geeignet, denn gegossenes Leichtmetall neigt weit mehr als der übliche Grauguss dazu, Undichtheiten und Fehlerstellen aufzuweisen. Dazu kommt, dass Ringe aus Leichtmetall sieh wegen der verhältnismässig geringen Warmhärte und insbesondere Oberflächenhärte an den dichten   Aussenflächen,   die beständig auf der   Zylinderfläche   gleiten, zu rasch abnutzen würden.

   Vor allem ist es aber auch schwierig, derartige Ringe mit einem Grad von Elastizität herzustellen, welcher bei den hohen Betriebstemperaturen erhalten bleibt und 
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 Ausbildung und die Betriebsfähigkeit des Kolbens selbst, ja sogar den mechanischen und thermischen Wirkungsgrad der ganzen Verbrennungsmaschine günstig zu beeinflussen imstande sind ; die Erfindung beruht anderseits auf der Erkenntnis, dass die Nachteile der Leichtmetallringe, die sieh ihrer praktischen Verwendung bisher entgegengestellt haben, vermieden werden können, wenn die Herstellung der Ringe nicht durch Giessen, sondern nach einem besonderen Herstellungsverfahren erfolgt. 



   Der Kolbenring nach der Erfindung unterscheidet sich von gewöhnlichen Kolbenringen aus Leichtmetall dadurch, dass er im Sinterverfahren aus pulverförmigem Metall gebildet ist, d. h. aus   Metallpulver, welches in bekannter Weise durch starken Druck-gegebenenfalls unter mehr oder weniger erhöhter Temperatur - zu inniger Vereinigung gebracht wird. Bekanntlich gestattet das   
Sinterverfahren, feste Körper mit ausserordentlich dichtem Gefüge zu bilden, wenn als Ausgangsstoff
Metallpulver feinster Korngrösse benutzt wird. Ein in solcher Weise hergestellter Dichtungsring ist vollkommen homogen und weist keine Hohlräume oder Fehlerstellen auf, die im Betrieb zur Undichtheit führen könnten.

   Weiterhin bietet das Sinterverfahren die Möglichkeit, Legierungen zu bilden, die sieh im Giessverfahren überhaupt nicht oder jedenfalls nicht in einwandfreier Weise erzeugen lassen. 



   Dies ist wichtig, weil es infolgedessen gelingt, dem aus Leichtmetall gebildeten Kolbenring durch
Zusätze von Schwermetallen alle die Eigenschaften zu geben, welche dem Leichtmetall an sich fehlen, nämlich ausreichende Festigkeit, genügende Härte an der äusseren   Gleitfläche-insbesondere   bei hoher
Temperatur-, ferner erhöhte Elastizität sowie verbesserte Gleitfähigkeit und hohe   Verschleissfestig-   keit. Diese Eigenschaften können erzielt werden, ohne die Wärmeleitfähigkeit wesentlich herabzusetzen, indem man dem Leichtmetall gewisse Zusätze von Schwermetallen zusetzt, wie später noch genauer erläutert werden soll.

   Diese Schwermetalle werden ebenfalls in Pulverform mit feinster Korngrösse vorbereitet und mit dem Aluminiumpulver, welches auch (die Warmhärte steigernde) Beimengungen von Magnesium, Beryllium, Lithium bis zu 1% enthalten kann, aufs innigste gemischt und unter hohem Pressdruck bei entsprechender Temperatur zur Sinterung gebracht. Wollte man Schwermetalle, die einen hohen Schmelzpunkt haben, mit Aluminium, dessen Schmelzpunkt bei etwa 700  C liegt, in gewöhnlicher Weise durch Hitze verflüssigen und zur Legierung bringen, so ergeben sich wegen der verschiedenen Schmelzbarkeit ausserordentlich grosse Schwierigkeiten. Gewisse Metalle, wie Chrom, Kobalt, Molybdän und andere, die überhaupt schwer schmelzbar sind, lassen sich nur auf kostspielige und zeitraubende Weise mit Aluminium in Legierung bringen.

   Vor allem ist es aber nicht möglich, durch ein Gussverfahren derartige Legierungen in homogener Form zu erhalten, da die beschränkte Löslichkeit und die eutektischen Grenzen die Möglichkeiten der Zusammensetzung der Legierung einengen und selbst innerhalb dieser Grenzen beim Zusammengiessen Entmischungen auftreten, die teils auf das verschiedene spezifische Gewicht der Metalle, teils darauf   zurückzuführen   sind, dass die Giesstemperatur mit Rücksicht auf die Formen nicht überall hinreichend und gleichmässig hoch gehalten werden kann. Bei der gebräuchlichen Art, die Metalle zu legieren, ist es unvermeidlich, dass die schwer schmelzbaren Metalle bei der Abkühlung grössere, in der Masse ungleich verteilte Kristalle bilden, wodurch der gegossene Körper in seinen Eigenschaften nicht verbessert, sondern unter Umständen sogar verschlechtert wird.

