DE3231998C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolben für eine
Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentan
spruchs 1.
Ein solcher Kolben ist aus der DE-PS 10 66 048 bekannt.
Dieser Kolben weist eine ringförmige Kolbeneinlage mit
einer zweiten, zum Kolbengrundkörper weisenden Mantel
fläche auf, in der rillenförmige Ausnehmungen in Kolben
umfangsrichtung vorgesehen sind. Ferner ist aus der
DE-PS 7 48 567 eine Kolbeneinlage bekannt, die von einem
eine beträchtliche axiale Abmessung aufweisenden Ring
wulst umgeben ist. Bei der vorbekannten US-PS 24 73 254
erstreckt sich die zum Kolbengrundkörper weisende Man
telfläche der Kolbeneinlage teilweise nach innen, so daß
sie sich in Sperreingriff mit dem Kolbengrundkörper be
findet. Bei dem aus der DE-OS 17 51 945 bekannten
Leichtmetallkolben ist die ringförmige Kolbeneinlage auf
den Kolbenboden aufgeschrumpft und die zum Kolbengrund
körper weisende Mantelfläche derart konisch ausgebildet,
daß der Mantelflächendurchmesser im Bereich des Kolben
bodens größer ist als in dem zu den Kolbenringen weisen
den Abschnitt. Der zuvor erwähnte Stand der Technik ist
insofern nachteilig, als die jeweils zwischen der ring
förmigen Kolbeneinlage und dem Kolbengrundkörper beste
hende formschlüssige Verbindung lediglich in axialer
Richtung wirkt. Damit besteht bei ungünstigen Bela
stungszuständen die Gefahr von Verdrehungen der Kolben
einlage gegenüber dem Kolbengrundkörper. Ungünstig ist
ferner, daß bei den bekannten Kolbenkonstruktionen loka
le Überhitzungen auftreten, da die entstehende Wärme
nicht in allen Fällen gleichmäßig abgeführt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolben
der oben angegebenen Art so auszugestalten, daß bei
sämtlichen Belastungszuständen eine feste Verbindung
zwischen Kolbeneinlage und Kolbengrundkörper sicherge
stellt ist, ohne daß örtliche Überhitzungen als Folge
ungünstiger Wärmeleitungsbahnen auftreten können.
Diese Aufgabe wird erfindungegemäß bei einem Kolben der
eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merk
male des Patentanspruchs 1 gelöst.
Durch die Gitteranordnung der flachen, rillenförmigen
Ausnehmungen ist eine axiale Verschiebebewegung der
ringförmigen Kolbeneinlage auf dem Kolbengrundkörper
ebenso wie eine Verdrehbewegung in Kolbenumfangsrichtung
für alle Belastungszustände unterbunden. Dadurch ist au
ßerdem eine günstige, d. h. gleichmäßige Kraftübertragung
zwischen den beiden Kolbenteilen möglich, so daß insge
samt mit nur geringem Verschleiß und daraus resultierend
mit einer langen Lebensdauer des Kolbens gerechnet wer
den kann. Durch die flache Ausbildung der Ausnehmungen
ist ferner eine gleichmäßige Wärmeübertragung bzw.
