DE1145430B - Mit Fluessigkeit gekuehlter Kolben fuer Rotationskolben-Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Mit Flüssigkeit gekühlter Kolben für Rotationskolben-Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen mit Flüssigkeit, insbesondere mit Öl, gekühlten vieleckigen Kolben in einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart, der in seinem Inneren eine im wesentlichen parallel und in verhältnismäßig geringem Abstand zur Kolbenflankenwandung liegende Wandung aufweist, die mit der Kolbenflankenwandung einen Raum bildet, dem an mehreren Stellen die Kühlflüssigkeit zugeführt wird und aus dem an mehreren Stellen die Kühlflüssigkeit entweichen kann. Die Kühlflüssigkeit wird im Zwanglauf unter Druck durch den Kolben geführt.
• Bei Rotationskolben-Brennkraftmaschinen in Trochoidenbauart unterliegen die Kolben wegen der verhältnismäßig großen Flankenflächen hohen thermischen Beanspruchungen, so daß eine intensive Kühlung erforderlich ist. Hierbei treten jedoch erhebliche Schwierigkeiten auf, um die Wärme insbesondere aus den Kolbenecken abzuführen. Die Erfindung macht es sich deshalb zur Aufgabe, diese Schwierigkeit zu überwinden, und in Lösung der gestellten Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß der Raum für die Kühlflüssigkeit jeweils zwischen zwei Ecken des Kolbens in der Kolbenflankenmitte durch eine in Achsrichtung des Kolbens liegende Trennwand in Einzelräume unterteilt ist und jeder Einzelraum in an sich bekannter Weise an einer Kolbenecke eine radiale Bohrung, durch welche vom Kolbenzentrum her die Kühlflüssigkeit zugeführt wird, aufweist und daß in der Nähe der diesen Einzelraum vom folgenden Einzelraum abteilenden Trennwand Bohrungen vorgesehen sind, durch welche das Kühlmittel abgeführt wird.
• Durch diese Maßnahmen wird mit verhältnismäßig geringem Aufwand eine besonders gute Kolbenkühlung erzielt, die auch bei sehr hoch belasteten Maschinen anwendbar ist, denn das zuströmende Kühlmittel ist auf die Kolbenecken gerichtet, so daß an diesen Stellen, an denen größere Wärmebeanspruchungen auftreten, eine günstige Wärmeabfuhr eintritt. Durch den an der Kolbenflankenwandung entlang gerichteten Kühlstrom wird neben einer guten Kühlung dieser Bereiche erzielt, daß die übrigen Kolbenteile, die nicht vom Kühlmittel bespült werden, ohne Rücksicht auf einen Kühlmitteldurchfluß lediglich nach Gesichtspunkten der Festigkeit ausgebildet werden können. Die durch die Trennwände erzielte Aufteilung des Kühlmittelstromes in einzelne Ströme trägt dazu bei, daß die einzelnen Kühlmittelströme nicht überbeansprucht werden.
• Um eine schnelle Abfuhr des Kühlmittels aus dem Kolben zu erzielen, können in weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes die Bohrungen für die Abführung des Kühlmittels zu beiderseits mit den Kolbenstirnwänden verbundenen, vorzugsweise aus Drehteilen gebildeten an sich bekannten Ringräumen führen, aus denen die Kühlflüssigkeit nach den Seitenteilen des Gehäuses hin abfließen kann.
• Bei einer bekannten Drehkolbenmaschine mit zwei ineinandergreifenden Drehkolben ist am Arbeitskolben zur Verstärkung des Kühlmittelumlaufes ein mantelförmiger Raum vorgesehen, der durch die Kolbenaußenwandung und eine eingesetzte Blechwandung umschlossen wird. Das Kühlmittel strömt in Umfangsrichtung des Kolbens durch diesen Raum. Da die Kolbenaußenwandung bogenförmig verläuft und keine ausgesprochene Ecke am Kolben vorhanden ist, tritt hier das Problem der Eckenkühlung nicht auf. Bei den Kolben einer anderen bekannten Rotations-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart ist dies zwar der Fall, jedoch wurden keine Lösungen gefunden, die im Sinne der Erfindung darauf hinzielen, einen Kühlmittelstrom einer Kolbenecke zuzuführen, ihn von dort nach beiden Seiten hin umzuleiten und an der Kolbenflankenmitte abzuleiten. Bei dieser Vorrichtung erfolgt die Zu- und Abführung des Kühlmittels durch Ringkanäle an den Kolbenstirnwänden.