   Die gewünschte Festigkeit, Härte, Elastizität usw. kommen nur bei inniger homogener Durchmischung der verschiedenen Metalle zustande ; im andern Falle bilden sich beispielsweise sehr harte Stellen, welche die Bearbeitung erschweren, neben andern weichen Stellen, welche geringe Widerstandsfähigkeit haben, u. dgl. m. Das Sinterungsverfahren befreit demgegenüber von den Schwierigkeiten, welche dem Schmelz-und Gussverfahren eigen sind. Es ermöglicht, die eutektischen bzw. die Löslichkeitsgrenzen beliebig zu   überschreiten.     Entmischungen   können nicht mehr auftreten, da die Metalle bereits in Pulverform die für die Legierungsbildung erforderliche Korngrösse und Mischung erhalten haben und im   Sinterungsprozess   sich in gewünschter Weise aneinanderlagern.

   Das Auftreten von ungleich verteilten, die Korngrösse überschreitenden Kristallisationsprodukten wird mit Sicherheit vermieden. Infolgedessen kann man auf die angegebene Weise Kolbenringe aus Leichtmetall mit einer Zusammensetzung des Materials erzeugen, welche den praktischen Anforderungen in bezug auf   Warmhärte,     Gleit-und Verschleissfähigkeit,   Wärmeleitfähigkeit und dauernder Elastizität weitestgehend entspricht. Das Material des Kolbenringes zeigt ein gleichmässiges, gitterartiges Gefüge, welches infolge des Fehlens grosser Kristalle bei der Bearbeitung keine Schwierigkeiten macht. 

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   Als besonders geeignetes Schwermetall, welches die Warmhärte, die   Verschleissfestigkeit   und die Elastizität wesentlich heraufsetzt, ohne die Wärmeleitfähigkeit über Gebühr zu vermindern, kann Kobalt bezeichnet werden. Seines hohen Schmelzpunktes wegen ist es mit Aluminium nur schwer in Legierung zu bringen. Versuche zur Beimischung durch Erschmelzen von Vorlegierungen scheiterten an der übermässigen Beanspruchung der Schmelztiegel, wodurch das Verfahren unwirtschaftlich wurde. 



   Es liegt jedoch für die Herstellung von Leichtmetallkolbenringen ein besonderes Interesse vor, Kobaltzusätze zu verwenden, da Kobalt im Gegensatz zu andern Schwermetallen mit Aluminium keine Mischkristalle bildet, sondern mit ihm eine Verbindung von der Formel   CoaAl13 eingeht, welche   für den genannten   Verwendungszweck ausserordentlich   günstige Eigenschaften aufweist und dem Kolbenring die Eigenschaften verleiht, die er zur Erfüllung seines Verwendungszweckes benötigt. 



   Da das Sinterungsverfahren auch die Beimischung anderer, keine Verbindung mit Aluminium eingehender Schwermetalle zulässt, ohne wie das Schmelzverfahren an   eutektische   Grenzen gebunden zu sein, können neben Kobalt auch Nickel-, Kupfer-, Mangan-und Chromzusätze Anwendung finden, wobei Nickel und Kupfer zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit und Gleiteigenschaften, Mangan und Chrom zur Erhöhung der Elastizität benutzt werden.

   Beispielsweise weist eine Sinterlegierung in den Grenzen von 10-30% Kobalt,   2-5% Nickel, 1-4%   Mangan,   2-5%   Chrom, Rest Aluminium, dem Zusätze von Lithium, Beryllium, Magnesium in der   Grössenordnung   von 1% beigemischt werden können, eine Warmhärte bis zu 80 Brinell bei 300  C, eine Wärmeleitfähigkeit über   0'3   und hinreichend grosse Verschleissfestigkeit auf. Zum Vergleich seien die Werte des Graugusses mit Warmhärte 150 Brinell bei   3000   und Wärmeleitfähigkeit   0'1   sowie der besten Leichtmetallkolbenlegierungen mit Warmhärte 45 bei   300  und   Wärmeleitfähigkeit   0'4   herangezogen.

