DE1112858B

DE1112858B - OElgekuehlter Arbeitskolben fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1112858B
Application number: DEK35040A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dieter Huenten
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1958-06-10
Filing date: 1958-06-10
Publication date: 1961-08-17

Description

Ölgekühlter Arbeitskolben für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft einen ölgekühlten Arbeitskolben für Brennkraftmaschinen, bei dem Schmieröl durch eine Längsbohrung der Pleuelstange in einen äußeren, vorzugsweise im Bereich der Kolbenringe liegenden Ringraum zugeführt wird und dieses Schmieröl aus dem Ringraum durch eine Verbindung in einen zentralen, vorzugsweise unter dem Kolbenboden liegenden Raum übertritt, der einen Abfluß zum Kurbelraum aufweist, wobei die Verbindung von dem Ringraum zum zentralen Raum durch einen an dem dem Kurbelraum zu gerichteten Ende des Ringraumes angeordneten, senkrecht zur Kolbenachse gerichteten Querkanal hergestellt ist.
Bei einem bekannten Arbeitskolben wurde der Vorschlag gemacht, die Verbindung zwischen dem äußeren im Bereich der Kolbenringe liegenden Ringraum zu dem Raum unter dem Kolbenboden so anzuordnen und auszubilden, daß eine in dem äußeren Kühlraum verbleibende Teilmenge des Kühlöles bei der Hinundherbewegung des Kolbens von dem einen Ende des ringförmigen Kühlraumes in sein anderes und wieder zurückgeschleudert wird. Die Verbindung zwischen dem äußeren Kühlraum und dem Raum unter dem Kolbenboden zweigt etwa in der Mitte der Gesamtlänge des äußeren Kühlraumes ab, so daß auch bei Aufhören der Kühlölförderung in dem äußeren Kühlraum eine gewisse Menge von Kühlöl verbleibt. Letzteres hat sich als Nachteil erwiesen; weil das im äußeren Kühlraum verbleibende Kühlöl, wenn die Nachförderung unterbleibt oder stark nachläßt, sehr heiß wird und anschließend verkokt.
Die Erfindung bezweckt, den bestehenden Nachteil zu beseitigen und eine Ölkühlung für den Arbeitskolben zu schaffen, bei dem zwar ein Hin- und Herschleudern von Kühlöl im äußeren Kühlraum gesichert ist, jedoch pro Hub eine bestimmte Menge Kühlöl vom äußeren Kühlraum nach dem Raum unter dem Kolbenboden zu übertritt, so daß sich also beim Aufhören der Kühlölförderung der äußere Kühlraum allmählich entleert. Dies wird bei einem Arbeitskolben der eingangs beschriebenen Art erreicht durch ein an diesen Querkanal angeschlossenes, parallel zur Kolbenachse im zentralen Raum stehendes Übertrittsrohr. Gemäß der Erfindung fördern die Massenkräfte das Kühlöl von dem äußeren Kühlraum in den Kühlraum unter dem Kolbenboden, indem bei abwärts gerichteten Massenkräften das Kühlöl vom äußeren Kühlraum über den Querkanal in das übertrittsrohr fließt. Dieses füllt sich bis zur Höhe des Ölspiegels im äußeren Kühlraum. Bei Umkehrung der Bewegungsrichtung des Kolbens fließt das Öl aus dem übertrittsrohr in den Kühlraum unter den Kolbenboden. Ein Zurückfließen ist nicht möglich. Durch das übertrittsrohr wird erreicht, daß der äußere Kühlraum nur zum Teil gefüllt ist. Bei der Sperrung des Zuflusses von Kühlöl in den äußeren Kühlraum pumpt sich dieser durch die Wirkung der Massenkräfte selbständig leer. Durch die Bemessung des Volumens des übertrittsrohres hat man es in der Hand, die Pumpwirkung beliebig stark zu machen. Die Pumpwirkung kann noch vergrößert werden, wenn das übertrittsrohr über die Querbohrung hinaus in Richtung auf den Kurbelraum zu mit einem Sackloch in Verbindung steht. Vorteilhaft ist es dabei, wen das Sackloch einen Durchmesser hat, welcher der lichten Weite des übertrittsrohres entspricht. Der Ölfluß wird dadurch nicht durch irgendwelche Absätze gehindert. Das Ölvolumen, das sich zu jedem Zeitpunkt im äußeren Ringraum befindet, ist also abhängig von der zufließenden Menge und von den Abmessungen der Quer- und Längsbohrung, insbesondere des Sackloches.
