Abstract:
Die Erfindung betrifft ein aus einem Werkstoffverbund gebildetes Bauteil, das zumindest abschnittsweise von einer Bruchfläche begrenzt ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Vorbereitung einer in ihrem Verlauf weitgehend vorbestimmten Bruchtrennstelle in einem Bauteil. Erfindungsgemäß wird zur Vorbereitung der Bruchtrennstelle in einem für eine Rißinitiierung relevanten Bereich lokal eine spröde Zone gebildet, indem mittels eines auf den relevanten Bereich gerichteten energiereichen Strahles der Werkstoff einer ersten Werkstoffzone aufgeheizt wird und mit dem Werkstoff einer darunterliegenden zweiten Zone lokal eine spröde Diffusionsverbindung eingeht.
Abstract:
A heavy duty piston for an internal combustion engine comprises a thermally conductive composition filling 10 to 90 vol. % of a sealed cooling gallery. The thermally conductive composition includes bismuth and/or tin. For example, the thermally conductive composition can be a single-phase binary mixture of bismuth and tin. The thermally conductive composition hag improved thermal properties, for example a melting point around 139° C, a thermal conductivity around 22 W/m⋅K, and a thermal diffusivity around 1.43E-5 m 2 /s. The thermally conductive composition is not reactive and does not include toxic or cost-prohibitive metals. During high temperature operation, as the piston reciprocates in the cylinder bore, the thermally conductive composition flows throughout the cooling gallery to dissipate heat away from the upper crown and thus improve efficiency of the engine.
Abstract translation:用于内燃机的重载活塞包括填充10至90体积%的导热组合物, 一个密封冷却廊的百分比。 导热组合物包含铋和/或锡。 例如,导热组合物可以是铋和锡的单相二元混合物。 导热组合物hag改善了热性能,例如约139℃的熔点。 C,热导率约为22 W / m·K,热扩散率约为1.43E-5 m 2 / s。 导热组合物不具有反应性,并且不包含有毒或成本过高的金属。 在高温操作期间,当活塞在气缸孔中往复运动时,导热组合物流过整个冷却通道以从上冠部消散热量,从而提高发动机的效率。 p>
Abstract:
A steel piston achieving increased thermal brake efficiency in an internal combustion engine is provided. The piston includes a crown presenting a combustion surface, an outer side wall depending from the combustion surface, an outer cooling gallery, and an undercrown cooling gallery. The outer cooling gallery extends circumferentially along the outer side wall beneath the combustion surface. According to one embodiment, the outer cooling gallery is sealed and filled with air, argon, helium, xenon, or carbon dioxide as a cooling media. In this embodiment, the undercrown cooling gallery is filled with air as a cooling media and includes an open inlet hole having a diameter being from 2% to 4% of an outer diameter of the piston. Alternatively, the undercrown cooling gallery is filled with air, argon, helium, xenon, or carbon dioxide as a cooling media, and the inlet hole is sealed.
Abstract:
A hybrid induction welded piston including an upper piston part welded to a lower piston part is provided. The piston is produced by induction heating the upper piston part and the lower piston part, and bringing the parts together to a part growth compensated position. The method then includes rotating the upper piston part 17 to 34 degrees clockwise and then 17 to 34 degrees counterclockwise. In addition to controlling the axial position and degree of rotation, the force applied to the piston parts is controlled so that preferably no flash is formed in a narrow cooling chamber of the piston. During the rotating steps, the pressure gradually increases to a maximum level which occurs while the upper piston part is rotating in the second direction. The piston includes a homogeneous metallurgical bond across the weld and no indentation on the outer surface at the weld prior to machining.
Abstract:
A piston capable of withstanding high temperatures and extreme conditions of a combustion chamber of an internal combustion engine and manufactured with reduced costs is provided. The method of manufacturing the piston includes casting or forging the bulk of the piston as a single-piece with an open cooling gallery from an economical first material, such as steel, cast iron, or aluminum. The method further includes forming a portion of a combustion bowl surface, which is a small area of the piston directly exposed to the combustion chamber, from a second material by additive machining. The second material has a higher thermal conductivity and higher resistance to oxidation, erosion, and oil coking, compared to the first material. The additive machining process is efficient and creates little waste, which further reduces production costs.
Abstract:
Exemplary piston assemblies and methods of making the same are disclosed. An exemplary piston may include a piston body defining a piston axis, the piston body having a skirt and forming a lower surface of a cooling gallery. The body may include radially inner and outer body mating surfaces. The piston may further include a cooling gallery ring cooperating with the piston body to form the cooling gallery. The piston body and cooling gallery ring may be joined together along radially inner and radially outer interface regions to form a generally one-piece piston assembly. In some exemplary approaches, mating surfaces of the body and ring may be positioned adjacent a support surface configured to inhibit or prevent weld spatter formed in a process joining the ring and body from the cooling gallery.
