DE3722437A1 - Kolben-kolbenbolzenbaugruppe - Google Patents
Kolben-kolbenbolzenbaugruppeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich im weiteren Sinne auf Brenn
kraftmaschinen und richtet sich im engeren Sinne auf eine
aus einem metallenen Kolben und einem aus keramischem Werk
stoff gefertigten Kolbenbolzen gebildete Baugruppe für
eine Brennkraftmaschine.
Ein Beispiel für eine bekannte Baugruppe aus einem Kolben
und einem Kolbenbolzen ist in Fig. 6A bis 6D dargestellt.
Darin ist ein Kolbenbolzen 10 für die Verbindung eines
Kolbens 11 mit einer Pleuelstange 12 in Bolzenaugen 11 a
des Kolbens und im Pleuelauge der Pleuelstange 12 gelagert.
In den Lagerflächen oder Bohrungen 13 der Bolzenaugen 11 a
ausgebildete Ringnuten 14 dienen der Aufnahme von Seeger
ringen 15, welche an den gegenüberliegenden Enden des
Kolbenbolzens 10 anliegen, um diesen an Axialbewegungen zu
hindern.
Seit einigen Jahren besteht das Bestreben, anstelle von
metallenen Kolbenbolzen solche aus einem keramischen Werk
stoff zu verwenden, z.B. aus Siliziumnitrid, Sialon,
Siliziumkarbid od. dergl., um durch Verringerung des
Gewichts sowie von Reibungsverlusten unter anderem einen
günstigen Brennstoffverbrauch der Maschine zu erzielen.
Im Laufe der entsprechenden Versuche ergab sich ein neu
artiges Problem, welches bei metallenen Kolbenbolzen nicht
aufgetreten war, sondern erst bei Verwendung von Kolben
bolzen aus keramischem Werkstoff auftrat. Während des Ver
brennungshubs überträgt sich die Hitze der Verbrennungsgase
zunächst auf den Kolbenboden 11 b und wird von dort aus über
den Kolbenmantel 11 c zu den Bolzenaugen 11 a und zum unteren
Ende des Kolbens 11 geleitet. Aus diesem Grunde ergibt sich
eine Temperaturdifferenz zwischen dem oberen und dem unteren
Teil des Kolbens 11 mit der entsprechenden unterschiedli
chen Wärmedehnung, so daß sich der Kolben 11 in der in
Fig. 6B übertrieben dargestellten Form verformt. Dabei hat
der Kolben 11 dann den größten Durchmesser am oberen Ende,
von wo aus er sich abwärts verjüngt. Bei einem Kolbenbolzen
10 aus Metall führt diese unterschiedliche Wärmedehung nicht
zu einer Verkleinerung der Berührungsfläche zwischen dem
Kolbenbolzen 10 und der Wandung der Lagerbohrungen 13, da
sich der Kolbenbolzen 10 entsprechend der Wärmeverformung
des Kolbens 11 etwas durchbiegen kann. Bei einem Kolben
bolzen 10 aus keramischem Werkstoff ergibt sich dagegen
einer Verkleinderung der Berührungsfläche zwischen dem
Kolbenbolzen 10 und der Wandung der Lagerbohrungen 13, da
der Kolbenbolzen 10 sehr steif ist und sich kaum durch
biegen kann. Wegen der unterschiedlichen Wärmedehnung des
Kolbens 11 und des Kolbenbolzens 10 ergibt sich außerdem
ein vergrößertes Spiel des Letzteren in den Lagerbohrungen
13 der Bolzenaugen 11 a mit einer entsprechend verschlech
terten Schmierung. Dies führt insgesamt zu einem verstärk
ten Verschleiß der Lagerbohrungen 13 in den in Fig. 6C
und 6D dargestellten, dem Kolbenboden 11 b zugewandten
Bereichen 13 a.
Die vorliegende Erfindung schafft eine neuartige und ver
besserte Kolben-Kolbenbolzen-Baugruppe, bei welcher
Ausgleichsstücke zwischen die Endstücke des Kolbenbolzens
und die entsprechenden Bolzenaugen des Kolbens eingesetzt
sind. Die Ausgleichsstücke sind aus einem metallischen
Werkstoff gefertigt, dessen Wärmedehnungskoeffizient zwi
schen dem des für den Kolben verwendeten Metalls und dem
des keramischen Werkstoffs des Kolbenbolzens liegt.
