Kolben- und Ölabstreifringe
        Piston and oil scraper rings

Kolbenringe




Ölabstreifringe

Erst die deutlich höheren Temperaturen des Verbrennungsmotors und vor allem das temperaturabhängige Spiel zwischen Kolben und Zylinder erfordern zwingend eine bewegliche Abdichtung zur Zylinderwand. Zusätzlich wird Wärme abgeführt und der Kolben in seinem Lauf stabilisiert, z.B. bei eventuellem Kolbenkippen im Kaltlauf. Da die Laufbahn nie ganz zylinderförmig ist, soll das Kolbenringmaterial entsprechend flexibel sein. Die Dichtwirkung hängt von der Anpassung an den Zylinder, der Vorspannung und der Druckverteilung auf den Kolbenring ab. Später wird diese Abdichtung durch Ölabstreifringe ergänzt, die den auf der Zylinderwand verbleibenden Ölrest kontrollieren.

Verdichtungs- und Abstreifringe

- Rechteckring (1) als normaler Kolbenring, - Minutenring (2), der die Einlaufzeit verkürzt, - ein-(3) und zweiseitiger (4) Trapezring gegen Verkokungen, - L-Ring (5) und Nasenring (6) mit Ölabstreifwirkung, - Ölschlitzring (7) und Gleichfasenschlitzring mit Schlauchfeder (8)

Kompressionsringe haben einen etwas größeren Durchmesser als die Laufbuchse. Dadurch entsteht eine gewisse Vorspannung. Besonders der obere hat einen deutlich kleineren Innendurchmesser als die entsprechende Kolbenringnut. Dadurch kann der Druck im Zylinder den Ring zusätzlich von hinten gegen die Zylinderwand drücken. Dazu ist ein geringes Höhenspiel innerhalb der Nut nötig. Dieses darf jedoch nicht zu groß sein, weil sonst Pumpverluste entstehen. Bei der Montage gebrauchter Kolben/Kolbenringe ist das Höhenspiel mit einer Fühlerlehre zu messen. Damit sich die Enden der Kolbenringe nicht in den Schlitzen verhaken, sind sie bei Zweitaktmotoren durch Stifte gegen Verdrehung gesichert.

Die Kompressionsringe unterscheiden sich auch durch die Form. Der rechteckige Querschnitt führt zur größten Anpresskraft. Bei leicht balliger Oberfläche zur Zylinderwand hin, kann durch den Kompressions- und Arbeitsdruck eine Gegenkraft erzeugt werden, auch wenn der Ring durch eine Schräge nur unten anliegt. Zusätzlich wird dadurch die Ölabstreifwirkung erhöht und die Einlaufzeit verkürzt. Häufig gibt es eine Kombination der Vorteile durch nur teilweise flach anliegende, gefaste Ringe.

Einen oder maximal zwei Ölabstreifringe hat ein Motor, zu erkennen an den Öffnungen, durch die das abgestriffene Öl nach innen in den Kolben und zurück zum Ölsumpf gelangt. Hat der Kolben hinter den Ölabstreifringen Schlitze, nennt man ihn Autothermik-Kolben. Bei Bohrungen in den Ölabstreifringnuten heißt er Autothermatik-Kolben. Häufig haben Ölabstreifringe eine innen umlaufenden Schraubenfeder (Schlauchfeder), die die Vorspannung zusätzlich höher und gleichmäßiger werden lässt. Diese ist ein wichtiges Maß für den Ölverbrauch, die Reibleistung und den Verschleiß. Moderne Ölabstreifringe können auch aus dünnen Metallringen oben und unten und dazwischen einer umlaufenden, gewellten Feder bestehen.

Kolbenringe bestehen häufig noch aus Sondergusseisen, das gute Gleiteigenschaften und Elastizität mit einem bestimmten, stets gleichmäßigen Druck an der Zylinderwand verbindet ohne sich bleibend zu verformen. Es harmoniert sowohl mit dem Kolben- als auch mit dem Zylinderwerkstoff und sorgt für guten Wärmetransport. Für häufiger vorkommenden Trockenlauf können sie sogar etwas Öl speichern.
Moderne Ringe - auch bei z.B. nur etwa einem Millimeter Dicke - sind auch aus Stahl mit entsprechender Oberfläche/Beschichtung gefertigt. Bei schwierigen Betriebsbedingungen sind sie gehärtet oder als Kompressionsringe verchromt. Als Beschichtungswerkstoffe kommen ferner Molybdän, Nickel, Titan, Silizium und keramische Werkstoffe in Frage. 07/08

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