   Die in der vorgeschlagenen Sinterlegierung   angegebenen Zusätze von Chrom, Mangan und Nickel können auch ganz oder teilweise durch metallurgisch annähernd äquivalente Schwermetalle, wie Wolfram, Molybdän, Titan und andere, ersetzt werden, wobei ebenfalls Werte erzielbar sind, welcher eine praktische Verwendbarkeit des gesinterten Leichtmetallkolbenringes gewährleisten. 



  Bei Kolbenringen, die durch Giessen erzeugt sind, pflegt man die erforderliche federnde Spannung durch Hämmern zu erzeugen. Dieses Verfahren ist für gesinterte Ringe wegen ihres gitterartigen Gefüges nicht zweckmässig. Im vorliegenden Falle empfiehlt es sich, die gefertigten Ringe einer Nachbehandlung mittels Wärme zu unterwerfen, durch welche ihnen die erforderliche Spannung gegeben wird, welche sie zum Anlegen an die Zylinderwand benötigen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass der geschlitzte Ring im rohen oder fertig bearbeiteten Zustand, auf einen Spanndorn aufgespannt, längere Zeit einer zweckentsprechend höher gewählten Temperatur ausgesetzt und gegebenenfalls abgeschreckt wird. Der Ring nimmt dadurch endgültig die Form an, welche ihn befähigt, im eingebauten Zustande einen hinreichenden Anpressungsdruck auf die Zylinderwand auszuüben. 



  Die Eigenschaften des im Sinterverfahren erzeugten Kolbenringes aus Leichtmetall können gegebenenfalls noch dadurch verbessert werden, dass der Ring auf den gleitenden Aussenflächen mit einem Eloxalüberzug, d. i. bekanntlich eine auf elektrischem Wege hervorgebracht Oxydation des Aluminiums an seiner Oberfläche, versehen wird. Durch das Eloxieren wird nicht nur die Härte an der Oberfläche erhöht und dadurch die Verschleissfähigkeit vermindert, sondern es wird vor allen Dingen auch die Wärmeleitfähigkeit des Ringes in hervorragendem Masse verbessert. Durch Versuche ist festgestellt worden, dass die Fähigkeit, Wärme aufzunehmen und Wärme auszustrahlen, auf ein Vielfaches gesteigert wird, was im vorliegenden Falle, wie noch gezeigt werden soll, von besonderer Bedeutung ist. 



  Auf diese Weise lassen sich Dichtungsringe aus Leichtmetall erzeugen, welche in bezug auf die oben erwähnten Eigenschaften den gebräuchlichen Ringen aus Grauguss in keiner Weise nachstehen. 



  Auf der andern Seite sind sie aber den üblichen Kolbenringen in wesentlichen Beziehungen überlegen. 



  Trotz der Beimengungen von Schwermetallen, die ja nur einen Bruchteil der Gesamtmasse bilden, ist ihr spezifisches Gewicht gering und nicht wesentlich höher als dasjenige der Legierung, aus welcher der Kolben besteht. Infolgedessen wird die Abnutzung der Kolbenringnuten entsprechend geringer. 



  Viel wichtiger sind die bisher offenbar nicht erkannten Vorteile, welche dadurch entstehen, dass der aus Leichtmetall gebildete Kolbenring eine ausserordentlich gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, welche etwa dreimal so gross als diejenige des Gusseisens ist und welche durch die Zusätze von Schwermetallen sogar noch verbessert wird. Bekanntlich herrscht im Betrieb die höchste Temperatur am Kolbenboden, d. h. an der Stirnfläche des Kolbens, welche dauernd mit den verbrennenden Gasen in Berührung ist. An dieser Stelle nimmt der Kolben dauernd Wärme auf, welche an die gekühlten Zylinderflächen abzuleiten ist.

   Durch Messungen ist festgestellt worden, dass die Betriebstemperatur an der Stirnfläche des Kolbens etwa 2500 und in dem die Kolbenringe tragenden Kopf noch annähernd 2000 beträgt, während das sich anschliessende Kolbenhemd (Kolbenmantel), welches gewöhnlich vom Kolbenkopf am Umfang ganz oder grösstenteils durch einen Schlitz getrennt ist, etwa eine Temperatur von 1300 aufweist. Da nun die gekühlte Zylinderwand eine Temperatur von beispielsweise 80  hat, so beträgt das Temperaturgefälle am Kolbenkopf 1200 gegenüber einem Gefälle von nur 500 zwischen Kolbenhemd und Zylinderwand. Für die Kühlung des Kolbens würde es günstig sein, wenn die Abführung der Wärme an die gekühlte Zylinderfläche dort stattfinden würde, wo das Wärmegefälle gross ist, also   

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 am Kolbenkopf.

