Kolbenringe

Veröffentlicht am von oberwiesenfeld.tech

Funktionen

  • Abdichtung des Kolbens gegen die Zylinderwand beim Komprimieren der Gasladung („nach oben“) (Hütten, H. (1982), Kapitel „Die lebenswichtige Abdichtung (nach oben und unten)“, S. 88 ff).
  • Abdichtung des Kolbens beim Ansaugen der Gasladung („nach unten“). Damit Verhinderung des Eindringens von Verbrennungsgasen in das Kurbelgehäuse.
  • Regulierung des Ölfilmes zwischen Kolben und Zylinderwand.
  • Ableitung der Kolbenwärme an die Zylinderwand. Bei drei Kolbenringen verteilt sich die Ableitung zu 55% auf den ersten Ring, zu 30% auf den zweiten und 15% auf den dritten Ring.
  • Stabilisierung des Kolbens im Zylinder insbesondere bei noch nicht betriebswarmen Motoren.

Merkmale

  • Niedrige Reibung mit Zylinder, zur Vermeidung von Leistungsverlusten.
  • Höhe typischer Kolbenringe bei Ottomotoren von 1.5mm bis 2.5mm.
  • Ölabstreifringe haben eine Höhe von bis zu 5mm.
  • Rechteckprofile sind die am häufigsten verwendete Art von Verdichtungsringen.
  • Ottomotoren verwenden oft 3 Kolbenringe. Zwei Verdichtungsringe und einen Ölabstreifring. Zwei Verdichtungsringe sollen die Blow-by Wirkung des Drosselfensters (Ringspalt, Stoßspiele) reduzieren.
  • Ringe rotieren um den Kolben (einige Umdrehungen pro Minute).
  • Betriebssicher und Verschleißfest gegenüber chemischen Reaktionen und Hitzeeinwirkung.

Typische Anordnung beim Viertaktmotor

Verdichtungsring (Oben)

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Verdichtungs- und Ölabstreifring (Mitte)

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Ölabstreifring bei Viertaktmotoren (Unten)

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Bei Zweitaktmotoren entfällt der Ölabstreifring, da hier die Schmierung über das Kraftstoffgemisch erfolgt.

Höhenspiel der Kolbenringe

Details zum Höhenspiel der Kolbenringe unter anderem für BMW R50, R50S, R60, R69 und R69S sind unter anderem in (Mai, H. (1988), Kapitel „Technische Daten 2“, S. 223 ff) im Abschnitt „Passungen und Masse“ aufgeführt.

Literatur

Danksagung

Die Kolbendarstellung wurde mit dem Programm FreeCAD erstellt. Für die Konstruktion wurde das Tutorial Piston + conrod sketch-based animation verwendet, welches unter der Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported License (Namensnennung – Nicht-kommerziell – Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Unported (CC BY-NC-SA 3.0) ) Lizenz veröffentlicht wurde. Herzlichen Dank für diese Arbeit.