-ableitung aus den Aluminiumteilen im Bereich der Ver
bindungsstelle mit der Kolbeneinlage möglich, da das
Aluminium nur geringfügig von dem Material der Kolben
einlage eingeschlossen wird. Lokale Überhitzungen treten
deshalb bei dieser Konstruktion nicht auf.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes
gehen aus den Patentansprüchen 2 und 3 hervor.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden
nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch
einen Teil einer ersten Aus
führungsform eines Kolbens
für einen Verbrennungsmotor,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht
von unten auf eine Kolben
einlage, die im Kolben der
Fig. 1 eingeschlossen werden
soll,
Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch
die Kolbeneinlage der Fig. 2
gemäß der Linie X-X der
Fig. 4,
Fig. 4 eine Ansicht der in Fig. 2
und 3 dargestellten Kolben
einlage in Richtung des in
Fig. 3 gezeigten Pfeiles B,
Fig. 5 eine Ansicht der in Fig. 2
bis 4 dargestellten Kolben
einlage in Richtung des in
Fig. 3 gezeigten Pfeiles A,
Fig. 6A, B, C, D Vertikalschnitte von vier
Ausführungsformen der in
Fig. 1 bis 5 gezeigten Kol
beneinlage,
Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch
einen Kolbenboden gemäß ei
ner zweiten Ausführungsform
eines Kolbens für einen Ver
brennungsmotor,
Fig. 8 eine vergrößerte Teilansicht
des in Fig. 7 gezeigten Kol
bens, und
Fig. 9 eine Ansicht in Richtung des
in Fig. 7 gezeigten Pfeiles A.
Der Kolben gemäß Fig. 1
ist aus einem Leichtmetall wie etwa Aluminium oder einer
Aluminiumlegierung und ist mit einem Kolben
boden 10 und einer Kolbenwand 11 ausgebildet. Der Kolben
umfaßt eine Kolbeneinlage 12, welche aus einem
Material auf Eisenbasis wie etwa austenitischem
Gußeisen gefertigt ist. Die Kolbeneinlage 12 umfaßt in end
bearbeitetem Zustand eine Kolbenringnut 13 zur Aufnahme
eines Kolbenrings (nicht gezeigt) mit L-förmigem Quer
schnitt, wobei das horizontale Glied sich in die Nut
hinein erstreckt und das vertikale Glied sich nach
oben erstreckt, um im wesentlichen auf einer Höhe mit
dem Kolbenboden zu enden.
Es wird nun auf die Fig. 2 bis 5 Bezug genommen; die
Kolbeneinlage 12 ist derart gegossen, daß sie einen
allgemein rechteckigen Querschnitt (Fig. 3) auf
weist, dessen Gesamtabmessungen größer sind als die
erforderlichen Endabmessungen der Einlage (welche
strichpunktiert in Fig. 3 gezeigt sind). Die Kolbeneinlage
12 weist parallele, mit Axialabstand angeordnete,
obere und untere, sich radial erstreckende Mantelflächen 14
und 15 auf, sowie parallele, innere und
äußere, sich axial erstreckende Mantelflächen 16, 17. Dabei ist die erste Mantelfläche 17 der Zylinderlauffläche
die zweite Mantelfläche 16
dem Kolbengrundkörper, die dritte Mantelfläche 14 dem Kolbenboden und die vierte
Mantelfläche 15 der Kolbenunterseite zugewandt. Wie
in Fig. 3, 4 und 5 zu sehen ist, sind die untere,
sich radial erstreckende Mantelfläche 15 und die innere,
sich axial erstreckende Mantelfläche 16 mit einer Gitteranordnung von flachen, rillen
förmigen Ausnehmungen versehen, welche durch zwei parallele,
jedoch mit Abstand angeordnete Umfangsausnehmungen
18 a, 18 b, 19 a, 19 b an jeder Oberfläche gebildet sind,
die eine Vielzahl von mit Winkelabstand angeordneten
Ausnehmungen 20 schneiden, welche sich radial längs
der vierten Mantelfläche 15 und axial längs der zweiten Mantel
fläche 16 derart erstrecken, so daß jede Ausnehmung 20
in einer Ebene liegt, welche die Kolbenachse aufnimmt.
Die Enden dieser mit Winkelabstand angeordneten Aus
nehmungen 20 enden an der axial oberen und radial
äußeren Umfangsausnehmung 18 a, 19 a derart, daß sie
sich nicht bis zu den gegenüberliegenden Kanten dieser
Flächen erstrecken.
