Kolbenringe: Band II Betriebsverhalten und Prüfung by Carl Englisch

By Carl Englisch

Wahrend der erste Band in erster Linie sich mit der Theorie der Kolben ringe, ihrer HersteHung und ihren Werkstoffen beschaftigt, wird im zweiten Band - und zwar wohl erstmalig in geschlossener shape - auf die praktische Verwendung der Kolbenringe im Aufbau von Kolbenringdichtungen sowie auf ihr Betriebsverhalten eingegangen; ausfiihrlich werden auch die Fragen des VerschleiI3es sowie die im Betrieb vorkommenden Schwierigkeiten mit Ringen, vor aHem das Ringbrechen sowie das Festsetzen behandelt. Ein kurzer Abschnitt ist der Ringpriifung gewidmet, wie sie zweckmaI3ig vom Ringverbraucher vor genommen werden kann. Abgeschlossen im Herbst I957. c. Englisch Inhaltsverzeichnis Erster Teil Aufbau von Ringdichtungen - Kolbenringe im Betrieb Seite I. Aufbau von Kolbenringdichtungen ........................................ . 1 A. Ringbestiickung der Kolben; Ringzahl und Ringformen ................. . 1. Verbrennungsmotoren .............................................. 2. Kompressoren und KolbengebHi.se ................................... . three. Hydraulik ........................................................ . four. Dampfmaschinen .................................................. . B. Wahl des Ringwerkstoffs ............................................. . C. Einbauverhaltnisse flir Kolbenringe ................... ................. 1. Ringspiel in den Nuten und im StoB ............................... . 2. Wahl der Feuersteghohe und der Ringstegbreiten ............. ....... D. GegenmaBnahmen bei auftretenden Ringschwierigkeiten ................. . II. Wiirmebeanspruchungen der Kolbenringe im Betrieb ......................... . forty-one A. EinfluB der Temperatur auf das Verhalten der Ringe ................... . forty-one B. Spannungsverlust selbstspannender Kolbenringe ......................... . fifty six III. Kolbenringverschleil3 ..................................................... . sixty seven A. VerschleiBarten - Ursachen und Erscheinungen ......................... . sixty seven 1. Eigentliche VerschleiBvorgange ..................................... . sixty eight 2. Unterstiitzung des VerschleiBes durch chemische Angriffe ............. . seventy three B. Das VerschleiBverhalten der Kolbenringwerkstoffe ....................... . eighty four 1. VerschleiBverhalten von GrauguB auf GrauguB ....................... . eighty five 2. VerschleiBverhalten von GrauguB auf StahL ......................... .

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Zylinderwerkstoff, bzw. Werkstoff der Zylinderlaufflache. Wahrend die ersteren vier Umstande an anderer Stelle Erwahnung finden, solI hier einiges zum letzten Punkt gesagt werden, insbesondere soweit Verbrennungsmotoren in Frage kommen; fUr andere Maschinengattungen gilt sinngemaB Ahnliches: Fur Verbrennungsmotoren kommen als Ringwerkstoffe Graugu13, Sonderstahle, Sonderbronzen und eventuell auch Spharographitgu13eisen und Sinterwerkstoffe in Frage; die Ubersicht Tafel V gibt einen ersten Anhalt fUr die in der Zusammenarbeit mit den verschiedenen ublichen Zylinderwerkstoffen geeigneten Ringwerkstoffe, und zwar ausschlie13lich mit Rucksicht auf das Gleitverschlei13verhalten der zusammenarbeitenden Teile.

Beim Auflademotor k6nnen die Abb. 36. Verschiedene Ktihlung des oberen fraglichen Temperaturen durch Zy Ii nder btich sen flanse hes Riickkiihlung der Ladeluft wesent- a Ringe geJangen im oberen Totpunkt in die ungektihlte, heiSe Zone der Biichse lich gesenkt werden. Ringe gelangen im oberen Totpunkt in gut J eden falls muB immer getrach- b gektihlte Zone der Biiehse tet werden, die Ringtemperatur so niedrig als nur m6glich zu halten; die Mittel hierzu sind: Kolbenwerkstoffe von hohem Warmeleitvermogen, richtig bemessene WarmefluI3querschnitte im Rolben, Kiihlung des Kolbens und hinreichende Kiihlung des Zylinders; die beiden letzteren finden allerdings ihre Grenze mit Riicksicht auf die Korrosionsvorgange an cler Zylinclerlaufflache und in den Ringnuten und dem durch diese begiinstigten Verschleil3.

30r----'----------------'-----'-----~---'-----r-----r----'-~~ - - flrJt/,ft/lJl%el7 - - - Alvmlolt/ml%e17 I / i ! I7,fllohe Abb. 15. Kleinstes Gesamt-Seitenspiel der Ringe in den Ringnuten fUr mittlere und groBe Diesel- und Gasmotoren, nach amerikanischen Angaben Zahlentajel 9 Kleinstes Stoi3spiel Durchmesser D mm 1. Kompressoren <6 ~6 < 150 150-325 325-625 625-1250 2. 20" = 5 mm 0,005 xD 3,5 3. 125" = 3,15 mm 39 Einbauverhaltnisse fiir Kolbenringe Seitenspiel geltend. Aus dem letztangefUhrten Grund wird dieses daher meist nicht nur mit steigender Ringhohe, sondern auch mit wachsendem Ringdurchmesser graDer ausgefUhrt.

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