DE69703995T2 - Verfahren zur Herstellung eines Kolbens einer Brennkraftmaschine und nach diesem Verfahren hergestellter Kolben - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Kolbens einer Brennkraftmaschine und nach diesem Verfahren hergestellter Kolben

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für eine Verbrennungsmaschine und einen durch dieses Verfahren hergestellten Kolben. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbens mit einer Muldenkolben- Brennkammer und einer Luftkammer, die sich nach der Brennkammer hin öffnet, wobei die Luftkammer einen in dem Kolben enthaltenen Einsatz umfaßt.
  • Aus Direkteinspritz-Dieselmotoren ist bekannt, daß ein Teil der heißen Druckluft eines Verdichtungshubs in einer innerhalb des Kolbenbodens angeordneten Luftkammer gespeichert wird und daß diese Luft während der Brennstoffverbrennung in die Kolbenbrennkammer gelassen wird. Dies beschränkt die Sauerstoffzufuhr für die Verbrennung zu Beginn der Verbrennung, um den Lärm und Distickstoffmonoxidemissionen zu begrenzen, erhöht jedoch die Sauerstoffzufuhr gegen Ende der Verbrennung, wenn ein Mangel an Sauerstoff ansonsten zu einer unvollständigen Verbrennung und somit zur Erzeugung von Feststoffen führen würde.
  • Dies wird in der im Oktober 1995 herausgegebenen SAE-Schrift 952359, Seiten 147 bis 158, in einem Artikel mit dem Titel "Modelling the Use of Air Injection for Emissions Reduction in a Direct Injected Diesel Engine" dargestellt, welcher das Entwerfen der Lufteinspritzung zur Emissionsreduzierung bei Direkteinspritz-Dieselmotoren beschreibt und die Ergebnisse von verschiedenen Luftkammerkonfigurationen vergleicht. Man kommt in der Schrift zum Schluß, daß das Bereitstellen einer Luftkammer in einem Kolben, die während der Brennstoffverbrennung Luft an die Brennkammer abläßt, NOx, Lärm und Feststoffemissionen reduziert. Ferner kommt man in der Schrift zu dem Schluß, daß eine unterhalb der Kolbenbrennkammer angeordnete Luftkammer mit einer gewissen Konfiguration von Transferöffnungen, welche die Brennkammer mit der Luftkammer verbinden, bei alternativen Formgebungen hochstehende Ergebnisse erzielt. Die mechanischen Schwierigkeiten, die mit der Bereitstellung einer Luftkammer oder eines mit einer Luftkammer versehenen Einsatzes neben einer Brennkammer in einem Kolben einhergehen, werden jedoch nicht angesprochen.
  • Auf ähnliche Weise offenbart GB 2184485A eine Anzahl alternativer Konstruktionen von Luftkammereinsätzen, die innerhalb des Bodens eines Kolbens neben der Brennkammer angeordnet werden können, lehrt jedoch kein Verfahren zur Beibehaltung solcher Einsätze in dem Kolbenboden.
  • Es ist bekannt, daß solche Einsätze sich nur schwer in Position halten lassen, da das Kolbenmaterial typischerweise aus einer Aluminiumiegierung besteht, die einen hohen Ausdehnungskoeffizienten aufweist und der Kolben bei Gebrauch hohen Temperaturen und Druckschwankungen ausgesetzt wird.