• In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen teilweisen Schnitt durch den Kolben quer zu dessen Achsrichtung und Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit zwei Kolben.
• Bei dem Kolben 1 für eine Rotationskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart ist die mit heißen Brenngasen in Berührung kommende Flankenwandung 2 außer durch Stirnwände 3 noch durch Stege, Rippen od. dgl. 4 mit der das Lager bildenden Wandung 5 verbunden. Parallel zur Flankenwandung 2 und in verhältnismäßig geringem Abstand dazu ist in dem Kolben die Wandung 6 angeordnet, die mit der Flankenwandung 2 und den anschließenden Teilen der Stirnwände den Raum 7 zur Aufnahme von Öl zu Kühlungszwecken bildet. Durch sich in Achsrichtung des Kolbens erstreckende Trennwände 8 ist der Raum 7 jeweils in der Mitte zwischen-zwei Kolbenecken 9 in voneinander. unabhängige Einzelräume 10 unterteilt. Jeder Einzelraum 10 weist zur Zuführung des Kühlöles in den in radialer Richtung von der Lagerwandung 5 nach den Kolbenecken 9 führenden Stegen 11 gelegene Bohrungen 12 auf, während zur Abführung des Kühlöles in jedem Raum 10 in der Nähe der Trennwände 8 Bohrungen 13 in den Stirnwänden 3 vorgesehen sind.
• Durch die Bohrungen 12 in Pfeilrichtung 14 strömendes Kühlöl trifft zunächst auf die Flankenwandung 2 im Bereich der thermisch hoch belasteten Kolbenecken 9 und verteilt sich anschließend in Pfeilrichtung 15 in jedem Einzelraum 10, den es beiderseits der Kolbenecke durch die Bohrungen 13 verläßt.
• Wie näher aus Fig. 2 hervorgeht, führen die Bohrungen 13 durch die Stirnwände 3 des Kolbens hindurch zu den Ringräumen 16, die beiderseits des Kolbens von den Stirnwänden 3 und den an die Stirnwände angesetzten Drehteilen 17 gebildet werden.
• Löcher 18 in den Drehteilen 17 ermöglichen, daß das Kühlöl aus den Ringräumen 16 in den von den Stirnwänden 3 des Kolbens und von den Seitenteilen 19 des Brennkraftmaschinengehäuses umschlossenen Räumen 20 gelangen und von dort aus durch die Bohrungen 21 abströmen kann. Dichtelemente 22 verhindern, daß Kühlöl in radialer Richtung am Kolben vorbei nach außen in den Brennraum gelangen kann. Trennstege 23 an den Kolbenstirnwänden in der Nähe des Lagers des Kolbens verhindern, daß zusätzlich zu dem in den Räumen 20 vorhandenen Öl noch das Schmieröl die Dichtelemente 22 belastet, welches vom Lager des Kolbens auf dem Exzenter 24 und von den Lagern 25 der Welle 26 in die Räume 27 gelangt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Mit Flüssigkeit, insbesondere Öl, gekühlter vieleckiger Kolben in einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine in Trochoidenbauart, der in seinem Innern eine im wesentlichen parallel und in verhältnismäßig geringem Abstand zur Kolbenflankenwandung liegende Wandung aufweist, die mit der Kolbenflankenwandung einen Raum bildet, dem an mehreren Stellen die Kühlflüssigkeit zugeführt wird und aus dem an mehreren Stellen die Kühlflüssigkeit entweichen kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum für die Kühlflüssigkeit jeweils zwischen zwei Ecken (9) des Kolbens (1) in der Kolbenflankenmitte durch eine in Ach&= richteng des Kolbens liegende Trennwand (8) in' Einzelräume (10) unterteilt ist und jeder Einzel= raum in an sich bekannter Weise an einer Kolben= ecke eine radiale Bohrung (12), durch welche vom Kolbenzentrum her die Kühlflüssigkeit zugeführt wird, aufweist, und daß in der Nähe der diesen Einzelraum vom folgenden Einzelraum abteilenden Trennwand Bohrungen (13) vorgesehen sind, durch welche das Kühlmittel abgeführt wird.
2. 2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekenn` zeichnet, daß die Bohrungen (13) für dW''Abführung des Kühlmittels zu beiderseits mit den Kolbenstirnwänden (3) verbundenen, vorzugsweise aus Drehteilen (17) gebildeten an. sich bekannten Ringräumen (16) führen, 'aus dnen die Kühl-Flüssigkeit nach den Seitenteilen (19) des Gehäuses hin abfließen kann. In. Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1059 925; österreichische Patentanmeldung Nr. 214 206.