CH386176A - Arbeitskolben einer Kolbenmaschine sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

      Arbeitskolben        einer        Kolbenmaschine        sowie        Verfahren    zu dessen Herstellung    Die Erfindung bezieht sich auf den Arbeitskolben  einer Kolbenmaschine, welcher dadurch gekennzeich  net ist, dass die Oberfläche des Kolbenmaterials min  destens zum Teil     aufgerauht    und mit einer rauben       metallischen        Einlaufschicht    versehen ist.  



  Das Verfahren zur Herstellung des Arbeitskolbens  ist dadurch gekennzeichnet, dass das Aufrauhen der  Oberfläche des Kolbenmaterials durch Sandstrahlen       erfolgt,    und dass die     Einlaufschicht    nach dem     Metall-          spritzverfahren    aufgetragen wird.  



  Bei hochbelasteten Kolben besteht hauptsächlich  während der Einlaufzeit Gefahr von     Kolbenfressern.     Man hat dieser Gefahr z. B. dadurch zu begegnen  versucht, dass man die Kolben an ihren Laufflächen  mit Bronzebandagen versehen hat. Diese Ausführung  ist verhältnismässig teuer und hat dabei nicht in allen  Fällen den gewünschten     Erfolg.    Bei Kleinmotoren ist  es bekannt, die Kolben für     Einlaufzwecke    mit wei  chem Gleitmetall zu überziehen. Auch diese Aus  führung hat sich für den vorliegenden Zweck als  ungeeignet     erwiesen.     



  Beim     erfindungsgemässen    Kolben ist das Einlauf  verhalten wesentlich verbessert. Zur Herstellung des  Kolbens wird vorzugsweise so vorgegangen, dass der  Kolben zuerst durch Drehen oder Schleifen mass  genau bearbeitet wird. Darauf wird dessen Lauffläche  durch Sandstrahlen     aufgerauht    und nach dem     Me-          tallspritzverfahren        zweckmässig    mit einer Kupfer  schicht versehen.  



  Beispielsweise haben Versuche     in    einem Diesel  motor von 240 mm     Zylinderbohrung    gezeigt, dass  ein mit     derart    behandelter Lauffläche ohne jede  weitere Bearbeitung versehener Kolben in bezug auf       Einlaufverhalten    allen bisherigen bekannten Ausfüh  rungen von     Kolbenlaufflächen    überlegen ist. Die  durch die     Vorbearbeitung    erzielte     Oberflächenrauhig-          keit    kann dabei     in    weiten Grenzen variieren, bewegt    sich jedoch mit Vorzug um 0,3     mm    bei Kolben  durchmessern von 20 bis 40 cm.

   Grössere Kolben  durchmesser verlangen grössere     Rauhigkeiten,    klei  nere Durchmesser     geringere.     



  Der vorteilhafte Effekt entsteht - wie sich aus  den.     Versuchsbefunden        schliessen    lässt - dadurch, dass  die durch das Sandstrahlen, vorzugsweise mit Stahl  sand, gewonnene, raube Oberfläche eine grosse Menge  Schmieröl aufzunehmen vermag, wobei     gleichzeitig     die Kupferschicht nach einer gewissen plastischen  Deformation die     erforderliche    Auflagefläche liefert.  Dieser Effekt     wird    zudem noch durch die körnige  und teilweise poröse Struktur der Spritzschicht unter  stützt.

   Im Verlaufe der Abnützung entsteht dann  eine melierte Oberfläche, bestehend aus Flächen des  Schichtmetalls und Flächen des Kolbenmetalls, wo  bei sich die ersteren     allmählich        verkleinern    und die  letzteren vergrössern. Auf diese Weise wird während  des Betriebes ein langsamer, sicherer     L7bergang    von  der     Einlaufschicht    auf das     Kolbenmaterial    erzielt.  



  Es versteht sich, dass das Aufrauhen der Lauf  fläche des Kolbens im Prinzip auch auf andere  Weise als durch Sandstrahlen geschehen könnte, so  z. B. durch Raubdrehen oder durch     Rändeln.    Das  Sandstrahlen hat jedoch     Vorteile,    dass es     ein    sehr       billiger    Arbeitsvorgang ist, , wobei gleichzeitig die       Oberfläche    die für das Auftragen der metallischen  Schicht erforderliche Reinheit erhält.  



  Ebenso kann die aufgetragene metallische Schutz  schicht aus einem anderen Metall als Kupfer, so  aus Bronze oder einem anderen plastischen Metall,  wie z. B.     Gallium,    mit guten Laufeigenschaften bzw.  guter     Schutzwirkung    gegen Anfressen der Laufflä  chen bestehen.  



       Schliesslich    kann auch das Auftragen der metal  lischen Schutzschicht auf eine andere Art als durch  Spritzen erfolgen. So z. B. kann die Schicht galva-           nisch    aufgetragen werden. Dabei muss jedoch darauf  geachtet werden, dass die resultierende Oberfläche in  bezug auf     Rauhigkeit    ungefähr der durch Metall  spritzen erzielten Oberfläche entspricht. Die Behand  lung muss nicht auf der ganzen Mantelfläche des  Kolbens     durchgeführt    werden, sondern kann unter       Umständen    nur auf besonders exponierte Teile dieser       Fläche    beschränkt bleiben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Arbeitskolben einer Kolbenmaschine, insbeson dere Kolben eines Grossdieselmotors, dadurch gekenn zeichnet, dass die Oberfläche des Kolbenmaterials zum Teil aufgerauht und mit einer rauhen metalli schen Einlaufschicht versehen ist. II. Verfahren zur Herstellung eines Arbeitskol bens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufrauhen der Oberfläche des Kolbenman tels durch Sandstrahlen erfolgt und dass die Einlauf schicht nach dem Metallspritzverfahren aufgetragen wird.

   UNTERANSPRUCH Arbeitskolben nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaufschicht aus Kupfer besteht.