  • NL 9101258A beschreibt ein Verfahren zum Halten eines Einsatzes in einem Kolbenboden. Der Einsatz ist innerhalb des Kolbenbodens im allgemeinen unterhalb der Kolbenbrennkammer angeordnet und umschließt eine Luftkammer. Eine oder mehrere Öffnungen in einer Wand des Einsatzes verbinden die Luftkammer mit der Brennkammer. Luft wird auf eine der vorliegenden Erfindung ähnliche Weise in die Luftkammer eingesogen und aus dieser ausgestoßen. Der Einsatz ist mit einem Flansch versehen, der an die Vorderseite des Kolbenbodens angrenzt und mittels Bolzen in Position gehalten wird. Die Bolzen können sich von dem Einsatz nach unten in einen Kühlabschnitt des Kolbens erstrecken und dies führt zu einer Erhöhung der Masse eines unteren Abschnitts des Kolbens, was die Hin- und Herbewegung des Kolbens beeinträchtigt. Die Bolzen schwächen auch die Kolbenstruktur. Als Alternative dazu weist der Einsatz keinen Flansch auf, sondern wird durch Gefrierpassung in dem Kolbenboden gehalten. Keines der beiden Verfahren stellt die notwendige Systemintegrität zum Aushalten der Beanspruchung des Kolbens während des Gebrauchs bereit.
  • Der oben erwähnte bisherige Stand der Technik offenbart kein geeignetes Verfahren zum Anordnen und Halten eines Luftkammereinsatzes in dem Boden eines Kolbens.
  • DE 21 36 594 beschreibt jedoch ein Verfahren zum Halten eines Metallegierungseinsatzes in dem Boden eines Kolbens. Die Legierung des Einsatzes ist vorzugsweise eine Kupferlegierung. Der Einsatz ist um die Mündung der Kolbenbrennkammer angeordnet. Der Zweck des Einsatzes besteht darin, einen Randabschnitt der Brennkammer zu verstärken und sie vor den mit der Brennstoffverbrennung einhergehenden Wärmebeanspruchungen zu schützen. Der Einsatz wird als integrierender Bestandteil des Kolbens angeordnet, indem der Kolben um den Einsatz gegossen wird. Während des Gießens verschmilzt der Einsatz mit dem Material des Kolbens. Der Einsatz weist einen Abschnitt auf, der über den Kolbenboden vorsteht, welcher nach dem Gießen des Kolbens entfernt werden muß. Der erweiterte Abschnitt des Einsatzes wird als Mittel zum Positionieren des Einsatzes vor dem Gießen des Kolbens bereitgestellt. Ein Nachteil dieses Verfahrens zur Anordnung des Einsatzes besteht darin, daß es nur dann geeignet ist, wenn die Oberseite des Einsatzes sich zur Oberfläche des Kolbenbodens erstrecken soll.
  • Das Halten eines mit Öffnungen versehenen Luftkammereinsatzes innerhalb eines Kofbenbodens stellt zusätzliche Probleme neben denjenigen, die beim Halten von Brennkammerlippen- Verstärkungseinsätzen anzutreffen sind, dar. Der Luftkammereinsatz ist wahrscheinlich aus einem anderen Material hergestellt als das Kolbengehäuse, was ein Problem hinsichtlich des Unterschieds in der Wärmeausdehnung der verschiedenen Materialien darstellt. Eine weitere Schwierigkeit, die auftreten wird, ist, daß, falls der Einsatz sich nicht zur Oberfläche des Kolbenbodens erstreckt, der Einsatz bezüglich der Kolbenmatrize oder -form genau positioniert werden muß.
  • EP 0295481A offenbart ein Mittel zum Gießen eines Einsatzes in einen Aluminiumlegierungskolben, wobei der Einsatz ein isolierender Boden einer auf Eisen oder Nickel basierenden Legierung ist. Es wird jedoch kein Mittel offenbart, um den Einsatz als eine Luftkammer zu konfigurieren und ferner wird kein Mittel offenbart, um die Konstruktionsintegrität zu verbessern, damit die Fähigkeit, den hohen Druck- und Temperaturschwankungen, die in einem modernen Dieselmotor mit hoher Leistungsdichte vorkommen, dauerhaft zu widerstehen, verbessert wird.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für eine Verbrennungsmaschine mit einer Muldenkolben- Brennkammer und einer sich nach innen öffnenden Luftkammer bereitzustellen, wobei die Luftkammer einen in dem Kolbenboden gehaltenen Einsatz umfaßt.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für eine Verbrennungsmaschine bereitgestellt, das aus folgenden Schritten besteht: Formen eines Einsatzes; Positionieren des Einsatzes bezüglich einer Kolbenmatrize oder -form; und Gießen des Kolbens in die Matrize oder Form; wobei der Einsatz hinsichtlich der Kolbenmatrize oder -form so positioniert ist, daß der Einsatz beim Gießen des Kolbens einen integrierten Bestandteil des so geformten Kolbens bildet und der Einsatz so geformt wird, daß er zumindest teilweise eine Luftkammer festlegt, die sich nach der Brennkammer, welche innerhalb des Bodens des Kolbens geformt ist, hin öffnet.
