DE102006009022A1 - Piston ring for internal combustion engine, has inner surface turned towards groove, where height of piston ring at outer surface is larger than height of piston ring at inner surface, and two inner angles are formed at side surfaces - Google Patents

Piston ring for internal combustion engine, has inner surface turned towards groove, where height of piston ring at outer surface is larger than height of piston ring at inner surface, and two inner angles are formed at side surfaces Download PDF

Info

Publication number
DE102006009022A1
DE102006009022A1 DE200610009022 DE102006009022A DE102006009022A1 DE 102006009022 A1 DE102006009022 A1 DE 102006009022A1 DE 200610009022 DE200610009022 DE 200610009022 DE 102006009022 A DE102006009022 A DE 102006009022A DE 102006009022 A1 DE102006009022 A1 DE 102006009022A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston ring
angle
height
piston
leg
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE200610009022
Other languages
German (de)
Other versions
DE102006009022B4 (en
Inventor
Wolfram Angermeier
Erwin Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Federal Mogul Burscheid GmbH
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Federal Mogul Burscheid GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG, Federal Mogul Burscheid GmbH filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE200610009022 priority Critical patent/DE102006009022B4/en
Publication of DE102006009022A1 publication Critical patent/DE102006009022A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102006009022B4 publication Critical patent/DE102006009022B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12—Details
    • F16J9/20—Rings with special cross-section; Oil-scraping rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00—Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12—Details
    • F16J9/20—Rings with special cross-section; Oil-scraping rings
    • F16J9/206—One-piece oil-scraping rings

Abstract

The ring (1) has an inner surface (10) turned toward a ring groove, two side surfaces (13,14) and an outer surface (12). The height of the piston ring at the outer surface is larger than the height of the piston ring at the inner surface. Two inner angles (3,4) are formed at the side surfaces. A side piece forms an angle of 20 degrees with respect to the axis direction, and another side piece forms an angle of 5 degrees with respect to the radial direction of the piston ring. An independent claim is also included for a method for producing a piston ring.

Description

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolbenring für eine in einem Kolben eines Verbrennungsmotors angeordnete Kolbenringnut gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Kolbenrings.The The present invention relates to a piston ring for an in a piston of an internal combustion engine arranged piston ring groove according to the generic term of claim 1, and a method for producing such Piston ring.

Stand der Technikwas standing of the technique

Es ist bekannt, mindestens einen Kolbenring in einer Kolbenringnut eines Kolbens anzuordnen, um den Spalt zwischen den Kolben und einer Zylinderwand des Verbrennungsmotors zu schließen. Dabei können beispielsweise ein innerer und äußerer Kolbenring verwendet werden, wobei der innere Kolbenring dazu dient, die Bildung von Ablagerungen innerhalb der Kolbenringnut zu verhindern, während der äußere Kolbenring dazu dient, die Verdichtung des Zylinders und einen Ölabstreifvorgang an der Zylinderwand zu gewährleisten. Der innere und der äußere Kolbenring können dabei gemeinsam ausgebildet sein.It is known, at least one piston ring in a piston ring groove a piston to the gap between the piston and a Close cylinder wall of the internal combustion engine. It can, for example an inner and outer piston ring be used, wherein the inner piston ring serves to the formation to prevent deposits within the piston ring groove, while the outer piston ring this is done by the compression of the cylinder and a Ölabstreifvorgang to ensure on the cylinder wall. The inner and outer piston ring can to be trained together.

So ist beispielsweise aus der DE 101 53 436 A1 ein Kolbenring bekannt, welcher an seiner inneren Seite und/oder an seiner Seitenfläche mehrere, an die Oberfläche der Kolbenringnut anliegende Kontaktstellen oder Kontaktglieder aufweist. Die Kontaktglieder oder Kontaktstellen können dabei aufgrund einer Relativbewegung an verschiednen Stellen mit der Oberfläche der Kolbenringnut in Kontakt treten, so dass Ab- oder Anlagerungen auf der Oberfläche der Kolbenringnut vermeidbar sind. Der Kolbenring weist jedoch eine sehr komplexe Struktur auf, so dass der Kolbenring teuer in der Herstellung ist.For example, from the DE 101 53 436 A1 a piston ring is known, which has on its inner side and / or on its side surface a plurality of abutting the surface of the Kolbenringnut contact points or contact members. Due to a relative movement, the contact members or contact points can come into contact with the surface of the piston ring groove at various points, so that deposits or deposits on the surface of the piston ring groove can be avoided. However, the piston ring has a very complex structure, so that the piston ring is expensive to manufacture.

Es ist weiter aus der DE 102 13 106 ein Kolbenring bekannt, bei dem eine einer Kolbenringnut zugewandte Innenfläche mit einer harten, rauen oder strukturierten Oberfläche ausgebildet ist, so dass dieser bei einem Anlagewechsel des Kolbens gegen die Ablagerung gepresst wird und diese abträgt und/oder absprengt. Ein derartiger Kolbenring hat den Nachteil, dass eine Bearbeitung des Kolbenrings an der Innenseite zumeist eine kostenintensive Fertigung verlangt.It is further from the DE 102 13 106 a piston ring is known in which a piston ring groove facing inner surface is formed with a hard, rough or textured surface, so that it is pressed against the deposit in a system change of the piston and this ablates and / or peels off. Such a piston ring has the disadvantage that a machining of the piston ring on the inside usually requires a costly production.

