Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen In der Technik der Leichtmetallkolben
für Brennkraftmaschinen ist es bekannt, eine unerwünschte Übertragung von Wärmedehnungen
dadurch zu vermeiden oder aufzuheben, daß Stoffe von besonders geringer Wärmeausdehnung,
wie gewisse Stahlsorten, z. B. Invarstahl, an den kritischen Stellen in das Leichtmetall
eingegossen, angewandt werden.Light metal pistons for internal combustion engines In the technology of light metal pistons
for internal combustion engines it is known to have an undesirable transfer of thermal expansions
to avoid or eliminate the fact that substances with particularly low thermal expansion,
like certain types of steel, e.g. B. Invar steel, at the critical points in the light metal
poured in, applied.
Es ist die Beobachtung gemacht worden, daß es einesteils nicht möglich
ist, dieses einfache Verfahren aus der Technik der Aluminiumkolben auf die Technik
der Kolben aus Magnesiumlegierungen zu übertragen, weil letztere im Gegensatz zu
den Aluminiumlegierungen durch Vergießen mit Legierungen von überwiegendem oder
starkem Eisengehalt überhaupt nicht in festhaftende Verbindungen gebracht werden
können. Andernteils gibt es auch bei Aluminiumkolben Ausführungsformen, bei denen
die verschiedene Wärmeausdehnung der Werkstoffe Anlaß zur Lockerung der Verbindung
gibt. Sind die Schwermetallteile aber nicht fest mit dem Unterlagsmaterial verbunden,
so übt das Hinundhergehen des Kolbenseine dem Kolbenspiel abträgliche hämmernde
Wirkung aus.It has been observed that, on the one hand, it is not possible
is, this simple process from the technique of the aluminum piston to the technique
the piston made of magnesium alloys transfer because the latter in contrast to
the aluminum alloys by casting with alloys of predominant or
high iron content cannot be brought into firmly adhering connections at all
can. On the other hand, there are also embodiments of aluminum pistons in which
the different thermal expansion of the materials cause the connection to loosen
gives. However, if the heavy metal parts are not firmly connected to the underlying material,
the reciprocation of the piston thus exercises a hammering effect which is detrimental to the piston play
Effect.
Erfindungsgemäß wird nun diesem Übelstand bei Kolben, bei welchen
die Führungsteile mit Bolzen an den vom Kolbenboden hinuntergezogenen Bolzenaugenansätzen
befestigt sind, dadurch abgeholfen, daß man erstens grundsätzlich von einer Verbindung
durch Vergießen des Stoffes von geringer Wärmeausdehnung mit dem Leichtmetall des
Kolbens absieht und dieses durch andere Befestigungsmittel, wie Verschrauben oder
Vernieten, ersetzt. Zweitens werden die Führungsteile nicht unmittelbar am Leichtmetall,
sondern, durch :einen Luftspalt getrennt, mit den der Befestigung dienenden Teilen
verbunden.According to the invention, this drawback is now in pistons, in which
the guide parts with bolts on the bolt lugs pulled down from the piston crown
are fixed, helped by the fact that, first of all, a connection
by casting the material of low thermal expansion with the light metal of the
Piston refrains and this by other fastening means, such as screwing or
Riveting, replaced. Second, the guide parts are not directly on the light metal,
but, separated by: an air gap, with the parts used for fastening
tied together.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt:
In den Abb. i bis 3 ist a der aus gegossenem oder gepreßtem Leichtmetall hergestellte,
die Ringe tragende Kolbenboden, der in die Ansätze b für die Bolzenaugen c übergeht.
Um die vom Boden ausgehende Wärmeausdehnung des Metalles frei wirken zu lassen,
ohne daß eine Beeinflussung auf die Führungsteile d stattfindet, ist das Leichtmetall
durch den freien Raum e von dem Führungsteil d getrennt gehalten, welches auf den
durch den Bolzenaugenansatz b durchgeführten Stiften f aus einem Stoff
von geringer Wärmeausdehnung, wie z. B. Invarstahl, aufliegt und durch Vernietung
oder Verschraubung festgehalten wird. Die Stifte f sind durch geeignete Formgebung
gegen Verdrehung in b geschützt und durch einen Sicherungsstift g, an dessen Stelle
auch zwei Teilstifte treten können, festgehalten. Abb. z und 3 zeigen rechts und
links j e zwei verschiedene Beispiele aus den zahlreichen Möglichkeiten für die
Ausführung der Führungsteile; diese können aus den geeignetsten Legierungen durch
Gießen oder Pressen hergestellt werden.In the drawing, exemplary embodiments of the invention are shown: In FIGS. In order to allow the thermal expansion of the metal emanating from the ground to act freely without affecting the guide parts d, the light metal is kept separated by the free space e from the guide part d, which is made of one on the pins f passed through the bolt lug b Low thermal expansion fabric, such as B. Invar steel, rests and is held by riveting or screwing. The pins f are protected against rotation in b by a suitable shape and are held in place by a locking pin g, which can also be replaced by two sub-pins. Fig. Z and 3 show right and left two different examples from the numerous possibilities for the design of the guide parts; these can be made from the most suitable alloys by casting or pressing.
Ein gemäß Erfindung gebauter Kolben entspricht demnach den Erfordernissen
an einen hochwertigen Kolben, weil der den Bolzenaugenansatz tragende Teil des Kolbenkörpers
in seiner Wärmeausdehnung ungehindert ist, während die Führungsteile durch die Leichtmetalldehnung
nicht schädlich beeinflußt werden können.A piston built according to the invention therefore meets the requirements
of a high-quality piston, because the part of the piston body that carries the pin boss
is unhindered in its thermal expansion, while the guide parts by the light metal expansion
cannot be adversely affected.