   Nun wird aber der Kopf   gewöhnlich im Aussendurchmesser   geringer als das Hemd ausgeführt, so dass zwischen Kopf und Zylinderfläehe ein mit Öl gefüllter Spalt verbleibt, der die Wärme schlecht leitet. Der   Wärmeübergang   vom Kopf zum Zylinder kann nur mittels der Kolbenringe erfolgen, welche dicht an der   Zylinderfläche   anliegen. Bestehen nun diese Ringe aus Gusseisen, dessen Wärmeleitfähigkeit nur ein Drittel so gross wie die des Leichtmetalles ist, so tritt am Kolbenkopf eine Stauung der Wärme ein, welche bewirkt, dass dieser Teil eine sehr hohe Betriebstemperatur annimmt. Diese Aufstauung der Wärme wird nun noch gesteigert, wenn die Kolbenringnuten, wie eingangs erwähnt, noch mit einem schlechter leitenden Futter aus Gusseisen versehen werden.

   Der die Ringnuten enthaltende Teil des Kolbenkopfes verbleibt dann auf einer Temperatur, die derjenigen der Kolbenstirnfläche sehr nahekommt. 



   Nun vermindert sich bekanntlich die Härte des Leichtmetall sehr schnell mit wachsender Temperatur. Während sie im kalten Zustand etwa 120 Brinell beträgt, sinkt sie bei   2500 schon   auf 60 Brinell ab. Diese starke Verminderung der Härte ist hauptsächlich die Ursache, weshalb sich die Kolbenringnuten im Betrieb verhältnismässig rasch   verschleissen.   Diesem Nachteil kann am besten vorgebeugt werden, wenn dafür gesorgt wird, dass die Wärme vom Kolbenkopf in wirksamerer Weise zum Zylinder abfliessen kann, als dies bei den bisherigen Kolbenkonstruktionen der Fall ist. Diese erheblich verbesserte Abkühlung tritt ein, wenn sich der Wärmeübergang zur   Zylinderfläche   mittels Körpern aus Leichtmetall vollzieht, welchem noch besonders gut leitende Zusätze von Schwermetallen beigemengt sind.

   Wenn auch durch derartige Zusätze das spezifische Gewicht und die Härte der Kolbenringe ein wenig vermehrt wird, so spielt das keine Rolle, sobald durch die bessere Wärmeabführung erzielt wird, dass das Material des Kolbenkopfes im Betrieb nicht zu weich werden kann. 



   Mit der Verminderung der Betriebstemperatur des Kolbenkopfes sind aber auch noch andere praktische Vorteile verbunden. Wie bereits erwähnt, musste der Kolbenkopf bei den bisherigen Konstruktionen mit RÜcksicht auf die stärkere Ausdehnung im Durchmesser merklich kleiner als das Kolbenhemd gehalten werden. Während beispielsweise die gebräuchlichen Leichtmetallkolben von Fahrzeugmotoren am Kolbenhemd mit einem Spiel von fünf Hundertstel Millimetern laufen können, muss dieses zwischen Zylinderwand und Kolbenkopf etwa zwei bis drei Zehntel betragen (beides auf einen Kolben von etwa 80 mm Durchmesser bezogen), um hier das Fressen des Kolbens zu vermeiden.

   Hieraus ergibt sich die ungünstige Folge, dass im praktischen Betriebe der Ölfilm zwischen Kolbenkopf und Zylinderwand immer wesentlich dicker, d. h. schlechter   wärmeübertragend   ist, als der verhältnismässig dünne Ölfilm zwischen Kolbenhemd und Zylinderwand. Die Erfindung gewährt die Möglichkeit, das Spiel am Kolbenkopf und somit die Stärke des Ölfilms geringer zu bemessen, weil die Ausdehnung des Kolbenkopfes kleiner wird. Dann ergibt sich auch an diesen Stellen ein wesentlich besserer Wärmeübergang und demnach eine verstärkte Abkühlung. Wird die Ausdehnung des Kolbenkopfes kleiner, so ist es auch möglich, das Spiel zwischen dem Grund der Kolbenringnuten und den Leichtmetallringen geringer zu halten. Infolgedessen wird auch an dieser Stelle der Öl-bzw.

   Luftspalt schmaler, die   Wärmeübertragung   vom Kolbenkopf auf den Kolbenring grösser. 



