DE4133607A1 - Combustion engine crank shaft - has pin and crank web, with coating of friction inducing material - Google Patents
Combustion engine crank shaft - has pin and crank web, with coating of friction inducing materialInfo
- Publication number
- DE4133607A1 DE4133607A1 DE4133607A DE4133607A DE4133607A1 DE 4133607 A1 DE4133607 A1 DE 4133607A1 DE 4133607 A DE4133607 A DE 4133607A DE 4133607 A DE4133607 A DE 4133607A DE 4133607 A1 DE4133607 A1 DE 4133607A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- friction
- pin
- crank
- shrinking
- crankshaft according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 title abstract 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 claims 1
- 239000011799 hole material Substances 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
- F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
- F16C3/06—Crankshafts
- F16C3/10—Crankshafts assembled of several parts, e.g. by welding by crimping
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B2/00—Friction-grip releasable fastenings
- F16B2/005—Means to increase the friction-coefficient
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B4/00—Shrinkage connections, e.g. assembled with the parts at different temperature; Force fits; Non-releasable friction-grip fastenings
- F16B4/006—Shrinkage connections, e.g. assembled with the parts being at different temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/08—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kurbelwelle für einen Verbrennungsmotor und von der Art, wo ein Zapfenteil mit einer Kurbelwange zusammengeschrumpft ist.The invention relates to a crankshaft for a Internal combustion engine and of the type where a pin part shrunk with a crank arm.
Wenn eine Kurbelwelle für einen Verbrennungsmotor durch Schrumpfen zusammengesetzt wird, ist normalerweise entweder von einer gebauten Kurbelwelle die Rede, wo jede Kurbelkröpfung durch Einschrumpfen eines Pleuel lagerzapfens in Bohrungen in zwei Kurbelwangen aufge baut wird, wonach die einzelnen Kröpfungen mit Hilfe von gleichfalls in Bohrungen in den Kurbelwangen einge schrumpften Grundlagerzapfen gesammelt werden, oder von einer halbgebauten Kurbelwelle, wo im voraus geschmiede te oder gegossene Kurbelkröpfungen mit Hilfe von in Boh rungen in den Kurbelwangen eingeschrumpften Lagerzapfen gesammelt werden. Wie im deutschen Patent Nr. 20 27 867 beschrieben, können die Kurbelkröpfungen mittels eines Zapfenteils in Form eines Ringes, der außen auf zwei gegenüberliegenden, axial verlaufenden, jeder zu seiner Kurbelkröpfung gehörigen Zapfen aufgeschrumpft wird, auf alternative Weise gesammelt werden.If a crankshaft for an internal combustion engine is usually assembled by shrinking either a built crankshaft where every crank crank by shrinking a connecting rod bearing journal in holes in two crank cheeks is built, after which the individual offsets with the help from also inserted into holes in the crank webs shrunk base bearing journals, or from a semi-built crankshaft, where forged in advance te or cast cranks with the help of in Boh stanchions in the crank cheeks to be collected. As in German Patent No. 20 27 867 described, the crank cranking by means of a Pin part in the form of a ring, the outside on two opposite, axially extending, each to his Cranking associated pin is shrunk, collected in an alternative way.
Da unter dem Betrieb des Motors die Winkelstellung der Kurbelkröpfungen untereinander bewahrt werden soll, ist das Drehmoment, das die Welle überführen kann, u. a. vom Areal der zusammengehörigen Schrumpfflächen und von der hauptsächlich rechtwinkelig auf diesen Flächen wir kenden Schrumpfkraft abhängig. Da ein Fließen des Ma terials im Bereich der Schrumpfflächen unerwünscht ist, gibt es zwischen der gewünschten Schrumpfkraft und der erforderlichen Dicke des um das Schrumpfloch herum lie genden Materials einen direkten Zusammenhang. Es ist nach wie vor ein Wunsch das Verhältnis zwischen dem Gewicht der Kurbelwelle und dem Moment, das sie übertragen kann, zu mindern, was zu geschweißten Kurbelwellen geführt hat, die jedoch kostenaufwendiger sind als eine gebaute oder halbgebaute Welle.Because under the operation of the engine the angular position the crank crank should be preserved among each other, is the torque that the shaft can transfer, u. a. from the area of the related shrinking areas and from which is mainly rectangular on these surfaces dependent shrink force. Since a flow of Ma terials in the area of the shrinking surface is undesirable, there is between the desired shrink force and the required thickness of the lie around the shrink hole material has a direct connection. It is after like a wish the ratio between the weight the crankshaft and the moment it can transmit to mitigate what led to welded crankshafts has, but which are more expensive than a built one or semi-built shaft.
