Kolbenring für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft einen Kolbenring
für Brennkraftmaschinen mit einer oder mehreren in die Lauffläche eingearbeiteten
und mit einem weichen, das Einlaufverhalten verbessernden Werkstoff gefüllten Nuten.Piston ring for internal combustion engines The invention relates to a piston ring
for internal combustion engines with one or more incorporated into the running surface
and grooves filled with a soft material that improves the running-in behavior.
Für .die Abdichtung von Kolben in Brennkraftmaschinen ist es bekannt,
Kolbenringe mit einem verschleißfesten Überzug aus Chrom zu verwenden. Die Chromschicht
wurde auf galvanischem Wege aufgetragen und nachträglich @angeätzt, um die feinen
Haarrisse zu verbreitern, wodurch die Chromschicht hinsichtlich ihrer Ölaufnahmefähigkeit
verbessert wurde. Derartige Ringe haben sich im Gebrauch bereits gut bewährt. Wegen
des an und für sich wünschenswert geringen Verschleißes der Chromschicht vollzieht
sich der Einlauf der Ringe im Betrieb langsamer als bei unverchromten Ringen. Solange
die Kolbenringe aber nicht vollständig eingelaufen sind und satt an .der zugeordneten
Zylinderwand anliegen, besteht die Gefahr, daß die abzudichtenden Gase zwischen
Kolben und Zylinder in das Kurbelgehäuse entweichen. Deshalb wurde bereits empfohlen,
die Lauffläche der Kolbenringe mit einer oder mehreren Einiaufnas,en zu versehen,
die verhältnismäßig schmal ausgebildet waren und sich daher schnell abtrugen, worauf
dann die breite, chrombedeckte Lauffläche langsam zum Tragen kam. Wenngleich diese
Maßnahme geeignet ist, den Einlauf von größeren Kolbenringen zu verbessern, wurde
doch bisher bei kleineren Ringabmessungen davon kein Gebrauch gemacht. Kleinere
Ringe, wie sie beispielsweise in einer für einen Personenkraftwagen bestimmten Brennkraftmaschine
verwendet werden, wurden bisher mit einer weiteren, jedoch weicheren Schicht auf
der Chromlauffläche überzogen. Die aus Kupfer, Zinn od. dgl. bestehende Schicht
sollte ein schnelles Anpassen der Ringe an den Zylinder ermöglichen und dadurch
das Dichtungsverhalten der Ringe verbessern. Da ebenfalls bei galvanisch abgeschiedener
Einlaufschicht die Haftung des weicheren Werkstoffes auf der glatten Chromschicht
nur unbefriedigend war, schob sich die Einlaufschicht häufig bereits bei den ersten
Hüben .des Kolbens ab, so daß die gewünschte Wirkung nicht eintrat.For .the sealing of pistons in internal combustion engines, it is known
Use piston rings with a wear-resistant coating made of chrome. The chrome layer
was applied by electroplating and subsequently @ etched to make the fine
To widen hairline cracks, reducing the chrome layer in terms of its oil absorption capacity
has been improved. Such rings have already proven themselves well in use. Because
the in and of itself desirable low wear of the chrome layer takes place
The running-in of the rings during operation is slower than with non-chrome-plated rings. So long
However, the piston rings are not completely worn in and are full of .the assigned
Cylinder wall, there is a risk that the gases to be sealed between
The piston and cylinder escape into the crankcase. That is why it has already been recommended
to provide the running surface of the piston rings with one or more inlets,
which were relatively narrow and therefore worn away quickly, whereupon
then the wide, chrome-covered tread slowly came into play. Albeit this one
Measure suitable to improve the run-in of larger piston rings was
but so far it has not been used for smaller ring dimensions. Smaller ones
Rings, such as those in an internal combustion engine intended for a passenger car
were previously used with a further, but softer layer
the chrome tread coated. The layer consisting of copper, tin or the like
should allow a quick adjustment of the rings to the cylinder and thereby
improve the sealing behavior of the rings. Since also with galvanically deposited
Run-in layer the adhesion of the softer material to the smooth chrome layer
was only unsatisfactory, the running-in layer was often already pushed in with the first
Lift the piston off so that the desired effect did not occur.