   Wird nun die Betriebstemperatur des Kolbenkopfes erheblich niedriger, so kann auch die Stärke des Kolbenbodens, welcher die höchsten Beanspruchungen auszuhalten hat, entsprechend geringer gewählt werden, wodurch sich das Kolbengewicht verkleinert und eine Verbesserung des mechanischen Wirkungsgrades des Motors erzielt wird. 



   Ferner lässt sich wegen der verringerten Temperatur des Kolbenkopfes bei Beibehaltung der gleichen Kolbenbodenstärke das Kompressionsverhältnis der Maschine erhöhen, wodurch der thermische Wirkungsgrad der Maschine und damit auch ihre Leistung verbessert, der Brennstoffverbrauch verringert wird. Insbesondere kann bei Dieselmotoren, bei welchen die Kolbenböden der hohen   Wärme-   beanspruchung wegen aus Leichtmetallen verschiedener Wärmeleitfähigkeit im Verbundguss hergestellt werden, die Erzeugung in einem einheitlichen Baustoff erfolgen, mithin die Herstellung erleichtert und verbilligt werden. 



   Die Möglichkeit, den Spielraum zwischen Kolbenkopf und Zylinderwand zu verringern, bewirkt nicht nur eine verbesserte Wärmeabfuhr, sondern hat auch die günstige Folge, dass der Kolbenring weniger aus der Kolbenringnute herausragt ; der dem Explosionsdruck ausgesetzte Teil der Kolbenringfläche wird also kleiner, dementsprechend werden die von der Tragfläche der Kolbenringnute aufzunehmenden, für deren Abnutzung massgebenden Druckkräfte geringer. 



   Weiterhin ist beachtlich, dass nunmehr auch die Gefahr des Festbrennens der Kolbenringe kleiner wird, weil das Öl, das sieh zwischen den Kolbenringen und den Kolbenringnuten befindet, einer geringeren Temperatur ausgesetzt ist. Gerade der bei den gebräuchlichen Bauarten auftretende Wärmestau trägt viel zur Verkrackung des Öles und zum Festbrennen der Ringe bei. 



   Schliesslich sei erwähnt, dass durch die günstigere Wärmeabfuhr vom Kolbenkopf auch die Betriebstemperatur des Kolbenhemdes ermässigt wird. Das Kolbenhemd mit seinen den Kolbenbolzen tragenden Lagern hat daher eine grössere Warmhärte, was insbesondere für die Haltbarkeit der Kolbenbolzenlager von Bedeutung ist. 



   Es werden also alle Schwierigkeiten thermischer und mechanischer Art, welche darauf zurückzuführen sind, dass der Kolbenkopf nicht wirksam genug von der angestauten Wärme befreit wird, 

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 in dem Masse verringert, als die Verwendung der Leichtmetallringe eine günstigere Wärmeabfuhr vom
Kolbenkopf zur gekühlten Zylinderwand hervorruft. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Kolbenringen, insbesondere für Leichtmetallkolben von Verbrennungskraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring aus Aluminiumpulver feinster Korngrösse, dem gegebenenfalls noch feingepulvertes, vorzugsweise hochschmelzendes Schwermetall gleichmässig beigemengt wird, in bekannter Weise durch gleichzeitiges Sintern und Einwirken von hohem Pressdruck hergestellt wird.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das pulverförmige Metallgemiseh aus 10-30% Kobalt, 2-5% Nickel, 1--4% Mangan, 2-5% Chrom, Rest Aluminium zusammengesetzt wird, wobei gegebenenfalls noch Zusätze von Lithium, Beryllium, Magnesium zu etwa je 1% beigemischt werden können.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusätze von Chrom, Mangan und Nickel ganz oder teilweise durch Zusätze von Wolfram, Molybdän, Titan oder ähnlichen Schwermetallen ersetzt sind.
    4. Verfahren nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlitzte Kolbenring vor oder nach seiner Bearbeitung auf Fertigmass oder sonstigen Nachbehandlung auf einen Spanndorn aufgespannt, erhitzt und gegebenenfalls abgeschreckt wird, so dass er die für den erforderlichen Anpressdruck an den Zylinder geeignete Form annimmt.
    5. Verfahren nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der gesinterte Ring nach Beendigung des Bearbeitungsvorganges an seiner Oberfläche eloxiert wird.
AT159219D 1938-03-14 1938-03-14 Verfahren zur Herstellung von Kolbenringen, insbesondere für Leichtmetallkolben von Verbrennungskraftmaschinen. AT159219B (de)

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