DE1102485B

DE1102485B - Kolben fuer Brennkraftmaschinen, insbesondere geschmiedeter Ausfuehrung

Info

Publication number: DE1102485B
Application number: DESCH21384A
Authority: DE
Inventors: Richard Richter
Original assignee: Karl Schmidt GmbH
Current assignee: Karl Schmidt GmbH
Priority date: 1957-01-12
Filing date: 1957-01-12
Publication date: 1961-03-16

Description

Kolben für Brennkraftmaschinen, insbesondere geschmiedeter Ausführung Die Erfindung bezieht sich auf Kolben für Brennkraftmaschinen, insbesondere geschmiedeter Ausführung, die mit einer Kühleinrichtung ausgerüstet sind.
Die bisher bekanntgewordenen Kühleinrichtungen sind verschiedenartig ausgebildet. So wurde z. B. empfohlen, Rohrschlangen oder wenigstens Hohlringe im Kolbenkopf einzugießen, um durch das Kühlmittel die Temperatur nicht nur im Kopf des Kolbens, sondern vor allem auch im Bereich hinter den obersten Dichtungsringen herabzusetzen. Weiterhin findet sich auch eine Bauweise, insbesondere bei mehrteiligen Kolben, die Hohlräume im Kolbenkopf oder eine Ringkammer hinter den Kolbenringnuten vorsieht. Je nach der Formgebung der zur Aufnahme des Kühlmittels dienenden Räume entsteht entweder eine Durchlaufkühlung mit zwangläufiger Kühlmittelführung oder eine sogenannte Planschkühlung mit Überlauf.
Gewiß lassen sich diese Kühleinrichtungen beim Gießen des Kolbens mit einiger Sorgfalt anbringen, nicht aber bei geschmiedeten Kolben. Um solche Kolben mit einer Kühlung auszurüsten, ist bereits vorgeschlagen worden, vom Boden des Kolbens aus einen Kühlkanal einzudrehen und diesen im oberen Bereich nach dem Einlegen eines Abdeckringes mit dem Kolbenwerkstoff zu verschweißen. Hierbei treten aber infolge der hohen thermischen Beanspruchungen so große Wärmespannungen auf, daß die Gefahr eines Aufreißens der Schweißnaht besteht.
Es ist weiterhin nicht mehr neu, radial im oberen Teil des Kolbenkopfes strahlenartig vom Umfang desselben ausgehende zur Führung des Kühlmittels dienende Kanäle vorzusehen, von denen aus je ein schräg zur Kolbenlängsachse gerichteter Kanal seinen Anfang nimmt. Die letzteren sind von der dem Verbrennungsraum zugewandten Fläche des Kolbenbodens aus gebohrt und ebenso wie die radial verlaufenden mittels Stopfen verschlossen. Die unter einem Winkel zur Kolbenlängsachse verlaufenden Bohrungen liegen mit Abstand hinter den Nuten, die zur Aufnahme der Dichtungsringe des Kolbens angebracht sind. DieseKanäle, die in ihrer Anordnung auf der Mantelfläche eines Kegels verteilt angesehen werden können, münden mit ihren anderen offenen Enden in einen Hohlraum des Kolbens, der gegenüber einem darüberliegenden durch einen Boden getrennt ist. Diese Räume sind mit dem jeweiligen Kühlmittelzu- und -ablauf verbunden. Das Kühlmittel gelangt somit von einem dieser Räume während des Betriebes in die parallel zueinander auf der Kegelmantelfläche liegenden Kanäle und von dort in die radial verlaufenden Bohrungen, von wo aus es seinen Weg zu dem anderen Hohlraum nimmt, um aus diesem dann abzufließen. Das so gebildete Kühlsystem setzt sich also aus parallel zueinander verlaufenden Einzelkanälen zusammen. Diese bekannte Kühleinrichtung hat aber den Nachteil, daß das Kühlmittel während des Stillstandes des Motors ausläuft und daher erst nachdem eine bestimmte Zeit während des Anlaufs verstrichen ist, das Kühlsystem wieder ausfüllt.