Aus der DE 30 00 146 A1 ist ein Kolbenring bekannt, wobei die Innenseite mit einzelnen über den Umfang verteilten, scharfen, durch Vorsprünge oder Ausnehmungen erzeugten Kanten versehen ist. Die Kanten können dabei derart ausgerichtet sein, dass die um das Innere des Kolbenrings strömenden Verbrennungsgase den Ring in Rotation versetzen. Zudem kann die Oberfläche einer Seitenfläche umlaufende, scharfe Kanten aufweisen. Ohne Rotation des Kolbenrings reicht bei einer derartigen Ausbildung jedoch die Relativbewegung zwischen Kolbenringnut und Kolbenring nicht aus, um einen übermäßigen Aufbau an Ablagerungen zu vermeiden.From the DE 30 00 146 A1 a piston ring is known, wherein the inside is provided with individual distributed over the circumference, sharp, produced by projections or recesses edges. The edges can be aligned in such a way that the combustion gases flowing around the interior of the piston ring set the ring in rotation. In addition, the surface of a side surface may have circumferential, sharp edges. Without rotation of the piston ring, however, the relative movement between the piston ring groove and the piston ring is not sufficient in such a design in order to avoid an excessive build-up of deposits.

Das GOETZE-Kolbenring-Handbuch, herausgegeben von der an erster Stelle genannten Anmelderin im April 2003, beschreibt auf den Seiten 20/21 Kolbenringe mit Innenwinkeln an der oberen oder unteren Seitenfläche, die hier als Flanke bezeichnet wird. Kolbenringe mit einem sogenannten Innenkantenbruch an der oberen und unteren Seitenfläche gehen aus der DIN ISO 6624 Teil 1, Abschnitt 4.1 hervor.The GOETZE piston ring manual, issued by the first Applicant in April 2003, described on pages 20/21 Piston rings with internal angles on the upper or lower side surface, the referred to here as the flank. Piston rings with a so-called inner edge breakage on the upper and lower side surface go from DIN ISO 6624 Part 1, Section 4.1.

Darstellung der Erfindungpresentation the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kolbenring und ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbenrings zu schaffen, welcher kostengünstig herstellbar ist, und welcher einen übermäßigen Aufbau an Ablagerungen vermeidet.It Object of the present invention, a piston ring and a To provide a method of manufacturing a piston ring, which economical can be produced, and which an excessive build-up of deposits avoids.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 6 gelöst.These Task is governed by the objects of claims 1 and 6 solved.

Hierfür wird ein Kolbenring für eine Kolbenringnut umfassend eine der Kolbenringnut zugewandte Innenfläche und eine gegenüberliegende Außenfläche sowie zwei Seitenflächen derart ausgebildet, dass die Höhe des Kolbenrings an der Außenseite größer der Höhe des Kolbenrings an der Innenseite ist, wobei an mindestens einer ersten Seitenfläche mindestens zwei Innenwinkel ausgebildet sind. Mit anderen Worten sind zwischen der Außenfläche und der Innenfläche Innenwinkel derart ausgebildet, dass sich die Höhe des Kolbenrings von der Außenseite zur Innenseite hin verringert. Bevorzugt handelt es sich bei derjenigen Seitenfläche, an der mindestens zwei Innenwinkel ausgebildet sind, um die obere Seitenfläche. Diese Seitenflächen können auch als Flanken bezeichnet werden.For this is a Piston ring for a piston ring groove comprising a piston ring groove facing the inner surface and an opposite one Outer surface as well two side surfaces designed so that the height the piston ring on the outside bigger the Height of Piston ring on the inside, wherein at least a first Side surface at least two internal angles are formed. In other words are between the outer surface and the palm Inner angle formed such that the height of the piston ring of the Outside to the outside Reduced inside. It is preferably those Side surface are formed at the at least two inner angle to the upper Side surface. These side surfaces can also called flanks.

Der Innenwinkel ist kostengünstig herstellbar. Dabei werden durch die Innenwinkel an der Seitenfläche mindestens zwei Kanten gebildet. Durch die Twistbewegung des Kolbenrings in den verschiedenen Belastungszuständen des Kolbens kommt es zu einer Relativbewegung des Kolbenrings gegenüber der Kolbenringnut. Dabei wird mittels der Kanten an der Seitenfläche des Kolbenrings eine Ablagerung an der Kolbenringnut permanent abgeschabt. Somit wird ein übermäßiger Aufbau an Ablagerungen in der Kolbenringnut vermieden. Die Ausbildung der Kanten an der Seitenfläche erfordert eine geringere Steifigkeit des Kolbenrings als eine Ausbildung der Kanten an der Innenfläche. Dadurch kann eine gute Beweglichkeit des Kolbenrings ermöglicht werden. Es ist daher denkbar, den Kolbenring zwischen dem Zylinder und der Kolbenringnut anzuordnen. Daneben ist es jedoch auch denkbar, einen äußeren Kolbenring zwischen dem erfindungsgemäßen Kolbenring und der Zylinderwand anzuordnen. Zudem sind Bearbeitungen der Seitenfläche kostengünstiger möglich als Bearbeitungen der Innenfläche.The interior angle is inexpensive to produce. At least two edges are formed by the inner angle on the side surface. The twisting movement of the piston ring in the different load states of the piston results in a relative movement of the piston ring relative to the piston ring groove. In this case, a deposit on the piston ring groove is permanently scraped off by means of the edges on the side surface of the piston ring. Thus, an excessive build-up of deposits in the piston ring groove is avoided. The formation of the edges on the side surface requires a lower rigidity of the piston ring than a formation of the edges on the inner surface. As a result, a good mobility of the piston ring can be made possible. It is therefore conceivable to arrange the piston ring between the cylinder and the Kolbenringnut. However, it is also conceivable, an outer piston ring zwi rule to arrange the piston ring according to the invention and the cylinder wall. In addition, machining of the side surface are more cost-effective than machining the inner surface.