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einer Kurbelwelle der einleitend erwähnten Art das Verhältnis zwischen dem Gewicht der Welle und ihrem zulässigen höchsten Drehmoment zu mindern.It is an object of the invention in a crankshaft the relationship between the weight of the shaft and its maximum permissible Reduce torque.
Mit Hinblick darauf ist die erfindungsgemäße Welle dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der zusam mengehörigen Schrumpfflächen mit einem reibungserhöhen den Material versehen ist.In view of this, the shaft according to the invention characterized in that at least one of the together associated shrink surfaces with a friction increase the material is provided.
Ausgehend von demselben Drehmoment und Schrumpf flächenareal kann die Welle - verglichen mit bekannten Kurbelwellen - aufgrund des vom reibungserhöhenden Ma terial stammenden höheren Reibungskoeffizienten zwi schen den Schrumpfflächen, von einer kleineren Schrumpf kraft, d. h. einem niedrigeren Flächendruck zwischen den Schrumpfflächen in der fertig hergestellten Welle zu sammengehalten werden. Dies führt zu einem reduzierten Spannungsniveau in der Kurbelwange, so daß das Quer schnittsareal der Wange und damit deren Gewicht insbe sondere in jenen Bereichen, die unter dem Betrieb des Motors nur verhältnismäßig geringe Momentbelastung auf weisen, reduziert werden kann.Starting from the same torque and shrinkage The wave area can be compared to known ones Crankshafts - due to the friction increasing Ma terial higher friction coefficient between shrink surfaces, from a smaller shrink force, d. H. a lower surface pressure between the Shrink surfaces in the finished shaft too be held together. This leads to a reduced Tension level in the crank arm, so that the cross cutting area of the cheek and thus its weight in particular especially in those areas that are under the operation of the Motors only relatively low moment load point, can be reduced.
Einen besonderen Vorteil kann die ermöglichte Ge wichtreduktion der Kurbelwelle bei langsamlaufenden Ver brennungs-Großmotoren ergeben, wo man aus Hantierungs gründen in gewissen Fällen die Welle in zwei Teile tei len muß, die beim Montieren in der Grundplatte des Motors gesammelt werden. In üblichen Kurbelwellendreh bänken und -sammelbänken ist die maximale Hebekapazität 180 t, was dem Gewicht einer bekannten Schrumpfwelle für einen 8- oder 9-Zylindermotor entspricht. Sollte ein Motor von 10 bis 12 Zylindern gebaut werden, so wur de die Welle in zwei Teile geteilt und bei einem in der Mitte des Motors vorhandenen Kettenrad für den Kettenzug zur Nockenwelle gesammelt. Die Anzahl von Zylindern, die sonst eine Teilung der Welle erforderlich macht, kann mit der erfindungsgemäßen leichteren Welle erhöht wer den, so daß einer der erwähnten Motoren mit hoher Zy linderanzahl mit ungeteilter Kurbelwelle und beim Motor ende angeordneten Kettenrad hergestellt werden kann, was außer niedrigeren Herstellungskosten der Welle auch in einer kürzeren Gesamtlänge des Motors resultiert.The enabled Ge weight reduction of the crankshaft with slow running Ver Large combustion engines arise where you can handle from in certain cases split the shaft in two len must when mounting in the base plate of the Motors are collected. In usual crankshaft turning banks and collecting banks is the maximum lifting capacity 180 t, which is the weight of a known shrink wave for an 8 or 9 cylinder engine. Should an engine of 10 to 12 cylinders are built, so was de divided the shaft into two parts and one in the Chain wheel for the chain hoist in the middle of the motor collected to the camshaft. The number of cylinders that otherwise a division of the shaft may be required who increased with the lighter wave according to the invention the, so that one of the mentioned engines with high Zy Number of linders with undivided crankshaft and for the engine End arranged sprocket can be made what in addition to lower shaft manufacturing costs also in a shorter overall length of the engine results.
