DE1953020U

DE1953020U - PISTON RING FOR COMBUSTION ENGINE.

Info

Publication number: DE1953020U
Application number: DEG34848U
Authority: DE
Original assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Current assignee: Goetzewerke Friedrich Goetze AG
Priority date: 1966-06-07
Filing date: 1966-06-07
Publication date: 1967-01-05

Description

P.A.593 39Mi 11.66P.A. 593 39 Wed 11.66

GOETZEWERKE Burscheid, den 2. Juni 1966GOETZEWERKE Burscheid, June 2, 1966

Friedrich Goetze AG T. A. Patente/329/We/ku/mo (1222)Friedrich Goetze AG T. A. Patents / 329 / We / ku / mo (1222)

Kolbenring für BrennkraftmaschinenPiston ring for internal combustion engines

Die Erfindung betrifft einen Kolbenring für Brennkraftmaschinen mit einem verschleißfesten Laufflächenüberzug aus Chrom und einer oder mehreren in die Lauffläche eingearbeiteten Nuten, die mindestens bis an den Grundwerkstoff reichen.The invention relates to a piston ring for internal combustion engines with a wear-resistant tread coating made of chrome and one or more grooves machined into the tread, which at least up to reach the base material.

Für die Abdichtung von Kolben von Brennkraftmaschinen ist es bekannt, Kolbenringe mit einer Hartauflage aus Chrom auf der Lauffläche zu verwenden. Die Chromschieht wurde auf galvanischem Wege aufgetragen und nachträglich geätzt, um die feinen Haarrisse zu verbreitern, wodurch die Chromschicht hinsichtlich ihrer ölaufnahmefähigkeit verbessert wurde. Derartige Ringe haben sich in der Praxis gut bewährt. Wegen des an und für sich wünschenswert höheren Widerstandes gegen Verschleiß vollzieht sich der Einlauf der verchromten Ringe im praktischen Betrieb langsamer als bei unverchromten Ringen. Solange die Ringe aber nicht vollständig eingelaufen sind und s-i-att an der zugeordneten Zylinderwand anliegen, besteht Gefahr, daß die abzudichtenden Gase zwischen Kolben und Zylinder in das Kurbelgehäuse entweichen. Deshalb wurde bereits empföhlen, die Lauffläche der Ringe mit einer oder mehreren Einlaufnasen zu versehen, die relativ schmal ausgebildet waren und sich daher schnell abtrugen, worauf dann die breite, chrombedeckte Lauffläche langsam zum Tragen kam. Wenngleich dieseFor sealing pistons of internal combustion engines, it is known Use piston rings with a hard chrome layer on the running surface. The chrome layer was applied galvanically and subsequently etched in order to widen the fine hairline cracks, as a result of which the chrome layer improves its oil absorption capacity became. Such rings have proven themselves well in practice. Because of the in and for itself desirable higher resistance to The running-in of the chrome-plated rings takes place in practice Operation slower than with non-chrome-plated rings. As long as the rings are not completely broken in and s-i-att on the assigned Cylinder wall, there is a risk that the to be sealed Gases between the piston and cylinder escape into the crankcase. That is why it was already recommended that the running surface of the rings with a or to provide several inlet lugs that were relatively narrow and therefore quickly worn away, whereupon the wide, chrome-covered tread slowly came into play. Albeit this one

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 einem für einen Personenkraftwagen bestimmten Motor verwendet werden, wurden bisher mit einer weiteren, jedoch weicherenSchicht auf der Chromlauffläche überzogen. Die aus Kupfer, Zinn oder dergleichen bestehende Schicht sollte ein schnelleres Anpassen der Ringe an den Zylinder ermöglichen und dadurch das Dichtverhalten der Ringe verbessern. Da ebenfalls bei galvanisch abgeschiedener Einlauf schicht die Haftung des weicheren Werkstoffes auf der glatten Chromschicht nur unbefriedigend war, schob sich die Einlaufe chi cht häufig bereits bei den ersten Hüben des Kolbens ab, so daß die gewünschte Wirkung nicht eintrat.A suitable measure is »to improve the run-in of larger piston rings, as this has not yet been used for smaller ring dimensions. Smaller rings, such as those used in an engine intended for a passenger car, have hitherto been coated with a further, but softer layer on the chrome running surface. The layer consisting of copper, tin or the like should enable the rings to be adapted more quickly to the cylinder and thereby improve the sealing behavior of the rings. Since the adhesion of the softer material to the smooth chrome layer was also unsatisfactory in the case of an electrodeposited inlet layer, the inlet layer was often pushed off during the first strokes of the piston, so that the desired effect did not occur.