Zumindest ein Innenwinkel ist derart ausgebildet, dass ein erster Schenkel des Innenwinkels im Wesentlichen parallel zu der Achsrichtung des Kolbenrings verläuft. Dies bedeutet, dass dieser Schenkel zu der Achsrichtung des Kolbenrings einen Winkel von ±20°, bevorzugt ±10° und insbesondere ±5° bildet. Dabei bilden der Schenkel des Innenwinkels und die Seitenwand eine scharfe Kante. Gleichzeitig ist ein derartiger Winkel einfach und damit kostengünstig herstellbar.At least an inner angle is formed such that a first leg the inner angle substantially parallel to the axial direction of the Piston ring runs. This means that this leg to the axial direction of the piston ring forms an angle of ± 20 °, preferably ± 10 ° and in particular ± 5 °. The leg of the inner angle and the side wall form a sharp edge. At the same time, such an angle is simple and thus cost-effective produced.

Ein zweiter Schenkel des Innenwinkels ist im Wesentlichen parallel zur Radialrichtung des Kolbenrings. Mit anderen Worten bildet dieser Schenkel mit der Radialrichtung des Kolbens einen Winkel von ±20°, bevorzugt ±10° und insbesondere ±5°. Dabei bilden der zweite Schenkel des Innenwinkels und die Innenfläche oder ein erster Schenkel eines weiteren Innenwinkels eine scharfe Kante. Insbesondere verläuft der erste Schenkel im Wesentlichen parallel zur Achsrichtung des Kolbenrings und der zweite Schenkel im Wesentlichen parallel zur Radialrichtung des Kolbenrings, so dass der Innenwinkel im Wesentlichen rechtwinklig ausgebildet ist. Dadurch lassen sich zwei Kanten mittels eines geeigneten Werkzeugs kostengünstig herstellen. Die Schenkel eines Winkels und/oder aufeinander folgende Innenwinkel können dabei die gleiche und/oder unterschiedliche Längen aufweisen. Die oben beschriebenen Winkelbeziehungen des ersten und zweiten Schenkels können beliebig miteinander kombiniert werden. Beispielsweise können beide Schenkel weitgehend parallel zur Achs- bzw. Radialrichtung des Kolbens verlaufen. Der erste Schenkel kann jedoch mit der Achsrichtung einen relativ großen Winkel bilden, wobei dieser Winkel stumpf oder spitz sein kann, so dass durch den Innenwinkel an der Seitenfläche eine vergleichsweise stumpfe (Winkel größer als 90°) oder spitze Kante entsteht. Dies gilt in gleicher Weise für die weiteren Innenwinkel. Der beschriebene, vergleichsweise große Winkel des ersten Schenkels bezüglich der Achsrichtung kann mit einem zweiten Schenkel kombiniert werden, der nahezu parallel zur Radialrichtung verläuft. Dieser Winkel kann jedoch auch deutlich von der Radialrichtung abweichen. Insbesondere kann ein deutlich von der Radialrichtung abweichender zweiter Schenkel mit einem nahezu parallel zur Achsrichtung verlaufenden ersten Schenkel kombiniert werden. Ferner ist es denkbar, bei einem Trapezring, d.h. einem Kolbenring, dessen Seitenflächen einen Winkel von weniger als 90° bezüglich der Achsrichtung bilden, den ersten Schenkel weitgehend senkrecht zu der Seitenfläche auszubilden, so dass sich eine Neigung bezüglich der Achsrichtung ergibt, die der Neigung der Seitenfläche bezüglich der Radialrichtung entspricht.One second leg of the inner angle is substantially parallel to Radial direction of the piston ring. In other words, this forms Leg with the radial direction of the piston at an angle of ± 20 °, preferably ± 10 ° and in particular ± 5 °. Make up the second leg of the inner angle and the inner surface or a first leg of another interior angle has a sharp edge. In particular, runs the first leg is substantially parallel to the axial direction of the Piston ring and the second leg substantially parallel to Radial direction of the piston ring, so that the inner angle substantially is formed at right angles. This allows two edges by means a cost-effective manufacture of a suitable tool. The thigh An angle and / or consecutive interior angle can thereby have the same and / or different lengths. The ones described above Angular relationships of the first and second leg can be arbitrary be combined with each other. For example, both legs can be largely parallel extend to the axial or radial direction of the piston. The first leg However, with the axial direction a relatively large angle form, which angle may be obtuse or pointed, so that the interior angle on the side surface a comparatively blunt (angle greater than 90 °) or sharp edge arises. This applies equally to the another interior angle. The described, comparatively large angle of the first leg the axial direction can be combined with a second leg, which runs almost parallel to the radial direction. However, this angle can also deviate significantly from the radial direction. In particular, a clearly deviating from the radial direction second leg an almost parallel to the axial direction extending first leg be combined. Furthermore, it is conceivable for a trapezoidal ring, i.e. a piston ring whose side faces an angle of less as 90 ° with respect to Form axial direction, the first leg largely perpendicular to the side surface form, so that there is a tendency with respect to the axial direction, the slope of the side surface in terms of the radial direction corresponds.

