DE7212560U

DE7212560U - Ringträger aus Schwermetall für Kolben

Info

Publication number: DE7212560U
Application number: DE7212560U
Authority: DE
Original assignee: Alcan Deutschland GmbH
Current assignee: Novelis Deutschland GmbH
Publication date: 1972-06-29

Description

t ■ · I ·

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN PATENTANWALTS D-SOOOMONCHEN 81 · ARABELtASTRASSE 4 ■ TELEFON (OtII) »11087

Alcan Aluminiumwerke: GmbH in Göttingen-Weende

Ringträger aus Schwermetall für Kolben

Die Neuerung bezieht sich auf Ringträger aus Schwermetall für gekühlte Kolben aus Leichtmetall. Leichtmetallkolben mit einem Ringträger aus Schwermetall und hinter diesem Ringträger liegenden Kühlkanälen sind in mehreren Ausführungsformen bekannt. Beispielsweise werden nach dem OT-GM 1 725 II7 in den Kolben mehrteilige Glieder eingegossen« die zwischen sich Aussparungen in Form von Kühlkanälen bilden. Solche mehrteiligen Ringträger bereiten jedoch beim GieSen der Kolben Schwierigkeiten, weil die Verankerung mehrerer exakt zusammenpassender Teile beim GuB der Kolben nicht leicht ist. Auch wird eine wirksame

-2-

• · ·
• · φ

Kühlung des Kolbenkopfes durch die Dicke der Einlagen aus Schwermetall beeinträchtigt.

Die Neuerung bezweckt, diese Nachtelle zu beheben und erreicht dies dadurch, daß der Ringträger aus einem einstückigen, vorzugsweise gegossenen Ring und einem mit der Innenseite oder Unterseite dieses Ringes starr verbundenen ringrohrförmigen Kühlkanal besteht. Dieser Kühlkanal ist vorzugsweise aus Blech gefertigt und mit dem einstückigen Ring verschwelet.

Zweckmäßig bestehen der massive einstückige Ring und der ringrohrförmige Kühlkanal aus dem gleichen Werkstoff oder weisen zumindest die gleiche Wärmedehnung auf. Durch entsprechende Auswahl der Legierungen kann auch die lineare Wärmedehnung des Kolbenwerkstcffs derjenigen des Ringträgers weitgehend angepaßt sein, um Spannungen beiden thermischen Wechselwirkungen des Kolbenbodens zu vermeiden. Hierdurch wird beim Schrumpfen des Kolbenwerkstoffs nach dem Gießen das Auftreten von Rissen an den Übergangsstellen zwischen der Schwermetalleinlage und den stärkeren Partien des Kolbenkopfes vermieden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die verhältnismäßig dünne Wand des ringrohrförmigen Kühlkanals aus Blech eine gute Wärmeableitung begünstigt. Dieses Ringrohr kann einen ringsum laufenden Schlitz aufweisen, dessen Ränder mit dem 3chwernseta7<.lring verschweißt sind, so daß die Innenwand des Kühlkanals teils von den Schwer· metallring und teils von dem Blech gebildet ist. An seiner Unterseite hat der Ringrohrkanal Öffnungen, die mit den Zu- und Ableitungen des Kühlmittels im Kolbenschaft fluchten.

Zur Verbesserung des Wärmeübergangs sind die Außenflächen des Schwermetallringes und des damit verbundenen Ringrohres zweckmäßig durch Oberflächenbehandlung, z.B. nach dem Al-Fin-Verfahren, zur fugenlosen Verankerung im Kolbenwerkstoff vorbereitet.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von nach der Neuerung ausgebildeten Ringträgern dargestellt.

Fig. 1 zeigt die Innenansicht eines sonkrecht geschnittenen Ringträgers.

Pig. 2 ist ein Axialschnitt durch einen Kolben mit eingegossenem Ringträger.

Bei dem in Fig» 1 gezeichneten Beispiel besteht der ringrohrförmige Kühlkanal 2 av«; einem eingerollten Siechstreifen. Das Ringrohr hat eli^n x-ingsum laufenden Schlitz 6, dessen Ränder mit dem Schwermetallring 1 verschweißt sind.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Leichtmetallkolben 4, dessen Kopf einen Brennraum 5 aufweist, ist der Ringträger 8 mit angeschweißtem ringrohrförmigem Kühlkanal 2 in einer der Flg. 1 entsprechenden Weise ausgebildet. Man erkennt Jedoch in Fig. 2 eine öffnung 7 an der Unterseite des Kühlkanals 2, welche mit der im Kolbenschaft verlaufenden Zuleitung 3 für das Kühlmittel fluchtet.

Claims

- 4 Schutzansprüche

1. Ringträger aus Schwermetall für gekühlte Kolben aus Leichtmetall, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringträger aus einem einstückigen, vorzugsweise gegossenen Ring (1, 8) und einem mit der Innenseite oder Unterseite dieses Ringes starr verbundenen ringrohrförmigen Kühlkanal (2) besteht.

2. Ringträger nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkanal (2) aus Blech besteht .

3. Ringträger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e kennzeichnet, daß der ringrohrförmige Kühlkanal (2) aus Blech einen ringsum laufenden Schlitz (6) aufweist; dessen Ränder mit dem Schwermetallring (1, 8) verschweißt sind, so daß die Innenwand des Kühlkanals (2) teils von dem Schwermetallring und teils ^on dem Blech gebildet ist.

4. Ringträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß an seiner Unterseite öffnungen (7) vorgesehen sind, die mit den Zu- und Ableitungen (3) des Kühlmittels im Kolbenschaft fluchten.

5. Ringträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwermetallring (1, b) und der Kühlkanal (2) aus dem gleichen Werkstoff bzw. aus Werkstoffen gleicher Wärmedehnung bestehen.

6. Ringträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5« dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Auswahl der Legierungen die lineare Wärmedehnung des Kolbenwerkstoffs der des Ringträgers weitgehend angepaßt ist.

7· Ringträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzei c h η e t, daß die Außenflächen des Schwermetallringes (1, 8) unddss damit verbundenen Ringrohres (2) durih Oberflächenbehandlung zur fugenlosen Verankerung im Kolbenwerkstoff vorbereitet sind.