  • Das Verfahren umfaßt das Positionieren des Einsatzes bezüglich der Kolbenmatrize oder -form, so daß beim Gießen des Kolbens eine Schulter geformt wird, die in die Brennkammer vorsteht, wobei diese Schulter den Einsatz in dem Kolbenboden hält.
  • Das Verfahren kann das Formen der Schulter an oder in der Nähe einer Öffnung der Brennkammer beinhalten.
  • Das Verfahren beinhaltet das Positionieren des Einsatzes bezüglich der Kolbenmatrize oder -form, so daß der Kolben beim Gießen vollständig in dem Kolbenboden zu liegen kommt.
  • Das Verfahren kann das Formen des Einsatzes beinhalten, so daß ein Oberflächenabschnitt davon zumindest einen Teil einer Oberfläche formt, die eine Verbrennungsmulde umfaßt, welche die Brennkammer abgrenzt.
  • Das Verfahren kann das Formen von zumindest einer Öffnung in dem Einsatz vor dem Gießen des Kolbens umfassen, wobei die Öffnung dazu dient, den Austausch zwischen der Luftkammer und der Brennkammer zu ermöglichen.
  • Als Alternative dazu kann das Verfahren das Formen von zumindest einer Öffnung in dem Einsatz nach dem Gießen des Kolbens umfassen.
  • Das Verfahren kann auch das Formen von zumindest einer Öffnung in dem Einsatz umfassen, so daß sie sich auf dessen Oberflächenabschnitt, der zumindest einen Teil des Verbrennungsmulde formt, öffnet.
  • Das Verfahren kann das Positionieren des Einsatzes bezüglich der Kolbenmatrize oder -form mittels eines Materialkerns beinhalten, welches nach dem Gießen des Kolbens leicht aus dem Einsatz entfernt werden kann.
  • Das Verfahren kann das Berühren des Materialkerns mit dem Einsatz auf dem Oberflächenabschnitt, der zumindest einen Teil der Verbrennungsmulde formt, beinhalten.
  • Das Verfahren kann das Befestigen des Einsatzes an dem Materialkern beinhalten, indem der Einsatz auf einen Endabschnitt des Kerns gesetzt wird, so daß der Materialkern sich der Form des Oberflächenabschnitts des Einsatzes, an dem er befestigt ist, anpaßt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kolben für eine Verbrennungsmaschine bereitgestellt, der folgendes umfaßt: ein Kolbengehäuse; eine Verbrennungsmulde, die eine in einem Boden des Kolbengehäuses geformte Brennkammer festlegt; eine Luftkammer, die sich nach der Brennkammer hin öffnet, wobei die Luftkammer durch einen Einsatz mit zumindest einer Öffnung zur Gewährleistung eines Austauschs zwischen der Luftkammer und der Brennkammer begrenzt wird, wobei der Kolben so gegossen wird, daß er mit dem Einsatz eine Einheit bildet.
  • Der Einsatz wird durch eine gegossene, in die Brennkammer vorstehende Schulter in dem Kolben gehalten.
  • Die Schulter kann an oder in der Nähe der Öffnung der Brennkammer angeordnet sein.
