DE1075379B

DE1075379B - Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen mit Kühlmittelkanälcn und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1075379B
Application number: DENDAT1075379D
Authority: DE
Inventors: Gundolf Brandauer. Stuttgart-Untertürkheim Dipl.-Phys.
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Publication date: 1960-02-11

Description

Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen mit Kühlmittelkanälen und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung betrifft Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen mit im Bereich der Ringzone vorgesehenen Kühlmittelkanälen, welche durch Einarbeiten von zunächst nach dem Kolbenboden hin offenen und später durch Abdecken geschlossenen Nuten gebildet sind.
Bisher wurden bei der Herstellung solcher Kolben die kanalbildenden Nuten mittels eines Drehstahles vom Kolbenboden her eingestochen. Man erhielt daher Kanalseitenwände in Form von einfachen Zylinder-oder Kegelflächen, deren für den Wärmeübergang vom Kolben zum Kühlmittel maßgebende Oberflächen im Verhältnis zum Kanalvolumen klein sind und deren unprofilierte Form das Auftreten einer für die Wärmeabfuhr ebenfalls ungünstigen laminaren Kühlmittelströmung begünstigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Mängel eine den Wärmeübergang verbessernde Gestaltung der Kühlmittelkanäle zu finden, ohne dabei den Vorteil der einfachen Herstellung durch Einarbeiten von zunächst offenen und erst nachträglich abzudeckenden Nuten aufzugeben.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, bei einem Kolben der eingangs beschriebenen Art in die Kanalwände quer zur Kolbenlängsachse verlaufende Ausnehmungen einzuarbeiten, zwischen denen Rippen stehenbleiben. Man erreicht dadurch nicht nur eine wesentliche Vergrößerung der Flächen, an denen das Kühlmittel mit dem Kolbenkörper in Berührung kommt, sondern auch eine erwünschte Verwirbelung des infolge Massenträgheit auch in axialer Richtung, also senkrecht zu den im Kühlmittelkanal gebildeten Rippen und Ausnehmungen, relativ zum Kolbenkörper sich bewegenden Kühlmittels.
Weitere Merkmale des Erfindungsgegenstandes sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung sind in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Kopf eines erfindungsgemäßen Kolbens; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, und Fig. 3 stellt einen Ausschnitt nach der Linie III-III der Fig. 2 dar.
In den Kolben 1 sind zwei Kühlmittelkanäle 2 und 2' eingearbeitet, welche die Form von konzentrisch zur Kolbenlängsachse verlaufenden Bögen haben und je einen Zufluß 3 bzw. 3' und einen Abfluß 4 bzw. 4' aufweisen. Beide Kanalteile sind durch Abdeckteile 5 bzw. 5' und je eine darüberliegende Schweißnaht 6 bzw. 6' nach dem Kolbenboden zu verschlossen. Sie gehen von einer am deutlichsten in Fig. 3 sichtbaren Bohrung 7 aus, die, wie insbesondere Fig. 2 zeigt, nachträglich durch einen Gewindestopfen 8 wieder verschlossen wurde. Ihre Seitenflächen weisen quer zur Kolbenlängsachse gerichtete Ausnehmungen 9 bzw. 9' und Rippen 10 bzw. 10' auf.
Zur Herstellung der Kühlmittelkanäle wird zunächst die Bohrung 7 vom Kolbenboden her gebohrt. In dieses wird ein Fräswerkzeug 11 mit in der Bohrungsachse liegender Drehachse gemäß Fig. 3 eingeführt, mit dessen Hilfe die Kanäle 2, 2' einschließlich der später durch die Teile 5, 5' und der Schweißnähte 6, 6' auszufüllenden Hohlräume eingefräst werden. Der Fräser wird dann durch die Bohrung 7 wieder entfernt, und diese wird durch den Gewindestopfen 8 verschlossen. Hierauf werden die Kanäle durch die Teile 5, 5' nach oben hin abgedeckt, und schließlich werden die Schweißnähte 6, 6' aufgetragen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen mit Kühlmittelkanälen im Bereich der Ringzone, welche durch Einarbeiten von zunächst nach dem Kolbenboden hin offenen und später durch Abdecken geschlossenen Nuten gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kanalwände quer zur Kolbenlängsachse verlaufende Ausnehmungen (9, 9') eingearbeitet sind, zwischen denen Rippen (10; 10') stehenbleiben.
2. Verfahren zum Herstellen von Leichtmetallkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Bohrungen (7), deren Durchmesser mindestens gleich der größten Breite des Kanalquerschnittes ist, vom Kolbenboden her in den Kolbenkörper gebohrt werden, daß hierauf dem gewünschten Kanalprofil entsprechend geformte Fräser (11) mit in den Bohrungsachsen liegenden Drehachsen in diese Bohrungen (7) eingeführt und die Kanäle gefräst werden, worauf in bekannter Weise die Abdeckung der Kanäle und der Bohrungen erfolgt.