Die Erfindung stellt diesen Nachteil ab. Das System besteht auch aus Kühlmittelkanälen in Kolben für Brennkraftmaschinen, insbesondere geschmiedeterAusführung, die hinter den Nuten der Dichtungsringe vorgesehen sind, und die von der dem Verbrennungsraum zugewandten Fläche des Kolbenbodens her gebohrt werden und deren Enden daselbst Verschlußstopfen tragen. Erfindungsgemäß gehen von mehreren Stellen der dem Verbrennungsraum zugekehrten Kolbenbodenfläche je zwei Bohrungen aus, von denen die eine Art jeweils parallel und die andere in einem Winkel zur Kolbenachse liegen oder auch beide Arten jeweils schräg zur Kolbenachse verlaufen. Je zwei Bohrungen, die von einander benachbarten Stellen ausgehen, treffen sich. Auf diese Weise entsteht ein geschlossenes Kanalsystem, das an einer Stelle den Kühlmittelzufluß und an einer anderen Stelle den Kühlmitteläbfluß aufweist.
Die Abb. veranschaulichen Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens.
Die Abb. 1 und 3 zeigen im Längsschnitt Teile eines Brennkraftmaschinenkolbens; die Abb. 2 und 4 stellen jeweils den Grundriß zu den Abb. 1 und 3 dar.
In dem Kopf des Kolbens 1 nach den Abb. 1 und 2 sind eine Anzahl parallel zur Kolbenlängsachse verlaufende Bohrungen bzw. Löcher angebracht, die in einem möglichst geringen Abstand hinter den Nuten der Dichtungsringe liegen und so tief in das Kolbeninnere hineinragen, daß sie zumindest in den Bereich der Nuten für die beiden obersten Ringe gelangen. Die Bohrungen bzw. Löcher 2 sind durch schräg verlaufende Kanäle 3 miteinander verbunden und mittels Gewindestopfen 4 verschlossen. Der Kühlmittelzu- und -abfluß erfolgt durch die Kanäle 5 und 6 über die hohlgebohrte Treibstange oder in anderer an sich bekannter Weise.
Das Kühlmittel verbleibt auch bei dem Stillstand des Motors in dem Kühlsystem 2 und 3, so daß beim Wiederanfahren des Motors sofort Kühlöl zur Verfügung steht. Durch eine solche Kühleinrichtung gelingt es, eine kombinierte Plansch- und Durchflußkühlung zu erlangen, während bei den bekannten Kühleinrichtungen meist nur das eine oder andere Kühlsystem Anwendung findet.
Entsprechend der Darstellung in den Abb. 3 und 4 verlaufen die Kühlräume 7 nicht parallel zur Längsachse des Kolbens, sondern sind unter einem Winkel geneigt, dessen Größe so gewählt ist, daß die Bohrungen 7 an ihren Enden ineinander münden. Durch die eingetragene Pfeilrichtung ist die Bewegung des Kühlmittels angedeutet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kolben für Brennkraftmaschinen, insbesondere geschmiedeter Ausführung, 'der hinter den Nuten der Dichtungsringe Kühlmittelkanäle aufweist, die von der dem Verbrennungsraum zugewandten Fläche des Kolbenbodens her gebohrt, und deren Öffnungen danach verschlossen worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß von mehreren Stellen der dem Verbrennungsraum zugewandten Kolbenbodenfläche je zwei Bohrungen ausgehen, deren eine (2) jeweils parallel und deren andere (3) in einem Winkel zur Kolbenachse liegt oder deren beide (7) jeweils schräg zur Kolbenachse verlaufen, und daß sich je zwei von einander benachbarten Stellen ausgehende Bohrungen treffen, um ein geschlossenes Kanalsystem zu bilden, dem an einer Stelle Kühlmittel zufließt und aus dem das Kühlmittel an einer anderen Stelle austritt.
2. Kolben für Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstellen der schräg verlaufenden Bohrungen (3 und 7) an den Ecken eines Polygons liegen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 686 359.