Vorzugsweise ist eine zweite Seitenfläche des Kolbenrings mit mindestens einem Innenwinkel ausgebildet. Durch die beidseitige Ausbildung des Kolbenrings mit Innenwinkeln ist es möglich, Radien der Kolbenringnut im Nutgrund größer auszubilden, als dies zur Aufnahme herkömmlicher Kolbenringe möglich ist. Dies führt zu einer Verringerung des Gasvolumens hinter dem Kolbenring und zu einer Steigerung der Festigkeit, insbesondere einer Festigkeit des Feuerstegs, d.h. des Stegs zwischen der Kolbenkante und der ersten Kolbenringnut, sowie der übrigen Ringstege, d.h. der Stege zwischen zwei benachbarten Kolbenringnuten. Es ist jedoch denkbar, einen erfindungsgemäßen Kolbenring nur in einer Kolbenringnut eines Kolbens, beispielsweise der ersten Kolbenringnut, vorzusehen. Ferner sind beliebige Kombinationen unterschiedlicher Anzahlen von Innenwinkeln an den beiden Seitenflächen denkbar. Beispielsweise können zwei Innenwinkel an der oberen Seitenfläche mit einem Innenwinkel an der unteren Seitenfläche kombiniert werden. Sowohl an der oberen als auch der unteren Seitenfläche können jedoch weitere Innenwinkel vorgesehen sein. Bevorzugt ist die Anzahl der Innenwinkel an der oberen Seitenfläche größer als an der unteren. Auch für diejenigen weiteren Innenwinkel, die an beiden Seitenflächen vorgesehen sind, gilt die oben beschriebene, bevorzugte Ausrichtung der jeweiligen Schenkel. Es sei abschließend erwähnt, dass ein Kolbenring mit derartigen Schenkeln und mindestens einem Innenwinkel, jedoch an beiden Seitenflächen des Kolbenrings als Neuerung gesehen wird, und unabhängig von der Ausbildung von mindestens zwei Innenwinkeln an einer Seitenfläche als Gegenstand der vorliegenden Anmeldung anzusehen ist. Insbesondere kann ein derartiger Kolbenring mit den vorangehend und nachfolgend erwähnten bevorzugten Merkmalen weitergebildet werden.Preferably is a second side surface of the Piston ring formed with at least one inner angle. By the two-sided design of the piston ring with internal angles it is possible Form radii of the piston ring groove in the groove base larger than this Recording conventional Piston rings possible is. this leads to to a reduction of the gas volume behind the piston ring and to an increase in strength, in particular a strength of the Flank, i. the web between the piston edge and the first Piston ring groove, as well as the rest Ring webs, i. the webs between two adjacent piston ring grooves. However, it is conceivable that a piston ring according to the invention only in a piston ring groove a piston, for example, the first piston ring groove to provide. Furthermore, any combinations of different numbers of Interior angles conceivable on the two side surfaces. For example can two inner angles on the upper side surface with an inner angle the lower side surface be combined. However, both on the upper and the lower side surface can be provided further interior angle. Preferably, the number of Internal angle greater on the upper side than on the lower side. Also for those further inner angle, which are provided on both side surfaces, applies the preferred orientation of the respective legs described above. It is conclusive mentioned, a piston ring with such legs and at least one Internal angle, but on both sides of the piston ring as an innovation is seen, and regardless of the formation of at least two internal angles on a side surface as The subject of the present application is to be considered. In particular, can Such a piston ring with the above and below mentioned preferred Characteristics to be further developed.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste und/oder die zweite Seitenfläche mit einem spitzen Flankenwinkel gegenüber der Radialrichtung des Kolbenrings ausgebildet. Unter einem spitzen Winkel wird bevorzugt ein Winkel größer 1° und kleiner 20° verstanden. Das Verhältnis der Höhe des Kolbenrings an der Außenfläche zu dem Verhältnis der Höhe des Kolbenrings an der Innenfläche hängt dabei von dem gewählten Flankenwinkel ab.In a preferred embodiment is the first and / or the second side surface with a sharp flank angle across from formed the radial direction of the piston ring. Under a sharp point Angle is preferably understood to be an angle greater than 1 ° and less than 20 °. The relationship the height the piston ring on the outer surface to the relationship the height of the Piston ring on the inner surface depends on it from the chosen one Flank angle off.

