DE817225C

DE817225C - Brennkraftmaschinenkolben mit Bodenbewehrung

Info

Publication number: DE817225C
Application number: DEM2096A
Authority: DE
Inventors: Erich Dr-Ing Meyer-Raessler
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1950-02-26
Filing date: 1950-02-26
Publication date: 1951-10-15

Description

In hochbeanspruchte Brennkraftmaschinen, insbesondere in Dieselmotoren eingebaute Kolben; erleiden am Boden oft örtliche Erhitzungen bis 4.10' C und mehr. Diesen Temperaturen vermögen die gebräuchlichen Leichtmetallkolbenwerkstoffe nicht standzuhalten. Man hat daher schon vorgeschlagen, die gefährdeten Stellen durch Einsatzkörper aus hochhitzebeständigen und zunderfesten Werkstoffen zu schützen. Diese Maßnahme hat jedoch nicht die erwartete Wirkung gezeigt, weil die in Frage kommenden Werkstoffe durchweg eine verhältnismäßig schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweisen; die aus ihnen gefertigten Einsatzkörper wurden daher erst recht heiß und brachten sogar das umgebende Leichtmetall in einen plastischen oder halbplastischen Zustand. Infolgedessen lockerten sich die Einsattstücke im Betrieb rasch. Umgekehrt wurde auch schon vorgeschlagen, Einsatzkörper aus Werkstoffen mit guter Wärmeleitfähigkeit z. B. aus Reinaluminium oder Kupfer einzusetzen, um die einfallende Wärme möglichst rasch abführen zu können. Aber auch diese Maßnahme hat sich nicht bewährt, weil die Oberflächen dieser Körper 'den mechanischen Beänspruchungen z. B. durch den Brennstoffstrahl bei Dieselmotoren nicht standhielten.
Gemäß der Erfindung werden die geschilderten Nachteile dadurch vermieden, daß man metallische Einsatzkörper verwendet, deren dem Brennraum zugekehrte Deckflächen aus zunderfesten Metallen, z. B. aus Aluminiumbronze, zunderfestem Stahl oder Hartchrom, bestehen und deren im Kolbenwerkstoff verankerte Seiten im wesentlichen aus einem Werkstoff mit guter Wärmeleitfähigkeit, z. B. aus Reinaluminium oder Kupfer, gebildet sind. Solche Körper kann man beispielsweise dadurch bilden, daß man auf ein Kupfer-oder Aluminiumblöckchen auf galvanischem Wege oder durch Aufschweißen oder Hartlöten eine Schicht aus Chrom oder Stahl -o. dgl. aufbringt.
Besonders vorteilhaft ist es, die Einsatzkörper so zu gestalten, daß von der aus zunderfestem Metall gebildete Deckfläche Verankerungsstücke in den Kolbenboden hineinragen. Insbesondere kann man die Einsatzkörper als einseitig offene Hohlkörper aus zunderfestem Metall ausbilden, deren Mantelflächen Durchbrechungen aufweisen und deren Hohlraum von einem Werkstoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit ausgefüllt ist.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch den Kopfteil eines Kolbens i, in dessen Boden ein Einsatzstück eingefügt ist, das aus einer zunderfesten Deckschicht 2 und einem mit dieser fest verbundenen Körper 3 aus einem Werkstoff mit guter Wärmeleitfähigkeit besteht.
Beim Beispiel nach Fig. 2 erstreckt sich von der Deckschicht 2 des Einsatzkörpers Verankerungsstücke 4 in axialer Richtung in den Kolbenboden hinein.
Beim Beispiel nach Fig.3 ist der Einsatzkörper durch einen aus einem Boden und einem Mantel 5 bestehenden Hohlkörper gebildet. Der Mantel weist Durchbrechnungen 6 auf. Der Innenraum 3 des Hohlkörpers ist durch einen Werkstoff mit guter Wärmeleitfähigkeit ausgefüllt. Das Einfügen der Einsatzkörper: kann gemäß allen gezeigten Ausführungsbeispielen durch Einpressen oder Eingießen der vorgefertigten Körper erfolgen. Dabei ergibt sich eine besonders innige Haftung dadurch, daß der z. B. aus Reinaluminium oder Kupfer bestehende Teil 3 bei den in Frage kommenden Temperaturen mit dem Kolbenwerkstoff verschweißt. Beim Beispiel nach Fig.3 erfolgt diese Verschweißung außer an der Grundfläche auch durch die Durchbrechnungen 6 des Mantels 5 des Einsatzstückes hindur: h.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Brennkraftmaschinenkolben aus Leichtmetall oder Leichtmetallegierungen, dessen Boden durch nicht die ganze Bodenfläche bedeckende metallische Einsatzkörper bewehrt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Brennraum zugekehrten Deckflächen der- Einsatzkörper aus zunderfesten Metallen, z. B. aus Aluminiumbronze, zunderfestem Stahl oder Hartchrom, und die im Kolbenwerkstoff verankerten Innenseiten im wesentlichen aus einem Werkstoff mit besserer Wärmeleitfähigkeit als der des Kolbenwerkstoffes, z. B. aus Beinaluminium oder aus Kupfer, gebildet sind. z. Brennkraftmaschinenkolben nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine derartige Gestaltung der Einsatzkörper, daß von der aus zunderfestem Metall gebildeten Deckfläche Verankerungsstücke in den Kolbenboden hineinragen. 3. Brennkraftmaschinenkolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper aus einem einseitig offenen Hohlkörper aus zunderfestem Metall besteht, dessen Mantelfläche Durchbrechungen aufweist und dessen Hohlraum mit einem Werkstoff von hoher Wärmeleitfähigkeit ausgefüllt ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 731 632, 457 o86, 402 349, britische Patentschrift 160 79o.