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Nice to know | Kolbenring

Oct 13, 2022

Barikit Kolben vor einem Enduro Motor

Kolbenringe von BARIKIT sind als Rechteckring, Trapezring sowie L-Ring, aus Gusseisen, Stahl und Stahl mit Chrombeschichtung erhältlich. Die unterschiedlichen Materialien und Geometrien verfügen alle über Vor- und auch Nachteile. In diesem Blogbeitrag haben wir dir die wichtigsten Fakten zusammengefasst.

Funktion

Kolbenringe haben folgende Aufgaben zu erfüllen:

  • Abdichten des Brennraumes, um den Druck des Verbrennungsgases aufrechtzuerhalten; Vermeidung von Blow-By
  • Ableitung der im Kolben einfallenden Wärme an die Zylinderlauffläche
  • Zentrierung des Kolbens in der Zylinderlaufbahn.

1.Kolbenring: Kompression des Gasgemisches und Aufnahme des Gasdruckes im Arbeitstakt. Ableitung der anfallenden Wärme.

2.Kolbenring: Aufnahme des restlichen Gasdruckes infolge von Blow-By. Steuerung der Druckverhältnisse in der Ringpartie und Ableitung von Wärme in der Ringpartie.

 

Anforderungen

Für Kolbenringen gelten folgende Anforderungen:

  • gutes Laufvermögen
  • elastisches Verhalten
  • mechanische Festigkeit
  • hohe Wärmefestigkeit
  • hohes Wärmeleitvermögen

Kräfte und Beanspruchung

Kolbenringe werden mechanisch, thermisch und tribologisch hoch beansprucht. Ihre Aufgaben haben sie bei hohen Verbrennungstemperaturen und Verbrennungsdrücken von bis zu 120 Bar zu erfüllen. Bis zu 20% der vom Kolben aufgenommen Wärme werden durch den Kolbenring an die Zylinderlaufbahn übertragen.

 

Werkstoffe

Wie oben erwähnt werden Kolbenringe von BARIKIT aus Gusseisen, Stahl und Stahl mit Chrombeschichtung gefertigt. Lange Jahre haben sich Kolbenringe aus Gusseisen bewährt. Durch den hohen Grafit Anteil im Gusseisen verfügen die Ringe über gute Notlaufeigenschaften. Die Anforderungen an die Motoren ist die Jahre immer weiter gestiegen, weshalb die spröderen Kolbenringe aus Gusseisen durch Ringe aus Stahl ersetzt wurden. Stahlringe werden nitriert um die Oberflächenhärte zu erhöhen. Für eine Verringerung der Reibung können die Ringe mit Chrom beschichtet werden.

Die Auswahl der Kolbenring Geometrie sowie des Werkstoffes hängen von mehreren Faktoren ab. L-Ringe haben eine erhöhte Anpressung resultierend aus dem Gasdruck. Diese sind aber großen thermischen Belastungen ausgesetzt. Trapezringe haben die Eigenschaft das Verkoken der Ringnut zu vermeiden. Durch das erhöhte Einlaufspiel ergeben sich erhöhte Laufgeräusche. Gussringe haben gute Laufeigenschaften, jedoch sind die mechanischen Eigenschaften begrenzt.

Wichtig bei der Auswahl der Ringe ist, dass die Materialpaarung zwischen Ringen und der Zylinderlaufflächen nicht identisch ist, da es sonst zum Fressen kommt.

Kolbenringe werden aufgrund der vielen Möglichkeiten daher zu jeder Motorencharakteristik individuell angepasst.

Solltest du Fragen dazu haben, oder eine individuelle Beratung wünschen ruf uns gerne kurz an oder schreib uns per Mail oder WhatsApp. Wir helfen dir gerne weiter.

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