Ferner ist es bekannt, in die Lauffläche von Kolbenringen Nuten einzuarbeiten und diese mit Bronze oder dergleichen zu füllen. Doch sind diese Ringe nicht durch Chrom oder dergleichen an ihrer Lauffläche gegen Verschleiß geschützt.It is also known to work grooves in the running surface of piston rings and fill them with bronze or the like. However, these rings do not have chrome or the like on their running surface protected against wear.

Weiterhin wird vorgeschlagen, die Lauffläche eines Kolbenringes mit einer verschleißfesten Schicht aus Chrom zu überziehen. Der Chromüberzug ist durch eine oder mehrere Nuten unterbrochen, die bis in den Grundwerkstoff des Ringes reichen und mit einem, das Einlaufen verbessernden Werkstoff gefüllt sind. Derartige Ringe haben sich in der Praxis gut bewährt.It is also proposed to use the running surface of a piston ring to be coated with a wear-resistant layer of chrome. The chrome plating is interrupted by one or more grooves that extend into the base material of the ring and with one, the running-in improving material are filled. Such rings have proven themselves well in practice.

Die bisher auf die Kolbenringlaufflächen aufgebrachten Überzüge dienten jedoch nur zum schnelleren Einlaufen insbesondere der verschleißfesten Laufflächenüberzüge aus Chrom. Bei thermisch hoher Belastung der Kolbenringe und schlechten Schmierverhältnissen zwischen Lauffläche und Zylinderwand treten bekanntlich auf der Lauffläche der Ringe Brandspuren auf. Letztere entstehen durch lokales Überblasen von heißen Verbrennungsgasen und der damit verbundenen schlechten Wärmeabfuhr. Brandspuren zeigen sich sowohl bei unverchromten Laufflächen, als auch bei verchromten.The coatings previously applied to the piston ring running surfaces were used but only for faster running-in, especially the wear-resistant ones Chrome tread covers. With high thermal loads on the piston rings and poor lubrication conditions between the running surface and cylinder wall, as is well known, scorch marks occur on the running surface of the rings. The latter result from local overblowing of hot Combustion gases and the associated poor heat dissipation. Traces of fire can be seen on non-chrome-plated running surfaces as well as even with chromed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, der Bildung von Brandspuren auf der Kolbenringlauffläehe entgegenzuwirken ohne dabei die besondere Versdi leißfestigkeit 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.The invention is based on the object of the formation of scorch marks to counteract this on the piston ring running surface without losing the special wear resistance of the chrome-plated piston rings. To the This problem should be solved by the knowledge to provide a second running surface coating in grooves that are worked into the chrome layer and extend at least to the base material in order to achieve good adhesion of the coating.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens die Nuten mit einem verschleißfesten, porösen Werkstoff gefüllt sind. Vorteilhafterweise ist aber außer den Nuten zusätzlich die gesamte Lauffläche mit einem solchen Werkstoff überzogen. Als einen verschleißfesten, porösen Werkstoff könnte vorzugweise Molybdän oder Titan Verwendung finden. Dazu ist es denkbar, den Werkstoff in an sich bekannter Weise durch Flammspritzen aufzutragen.According to the invention, this object is achieved in that at least the grooves are filled with a wear-resistant, porous material. In addition to the grooves, however, the entire running surface is advantageously coated with such a material. As a wear-resistant, porous material could preferably be used as molybdenum or titanium. For this purpose, it is conceivable that the material is known per se Way to apply by flame spray.

Durch die zusätzliche Verwendung eines verschleißfeste^ porösen Überzuges 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 wird sehr gering.Through the additional use of a wear-resistant ^ porous coating On the one hand, the wear resistance remains on the piston ring running surface and on the other hand the lubrication conditions are significantly improved by the lubricant parts adhering in the pores. The susceptibility the formation of scorch marks is very slight.

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 die Lauffläche des Ringes 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.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. The piston ring 1 is coated with the chrome layer 2 on its running surface. In the tread of the ring 1 grooves 3 are incorporated, which extend into the base material. In the grooves 3 and on the running surface is more wear-resistant, porous material 4 molybdenum applied by flame spraying.

Claims

593 391 * 14.1166 GOETZEWERKE Bur scheid, June 2, 1966 Friedrich Goetze AG T. A. Patents / 329 / We / ku / mo (1222) Ans ρ rü ch e

1. Piston ring for internal combustion engines with one or more in Grooves incorporated into the running surface, which extend at least to the base material, and a wear-resistant running surface coating made of chrome, characterized in that at least the grooves (3) are filled with a wear-resistant, porous material (4) are.

2. Piston ring according to claim 1, characterized in that, in addition to the grooves (3), the entire running surface is also covered.

3. Piston ring according to claims 1 and 2, characterized in that that as wear-resistant;, porous material (4) molybdenum or Titanium is used.

4. Piston ring according to claims 1 to 3, characterized in that that the material is applied in a known manner by flame spraying.

GOETZEWERKE Friedrich Goetze AG General power of attorney 1/63

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