Das niedrigere Spannungsniveau in der Kurbelwange kann ferner zur Reduzierung des Mitte bis Mitte Abstan des zwischen Pleuellagerzapfen und Grundlager ausgenutzt wer den, was zu einer kürzeren Pleuelstange und damit einem niedrigeren Motor führt.The lower tension level in the crank arm can also be used to reduce the mid to mid stan who is used between connecting rod journal and base bearing what a shorter connecting rod and thus one lower engine leads.
Wenn der Zapfenteil als ein zum Einschrumpfen in eine axial verlaufende Bohrung in der Kurbelwange axial verlaufender Zapfen ausgebildet ist, können Produktions- und Kostengründe dazu führen, daß lediglich die Schrumpffläche der Peripherie des Zapfens mit dem frik tionserhöhenden Material versehen wird. Die Wirkung der Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform dadurch gefördert, indem die zusammengehörigen Schrumpf flächen der Peripherie des Zapfens und auf der zylin drischen Innenseite der Bohrung beide mit friktionser höhendem Material versehen sind.If the spigot part as one to shrink in an axially extending bore in the crank arm axially extending spigot is formed, production and cost reasons lead to the fact that only the Shrink surface of the periphery of the tenon with the frik tion-increasing material is provided. The effect the invention is in a preferred embodiment thereby encouraged by the related shrinkage surfaces of the periphery of the pin and on the cylin The inside of the hole both with friction elevating material are provided.
In einer Ausführungsform kann das friktionserhöhen de Material ein Belag aus Nickel sein, was bei einem Gleiten gegen Stahl eine große Reibung und bei Gleiten gegen Nickel eine noch größere Reibung ergibt. Der Nic kelbelag kann in jeder gewünschten Dicke aufgetragen werden. Bei kleinen Kurbelwellen kann der Belag bei spielsweise in einer ganz dünnen Schicht mittels Plasma beschichtung oder durch chemisches Ausfällen aufgetragen werden, während bei größeren Wellen thermisches Auflegen benutzt werden kann.In one embodiment, this can increase friction de material can be made of nickel, which is the case with a Sliding against steel a lot of friction and when sliding even greater friction against nickel. The Nic kelbelag can be applied in any desired thickness will. In the case of small crankshafts, the lining can for example in a very thin layer using plasma coating or applied by chemical precipitation become, while on larger waves thermal hang-up can be used.
In einer anderen Ausführungsform kann das frik tionserhöhende Material Partikeln, vorzugsweise Karbo rundpulver, umfassen, die wesentlich härter sind als das Grundmaterial der Kurbelwange oder des Sagerzapfens. Vor dem Schrumpfen werden die Partikeln über die eine oder beide der zusammengehörigen Schrumpfflächen ver teilt, beispielsweise in dem sie in einer viskosen Flüs sigkeit wie etwa Fett gebunden werden oder auf die Ober flächen festgeleimt werden, und wenn die Elemente zu sammengeschrumpft werden, sinken die harten Partikeln in die beiden Schrumpfflächen ein und bilden eine Art Mikroverzahnung, was die momentübertragende Fähigkeit der Flächen bedeutend erhöht. Karborundpulver ist als Partikelmaterial besonders geeignet, weil es überaus hart ist und in der chemisch sehr stabilen Diamantstruk tur kristallisiert, und somit große Sicherheit ergibt, daß die Partikeln im Laufe der Lebensdauer des Motors nicht umgewandelt oder in der umgebenden Stahlstruktur aufgenommen werden.In another embodiment, the fresh tion-increasing material particles, preferably carbo round powder, which are much harder than that Basic material of the crank arm or the saw pin. Before shrinking, the particles are over one or both of the related shrinking areas divides, for example, in a viscous river liquid such as fat or bound to the upper glued to the surface, and if the elements too shrink, the hard particles sink into the two shrinking surfaces and form a kind Micro gearing what the torque transmitting ability of the areas increased significantly. Carborundum powder is considered Particle material particularly suitable because it is extremely is hard and in the chemically very stable diamond structure crystallized, and thus gives great security, that the particles over the life of the engine not converted or in the surrounding steel structure be included.
In einer dritten Ausführungsform sind die Partikeln in einer metallischen Matrix, die zweckmäßig ein Nickel- Belag sein kann, gelagert, wobei die vorerwähnten rei bungserhöhenden Eigenschaften in demselben Belag kom biniert werden können.In a third embodiment, the particles in a metallic matrix, which is expediently a nickel Covering can be stored, the aforementioned rei Exercise-enhancing properties in the same surface can be binary.
