DE280443C

DE280443C -

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Publication number: DE280443C
Application number: DENDAT280443D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 280443 KLASSE 46 c. GRUPPE

Bei Verbrennungskraftmaschine!!, großer Leistung genügt die Wärmeabführung der Kolbenwandungen an die Zylinderwände nicht mehr, den Kolben vor übermäßiger Erhitzung zu schützen; es muß daher dem Innern des Kolbens eine Kühlflüssigkeit zugeführt werden. Erfahrungsgemäß bereitet nun die Zuführung des erforderlichen Kühlwassers bei einigermaßen schnellaufenden Maschinen Schwierigkeiten; besonders bei Maschinen mit Preßschmierung ist die Verunreinigung des Schmieröls· durch das an den Undichtigkeiten der Kolbenkühlung heraustretende Wasser von Nachteil. Die Kühlung mit Öl ist aus diesem Grunde erheblich angenehmer, die gesamten Elemente für die Zu- und Abführung des Öls können einfacher und betriebssicherer ausgeführt werden, da geringe Undichtigkeiten keine nachteiligen Folgen haben. Nun ist aber Ölkühlung in vielen Fällen nicht angängig, da das Öl zur Krustenbildung neigt, wodurch leicht lokale Überhitzung und Zerstörung des Kolbenbodens erfolgt.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung beruht nun darin, daß in den Kolben eine bestimmte Menge Wasser eingeschlossen wird, welches bei der Bewegung des Kolbens die Wärme von den Kolbenwandungen aufnimmt und an eine im Innern des Kolbens befindliche Kühlvorrichtung abgibt. Diese Kühlvorrichtung besteht aus einem Oberflächenkühlapparat, in den nun unbedenklich das leicht abzudichtende Öl als Kühlflüssigkeit eingeführt werden kann.

Die Kühlrohre sind so angeordnet, daß das im Kolben hin und her geschleuderte Wasser gezwungen wird, ihre Oberfläche zu bespülen, so daß eine intensive Wärmeabgabe stattfindet.

Für Maschinen, welche mit verschiedenen Umdrehungszahlen laufen müssen, also z. B. für Lokomotiven ist diese Art der Kolbenkühlung besonders dann zweckmäßig, wenn die Kühlölpumpe von der Maschine selbst angetrieben wird. Bei langsamem Gang der Maschine ist die abzuführende Wärmemenge klein. Die bisherigen direkten Kolbenkühlungen haben den Nachteil, daß der Kolben dann zu stark gekühlt wird, wodurch die Verbrennung in Frage gestellt wird. Dadurch nun, daß die Oberfläche der Kühlrohre begrenzt ist und die Menge des zugeführten Kühlöls mit der Umdrehungszahl der Maschine abnimmt, wird die Kühlwirkung gering bleiben. Der Kolben wird also infolge der relativ geringen Wärmekapazität des eingeschlossenen Wassers sehr schnell auf eine bestimmte Mindesttemperatur kommen, die zu einer guten Abdichtung und für das Zustandekommen der Zündung erforderlich ist. Mit steigender Umdrehungszahl wächst die Menge und die Geschwindigkeit des zugeführten Öles, das Wasser wird stärker durcheinandergeschüttelt, die Temperaturdifferenz zwischen Öl und Wasser wird größer. Es steigt die Wirkung der Kühlvorrichtung und die Wärmeabgabe an das Öl. Die Temperatur des Kolbens und sein Durchmesser nehmen infolgedessen

mit der Umdrehungszahl nur noch wenig zu, ungefähr in dem Maße, wie der Zylinderdurchmesser wächst.

Dadurch ist in einem großen Bereich für die verschiedensten Umdrehungszahlen hervorragende Dichtigkeit des Kolbens bei großer Betriebssicherheit gewährleistet.

Die Anwendung von Öl zum Kühlen bedeutet gerade für Maschinen mit veränderlicher Umdrehungszahl, also für Motoren für Fortbewegungszwecke, keine Komplikation. Bei diesen ist eine besondere Kühlvorrichtung zur Rückkühlung des Kühlmittels immer erforderlich. Es ist dann ohne weiteres möglich, einen Teil dieses Kühlers zur direkten Rückkühlung des Öls zu verwenden.

Fig. ι zeigt einen Querschnitt durch die Kühlvorrichtung a, Fig. 2 einen Längsschnitt eines Kolbens, wie er sich als beispielsweise konstruktive Lösung ergibt. Das Öl wird durch die Kurbelwelle oder durch ein Gelenk dem Innern der Schubstange zugeführt. Von dort fließt es durch den hohlen Kolbenbolzen c und Bohrungen im Kolben in die Kühlschlange a, die aus flachgedrückten Rohren gewickelt ist. Das warme Öl tritt dann durch das Rohr d direkt oder vermittels eines Tauchrohres ins Freie. Das Innere des Kolbens ist zum größten Teil mit Wasser gefüllt.

Selbstverständlich kann der Umlauf des Wassers im Innern des Kolbens durch besondere Vorrichtungen, beispielsweise durch selbsttätige Ventile, welche durch die Massenwirkung des Wassers bewegt werden, verstärkt werden.

Claims

Patent-Anspruch :

Kolbenkühlung für Verbrennungskraftmaschinen, bei welchen im Kolben eine bestimmte Menge Wasser eingeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bewegungen des Kolbens die von dem Wasser aufgenommene Wärme an eine im Innern des Kolbens angeordnete Kühlvorrichtung, durch welche eine leicht abzudichtende Kühlflüssigkeit gepumpt wird, abgegeben wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.