Bei den bekannten Kolben wird durch Anbringen eines Standrohres an der im Ringraum liegenden Öffnung des Querkanals bzw. der Abflußöffnung für das Kühlöl erreicht, daß sich der äußere im Bereich der Kolbenringe liegende Ringraum bei einer Unterbrechung der Kühlölförderung nicht entleert. Dies bewirkt, daß bei Aufhören des Kühlölzuflusses das gesamte im Ringraum vorhandene Kühlöl verkokt, da üblicherweise ein Abfließen des Kühlöles durch die Zuführungsleitung nicht möglich ist.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Die Zeichnung zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch die L'ängsmittelebene des Arbeitskolbens einer Brennkraftmaschine. Der Kolbenbolzen ist dabei quer zu seiner Längsachse geschnitten. Der Arbeitskolben ist mit 1 bezeichnet, 2 ist der Kolbenbolzen. Der Kolbenbolzen ist in bekannter Weise fest mit der Pleuelstange 3 verschraubt und in einem Bolzenstuhl 4 im Inneren des Kolbens 1 gelagert. Der Kolben hat drei Verdichtungsringe 5 und einen Ölabstreifring 6.
Der Förderweg des Schmieröles für den Kolbenbolzen 2 wird auch zur Förderung von Kühlöl für den Kolben benutzt. Die Pleuelstange 3 hat in ihrem Inneren eine Längsbohrung 7, die mit der Schmieröl-und Kühlölversorgung über die Kurbelwelle in Verbindung steht. Die Längsbohrung 7 ist ein Stück in den Kolbenbolzen 2 hinein verlängert und teilt sich dann in drei kleinere Bohrungen 8, die an der Außenfläche des Kolbenbolzens 2 in über dessen ganze Länge verlaufende Längsnuten 9 münden. Die Ölförderung ist so bemessen, daß sie auch für die Kühlung des Kolbens ausreicht. Es tritt daher seitlich aus den längsverlaufenden Nuten das zur Kühlung des Kolbens dienende Schmieröl in einen Ringraum 10 ein, der durch den Bolzenstuhl 4 gebildet wird. Der Ringraum 10 steht über ein Standrohr 11 mit einem ringförmigen Kühlraum 12 in Verbindung, der im Kolben 1 liegt und sich in den Bereich der Verdichtungsringe 5 erstreckt. Außer dem Kühlraum 12 ist noch ein zentral unter dem Kolbenboden 13 liegender Kühlraum 14 vorgesehen. Dieser Kühlraum 14 hat Zufluß von Kühlöl aus dem Kühlraum 12. Die Verbindung vom äußeren ringförmigen Kühlraum 12 zum zentralen Kühlraum 14 unter dem Kolbenboden ist durch einen an der dem Kurbelraum zu gerichteten Ende des ringförmigen Kühlraumes 12 angeordneten Querkanal 15 und ein an diesen angeschlossenes, parallel zur Kolbenlängsmittelachse im zentralen Kühlraum 14 stehendes übertrittsrohr 16 hergestellt. Das Übertrittsrohr 16 ist über die Querbohrung 15 hinaus in Richtung auf den Kurbelraum zu mit einem Sackloch 18 verbunden. Das Sackloch 18 hat einen Durchmesser, welcher der lichten Weite des übertrittsrohres 16 entspricht. Die Ableitung des Kühlöles aus dem zentralen Kühlraum 14 geschieht durch eine Bohrung 17 im Bolzenstuhl 4. Das Kühlöl fließt durch diese Bohrung dem Kurbelraum der Brennkraftmaschine zu. Die Enden des Standrohres 11 und des übertrittsrohres 16 sind in solche Höhen gelegt, daß die Eintrittsöffnung 19 in den äußeren ringförmigen Kühlraum 12, die Eintrittsöffnung 20 in den zentralen Kühlraum 14 und die Abflußöffnung 21 aus diesem Raum ein Gefälle von Öleintritt zu Ölaustritt herstellen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Ölgekühlter Arbeitskolben für Brennkraftmaschinen, bei dem Schmieröl durch eine Längsbohrung der Pleuelstange in einen äußeren, vorzugsweise im Bereich der Kolbenringe liegenden Ringraum- zugeführt wird und dieses Schmieröl aus dem Ringraum durch eine Verbindung in einen zentralen, vorzugsweise unter dem Kolbenboden liegenden Raum übertritt, der einen Abfluß zum Kurbelraum aufweist, wobei die Verbindung von dem Ringraum zum zentralen Raum durch einen an dem dem Kurbelraum zu gerichteten Ende des Ringraumes angeordneten, senkrecht zur Kolbenachse gerichteten Querkanal hergestellt ist, gekennzeichnet durch ein an diesen Querkanal angeschlossenes, parallel zur Kolbenachse im zentralen Raum stehendes übertrittsrohr.
2. Arbeitskolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das übertrittsrohr über den Querkanal hinaus in Richtung auf den Kurbelraum zu mit einem Sackloch in Verbindung steht.
3. Arbeitskolben nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sackloch einen Durchmesser hat, welcher der lichten Weite des Übertrittsrohres entspricht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 320 824, 473 944; britische Patentschrift Nr. 638174.