  • Der Einsatz wird vollständig innerhalb der Kolbenmulde gehalten. Der Einsatz kann innerhalb dem Kolbenboden geformt und angeordnet werden, so daß sich die Luftkammer über einem kolbenseitigen Pleuelstangenkopflager des Kolbens befindet.
  • Der Einsatz kann geformt sein, so daß die Luftkammer unterhalb der Brennkammer zu liegen kommt.
  • Der Einsatz kann geformt sein, so daß die Luftkammer bezüglich der Brennkammer zentral angeordnet ist.
  • Der Einsatz kann geformt sein, so daß eine obere Fläche einen unteren Abschnitt der Verbrennungsmulde festlegt.
  • Der Einsatz kann eine Grundwand umfassen, die bei Gebrauch eine Brücke über das kolbenseitige Pleuelstangenkopflager des Kolbens bereitstellt.
  • Der Einsatz kann aus einem wärmeisolierenden Material wie Keramik geformt sein.
  • Als Alternative dazu kann der Einsatz aus einer Eisen- oder Kupferlegierung oder einer Legierung aus einem anderen Metall geformt sein.
  • Der Einsatz kann im Grundriß rund sein.
  • Die obere Fläche des Einsatzes, die einen Bodenabschnitt der Brennmulde formt, kann geformt sein, so daß sie den Wirbel der aus der Luftkammer austretenden Luft verbessert.
  • Die vorhergenannten und weiteren Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen mittels Beispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, in denen:
  • Fig. 1 ein Aufriß im Querschnitt eines Kolben-Luftkammereinsatzes gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist;
  • Fig. 2 ein Aufriß im Querschnitt eines Kolbens, der den Einsatz aus Fig. 1 inkorporiert, ist;
  • Fig. 3 ein Aufriß im Querschnitt des Einsatzes aus Fig. 1 ist, der in einem Kolben angeordnet ist, wobei der Einsatz auf einem Materialkern zum Halten des Einsatzes in Position hinsichtlich der Kolbenmatrize oder -form getragen wird, wodurch das Verfahren der Erfindung dargestellt wird;
  • Fig. 4 ein Aufriß im Querschnitt eines Kolben-Luftkammereinsatzes gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist;
  • Fig. 5 ein Aufriß im Querschnitt eines Kolbens, der den Einsatz aus Fig. 4 inkorporiert, ist;
  • Fig. 6 ein Aufriß im Querschnitt des Einsatzes aus Fig. 4 ist, der in einem Kolben angeordnet ist, wobei der Einsatz auf einem Materialkern zum Halten des Einsatzes in Position hinsichtlich einer Kolbenmatrize oder -form getragen wird, wodurch das Verfahren der Erfindung dargestellt wird; und
  • Zunächst wird auf Fig. 1 bis 3 der Zeichnungen Bezug genommen. Fig. 1 ist ein Aufriß im Querschnitt eines Kolben-Luftkammereinsatzes 10, der innerhalb des Gehäuses eines Kolbens 12 (Fig. 2) angeordnet werden soll. Der Einsatz 10 ist im Grundriß im allgemeinen rund und umfaßt einen zentralen, gewölbten Abschnitt 14, der von einem nach oben gerichteten Flanschabschnitt 16 umgeben ist. Der zentrale gewölbte Abschnitt 14 umschließt im allgemeinen eine Luftkammer 18, jedoch beinhaltet der Boden der Luftkammer 18 bei Gebrauch einen Teil eines Kolbens 12, der in situ um den Einsatz 10 gegossen werden soll. Der gewölbte Abschnitt 14 weist eine Anzahl Öffnungen 20 auf, die radial um dessen Mittelachse angeordnet sind. Bei Gebrauch ermöglichen die Öffnungen 20 den Austausch zwischen der Luftkammer 18 und einer Brennkammer 22, die in einem Boden 24 des Kolbens 12 geformt ist. Eine obere Fläche 26 des Einsatzes 10 umfaßt bei Gebrauch eine Brennmulde 28, welche die in dem Kolbenboden 24 gebildete Brennkammer 22 begrenzt.