In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens ein in Winkel der ersten Seitenfläche zu einem Innenwinkel der zweiten Seitenfläche symmetrisch ausgebildet. Es ist denkbar, die Innenwinkel hinsichtlich ihrer Anzahl und/oder ihrer Position relativ zur Achse des Kolbenrings an beiden Seitenflächen unterschiedlich anzuordnen. Vorzugsweise sind jedoch die Innenwinkel symmetrisch bezüglich der Radialachse des Kolbenrings angeordnet.In a further embodiment is at least one in angle of the first side surface to an inner angle of second side surface formed symmetrically. It is conceivable, in terms of interior angles their number and / or their position relative to the axis of the piston ring different on both sides to arrange. Preferably, however, the inner angles are symmetrical in terms of arranged the radial axis of the piston ring.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist mindestens ein Schenkel eines Innenwinkels gehärtet und/oder strukturiert, insbesondere laser-strukturiert. Durch ein Aufrauen und/oder Strukturieren der Schenkel des Innenwinkels erfolgt ein Abkratzen der Ablagerung nicht nur mittels der Kanten, sondern auch mittels der Schenkelflächen. Das Abkratzen der Ablagerung wird dadurch weiter verbessert.In a preferred embodiment of the invention is at least one Leg of an interior angle hardened and / or structured, in particular laser-structured. Through a Roughening and / or structuring of the legs of the inner angle takes place a scraping of the deposit not only by means of the edges, but also by means of the thigh surfaces. The scrape of the deposit is thereby further improved.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbenrings, wobei an mindestens einer ersten Seitenfläche mindestens zwei Innenwinkel ausgebildet werden, und mindestens ein Innenwinkel einen ersten Schenkel, der im Wesentlichen parallel zur Achsrichtung verläuft, und einen zweiten Schenkel aufweist, der im Wesentlichen parallel zur Radialrichtung des Kolbenrings verläuft. Je nach Herstellungsart ist dabei beispielsweise eine nachträgliche Bearbeitung, d.h. beispielsweise nach Fertigstellung eines Kolbenring-Rohlings, mittels Drehen und/oder einem Verfahren zur Oberflächenbehandlung denkbar, sowie ein Ausbilden des Innenwinkels während der Herstellung des Kolbenrings beispielsweise mittels einem Gießverfahren.The Task will be solved further by a method of manufacturing a piston ring, wherein at least a first side surface at least two internal angles are formed, and at least one Internal angle a first leg, which is essentially parallel runs to the axial direction, and a second leg that is substantially parallel extends to the radial direction of the piston ring. Depending on the production method is, for example, a subsequent processing, i. for example after completion of a piston ring blank, by turning and / or a method of surface treatment conceivable, as well as forming the inner angle during the manufacture of the piston ring for example by means of a casting process.

Vorzugsweise wird der Innenwinkel nachträglich, beispielsweise nach Fertigstellung eines Kolbenring-Rohlings, an mindestens einer Seitenfläche ausgebildet.Preferably the inside angle becomes retroactive, for example, after completion of a piston ring blank to at least one side surface educated.

Die Oberfläche des Kolbenrings kann vor und/oder nach einer Ausbildung des Innenwinkels gehärtet, aufgerauht und/oder laserstrukturiert werden.The surface the piston ring can be hardened, roughened before and / or after formation of the inner angle and / or laser structured.

Kurze Beschreibung der Zeichnungenshort Description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Für gleiche Bauteile werden dabei einheitliche Bezugszeichen verwendet.The Invention will be described below with reference to preferred embodiments described by way of example. For the same components are used uniform reference numerals.

In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:

1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Kolbenrings und 1 a partial longitudinal section through a first embodiment of a piston ring and

2 einen teilweisen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Kolbenrings. 2 a partial longitudinal section through a second embodiment of a piston ring.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to execute the invention

1 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kolbenrings 1, umfassend eine Innenfläche 10, eine dieser gegenüberliegende Außenfläche 12, sowie die Seitenflächen 13, 14. Der Kolbenring 1 wird in eine Kolbenringnut eines nicht dargestellten Kolbens derart eingesetzt, dass die Innenfläche 10 dem Nutgrund zugewandt ist. Mittels des dargestellten Kolbenrings ist ein Spalt zwischen dem nicht dargestellten Kolben und einer ebenfalls nicht dargestellten Wand eines Zylinders schließbar, wobei die Außenseite 12 des Kolbenrings 1 an der Zylinderwand anliegt. Der Kolbenring 1 dient dabei zur Dichtung des Verbrennungsraums gegenüber dem Kurbelgehäuse. 1 shows a partial longitudinal section through a first embodiment of a piston ring according to the invention 1 comprising an inner surface 10 , one of these opposite outer surface 12 , as well as the side surfaces 13 . 14 , The piston ring 1 is inserted into a piston ring groove of a piston, not shown, such that the inner surface 10 facing the groove bottom. By means of the illustrated piston ring is a gap between the piston, not shown, and a likewise not shown wall of a cylinder closable, wherein the outside 12 of the piston ring 1 abuts the cylinder wall. The piston ring 1 serves to seal the combustion chamber with respect to the crankcase.