Die Ausnehmungen 18 a, 18 b,19 a, 19 b, 20 können durch
Guß oder durch spanende Bearbeitung oder durch Guß mit
Endbearbeitung gebildet werden. Einige dieser Aus
nehmungen können auch gegossen und andere spanend ein
gebracht sein. Die Ausnehmungen 18 a, 18 b, 19 a, 19 b, 20
weisen allgemein einen halbkreisförmigen Querschnitt auf und
können beispielsweise dann 0,5 mm tief sein, wenn die
Kolbeneinlage 12 einen Durchmesser von 120 mm auf
weist.
Die Kolbeneinlage 12 wird in der Form, die in den Fig. 2 bis
5 gezeigt ist, in eine Kolbenform eingesetzt, und ge
schmolzenes Leichtmetall wird in die Form gegossen.
Wenn das geschmolzene Material sich verfestigt, dann
kann Druck auf das Metall in einer Preßgußtechnik aus
geübt werden, um die Innenporen bzw. Lunker im Guß
kolben zu verringern. Das geschmolzene Material wird
besonders dann, wenn es unter Druck steht, in die Aus
sparungen gepreßt, und die gitterförmige, gegenseitige
Verbindung zwischen den Ausnehmungen
gewährleistet, daß geschmolzenes Metall in alle Aus
nehmungen eintritt. Wenn sich das Metall verfestigt
hat, dann werden der gegossene Kolbengrundkörper und die
Einlage aus der Form entnommen. Weil die Ausnehmungen
20 kurz vor der Außenoberfläche des Kolbens enden,
erreicht kein geschmolzenes Metall diese Flächen über
die Ausnehmungen 20.
Die Form und die Kolbeneinlage 12 sind derart ausgebildet,
daß der Kolbenkörper mit einer L-förmigen Falz - bzw.
einer Fuge 21 gegossen wird, welche sich rund um den
Kolbenboden erstreckt. Der Falz 21 weist eine sich
radial erstreckende Fläche 22 auf, welche mit der unteren Mantelfläche
15 der Einlage zusammenwirkt, sowie
eine sich axial erstreckende Fläche 23, welche mit der
inneren Mantelfläche 16 der Einlage zusammenwirkt (Fig. 1).
Vorspringende Wülste aus Kolbenmaterial erstrecken sich
in die Ausnehmungen 18 a, 18 b, 19 a, 19 b und 20, um
eine mechanische, formschlüssige, sperrende Verbindung
zwischen dem Kolbengrundkörper und der Kolbeneinlage 12 zu bilden.
Die Vorsprünge und Aussparungen bilden somit eine form
schlüssige Gitteranordnung.
Nach dem Guß werden Kolbengrundkörper und Kolbeneinlage endbearbei
tet, indem man den bisher gegossenen Kolben um seine
Achse in Drehung versetzt, sowie durch eine axiale
Translationsbewegung eines Werkzeugs längs des Kolbens.
Die Kolbeneinlage 12 wird derart spanend bearbeitet, daß
man die Kolbenringnut 13 bildet, und wird an der
oberen, sich radial erstreckenden Mantelfläche 14
derart spanend bearbeitet, daß diese bündig mit dem
Kolbenboden 10 abschließt, so daß diese Mantelfläche 14 einen
Umfangsabschnitt der Kolbenbodenfläche bildet.
Jede Tendenz der Kolbeneinlage 12, sich relativ zum Rest des
Kolbens während einer derartigen, spanenden Bearbeitung
zu drehen, wird durch die formschlüssige Verbindung
zwischen den Ausnehmungen 20 und den hiermit zusammen
wirkenden Vorsprüngen an der Oberfläche der Falz 21
verhindert. In einem Beispiel hat diese gegenseitige,
formschlüssige Verbindung sich als stark genug heraus
gestellt, um einem Drehmoment von 20 t
zu widerstehen.
