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DE1122325B - Leichtmetallkolben fuer Brennkraftmaschinen mit einem im Kolbenboden vorgesehenen Brennraum - Google Patents

Leichtmetallkolben fuer Brennkraftmaschinen mit einem im Kolbenboden vorgesehenen Brennraum

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Publication number
DE1122325B
DE1122325B DEM39820A DEM0039820A DE1122325B DE 1122325 B DE1122325 B DE 1122325B DE M39820 A DEM39820 A DE M39820A DE M0039820 A DEM0039820 A DE M0039820A DE 1122325 B DE1122325 B DE 1122325B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light metal
piston
reinforcement
combustion chamber
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEM39820A
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Ing Alfred Eick
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle GmbH
Original Assignee
Mahle GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Mahle GmbH filed Critical Mahle GmbH
Priority to DEM39820A priority Critical patent/DE1122325B/de
Publication of DE1122325B publication Critical patent/DE1122325B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B23/0693—Unconventional, complex or non-rotationally symmetrical shapes of the combustion space, e.g. flower like, having special shapes related to the orientation of the fuel spray jets the combustion space consisting of step-wise widened multiple zones of different depth
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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Description

  • Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen mit einem im Kolbenboden vorgesehenen Brennraum Die Erfindung betrifft einen Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen mit einem im Kolbenboden vorgesehenen Brennraum, dessen Mündungsrand eine aus einem andersgearteten Werkstoff als dem Kolbenwerkstoff bestehende Bewehrung aufweist.
  • Um einen wirksamen Schutz der thermisch hoch beanspruchten Brennraum-Mündungsränder solcher Kolben zu erzielen, hat man bisher vielfach geglaubt, zur Bewehrung Metalle von größerer Härte als der des Kolbenwerkstoffes, insbesondere Gußeisen, verwenden zu müssen. Dadurch ergeben sich aber Schwierigkeiten hinsichtlich der betriebssicheren Verankerung solcher Bewehrungen im Kolbenkörper, und zwar insbesondere dann, wenn die Bewehrungen spezifisch schwerer sind als der Kolbenwerkstoff und wenn die Kolben zum Einbau in Brennkraftmaschinen mit großen Drehzahlen bestimmt sind.
  • Gemäß der Erfindung wird eine diesen Nachteil nicht aufweisende Bewehrung der Brennraum-Mündungsränder an Kolben der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß sie aus Reinaluminium besteht. Versuche haben ergeben, daß durch derartige Bewehrungen das Auftreten bei hochbeanspruchten Leichtmetallkolben aus den üblichen meist hochsiliziumhaltigen Legierungen gelegentlich beobachteter Spannungsrisse an den Mündungsrändern vermieden werden kann, was in erster Linie darauf zurückzuführen sein wird, daß die erheblich bessere Wärmeleitfähigkeit des verwendeten Bewehrungswerkstoffes eine merkliche thermische Entlastung der gefährdeten Zonen und damit auch eine Verminderung der auftretenden Wärmespannungen mit sich bringt.
  • Die Erkenntnis, daß man durch Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit des den Mündungsrand des Brennraumes bewehrenden Werkstoffes den gefürchteten Wärmerissen entgegenwirken kann, ist allerdings nicht mehr neu. Und zwar hat man für diesen Zweck bereits als Bewehrung eine Leichtmetall-Knetlegierung angewandt, durch deren besonders dichtes Gefüge sowie die Ausrichtung des Faserverlaufes man sich eine verbesserte Wärmeableitung von der hochbeanspruchten Brennraumkante versprach.
  • Die Erfindung geht jedoch über dieses Ziel hinaus, da durch die nunmehr vorgeschlagene Verwendung einer aus Reinaluminium bestehenden Brennraumkantenbewehrung stärker ins Gewicht fallende Gewinne an abgeleiteter Wärme möglich werden. Unterstützt wird der Erfindungszweck, nämlich die Vermeidung von Schäden an der Brennraumkante, auch noch dadurch, daß das Reinaluminium einen höheren Schmelzpunkt und größere Dehnung besitzt als der üblicherweise verwendete Kolbenwerkstoff. Unter »Reinaluminium« ist ein Werkstoff mit mindestens 99,5% Aluminiumanteil zu verstehen. Werkstoffe mit geringerem Aluminiumanteil als die angegebene Ziffer scheiden für das gesamte Schutzbegehren aus.
  • Vorzugsweise werden die erfindungsgemäß aus reinem Aluminium zu bildenden Bewehrungen mit dem Kolbenkörper molekular verbunden. Beispielsweise kann man sie in bekannter Weise durch Auftragsschweißung oder im sogenannten Verbundgießverfahren aufbringen.
  • In der Zeichnung ist zur Veranschaulichung des Erfindungsgegenstandes ein Ausschnitt aus einem Kolben 1 dargestellt, in dessen Kopf ein Brennraum 2 ausgespart ist. Der Kolben besteht aus einem üblichen Kolbenwerkstoff, z. B. einer eutektischen oder übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung. Der Mündungsrand 3 des Brennraumes 2 ist dagegen in dem durch engere Schraffur kenntlich gemachten Bereich aus Reinaluminium gebildet.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen mit einem im Kolbenboden vorgesehenen Brennraum, dessen Mündungsrand eine von der Art des übrigen Kolbenwerkstoffes abweichende und besser als dieser Werkstoff wärmeleitende Leichtmetallbewehrung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daB die Bewehrung aus Reinaluminium besteht.
  2. 2. Leichtmetallkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die Bewehrung mit dem Kolbenkörper molekular verbunden ist.
  3. 3. Leichtmetallkolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daB die Bewehrung durch AuftragsschweiBung aufgebracht ist.
  4. 4. Leichtmetallkolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daB die Bewehrung nach dem VerbundgieBverfahren aufgebracht ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 748 567, 869 570; Deutsche Auslegeschrift Nr. 1043 709.
DEM39820A 1958-12-02 1958-12-02 Leichtmetallkolben fuer Brennkraftmaschinen mit einem im Kolbenboden vorgesehenen Brennraum Pending DE1122325B (de)

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