DE1801496C

DE1801496C - Liquid-cooled piston of a reciprocating internal combustion engine

Info

Publication number: DE1801496C
Authority: DE
Inventors: Gosen Joop Wiesendangen Helhngman (Schweiz)
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Publication date: 1972-07-13

Description

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. Die Brfindung betrifft einen fllissigkcilsgekllhllen die Form eines Hohlkugel«, welcher einen beidseitig. The invention relates to a liquid crystal in the form of a hollow sphere, which has one on both sides

Kolbon einer Kolbenbronnkraftmaschino mit einem offenen SirümungeknnuT umschließt, wobei sich derKolbon of a piston engine with an open SirümungeknuT encloses, whereby the

an den Kolbenboden anschließenden Kllhlraiim, Querschnitt des Slrömungskanals wegen der kegeligenKllhlraiim adjoining the piston crown, cross-section of the flow channel because of the conical

einem im Kühlraum uiitergebrnclucn, ringförmigen Form des Führungskorpers 42 von dessen unterema ring-shaped shape of the guide body 42 from the lower part of the guide body 42, which is formed in the cooling space

Führungskörpor, der einen in Aehscnrichtung des 5 EmIe /um oberen verengt.Guide body, which narrows one in the direction of the 5 EmIe / um upper.

Kolbens verlaufenden, beidseitig offenen Slrümungs- Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, ist der oberePiston extending, open on both sides Slrümungs- As can be seen from Fig. 3, the upper one

kanal umschließt, dessen Querschnitt sieh vom einen Teil 30 des Kolbens 2 mit radialen Rippen 43 ver-channel, the cross-section of which see part 30 of the piston 2 with radial ribs 43

F.nde zum anderen verengt, mit radialen Rippen im sehen, welche den Kolbenboden 38 stützen. DerThe end constricts to the other, with radial ribs in the see, which support the piston head 38. the

Kühlraum sowie mit Kanülen für die Zufuhr einer Führungskörper 42 ist gleichfalls mit radialen RippenCooling space as well as with cannulas for the supply of a guide body 42 is likewise with radial ribs

Mischung der Kühlflüssigkeit mit Luft in den KIlIiI- io 45 versehen, die vorzugsweise in den Ebenen derMixture of the cooling liquid with air in the KIlIiI- io 45, which is preferably in the levels of the

raum und deren Ableitung aus dem Kühlraum, welche Rippen 43 liegen.space and its discharge from the cooling space, which ribs 43 are located.

Kanüle sich auf entgegengesetzten Seiten einer πι- Wilhrend des Betriebes stellt sich im Kolben einThe cannula is located on opposite sides of a πι- during operation in the piston

diulcn Rippe befinden. Kühlfllissigkeitsspiege! ein, entweder nach der Fig. 1diulcn rib are located. Cooling liquid level! one, either according to FIG. 1

Diese bekannte Ausführung, die eine Weiterbildung oder nach der Fig. 2, je nachdem wie die Beschlcu-This known embodiment, which is a further development or according to FIG. 2, depending on how the Beschlcu-

der bekannten PlanschkUhlung von Kolben bei 15 nigung des Kolbens 2 vcrllUift. Wenn der Kolben 2the well-known splash cooling of pistons when the piston is tilted 2 completely. When the piston 2

Kolbenbrennkraftmaschinen darstellt, gestattet eine nach oben beschleunigt oder aus einer !Bewegung nachPiston internal combustion engines represents, allows one accelerated upwards or from one! Movement after

Verbesserung der Kühlwirkung im Kolben dadurch, unten verzögert wird, so befindet sich entsprechendImprovement of the cooling effect in the piston by delaying the bottom is located accordingly

da» der Kühlflüssigkeit eine radiale Rotations- der Darstellung in der I·" i g. 1 das Wasser im unlerenthat the cooling liquid has a radial rotation. The representation in FIG. 1 the water in the lower

bewegung erteilt wird. Teil des Kühlraumes 3. Wegen der ungleichen Quer-movement is granted. Part of the refrigerator compartment 3. Due to the uneven transverse

Die l-.i'lmduug hat eine Weiterentwicklung der bc- ao schnitte der zu beiden Seiten der kegeligen WandThe l-.i'lmduug has a further development of the bc-ao cuts on both sides of the conical wall

kannten Ausführung zum Ziel, durch welche die des Führungskörpers 42 befindlichen Raumteileknown execution to the goal, through which the guide body 42 located parts of the space

Flüssigkeitskühlung des Kolbens noch weiter ver- stellen sieh vorerst ungleiche Höhen des Kühlflüssig-Adjust the liquid cooling of the piston even further, see initially unequal heights of the cooling liquid

bessert und gleichzeitig vergleichmäßigt wird. keitsspiegels im Führungskörper 42 und außerhalbimproves and is evened out at the same time. keitsspiegel in the guide body 42 and outside

Das crfiiulungsgcmüßc Ziel wird dadurch erreicht, dieses ein. Die Kühlflüssigkeit strömt im Sinne derThe fulfillment goal is achieved by this one. The coolant flows in the sense of

daß außer der zwischen den Kanälen befindlichen 35 eingezeichneten Pfeile 52 aus dem Ringraum außcr-that apart from the arrows 52 located between the channels 35, outside of the annular space

Uippe alle übrigen Rippen mit Offnungen versehen halb des Fülmmgskörpers 42 ins Innere des Füh-Uippe all other ribs provided with openings half of the Fülmmgskörpers 42 into the interior of the guide

siiul, die sich in an sich bekannter Weise im Bereich rimgskörpers 42 hinein. Während der nachfolgendensiiul, which are located in the area of rim body 42 in a manner known per se. During the subsequent

der Obergangsstelle zwischen der Koibenwand und Verzögerung aus der Bewegung nach oben bzw. Be-the transition point between the Koibenwand and delay from the movement upwards or loading

dem Kolbenboden befinden. schleunigung nach unten des Kolbens 2 bewegt sichthe piston crown. downward acceleration of the piston 2 is moving

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeich- 30 die im Kühlraum 3 befindliche Kühlflüssigkeit in denThe invention is based on a in the drawing 30 the cooling liquid located in the cooling space 3 in the

innig dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. oberen Teil des Kühlraumes 3 und bildet einenintimately illustrated embodiment explained. upper part of the cooling space 3 and forms a

Ks zeigt Flüssigkeitsspiegel, wie er in der F i g. 2 dargestelltKs shows liquid level as shown in FIG. 2 shown

Fig. I einen Schnitt eines erfindungsgeuiüß ausge- ist. Die imtLii im breiten Teil des Führungskörpers 42 bildeten, flüssigkeitsgekühllcn Kolbens mit der Dar- ivfindliche Kühlflüssigkeit wird in den Teil des Stellung einer Lage des Flüssigkeitsspiegels der Kühl- 35 Fülmmgskörpers 42 mit kleincrem Querschnitt überflüssigkeit, wobei der Schnitt nach der Linie I-l in führt, so daß sich vorerst im Führungskörper 42 ein der F i g. 3 geführt ist, höherer Flüssigkeitsspiegel einstellt als im Ringraum,Fig. I is a section of a erfindungsgeuiüß designed. The imtLii in the broad part of the guide body 42 formed, liquid-cooled piston with the dar- ivfindliche cooling liquid is in the part of the Position of a position of the liquid level of the cooling 35 Fülmmgskörpers 42 with a small cross-section superfluous, wherein the cut leads along the line I-l in, so that a first in the guide body 42 is the F i g. 3 is guided, sets a higher liquid level than in the annulus,

1·' i g. 2 einen Schnitt des oberen Teiles des Kolbens dessen Querschnitt wegen der kegeligen Form des1 · 'i g. 2 a section of the upper part of the piston whose cross-section because of the conical shape of the

nach der Fig. 1 mit in einer anderen Lage befind- Fiilmingskörpcrs42 in umgekehrter Weise obenaccording to FIG. 1 with the filming body 42 in a different position at the top in the reverse manner

liebem Flüssigkeitsspiegel der Kühlflüssigkeit und 4" größer ist als unten. Es erfolgt eine Strömung derDear liquid level of the cooling liquid and 4 "higher than below. There is a flow of the

Fig. 3 den Schnitt nach der Linie (IHII in der ■ Kühlflüssigkeit nach den in der Fi g. 2 eingezeichne-Fig. 3 shows the section along the line (IHII in the ■ cooling liquid according to the drawn in Fig. 2

Fig. I. ten Pfeilen 51 aus dem Führungskörper42 radialFig. I. th arrows 51 from the guide body 42 radially

In der Fig. 1 ist einerfiiulungsgemäßausgebildeter nach außen. Durch diese Strömung wird der Kolben-Kolben 2 dargestellt. Der Kolben 2 besieht aus zwei boden 38 intensiv gekühlt. Durch die radiale Strtf-Teilen, einem oberen Kolbenteil 30 und einem 45 niiing werden auch die äußeren Randteile des Kolunteren Kolbenteil 31. Die beiden Kolbentcile 30, 31 bens 2 besser erfaßt, so daß auch die Kolbenringe sind durch Gewindebolzen 32 mit Hilfe von Muttern eine niedrigere Temperatur erhalten und kühler laufen. 33 zusammengeschraubt. Laufrohre 9, die der Zu- Rrfindungsgcmäß sind außer der zwischen den fuhr und der Ablcitu; 4 einer Mischung von Kühl- Kanälen 37 und 39 befindlichen Rippe 43 alle übrigen flüssigkeit mit Luft dienen, sind in den oberen Teil 30 50 Rippen 43 mit öffnungen 50 versehen, die sich an des Kolbens 2 eingeführt und gegenüber diesem durch der Übergangsstelle zwischen der Kolbenwand und in Dichtungsnuten 34 eingelegte Dichtungsringe ab- dem Kolbenboden 38 befinden. Die öffnungen 50 gedichtet. Die Laufrohrc sind in der Kolbenstange 4 verbinden jeweils benachbarte Segmente des durch durch je eine Gegenmutter 35 befestigt, die mit einer die Rippen 43 unterteilten Kühlraumes 3. Durch den am Rohr befestigten Schuller 36 zusammenwirkt. Das 55 Druckunterschied zwischen der durch den Kanal 39 vordere Laufrohr 9 mündet in einen Kanal 37, der einströmenden und durch den Kanal 37 auströmendcn in der Nähe des Kolbenbodens 38 endet und dadurch Kühlflüssigkeit entsteht außer der Rotationsbewegung bei der dargestellten Lage des Flüssigkeitsspiegels nach den Pfeilen 51 und 52 in den Fig. t und 2 im Kolben 2 dessen Höhe bestimmt. An das in der noch eine überlagerte Rotationsbewegung der Kühl-F ig. 2 hinter dem vorderen Laufrohr 9 befindliche 60 flüssigkeit um die Längsachse des Kolbens 2, im hintere Laufrohr schließt sich ebenfalls ein Kanal 39 Sinne des Pfeiles 53. Dadurch wird die Kühlung des ;in, dessen Mündung niedriger liegen kann, da durch Kolbens 2 insbesondere in der Hohlkehle zwischen diesen Kanal die Kühlflüssigkeit eingefühlt wird. dem Kolbenboden 38 und der äußeren KolbenwandIn Fig. 1, one is outwardly formed according to the manner in which it is applied. This flow becomes the piston-piston 2 shown. The piston 2 consists of two bottoms 38 that are intensively cooled. Due to the radial strtf parts, an upper piston part 30 and a 45 niiing are also the outer edge parts of the piston Piston part 31. The two Kolbentcile 30, 31 bens 2 better captured, so that the piston rings are maintained by threaded bolts 32 with the help of nuts, a lower temperature and run cooler. 33 screwed together. Runner pipes 9, which are of the Rrfindungsgcäß except that between the drove and the ablcitu; 4 of a mixture of cooling channels 37 and 39 located rib 43 all the rest Serve liquid with air, ribs 43 are provided with openings 50 in the upper part 30, which adjoin of the piston 2 introduced and opposite this through the transition point between the piston wall and Sealing rings inserted in sealing grooves 34 are located from the piston crown 38. The openings 50 sealed. The Laufrohrc are in the piston rod 4 each connecting adjacent segments of the through fastened by a lock nut 35, which is connected to the ribs 43 subdivided cooling space 3. By the Schuller 36 attached to the tube cooperates. The 55 pressure difference between that through channel 39 The front barrel 9 opens into a channel 37, which flows in and flows out through the channel 37 ends in the vicinity of the piston head 38 and thereby cooling liquid is created in addition to the rotational movement in the illustrated position of the liquid level according to the arrows 51 and 52 in FIGS in the piston 2 whose height is determined. In the still a superimposed rotational movement of the cooling F ig. 2 located behind the front barrel 9 60 liquid around the longitudinal axis of the piston 2, in The rear running tube is also closed by a channel 39 as indicated by arrow 53. This enables the cooling of the ; in, the mouth of which can be lower, because the piston 2 in particular in the groove between the cooling liquid is filled into this channel. the piston head 38 and the outer piston wall

Der Kühlraum 3 ist durch einen Deckel 40 ver- wesentlich verbessert. Insbesondere wird auch eineThe cooling space 3 is considerably improved by a cover 40. In particular, there will also be a

schlossen, welcher zinnenartige Ausnehmungen 41 65 Verglcichmäßigung der Temperaturen an dieser Stelleclosed, which crenellated recesses 41 65 comparison of the temperatures at this point

aufweist. An den zwischen den Ausnehmungen 41 am Umfang des Kolbens 2 erzielt, welche zu einerhaving. At the between the recesses 41 on the circumference of the piston 2 achieved, which to a

befindlichen Vorsprüngen ist ein ringförmiger Füh- wesentlichen Verminderung der Wärmespannungenlocated projections is a ring-shaped guide significant reduction in thermal stress

iiiimskörper 42 befestigt. Der Führungskörper 42 hat im Kolben 2 beiträgt. Die Kühlflüssigkeit kann näm-'iiiimskkörper 42 attached. The guide body 42 has contributed to the piston 2. The coolant can namely

Claims

I 801 496I 801 496

lich bosser zur Hohlkehle vordringen, da sie dorun nicht durch dia Rippen 43 gohindert wird.Lich penetrate more badly to the hollow, since they run there is not hindered by the ribs 43.

PulonUinspruch' Flüssigkoilsgokühltor KolbonPulon claim ' Liquid Koilsgokühltor Kolbon

cinorcinor

Kolben-Pistons-

brennkraftmuschino mit einem an don Kolbenboden anschließenden Kühlraum, einem Im Kühlraum untergebrachten, ringförmigen FUhrungskürper, der einen in Achscnrlchlung dos Kolbens vorlaufenden, beidseitig offenen Strömungskanal umschließt, dessen Querschnitt sich vom einen Ende zum anderen verengt, mit rudiulen RippenInternal combustion engine with a cooling chamber connected to the piston head, an annular guide body housed in the cooling chamber, one of which is axially aligned with the piston Enclosing leading flow channel open on both sides, the cross section of which differs from one Narrowed end to the other, with rudiule ribs

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im Kühlraum sowie mit Kanülen für die Zufuhr einer Mischung der Kühlflüssigkeit mit Luft In den KUhlruum und deren Ableitung aus dem Kühlruum, welche KanlUe sich auf enigogcngesülzen Seiten einer radialen Rippe befinden, dadurch gekennzeichnet, daß außer der zwischen den Kanlilcn (37,39) befindlichen Rippe (43) alle Übrigen Rippen (43) mit öffnungen (50) versohen sind, die sich in an sich bekannter Welse im Borelch der Übergangsstelle zwischen der Kolbcnwand und dem Kolbenboden (38) befinden.in the cold room as well as with cannulas for the supply a mixture of the cooling liquid with air in the KUhlruum and its discharge from the Cooling chamber, which canals are located on the narrow sides of a radial rib, characterized in that apart from the rib located between the channels (37, 39) (43) all the remaining ribs (43) are provided with openings (50) which are known per se in the borelch of the transition point between the piston wall and the piston head (38).

Hierzu I Blatt ZeichnungenFor this purpose I sheet drawings