In den Kolbenringnuten bilden sich aufgrund der heißen Brenngase sowie der hohen Temperaturen Ablagerungen aus Verbrennungsrückständen sowie überhitztem Öl, sog. Ölkohle.In the Kolbenringnuten form due to the hot combustion gases and the high Temperatures Deposits from incineration residues as well as overheated oil, so-called oil carbon.

Die Ablagerung wirkt sich dabei negativ auf eine Bewegbarkeit des Kolbenrings aus.The Deposition has a negative effect on a mobility of the piston ring out.

Erfindungsgemäß sind daher Innenwinkel 3, 4 an den Seitenflächen 13 und 14 ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform sind an jeder Seitenfläche 13, 14 zwei Innenwinkel 3, 4 ausgebildet, wobei die Innenwinkel symmetrisch bezüglich der Radialrichtung des Kolbenrings angeordnet sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass an einer oder beiden Seitenflächen 13, 14 nur ein Innenwinkel 3, 4 oder mehr als zwei Innenwinkel vorgesehen sind. Es ist weiter denkbar, die Innenwinkel 3, 4 asymmetrisch anzuordnen.Internal angles are therefore according to the invention 3 . 4 on the side surfaces 13 and 14 educated. In the illustrated embodiment, on each side surface 13 . 14 two interior angles 3 . 4 formed, wherein the inner angle are arranged symmetrically with respect to the radial direction of the piston ring. However, it is also conceivable that on one or both side surfaces 13 . 14 only an interior angle 3 . 4 or more than two internal angles are provided. It is further conceivable, the interior angle 3 . 4 to be arranged asymmetrically.

Durch eine Twistbewegung des Kolbenrings 1 in den verschiedenen Belastungszuständen des Kolbens und der daraus resultierenden Relativbewegung der Innenwinkel zu einer nicht dargestellten Kolbenringnut, werden Ablagerungen an der Kolbenringnut abgekratzt. Dadurch wird ein übermäßiger Aufbau an Ablagerungen, beispielsweise an Verbrennungsrückständen, in der Kolbenringnut vermieden. Damit bleibt auch eine Beweglichkeit des Kolbenrings gegeben.By a twist movement of the piston ring 1 In the various load conditions of the piston and the resulting relative movement of the inner angle to a piston ring groove, not shown, deposits are scraped off at the Kolbenringnut. As a result, an excessive build-up of deposits, for example combustion residues, in the piston ring groove is avoided. This also gives a mobility of the piston ring is given.

Aufgrund der Innenwinkel 3, 4 an den Seitenflächen 13, 14 können Radien im Nutgrund des nicht dargestellten Kolbens größer ausgebildet werden, als dies bei einem herkömmlichen Kolbenring möglich ist. Dies führt zu einer Verringerung des Gasvolumens hinter dem Kolbenring sowie zu einer Festigkeitssteigerung der Stege am Kolben aufgrund einer geringeren Kerbwirkung.Due to the interior angle 3 . 4 on the side surfaces 13 . 14 Radii in the groove bottom of the piston, not shown, can be made larger than is possible in a conventional piston ring. This leads to a reduction of the gas volume behind the piston ring and to an increase in the strength of the webs on the piston due to a lower notch effect.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kolbenrings 1'. Die Seitenflächen 13', 14' bilden dabei einen Flankenwinkel α mit der Radialrichtung des Kolbenrings 1'. Der Flankenwinkel liegt im Bereich 1° < α < 20°, vorzugsweise im Bereich 3° < α < 8°. 2 shows a second embodiment of a piston ring according to the invention 1' , The side surfaces 13 ' . 14 ' form a flank angle α with the radial direction of the piston ring 1' , The flank angle is in the range 1 ° <α <20 °, preferably in the range 3 ° <α <8 °.

Sowohl bei dem Kolbenring 1 gemäß 1 als auch bei dem Kolbenring 1' gemäß 2 können die Innenwinkel 3, 4 einfach und damit kostengünstig nachträglich, beispielsweise nach dem Ausformen eines Kolbenring-Rohlings, in den Kolbenring 1, 1' eingearbeitet werden.Both at the piston ring 1 according to 1 as well as the piston ring 1' according to 2 can the interior angles 3 . 4 simple and therefore inexpensive later, for example, after molding egg nes piston ring blanks, in the piston ring 1 . 1' be incorporated.

Die Schenkel der Innenwinkel 3, 4 und/oder die Innenfläche des Kolbenrings 1, 1' können gehärtet und/oder aufgeraut werden, beispielsweise durch eine Laserstrukturierung und/oder eine mechanische Nachbearbeitung. Dadurch lässt sich ein Abkratzen der Ablagerungen weiter verbessern.The thighs of the interior angles 3 . 4 and / or the inner surface of the piston ring 1 . 1' can be hardened and / or roughened, for example by laser structuring and / or mechanical post-processing. As a result, a scraping of the deposits can be further improved.

