Olgekühlter Kolben, vorsugswsiee für Brennhraftsdschinen
Die elindung bezieht eich auf druekälgekühlte,Kolben,
vor$frreiee für as@ennkrattt@eu@ab@insa, die einen beweg..
lieh ausgebildeten äinsatz fär die lählmittelverteilung
aufweinen! insbesondere auf Kalben fir Brenakrsftmschinen,
welche für einen Betrieb bei hoher thermischer Belastung
ausgelegt sind, weit bei denen das Kühlöl die Neigung
hat,
an der Innenseite des Kolbenbodens und der Rinspartie zu
verkoken.
Bekanntlich sind zur Wärmeableitung von den der Zrhitzuog
durch die Brenngase ausgesetzten Teilen von Brennkraft-
masehinen, insbesondere für beetimste Kolbenpartien thermisch
hochbelasteter Motoren, die verschiedensten besonderen Uhi-
einrichtungen ausgettihrt worden.
Es sind Kolbenbodenspritzkühlungen bekannt, bei denen das
K'ühlcgittel unter Druck durch einen Kanal in der Treibstange
von Tauchkolbenmotoren bawe in der Kolbenstange von Kreuz-.
kcpfmotoren geleitet und frei gegen die Kolbenbodeninneru3eite
gespritzt wird. Diese Art von Uhleinriehtungen gewährleistet
jedoch für thermisch hochbelastete Motoren keine ausreichende
Wärmeableitung, da ein großer Teil den Zühlmittelß vom Kolben-
Boden wieder abtropft, ohne genügend Wärme aufgenommen zu
h«ben.
Bei anderen bekannten Kolbenktihlsinrichtungen wird der
X'aihl-#
mittelstrahl durch fest mit dem Kolben verbundene Rin ätze
n bestimmte Bahnen gelenkt. Diese Einsätaa beben den Nachteil,
saß sie eine Verkokung des I',iüilmittels am
r;olbenboden nicht
oder ntur ungenügend verhindern und die Kanäle der
xinaätse
vF,rschlemmen, so saß sie von Zeit zu Zeit unter nicht unbe-
deutendem äoatenaufwaüd gereinigt werden mi,insen, da sonst
infolge der verminderten #ärmeableitung an
den mit ölrücketändon
behatteten Plächen Wärmespannungen auftreten, die eine Verformung
des Kolbens und dadurch die Gefahr von Kolbenfressern sowie von Rissen
im golbenbodenabacimitt und in der Ringpartie des Kolbens hervorrufen. Oil-cooled flask, precautionary for Brennhraftsdschinen
The elution refers to pressure-cooled pistons,
before $ frreiee for as @ ennkrattt @ eu @ ab @ insa, who move a ..
borrowed trained use for the distribution of the means of consumption
cry! especially on calving firing machines,
which for operation with high thermal loads
are designed so that the cooling oil has a tendency to
on the inside of the piston crown and the ring section
coke.
It is well known that the Zrhitzuog
by the combustion gases exposed parts of internal combustion
masehinen, especially for very small parts of the piston thermally
highly loaded engines, various special Uhi
facilities have been hardened out.
Piston bottom injection cooling systems are known in which the
Coolant under pressure through a channel in the drive rod
of plunger engines bawe in the piston rod of cross.
Kcpfmotoren directed and free against the piston crown interior
is injected . This type of U hleinriehtungen guaranteed
however, it is not sufficient for motors subject to high thermal loads
Heat dissipation, since a large part of the coolant from the piston
Soil drains again without absorbing enough heat
h «ben.
In other known piston actuation devices, the X'aihl- #
etch medium-ray firmly connected to the piston Rin
steered n certain paths. These misses quake the disadvantage
not olbenboden; sat they coking of the I ', iüilmittels on r
or ntu r insufficiently prevent the canals of the xinaätse
vF, feast, so she sat from time to time under not uninhibited
cleaning should be carried out with a significant amount of water, otherwise it should be cleaned
as a result of the reduced heat dissipation at those with oil residue
Protected surfaces, thermal stresses occur which cause deformation of the piston and thus the risk of piston seizure and cracks in the piston base abacimitt and in the ring belt of the piston.