Wenn der Kolben in einen Zyliner eines Verbrennungsmotors
eingesetzt wird, dann wird jeder Neigung der Kolbeneinlage 12,
vom Kolben in axialer Richtung abzuspringen, durch den
Eingriff zwischen den rillenförmigen Ausnehmungen 19 a, 19 b und
den hiermit zusammenwirkenden Vorsprüngen am Falz 21
entgegengewirkt. Bei einem Beispiel hat dieser Eingriff
sich als stark genug herausgestellt, um einem Zug
von 9 t zu widerstehen.
Der allgemein rechteckige Querschnitt der Kolbeneinlage 12
gestattet eine befriedigende Wärmeübertragung nach
unten vom Kolbenboden 10 weg, und zwar ohne Ausbildung
"heißer Stellen". Zusätzlich verringert die Anbringung
des obersten Kolbenrings nahe dem Kolbenboden 10 die
Menge des Treibstoff-Luft-Gemischs rund um die Kolben
wand, wodurch die Leistung des Motors erhöht wird. Zu
nahmen von bis zu 6 kW wurden erreicht.
Die Ausnehmungen 19 a, 19 b an der inneren axialen
Mantelfläche 16 brauchen nicht durchgehend zu sein;
sie können auch in Form von mit Winkelabstand ange
ordneten Abschnitten ausgebildet sein. Es kann nur
eine derartige Ausnehmung vorgesehen sein.
Eine einzige Ausnehmung oder eine Gruppe von Ausnehmun
gen und mit diesen in Sperreingriff stehenden Vor
sprüngen kann sowohl der Drehung als auch der Axialbe
wegung der Kolbeneinlage 12 widerstehen. Solche Ausnehmungen
können an der inneren axialen Mantelfläche 16 vorge
sehen sein und können sich parallel zueinander zwischen
der unteren und oberen Kante dieser Fläche erstrecken.
Die Fig. 6A, 6B, 6C und 6D zeigen vier Querschnitte von
Alternativausbildungen der Kolbeneinlage 12, wobei Teilen,
die den Fig. 1 bis 5 sowie den Fig. 6A, 6B, 6C und 6D
gemeinsam sind, dieselben Bezugszeichen gegeben sind;
diese Teile sind nicht im einzelnen beschrieben.
In Fig. 6A weist die Kolbeneinlage 12 a einen allgemein trapez
förmigen Querschnitt auf, wobei die untere Mantelfläche 15
eine größere Abmessung in radialer Richtung aufweist
als die obere Mantelfläche 14. Die Kolbeneinlage 12 a weist Ausnehmun
gen 18 a, 18 b, 19 a, 19 b und 20 in derselben Anordnung
wie die entsprechenden Teile beim Ausführungsbeispiel der
Fig. 1 bis 5 auf. Der trapezförmige Querschnitt der
Einlage stellt sicher, daß, wenn sie in einen Kolben
eingegossen wird, die Form der Einlage sicherstellt,
daß sie sich nicht axial bezüglich dem Rest des Kolbens
bewegt.
In Fig. 6B weist die Kolbeneinlage 12 b einen ähnlichen trapez
förmigen Querschnitt auf wie die Kolbeneinlage 12 a der Fig. 6a.
Die untere Mantelfläche 15 ist frei von Ausnehmungen, aber
Ausnehmungen 19 a, 19 b und 20 sind an der inneren Mantelfläche 16
vorgesehen, doch in diesem Fall sind lediglich vier
sich der Drehung widersetzende Ausnehmungen 20 vorge
sehen, welche mit gleichem Winkelabstand rund um die Kolben
einlage 12 b vorgesehen sind.
In Fig. 6C weist die Kolbeneinlage 12 c allgemein dieselbe
Ausbildung auf, wie die Kolbeneinlage 12 b der Fig. 6B. In
dieser Kolbeneinlage 12 c sind allerdings die rillenförmigen
Ausnehmungen 19 a, 19 b, 19 c, 19 d durch vier mit Abstand
angeordnete Gänge eines wendelförmigen Gewindes ausge
bildet.