Die Erfindung wird nachstehend mit Hilfe von Aus führungsformen und mit Hinweis auf die sehr schemati sche Zeichnung näher erläutert, in derThe invention is described below with the aid of management forms and with reference to the very schematic cal drawing explained in more detail in the
Fig. 1 und 2 eine halbgebaute Kurbelwelle in Sei tenansicht mit Teilschnitt bzw. in Endansicht, Fig. 1 and 2 is a semi-built crankshaft Be tenansicht with a partial section and in end view,
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Hauptlagerzapfens, Fig. 3 is a side view of a main bearing journal,
Fig. 4 eine Seitenansicht einer gebauten Kurbel welle in Teilschnitt, und Fig. 4 is a side view of a built crank shaft in partial section, and
Fig. 5-7 in vergrößerter Skala einen Querschnitt durch die Schrumpfflächen bei drei verschiedenen Kurbel wellenausführungen nach der Erfindung, zeigen. Fig. 5-7 in an enlarged scale, a cross section through the shrink surfaces in three different crank shaft designs according to the invention.
Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Kurbelkröpfung 1 für eine halbgebaute Kurbelwelle kann durch Schmieden oder Gießen hergestellt sein und besteht aus zwei Armen oder Wangen 2 und einem verbindenden Kurbelzapfen 3. Jede Wange 2 weist eine axial verlaufende Bohrung 4 auf, deren hauptsächlich zirkularzylindrische Innenseite die eine der zwei zusammengehörigen Schrumpfflächen darstellt. The crankpin shown in Fig. 1 and 2 1 of a semi-built crankshaft can be made by forging or casting and consists of two arms or walls 2 and a connecting crank pin 3. Each cheek 2 has an axially running bore 4 , the mainly circular cylindrical inside of which represents one of the two associated shrinking surfaces.
In Fig. 3 ist ein Lagerzapfen 5 mit drei axial ge trennten, im wesentlichen zirkularzylindrischen Abschnit ten ersichtlich, wovon der mittlere eine Lagerfläche 6 ist und jeder der zwei äußeren Abschnitte 7 in der Peripherie des Zapfens die andere Schrumpffläche bilden, die im gesammelten Zustand der Welle in eine zugehörige Bohrung 4 eingespannt ist.In Fig. 3, a bearing pin 5 with three axially separated, substantially circular-cylindrical sections th can be seen, of which the middle is a bearing surface 6 and each of the two outer sections 7 in the periphery of the pin form the other shrinking surface, which in the collected state Shaft is clamped in an associated hole 4 .
Die einzelnen Kröpfungen 1 können auf bekannte Weise zu einer ganzen Welle gesammelt werden, indem die Kröpfungen in einer Kurbelwellensammelbank in gegensei tiger richtiger Winkelstellung gehalten werden, und eine Kurbelwange erhitzt und/oder der Lagerzapfen 5 abge kühlt wird, wonach der Abschnitt 7 des Zapfens in die Bohrung 4 hineingeschoben wird. Im Verhältnis zur Boh rung ist der Zapfen in einem solchen Übermaß herge stellt, daß, wenn die betreffenden Teile dieselbe Tem peratur erreicht haben, die für die feste Verbindung der Teile erforderlichen Schrumpfspannungen auftreten.The individual offsets 1 can be collected in a known manner to form a whole shaft by holding the offsets in a crankshaft collecting bank in the correct angular position in the opposite direction, and heating a crank web and / or cooling the journal 5 , after which section 7 of the journal in the hole 4 is pushed into it. In relation to the drilling tion, the pin is provided in such an excess that when the parts in question have reached the same temperature, the shrinkage stresses required for the fixed connection of the parts occur.
Nachstehend wird für Elemente mit derselben Funk tion wie vorhin beschriebene Elemente dasselbe Bezugs zeichen benutzt, ungeachtet, ob es sich um eine ganz- oder halbgebaute Welle handelt. Bei der in Fig. 4 veran schaulichten Kurbelkröpfung 1 für eine ganzgebaute Kurbelwelle sind sowohl Grundzapfen als Pleuelzapfen wie ein Lagerzapfen 5 ausgebildet, der in Bohrungen in der Kurbelwange 2 eingeschrumpft ist.In the following, the same reference symbol is used for elements with the same function as the elements described above, regardless of whether it is a whole or semi-assembled shaft. In the crank crank 1 illustrated in FIG. 4 for a fully assembled crankshaft, both the base pin and the connecting rod pin are designed as a bearing pin 5 which is shrunk into bores in the crank arm 2 .