Ferner ist es bereits bekannt, in die Lauffläche von Kolbenringen
Nuten einzuarbeiten und diese mit Bronze od. dgl. zu füllen. Doch sind diese Kolbenringe
an ihrer Lauffläche gegen Verschleiß nicht durch Chrom od. dgl. geschützt.Furthermore, it is already known in the running surface of piston rings
Incorporate grooves and fill them with bronze or the like. But these are piston rings
on their running surface against wear not protected by chrome or the like.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolbenring zu schaffen,
der einerseits schnell einläuft, andererseits aber auch eine verschleißfeste Lauffläche
aufweist. Zur Lösung dieser Aufgabe soll die Erkenntnis beitragen, daß ein weicher,
das Einlaufverhalten verbessernder Werkstoff besonders gut auf dem Grundwerkstoff
des Kolbenringes, vornehmlich Gußeisen, haftet.The invention is based on the object of creating a piston ring,
which on the one hand runs in quickly, but on the other hand also has a wear-resistant running surface
having. The realization that a soft,
The material that improves the running-in behavior works particularly well on the base material
of the piston ring, mainly cast iron, adheres.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lauffläche
zusätzlich einen an sich bekannten verschleißfesten Laufflächenüberzug aus Chrom
aufweist und die den Einlaufwerkstoff enthaltenden Nuten mindestens bis zum Grundwerkstoff
des Kolbenringes reichen. Dadurch wird die gute Haftfähigkeit des Einlaufwerk.stoffes
auf dem Grundwerkstoff erhalten, ohne daß auf die Verwendung eines verschleißfesten
Laufflächenüberzuges verzichtet zu werden braucht.This object is achieved according to the invention in that the tread
In addition, a well-known wear-resistant chrome tread coating
and the grooves containing the inlet material at least as far as the base material
of the piston ring are enough. This ensures the good adhesion of the run-in material
obtained on the base material without having to use a wear-resistant one
Tread cover needs to be dispensed with.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes erscheint
es zweckmäßig, die Einlaufschicht geringfügig aus der Lauffläche des Kolbenringes
hervorstehen zu lassen, um im Betriebszustand eine ausreichende Dichtwirkung zu
ermöglichen. Vorteilhaft ist es auch, die Nuten bis in den Grundwerkstoff einzuarbeiten,
so daß sich die Einlaufschicht überdies an den Nutenflanken des gußeisernen Kolbenringes
verankern kann.In a further embodiment of the subject matter of the invention appears
it is advisable to slightly remove the running-in layer from the running surface of the piston ring
to protrude in order to have a sufficient sealing effect in the operating state
enable. It is also advantageous to work the grooves into the base material,
so that the run-in layer is also on the groove flanks of the cast-iron piston ring
can anchor.
Die Einlaufschicht kann auf galvanischem Wege aufgetragen werden.
Vorzugsweise wird sie jedoch in die Nuten eingespritzt oder in Form von Streifen
in die Nuten eingewalzt. Als Werkstoff kann in an sich bekannter Weise Kupfer, Zinn,
Bronze oder Kunststoff Verwendung finden. Soll der Einlauf der Chromschicht noch
begünstigt werden, so kann dem Einlaufwerkstoff ein feinkörniges Schleifmittel zugegeben
werden.The running-in layer can be applied galvanically.
However, it is preferably injected into the grooves or in the form of strips
rolled into the grooves. Copper, tin,
Bronze or plastic can be used. Should the inlet of the chrome layer still
are favored, a fine-grained abrasive can be added to the running-in material
will.
Die Nuten können nach dem Verchromen durch Schleifen, Drehen oder
Fräsen in die Lauffläche eingearbeitet werden, worauf man vorzugsweise den Einlaufwerkstoff
unmittelbar hinterher einspritzt, da die noch weitgehend von Oxyden freie Oberfläche
der
Nut eine besonders gute Haftung für den Einlaufwerkstoff bietet. Die Nuten können
aber auch bereits vor dem Verchromen in den Grundwerkstoff des Kolbenringes eingearbeitet
und während des Verchromens mit einem Abdeckwerkstoff ausgefüllt werden, so daß
sie nach dem Entfernen der Abdeckung zur Aufnahme des Einlaufwerkstoffes frei liegen.The grooves can be after chrome plating by grinding, turning or
Milling can be incorporated into the running surface, after which the running-in material is preferably used
injected immediately afterwards, as the surface is still largely free of oxides
the
Groove offers particularly good adhesion for the running-in material. The grooves can
but also incorporated into the base material of the piston ring before chrome plating
and filled with a covering material during the chrome plating so that
they are exposed after removing the cover to accommodate the inlet material.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der 'Zeichnung dargestellt.
Der Kolbenring 1 ist an seiner Lauffläche mit einem verschleißfesten Laufflächenüberzug
2 aus Chrom überzogen. In die Lauffläche des Kolbenringes 1 sind Bronzeringe 3,
4, 5 derart gelagert, daß sie sich mit dem Grundwerkstoff des Kolbenringes 1 verbinden.An embodiment of the invention is shown in the 'drawing.
The piston ring 1 has a wear-resistant running surface coating on its running surface
2 chrome plated. In the running surface of the piston ring 1 are bronze rings 3,
4, 5 mounted in such a way that they connect to the base material of the piston ring 1.