  • Die Luftkammer 18 kommuniziert mit der Brennkammer 22 über die Öffnungen 20, die das Leiten der komprimierten Luft während des Verdichtungshubs in die Kammer 18 ermöglichen. Die Luft in der Kammer 18 wird während der Brennstoffverbrennung bei dem Motor- Verbrennungshub durch die Brennkammer 22 ausgelassen. Auf diese Weise wird die Menge Luft, und somit der Sauerstoff, zur Verbrennung bei Beginn der Brennstoffverbrennung wünschenswert begrenzt aber gegen Ende der Verbrennung erhöht.
  • Der Einsatz 10 wird in dem Kolbenboden 24 gehalten, indem der Kolben 12 um den Einsatz 10 herum gegossen wird, so daß der Einsatz 10 einen integrierenden Bestandteil des Kolbens 12 bildet. Der Einsatz 10 wird durch eine gegossene Schulter 30, die über den nach oben gerichteten Flanschteil 16 des Einsatzes 10 in die Brennkammer 22 ragt, am Platz gehalten. Der Einsatz ist vollständig innerhalb des Kolbenbodens 24 enthalten. Bei der speziellen Anordnung der ersten Ausführungsform besteht ein Vorteil darin, daß die Luftkammer 18 im allgemeinen über einen kolbenseitigen Pleuelstangenkopflager 32 zu liegen kommt. Dies stellt einen Grad an Wärmeisolierung bereit, um das Lager 32 vor den hohen Temperaturen während der Brennstoffverbrennung zu schützen. Der Bedarf an Kolbenkühlmitteln, wie etwa Spritzölkühlung, die in die Verbrennungsmaschine eingeschlossen werden sollen, kann somit verringert oder gar eliminiert werden.
  • Der Einsatz kann aus einer Metallegierung oder aus Keramik geformt sein. Zwischen dem Material des Einsatzes und dem Metall des Kolbens kann während dessen Guß Diffusions-Kontaktherstellung erfolgen.
  • Der Einsatz kann durch das Genaugußverfahren oder durch ein anderes geeignetes Verfahren, das von dem Material des Einsatzes abhängen kann, geformt werden. Das Material des Einsatzes kann so ausgewählt werden, daß es eine niedrigere Wärmeausdehnungszahl als die Legierung des Kolbengehäuses aufweist. Der Einsatz wird das untere Kolbengehäuse vor der Verbrennungshitze wärmeisolieren und daher wird die Ausdehnung des Einsatzes selbst näher am unteren Teil des Kolbenbodens liegen, als wenn kein Wärmeschutz durch den Einsatz bereitgestellt würde.
  • Fig. 3 stellt das Verfahren zum Positionieren des Einsatzes bezüglich einer Kolbenmatrize oder -form (nicht abgebildet) vor dem Gießen des Kolbens (der als gegossen abgebildet ist) dar. Der Einsatz 10 wird positioniert, indem er auf einem Kern 34 eines Materials getragen wird, der bei Gebrauch einen Teil der Kolbenmatrize oder -form bildet. Der Einsatz wird auf das Ende des Kerns gegeben, so daß sich das Material des Kernendes der oberen Fläche 26 des Einsatzes anpaßt. Der Rest der Fläche des Kerns 34 kann geeignet, fertig für das Gießen des Kolbens geformt werden, so daß die Fläche einen Teil der Brennkammerform festlegen und die darauffolgende maschinelle Bearbeitung der Verbrennungsmulde 28 reduzieren oder gar eliminieren kann.
