DE2341056B1 - Pistons for internal combustion engines with a sleeve made of wear-resistant material - Google Patents

Pistons for internal combustion engines with a sleeve made of wear-resistant material

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DE2341056B1 DE19732341056 DE2341056A DE2341056B1 DE 2341056 B1 DE2341056 B1 DE 2341056B1 DE 19732341056 DE19732341056 DE 19732341056 DE 2341056 A DE2341056 A DE 2341056A DE 2341056 B1 DE2341056 B1 DE 2341056B1
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/10—Pistons  having surface coverings

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Description

35 der eine sichere, auch bei höchsten Belastungen nicht lösbare Verbindung zwischen Hülse und Grundkörper aufweist und bei dem es möglich ist, Hohlräume zwi-35 the one safe, not even with the highest loads has a detachable connection between the sleeve and the base body and in which it is possible to create cavities between

"" sehen Hülse und Grundkörper vorzusehen, ohne da"" see sleeve and body to be provided without there

bei Kerne oder Kühlschlangen einlegen zu müssen.
30 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-having to insert in cores or cooling coils.
30 According to the invention, this object is achieved by

Die Erfindung betrifft 3ine- Kolben für Brennkraft- löst daß die Hülse in an sich bekannter Weise Teile maschinen, insbesondere emen Kolben aus Leichtme- des Kolbenbodens bildet und ihre Teile nach dem teil, mit einer Hülse aus verschleißfestem Werkstoff, formschlüssigen Einbau mittels eines Ladungsträgerdie Teile der Ringzone bildet, in einer Ebene längs Strahles miteinander verschweißt sind,
ihrer Mittelachse geteilt und mit dem Grundkörper 35 Es ist offensichtlich, daß bei der erfindungsgemädes Kolbens formschlüssig verbunden ist Ben Ausführung die Hülse vAe bei den durch Um-The invention relates to 3ine pistons for internal combustion solves that the sleeve forms parts of machines in a manner known per se, in particular emen pistons from light-weight pistons and their parts after the part, with a sleeve made of wear-resistant material, form-fitting installation by means of a load carrier the ring zone, are welded together in a plane along the beam,
its central axis divided and with the base body 35. It is obvious that in the piston according to the invention, the sleeve is positively connected to the design by means of

Die Schwierigkeit bei der Herstellung von derarti- gießen hergestellten Kolben beliebige Hinterschneigen Kolben besteht darin, die Hülse mit dem Grund- düngen aufweisen kann, die eine feste Verankerung körper des Kolbens so zu verbinden, daß sich diese im Grundkörper gewährleisten, und daß dabei die Anauch bei höchsten Belastungen nicht löst. Aus der 40 Ordnung voa Hohlräumen zwischen der Hülse undThe difficulty in producing pistons made in this way is any back cutting Piston consists in the sleeve with the basic manure which can have a firm anchorage to connect body of the piston so that they are guaranteed in the base body, and that the Anauch does not dissolve at the highest loads. From the 40th order voa cavities between the sleeve and

schlagen zur Überwindung dieser Schwierigkeiten be- Vorzugsweise ist die innere Mantelfläche der Hülsesuggest to overcome these difficulties. The inner surface of the sleeve is preferred

kannt. zu diesem Zweck stark kegelig ausgebildet.knows. strongly conical for this purpose.

Die gebräuchlichste Art der Verbindung zwischen Das Verschweißen bereitet keinerlei Schwierigeinerverschleißfesten Hülse und einem Kolbengrund- 45 keiten, da nur gleiche Werkstoffe zu verbinden sind, körper aus Leichtmetall ist das Umgießen. Hierbei Die Verbindung der beiden Hülsen durch SchweißenThe most common type of connection between a wear-resistant sleeve and a piston base does not cause any difficulties, since only the same materials have to be connected, body made of light metal is the casting around. Here the connection of the two sleeves by welding

Kann ui@ iiUiSO SciL^stVcrStoSuilCu uciiemg gciGiiütS miiiciS cxii^ i^auuOgStTSgerSiTcLuiS, Z. Mj, CuIcS j3iciC-Can ui @ iiUiSO SciL ^ stVcrStoSuilCu uciiemg gciGiiütS miiiciS cxii ^ i ^ auuOgStTSgerSiTcLuiS, Z. Mj, CuIcS j3iciC-

Vorsprünga ausweisen, die einen sicheren Halt in tronenstrahls, bringt noch einen weiteren Vorteil:Identifying protrusions that provide a secure hold in tronenstrahls has another advantage:

dem Grundkörper gewährleisten. Ein schwerwiegen- Beim Erstarren zieht sich die Schweißnaht etwas zu-ensure the base body. A heavy- When solidifying, the weld seam tightens a little-

der Nachteil dieser durch Umgießen hergestellten 53 sammen,so daß die Hülse zusätzlich zum Formschlußthe disadvantage of this produced by casting around 53 together, so that the sleeve in addition to the form fit

