Was ist ein Kolbenring?
Kolbenringe sind ein notwendiger Bestandteil für das effiziente Funktionieren eines Automotors.
Sie befinden sich zwischen dem Kolben und dem Zylinder, um zu verhindern, dass Kraftstoffgase aus dem Kolben und dem Zylinder entweichen. Außerdem wirken sie als Schmiermittel, um eine Beschädigung durch heiße Gase zu verhindern, die mit dem Kolben und dem Zylinder in Berührung kommen. Sie halten die Wärme ab und verhindern, dass der Kolben gegen den Zylinder schlägt. Kolbenringe sind ein wichtiges Bauteil für den Betrieb eines Fahrzeugs.
Anwendungen von Kolbenringen
Kolbenringe werden in Autos verwendet. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, das Entweichen von Verbrennungsgasen zu verhindern. Austretende Verbrennungsgase beschleunigen die Zersetzung des Motoröls.
Kolbenringe können dies nicht vollständig verhindern, da sie sich aufgrund der heißen Verbrennungsgase ausdehnen, aber Kolbenringe gibt es, weil sie einen anderen Zweck haben als das Austreten von Verbrennungsgasen zu verhindern.
Kolbenringe bestehen aus drei Sätzen, die als oberer Ring, zweiter Ring und Ölring von oben bezeichnet werden und überlappend am Kolben angebracht sind.
Funktionsweise der Kolbenringe
Kolbenringe sind ein Satz aus drei Ringen, von denen es zwei Arten gibt:
1. Kompressionsringe
Kompressionsringe werden verwendet, um den Spalt zwischen dem Kolben und dem Zylinder zu beseitigen und Gasleckagen zu verhindern. Er besteht aus zwei Teilen: einem oberen Ring und einem zweiten Ring.
Oberer Ring
Bei den oberen Ringen wird häufig ein sogenannter Tonnenring verwendet, der ein einzelnes Gleitstück hat, das auf den Zylinder trifft. Dadurch wird der Verschleiß am Zylinder verringert.
Zweiter Ring
Häufig werden konisch zulaufende oder hinterschnittene zweite Ringe verwendet. Die konischen Ringe haben Gleitflächen, die nicht mit der Oberfläche, sondern mit einer Linie in Berührung kommen, sodass sie beim Aufsteigen leicht angehoben werden können.
Der hinterschnittene Typ hat eine Struktur, bei der die Unterseite abgeschnitten ist. Dadurch entsteht beim Aufsteigen ebenfalls ein linearer Kontakt mit der Zylinderoberfläche, was eine reibungslose Bewegung ermöglicht.
2. Ölring
Die untere Schicht verwendet einen Ölring, um die Dicke des Motoröls an den Zylinderwänden zu kontrollieren. Der Ölring besteht aus einem Abstandshalter mit diskreter Struktur, der zwischen zwei Ringen, den so genannten Schienen, eingebettet ist.
Seine Aufgabe ist es, die Dicke des Ölfilms zu kontrollieren, der sich zwischen der Zylinderwand und dem Abstandshalter bildet. Wenn dieser Ölfilm nicht ausreicht, kommt es zu einem Phänomen, das als „Fressen“ bezeichnet wird und Schäden am Zylinder verursacht.
Diese Kolbenringe sind an den Kolben angebracht. Als solche werden sie mehr als 10 000 Mal pro Minute gleichzeitig mit dem Kolben hin- und herbewegt. Durch eine mäßige Adhäsionskraft sind sie in der Lage, sich reibungslos im Zylinder hin- und herzubewegen, ohne dass es zu Druckveränderungen kommt.
Als eines der Teile, die im Motor mit den Verbrennungsgasen in Berührung kommen, ist es wichtig, dass das Material hohen Temperaturen und Verschleiß standhält. Aus diesem Grund werden Gusseisen oder Stahl verwendet, wobei heutzutage aufgrund der hohen Verschleißfestigkeit häufig Stahl eingesetzt wird.
Weitere Informationen zu Kolbenringen
Funktionen von Kolbenringen
1. Abdichtung der Verbrennungsgase
Die Zylinderwand und der Kolbenring dichten die bei der Verbrennung entstehenden Gase ab, damit sie nicht in den Zylinder entweichen können.
2. Kontrolle des Motoröls
Auf der Zylinderwand bildet sich ein Motorölfilm, der verhindert, dass Zylinder und Kolben zerkratzt werden, ein Phänomen, das als Fressen bezeichnet wird. Die Dicke dieses Films wird durch die Kolbenringe reguliert. Darüber hinaus wird verhindert, dass überschüssiges Motoröl in den Brennraum gelangt.
3. Wärmeübertragungsfunktion
Die Wärmeübertragungsfunktion ist für die Ableitung der durch die Gasexplosion erzeugten Wärme verantwortlich. Sie verhindert eine Überhitzung des Motors, indem sie die Wärme von der Kolbenoberseite zu den Kolbenringen und von dort in den Zylinder entweichen lässt.
4. Stütze der Kolbenhaltung
Diese Funktion verhindert, dass der Kolben gegen den Zylinder stößt. Die Kolbenringe ermöglichen eine reibungslose Bewegung des Kolbens, auch wenn dieser sich in einer Schräglage befindet.