Die nachfolgenden Fig. 5-7 zeigen den Übergang zwi schen dem Lagerzapfen 5 und der Kurbelwange 2 in so großem Maßstab, daß man auf den zusammengehörigen Schrumpfflächen das friktionserhöhende Material sehen kann.The following Fig. 5-7 show the transition between rule's journal 5 and the crank arm 2 on such a large scale that you can see the friction-increasing material on the associated shrinking surfaces.
In Fig. 5 ist die Schrumpffläche 7 des Lagerzap fens mit einer Nickelschicht 8 versehen, und die Innenseite der Bohrung 4 ist ebenfalls mit einer Nic kelschicht 9 versehen. Der Nickelbelag auf beiden Teilen resultiert in ungefähr 200% Erhöhung des Rei bungskoeffizienten zwischen den Flächen, während der Nickelbelag auf nur dem einen Teil, normalerweise dem Lagerzapfen, im Verhältnis zu den bekannten, nicht be schichteten Stahloberflächen, eine Erhöhung des Reibungs koeffizienten von ungefähr 50% ergibt. Entweder die er forderlichen Schrumpfspannungen oder das Areal der Schrumpfflächen können in umgekehrtem Verhältnis mit der Änderung des Reibungskoeffizienten geändert werden, was bedeutet, daß das Gewicht der fertig hergestellten Kur belwelle für denselben zulässigen Drehmoment kleiner wird. Mit Nickelbelag auf beiden Teilen kann beispiels weise das Gewicht des Wangenmaterials, das in dem ring förmigen Bereich rund um die radial äußerste Hälfte des Lagerzapfens 5 liegt, mit ungefähr 20% reduziert wer den.In Fig. 5, the shrinking surface 7 of the bearing pin is provided with a nickel layer 8 , and the inside of the bore 4 is also provided with a nickel layer 9 . The nickel coating on both parts results in an approximately 200% increase in the coefficient of friction between the surfaces, while the nickel coating on only one part, usually the journal, in relation to the known, non-coated steel surfaces, an increase in the coefficient of friction of approximately 50 % results. Either the required shrinkage stresses or the area of the shrinking surfaces can be changed in inverse proportion to the change in the coefficient of friction, which means that the weight of the finished Kur belwelle becomes smaller for the same permissible torque. With nickel coating on both parts, for example, the weight of the cheek material, which is in the ring-shaped area around the radially outermost half of the journal 5 , can be reduced by approximately 20%.
Der Nickelbelag kann mittels elektrolytischem Ausfällen oder durch thermisches Auflegen unter Verwen dung von Plasmabeschichtung oder -spritzen aufgetragen werden.The nickel coating can be electrolytically Failures or by thermal application with use application of plasma coating or spraying will.
Der Reibungskoeffizient kann, wie in Fig. 6 veran schaulicht, erhöht werden, indem man zumindest einer der Schrumpfflächen Partikeln 10 zuführt, die wesentlich härter sind als das Grundmaterial der Wange 2 oder des Lagerzapfens 5, da die Partikeln, wie vorhin erwähnt, durch das Hineinpressen in beide Teile eine Art Mikro verzahnung bilden, so daß diese Teile nach Erreichung einer einheitlichen Temperatur verschlossen werden.The coefficient of friction, as illustrated in FIG. 6, can be increased by supplying at least one of the shrinking surfaces to particles 10 which are significantly harder than the base material of the cheek 2 or the bearing journal 5 , since the particles, as previously mentioned, are caused by the Pressing into both parts form a type of micro-toothing, so that these parts are closed after reaching a uniform temperature.
