DE3139059A1

DE3139059A1 - Verfahren zur herstellung von druckeigenspannungen am rande der brennraummulde eines tauchkolbens fuer verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE3139059A1
Application number: DE19813139059
Authority: DE
Inventors: Hans Jürgen Dipl.-Ing. 7300 Esslingen Köhnert
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1981-10-01
Filing date: 1981-10-01
Publication date: 1983-04-21
Also published as: DE3139059C2

Description

Verfahren zur Herstellung von Druckeigenspannungen
am Rande der Brennraummulde eines Tauchkolbens für Verbrennungsmotoren Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE-PS 23 27 551 ist es bekannt, daß der Rand der in dem Boden eines Tauchkolbens vorgesehenen Brennraummulde im Motorbetrieb nicht über den gesamten Umfang gleichmäßis auf Zug oder Druck beansprucht ist. Die Gründe hierfür sind in der genannten DE-PS 23 27 551 im einzelnen erläutert. Die Zug-bzw. Druckspannungen können jeweils in den Bereichen, in denen die eine oder die andere Art vorherrscht, zu sogenannten Muldenrandrissen führen, die bei Ausweitung in das Kolbenmaterial hinein den gesamten Kolben zerstören können. Es sind daher bereits Maßnahmen bekannt, dem Muldenrand abschnittsweise, je nachdem welche Beanspruchungsart überwiegt, bereits bei der Fertigung des Kolbens künstlich Eigenspannungen aufzugeben, die den im Betrieb wirkenden Spannunyen entgegen -gerichtet sind. Die Rißanfälligkeit des Muldenrandes konnte durch derartige Maßnahmen erheblich gesenkt werden. So wird z.B. in der DE-PS 25 07 899 zur Erzeugung von Zugeigenspannungen im Muldenrandbereich eine Hartoxidschicht aufgebracht. Die Hartoxidschicht wird dabei lediglich in den Bereichen aufgebracht, in denen zu hohe Druckspannungen zu Muldenrandanrissen führen. Von einer Oxidschicht ausgespart bleiben dabei dagegen all diejenigen Bereiche, in denen Muldenrandanrisse infolge zu hoher Zugspannungen zu befürchten sind.
Eine andere Methode zur Erzeugung unterschiedlicher künstlicher Zug-bzw. Druckeigenspannungen im Muldenrandbereich sind aus dem DE-GM 30 28 685 bekannt. Dort wird der Muldenrandbereich in bestimmter Weise derart umgeschmolzen, daß die jeweils gewünschten Zug- oder Druckeigenspannungen erzeugt werden können.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere gegenüber der aus dem DE-GM 80 28 685 bekannten Methode zur Aufbringung von Zugeigenspannungen einfacher zu praktizierende Verfahrensweise vorzuschlagen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs beschriebene Maßnahme.
Das mechanische Verdichten kann z.B. durch einfaches Walzen der betreffenden Muldenrandbereiche erfolgen.
In der Geometrie des Muldenrandes durch ein lokales Verdichten etwa auftretende Verformungen können bei der Auslegung des Kolbenrohteiles dadurch berücksichtigt werden, daß sie durch Materialzugaben vorgehalten werden. Wird z.B. ein exakt kreisförmiger Muldenrand gewünscht, so 1äBt sich durch eine leichte Ovalität des Muldenrandes mit der kleinen Achse des Ovals in der Richtung, in der die mechanische Verdichtung erfolgen soll,die Kreisform nach Abschluß des erfindungsgemäßen Verdichtungsvorganges sicherstellen.

Claims

Anspruch Verfahren zur Herstellung von Druckeigenspannungen in Teilabschnitten dts Ubergangsbereichs der Brennraummulde eines Tauchkolbens für Verbrennungsmotoren in den die Brennraummulde umgebenden Kolbenboden, dadurch g e k e n n z e i c hn e t , daß die Druckeigenspannungen durch mechanisches Verdichten der betreffenden Teilabschnitte erzeugt werden.