Kolben liegt aber darin, daß zwischen der Hülse und kraftscbiüssig mit dem Grundkörper verbunden wird,The piston lies in the fact that it is connected to the base body by force between the sleeve and

dem lirundkörper nur mit erheblichem Aufwand Die Erfindung sou an einem Ausführungsbeispielthe lirundkörper only with considerable effort The invention sou in one embodiment

Hohlräume, z. B. Kühlkanäle, gebildet werden kön- verdeutlicht werden. In der Zeichnung zeigtCavities, e.g. B. cooling channels, can be formed. In the drawing shows

nen. Es müssen nämlich entweder eingegossene Kühl- F i g. 1 einen erfindutisgemäßen Kolben in einemnen. This is because either cast-in cooling F i g. 1 a piston according to the invention in one

schlangen, z. B. aus Kupfer, oder nach dem Gießen 55 Schnitt entlang seiner Längsachse,snakes, e.g. B. made of copper, or after casting 55 cut along its longitudinal axis,

herauslösbarer Kerne z.B. aus Salzen, verwendet Fig. 2 eiae Draufsicht auf den Kolben der Fig. 1.leachable cores e.g. from salts, Fig. 2 uses a plan view of the piston of Fig. 1.

werden. Da hoch belastete Kolben, insbesondere Die- Der Grundkörper 1 des Kolbens ist aus Leichtme-will. Since pistons subject to high loads, in particular die- The base body 1 of the piston is made of lightweight

se. olben, für größere Er-iiiikraftmaschinen häufig tall, während die Hülse aus verschleißfestem Werk-se. olben, for larger Er-IIIikraftmaschinen often tall, while the sleeve is made of wear-resistant work-

mit solchen Kühlkanälen ausgestattet sind, wiegt die- stoff, z. B. einer Eisen-Nickel-Legierung besteht. Dieare equipped with such cooling channels, weighs the substance, z. B. consists of an iron-nickel alloy. the

ser Nachteil besonders schwer. 60 Hülse ist in einer Ebene längs ihrer Mittelachse ge-This disadvantage is particularly difficult. 60 The sleeve is in a plane along its central axis.

Eine andere Lösung ist in der deutschen Offenle- teilt und damit aus zwei Teilen 2 und 3 gebildet. DieAnother solution is in the German Offenle- part and thus formed from two parts 2 and 3. the

guDgssehriit 1751945 offenbart Danach ist die Stoßnächen der beiden Teiie 2 und 3 sind durchguDgssehriit 1751945 revealed Then the butt surfaces of both parts 2 and 3 are through

Hülse an ihrem inneren Mantel leicht kegelig ausge- einen Elektronenstrahl miteinander verschweißt. DerThe sleeve is slightly conical on its inner jacket - an electron beam is welded to one another. Of the

bildet und auf den Grundkörper aufgeschrumpft. Es Elektronenstrahl kann dabei parallel zur Längsachseforms and shrunk onto the base body. The electron beam can be parallel to the longitudinal axis

ist klar, daß die KegeÜgkeit dabei auf das Maß be- 65 des Kolbens gerichtet sein, oder aber radial ansetzen,it is clear that the KegeÜgkeit be directed to the dimension of the piston, or apply radially,

schränkt sein muß, welches sich aus den unterschied- d. h., die Hülse von der Seite zusammenschweißen,must be restricted, which is made up of the different d. i.e. weld the sleeve together from the side,

liehen Ausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe von Die Hülse bildet die Ringzone 4 sowie den äuße-borrowed expansion coefficients of the materials of The sleeve forms the ring zone 4 and the outer

Hülse und Grundkörper und aus dem beim Zusam- ren Rand S des Kolbenbodens 6. Die innere Mantel-Sleeve and base body and from the edge S of the piston crown 6 when the edge S is put together.

fläche? der Hülse ist kegelig ausgebildet, wobei der Neigungswinkel zur Koibenlängsachse 30° beträgtarea? the sleeve is tapered, the The angle of inclination to the longitudinal axis of the Koiben is 30 °

Femer ist die innere Mantelfläche 7 der Hülse mit einer Einbuchtung 8 versehen, welche zusammen mit einer entsprechenden Ausnehmung 9 im Grundkörper l einen Hohlraum bildet, der die Aufgabe eines Kühlkanals 10 hat. Die innere Mantelfläche 7 der Hülse kann aber auch ohne Unterbrechung sein, d. h. der Kühlkanal Iß kann ausschließlich durch eine Aussparung im Grundkörper 1 gebildet sein.Furthermore, the inner jacket surface 7 of the sleeve is provided with an indentation 8, which together with a corresponding recess 9 in the base body l forms a cavity which has the task of a Cooling channel 10 has. The inner jacket surface 7 of the sleeve can also be without interruption, d. H. the cooling channel Iß can be formed exclusively by a recess in the base body 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

