DE1214491B - Druckoelgekuehlter Kolben - Google Patents

Description

• Druckölgekühlter Kolben Die Erfindung bezieht sich auf einen druckölgekühlten Kolben mit einer Einrichtung zur Herbeiführung einer Drehbewegung um seine Längsachse mit Hilfe des Drucköls.
• Es ist bekannt, daß Kolben von Brennkraftmaschinen, welche während des Betriebes eine fortschreitende Drehbewegung um ihre Achse ausführen, eine bedeutend höhere Lebensdauer aufweisen und weit weniger anfällig gegen sogenannte Kolbenfresser sind. Die bisher bekannten Schaltmechanismen zur Ausführung einer derartigen fortschreitenden Bewegung von Kolben sind jedoch kompliziert und störanfällig, so daß diese an sich vorteilhafte Maßnahme bisher kaum in der Praxis Fuß gefaßt hat.
• Es ist bereits ein um seine Längsachse drehbarer Kolben vorgeschlagen worden, bei welchem das dem Kolbenlager zugeführte Schmieröl gleichzeitig den Kolben von einer plattenförmigen Lagerfläche abheben sollte bei gleichzeitiger Hervorrufung der Drehbewegung durch Aufprallen des strömenden Öls gegen schräge Wände. Diese vorgeschlagene Anordnung ist jedoch verhältnismäßig kompliziert und hat zudem prinzipielle Nachteile, welche deren Funktionsfähigkeit zweifelhaft erscheinen lassen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Herbeiführung einer Drehbewegung des Kolbens um seine Längsachse zu schaffen, welche einfach ist und auch zuverlässig funktioniert. Die Lösung dieser Aufgabe soll dadurch erfolgen, daß der Kolben an seinem unteren Ende Düsenrohre aufweist, die mit ölabflußbohrungen verbunden sind und an ihren aus dem Kolbenhemd herausragenden Enden gleichsinnig tangential gerichtete Öffnungen haben.
• Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Kolbens eines Dieselmotors, F i g. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung S in F i g. 1. In F i g. 1 ist in einem Kolben 1 der Kugelkopf 2 einer Pleuelstange 3 in einer kugeligen Lagerschale 4 gelagert. Die Pleuelstange 3 ist mit einer Bohrung 5 versehen, in welcher ein Rohr 6 angeordnet ist. Das Rohr 6 ist nach außen dichtend mit einem Kanal 7 verbunden, welcher in die Lagerschale 4 mündet und mit einem Rückschlagventil8 versehen ist. Das Rückschlagventil8 gibt die Schmierölströmung aus dem Rohr 6 zur Lagerschale 4 frei, sperrt jedoch in umgekehrter Richtung. Die Lagerschale 4 ist am äußeren Rand mit einem dichtenden metallischen Ring 10 versehen, der durch einen Ring 11 aus gummielastischem Material gegen den Kugelkopf 2 gedrückt wird, und zwar in der F i g. 1 in der Richtung nach unten. Der Ring 11 dichtet dabei gleichzeitig den Spalt zwischen dem Ring 10 und der Nut, in welcher sich beide Ringe befinden, ab. Die Bohrung 5 der Pleuelstange ist im Kugelkopf 2 mit Bohrungen 12 verbunden, die nach außen führen und in einen Ringraum 13 im Kolben 1 münden. Der Ringraum 13 ist durch eine oder mehrere Bohrungen 14 mit einem im Kolbenboden ausgebildeten Hohlraum 15 verbunden. Aus dem Hohlraum 15 führen Bohrungen 16 nach außen, die in Düsenrohre 17 mit tangential nach außen führenden Öffnungen 18 münden.
• Das durch das Rohr 6 zugeführte Öl gelangt zwischen die Gleitflächen der Lagerschale 4 und des Kugelkopfes 2 und bildet zwischen diesen eine tragende Ölschicht. Die Dichtung 10,11 und das Rückschlagventil 8 verhindern das Entweichen dieses Öls während der auf den Kolben wirkenden Druckspitzen. Dadurch wird ein hydrostatischer Schmiereffekt im Kolbenlager erzielt, was eine bedeutende Herabminderung des Reibungswiderstandes im Lager während des ganzen Arbeitszyklus zur Folge hat. Durch die Bohrung 5, die Bohrungen 12, den Ringraum 13 und die Bohrungen 14 strömt Kühlöl in bedeutenden Mengen in den Hohlraum 15 im Kolbenboden und aus diesem durch die Bohrungen 16 und die Düsenrohre 17 ins Freie. Bei der tangentialen Anordnung der Düsenöffnungen 18 wird durch die Reaktion der Strömung ein Drehmoment auf dem Kolben ausgeübt, welches diesen in eine langsame Drehbewegung um seine Achse versetzt. Die durch die Ausströmung des Kühlöls aus den Düsenrohren 17 entstehende Kraft ist normalerweise derart gering, daß sie nur bei Viertaktmotoren allein eine Drehbewegung des Kolbens gewährleisten kann. Bei Zweitaktmotoren, insbesondere Dieselmotoren, bei welchen im Gegensatz zu Viertaktmotoren der Kolben dauernd mit eine gleichgerichteten Kraft belastet ist, ist dazu die Reibung des Kolbens hauptsächlich im Kolbenlager zu groß. Erst durch die Kombination der Rückstoßdüsen mit einer Kolbenlagerung mit hydrostatischem Schmiereffekt ist es möglich, auch bei Zweitaktmotoren die beabsichtigte Wirkung sicherzustellen.
• Es versteht sich, daß prinzipiell der hydrostatische Effekt der Lagerschmierung nicht auf die im Beispiel beschriebene Art mit Dichtung und Rückschlagventil erzielt werden muß, sondern daß zum erfindungsgemäßen Zweck auch eine andere Art dieser Schmierung, z. B. mit einer zusätzlichen Hochdruckpumpe im Kolben oder in der Pleuelstange, Anwendung finden kann.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Druckölgekühlter Kolben mit einer Einrichtung zur Herbeiführung einer Drehbewegung um seine Längsachse mit Hilfe des Drucköls, da -durch gekennzeichnet, daß der Kolben (1) an seinem unteren Ende Düsenrohre (17) aufweist, die mit ölabflußbohrungen (16) verbunden sind und an ihren aus dem Kolbenhemd herausragenden Enden gleichsinnig tangential gerichtete Öffnungen (18) haben. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1261120; USA.-Patentschriften Nr. 1637 765, 2 674 506.