DE2005662A1

DE2005662A1 - Leichtmetallkolben mit Ringträger

Info

Publication number: DE2005662A1
Application number: DE19702005662
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7107 Bad Wimpfen Schieber
Original assignee: Karl Schmidt GmbH, 7107 Neckars ulm
Priority date: 1970-02-07
Filing date: 1970-02-07
Publication date: 1971-08-12
Also published as: US3735746A

Description

KARL SCHMIDT GMBH
7107 Neckarsulm
Christian -Schmidt-Str. 8/12

Prov. Nr. 6419 KS

Frankfurt/Main, 5. Febr. 1970 DrQ/EV

Leichtmetallkolben mit Ringträger

Die Erfindung bezieht sich auf einen Leichtmetallkolben für Verbrennungskraftmaschinen mit insbesondere im Bereich der kolbenbodenseitigenKolbenringnute angeordneten aus einem Eisenwerkstoff bestehenden Ringträ» gerne

Zur Erhöhung der Laufzeit eines Leichtmetallkolbens für Verbrennungskraftmaschinenist der Einsatz von Ringträgern aus Eisenwerkstoffen, in die die Ringnuten eingestochen oder eingeschliffen sind, erforderlich. Die Kolbenringe liegen auf diese Art in verschleißfestem Material eingebettet und sind gleichzeitig weniger hohen Temperaturen ausgesetzt. Die Ringträger werden in den meisten Fällen unter metallischer Bindung in den Kolbenrohling eingegossen.

Dem Bemühen, die Laufzeit eines Leichtmetallkolbens durch Eingießen von Ringträgern zu erhöhen, laufen die Bestrebungen nach Erhöhung der Motordrehzahl und einer Erniedrigung der Motorbauhöhe genau entgegen; denn der Einsatz von Ringträgern erhöht nicht nur das Kolbengewicht sondern führt auch zu einer Zunahme der Höhe des zwischen dem Ringträger und der darunterliegenden Ringnute bestehenden Ringsteges und damit zu einer Vergrößerung der Ringfeldlänge, Eine größere Ringfeldlänge bedeutet jedoch bei gleicher Kolbenlänge und gleichem Abstand zwischen der iColbexikopfkante und der obergten Ringnute eine verkürzte Kolbenschaftfüb.«

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rung. Eine Verkürzung der Kolben schaftführung führt aber zu einer Verlängerung des Kippweges und damit zu einer Verminderung der Lauf ruhe sowie möglicherweise zuKavitationserscheinungen am Zylinder und zu einer Erhöhung des Verschleißes an allen Kolbengleitflächen.

Zur Verkürzungder Ringfeldlänge ist schon vorgeschlagen worden, den Ringträger so zu gestalten, daß zwei und mehrere Ringnuten darin einge· bettet werden können (Bensinger W. D. u. A. Meier: Kolben, Pleuel und Kurbelwelle bei schneilauf enden Motoren; Berlin/Göttingen/ Heidelberg 1961, Seite 11). In diesem Falle wird jedochdie Abnahme der Höhe der Ringstege und damit die Verkürzung der Ringfeldlänge durch eine nicht unbeträchtliche Erhöhung des Kolbengewichtes erkauft.

Um nun den Forderungen der Praxis nach einer Erhöhung der Laufzeit eine β Leichtmetallkolbens bei gleichzeitig kleinstem Kolbengewicht und größter Führungslänge des Kolbenschaftes optimal gerecht zu werden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß wenigstens der dem Kolbenboden zunächstliegende Ringsteg mindestens zum überwiegenden Teil durch den kolben schaft se itigen Steg des vorzugsweise im Bereich der obersten Ringnute angeordneten Ringträgers gebildet ist.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung wird der Ringsteg in der Weise durch den Ringträger gebildet, daß vom Kolbenmantel aus in radialer Richtung gesehen die kolbenschaftseitige Ringstegflanke zu über 70% aus Ringträgerwerkstoff besteht.

Da das Fertigstechender Ringnute, bei welcher die eine Flanke ganz oder teilweise au« Ringträgerwerkstoff und die andere Flanke aus dem Kolbenwerkstoff besteht, besondere Ringnutenmeißel und Schnittgeschwindigkeit erfordert, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die

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kolbenschaftseitige Flanke des Ringsteges mit einer Leichtmetallschicht, derenDicke bis zu 2% des Kolbendurchmessers beträgt, überzogen. Auf diese Weise ergeben sich optimale Bearbeitungsverhältnisse.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Die Ausführungsbeispiele Fig. 1 bis Fig. 3 zeigen jeweils eine Teilansicht eines Längsschnittes durch einen im Kokillenguß hergestellten aus der Legierung AlSil2CuNiMg bestehenden Kolben 1, in dessen Kolbenkopf i

im Bereich der obersten Ringnute ein aus austenitischen Sondergußeisen bestehender Ringträger unter metallischer Bindung eingegossen ist.

In der Fig. 1 bildet der kolbenschaftseitige Steg des Ringträgers 2 den Ringsteg 3, während in der Fig. 2 der Steg des Ringträgers 2 so ausgebildet ist, daß vom Kolbenmantel in radialer Richtung gesehen die kolbenschaftseitige Flanke des Ringsteges 3 zu etwa 70 % aus Ringträgerwerkstoff besteht. In Fig. 3 ist die kolben schaft se itige Flanke des Ringstegee 3 mit einer Leichtmetallschicht 4, die eine Stärke von 1 % dee Kolbendurchmessers besitzt, Überzogen.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß sowohl die Bauhöhe als auch das Gewicht des Kolbens nicht unwesentlich verringert werden und die Führungslänge des Kolbenschaftes trotzdem erhalten bleibt.

PATENTANSPRÜCHE -4-

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1) j Leichtmetallkolben für Verbrennungskraftmaschinen mit insbesondere im Bereich der obersten Ringnute angeordneten aus einem Eisenwerkstoff bestehenden Ringträgern, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der dem Kolbenboden zunächstliegende Ringsteg (3) mindestens zum überwiegenden Teil durch denkolbenschaftseitigen Steg des Ringträgers (2) gebildet ist.

F 2) Leichtmetallkolben für Verbrennungskraftmaschinen nachAnspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Ringsteg (3) in der Weise durch denRingträger (2) gebildet ist, daß vom Kolbenmantel in radialer Richtung gesehen die kolbenschaftseitige Flanke des Ringsteges (3) zu über 70 % aus dem Ringträgerwerkstoff besteht.

3) Leichtmetallkolben für Verbrennungskraftmaschinen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Ringträgerwerkstoff bestehende Ringsteg kolbenschaftseitig mit einer Leichtmetallschicht, derenDicke bis zu 2% des Kolbendurchmessers beträgt, überzogen ist.

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