In Fig. 6D weist die Kolbeneinlage 12 d allgemein dieselbe
Ausbildung auf wie die Kolbeneinlage 12 b und 12 c der Fig. 6B
und 6C. Die rillenförmigen Ausnehmungen 19 a, 19 b, 19 c
sind allerdings mit steileren Seiten 19 e, 19 f, 19 g
zu den Oberseiten ihrer oberen Enden hin versehen,
so daß diese Seiten 19 e, 19 f in jeweiligen Ebenen
liegen, die allgemein senkrecht zur Achse der Kolbeneinlage
12 d stehen. Diese Seiten 19 f, 19 g liefern eine noch
wirksamere, gegenseitige Sperrwirkung mit dem Vor
sprung am gegossenen Kolben, so daß der relativen
Axialbewegung zwischen der Kolbeneinlage 12 d und dem Rest
des Kolbens ein noch besserer Widerstand entgegenge
bracht wird.
Es wird als nächstes auf die Fig. 7 bis 9 Bezug ge
nommen; der Kolben 210 ist aus einem Leichtmetall
wie etwa Aluminium oder Aluminiumlegierung gegossen
und ist mit einem Kolbenboden 211 und einer Kolbenwand
ausgebildet, von welcher ein Teil an der Stelle 212
gezeigt ist. Der Kolbenboden 211 ist mit einer Ver
brennungsmulde 213 ausgebildet, deren Durchmesser vom
Einlaß 214 her bis zu einem Maximum zunimmt, bevor er
bis zum Boden der Mulde 213 abnimmt.
Eine Kolbeneinlage 215 aus Material auf Eisenbasis wie etwa
austenitischem Gußeisen ist rund um den Einlaß zur
Mulde 213 vorgesehen. Die Kolbeneinlage 215 ist allgemein
ringförmig in der Form und ist mit axial oberen und
unteren Mantelflächen 216, 217 sowie radial inneren und
äußeren Mantelflächen 218 und 219 versehen. Die obere Mantelfläche
216 geht bündig in eine Endfläche 220 des Kolbenbodens
211 über, und die innere Mantelfläche 218 bildet einen Teil
der Oberfläche der Verbrennungsmulde 213. Zusätzlich
bilden die obere Mantelfläche 216 und die innere Mantelfläche 218
zwischeneinander eine Kante 221, welche sich rund um
den Einlaß der Verbrennungsmulde 213 erstreckt.
Die Kolbeneinlage 215 ist aus Material auf Eisengrundlage so ge
gossen, daß sie einen Querschnitt aufweist, dessen Ge
samtabmessungen größer sind als die geforderten End
abmessungen der Einlage. Wie aus den Fig. 8 und 9 zu
sehen ist, ist die untere Mantelfläche 217 und die Mantelfläche
219 mit einem Netz von Ausnehmungen versehen, die
durch eine Umfangsausnehmung 222 an der unteren Mantelfläche
217 und zwei parallele, jedoch mit Abstand angeordnete
Umfangsausnehmungen 223 a, 223 b an der Mantelfläche 219
gebildet sind. Diese Flächen schneiden einander mit
mehreren, mit Winkelabstand angeordneten Ausnehmungen 224,
welche sich radial längs der unteren Mantelfläche 217 erstrec
ken, sowie axial längs der äußeren Mantelfläche 219, und
zwar derart, daß jede Ausnehmung in einer Ebene liegt,
die die Kolbenachse umfaßt. Die Enden dieser mit Win
kelabstand angeordneten Ausnehmungen 224 enden an der
axial oberen und der radial inneren Umfangsausnehmung
223 a, 222, so daß sie sich nicht bis zu den Kanten
dieser Flächen erstrecken.
Die Ausnehmungen 222, 223 a, 223 b, 224 können durch Guß,
durch spanende Bearbeitung oder durch Guß mit spanender
Nachbearbeitung gebildet werden. Einige der Ausnehmungen
können auch gegossen und andere spanend bearbeitet
sein. Die Ausnehmungen weisen einen allgemein halb
kreisförmigen Querschnitt auf und können beispielsweise
0,5 mm tief sein.