Weiterhin ist eine Kolbenbodenspritzkühlung bekannt,
bei
der das Kühlmittel durch-einen Kanal !.n einer schwingend
bewegten Treibstange und über ein die Verlängerung der
Treibstange bildendes Spritzmundstück bi::, nul)e an die
Kolbenbodenianenseite herangeführt wird, so daB
das Pilz-
förmig ausgeführte Spritzmuiidetück mit seinem :;ewölbten
lach gleichzeitig als Wischer dient. Bei dar bevorzugten
Ausfühi-ua,v, dieser Kolbenspritzkühlung wird das pilzfbrnig
ausgebildste Spritzmundstück sogar z. B. mittels einer
Öl- oder Federdruckvorrichtang an die Xc)1beribo,ie;ninneennel
te
bzw. den darauf befindlichen K'tihlmlttelfilm gedrückt,
wo-
durch die bestrichene holbenboduninneutlsche mutallisch
blank gehalten werden soll, Diese Kühleinrichtung hat den
Nachteil der unterschiedlichen Närmeableiturg vom Kolben-
boden, da die Kolbenbodeninnenseite nur im .ii:"chbereieh
das
pilzförmigen Spritzmundstückes metalligch blank, ,jedenfalls
aber frei von Ölrückständen gehalten wird ucia
somit einen
wesentlich besseren Wärmeübergang gewährleiutet als
dik=
nicht bestrichene Kolbenbodeninneufläche, .an :ier
sich nach
wie vor Ölkohle absetzen kann.
Weiterhin wird rast dieser Kühloinrichtur@ ci.3r
"lkohleensatz
an der Innenseite der Ringpartie nicht verhin%iurt. Diese.
,Partie mini aber gerade besonders gut go#,kdhlt
werden, da
erfahrungsgemäß die Teoperatur in der obet#,ni Ringnut
24`@oC
nicht überschreiten darf, wenn das zur :@c.:mic,rung
klar
Kolbanringe dienende Schmieröl in den Ringnuten nicht altern
und dsnit Rückstände bilden soll, die ein einwandfreies
Arbeiten der Kolbeonringe verhindern würden. Auch ist
diese Kühleinrichtung in wssentliohen auf Notare
ja
Tauehkolbenbauart mit mehrringend bewegter Kolbe»treib-
stange beschränkt.
Ein weiterer Nachteil ist in der für diene äolbenkühl#
einrichtung notwendigen nicht rotationssymmetrischen
Ausbildung den Kolbens zu sehen, die ebenfalls
in Kolben udd damit Verformungen mit ihren nach.
tailiaen volgeersc"iaasäen hertrorruft.
Die Erfindung bat ®ich die Aufgabe gestellt, eine Kolben-
kühleinriohtaog zu schaffen, bei der ein ölkohleaasats an
der gesamten Innenseite den Kolbenbodens und der
anschließen-
den Ringpartie »rriedea werden soll, und die bei allen
größeren @renairattaasahiaan verwendet werden
kann.
SrtindungegeaU tat die Aufgabe dadnrcb gelöst, daß
den
in an sich bekannter Weine eater muck in das Kolbeninnere
georderte Uhladt t» l f eins» nahe unter der
Kolbenbodeab-
Imenflächs aslassst« üneats geleitet wird, dessen
rad-
ähMlioh aus6ebiläeten, drehbar gelagerten Rotationskörper
es in eine Drehbeversetzt, so daß das Mhlmittel mit
hoher Gesahwinäiglolt. itber die gesnote Innenflüche
den Kelban- ,
bodem und der R _ fliegt, und da8 Lühlaittelleitst«s
auf den den Innentlioboa den Kolbenboden» gegenüberliege
Fliehen den Rotatiaoakirpere angeordnet sind, die
infolge
der Drehbewegung den lotationeArpers die geeasrte Kolben-
bodeninnentigobe ständig >von 0lAekkstiinden f
reihaltea.
Eine Intensivierung de Bewegung den Einsatzes für
die äühl#
dittelverteilung kam dadurch erfolgen, daß das Kühluittel
ein mit dem Rotatior gleichachsig verbundenes Turbinen-
rsd antreibt.