In einer Ausführungsform sind die Ausgleichsstücke aus
einer mit Tonerde-Siliziumfasern verstärkten Aluminium
legierung mit einem Volumenanteil der Verstärkungsfasern
V f =10% und einem Wärmedehnungskoeffizienten
α=14×10-6 1/°C gefertigt.
Für die Fertigung der Ausgleichsstücke ist nicht nur der
vorstehend bezeichnete metallische Werkstoff geeignet,
sondern beispielsweise auch ein unlegiertes Metall, ein
metallischer Verbundwerkstoff mit einem porösen Metallgefüge,
oder ein anderer metallischer Werkstoff, welcher mit Tonerde
fasern, Tonerde-Siliziumfasern, Borfasern, SiC-beschichteten
Borfasern und/oder Tonerde-Whiskers verstärkt ist. Der für
die Ausgleichsstücke verwendete metallische Werkstoff hat
darüber hinaus vorzugsweise einen sehr hohen Härtegrad,
z.B. eine Rockwell-Härte HRC 30 und kann auch ein Stahl
mit einem großen Gehalt an Nickel, Kohlenstoff und/oder
Chrom sein, wie er beispielsweise auch für Lager verwendet
wird.
Die vorstehend beschriebene Konstruktion vermag die bei
einer Baugruppe der eingangs genannten Art in bekannter
Ausführung auftretenden Nachteile und Mängel wirksam zu
beseitigen.
Demgemäß ist ein Ziel der Erfindung die Schaffung einer
neuartigen und verbesserten Kolben-Kolbenbolzenbaugruppe,
welche die Verwendung eines Kolbenbolzens aus keramischem
Werkstoff in Verbindung mit einem aus einer Aluminium
legierung gefertigten Kolben ermöglicht.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer
Kolben-Kolbenbolzenbaugruppe der vorstehend bezeichneten
Art, welche bei Verwendung eines Kolbens aus einer Alumi
niumlegierung in Verbindung mit einem Kolbenbolzen aus
keramischem Werkstoff einen übermäßigen Verschleiß der
Bolzenaugen des Kolbens zu verhindern vermag.
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung
einer Kolben-Kolbenbolzenbaugruppe der vorstehend bezeich
neten Art mit einer verlängerten Standzeit des Kolbens.
Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Kolben-
Kolbenbolzenbaugruppe der vorstehend bezeichneten Art, bei
deren Verwendung in einer Brennkraftmaschine sich eine
Verringerung der Reibungsverluste sowie des Gewichts der
Maschine und somit insgesamt ein günstiger Brennstoff
verbrauch ergeben.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines Kolbens mit einem Kolben
bolzen gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Kolbens mit einem Kolben
bolzen gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung,
Fig. 3A eine Schnittansicht eines Kolbens mit einem Kolben
bolzen gemäß einer dritten Ausführungsform der
Erfindung,
Fig. 3B eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 3B-3B
in Fig. 3A,
Fig. 4A eine Schnittansicht eines Kolbens mit einem Kolben
bolzen gemäß einer vierten Ausführungsform der
Erfindung,
Fig. 4B eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 4B-4B
in Fig. 4A,
Fig. 5 eine Schnittansicht eines Kolbens mit einem Kolben
bolzen gemäß einer fünften Ausführungsform der
Erfindung,
Fig. 6A eine Schnittansicht eines Kolbens mit einem Kolben
bolzen in einer bekannten Ausführungsform,
Fig. 6B eine Schnittansicht der in Fig. 6A dargestellten
Anordnung in durch Wärmedehnung verformtem Zustand,
Fig. 6C eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 6C-6C
in Fig. 6B und
Fig. 6D eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 6D-6D
in Fig. 6C.
Zu einer in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform der
Erfindung gehören ein Kolbenbolzen 20, ein Kolben 21 und
zwischen den Kolben 21 und den Kolbenbolzen 20 eingesetzte
ringförmige Ausgleichsstücke 26 für die Aufnahme der gegen
überliegenden Endstücke des Kolbenbolzens 20.