Die Kolbeneinlage 215 wird in der in Fig. 8 und 9 gezeigten
Form in eine Kolbenform eingelegt, und geschmolzenes
Leichtmetall wird in die Form eingegossen. Wenn das
geschmolzene Metall sich verfestigt, dann kann Druck
auf das Metall bei einer Preßgußtechnik ausgeübt
werden, um Poren bzw. Innenlunker im gegossenen Kolben
zu verringern. Das geschmolzene Metall wird besonders
dann, wenn es unter Druck steht, in die Ausnehmungen
gepreßt, und die gitterartige gegenseitige Verbindung
zwischen den Ausnehmungen gewährleistet,
daß das geschmolzene Metall in alle Ausnehmungen ein
tritt. Wenn sich das Metall verfestigt hat, dann wer
den der gegossene Kolbengrundkörper und die Einlage aus
der Form entfernt. Weil die mit Winkelabstand ange
ordneten Ausnehmungen 224 kurz vor der Außenfläche
des Kolbens enden, erreicht kein geschmolzenes Metall
diese Flächen über die Ausnehmungen 224.
Die Form und die Kolbeneinlage 215 sind derart angeordnet,
daß der Kolbenkörper mit einer Kolbenmulde 213 und einer
L-förmigen Falz bzw. Fuge 225 gegossen wird, die sich
rund um den Eintritt in die Verbrennungsmulde 213 er
streckt. Die Falz 225 hat eine sich radial erstreckende
Fläche 226, welche mit der unteren Mantelfläche 217
zusammenwirkt, sowie eine sich axial erstreckende
Fläche 227, welche mit der inneren Mantelfläche 219
zusammenwirkt (Fig. 7 und 8). Vorspringende Wülste
aus Kolbenmetall erstrecken sich in die Ausnehmungen
222, 223 a, 223 b, 224 hinein, um eine mechanische,
formschlüssige, sperrende Verbindung zwischen dem Kol
bengrundkörper und der Einlage zu liefern. Die Vorsprünge
dieser Ausnehmungen bilden somit eine formschlüssige
Gitteranordnung.
Nach dem Guß werden Kolben und Einlage spanend dadurch
endbearbeitet, daß man den bisher gegossenen Kolben um
seine Achse dreht und längs der Innenseite der Mulde
213 ein Werkzeug in axialer Richtung und quer zur End
fläche 220 des Kolbenbodens 211 das Werkzeug radial
bewegt. Jede Neigung der Kolbeneinlage 215, sich relativ
zum Rest des Kolbens während einer derartigen Bear
beitung zu drehen, wird durch den gegenseitigen sperren
den Eingriff zwischen den Ausnehmungen 224 und den damit
zusammenwirkenden Vorsprüngen an der Oberfläche der
Falz 225 verhindert.
Wenn der Kolben in einen Zylinder eines Verbrennungs
motors eingesetzt wird, dann wird jeder Neigung der Kolben
einlage 215, vom Kolben in einer axialen Richtung
abzuspringen, durch den Eingriff zwischen den ring
förmigen Ausnehmungen 223 a, 223 b und den damit zu
sammenwirkenden Vorsprüngen des Falzes 225 entgegen
gewirkt. Jeder Neigung der Einlage, sich radial oder
axial zu bewegen, wird auch durch eine metallurgische
Verbindung Widerstand entgegengesetzt, und zwar an der
Übergangsfläche von Kolben und Einlage. Da die Kante
221 rund um den Eintritt in die Verbrennungsmulde 213
aus dem Material der Einlage gebildet ist, weist es
eine verringerte Neigung zur Rissebildung auf, vergli
chen mit solchen Kanten, die aus dem Kolbenmaterial
hergestellt sind. Ferner ermöglicht der allgemein
rechteckige Querschnitt der Einlage die zufrieden
stellende Wärmeübertragung nach unten vom Kolbenkopf
weg, und zwar ohne Ausbildung heißer Stellen.