Verwendet man als Partikelmaterial ein hartes ferro magnetisches Material, wie etwa CrO2, kann zumindest die eine Schrumpffläche mit Partikeln versehen werden, ohne daß ein Bindemittel, welches die Partikeln unter dem Sammeln der Welle auf der Schrumpffläche hält, erforder lich wird. Wenn die zwei Teile auf die Kurbelwellensam melbank gelegt werden, kann zumindest der eine Teil mag netisiert werden, so daß die ferromagnetischen Partikeln nach dem Verteilen auf der Schrumpffläche magnetisch festgehalten werden, bis die Teile ineinandergeführt worden sind. Erhitzt man den einen Teil im Laufe des Schrumpfens, so wird man ein Magnetisieren des kalten Teils wählen. Das Magnetisieren kann mittels eines Elek tromagneten oder einer elektrischen Spule, die um den einen Teil gelegt wird, erfolgen. Dieses Verfahren, mit welchem die Schrumpfflächen mit einem friktionserhöhenden Material versehen werden, ist vorteilhaft, weil es in bestehenden Anlagen zur Herstellung von Kurbelwellen unmittelbar angewandt werden kann, wenn diese Anlagen bloß mit einer Magnetisierungsquelle ausgestattet wer den.If a hard ferromagnetic material, such as CrO 2 , is used as the particle material, at least one of the shrinking surfaces can be provided with particles without a binder which keeps the particles on the shrinking surface while collecting the shaft. If the two parts are placed on the crankshaft assembly, at least one part can be magnetized so that the ferromagnetic particles are magnetically held on the shrinking surface after they have been distributed until the parts have been brought together. If one heats one part in the course of the shrinking, one will choose to magnetize the cold part. The magnetization can be done by means of an electromagnet or an electrical coil which is placed around one part. This method, with which the shrinking surfaces are provided with a friction-increasing material, is advantageous because it can be used directly in existing plants for the production of crankshafts if these plants are merely equipped with a magnetization source.
Fig. 7 zeigt die dritte Ausführungsform, wo die Schrumpfflächen mit einem harte Partikeln 10 enthal tenden metallischen Belag 11, 12 überzogen sind. Dies kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn man wünscht, daß die Partikeln 10, die Karborundpulver sein kön nen, mit der Schrumpffläche fest verbunden sein sollen, und sowohl Wange als Lagerzapfen vor dem Überführen zu der Sammelstelle der Welle fertig hergestellt sein sol len. Die metallische Matrix kann in einer gleichmäßigen Schicht von einer solchen präzisen Dicke aufgetragen werden, daß die Schrumpfspannungen in der fertig herge stellten Welle die vorausbestimmte Größe annehmen. Der partikelhaltige Belag kann auf die Schrumpffläche mit tels Plasmaspritzen aufgetragen werden. Fig. 7 shows the third embodiment, where the shrink surfaces are covered with a hard particles 10 containing metallic coating 11 , 12 . This can prove to be advantageous if it is desired that the particles 10 , which may be carborundum powder, should be firmly connected to the shrinking surface, and both the cheek and the journal should be finished before being transferred to the shaft collection point. The metallic matrix can be applied in a uniform layer of such a precise thickness that the shrinkage stresses in the finished shaft assume the predetermined size. The particle-containing coating can be applied to the shrink surface using plasma spraying.
Die verbesserte Fähigkeit der Schrumpfflächen Mo mente zu übertragen, die durch das von den Partikeln verursachte geometrische Verschließen der zusammenge hörigen Flächen entstanden sind, kann zusätzlich geför dert werden, wenn die metallische Matrix aus Nickel ist, so daß der Reibungskoeffizient in den partikelfreien Bereichen der Matrixoberfläche erhöht wird. Obwohl in der Figur auf beiden Teilen 2 und 5 ein Matrixbelag gezeigt ist, besteht selbstverständlich die Möglichkeit nur die Schrumpffläche des einen Teils zu beschichten.The improved ability of the shrinking surfaces to transmit moments caused by the geometric closure of the surfaces caused by the particles can be additionally promoted if the metallic matrix is made of nickel, so that the coefficient of friction in the particle-free areas of the matrix surface is increased. Although in the figure a matrix covering is shown on both parts 2 and 5 , it is of course possible to coat only the shrinking surface of one part.