  • Wenn der Einsatz 10 auf den Kern 34 eines Materials gegeben wird, ist es notwendig, den Materialkern 34a in dem Boden des Einsatzes zur Festlegung der Luftkammer 18 zu lokalisieren. Dieser Materialkern 34a kann aus der Luftkammer 18 über Öffnungen 20 entfernt werden, die bei nachfolgender maschineller Bearbeitung des Kolbenbodens 24 nach dem Gießverfahren geformt werden können. Das Material des Kerns kann irgendein zum Gießen geeignetes Material sein, das nach dem Gießen einfach von dem Kolben und Einsatz entfernt werden kann. Das Material kann ein durchsickerbares Material wie etwa Salz sein, das beim Erhitzen erstarrt, jedoch nach dem Gießverfahren mit Wasser weggewaschen werden kann.
  • Fig. 4 bis 6 stellen eine zweite Ausführungsform des Einsatzes dar. Sich entsprechende Teile sind mit den jeweiligen, sich entsprechenden Zahlen gekennzeichnet. Der Einsatz 10 entspricht im allgemeinen demjenigen der ersten Ausführungsform, umfaßt jedoch eine Grundwand 36 zur Umschließung der Luftkammer 18. Die Grundwand 36 umfaßt eine Brücke über ein kolbenseitiges Pleuelstangenkopflager 32 zur Verstärkung des Bodens des Kolbenbodens 24 und zur Reduzierung der Kolbenmaterialdicke an dieser Stelle. Daher weist der so geformte Kolben 12 ein ähnliches Gewicht wie ein herkömmlicher Kolben auf, ist aber auch gleich stark.
  • Wenn der Einsatz 10 auf den Kern 34 zu dessen Positionieren bezüglich der Kolbenmatrize oder -form gegeben wird, muß sichergestellt werden, daß das Material des Kerns jegliche Öffnung 20 in der oberen Wand des Einsatzes bedeckt, falls diese schon geformt sind. Ein jegliches Kernmaterial, das sich in die Luftkammer 18 erstreckt, kann nach dem Gießen leicht entfernt werden.
  • Es wird ersichtlich werden, daß die Luftkammer bei einem auf die in den Ausführungsformen dargestellte Weise konfigurierten Einsatz zentral zur Brennkammer des Kolbens und darunter angeordnet ist. Es versteht sich, daß der Einsatz konfiguriert werden kann, um andere Anordnungen der Luftkammer bezüglich der Brennkammer bereitzustellen.

Claims (19)

1. Ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbens (12) für eine Verbrennungsmaschine, bestehend aus folgenden Schritten: Formen eines Einsatzes (10); Positionieren des Einsatzes (10) bezüglich einer Kolbenmatrize oder -form; und Gießen des Kolbens (12) in die Matrize oder Form; wobei der Einsatz bezüglich der Kolbenmatrize oder -form so positioniert wird, daß der Einsatz beim Gießen des Kolbens einen integrierten Bestandteil des so geformten Kolbens bildet, und der Einsatz so geformt wird, daß er zumindest teilweise eine Luftkammer (18) festlegt, die sich nach einer Brennkammer (22), welche meinem Boden (24) des Kolbens (12) geformt ist, hin öffnet, wobei das Verfahren das Positionieren des Einsatzes bezüglich der Kolbenmatrize oder -form beinhaltet, so daß beim Gießen des Kolbens eine Schulter (30) gebildet wird, die in die Brennkammer (22) vorsteht, wobei der Einsatz (10) vollständig innerhalb des Kolbenbodens (24) angeordnet ist und von der Schulter (30) dort gehalten wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Schulter (30) an oder in der Nähe einer Öffnung der Brennkammer (22) geformt wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei ein Einsatz geformt wird, um einen zentralen, gewölbten Abschnitt (14) einzuschließen, der von einem nach oben gerichteten Flanschabschnitt (16) umgeben ist.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei der Einsatz bezüglich der Kolbenmatrize oder -form positioniert wird, so daß beim Gießen des Kolbens die Schulter (30) über den nach oben gerichteten Flanschabschnitt (16) des Einsatzes (10) ragt.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einsatz so geformt wird, daß ein Oberflächenabschnitt (26) des Einsatzes zumindest einen Teil einer Oberfläche bildet, die eine die Brennkammer (22) begrenzende Verbrennungsmulde (28) umfaßt.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem Gießen des Kolbens zumindest eine Öffnung (20) im Einsatz geformt wird, wobei diese Öffnung dazu dienen soll, den Austausch zwischen der Luftkammer und der Brennkammern gewährleisten.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zumindest eine Öffnung (20) im Einsatz geformt wird, nachdem der Kolben gegossen worden ist.