Der Kolben 21 ist von der in einem Vierzylindermotor mit
einem Hubraum von 2 l zu verwendenden Art und aus einer
Aluminiumlegierung gefertigt, welche einen Wärmedehnungs
koeffizienten α=20×10-6 1/°C hat. Der Kolben 21 hat
Bolzenaugen 21 a mit jeweils einer Lagerbohrung 23 von 20 mm
Länge. Der Kolbenbolzen 20 ist in den Lagerbohrungen 23 der
Bolzenaugen 21 a des Kolbens 21 und in einem Pleuelauge einer
Pleuelstange 12 gelagert, um diese mit dem Kolben 21 zu
verbinden. Der Kolbenbolzen 20 hat einen Durchmesser von
18 mm und ist aus Siliziumnitrid gefertigt, welches einen
Wärmedehnungskoeffizienten α=3,2×10-6 1/°C hat. Jede
Lagerbohrung 23 hat einen engeren Abschnitt 23 a mit einem
dem des Kolbenbolzens 20 entsprechenden Durchmesser und
einen radial auswärts an den engeren Abschnitt 23 a an
schließenden erweiterten Abschnitt 23 b mit einem Durch
messer von 25 mm. Die Ausgleichsstücke 26 sind jeweils im
Preßsitz in den erweiterten Abschnitt 23 b der jeweiligen
Lagerbohrung 23 eingepaßt und aus einer mit Tonerde-Sili
ziumfasern verstärkten Aluminiumlegierung gefertigt, welche
einen Anteil der Verstärkungsfasern V f = 10% enthält und
einen Wärmedehnungskoeffizienten α=14×10-6 1/°C hat.
Der Innendurchmesser jedes Ausgleichsstücks 26 ist gleich
dem des engeren Abschnitts 23 a der Lagerbohrungen 23, und
seine Länge beträgt 12 mm. Nach dem Einsetzen der Aus
gleichsstücke 26 werden diese zusammen mit dem Kolben
bolzen 20 durch Seegerringe 25 festgehalten, welche in in
den Lagerbohrungen 23 ausgebildete Ringnuten 24 eingesetzt
sind. Dabei ist dann jedes Ausgleichsstück 26 zwischen dem
jeweiligen Seegerring 25 und einer den Übergang vom engeren
Abschnitt 23 a zum erweiterten Abschnitt 23 b der jeweiligen
Lagerbohrung 23 bildenden Ringstufe 23 c festgehalten.
Die vorstehend beschriebene Kolben-Kolbenbolzenbaugruppe
wurde zu Versuchszwecken in einen Motor eingebaut. Die
damit ausgeführten Versuche zeigten, daß nach zwanzig
stündigem Betrieb des Motors unter Vollastbedingungen kein
nennenswerter Verschleiß in den Lagerbohrungen auftrat.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist auch
die gleiche Wirkung erzielbar, wenn die Ausgleichsstücke 26
in einer Übergangspassung in den erweiterten Bohrungsab
schnitten 23 b eingesetzt sind.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet
sich von der in Fig. 1 Gezeigten im wesentlichen dadurch,
daß die Ausgleichsstücke 36 aus einer mit Tonerde-Whiskers
in einem Volumenanteil V f =7% verstärkten Aluminiumlegie
rung sind, welche einen Wärmedehnungskoeffizienten
α=15×10-6 1/°C hat. Dabei werden die Ausgleichstücke
36 beim Guß des Kolbens 31 an Ort und Stelle gegossen.
Die in Fig. 3A und 3B dargestellte Ausführungsform unter
scheidet sich von den in Fig. 1 und 2 Gezeigten im wesent
lichen dadurch, daß die Ausgleichsstücke 46 einstückig mit
dem Kolbenboden 41 b ausgebildet und aus einer mit Tonerde
fasern in einem Volumenanteil V f =9% verstärkten Aluminium
legierung gefertigt sind, welche einen Wärmedehnungs
koeffizienten α=14×10-6 1/°C hat. Die Ausgleichsstücke
46 sind nach dem sogenannten Schmelzschmiedeverfahren
gefertigt, bei welchem die Metallschmelze in eine Form
gegossen und unter hohem Druck darin zum Erstarren gebracht
wird.