Weiterbin kann mittels einer masse, die zentrieoh auf
einer mit den RotationekarTer verbundenen $piralwslle
gleitet und an äußeren tnfmg Ruten aufweist, die
einer
Bchrialen iQhrmg in Kolben »geofit 1!1n4 -und dadnmb
an einer Drehbewegung gehindert wird, durch Bewegmgs-
ünderung den Kolbens, eine hewegung den Botatiazi*Orperw
erzeugt werden.
Eine Bewegung den Rotatiom*örpers kann euch durch
eine
Verbindung dos Notationskörpers mit der Pleuelstange
durch Zahnsegsente, Schubkurbel oder
erfolgaa.
bei allen Antriebsarten ist es möglich, die Uqerung
den
Rotationskörpers so zu gestalten, daß eine achsisle
Be-
wegung desselben erfolgt, die infolge der X"senboechletmi-
gvag während den Betriebes einen Wechsel
den Spielen
zwischen Rotationskörper und äolbenbodeaimnenfläche
eruög##
licht. Dadurch wird sowohl die Wischerwirkung dar MffäZ,r
-
mittelleitsteige als auch die Turbulenz den lMhlmittele
ver-
stärkt.
Eisre weitere eriiodungsgemäße
besteht darin, das
durch das Anbringen von z. B. Bürsten, Btittien
oder Kerben
an den Kühlmittelleitetegen oder dureb genehränkts äM-
mitttlleltetege die 'A'iecherwirkung verbessert sowie eine
erhöhte Turbulenz den Kühlmitteln und infolge dessen ein
günstigerer Wäraeübergang erreicht wird.
An besonders wärmebelasteten ßtellen der Kolbenbodenienen-
fläche kann der Innenboden den Eotat:onskörpere z,
H.
wellenföraia ausgebildet sein bzw, leitblechertige
Aus.
erbelhtagen besitzen, daait der Kühlsii,:elstroa etwa senk-
recht auf die zu kür:lendem Flächen trifft und emdt einen
besonders intensiven gärmeübergang gewährleistet*
Durch die grfinduog wird der ülkcbleanoats mit Sicherheit
In gesamten wärmeapsmungsgetährdetea Bereioh des tolbens
verhindert.
Da das türlaittel mit großer Geschwindigkeit und T«bulen
zwischen der Einsatz- und der Kolbenbodenianentläche fließt,
ist auch das Verschlagen des ginsutsea beseitigt.
Die ?Windung soll in den nachstehenden Zeichnungen
er-
läutert werden.
bedeuten:
1: einaen Schnitt durch den Kolben mit des
Kolbeneineets
'ig. 2 s den Schnitt #-A nach dig. 1
Pic. 3: einen Schnitt durch den Kolben-mit
Kolbeneinsatz und Turbinenrad
Pig. 4: den Schnitt B-B nach Pi6, 3
Pic. 5: einen Schnitt durch den Kolben mit
Kolbeneinsatz und (lasse
?i ,. 68 den Gchnitt nach Pig. 5
Fip,. ?: ainer Schnitt .furch den Kolben mit
:Colbenainsata und Zahnsegment
:3i daL Punkt I nach Fid. 1, 3, 5 oder 7 -
x'#lnittelleitsteg ni-t Bürsten
tri.. . 9: den ächnI .t t-J nach Fir. 8
1@i der ''unkt I nach Fite. 1e 3,5 oder
P.üülzitte3.lei tsteg mit Serben
'!1: den Punkt 1 nach .?iF. 1, 3, S oder 7 -
gƒsct@r@itter Büh1ml ttNlleiteteg
i'i@ . 1:-,.. den :;chni tt -L nach Pig. 11
Pia. 13s den Punkt I nach Fig. 1, 3, 5 oder 7 -
Kühlisittelleitstg mit -ititten
Firn. 14 s den schnitt NF nach Fig. 13
r 1g. 15s den Punkt I nach Fit-.. 1, 3, 5 oder ? -
wellenförmige Ausbildung aas Innenbodens
den Rotationskörpers
Fi,-. 16: den Punkt I nach 21_. '1, 3, 5 oder 7 ..
i : i tt lechar t i:;N Ausarbeitung des Innenbodens
flau itota t ion2körpe: rs
Fig. 17: den schnitt fr-3 b7w. H-H nach hig. 15
t zw. rig. 16
Durch die Leitung 2 gelangt das Kühlmittel über den
Kolbeneinsatz an die Innenfläche .i@-s Kolbenbod-ne 1.
