CH202934A

CH202934A - Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen und Verfahren zu seiner Herstellung.

Info

Publication number: CH202934A
Authority: CH
Inventors: Aluminium-Industrie-Aktien-Ges
Original assignee: Aluminium Ind Ag
Priority date: 1938-09-06
Filing date: 1938-03-22
Publication date: 1939-02-15

Description

Leichtmetallkolben für Brennkraftmaseliinen und Verfahren zu seiner Herstellung. Hand in Hand mit den Fortschritten im Bau von. immer leistungsfähigeren Brenn.- kraftmotoren und ganz besonders von solohen Motoren, die für Flugzeuge bestimmt sind,

werden an das Kolbenmaterial immer grössere Ansprüche gestellt. Zur Erreichungeiner höheren Leistung bei gleichem Gewicht kann man beispielsweise die Tourenzahl erhöhen. Eine Erhöhung der Tourenzahl ist aber;

be sonders bei Flugzeugmotoren, nicht immer er wünscht, da die Übersetzungsschwierigkeiten grösster werden;. Die Leistung kann aber auch durch Erhöhung der Kompression vergrössert werden. Beide Wege führen zu einer Er höhung der Temperatur d:

es Kolbens. Be- kanntlich beträgt diese am Kolbenboden etwa 2;00 bis <B>3,00'</B> und darüber und etwa 100 bis<B>150'</B> am Mantel.

Die Hauptschwie rigkeit bei der Schaffung von Leichtm:etall- kol#ben, die bei höheren Temperaturen ax- beiten müssen;

liegt darin, dass die Kolben ringe ausschlagen, offenbar infolge ungenü gender Warmfestigkeit und Härte -der Kol- benlegieru ,g. In letzter Zeit sind wohl Le- gierungen ausgearbeitet worden,

die eine be- memkenswerte Emhöhumg der Härte und der Warmfestigkeit aufweisen, doch scheitert die Heustellung von Kolben aus diesen Legierun gen an,der zu hohen Sprödigkeit.

Die ,Erfindung :bezieht sich nun auf einen Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen, der mindestens aus zwei verschiedenen Leicht- metallegierun,gen, z.

B. Aluminiumlegierun- gen, besteht, dessen Baden mindestens teil -weise aus einer Legierung höherer .Härte und hö#hersr Warmfestigkeit als die Legie- rung,des Mantels -besteht,

dessen Mantel min- deistens teileeis.e auseiner Legierung höherer Dehnung als die Legierung des Bodens, her- gestellt äst, und bei welchem mindestens der Mantel geknetetes Gefüge hat.

Dies,ermöglicht für den Kolbenboden,die Verwendung von Legierungen mit einer so hohen, Warmfestigkeit und Härte, dass- ein Ausschlagen von Kolbenringen vermieden wird, die sieb: aber infolge ihmexSprödigkeit für die Herstellung :

des Mantels nicht gut eignen. Für den Mantel kann man eine Le gierung wählen, die weniger spröde ist und .die bei einer Temperatur von 100 bis 20,0 noch eine gute Festigkeit hat.

Auf diese Weise :gelingt es, Leichtmetallkolben, insbe- sondere aus Aluminiumlegierung, die einer höheren Betriebstemperatur standhalten und infolgedessen eine Erhöhung der Leistung durch Vergrösserung der Touren zahl oder durch Erhöhung der .Kompression gestatten.

Bei der Herstellung des Kolbens kann es vorkommen, dass ein Teil der Bodenlegierung 'bis zu einer gewissen Höhe in den Mantel hineingeknetet wird. Ein Teil der Mantel.- legierung kann .auch im Boden: zurückbleiben.

Man kann Aden Kolben nur aus zwei Le gierungen herstellen. Man kann aber auch -mehr als zwei Legierungen an-,venden oder beispielsweise zwischen den beiden Legie- rungen eine Reinaluminiumschicht anordnen. .die in gewissen Fällen die Haftfestigkeit der beiden Legierungen aufeinander erhöht.

Bei der Herstellung des Kolbens kann man von zwei aufeinand:ergelegten Rohlingen ausgehen, von denen :der untere (das heisst derjenige, :der dem Verformungsstempel ab gekehrt ist) zur Bildung des Bodenteils be- atimmt ist.

Besser ist es jedoch, von Verbundrohlingen aus--zugehen, das heissfit von solchen Rohlingen, bei welchen die beiden Legierungen schon aufeinander- bezw. a.neinandergeschweisst sind.

Die den Rohling bildenden Legierungen können wich im Guss- oder im gekneteten Zu- stand befinden; es kann dahier von Ver- bundgussatücken ausgegangen werden. An derseits ist es möglich, Rohlinge aus Ver bundplatten auszustechen und sie zu Ver bundkolben zu verformen.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, von Rohlingen auszugehen, die von einem Vollzylinder ab@gas-toohen worden sind, der aussen -durch die Mantellegierung und innen durch die Bodenlegierung gebildet ist. ,Sol che Verbundzylinder können beispielsweise auf der Straugpresse erzeugt werden, :oder durch Verbundguss.

Bei der Herstellung des Kolbenfis kann man dafür sorgen, dass der Boden im we sentlichen ein Gussgefü"ge beibehält und nur der Mantel ein geknetetes Gefüge hat. Der Kolben kann aber auch vollständig geknetet sein. .

Die Verformung des Rohlings kann nach irgendeinem der bekannten Verfahren erfol- ben, z. B. :durch Heraufziehen der Ränder. Man kann auch, einen Stempel in den Rohling eindrücken, z. B. nach dem im Schweizer patent Nr. 17611.,09 beschriebenen Verfahren.

Claims

PATENTANSPRUCH I: Leichtmetallkolben für B:reunkraftmaschi- nen, dadurch gekennzeichnet, dass sein Boden mindestens. teilweise aus einer Legierung höherer Härte und höherer Warmfestigkeit als die Legierung des Mantels und mindestens ein Teil seines Mantels aus einer Legierung höherer lfiehnung als die Legierung des Bo dens besteht, und da.ss mindestens. der Mantel ein geknetetes Gefüge hat.

UNTERANSPRUCH: Leichtmetallkolben nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass er ausi min- destens zwei verschiedenen Aluminium legierungen besteht. PATENTANSPRUCH II:

Verfahren zur Herstellung von Leicht- metallkolben für Brennkraftmasohinen nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, ,Mass man einen Verbundrohling, @dessen Be standteile zusammengeschweisst sind, :durch einen Knetvorgang verformt.