Der Kolben 41 besteht also hier aus zwei aus verschiedenen
Werkstoffen gebildeten Teilen, nämlich einem ersten Teil,
welches den Kolbenboden 41 b und zwei parallel zueinander
abwärts daran hervorstehende Schenkel 41 d umfaßt, und
einem becherförmigen zweiten Teil, an dessen Stirnwand 41 e
der Kolbenboden 41 b anliegt und in dessen Mantelwandung 41 f
die Schenkel 41 d eingebettet sind. Die Ausgleichsstücke 46
sind dabei einstückig mit den unteren Endbereichen der
Schenkel 41 d ausgebildet.
In der in Fig. 4A und 4B dargestellten vierten Ausführungs
form sind die Ausgleichsstücke 56 einstückig mit einem
Umfangswandstück 51 c des Kolbens 51 aus einer als "Niresist"
bekannten Legierung gefertigt, welche eine Rockwellhärte
HRC=35 und einen Wärmedehnungskoeffizienten
α=17×10-6 1/°C hat. Dabei sind die Ausgleichsstücke 56
wiederum nach dem Schmelzschmiedeverfahren gefertigt.
Der Kolben 51 besteht hier wiederum aus zwei Teilen, nämlich
einem ersten Teil mit einem das vorstehend erwähnte Umfangs
wandstück des Kolbenbodens bildenden Ring 51 c und zwei
parallel zueinander abwärts daran hervorstehenden Schenkeln
51 d, und einem im wesentlichen becherförmigen zweiten Teil,
dessen Stirnwand 51 b von dem Ring 51 c umgeben ist und in
dessen Mantelwandung 51 f die Schenkel 51 d eingebettet sind.
Die Ausgleichsstücke 56 sind einstückig mit den unteren
Endstücken der Schenkel 51 d ausgebildet.
In der in Fig. 5 gezeigten fünften Ausführungsform sind die
Ausgleichsstücke 66 aus einer durch mit SiC beschichteten
Borfasern in einem Volumenanteil V f =8% verstärkten
Aluminiumlegierung gefertigt, welche einen Wärmedehnungs
koeffizienten α=14×10-6 1/°C hat. Die Ausgleichsstücke
66 haben jeweils die Form eines Diagonalrings, welche
dadurch entsteht, daß ein zylindrisches Rohr schräg abge
schnitten wird. Die Ausgleichsstücke 66 sind dabei so in
die Lagerbohrungen 23 eingesetzt, daß sie sich an der dem
Kolbenboden 61 b abgewandten Seite in Anlage an der Ringstufe
23 c befinden und an der dem Kolbenboden 61 b zugewandten
Seite das jeweilige Ende des Kolbenbolzens 20 abstützen.
Zu Versuchszwecken wurde die in Fig. 6A bis 6D gezeigte
Kolben-Kolbenbolzenbaugruppe in einen Motor eingebaut und
in gleicher Weise erprobt wie in bezug auf die erste Aus
führungsform erläutert. In diesen Versuchen wurde fest
gestellt, daß der Verschleiß der Lagerbohrungen 13 der
Bolzenaugen 11 durch ungleichmäßigen Angriff der jeweiligen
Enden des Kolbenbolzens 10 an der dem Kolbenboden zuge
wandten Seite bis zu 30 µm betrug.
Wie man aus vorstehender Beschreibung erkennt, sind in den
verschiedenen Ausführungsformen zwischen den Enden des
Kolbenbolzens und den Bolzenaugen des Kolbens Ausgleichs
stücke eingesetzt, deren Wärmedehnungskoeffizient zwischen
dem des Werkstoffs des Kolbens und dem des Werkstoffs für
den Kolbenbolzen liegt. Dabei ist festzuhalten, daß die
Ausgleichsstücke nicht aus einem einfachen Metall gefertigt
zu sein brauchen, sie können vielmehr auch aus einem Ver
bundwerkstoff auf der Basis einen porösen Metallgefüges
oder einer mit Tonerdefasern, Tonerde-Siliziumfasern,
Borfasern, SiC-beschichteten Borfasern und/oder Tonerde-
Whiskers verstärkten Metallegierung gefertigt werden. Fer
ner können die Ausgleichsstücke auch aus einem Metall
gefertigt sein, welches eine Rockwellhärte von wenigstens
HRC=30 aufweist, z.B. aus einer als Niresist bezeich
neten Legierung oder aus einem einen hohen Gehalt an
Kohlenstoff und Chrom aufweisenden Stahl, wie er beispiels
weise für Lager verwendet wird.
