Kolben

Kolben sind Teil von Hubkolbenmotoren, Hubkolbenpumpen, Gaskompressoren, Hydraulik- und Pneumatikzylindern und anderen ähnlichen Mechanismen. Es handelt sich um ein bewegliches Teil, das im Zylinder enthalten und durch den Kolbenring luftdicht verschlossen ist. Im Motor besteht der Zweck darin, die Kraft des expandierenden Gases im Zylinder über die Kolbenstange und/oder Pleuelstange auf die Kurbelwelle zu übertragen. In der Pumpe ist der Effekt umgekehrt und die Kraft wird von der Kurbelwelle auf den Kolben übertragen, um den Pumpenkörper zu komprimieren oder zu entleeren. Flüssigkeit im Zylinder. In einigen Motoren fungiert der Kolben auch als Ventil, indem er Öffnungen im Zylinder abdeckt und freigibt.

Der Bolzen selbst besteht aus gehärtetem Stahl und ist im Kolben fixiert, kann sich aber in der Pleuelstange frei bewegen. Einige Konstruktionen verwenden „voll schwimmende“ Konstruktionen, die in beiden Komponenten lose sind. Alle Bolzen müssen daran gehindert werden, sich seitlich zu bewegen, und die Enden der Bolzen werden normalerweise durch einen Sicherungsring daran gehindert, in der Zylinderwand einzudringen.

Die Gasabdichtung wird durch den Einsatz von Kolbenringen erreicht. Dabei handelt es sich um viele schmale Eisenringe, die lose in die Nuten des Kolbens passen, direkt unter der Oberseite des Kolbens. Die Ringe sind an einem Punkt am Rand getrennt, sodass sie mit leichtem Federdruck auf den Zylinder drücken können. Es werden zwei Arten von Ringen verwendet: Der obere Ring hat eine feste Oberfläche und sorgt für eine Gasabdichtung; der untere Ring hat eine schmale Seite und ein U-förmiges Profil und fungiert als Ölabstreifer. Es gibt viele proprietäre und detaillierte Designmerkmale im Zusammenhang mit Kolbenringen.

Frühere Kolben bestanden aus Gusseisen, aber wenn eine leichtere Legierung verwendet werden könnte, hätte dies offensichtliche Vorteile für die Motorbalance. Um Kolben herzustellen, die der Verbrennungstemperatur des Motors standhalten, müssen neue Legierungen wie Y-Legierung und Hiduminium entwickelt werden, die speziell als Kolben verwendet werden.