Andernfalls kann die Kurbelwelle aus einem Zapfen teil in Form eines Ringes aufgebaut sein, der auf zwei entgegengesetzten, axial verlaufenden, jeder zu seiner Kurbelkröpfung gehörigen Zapfen außen aufgeschrumpft ist, und in diesem Fall setzen sich die zusammengehöri gen Kurbelflächen aus der Innenseite des Ringes und der Außenseite der Zapfen zusammen, aber auch in diesem Fall kann, analog mit dem vorstehend Angeführten, zu mindest eine der zusammengehörigen Schrumpfflächen mit friktionserhöhendem Material versehen sein.Otherwise, the crankshaft can be made from a journal be built in part in the form of a ring on two opposite, axial, each to its own Crank cranked cones shrunk on the outside is, and in this case they belong together crank surfaces from the inside of the ring and the Outside of the cones together, but also in this Case can, analogous to the above, too at least one of the related shrinking areas be provided with friction-increasing material.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DK269990A DK269990A (en) | 1990-11-12 | 1990-11-12 | CRANK SHAFT FOR A COMBUSTION ENGINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4133607A1 true DE4133607A1 (en) | 1992-05-14 |
Family
ID=8114778
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4133607A Withdrawn DE4133607A1 (en) | 1990-11-12 | 1991-10-10 | Combustion engine crank shaft - has pin and crank web, with coating of friction inducing material |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2965768B2 (en) |
KR (1) | KR100219867B1 (en) |
CN (1) | CN1027189C (en) |
CZ (1) | CZ281155B6 (en) |
DE (1) | DE4133607A1 (en) |
DK (1) | DK269990A (en) |
ES (1) | ES2049147B1 (en) |
IT (1) | IT1250788B (en) |
PL (1) | PL168366B1 (en) |
RU (1) | RU2103570C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0596346A1 (en) * | 1992-11-06 | 1994-05-11 | Audi Ag | Method of manufacturing a crank shaft made of several parts for combustion engines and crank shaft according to this method |
EP1746279A1 (en) * | 2005-07-22 | 2007-01-24 | FIAT AUTO S.p.A. | Coupling system with a high coefficient of friction |
DE102006023398A1 (en) * | 2006-05-17 | 2007-11-22 | Man B&W Diesel A/S | Device for connecting two machine parts and method for producing such a device |
DE102007007449A1 (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Composite crankshaft for four cylinder-internal combustion engine, has crankshaft bearings and rod bearings connected with each other by crankshaft flanges, where crankshaft has four disconnection points in axial direction |
EP3513902A4 (en) * | 2016-09-16 | 2019-10-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Heat treatment method and assembly method for fitted component |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2005090801A1 (en) * | 2004-03-24 | 2008-05-08 | 株式会社 近藤工作所 | Crank shaft and its manufacturing method |
JP5363360B2 (en) | 2009-01-29 | 2013-12-11 | 東海ゴム工業株式会社 | Bush assembly manufacturing method and vibration isolating rubber bush |
RU2521135C1 (en) * | 2012-10-26 | 2014-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Spreader beam for timber |
DE102015220169A1 (en) | 2015-10-16 | 2017-04-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Foil for increasing the friction between two non-positively connected components |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2027867B1 (en) * | 1970-06-06 | 1971-11-25 | As Burmeister & Wains Motor Og Maskinfabrik | Crankshaft, especially for large diesel engines |
JPS6241419A (en) * | 1985-08-14 | 1987-02-23 | Hitachi Ltd | Crankshaft |
DE3837292A1 (en) * | 1988-11-03 | 1990-05-10 | Emitec Emissionstechnologie | CRANKSHAFT WITH HOLLOW PINS |
DE3837291A1 (en) * | 1988-11-03 | 1990-05-10 | Emitec Emissionstechnologie | ASSEMBLED SHAFT |
-
1990
- 1990-11-12 DK DK269990A patent/DK269990A/en not_active Application Discontinuation
-
1991
- 1991-10-10 DE DE4133607A patent/DE4133607A1/en not_active Withdrawn
- 1991-10-25 IT ITRM910814A patent/IT1250788B/en active IP Right Grant
- 1991-10-31 CN CN91110561.1A patent/CN1027189C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-08 PL PL91292325A patent/PL168366B1/en unknown
