DE1292446B

DE1292446B - Kolbenring fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1292446B
Application number: DEG47101A
Authority: DE
Inventors: Dueck; Dipl-Ing Gerhard
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1966-06-07
Filing date: 1966-06-07
Publication date: 1969-04-10
Also published as: AT282263B; GB1118868A; FR1512960A

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolbenring für Brennkraftmaschinen mit einem verschleißfesten Laufflächenüberzug aus Chrom sowie einer oder mehreren in die Lauffläche eingearbeiteten Nuten, die durch die Chromschicht an den Grundwerkstoff des Kolbenringes reichen und mit einem metallischen Werkstoff gefüllt sind.
Für die Abdichtung von Kolben in Brennkraft maschinen ist es bekannt, Kolbenringe mit einer Hartauflage aus Chrom auf der Lauffläche zu verwenden. Die Chromschicht wurde auf galvanischem Wege aufgetragen und nachträglich geätzt, um die feinen Haarrisse zu verbreitern, wodurch die Chromschicht hinsichtlich ihrer Ölaufnahmefähigkeit verbessert wurde. Derartige Kolbenringe haben sich im Gebrauch gut bewährt. Wegen des an und für sich wünschenswert höheren Widerstandes gegen Verschleiß vollzieht sich der Einlauf der verchromten Kolbenringe im Betrieb langsamer als bei unverchromten Kolbenringen. 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 Einlaufnasen 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 Kolbenringe, 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 schnelleres Anpassen der Kolbenringe an den Zylinder ermöglichen und dadurch das Dichtverhalten der Kolbenringe 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.
Ferner ist es bekannt, in die Lauffläche von Kolbenringen Nuten einzuarbeiten und diese mit Bronze od. dgl. zu füllen. Doch sind diese Kolbenringe nicht durch Chrom od. dgl. an ihrer Lauffläche gegen Verschleiß geschützt.
Weiterhin wurde bereits vorgeschlagen, die Lauffläche eines Kolbenringes mit einer verschleißfesten Schicht aus Chrom zu überziehen. Der Chromüberzug ist durch eine oder mehrere Nuten unterbrochen, diebis an oder in den Grundwerkstoff des Kolbenringes reichen und mit einem das Einlaufen verbessernden metallischen Werkstoff gefüllt sind. Derartige Ringe haben sich im Gebrauch gut bewährt. Die bisher auf die Kolbenringlaufflächen aufgebrachten überzüge dienten jedoch nur zum schnelleren Einlaufen insbesondere der verschleißfesten Laufflächenschichten aus Chrom. Bei thermisch hoher Belastung der Kolbenringe und schlechten Schmierverhältnissen zwischen Lauffläche und Zylinderwand treten bekanntlich auf der Lauffläche der Kolbenringe Brandspuren auf. Letztere entstehen durch örtliches überblasen von heißen Verbrennungsgasen und der damit verbundenen schlechten Wärmeabfuhr. Brandspuren zeigen sich sowohl bei unverchromten als auch bei verchromten Laufflächen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, der Bildung vonBrandspuren auf der Kolbenringlauffläche entgegenzuwirken, ohne dabei die besondere Verschleißfestigkeit der verchromten Kolbenringe zu verlieren. Zur Lösung dieser Aufgabe soll die Erkenntnis beitragen, einen zweiten Laufflächenüberzug in Nuten vorzusehen, die in die Chromschicht eingearbeitet sind und mindestens bis an den Grundwerkstoff reichen, um eine gute Haftung des überzuges zu erzielen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nuten mit dem metallischen Werkstoff Molybdän oder Titan gefüllt sind. Vorteilhafterweise ist außer den Nuten zusätzlich die gesamte Chromlauffläche mit Molybdän oder Titan überzogen.
Durch die zusätzliche- Verwendung eines verschleißfesten, porösen überzuges aus Molybdän oder Titan auf der Kolbenringlauffläche bleibt einerseits die Verschleißfestigkeit erhalten, und andererseits werden die Schmierverhältnisse wesentlich durch in den Poren haftende Schmierstoffteile verbessert. Die Anfälligkeit zur Brandspurenbildung ist dabei sehr gering. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Der Kolbenring 1 ist an seiner' Lauffläche mit der Chromschicht 2 überzogen. In der Lauffläche des- Kolbenringes 1 sind Nuten 3 -eingearbeitet, die bis in den Grundwerkstoff reichen. In die Nuten 3 und auf die Lauffläche ist als verschleißfester, poröser Werkstoff 4 Molybdän durch Flammspritzen aufgetragen.

Claims

' Patentansprüche: 1. Kolbenring für Brennkraftmaschinen mit einem verschleißfesten Laufflächenüberzug aus Chrom sowie einer oder mehreren in die Lauffläche eingearbeiteten Nuten, die durch die Chromschicht an den Grundwerkstoff des Kolbenringes reichen und mit einem metallischen Werkstoff gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Werkstoff (4) Molybdän oder Titan ist.
2. Kolbenring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer den Nuten (3) zusätzlich die gesamte Chromlauffläche mit Molybdän oder Titan überzogen ist.