DE202012001105U1

DE202012001105U1 - Strahlenvernetzte Ölanspritzdüse

Info

Publication number: DE202012001105U1
Application number: DE201220001105
Authority: DE
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2012-04-10
Anticipated expiration: 2022-02-04

Abstract

Vorrichtung (1) zum Kühlen eines Kolbens (2) in einer Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung (1) einen Kolben (2) mit einem Kanal (3) und eine Ölanspritzdüse (4) aufweist, welche den Kanal (3) über eine Öffnung mit einem Kühlölstrahl (5) beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölanspritzdüse (4) aus einem thermoplastischem Werkstoff besteht, der zumindest abschnittsweise strahlenvernetzt ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen eines Kolbens in einer Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung einen Kolben mit einem Kanal und eine Ölanspritzdüse aufweist, welche den Kanal über eine Öleinlassöffnung mit einem Kühlölstrahl beaufschlagt.
Aus der DE 10214830 A1 ist ein Öleinlass, für einen mit Kühlkanal versehenen Kolben eines Verbrennungsmotors, mit einer etwa kreisringförmigen Abdeckung des Kühlkanals, an welcher der Öleinlass befestigt ist bekannt. Der Kühlkanal ist über den Öleinlass mittels einer fest mit dem Motorgehäuse verbundenen Ölanspritzdüse vom Kurbelraum aus durch den freien Innenraum des Kolbenschaftes hindurch mit einem freien Kühlölstrahl beaufschlagbar.
Für eine gute Kühlwirkung ist eine im Kühlkanal ganz bestimmte zirkulierende Ölmenge erforderlich, die kontinuierlich zugeführt werden muss.
In der oben genannten Schrift wird ein zusätzliches Bauteil benötigt, um den Kühlölstrahl aus der mit dem Motorblock festverbundene Ölspritzdüse zu sammeln, nämlich der Öleinlass, damit eine kontinuierliche Kühlung des Kolbens gewährleistet ist.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung bereitzustellen, die sowohl kostengünstig in der Herstellung, als auch relativ preiswerte Werkstoffe für spezifische Anwendungsfälle zur Verfügung stellt, die dann aber auch gleichzeitig hoch belastbar und zuverlässige in ihrer Funktion ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Ölanspritzdüse aus einem thermoplastischem Werkstoff besteht, der zumindest abschnittsweise strahlenvernetzt ist.
Der besondere Vorteil dabei ist, dass die an den Motorblock separat anbringbare Ölanspritzdüse in der Art geformt ist und angebracht werden kann, dass der Kühlölstrahl präzisse in den Kühlkanal des Kolbens gespritzt werden kann. Auf Grund dessen, dass die Ölanspritzdüse aus einem thermoplastischen Werkstoff besteht, kann diese leicht in eine für die Führung des Kühlölstrahls idealen Form hergestellt werden. Damit die Ölanspritzdüse Temperaturformbeständig bleibt, um eine genaue Positionierung des Ölstrahles auf den thermisch hochbelasteten Kolben zu gewährleisten, ist es erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Ölanspritzdüse aus einem strahlenvernetzten Thermoplast herzustellen. Strahlenvernetzte Thermoplaste behalten auch unter extremen thermischen Bedingungen ihre Form.
Das Verstärken von thermoplastischen Werkstoffen mittels einer Strahlenvernetzung ist bereits seit geraumer Zeit bekannt. Auch ein Strahlenvernetzen von thermoplastischen Elastomeren ist bereits seit einigen Jahren bekannt. Doch kommen solche Produkte im Wesentlichen nur außerhalb einer Kraftfahrzeugverwendung zum Einsatz. Als vorwiegendes Anwendungsfeld sind medizinische Gerätschaften und in der Elektroindustrie verwendete Produkte aufzuführen. In der Autoindustrie verwendet man bisher teure thermoplastische Werkstoffe um eine hohe Temperaturbeständigkeit eines Bauteils zu gewährleisten.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
Vorteilhaft ist, wenn der Werkstoff amorph gefertigt ist, so kann trotzdem bei nachfolgender Strahlenvernetzung eine hohe Formstabilität erreicht werden. Es lassen sich Kunststoffwerkstoffe wie PA66, PA66 GF35 dadurch vermeiden.
Es ist ferner von Vorteil, wenn der Werkstoff vollständig durch β- oder γ-Strahlen vernetzt ist. Gerade die Verwendung solcher Strahlen hat sich als effizient herausgestellt.
Auch ist es von Vorteil, wenn der Werkstoff niedrigviskose Eigenschaften aufweist.
Wenn der Werkstoff ein PA66-Werkstoff, vorzugsweise mit Glasfaserverstärkung ist, so kann eine besonders hohe Festigkeit erreicht werden.
Wenn der Werkstoff 15 bis 50 Gewichtsprozent Glasfasern aufweist, so kann ein Leistungs-/Kostenoptimum erreicht werden.
Die Erfindung wird nachfolgend mithilfe einer Zeichnung näher erläutert.
In der einzigen Figur, der 1, ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung 1 dargestellt.
Die Kühlvorrichtung 1 umfasst einen Kolben 2, mit einem Kanal 3 und eine Ölanspritzdüse 4, welche Kühlmittel, vorzugsweise Öl, fördert. Der Kanal wird durch einen Kühlölstrahl 5 aus der Ölanspritzdüse 4 beaufschlagt. Die Ölanspritzdüse 4 ist aus einem Kunststoff gefertigt, insbesondere aus einem amorphen, thermoplastischen Kunststoff. Der Kunststoff ist durch Einwirkung von β- oder γ-Strahlen vollständig vernetzt worden. Seine Festigkeit wurde dadurch erhöht. Selbst bei Temperaturänderungen, insbesondere bei hohen Temperaturen, verändert sich der Durchmesser der Auslassöffnung und/oder des Förderkanals der Ölanspritzdüse 4 nicht.
Bezugszeichenliste

1: Kühlvorrichtung
2: Kolben
3: Kanal
4: Ölanspritzdüse
5: Kühlölstrahl

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10214830 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung (1) zum Kühlen eines Kolbens (2) in einer Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung (1) einen Kolben (2) mit einem Kanal (3) und eine Ölanspritzdüse (4) aufweist, welche den Kanal (3) über eine Öffnung mit einem Kühlölstrahl (5) beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölanspritzdüse (4) aus einem thermoplastischem Werkstoff besteht, der zumindest abschnittsweise strahlenvernetzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff amorph gefertigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff vollständig durch β- oder γ-Strahlen vernetzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff niedrigviskose Eigenschaften aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff ein PA66-Werkstoff, vorzugsweise mit Glasfaser-Verstärkung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff 15 bis 50 Gewichtsprozent Glasfasern aufweist.