- 1991-11-08 JP JP3292955A patent/JP2965768B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-11 RU SU5010094A patent/RU2103570C1/en not_active IP Right Cessation
- 1991-11-11 KR KR1019910019987A patent/KR100219867B1/en not_active IP Right Cessation
- 1991-11-12 CZ CS913427A patent/CZ281155B6/en not_active IP Right Cessation
- 1991-11-12 ES ES09102507A patent/ES2049147B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0596346A1 (en) * | 1992-11-06 | 1994-05-11 | Audi Ag | Method of manufacturing a crank shaft made of several parts for combustion engines and crank shaft according to this method |
EP1746279A1 (en) * | 2005-07-22 | 2007-01-24 | FIAT AUTO S.p.A. | Coupling system with a high coefficient of friction |
DE102006023398A1 (en) * | 2006-05-17 | 2007-11-22 | Man B&W Diesel A/S | Device for connecting two machine parts and method for producing such a device |
DE102006023398B4 (en) * | 2006-05-17 | 2009-02-19 | Man B&W Diesel A/S | Crankshaft main bearing of large engines and process for its production |
DE102007007449A1 (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Composite crankshaft for four cylinder-internal combustion engine, has crankshaft bearings and rod bearings connected with each other by crankshaft flanges, where crankshaft has four disconnection points in axial direction |
EP3513902A4 (en) * | 2016-09-16 | 2019-10-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Heat treatment method and assembly method for fitted component |
US11000924B2 (en) | 2016-09-16 | 2021-05-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Heat treatment method and assembly method for fitted component |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ITRM910814A0 (en) | 1991-10-25 |
CN1027189C (en) | 1994-12-28 |
ES2049147R (en) | 1997-02-16 |
ITRM910814A1 (en) | 1993-04-25 |
DK269990A (en) | 1992-02-12 |
RU2103570C1 (en) | 1998-01-27 |
IT1250788B (en) | 1995-04-21 |
ES2049147B1 (en) | 1997-10-16 |
DK269990D0 (en) | 1990-11-12 |
PL168366B1 (en) | 1996-02-29 |
JPH04282012A (en) | 1992-10-07 |
PL292325A1 (en) | 1992-07-13 |
CN1061467A (en) | 1992-05-27 |
KR100219867B1 (en) | 1999-09-01 |
CZ281155B6 (en) | 1996-07-17 |
ES2049147A2 (en) | 1994-04-01 |
CS342791A3 (en) | 1992-05-13 |
JP2965768B2 (en) | 1999-10-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69631700T2 (en) | Reciprocating piston for an internal combustion engine | |
DE19810464C1 (en) | Crankcase for internal combustion engine | |
DE4330565C1 (en) | Crankshaft bearing | |
DE4133607A1 (en) | Combustion engine crank shaft - has pin and crank web, with coating of friction inducing material | |
EP1013948A2 (en) | Crankshaft bearing for a combustion engine | |
DE3249290T1 (en) | COMPOSED PISTON | |
DE2644661A1 (en) | PISTON | |
DE69506386T2 (en) | AXLE FOR TWO-PIECE PISTON | |
DE1750595B2 (en) | MOUNTING OF THE CRANKSHAFT OF A V-ENGINE | |
DE69602569T2 (en) | Improved valve turning device | |
DE69109657T2 (en) | SEALING DEVICE BETWEEN THE CYLINDER HEAD AND THE CYLINDER BUSHING. | |
DE2812416C2 (en) | Cylinder drum for an axial piston machine | |
DE3614227A1 (en) | CRANKSHAFT MADE OF AN IRON METAL MATERIAL FOR LIFTING PISTON MACHINES | |
DE3128744C2 (en) | crankshaft | |
DE3733910C2 (en) | ||
DE1801450B1 (en) | Light metal pistons of a piston internal combustion engine | |
AT380311B (en) | PISTON FOR DIESEL ENGINES WITH DIRECT FUEL INJECTION | |
EP0033989A1 (en) | Light metal piston | |
DE2027867B1 (en) | Crankshaft, especially for large diesel engines | |
DE946323C (en) | Method for joining two turned parts made of different metallic materials | |
DE971024C (en) | Cylinders designed for thermally highly stressed piston engines with a jacket made of light metal and a liner cast or pressed into it | |
DE2027867C (en) | Crankshaft, especially for large diesel engines | |
EP0097215B1 (en) | Piston for an internal-combustion engine | |
DE8525769U1 (en) | camshaft | |
EP0971097A1 (en) | Valve for an internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MAN B&W DIESEL A/S, HVIDOVRE, DK |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MAN B & W DIESEL A/S, KOPENHAGEN/KOEBENHAVN, DK |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |