Folgende Aufagben soll der Kolben erfüllen:
- den Verbrennungsdruck in eine mechanische Bewegung umwandeln,
- die Seitenkräfte an die Zylinderwand abgeben,
- den Verbrennungsraum des Motors beweglich gegen das Kurbelgehäuse
abdichten,
- die vom Kolbenboden während der Verbrennung aufgenomme Wärme
an das Kühlmittel weiterleiten und,
- den Ladungswechsel in Zweitaktmotoren steuern.
Eigenschaften des Kolbens:
- eine große Festigkeit in der Kolbenringzone, um ein Einschlagen der
Kolbenringe in die Kolbenringnuten zu vermeiden,
- eine geringe Masse, damit die Massekräfte gering bleiben,
- gute Wärmeleitung und geringe Wärmedrehung, um ein kleines Einbau-
spiel zu ermöglichen,
- einen warmfesten Kolbenboden sowie
- einen elastischen Schaft.
Kolben ohne Regelwirkung
- Vollschaftkolben
- Ringträgerkolben ------- sind Dieselkolben,
- Anmalkolben -------------- Dieselmotoren
Kolben mit Regelwirkung
- Autothermikkolben, Autothermatikkolben, Duotermkolben, Segment -
Streifenkolben, Lochstreifenkolben, Ringstreifenkolben, Schlitzmantel-
kolben
Wie sind Regelkolben geformt?
- Die kleinste Elliptische Achse in Richtung der Kolbenbolzenachse.
- Die größte Elliptische Achse 90° Kolbenbolzenachse versetzt.
Ringstreifenkolben
- Ein Regelkolben, bei dem die Kolbenausdehnung durch die Schrumpf-
wirkung eines Stahlblechring geregelt wird.
Autothermikkolben
- Ein Regelkolben, bei dem durch eingegossenes Stahlsegment ein
Bimetalleffekt erziehlt und auf diese Weise die Kolbenausdehnung
geregelt wird.
Kolbenmaterial
- Al Si 12 Cu, Mg, Ni
- Al Si 17 Cu, Ni3
- Al Si 25 Cu, Ni, Mg
- Al Si, Cu4, Ni2, Mg
Schutz der Kolbenlauffläche
Zinnschicht: In einem Zinnsalsbad schlägt sich das Zinn auf den Alu-Kolben nieder trotz geringer Dicke der Zinnschicht gute Gleitwirkung.
Bleischicht: Sie bietet den Vorteil, des höheren Schmelzpunktes
(327°) gegenüber Zinn (232°) und wird deshalb am häufigsten verwendet.
Graphitschicht: Das Kranmalverfahren. Sie wird in einer Stärke von
0,02 - 0,04 µm aufgespritzt und ergibt eine ausgezeichnete Schutzwirkung.
thermisch wie mechanisch)
Eloxalschicht: Elixieren bringt hohe Abriebfestigkeit aber eine Notlauf
Eigenschaft. Eloxierte Kolbenböden bewären sich bei hoher Wärmebe-
anspruchung u. als Korrosionsschutz.
Eisenschicht: Beim Ferrocatkolben wird die Oberfläche des Schaftes
verkupfert und anschließen mit einer 30 µm starke Eisenschicht versehen
deren härte etwa der einer Chromischicht entspricht. Eine dünne Zinn-
schicht über die Eisen schicht dient als Korrosionsschutz.