Claims (18)
1. Kolben-Kolbenbolzenbaugruppe, gekenn
zeichnet durch einen aus Metall gefertigten und
mit Bolzenlageraugen versehenen Kolben (21), durch einen
aus keramischem Werkstoff gefertigten Kolbenbolzen (20),
welcher in den Bolzenlageraugen gelagert ist und einander
axial gegenüberliegende Endstücke aufweist, und durch
zwischen die Endstücke des Kolbenbolzens aus keramischem
Werkstoff und die Bolzenlageraugen des Kolbens eingesetzte
Ausgleichsstücke (26, 36, 46, 56, 66) aus einem Metall,
dessen Wärmedehnungskoeffizient zwischen dem des Metalls
des Kolbens und dem des keramischen Werkstoffs des Kolben
bolzens liegt.
2. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß in den Bolzenlageraugen
des Kolbens (21) Lagerbohrungen (23) ausgebildet sind,
welche jeweils einen Abschnitt (23 a) kleineren und einen
Abschnitt (23 b) größeren Durchmessers aufweisen, und daß
die Ausgleichsstücke (26, 36, 66) jeweils in Form eines
Rings ausgebildet sind, welcher so in den den größeren
Durchmesser aufweisenden Abschnitt der jeweiligen Bohrung
eingesetzt ist, daß das jeweilige Endstück des Kolben
bolzens (20) darin Aufnahme findet.
3. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der den größeren Durch
messer aufweisende Abschnitt (23 b) der Bohrungen (23) mit
einer Ringnut (24) für die Aufnahme eines Seegerrings (25)
versehen ist, durch welchen das jeweilige Ausgleichsstück
(26, 36, 66) zusammen mit dem Kolbenbolzen (20) festgehal
ten ist.
4. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lagerbohrungen (23)
zwischen dem den kleineren Durchmesser und dem den größeren
Durchmesser aufweisenden Abschnitt (23 a bzw. 23 b) ausge
bildete Stufen (23 c) aufweisen und daß die Ausgleichsstücke
(26, 36, 66) zwischen den Stufen und den Seegerringen (25)
festgehalten sind.
5. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausgleichsstücke (26,
36, 66) im Preßsitz in die den größeren Durchmesser auf
weisenden Bohrungsabschnitte (23 b) eingepaßt sind.
6. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausgleichsstücke (26,
36, 66) in einer Übergangspassung in die den größeren
Durchmesser aufweisenden Bohrungsabschnitte (23 b) einge
setzt sind.
7. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (21) aus einer
Aluminiumlegierung mit einem Wärmedehnungskoeffizienten
α=20×10-6 1/°C gefertigt ist, daß der Kolbenbolzen
(20) aus Siliziumnitrid mit einem Wärmedehnungskoeffizien
ten α=3,2×10-6 1/°C gefertigt ist und daß die Aus
gleichsstücke (26) aus einer mit Tonerde-Siliziumfasern in
einem Volumenanteil V f = 10% verstärkten Aluminiumlegie
rung gefertigt sind, welchen einen Wärmedehnungskoeffi
zienten α=14×10-6 1/°C hat.
8. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausgleichsstücke (36)
beim Guß des Kolbens (21) an Ort und Stelle gegossen sind.
9. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben aus einer
Aluminiumlegierung mit einem Wärmedehnungskoeffizienten
α=20×10-6 1/°C gefertigt ist, daß der Kolbenbolzen (20)
aus Siliziumnitrid mit einem Wärmedehnungskoeffizienten
α=3,2×10-6 1/°C gefertigt ist und daß die Ausgleichs
stücke (36) aus einer mit Tonerde-Whiskers in einem Volumen
anteil V f = 7% verstärkten Aluminiumlegierung mit einem
Wärmedehnungskoeffizienten α=15×10-6 1/°C gefertigt
sind.
10. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (41) einen
Kolbenboden (41 b) hat und daß die Ausgleichsstücke (46)
einstückig mit dem Kolbenboden ausgebildet sind.
11. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (41) zwei aus
verschiedenem Werkstoff gefertigte Teile aufweist, von
denen ein erstes Teil den Kolbenboden (41 b) und zwei
parallel zueinander abwärts daran hervorstehende Schenkel
(41 d) umfaßt, und deren zweites im wesentlichen becher
förmig ist und eine in Anlage am Kolbenboden (41 b) befind
liche Stirnwand (41 e) sowie eine Mantelwandung (41 f) auf
weist, in welcher die Schenkel (41 d) eingebettet sind,
und daß die Ausgleichsstücke (46) einstückig mit den
Schenkeln (41 d) ausgebildet sind.
12. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite Teil (41 e, 41 f)
des Kolbens (41) aus einer Aluminiumlegierung mit einem
Wärmedehnungskoeffizienten α=20×10-6 1/°C gefertigt ist,
daß der Kolbenbolzen (20) aus Siliziumnitrid mit einem
Wärmedehnungskoeffizienten α=3,2×10-6 1/°C gefertigt
ist und daß das erste Teil (41 b, 41 d) des Kolbens und die
Ausgleichsstücke (46) aus einer mit Tonerdefasern in einem
Volumenanteil V f = 9% verstärkten Aluminiumlegierung mit
einem Wärmedehnungskoeffizienten a=14×10-6 1/°C
gefertigt sind.
13. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (51) ein
Bodenumfangswandstück (51 c) aufweist, mit welchem die
Ausgleichsstücke (56) einstückig ausgeführt sind.
14. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (51) zwei
aus verschiedenem Werkstoff gefertigte Teile aufweist,
von denen ein erstes Teil einen das Bodenumfangswandstück
darstellenden Ring (51 c) und zwei parallel zueinander
abwärts daran hervorstehende Schenkel (51 d) umfaßt, und
deren zweites im wesentlichen becherförmig ist, mit einer
von dem Ring umgebenen Stirnwand (51 b) und einer Mantel
wandung (51 f), in welcher die Schenkel (51 d) eingebettet
sind, und daß die Ausgleichsstücke (56) einstückig mit den
Schenkeln (51 d) ausgebildet sind.
15. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite Teil (51 b, 51 f)
des Kolbens (51) aus einer Aluminiumlegierung mit einem
Wärmedehnungskoeffizienten a=20×10-6 1/°C geformt ist,
daß der Kolbenbolzen (20) aus Siliziumnitrid mit einem
Wärmedehnungskoeffizienten α=3,2×10-6 1/°C gefertigt
ist und daß das erste Teil (51 c, 51 d) des Kolbens und die
Ausgleichsstücke (56) aus einer "Niresist"-Legierung mit
einem Wärmekoeffizienten a=17×10-6 1/°C gefertigt sind.
16. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (61) einen
Kolbenboden (61 b) aufweist und daß die Ausgleichsstücke
(66) jeweils die durch schräges Abschneiden eines zylin
drischen Rohrs erhaltene Form eines Diagonalrings auf
weisen, welche derart in die jeweilige Lagerbohrung (23)
eingesetzt sind, daß sie sich an deren dem Kolbenboden (61 b)
abgewandten Seite in Anlage an der Stufe (23 c) befinden und
an der dem Kolbenboden zugewandten Seite das betreffende
Endstück des Kolbenbolzens (20) abstützen.
17. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (61) aus
einer Aluminiumlegierung mit einem Wärmedehnungskoeffi
zienten a=20×10-6 1/°C ist, daß der Kolbenbolzen aus
Siliziumnitrid mit einem Wärmedehnungskoeffizienten
α=3,2×10-6 1/°C gefertigt ist und daß die Ausgleichs
stücke (66) aus einer durch SiC-beschichtete Borfasern in
einem Volumenanteil V f = 8% verstärkten Aluminiumlegierung
mit einem Wärmedehnungskoeffizienten a=14×10-6 1/°C
gefertigt sind.
18. Kolbenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das für die Ausgleichs
stücke verwendete Metall eine Rockwell-Härte von wenigstens
HRC 30 hat.
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