StartWissenInspektion & Wartung › 2T Kolben & Kolbenringe: Aufbau & Bezeichnung
Veröffentlicht: 20. Aug 2016 @ 09:49, Revision: 10. Apr 2018 @ 11:34
 Ralf Peters

Technische Grundlagen

Der Kolben ist ein bewegliches Bauteil innerhalb eines Zweitaktmotors. Er bildet zusammen mit dem umgebenden Gehäuse oder Zylinder einen abgeschlossenen Hohlraum, dessen Volumen sich durch die Bewegung verändert. (Siehe auch → Kompressionsvolumen)

Die Hersteller fertigen die Kolben für 2T Hubkolbenmotoren heute überwiegend aus Aluminiumguss-Legierungen an, früher meistens aus Gusseisen. Dazu gießen sie die Rohlinge in Kokillen. Aufgrund von Leistungssteigerungen sowie zur Verbrauchs- und Emissionsreduzierung durch höhere Zünddrücke schmieden Hersteller die Kolben für leistungsstarke Motoren. Anschließend werden Kolbenschaft, Kolbenringnuten, die Kolbenbolzen-Bohrung und das Kolbendach mechanisch bearbeitet.

Bei Zweitaktern können die Kolbenhemden mit Fenstern versehen sein. Zusätzlich haben die meisten Zweitaktkolben Sicherungsstifte in den Kolbenringnuten, um ein Verdrehen und Verklemmen der Kolbenringstöße in den Steuerfenstern des Zylinders zu verhindern. Bis in die 1950er-Jahre gab es Zweitaktmotoren mit Nasenkolben, die den Gaswechsel bei Querspülung verbessern sollten. Seit den 1930er-Jahren haben Zweitaktmotoren mit Umkehrspülung nach Adolf Schnürle in der Regel einen flachen Kolbenboden.


Werbeanzeige





Die Kraftübertragung des Kolbens auf das Pleuel geschieht über den Kolbenbolzen. Dieser wird im Kolben in der nach innen verdickten Partie des Hemds in einer Bohrung gelagert. Diese Bohrung trägt oft am Ende Nuten für Sicherungsringe („Seegerringe“), um das seitliche Auswandern des Kolbenbolzens zu begrenzen.

Der Kolben: Aufbau und Bezeichnungen

In diesem Beitrag werden die Bezeichnungen bestimmter Regionen am Kolben veranschaulicht. Hin und wieder gibt es eine Vielzahl von Bezeichnungen für einen Bereich an diesem Bauteil.

Vespa, P200E, Kolbendach, Feuersteg, Kolbenschaft, Kolbenfenster, Kolbenbolzenführung

Bild 1: Kolben eines originalen 200ccm Zylinders für die Vespa P200E. (Foto: Wespenblech Archiv).

Bild 2: Oberhalb des Kolbenhemdes beginnt die Ringpartie mit der unteren Kolbenringnut. Der Feuersteg oberhalb der oberen Ringnut ist ebenfalls Teil der Ringpartie. (Foto: Wespenblech Archiv)

Feuersteg

Bild 3: Makroaufnahme eines gefrästen Malossi 210 Kolben mit erkennbarem Kolbendach, Feuersteg und Kolbenhemd. (Foto: Wespenblech Archiv)

Der oberste Steg an Kolben ist der Feuersteg (Bild 3). Der Feuersteg reicht vom Kolbenboden – auch Feuerstegoberkante genannt – bis zur oberen Kolbenringnut. Auf diesen Bereich wirken hohe Temperaturen und Drücke. Da im Betrieb im Bereich des Feuersteges kaum Schmierölauf die Oberfläche gelangt, ist dieser Bereich thermisch sehr belastet. Zwecks schneller Weiterleitung der vom Kolbenboden aufgenommenen Wärme mag ein niedriger Feuersteg vorteilhaft sein, jedoch ergeben sich daraus auch klare Nachteile auf Grund der stärkeren thermischen Belastung des 1. Kolbenringes. Bei Ottomotoren sollte  die Feuerstegshöhe ca. 4-10 % des Kolbendurchmessers ausmachen.


Ringpartie

Bild 4: Kolben eines originalen P200E Zylinders. Der Kolbenboden wird in Publikationen auch Feuerstegoberkannte genannt. (Foto: Wespenblech Archiv)

Zusammen mit den weiteren Nuten und Ringstegen bildet der Feuersteg die sogenannte Ringpartie. Dieser Bereich wird auch hin und wieder Kolbenkrone genannt. Deren Aufgabe es ist es, den variablen Arbeitsraum vom Triebwerksraum abzugrenzen. Der Feuersteg ist den heißen, korrosiven Verbrennungsgasen direkt ausgesetzt, berührt aber im normalen Betrieb die Zylinderlauffläche nicht oder nur selten. Der Verschleiß ist daher eher gering und beschränkt sich in der Regel auf die Nutflanke. Die Oberkante der Ringpartie wird als Kolbenboden bezeichnet und die Unterkante der Ringpartie wird definiert durch die untere Kante der unteren Kolbenringnut

Kolbenhemd

Das Kolbenhemd, auch Kolbenschaft, Kolbenwand oder Mantelfläche genannt, ist der zylindrische Bereich des Kolbens, welcher mit einem kleinen Spiel in die Zylinderbohrung passt.

Kolbendach & Kolbenboden

Bei einigen Kolben ist es so, dass der Kolben aus einem Kolbenboden und einem Kolbendach besteht (Bild 4). Der Kolbenboden ist eine Fläche im Bereich der oberen Kante der Ringpartie. Das Kolbendach ist eine gewölbte Erhebung auf dem Kolbenboden.

Themenverwandte Beiträge

       

Merken

Merken

Merken

Merken


Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.