Abstract:
A presente invenção refere-se a um pistão de motor, para uso em motores de combustão interna, dotado de um corpo (10) à base de alumínio substancialmente circular definindo uma porção de topo (11) que contém pelo menos uma cavidade (110), pelo menos uma camada de revestimento (12) é aplicada a pelo menos parte da área definida pela porção de topo ou cavidade (11,110), e, pelo menos um composto químico (13) é formado a partir da reação química ocorrida entre o material base e a camada de revestimento (12) a partir do atrito gerado pela movimentação de arraste um pino rotacional (14) não consumível em relação à camada de revestimento (12).
Abstract:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbens (10, 110) für einen Verbrennungsmotor mit einem Kolbengrundkörper (11, 111) und einem Kolbenringelement (12, 112), wobei der Kolbengrundkörper (11, 111) zumindest einen Kolbenschaft (15, 115) und zumindest einen Bodenbereich (27, 127) einer Verbrennungsmulde (21, 121) aufweist, wobei das Kolbenringelement (12, 112) einen Kolbenboden (19, 119), zumindest einen Wandbereich (28, 128) der Verbrennungsmulde (21, 121), einen umlaufenden Feuersteg (22, 122) und zumindest einen Teil einer mit Ringnuten versehenen umlaufenden Ringpartie (23, 123) aufweist und wobei der Kolbengrundkörper (11, 111) und das Kolbenringelement (12, 112) einen umlaufenden geschlossenen Kühlkanal (24, 124) bilden, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: (a) Bereitstellen eines Rohlings (11', 111', 211') des Kolbengrundkörpers (11, 111), bei dem eine äußere umlaufende Fügefläche (29, 129, 229) und eine innere umlaufende, in Richtung des Bodenbereichs (27, 127) der Verbrennungsmulde (24, 124) verbreiterte Fügefläche (31, 131, 231) sowie ein zwischen beiden Fügeflächen (29, 31; 129, 131; 229, 231) umlaufender unterer Kühlkanalteil (24a, 124a, 224a) vorbearbeitet sind, (b) Bereitstellen eines Rohlings (12', 112', 212') des Kolbenringelements (12, 112), bei dem eine äußere ringförmige Fügefläche (32, 132, 232) und eine innere ringförmige Fügefläche (33, 133, 133) sowie ein zwischen beiden Fügeflächen (32, 33; 132, 133; 232, 233) umlaufender oberer Kühlkanalteil (24b, 124b, 224b) vorbearbeitet sind, (c) Fügen des Rohlings (11 ', 111', 211) mit dem Rohling (12', 112', 212) über ihre Fügeflächen (29, 129, 229; 31, 131, 231; 32, 132, 232; 33, 133, 232) zu einem Kolbenrohling (10', 110'), derart, dass zumindest im Bodenbereich (27, 127) der Verbrennungsmulde (24, 124) ein Teilbereich (34, 134, 234) der verbreiterten Fügefläche (31, 131, 231) des Rohlings (11', 111', 211) frei stehen bleibt, (d) Nachbearbeiten und/oder Fertigbearbeiten des Kolbenrohlings (10', 110') zu einem Kolben (10, 110) unter Entfernen des Teilbereichs (34, 134, 234) der verbreiterten Fügefläche (31, 131, 231).
Abstract:
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines Kolbens (10, 110, 210) für einen Verbrennungsmotor, aus mindestens zwei Bauteilen (11, 111, 211; 18, 118, 218), die jeweils mindestens eine korrespondierende Fügefläche (23, 24) aufweisen, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: a) Vorbearbeiten der mindestens zwei Bauteile (11, 111, 211; 18, 118, 218) zumindest im Bereich der Fügeflächen (23, 24); b) Abdecken zumindest eines Teils der Oberfläche mindestens eines Bauteils (11, 111, 211; 18, 118, 218) mit mindestens einem Abdeckmittel (25); c) Zusammensetzen der mindestens zwei Bauteile (11, 111, 211; 18, 118, 218); d) Verbinden der mindestens zwei Bauteile (11, 111, 21 1; 18, 118, 218) entlang ihrer korrespondierenden Fügeflächen (23, 24) mittels Strahlschweißen zu einem Kolbenrohling; e) Entfernen des mindestens einen Abdeckmittels (25) sowie ggf. daran haftendem überschüssigem Schweißgut (26); f) Fertigbearbeiten des Kolbenrohlings zum fertigen Kolben (10, 110, 210).