Claims (9)

Kolbenring für eine in einem Kolben eines Verbrennungsmotors angeordnete Kolbenringnut umfassend eine der Kolbenringnut zugewandten Innenfläche (10) und eine dieser gegenüberliegende Außenfläche (12) sowie zwei Seitenflächen (13, 13', 14, 14'), wobei die Höhe (HA) des Kolbenrings (1, 1') an der Außenfläche (12) größer als die Höhe (HI) des Kolbenrings (1, 1') an der Innenfläche (10) ist, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer ersten Seitenfläche (13, 13', 14, 14') mindestens zwei Innenwinkel (3, 4) ausgebildet sind, und dass mindestens ein Innenwinkel (3, 4) einen ersten Schenkel, der bezüglich der Achsrichtung einen Winkel von ±20°, bevorzugt ±10° und insbesondere ±5° bildet, und einen zweiten Schenkel aufweist, der bezüglich der Radialrichtung des Kolbenrings (1, 1') einen Winkel von ±20°, bevorzugt ±10° und insbesondere ±5° bildet.Piston ring for a piston ring groove arranged in a piston of an internal combustion engine comprising an inner surface ( 10 ) and one of these opposite outer surface ( 12 ) as well as two side surfaces ( 13 . 13 ' . 14 . 14 ' ), wherein the height (H A ) of the piston ring ( 1 . 1' ) on the outer surface ( 12 ) greater than the height (H I ) of the piston ring ( 1 . 1' ) on the inner surface ( 10 ), characterized in that on at least one first side surface ( 13 . 13 ' . 14 . 14 ' ) at least two internal angles ( 3 . 4 ) are formed, and that at least one inner angle ( 3 . 4 ) has a first leg which forms an angle of ± 20 ° with respect to the axial direction, preferably ± 10 ° and in particular ± 5 °, and has a second leg which, with respect to the radial direction of the piston ring ( 1 . 1' ) forms an angle of ± 20 °, preferably ± 10 ° and in particular ± 5 °. Kolbenring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer zweiten Seitenfläche (13, 13', 14, 14') mindestens ein Innenwinkel (3, 4) ausgebildet ist.Piston ring according to claim 1, characterized in that on a second side surface ( 13 . 13 ' . 14 . 14 ' ) at least one interior angle ( 3 . 4 ) is trained. Kolbenring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Seitenfläche (13, 13', 14, 14') einen spitzen Flankenwinkel, bevorzugt 1° bis 20° mit der Radialrichtung des Kolbenrings (1, 1') bildet.Piston ring according to claim 1 or 2, characterized in that the first and / or the second side surface ( 13 . 13 ' . 14 . 14 ' ) a sharp flank angle, preferably 1 ° to 20 ° with the radial direction of the piston ring ( 1 . 1' ). Kolbenring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Innenwinkel (3, 4) der ersten Seitenfläche (13, 13', 14, 14') zu einem Innenwinkel (3, 4) der zweiten Seitenfläche (13, 13', 14, 14') symmetrisch ist.Piston ring according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one inner angle ( 3 . 4 ) of the first side surface ( 13 . 13 ' . 14 . 14 ' ) to an interior angle ( 3 . 4 ) of the second side surface ( 13 . 13 ' . 14 . 14 ' ) is symmetrical. Kolbenring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schenkel eines Innenwinkels (3, 4) gehärtet, aufgerauht und/oder strukturiert, insbesondere laserstrukturiert ist.Piston ring according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one leg of an inner angle ( 3 . 4 ), roughened and / or structured, in particular laser-structured. Verfahren zur Herstellung eines Kolbenrings gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer ersten Seitenfläche (13, 13', 14, 14') mindestens zwei Innenwinkel (3, 4) ausgebildet werden, und dass mindestens ein Innenwinkel (3, 4) einen ersten Schenkel, der bezüglich der Achsrichtung einen Winkel von ±20°, bevorzugt ±10° und insbesondere ±5° bildet, und einen zweiten Schenkel aufweist, der bezüglich der Radialrichtung des Kolbenrings (1, 1') einen Winkel von ±20°, bevorzugt ±10° und insbesondere ±5° bildet.Method for producing a piston ring according to one of claims 1 to 5, characterized in that on at least one first side surface ( 13 . 13 ' . 14 . 14 ' ) at least two internal angles ( 3 . 4 ), and that at least one interior angle ( 3 . 4 ) has a first leg which forms an angle of ± 20 ° with respect to the axial direction, preferably ± 10 ° and in particular ± 5 °, and has a second leg which, with respect to the radial direction of the piston ring ( 1 . 1' ) forms an angle of ± 20 °, preferably ± 10 ° and in particular ± 5 °. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einer zweiten Seitenfläche mindestens ein Innenwinkel ausgebildet wird.Method according to Claim 6, characterized that on a second side surface at least one inner angle is formed. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenwinkel (3, 4) an der Seitenfläche (13, 13', 14, 14') nach Herstellung eines Kolbenring-Rohlings ausgebildet wird.Method according to claim 6 or 7, characterized in that the internal angle ( 3 . 4 ) on the side surface ( 13 . 13 ' . 14 . 14 ' ) is formed after production of a piston ring blank. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schenkel eines Innenwinkels (3, 4) gehärtet, aufgerauht und/oder strukturiert, insbesondere laserstrukturiert wird.Method according to one of claims 6 to 8, characterized in that at least one leg of an inner angle ( 3 . 4 ), roughened and / or structured, in particular laser-structured.
DE200610009022 2006-02-27 2006-02-27 Piston of an internal combustion engine Expired - Fee Related DE102006009022B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610009022 DE102006009022B4 (en) 2006-02-27 2006-02-27 Piston of an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610009022 DE102006009022B4 (en) 2006-02-27 2006-02-27 Piston of an internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006009022A1 true DE102006009022A1 (en) 2007-08-30
DE102006009022B4 DE102006009022B4 (en) 2009-01-02