Der Kolbeneinsatz besteht au -3 dem `i`r-:igkörper 3 und dem
darauf oder darin gelagerten Rotationskörper 5. Die
Lagerang ist entsprechend Bier gewählten Ausführungsart
verschieden, z. B. fei F1;;;. '@ mittt 1s Leger 4; bei
ilg. 3 mi ttals der Lager 25, 26; bei Pig. 5 mittels der
Lager 1?, 13 und bei Pig. 7 m.ittela der Leer 22,
23,
Dur Rotationskörper 5 ist mit Kürilmittelleitateg-:)n
6
verwehen, c:ir so ausgebildet ulrl angeordnet
sind, daB
sie dem Kühlmit.eLstrom rinea :'ia-:rstbnd entgegensetzen,
zufolge dessen der Rot3tionshorper 5 in drehende Bewegung
verset.t wird, tiur i;rh5hung Bier Tur -ulenz dos PMhlmittel3
aLntl dio @ühL@ittell@:i',stcga 6 h-eiap.@elAweist.: mit Karb,-n
-18 oder : ;t 1f tc)n --,0 versehen. @ i n ::thnl klier
LI'Pekt wird
n!#re#?c:ht, wann ,###.#:t.ränkte -13 ver-
winduni; rinnen. -zine iutensiverfe ,lische:rwirkung kann
durch
=Las üefdLtigen von an den Kühl-
m1.Gtelletstet-,er ä erfolgen.
Das Kühltlttel fließt über die xolbenbodeninnenfläche
und die Innenfläche der oberen klngpartie durch
den
Tragkörper 3 in der Zwitnng ? ab.
Die Drohbewegung des IbtationMeers 5 kann beispiels-
weise durch Anordnung eines Tarbiasaredes 8, das durch
die Achse 21 mit des Rotationskörper 5 verbunden
ist,
erfolgen bsw. unterstützt werden.
Der tühlaittelstroa treibt hierbei aus der Leitung 2
kommend zuerst des Trnebipearad 8 m.
Weiterhin kann eine Deweguarta des Rotationskörpers 5
in der Art erfolgen, da& duroh Bewegungsänderung des
Kolbens die Masse 15, die aentrisoh auf der mit des
Rotationskörper S werimndenen ßpiral»lle
14 gleitet und
u äußeren Umfang Nuten 24 aufweist, die einer aohsialen
llihrmag 16 »geordnet sind, in Bewegung gesetzt wird.
Eine weitere sfort zeigt, daß die Bewegung der
Pleuelstange 11 über dar Zu --- t 9 auf das
?ahasegasnt
10 mmd somit auf des lbtatioosköner 5 übertragen
werden kann.
In hin. 15 und !l«, 1; ist dargestellt, dvl der Innenboden
des Rotationskörpers 5 surr beispiel wellenföxiig ausgebildet
sein kann bsw, leitbleebartige Ausarbeitungen
besitzt, da-
mit der £Uhlmittelatr« an besonders wärmebelasteten Stellen
etwa ecnkracht auf die zu kühlende Stelle trifft.
In !torstehenden AuaMrvngsbeispielen wurde die prinzipielle
Ausrührung der zolbenäihleinrichtung bei einen Kolben für
eine schwingend bewegte holbeatreibstange beschrieben, Bei
Kreuzkopfaotoren !rann die Kflblaittelznführung direkt durch
eine Leitung in der lolbenatange erfolgen.