Die nachfolgenden Alternativmerkmale beziehen sich auf
beide Ausführungsbeispiele des oben beschriebenen
Kolbens, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 6A und 7
bis 9 kann die Umfangsnut oder die Umfangsnuten 18 a
18 b, 222 an der unteren Mantelfläche 15, 217 der Kolbeneinlage
12, 215 entfallen.
Bei jedem Ausführungsbeispiel brauchen die Ausnehmungen
nicht durchgehend zu sein, sondern sie könnten auch
in mit Abstand angeordneten Sektionen angeordnet sein.
Zusätzlich kann bereits eine einzige Ausnehmung oder
eine einzige Gruppe von Ausnehmungen und hiermit in
gegenseitigem Eingriff stehende Vorsprünge sowohl
der Drehung als auch der axialen Bewegung der Kolbeneinlagen
12 und 215 widerstehen.
Wenn die Einlage aus einem anderen Material als
austenitischem Gußeisen hergestellt ist, dann sollte das
gewählte Material einen Ausdehnungskoeffizienten bei
der Betriebstemperatur des Kolbens aufweisen, der
mit jenem des Materials des Kolbens selbst vergleichbar
ist.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen
liegt eine metallurgische Verbindung vor, die zwischen
den zusammenwirkenden Flächen von Kolben und Einlage
erzeugt wurde, sowie auch die gegenseitige, formschlüssi
ge Verbindung zwischen den Ausnehmungen und Vorsprüngen.
In Fällen, in welchen es erwünscht ist, die Wärmeüber
tragung von der Einlage auf den Kolbengrundkörper auf ein
Mindestmaß zu verringern, kann die metallurgische Ver
bindung weggelassen werden, wobei die Einlage am
Kolbengrundkörper lediglich durch die formschlüssig inein
ander eingreifenden Ausnehmungen und Vorsprünge ge
sichert wird.
Claims (3)
1. Kolben für eine Brennkraftmaschine, welcher aus einem
Kolbengrundkörper aus Leichtmetall und einer ringförmi
gen Kolbeneinlage aus einer Eisenlegierung besteht und
durch Gießen zusammengefügt ist, wobei die Kolbeneinlage
einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit vier
Mantelflächen besitzt, deren erste Mantelfläche der Zy
linderlauffläche zugewandt ist, deren zweite Mantelflä
che der ersten Mantelfläche gegenüberliegt und in einer formschlüssigen Verbindung mit dem Kolben
grundkörper steht, und wobei eine dritte Mantelfläche
zusammen mit einer entsprechenden Oberfläche des Kolben
grundkörpers den Kolbenboden bildet, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der zweiten Mantelfläche (16; 219) der
Kolbeneinlage (12; 215) eine Vielzahl von flachen, ril
lenförmigen Ausnehmungen vorhanden ist, deren einer Teil
(19 a, 19 b; 223 a, 223 b) im wesentlichen in Kolbenumfangs
richtung, deren anderer Teil (20; 224) in Richtung der
Kolbenachse verlaufen, und sich dabei unter Ausbildung
einer Gitteranordnung schneiden, um Axial- und Rota
tionsbewegungen der Kolbeneinlage relativ zum Kolben
grundkörper zu verhindern.
2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausnehmungen zusätzlich in der vierten Mantelfläche
(15; 217) verlaufen.
3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Ausnehmungen einen im wesentlichen halb
kreisförmigen Querschnitt und eine Tiefe von 0,5 mm auf
weisen.
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
GB8126272 | 1981-08-28 | ||
GB8210176 | 1982-04-06 |
Publications (2)
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DE3231998C2 true DE3231998C2 (de) | 1988-07-07 |
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Family Applications (1)
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