1 2 menbau angewandten Temperaturgefälle zwischen Patentansprüche- diesen beiden Teilen errechnen läßt. Für sehr hoch belastete Solben erscLMnt deshalb der verhältnismä-1 2 menbau applied temperature gradient between patent claims - these two parts can be calculated. For very highly stressed sols, therefore, the comparatively 1. Kolbea für Brennkraftmaschinen, msbeson- Big schwache Fonnschluß nicht ausreichend. Es bedere Kolben aus Leichtmetall, mit einer Teile der 5 steht die Gefahr, daß sich die Hülse infolge der ho-Ringzone bildenden, aus einem verschleißfesten hen Betriebstemperaturen und der großen beim Lauf Werkstoff bestehenden Hülse, die in einer Ebene des Kolbens auftretenden Massenkräfte wieder löst längs ihrer Mittelachse geteilt, und mit dem Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, die Grundkörper des Kolbens formschlüssig verbun- Hülse mit dem Grundkörper an der Berührungsfläche den ist, dadurch gekennzeichnet, daß io durch Elektronenstrahlen zu verschweißen. Hierbei die Hülse in an sich bekannter Weise Teile des müssen jedoch unterschiedliche Werkstoffe mitein-Kolbenbodens bildet und ihre Teile (2, 3) nach ander verschweißt werden, was erhebliche technische dem formschlüssigen Einbau mittels eines La- Schwierigkeiten und Aufwendungen mit sich bringt, dungsträgerstrahls miteinander verschweißt sind. Aus der französischen Patentschrift 913136 ist es1. Kolbea for internal combustion engines, msbeson- Big weak connection not sufficient. I regret it Pistons made of light metal, with a part of FIG. 5, there is a risk that the sleeve will become detached as a result of the ho-ring zone forming, from a wear-resistant hen operating temperatures and the great when running Material existing sleeve, which again releases inertia forces occurring in one plane of the piston divided along its central axis, and with the it has therefore already been proposed that the The base body of the piston is positively connected to the base body on the contact surface that is, characterized in that io is to be welded by electron beams. Here the sleeve in a manner known per se, but parts of the mitein piston crown must be made of different materials forms and their parts (2, 3) are welded one after the other, which is considerable technical the form-fitting installation by means of a La- entails difficulties and expenses, fertilizer beam are welded together. From French patent specification 913136 it is 2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ss schließlich bekannt, einen im Querschnitt U-fönnigen zeichnet, daß die innere Mantelfläche (7) der Ringträger aus verschleißfestem Werkstoff, der aller-Hülse (Teile 2, 3) in an sich bekannter Weise ke- dings nicht bis zum Kolbenboden reicht, in mehrere gelig aij^ebildet ist, wobei der Neigungswinkel Segmente zu zerlegen und diese dann in eine entsprevorzugsweise über 10° beträgt chende Nut des Grindköipers einzupressen oder ein-2. Piston according to claim 1, characterized in that it is finally known to have a U-shaped cross-section shows that the inner surface (7) of the ring carrier made of wear-resistant material, the aller-sleeve (Parts 2, 3) in a manner known per se, ke- dings does not extend to the piston crown, in several gelig aij ^ e is formed, whereby the angle of inclination has to be broken down into segments and then converted into a corresponding one over 10 ° is the corresponding groove of the grind head to be pressed in or 3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch so zuschrumpfen. Auch bei dieser Ausführung ist nicht gekennzeichnet, daß zwischen der Hülse (Teile 2, ausgeschlossen, daß sich der Ringträger bei hohen 3) und dem Grundkörper (1) in an sich bekannter Betriebstemperaturen wieder löst.3. Piston according to claim 1 or 2, thereby shrinking. This version is also not characterized that between the sleeve (parts 2, excluded that the ring carrier at high 3) and the base body (1) dissolves again at operating temperatures known per se. Weise ein ringförmiger Kühlkanal (10) gebildet Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,Way, an annular cooling channel (10) formed The invention is based on the object ist. einen Kolben der eingangs erwährten Art zu schaffen,is. to create a piston of the type mentioned at the beginning,
DE19732341056 1973-08-14 1973-08-14 Pistons for internal combustion engines with a sleeve made of wear-resistant material Expired DE2341056C2 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004028459A1 (en) * 2004-06-11 2005-12-29 Mahle Gmbh Built piston for internal combustion engine consists of upper part with bearing edge, recess and nose part on bottom and under part shaped to form a shrink fit with upper part thereby joining them together
DE102008031862A1 (en) * 2008-07-05 2010-01-07 Mahle International Gmbh Insert for piston of combustion engine, particularly diesel engines, has circulating fire land, circulating ring portion and circulating cooling duct, where piston head is provided with piston base having combustion recess

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102004028459A1 (en) * 2004-06-11 2005-12-29 Mahle Gmbh Built piston for internal combustion engine consists of upper part with bearing edge, recess and nose part on bottom and under part shaped to form a shrink fit with upper part thereby joining them together
DE102008031862A1 (en) * 2008-07-05 2010-01-07 Mahle International Gmbh Insert for piston of combustion engine, particularly diesel engines, has circulating fire land, circulating ring portion and circulating cooling duct, where piston head is provided with piston base having combustion recess

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8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
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