Further, a piston bottom spray cooling system is known in which the coolant through a channel-! .N an oscillating moving drive rod and an extension of the Injection nozzle forming the connecting rod bi ::, nul) e to the
Piston crown side is brought up so that the mushroom
molded injection molded piece with his:; ewölbten
Laugh also serves as a wiper. With the preferred
Execution-ua, v, this piston injection cooling system is mushroom-like
trained spray mouthpiece even z. B. by means of a
Oil or spring pressure device to the Xc) 1beribo, ie; ninnenennel te
or the K'tihlmlttelfilm on it pressed, where-
by the coated holbenboduninneutlsche mutallisch
should be kept blank, this cooling device has the
Disadvantage of the different heat dissipation from the piston
bottom, as the inside of the piston crown is only in the .ii: "chbereieh das
mushroom-shaped spray mouthpiece metallic bright, at least
but kept free of oil residues, ucia is one
much better heat transfer guaranteed than dik =
unpainted inner surface of the piston crown,. to: ier after yourself
like before oil coal can settle.
Furthermore, this Kühloinrichtur @ ci.3r "oil set
on the inside of the ring belt. These.
, Partie mini but especially good at the moment
Experience has shown that the tea service in the obet #, ni ring groove 24` @ oC
may not exceed, if that for: @c.: mic, rung clear
Do not age piston rings serving lubricating oil in the ring grooves
and dsnit should form residues that make a flawless
Would prevent the piston rings from working. Also is
this cooling device in wssentliohen on notaries yes
Thaw flask design with multiple ring moving piston »driving
rod limited.
Another disadvantage is the
installation necessary not rotationally symmetrical
Training the piston to see that too
in the piston udd thus deformations with their after.
tailiaen volgeersc "iaasä en hertrorruf.
The invention asked me to develop a piston
kühleinriohtaog to create an oil coal aasats at
the entire inside of the piston crown and the connecting
the ring game should be rriedea, and that of all
larger @renairattaasahiaan can be used.
SrtigungegeaU did the task then solved that the
In well-known wines eater muck inside the flask
ordered Uhladt t » lf one» close to the piston crown
Imenfläche aslasss t « üneats, whose bike
ähMlioh made of 6ebiläeten, rotatably mounted rotational bodies
it is rotated so that the grinder with
high buttocks hw inäi lt glo. itber the gesnote inner hexes the Kelban-,
bodem and the R _ flies, and da8 Lühlaittelleitst « s
on which the inner entlioboa is opposite the piston crown
Flee the Rotatiaoakirpere are arranged as a result
the rotating movement the lotation body the teaser piston
Inside floor tigobe constantly> from 0lAekkstiinden free.
An intensification of the movement for the outer
Medium distribution came about by the fact that the coolant
a turbine connected to the rotator on the same axis
rsd drives.
You can continue to use a mass that is centered on
a piralwslle connected to the rotation car
slides and has outer tnfmg rods that have a
Bchrial iQhrmg in flask "geofit 1! 1n4 -und dadnmb
is prevented from rotating, by movement
change the piston, a movement the botatiazi * o rpe r w
be generated.
A movement of the rotating body can lead you through a
Connection of the body of notation with the connecting rod
by tooth segments, slider crank or
successaa.
With all types of drive it is possible to change the
Rotating body to be designed so that a loading achsisle
movement of the same takes place, which as a result of the X "senboechletmi-
gvag to change games during operation
eruög ## between the solid of revolution and the inner surface
light. As a result, both the wiping effect of MffäZ, r -
as well as the turbulence
strengthens.
There are other period-appropriate
is that
by attaching z. B. Brushes, Btittien or notches
on the coolant ducts or through
Mitteltelletege the 'A' effect improved as well as a
increased turbulence in the coolants and, as a result, a
more favorable Wäraeübergang is achieved.
At points of the piston crown that are particularly exposed to heat
surface, the inner floor can contain the erosion bodies z, H.
wellenföraia be formed or , Leitblechertige Aus.
own erbelhtagen, since the Kühlsii,: elstroa about lower-
right on the surfaces to be fretted meets and emdt one
particularly intensive fermentation transition guaranteed *
Thanks to the g rfinduog, the ülkcbleanoats will certainly be
In the entire heat respiratory hazard area of the boom
prevented.
There the door opener at great speed and doors
flows between the insert and piston crown surfaces,
the deviousness of the ginsutsea is also eliminated.
The ? Turn should be shown in the drawings below
to be purified.
mean:
1: a section through the piston with the
Piston set
'ig. 2 s cut # -A after dig. 1
Pic. 3: a section through the piston with
Piston insert and turbine wheel
Pig. 4: the section BB according to Pi6, 3
Pic. 5: a section through the piston with
Piston insert and (let
? i,. 68 the section after Pig. 5
Fip ,. ?: a cut. through the piston with
: Colbenainsata and tooth segment
: 3i daL point I according to Fid. 1, 3, 5 or 7 -
x '# middle guide not brushing
tri ... 9: the ächnI .t tJ to Fir. 8th
1 @ i the '' point I after Fite. 1e 3,5 or
P.üülzitte3.lei tsteg with Serbs
'! 1: after point 1.? IF. 1, 3, S or 7 -
gƒsct @ r @ itter Büh1ml ttNlleiteteg
i'i @ . 1: -, .. den:; chni tt -L after Pig. 11
Pia. 13s point I according to Fig. 1, 3, 5 or 7 -
Kühlisittelleitstg with -ititten
Firn. 14 s the section NF according to FIG. 13
r 1g. 15s the point I after Fit- .. 1, 3, 5 or? -
wavy training aas inner bottom
the solid of revolution
Fi, -. 16: the point I after 21_. '1, 3, 5 or 7 ..
i : i tt lechar ti :; N Elaboration of the interior floor
flau itota t ion2körpe: rs
Fig. 17: the section fr-3 b7w. HH after hig. 15th
t between rig. 16
The coolant passes through the line 2 via the
Piston insert on the inner surface .i @ -s piston crown 1.
The piston insert consists of -3 the `i`r-: igbody 3 and the
on or therein mounted rotary body 5. The
Is able rank according beer selected embodiment
different, e.g. B. fei F1 ;;;. '@ mid 1s layer 4; at
ilg. 3 with the bearings 25, 26; at Pig. 5 using the
Camp 1 ?, 13 and at Pig. 7 m.ittela der Leer 22, 23,
Major solid of revolution 5 is with Kürilmittelelleitateg - :) n 6
blow away, c: ir so designed ulrl are arranged thatB
oppose it to the coolant flow rinea: 'ia-: rstbnd,
as a result of which the rotation horn 5 is in rotating motion
verset.t is, tiur i; rh5hung beer tur -ulence dos PMhlmittel3
aLntl dio @ ühL @ ittell @: i ', stcga 6 h-eiap. @ elAWEIS .: with carb, -n
-18 or:; t 1f tc) n -, 0 provided. @ in :: thnl klier LI'Pekt becomes
n! # re #? c: ht, wann, ###. #: t.ranked -13 ver
winduni; run down. -zine iutensiverfe , lische: r effect can through
= Remove waste from the cooling
m1.Gtelletstet-, he ä take place.
The coolant flows over the inner surface of the piston base
and the inner surface of the upper sound section through the
Supporting body 3 in the Zwitnng? away.
The threatening movement of the IbtationM e ers 5 can, for example,
wise by the arrangement of a Tarbiasaredes 8, which by
the axis 21 is connected to the rotating body 5,
take place bsw. get supported.
The tühlaittelstroa drifts out of line 2
coming first of the Trnebipearad 8 m.
Furthermore, a Deweguarta of the rotating body 5
take place in such a way that & duroh change in motion of the
Piston the mass 15, the aentrisoh on the one with the
Rotation body S who slides in the opening spiral 14 and
u outer circumference has grooves 24, which are an aohsiale
llihr m ag 16 »are ordered, set in motion.
Another sfort shows that the movement of the
Connecting rod 11 over the zu --- t 9 on the? Ahasegasnt
10 mmd can thus be transferred to the lbtatiooskö ner 5.
In there. 15 and! L «, 1; is shown, dvl the inner floor
of the rotary body 5 surr, for example, formed wellenföxiig
can be, for example, has ductile-like elaborations , so that
with the "Uhlmittelatr" in places that are particularly exposed to heat
about uncracking hits the area to be cooled.
In the following examples, the principle
Execution of the zolbenäihleinrichtung with a piston for
a swinging moving drive rod described, at
Crosshead aerators! The Kflblaittelznführung ran right through
a line in the lolbenatange take place.