DE567262C - Leichtmetallkolben fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Für die Brauchbarkeit von Werkstoffen für Kolben sind verschiedene Gesichtspunkte maßgebend. Die bisherige Entwicklung der Technik hat daher noch keinen Werkstoff gebracht, der allen Anforderungen am Kolben vollauf gerecht wird, da zwischen diesen Anforderungen Widersprüche bestehen. Der eine Werkstoff ist z.B. spezifisch leicht, hat auch befriedigende Festigkeit, genügt dagegen nicht allen Anforderungen an Verschleißfestigkeit der Laufflächen, wie z. B. die für den Kolbenbau bereits verwendeten und unter dem Namen Elektron bekannten hochprozentigen Magnesiumlegierungen. Ein anderer Werkstoff ist zwar sehr verschleißfest, hat aber eine ungenügende Warmfestigkeit, z. B. AIuminium-Silicium-Legierungen. Der Ausweg, Kolben aus zweierlei Werkstoffen herzustellen, z. B. aus Leichtmetall für den Boden, und «ο einen anderen Werkstoff, der verschleißfester ist, wie z. B. Eisen, für die Laufflächen, ist bereits vorgeschlagen worden. Hierbei ist die ganze Lauffläche durch Vorpressen mit der Unterlage der Tragfläche aus Leicht^a5 metall verbunden. In die Praxis hat dieser Vorschlag aber keinen Eingang gefunden, weil im Laufe des Betriebes eine Lockerung der Lauffläche vcn der Unterlage eintritt.

Die vorliegende Erfindung beseitigt diesen Mangel auf einem neuen Weg der Anwendung von zweierlei Leichtmetallen als Werkstoffe. In die Tragflächen eines Kolbens aus einem Werkstoff geringerer Verschleißfestigkeit, der andererseits wegen seiner übrigen vorteilhaften Eigenschaften, insbesondere niedrigen spezifischen Gewichts, hoher Wärmeleitfähigkeit und Warmfestigkeit, insbesondere für den Kolbenboden gut geeignet ist wie die hochprozentigen Magnesiumlegierungen (Elektron), werden gitterartige, die Unterlage teilweise abdeckende Einlagen eines verschleißfesteren Werkstoffes, der ebenfalls ein niedriges spezifisches Gewicht aufweist und außerdem auch einen Ausdehnungskoeffizienten besitzt, der von demjenigen der Unterlage wenig abweicht, so eingebracht, daß die Außenflächen dieser Einlagen einen wesentlichen Teil der Lauffläche bilden. Diese vorgeformten Einlagen, vorzugsweise aus einer Aluminium-Silicium-Legierung, wie Silumin oder Alusil, können durch Vergießen, Verpressen oder eine mechanische Verbindung mit der Kolbentragfläche verbunden sein und verbleiben, dank der genügenden Übereinstimmung der Ausdehnungskoeffizienten, auch während des Betriebszustandes in dauernder Verbindung, miteinander. "

Gemäß der Erfindung wird so ein Kolben erzielt, der bei leichtem Gewicht sowohl der Atiforderung an hohe Warmfestigkeit wie auch an hohe Verschleißfestigkeit entspricht.

Vorteilhaft werden Kolben gemäß der Erfindung in der bekannten Ausführung gebaut, in der die Laufflächen und der Kolbenboden lediglich durch Invarstahlstreifen an den KoI-benbolzenaugen miteinander verbunden sind.

In den Abb. 1 bis 4 sind in Ansicht und Schnitt schematisch zwei Ausführungsformen der Erfindung gezeigt. A bezeichnet das Grundmetall des Kolbens (z.B. Elektron), B den durch Aussparungen, Ausstanzen usw. in Gitterform gebrachten eingelagerten, verschleißfesteren Werkstoff (z.B. aus Silumin).

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen aus zwei verschiedenen Werkstoffen, von welchen ein Werkstoff von hoher Wärmeleitfähigkeit für die Herstellung des Kolbenbodens und der Tragflächen dient, und der andere Werkstoff von hoher Verschleißfestigkeit auf den Tragflächen so angeordnet ist, daß er die letzteren teilweise abdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Werkstoffe aus solchen Leichtmetallen oder Leichtmetallegierungen (z. B. aus Elektron und Silumin) bestehen, deren spezifische Gewichte und Wärmeausdehnungskoeffizienten nur wenig voneinander abweichen.

2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfügung des Gitters in der Unterlage in an sich bekannter Weise durch Verpressen, Vergießen oder mechanische Verbindung erfolgt.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Erich Wilhelm Heinrich Koch in Stuttgart.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen