Composite-Kolben für Verbrennungsmotoren mit vollständig geschlossenem Kühlkanal

Die Erfindung betrifft einen Composite-Kolben für Verbrennungsmotoren mit vollständig geschlossenem Kuhlkanal sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Stand der Technik

Die immer weiter steigenden Anforderungen des Gesetzgebers bezuglich der Verringerung des Schadstoffausstoßes bei Verbrennungsmotoren und Senkung des spezifischen Brennstoffverbrauches einerseits und der Trend hin zu hohen spezifischen Motorleistungen andererseits zwingt die Motoren- und Motorenkomponentenhersteller zur standigen Verbesserung ihrer Produkte. Im Falle von Verbrennungsmotoren ist klar, dass die Einhaltung der geforderten Normen (Abgasmenge und -reinheit, Russpartikel, ölverluste) physikalisch bedingt nur durch höhere Betriebsdrucke und höhere

Verbrennungstemperaturen realisiert werden kann ("saubere Verbrennung") .

Die hohen Temperaturen und Betriebsdrucke verlangen von einem Kolbenhersteller designtechnische Maßnahmen, wie zum Beispiel die Schaffung von Kuhlkanalen zum Abfuhren der Verbrennungswarme, die Schaffung biegesteifer Kolbenkonstruktionen, um Oleintritt- und Gasaustritt in/aus den/m Verbrennungsraum, der durch Verbiegung des Kolbens zwischen Kolbenunterteil (Lager- und Schaftbereich) und Kolbenoberteil (sog. Brennmuldenbereich) relativ zur Zylinderinnenwand entsteht, zu verhindern, sowie um einen

stabilen Schmierfilm zwischen Schaft und Zylinder aufrecht zu erhalten.

Genauso wichtig ist angesichts der immer härteren Betriebsbedingungen aber auch das richtige Werkstoffdesign . Gusswerkstoffe stoßen zunehmend an ihre Grenzen, vor allem wenn es um die Lebensdauer im Bereich erhöhter Temperaturen geht (Warmdauerfestigkeit) . Allerdings war es bislang fast ausschließlich der Gießtechnologie vorbehalten, die designtechnischen Anforderungen (Hinterschnitte, Hohlkonturen) sicher abzubilden.

Schmiedewerkstoffe hingegen haben bezuglich der erzielbaren Eigenschaften, insbesondere Dauerfestigkeit bei erhöhten Temperaturen, unstrittig Vorteile gegenüber den Gusswerkstoffen. Dafür sind die gestalterischen Freiheitsgrade gegenüber dem Guss eingeschränkt, insbesondere im Hinblick auf die Ausbildung des hinterschnittenen Kuhlkanals .

Ein Losungsansatz zur überwindung dieser Einschränkungen sind zum Beispiel einteilig geschmiedete Kolben mit offenem Kuhlkanal, sog. Monothermkolben . Die umlaufend offene Anbindung zwischen Kolbenschaftbereich und Kolbenkopf mindert jedoch die Biegesteifigkeit des Kolbens, speziell wenn bei bestimmten Pleuelstellungen die Last unter einem Winkel am Kolben angreift. Auch ist bei einteilig geschmiedeten Kolben die Wahl des Kolbenmaterials insofern eingeschränkt, als dass das Material für das gesamte Bauteil stets den höchsten in Frage kommenden Belastungen genügen muss und somit zu höheren Kosten beitragt. Aus fertigungstechnischer Sicht ist nachteilhaft, dass die hinterschnittene Kontur keine optimale Herstellungstechnologie in Bezug auf die

Lebensdauereigenschaften zulasst. Schließlich ist die Bauhohe des Kolbens großer als bei zweiteiligen, gebauten Losungen, da eine Mindesthohe für das axiale Spaltmaß des Kuhlkanals

nicht unterschritten werden kann, um den Kuhlkanal der mechanischen Bearbeitung zuganglich machen zu können.

Galten somit Kolben mit offenen Kuhlkanalen bislang als ausreichend und betriebssicher, müssen künftig vor allem aus Gründen der höheren geforderten Biegesteifigkeit Kolben mit geschlossenen Kuhlkanalen zum Einsatz kommen. Geschlossener Kuhlkanal heißt in diesem Kontext nicht nur ein rein mechanisches Verschließen ("Zudeckein") eines offenen Kuhlkanals mit einem Federblech sondern auch die übernahme von Kräften im direkten Kraftfluss durch mechanische und konstruktive Anbindung des Kolbenunterteils (Brennmulde/Kolbenkopf) umlaufend gegen Lager- und Hemdbereich (Kolbenschaft) .

Ein einteiliges geschmiedetes Kolbendesign mit geschlossenem Kuhlkanal ist aus der EP 1 611 975 Al bekannt. Hierbei wird bei einem Kolbenrohling mit am Kolbenkopf in radialer Richtung ausgebildetem Flansch durch umlaufendes "Verschließen" des Flansches und Abstutzung des Kolbenkopfes gegen den Kolbenschaft ein geschlossener Kuhlkanal ausgebildet. Dadurch kann im Gegensatz zum Kolben mit offenem Kuhlkanal eine geschlossene Anbindung zwischen Schaftbereich und Kolbenkopf erreicht und die Biegesteifigkeit des Kolbens erhöht werden. Des Weiteren ist eine sehr kompakte Bauhohe möglich, da die Innenkontur des Kuhlkanals durch die gewählte Fertigungstechnologie einer Bearbeitung leicht zuganglich ist. Auch hier jedoch muss das Material für das gesamte Bauteil immer dem höchsten aller in Frage kommenden Belastungen genügen, was zu höheren Materialkosten fuhrt. Die Herstellungskosten werden weiter erhöht, da der radiale Flansch durch eine spezielle Biegetechnologie umlaufend gegen den Schaft abgestutzt werden muss und somit nicht als "schmiedefreundlich" einzustufen ist.

Somit lassen sich zwar einteilige Kolben mit geschlossenem Kuhlkanal schmiedetechnisch herstellen, jedoch ist dies nur

unter hohen Material- und Fertigungskosten möglich. Dies ist der Grund, warum zunehmend gebaute oder gefügte Kolben in den Fokus der Entwickler rücken. Zum einen möchte man die werkstofftechnischen Vorteile des geschmiedeten Bauteils nutzen und durch geschickte Fügeverfahren andererseits in der Lage sein, Hinterschnittkonturen oder geschlossene Hohlräume abzubilden .

Der gebaute Kolben hat darüber hinaus den Vorteil, das der Konstrukteur verschiedene, den jeweiligen Aufgaben angepasste Werkstoffe miteinander kombinieren kann. So kommen vor allem im Bereich des Kolbenkopfes hochwarmfeste Stahlgüten bevorzugt zur Anwendung, wohingegen im Schaftbereich aus Gewichtsgründen auch gerne Aluminium als Werkstoff verwendet wird.

Ein Beispiel eines gebauten Kolbens ist in der WO 00/53913 Al beschrieben, bei dem der Kolbenkopf und der Kolbenschaft mit Hilfe von Dehnschrauben axial verschraubt sind. Dabei können die optimalen Materialien für Kolbenkopf und Kolbenschaft je nach Hauptbelastung kombiniert und Hinterschnittkonturen bzw. geschlossene Hohlräume (Kühlkanal) relativ einfach realisiert werden. Die nun mögliche geschlossene Anbindung zwischen Schaftbereich und Kolbenkopf erhöht die Biegesteifigkeit des Kolbens. Jedoch nimmt durch die Verschraubung die Bauhöhe des Kolbens zu und im Vergleich zu einteiligen Lösungen ist ein zusätzlicher Montageaufwand notwendig. Die Dehnschrauben als Verbindungsglied stellen zudem eine Schwachstelle dar, insbesondere dann, wenn das System durch zyklische Belastungen (in diesem Falle thermisch und mechanisch) ständig alternierenden Dehnungen unterworfen wird. Auch ist die freie Wahl der Werkstoffe für die Einzelkomponenten bereits wieder eingeschränkt, da wegen der gewählten Verbindungstechnik die thermischen Dehnungseigenschaften der Komponenten nicht zu stark differieren dürfen.

Eine weitere gebaute Lösung stellen die so genannten Monosteelkolben dar, die in der US 4,581,893 beschrieben sind. Hier werden der Kolbenkopf und der Kolbenschaft umlaufend reibverschweißt, um die geschlossene Anbietung zur Erhöhung der Biegesteifigkeit zu erzielen und gleichzeitig einen geschlossenen Kühlkanal auszubilden. Da der Kühlkanal innen bereits vor dem Verschweißen bearbeitet werden kann, ist eine kompaktere Bauhöhe möglich. Jedoch ist auch hier ein zusätzlicher Montageaufwand notwendig, da die Reibschweißtechnologie die Einhaltung sehr enger Prozessfenster erfordert. Dabei bergen die

Reibschweißverbindungen zudem ein gewisses Risiko, da sie einerseits Schwachstellen in Bezug auf Festigkeit darstellen und anderseits das Einschleppen von Restzunder in den Kühlkanal nie definitiv ausgeschlossen werden kann. Auch ist die freie Wahl der Werkstoffe für die Einzelkomponenten bereits wieder eingeschränkt, da wegen der gewählten Verbindungstechnik die Verschweißbarkeit der Komponenten gegeben sein muss.

Darstellung der Erfindung

Es ist demnach eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und einen gebauten Kolben zu entwickeln, der eine hohe Biegesteifigkeit und Lebensdauer sowie effektive Kühlung aufweist, um den zunehmenden Drücken und Temperaturen bei der Verbrennung widerstehen zu können. Es ist ebenso eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kolbens zu entwickeln, das gegenüber bestehenden Verfahren sowohl einfacher als auch kostengünstiger durchzuführen ist.

Diese Aufgaben werden durch einen Kolben mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Ein erfindungsgemäßer Kolben für Verbrennungsmotoren besitzt eine kompakte Innenkomponente, welche das Innere des Kolbenlagers und des Kolbenkopfs bildet, und eine hülsenförmigen Außenkomponente, welche die äußere Kontur des Kolbenkopfes mit Brennmulde und Ringträgerbereich und des Kolbenschafts mit Lauffläche und Pleuelbolzenbohrung bildet. Das Innere des Kolbenschafts ist hierbei jene Struktur, die pleuelseitig der Ausbildung der Pleuelbolzenbohrung dient und brennraumseitig zur Bildung eines oder mehrerer Kühlkanäle dient. Die Innenkomponente des Kolbens weist mindestens eine radiale Rippe mit einer Abmessung (D) auf, die im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Außenkomponente entspricht. Im Wesentlichen heißt hier, dass die genannten Maße bis auf technologisch bedingte Toleranzen oder Fügespalte übereinstimmen. Die Abmessung der mindestens einen radialen Rippe ist hierbei als der Abstand zwischen den jeweils äußersten Punkten der Rippe (n) an jener Stelle zu verstehen, an welcher der Innendurchmesser der Außenkomponente gemessen wird. Die Innen- und Außenkomponenten bilden einen flüssigkeits- bzw. gasdichten Hohlraum, der zur Aufnahme von Kühlmedien geeignet ist. Dieser Hohlraum stellt den geschlossenen Kühlkanal dar, wobei die Form des Kühlkanals den Erfordernissen durch bekannte Bearbeitungsverfahren frei angepasst werden kann. Die Innenkomponente stützt sich über die mindestens eine Rippe in axialer und radialer Richtung und über eine oder mehrere Schultern im Bereich der Brennmulde in der axial entgegen gesetzten Richtung an der Innenkontur der Außenkomponente ab. Durch diesen Aufbau wird ein zweiteiliger gebauter Kolben erhalten, der ohne zusätzliche kraft-, form- oder materialschlüssige Verbindungen (wie Schrauben, Nieten, Schweißnähte etc.) der beiden Komponenten den hohen Anforderungen im Hinblick auf Druck und Temperatur sowie deren Schwankungen im Brennraum standhält. Durch entsprechendes Ausgestalten der Innenkontur der Außenkomponente und/oder der Außenkontur der Innenkomponente

lässt sich der Kühlkanal optimal den Anforderungen anpassen und die Bauhöhe gering halten.

Bevorzugt ist die mindestens eine radiale Rippe als umlaufende Flanschkontur ausgebildet, deren Abmessung durch ihren Außendurchmesser gegeben ist.

Obwohl die mindestens eine radiale Rippe bzw. der Flansch eine den mechanischen und thermischen Anforderungen entsprechende Symmetrie aufweisen kann, ist bevorzugt, dass die mindestens eine radiale Rippe bzw. der Flansch des erfindungsgemäßen Kolbens rotationssymmetrisch ist. Diese Form ermöglicht für die meisten Anwendungen eine optimale Abstützung und somit Kraft- und Wärmeübertragung zwischen Außen- und Innenkomponente.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kolbens ist mindestens ein zusätzlicher Hohlraum zwischen der Oberseite der Innenkomponente und der Innenkontur des Außenkomponente ausgebildet, der zur zusätzlichen Kühlung des Kolbenkopfes nutzbar ist. Insbesondere ein oder mehrere direkt unter der Brennmulde liegende zusätzliche Hohlräume sind vorteilhaft, da in der Brennmulde üblicherweise die höchsten Temperaturen bei der Verbrennung entstehen und daher einer effizienten Kühlung besondere Bedeutung im Hinblick auf Materiallebensdauer zukommt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kolbens bestehen die Innenkomponente und die Außenkomponente aus unterschiedlichen Materialien. Die Materialien können dabei je nach Lastfall, Festigkeits- oder Gewichtsverhältnis und weiteren geforderten Eigenschaften gewählt sein.

Weiter ist es vorteilhaft, dass bei dem erfindungsgemäßen Kolben zwischen der oder den Schultern definierte Toleranzen vorhanden sind. So lässt sich eine definierte

Axialverschiebung zum Ausgleich thermischer Dehnungsdifferenzen oder durch gezielte Bewegung eine Shakerwirkung im Kühlmedium erzielen.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für Verbrennungsmotoren umfasst zunächst das Einsetzen einer kompakten Innenkomponente, welche das Innere des Kolbenschafts und des Kolbenkopfs bilden wird, in eine hülsenförmige Außenkomponente, welche die äußere Kontur des Kolbenkopfes mit Brennmulde und Ringträgerbereich und des Kolbenschafts mit Lauffläche und Pleuelbolzenbohrung bilden wird, wobei die Innenkomponente mindestens eine radiale Rippe mit eine Abmessung D aufweist, die im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Außenkomponente entspricht, und die Innen- und Außenkomponente bereits im Ausgangszustand vor dem folgenden Fügen einen Hohlraum bilden. Der folgende Schritt ist das Fügen der Außenkomponente in axialer und radialer Richtung über die mindestens eine radiale Rippe und in der axial entgegen gesetzten Richtung über eine oder mehrere Schultern im Bereich der Brennmulde auf die Außenkontur der Innenkomponente, so dass der Hohlraum flüssigkeits- bzw. gasdicht verschlossen wird. Durch dieses Verfahren kann auf im Vergleich zu bekannten Verfahren einfachere und wirtschaftlichere Weise ein zweiteiliger Kolben geschaffen werden, der sowohl eine hohe Biegesteifheit aufweist als auch optimale Wärmeleiteigenschaften besitzt. Durch die hohe Biegesteifheit lassen sich das Spiel zwischen

Kolbenlauffläche und Zylinderlaufbuchse im optimalen Bereich halten und somit die Reibung zwischen ihnen verringern. Zusammen mit den guten Wärmeleiteigenschaften ist somit die Herstellung eines Kolbens mit hoher Lebensdauer möglich. Zusätzlich ist eine geringere Bauhöhe möglich, da keine separaten Fixierelemente wie Schrauben notwendig sind und auch kein Mindestmaß für eine Bearbeitung des Kühlhohlraums (Kühlkanals) beachtet werden muss. Schließlich sind keine aufwendigen oder enge Prozessparameterfenster aufweisenden Verfahrenschritte zur Ausbildung eines die genannten

Eigenschaften besitzenden Kolbens notwendig. Gefahren von Zunder oder ähnlichen im Kühlhohlraum aufgrund einer Bearbeitung verbleibenden Fremdkörpern werden vermieden.

Bevorzugt ist die mindestens eine radiale Rippe als umlaufende Flanschkontur ausgebildet, deren Abmessung durch ihren Außendurchmesser gegeben ist.

Es ist für gewisse Anwendungen bevorzugt, dass das Fügen der Außenkomponente auf die Innenkomponente derart durchgeführt wird, dass keine axiale Verschiebung zwischen Innenkomponente und Außenkomponente möglich ist. Dies ist besonders für Anwendungen vorteilhaft, in denen eine besonders hohe Biegesteifigkeit benötigt wird, die sowohl thermische als auch mechanische Belastungen aufnimmt. Obwohl die mechanischen Belastungen, die in axialer Richtung zum Beispiel aufgrund besonders hoher Massen- oder anderer mechanischer Kräfte auftreten, im Allgemeinen höher als die thermischen Belastungen sind, die in radialer Richtung auftreten, können so auch thermische Belastungen in radialer Richtung sauber aufgenommen und abgeleitet werden.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Fügen der Auenkomponente auf die Innenkomponente derart durchgeführt, dass eine axiale Verschiebung zwischen Innenkomponente und Außenkomponente möglich ist, um thermisch bedingte Dehnungsdifferenzen auszugleichen. Es können so gezielt Toleranzen zwischen die beiden Komponenten eingebracht werden, zum Beispiel zwischen die Schulter (n) der Innenkomponente und die der Brennraummulde entsprechende Innenkontur der Außenkomponente.

Bevorzugt ist das Fügen ein definiert umlaufender Biege-, Bördel-, FaIt-, Drück- oder Klemmvorgang. Diese Fügeverfahren sind kostengünstig durchzuführen und erzielen auf einfache Weise die nötigen Fügekräfte.

Je nach den erwünschten Eigenschaften des fertigen Kolbens kann von Vorteil sein, dass das Fügen im kalten, halbwarmen oder warmen Zustand erfolgt. Auf diese Weise kann ein optimaler Fügevorgang und damit eine optimale mechanische und thermische Verbindung der Kolbenkomponenten in Funktion der gewählten Materialien der jeweiligen Komponenten sichergestellt werden.

Es ist insbesondere vorteilhaft, dass beim Fügen gezielte Vorspannungen in radialer, tangentialer und/oder axialer Richtung eingebracht werden. Die Vorspannungen können gezielt die Festigkeit der Verbindung zwischen den Komponenten erhöhen und die mechanische Kraftübertragung und die Wärmeleitfähigkeit des Kolbens verbessern. Somit kann die Lebensdauer des Kolbens positiv beeinflusst werden.

Bevorzugt können im erfindungsgemäßen Verfahren zusätzliche kraft-, form- oder materialschlüssige Fügeelemente eingesetzt werden und dadurch der Verbund zwischen Innen- und Außenkomponente verstärkt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden die Ringnuten in die Außenkomponente und/oder die Pleuelbolzenbohrung in den Innen- und Außenkomponente nach dem Fügen eingebracht. Auf diese Weise werden Beschädigungen der Nuten bzw. Bohrungen während des Fügens vermieden.

Besonders bevorzugt ist dabei, dass die Innenkomponente vor dem Fügen gebohrt wird und die Außenkomponente durch das Fügen in die Bohrung der Innenkomponente hineingedrückt wird, so dass zusätzlicher Kraft- bzw. Formschluss entsteht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden werden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kolbens und des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschreiben, in denen

Fig. 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt, die in der linken Hälfte einen erfindungsgemäßen Kolben vor dem Fügen und in der rechten Hälfte nach dem Fügen darstellt, wobei vor dem Fügen kein Pleuelbolzenloch gebohrt wurde; und

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Schnittansicht zeigt, bei der das Pleuelbolzenloch vor dem Fügen gebohrt wurde.

Wege zur Ausführung der Erfindung

In Figur 1 ist eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Composite-Kolbens, in der die linke Hälfte der Figur den Ausgangszustand des Kolbens vor dem Fügen zeigt und die rechte Hälfte der Figur den gefügten Zustand des Kolbens zeigt. Die Figur 1 veranschaulicht auch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Kolbens für Verbrennungsmotoren, bei dem vor dem Schritt des Fügens keine Pleuelbolzenbohrung eingebracht wird. Wie aus der linken Hälfte der Figur ersichtlich ist, wird im Ausgangszustand, vor dem Fügen, die Innenkomponente 1 des Kolbens in die Außenkomponente 2 eingesetzt, wobei der Innendurchmesser D des Flansches 5 der Innenkomponente 1 im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Außenkomponente 2 entspricht. Im Wesentlichen ist hier so auszulegen, dass der Durchmesser D des Flansches 5 bis auf fertigungsbedingte Toleranzen bzw. gezielt eingebrachtes Spiel gleich dem Innendurchmesser der Außenkomponente 2 ist. Der Durchmesser D muss auch so gewählt sein, dass ein

problemloses Einsetzen der Innen- in die Außenkomponente möglich ist.

Die Innenkomponente 1 besitzt an ihrem brennraumseitigen Ende eine umlaufende Schulter 6 und eine mittige Schulter 7, die der Innenkontur der Brennraummulde der Außenkomponente 2 zugewandt sind. Zwischen dem Flansch 5 und der Schulter 6 der Innenkomponente 1 und der Innenkontur der Außenkomponente 2 ist ein umlaufender Hohlraum 3 ausgebildet, der zur Aufnahme eines Kuhlmittels, wie z.B. Ol, dienen wird. Zudem ist zwischen den Schultern 6, 7 und der Innenkontur der Brennraummulde ein weiterer Hohlraum 4 ausgebildet, in dem ebenfalls Kuhlfluid zirkulieren kann. Die Hohlräume 3, 4 werden durch hier nicht gezeigte Kanäle in der Innenkomponente 1 mit Kuhlfluid versorgt.

Wie in der rechten Hälfte der Figur 1 gezeigt, werden durch das Fugen, hier ein Klemmvorgang mit einer an sich bekannten Vorrichtung, die Schaftwandung der Außenkomponente 2 um den Flansch 5 der Innenkomponente 1 herumgepresst und gleichzeitig die Innenkontur der Brennraummulde der Außenkomponente 2 gegen die Schultern 6, 7 der Innenkomponente 1 gedruckt. So wird sowohl ein axialer als auch radialer Kraftschluss zwischen Innen- und Außenkomponente erzielt und die Hohlräume 3, 4 gas- und flussigkeitsdicht verschlossen.

In der oben dargestellten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens werden die Ringnuten und Pleuelbolzenbohrung erst nach dem Fugen eingebracht, so dass insbesondere die Ringnuten durch das Fugen nicht beschädigt werden können.

Gemäß einer zweiten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens wird die Pleuelbolzenbohrung 8 vor dem Fugen in die Innenkomponente 1 eingebracht. Beim folgenden Fugevorgang wird dann die Schaftwandung der Außenkomponente 2 in die in

der Innenkomponente 1 gebildete Pleuelbolzenbohrung hineingedrückt. Das Hineindrücken kann aber auch durch einen speziellen Vorgang, z.B. mittels eines Stempels, durchgeführt werden. Auf diese Weise wird durch die in die Pleuelbolzenbohrung 8 eingedrückten Bohrungsflansche 9 der Außenkomponente 2 eine zusätzliche Abstützung bereitgestellt und die mechanische Festigkeit der form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung der Kolbenkomponenten 1 und 2 erhöht .