8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Öffnung im Einsatz geformt wird, so daß sie sich auf dessen Oberflächenabschnitt (26), der zumindest einen Teil der Verbrennungsmulde (28) bildet, öffnet.
9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Einsatz bezüglich der Kolbenmatrize oder -form mittels eines Materialkerns (34), welcher leicht vom Einsatz zu entfernen ist, sobald der Kolben gegossen worden ist, positioniert wird.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Materialkern den Einsatz an dessen Oberflächenabschnitt, der zumindest einen Teil der Verbrennungsmulde bildet, berührt.
11. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei der Einsatz am Materialkern befestigt wird, indem der Einsatz auf einem Endabschnitt des Kerns angeordnet wird, so daß das Material des Kerns sich der Form des Oberflächenabschnitts des Einsatzes, an dem er befestigt ist, anpaßt.
12. Ein Kolben (12) für eine Verbrennungsmaschine, bestehend aus: einem Kolbengehäuse; einer Verbrennungsmulde (28), die eine Brennkammer (22) festlegt, welche in einem Boden (24) des Kolbengehäuses gebildet ist; einer Luftkammer (18), die sich nach der Brennkammer hin öffnet, wobei diese Luftkammer durch einen im Kolbenboden befindlichen Einsatz (10) begrenzt ist, wobei der Einsatz zumindest eine Öffnung (20) aufweist, die eine Verbindung zwischen der Luftkammer und der Brennkammer, worin der Kolben gegossen ist, so daß er mit dem Einsatz eine Einheit bildet, ermöglicht und der Einsatz sich ganz im Inneren des Kolbenbodens befindet und dort von einer gegossenen Schulter (30), welche in die Brennkammer (22) vorsteht, gehalten wird.
13. Kolben gemäß Anspruch 12, wobei die Schulter (30) an oder in der Nähe der Öffnung der Brennkammer (22) angeordnet ist.
14. Kolben gemäß Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei der Einsatz einen zentralen, gewölbten Abschnitt (14) umfaßt, der von einem nach oben gerichteten Flanschabschnitt (16) umgeben ist.
15. Kolben gemäß Anspruch 14, wobei die Schulter (30) über den nach oben gerichteten Flanschabschnitt (16) des Einsatzes ragt.
16. Kolben gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei der Einsatz so konzipiert ist, daß ein Oberflächenabschnitt (26) davon zumindest einen Teil einer Fläche bildet, die eine die Brennkammer (22) eingrenzende Verbrennungsmulde (28) enthält.
17. Kolben gemäß Anspruch 16, wobei zumindest eine Öffnung (20) im Einsatz (10) so geformt wird, daß sie sich auf dem Oberflächenabschnitt (26) des Einsatzes, der zumindest einen Teil der Verbrennungsmulde (28) bildet, öffnet.
18. Kolben gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei der Einsatz im Kolbenboden so geformt und angeordnet ist, daß sich die Luftkammer (18) über einem kolbenseitigen Pleuelstangenkopflager (32) des Kolbens befindet.
19. Kolben gemäß Anspruch 19, wobei der Einsatz eine Grundwand (36) umfaßt, die bei Gebrauch eine Brücke über das kolbenseitige Pleuelstangenkopflager (32) des Kolbens bereitstellt.
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