Family

ID=38319886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610009022 Expired - Fee Related DE102006009022B4 (en) 2006-02-27 2006-02-27 Piston of an internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006009022B4 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2453150B1 (en) 2010-11-10 2016-05-11 United Technologies Corporation Seal assembly
WO2016091881A1 (en) * 2014-12-11 2016-06-16 Mahle Metal Leve S/A Process for obtaining a piston ring, piston ring and internal combustion engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE440416C (en) * 1927-02-07 Horace Edward Deputy Stepped sealing ring for pistons in internal combustion engines and. like
US1710485A (en) * 1927-02-09 1929-04-23 Leo J Mckone Piston ring
DE3104437C2 (en) * 1980-09-04 1988-12-22 Toyota Jidosha Kogyo K.K., Toyota, Aichi, Jp
DE10213106A1 (en) * 2002-03-23 2003-10-16 Npr Of Europ Gmbh Piston ring groove deposit clearance involves sharp-edged humps on piston ring inface to impact groove floor deposit for its forcible clearance each cycle.

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3000146A1 (en) * 1980-01-04 1981-07-09 Mahle Gmbh, 7000 Stuttgart COMPRESSION RING FOR PISTON OF COMBUSTION ENGINES
DE10153436A1 (en) * 2001-10-30 2003-05-22 Daimler Chrysler Ag Piston ring, for the piston of an IC motor, has a structured inner side and side surfaces forming contact points against the piston groove surface, to prevent a build-up of deposits

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE440416C (en) * 1927-02-07 Horace Edward Deputy Stepped sealing ring for pistons in internal combustion engines and. like
US1710485A (en) * 1927-02-09 1929-04-23 Leo J Mckone Piston ring
DE3104437C2 (en) * 1980-09-04 1988-12-22 Toyota Jidosha Kogyo K.K., Toyota, Aichi, Jp
DE10213106A1 (en) * 2002-03-23 2003-10-16 Npr Of Europ Gmbh Piston ring groove deposit clearance involves sharp-edged humps on piston ring inface to impact groove floor deposit for its forcible clearance each cycle.

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2453150B1 (en) 2010-11-10 2016-05-11 United Technologies Corporation Seal assembly
EP2453150B2 (en) † 2010-11-10 2019-06-26 United Technologies Corporation Method of creating a seal
WO2016091881A1 (en) * 2014-12-11 2016-06-16 Mahle Metal Leve S/A Process for obtaining a piston ring, piston ring and internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006009022B4 (en) 2009-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2153091B1 (en) Oil wiper ring
DE102011112148B4 (en) Extruder and process for producing an extruder
DE19856024B4 (en) Rolling bearing cage
DE102005037502A1 (en) Bearing shell and method for its production
DE102006009022B4 (en) Piston of an internal combustion engine
DE102005037205A1 (en) Two-piece oil scraper ring for internal combustion engines
WO2018172144A1 (en) Cylinder liner
DE102018114701A1 (en) Hydrodynamically effective sealing ring and rotating union with such a sealing ring
EP3036460B1 (en) Piston ring
EP3660344B1 (en) Method for the manufacturing of a spherical roller bearing cage and a rolling bearing cage manufactured by the method
DE102014119514A1 (en) Method for creating a groove
DE202016105750U1 (en) Key, lock and lock system
DE102007037148B4 (en) Wear body for a concrete pump and method for producing a wear body for a concrete pump
WO2018202542A1 (en) Method for processing a cylinder
DE102016101010B3 (en) Twisted piston ring
EP3940220A1 (en) Piston for a combustion engine
DE102017200510A1 (en) Flat gasket with adhesion optimization
DE202019105210U1 (en) Drum of a solid bowl screw centrifuge and solid bowl screw centrifuge
DE102020119789A1 (en) OIL SCRAPER RING FOR PISTONS OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE102019205645A1 (en) Combustion chamber wall for a combustion chamber of an internal combustion engine, combustion chamber with such a combustion chamber wall, cylinder liner for a combustion chamber, internal combustion engine, and method for producing a combustion chamber wall
DE102020113297A1 (en) Profile clamp for connecting two tubular bodies
WO2001025607A1 (en) Cylinder liner comprising scavenge ports
DE19510720B4 (en) Cylinder block with cast-in cylinder liners
DE102007057956A1 (en) Piston ring i.e. oil scraper piston ring, manufacturing method for internal combustion engine, involves forming partially bent upward sections by punching flat metal spring band, where lateral surface of each section is formed in bend form
DE102019213992A1 (en) Bearing cage, especially radial bearing cage

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE

Owner name: FEDERAL-MOGUL BURSCHEID GMBH, 51399 BURSCHEID, DE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: FEDERAL-MOGUL BURSCHEID GMBH, 51399 BURSCHEID, DE

8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee