DD267084A1

DD267084A1 - Gebauter fluessigkeitsgekuehlter kolben mit spritzoelzufuhr

Info

Publication number: DD267084A1
Application number: DD31001187A
Authority: DD
Inventors: Hans Standhardt; Karl E Schwarze
Original assignee: Schwermasch Liebknecht Veb K
Priority date: 1987-12-07
Filing date: 1987-12-07
Publication date: 1989-04-19
Also published as: DE3819663A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen gebauten fluessigkeitsgekuehlten Kolben mit Spritzoelzufuhr, der fuer eine Anwendung in mit Schweroel betriebenen Viertaktdieselmotoren vorgesehen ist. Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, dass zwei aeussere ringfoermige Hohlraeume uebereinander angeordnet und nacheinander mit Kuehlmittel beaufschlagbar sind, wobei der zuerst angestroemte untere Hohlraum in einem Bereich geringerer Waermebelastung angeordnet ist. Infolge der geringen Waermeabfuhr im Bereich des Feuersteges wird das Temperaturniveau im Bereich der Kolbenringnuten so gehalten, dass Taupunktkorrosion vermieden wird. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung

Gebauter flüssigkeitsgekühlter Kolben mit Spritzölzufuhr

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen gebauten flüssigkeitsgekühlten Kolben mit Spritzölzufuhr, der für eine Anwendung in mit Schweröl betriebenen Viertaktdieeolmotoren vorgesehen ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei einem Einsatz hochbelastbarer Kolben in mit Schweröl betriebenen Brennkraftmaschinen ist ee zur Vermeidung von Taupunktkorrosion im Bereich der Kolbenringnuten erforderlich, durch eine geringere Kühlung dieser Kolbenpartien eine Anhebung des TemporatJrniveaus gegenüber bisherigen Kühlweisen auf einen Wert von etwa 150° C <:u erreichen. Aus der DE-OS 29 30 079 sowie der DE-OS 34 47394 sind dazu Lösungen bekannt, bei denen zwei voneinander getrennte äußere, im wesentlichen in einer radialen Ebene liegender ringförmige Hohlräume angeordnet eind, von denen einer einen Isolationsluftraum bildet, der ^en anderen mit Kühlmittel beaufschlagten Hohlraum ringförmig umgibt. Diesem Hohlraum wird das Kühlmittel über eine Spritzdüse und einen Im Kolben befindlichen Kanal zugeführt. Nach einer entsprechenden Verweilzeit des Kühlmittels in dem Hohlraum und einer damit verbundenen Erwärmung wird das Kühlmittel in den mittleren Hohlraum übergeleitet, wo es eine Kühlung der thermisch höchstbelasteten Bodenplatte des Kolbens herbeiführt und von dem aus das Kühlmittel in den Kurbelraum abgeleitet wird. Bei derartig ausgeführten Kolben mit Spritzölzufuhr (DE-OS 29 30 079) ist der Nachteil zu verzeichnen, daß das zugeführte Kühlmittel zuerst in einem Bereich mit re-

lötiv geringem Kühlbedarf eingesetzt wird, hier aber bereits eine Erwärmung erfährt, 90 daß im mittleren Hohlraum eine größere Kühlmenge für eine ausreichend?) Kühlung der heißen Bodenplatte erforderlich ist. Einer Erhöhung der mittels SprliZ-düse zugeführten Kühlölmenge sind jedoch durch das Aufnahmevermögen der Hohlräume im Kolben Grenzen gesetzt. Ein Einsatz dieser Kolben für hohe Belastungen ist daher nicht uneingeschränkt möglich.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines gebauten, flüssigkeitsgekühlten Kolbens mit Sprit?, -.zufuhr, der einen vorteilhaften Einsatz in mit Schweröl betriebenen Brennkraftmaschinen bei gleichzeitig höherer Belastbarkeit gewährleistet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gebauten flüssigkeitsgekühlten Kolben mit Spritzölzufuhr unter Anwendung von zwei äußeren ringförmigen Hohlräumen so zu gestalten, daß die Anordnung der Hohlräume sowie die Kühlmittelführung gleichermaßen der Notwendigkeit einer Anhebung des Temperaturniveaus im Bereich der Kolbenringnuten wie auch einer Intensiven Kühlung der Bodenplatte des Kolbens gerecht wird. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die beiden äußeren Hohlräume übereinander angeordnet und nacheinander mit Kühlmittel beaufschlagt sind, wobei der zuerst angeströmte untere Hohlraum in einem Bereich geringerer Wärmebelastung angeordnet ist. Eine Ausführungsvariante der Erfindung besteht darin, daß der im Boreich des Feuersteges befindliche obere Hohlraum mit dem Kühlmittel aus dem mittleren Hohlraum beaufschlagt ist, wobei zwischen dem mittleren Hohlraum und dem oberen Hohlraum Schlitze für die Zufuhr von

Kühlmittel angeordnet 9ind und die Ableitung dos Kühlmittels aus dem oberen Hohlraum über Kanäle unmittelbar in den Kurbelraum erfolgt.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die äußere Wardung des unteren Hohlraumes mit einer wärmeisolierenden Schicht versehen ist

Die Vorteile der Erfindung ergeben sich daraus, daß

- das in den ι ^teren Hohlraum eingebrachte Kühlmittel einerseits nur eine geringe Erwärmung erfährt und andererseits diesen Bereich ohne wesentliche Kühlwirkung wieder verläßt. Hierzu ist die äußere Wandung dos unteren Hohlraumes mit einer Wärmeisolierungen Schicht versehen,

- die Hauptkühlwirkung für den Bereich höchster Temperaturbelastung in der Mitte des Kolbenbodens vorgesehen ist,

- das dem oberen Hohlraum in der Nähe des Feuersteges züge»·· führte Kühlmittel bereits aus dem mittleren Hohlraum wärmebeladen zugeführt wird und damit im oberen Hohlraum nur eine Kühlung soweit erfolgt, damit ausreichend vVärme im Bereich der Kolbenringnuten verbleibt und eine Taupunktkorrosion vermiedon wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert« Die zugehörige Zeichnung zeigt in

Flg. 1 - einen Längsschnitt des erfindungsgemäßen Kolbens, Fig. 2 - einen Querschnitt nach Fig. i,

Der Kolben besteht aus dam Kolbenunterteil 1 und dem Kolbenoberteil 2, wobei das Kolbenoberteil 2 mit einem angeformten äußeren Mantel 3 den oberen Teil des Kolbenunterteiles 1 umfaßt. Der Mantel 3 bildet den Feuersteg 4, und er enthält Kolbenrlngnuten 5. Im Kolbenunterteil 1 befindet sich ein unterer Hohlraum 6, der nach außen hin von dem Mantel 3 ver-

schlossen wird und hier mit einer wärmei3olierenden Schicht 7 versahen ist. Zu diesem Hohlraum 6 führt eine senkrechte Bohrung 8 zur Aufnahme des Kühlmittelstrahls der Spritzdüse. Zwischen dem unteren Hohlraum 6 und dem mittleren 'Hohlraum 10 befinden sich weitere, radiale Bohrungen 9, welche die Einsenkungen 11 für die Vorbindungsülemente 12 für die beiden Kolbenieile kreuzen. Der Hohlraum 10 besitzt mittig eine Auslaufbohrung 13, die eine Schmierung der Kolbenbolzenlagerung gewähr leistet, und über Schlitze 14 steht er mit dem oberen Hohlrajm 15 in Verbindung, der sich im Bereich des Feuereteges 4 ringförmig ausbildet. Der Auslauf aus dem Hohlraum 15 erfolgt über den unteren Hohlraum 6 durchziehende Rohrstücke 16 und sich daran einschließende Kanäle 17 in den Kurbelraum. In der Fig. 2 sind die Bohrungen 8 und die Rohrstücke 16 gegenüber Fig. 1 versetzt dargestellt.

Claims

Patentansprüche

Ί. Gebauter flüssigkeitsgekühlter Kolben mit Spritzölzufuhr, bei dem durch Ausforniung im Kolbenoberteil und im Kolbenunterteil zwei äußere ringförmige Hohlräume und ein mittlerer Hohlraum gebildet eind und das Kühlmittel einem äußeren Hohlraum zugeführt und danach zum mittleren Hohlraum weitergeleitet v/ird, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Hohlräume (6, 15) übereinander und nacheinander mit Kühlmittel beaufschlagbar angeordnet sind, wobei der zuerst angeströmte untere Hohlraum (6) in einem Bereich geringerer Wärmebelastung angeordnet ist.
2. Gebauter flüssigkeitegekühlter Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bereich des Feuersteges (4) befindliche obere Hohlraum (15) mit Kühlmittel aus dom mittleren Hohlraum (10) beaufschlagbar ist, wozu zwischen dem mittleren Hohlraum (10) und dem oberen Hohlraum (15) Schlitze (14) für die Zufuhr von Kühlmittel angeordnet und für die Ableitung des Kühlmittels aus dem oberen Hohlraum (15) direKt in den Kurbelraum mündende Kanäle (17) vorgesehen sind.
3. Gebauter flüssigkeitsgokühlter Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Wandung des unteren Hohlraumes (6) mit einer wärmeisolierenden Schicht (7) versehen ist.

- Hierzu gehört 1 Blatt Zeichnung -