DE3423551C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben für eine
Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Patentanspruchs 1.
Während des Betriebes wird der Kolben einer Brennkraft
maschine normalerweise sehr heiß und ist im Vergleich
zu anderen Teilen der Brennkraftmaschine relativ hohen
thermischen Spannungen ausgesetzt, und zwar insbesonde
re an seinem Kolbenboden, auf den die Wärmeenergie der
Gase in der Brennkammer, die vom Kolben teilweise begrenzt
wird, unmittelbar einwirkt. Dieses Problem der Erhitzung
des Kolbenbodens hat bei modernen Brennkraftmaschinen
zunehmende Bedeutung gewonnen, da infolge der höheren
Leistung von derartigen Maschinen die thermischen Bela
stungen der einzelnen Teile ansteigen. In der
Vergangenheit sind verschiedene Konzepte zur Verbesse
rung der Kühlung eines derartigen Kolbens entwickelt wor
den.
Ein Kolben mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patent
anspruchs 1 ist aus der US-PS 29 11 963 bekannt. Bei die
sem bekannten Kolben wird der Kolbenboden ausschließlich
durch aus dem ersten Schmiermittelspeicher heraus geschleu
dertes Schmiermittel gekühlt. Dabei wird Schmiermittel
gegen Ende des Aufwärtshubes des Kolbens hin aus dem ersten
Schmiermittelspeicher heraus und gegen die Unterseite
des Kolbensbodens geschleudert, von der es in den zwei
ten Schmiermittelspeicher abgelenkt wird. Beim nachfol
genden Abwärtshub des Kolbens strömt dann Schmiermittel
über den Rand des zweiten Schmiermittelspeichers in das
Innere des Kolbens und somit das Kurbelgehäuse, so daß
eine kontinuierliche Schmiermittelumwälzung stattfindet.
Des weiteren ist aus der US-PS 43 77 967 ein Kolben für
eine Brennkraftmaschine bekannt, der zur Kühlung des
Kolbenbodens einen Einbaukörper besitzt, der so ausge
bildet ist, daß ein einziger wannenförmiger Schmiermittel
speicher gebildet wird. Des weiteren besitzt der Kolben un
terhalb des Einbaukörpers eine Düse, mittels der Schmier
mittel durch eine Öffnung im Einbaukörper hindurch gegen
die Unterseite des Kolbenbodens gespritzt wird. Bei die
sem bekannten Kolben besitzt der Einbaukörper somit nicht
zwei wannenförmige Schmiermittelspeicher, die eine unter
schiedliche große Fläche aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolben
der angegebenen Art zu schaffen, bei dem die Unterseite
des Kolbenbodens besonders gut mittels Schmiermittel
kühlbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Kolben der
angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung finden zwei Schmiermit
telströme zur Kühlung der Unterseite des Kolbenbodens
Anwendung. Zum einen wird Schmiermittel mittels eines
von einer Düse abgegebenen Strahles direkt gegen die Un
terseite des Kolbenbodens gespritzt und zum anderen wird
Schmiermittel aus dem Schmiermittelspeicher gegen die
Unterseite des Kolbenbodens geschleudert. Diese beiden
Schmiermittelströme sind erfindungsgemäß so aufeinander
abgestimmt, daß ein besonders guter Kühleffekt an der
Unterseite des Kolbenbodens erreicht wird. Dadurch, daß
das Volumen des ersten Schmiermittelspeichers größer ist
als das Volumen des zweiten Schmiermittelspeichers, wird
beim Abschleudern des Schmiermittels ein Schmiermittel
fluß auf der Unterseite des Kolbenbodens vom ersten
Schmiermittelspeicher zum zweiten Schmiermittelspeicher
hin erreicht, so daß im wesentlichen die gleiche Strö
mungsrichtung erzielt wird wie bei dem von der Düse ab
gegebenen Strahl. Es wird daher eine ausgezeichnete Um
wälzung des kühlen Schmiermittels erreicht, ohne daß ein
Teil des Schmiermittels wieder und wieder aus dem Schmier
mittelspeicher gegen die Unterseite des Kolbenbodens ge
spritzt wird und nicht zum Schmiermittelsumpf der Brennkraft
maschine zurückkehrt.
Der Schmiermittelstrom an der Unterseite des Kolbenbodens
besitzt daher eine definierte Richtung, so daß das Schmier
mittel stetig und periodisch variiert werden kann. Die
hierfür erforderlichen Maßnahmen sind einfacher Art und
lassen sich mit geringen Kosten durchführen. Der geschaf
fene Kolben ist dauerhaft und zuverlässig im Betrieb.
Wenn sich der Kolben im Betrieb der Brennkraftmaschine
während des Spritzens von Schmiermittel nach oben über
seinen oberen Totpunkt hinausbewegt, wird inbesondere
das im ersten Schmiermittelspeicher gespeicherte Schmier
mittel gegen die Unterseite des Kolbenbodens geschleu
dert und haftet an diesem, wobei eine Kühlung stattfin
det. Wenn sich andererseits der Kolben über seinen unte
ren Totpunkt hinausbewegt, fällt das an der Unterseite
des Kolbenbodens haftende erhitzte Schmiermittel ab und
gerät in den ersten und zweiten Schmiermittelspeicher
in relativen Mengen, die grundsätzlich proportional zu
den Flächen des ersten und zweiten Speichers sind. Da
der zweite Schmiermittelspeicher eine größere Fläche als
der erste Speicher, jedoch ein geringeres Volumen als
dieser besitzt, neigt das erhitzte Schmiermittel dazu,
den zweiten Speicher zu überströmen und zum Schmiermit
telsumpf der Brennkraftmaschine zurückzukehren. Wenn da
her neues Schmiermittel in erster Linie dem ersten Schmier
mittelspeicher zugeführt wird, wird in zuverlässiger Weise
ein guter und stetiger Schmiermittelstrom zum Kühlen der
Unterseite des Kolbenbodens erzielt.
Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den
Unteransprüchen hervor.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei
spielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen er
läutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausfüh
rungsform eines Kolbens einer Brennkraftmaschine, der
in einer Ebene geführt ist, die die Längsachsen
des Kolbens und eines darin ausge
bildeten Befestigungsloches für einen
Kolbenbolzen enthält;
Fig. 2 einen anderen Längsschnitt durch die in
Fig. 1 gezeigte Ausführungsform ent
lang Linie II-II in Fig. 1, der die
Mittelachse des Kolbens enthält,
jedoch senkrecht zur Mittelachse des Be
festigungsloches für den Kolbenbolzen
verläuft;
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Kolben
entlang Linie III-III in Fig. 1,
der senkrecht zur Mittelachse des
Kolbens geführt ist und die
Mittelachse des Befestigungsloches für
den Kolbenbolzen enthält;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines einen
Schmiermittelspeicher bildenden Einbaukörpers,
der bei der Ausführungsform der
Fig. 1 bis 3 Verwendung findet und im spannungs
freien, nicht im Kolben mon
tierten Zustand dargestellt ist; und
Fig. 5 einen Längsschnitt ähnlich Fig. 2 durch
eine zweite Ausführungsform eines Kolbens
in einer Ebene, die der der
Fig. 2 der ersten Ausführungsform entspricht.
In den Fig. 1 und 2 ist die erste Ausführungsform eines
Kolbens im Längsschnitt dargestellt. Dieser Kolben
umfaßt einen Kolbenhauptkörper 1 und einen einen
Schmiermittelspeicher bildenden Einbaukörper 10, der im
Kolbenhauptkörper montiert ist. Bei dem Kolbenhaupt
körper 1 handelt es sich typischerweise um ein Guß
element, das normalerweise als becherförmiges Element
ausgebildet ist und eine zylindrische Seitenwand oder
einen Mantelabschnitt 2, eine obere Wand oder einen
Kolbenboden 3 und zwei Augenabschnitte 4 aufweist.
Die Augenabschnitte 4 sind jeweils mit einem Kolben
bolzenbefestigungsloch 5 versehen, stoßen an den Kolbenboden
3 und liegen unmittelbar unter diesem, wie
die Fig. 1 und 2 zeigen, wobei sie sich auf gegen
überliegenden Seiten der Mittelachse des Kolbens
gegenüberliegen. Die inneren Enden stehen in Gegen
richtung zueinander frei vom restlichen Teil des Kolbens
vor. Die Befestigungslöcher 5 für die Kolben
bolzen sind koaxial zueinander angeordnet und können jeweils einen
nicht gezeigten Kolbenbolzen aufnehmen, um den Kolben
an einer ebenfalls nicht gezeigten Pleuel
stange zu befestigen.
Die Unterseite 3 a des in den Fig. 1 und 2 dargestellten
Kolbenbodens 3, d. h. die von der Brennkammer
(nicht gezeigt), mit der der Kolben zusammen
wirkt, entfernte Seite, die die Deckfläche des
Innenraumes innerhalb des Kolbens bildet, ist im
wesentlichen als flache konische Fläche ausgebildet, die
in Aufwärtsrichtung geneigt ist. Alternativ dazu kann
diese Unterseite als konkave sphärische Fläche ausge
bildet sein. Um die Außenfäche des Kolbens
3 herum sind in Umfangsrichtung zwei Kolbenringnuten
6 und eine Ölabstreifringnut 7 eingeschnitten. Wie in
Fig. 2 gezeigt, steht der Boden der Ölabstreifring
nut 7 über eine Vielzahl von Bohrungen 8 mit dem
Innenraum des Kolbens in Verbindung.
Jeder der frei nach innen vorstehenden Endteile der
Augenabschnitte 4 ist mit einer Stufe 9 versehen, die
von einem sich nach unten verengenden zylindrischen
Endabschnitt 9 a des inneren Endteiles des Auges und
von einer ebenen Ringfläche 9 b, die sich von der Basis
des Endabschnittes 9 a nach außen erstreckt, gebildet
wird. Die Innenfläche der Seitenwand 2 des Kolbens
besitzt zwei in Längsrichtung verlaufende
flache und relativ breite Nuten 2 a, die sich auf gegen
überliegenden Seiten der Mittelachse des Kolbens
auf einer Linie gegenüberliegen, die senkrecht zur
Mittelachse der Befestigungslöcher 5 für den Kolben
bolzen verläuft. Diese Nuten 2 a erstrecken sich nach
unten zum unteren Rand der Seitenwand 2.
Der in Fig. 4 in perspektivischer Ansicht im spannungs
freien Zustand gezeigte, den Schmiermittelspeicher
bildende Einbaukörper 10 ist als Ganzes aus einem Stück ei
ner metallischen Platte einer geeigneten Dicke und
Elastizität, beispielsweise einer Federstahlplatte,
preßgeformt. Der Einbaukörper 10 besitzt einen mittleren
Aufnahmeabschnitt 12, der allgemein als Rechteck ausge
bildet ist und zwei als Schmiermittelspeicher dienende Vertiefungen 11 a und 11 b
aufweist, die in seinem Inneren
durch Ziehen oder ein anderes Verfahren ausgebildet
sind. Zwei breitere Schenkel 13 sind durch Abwärtsbiegen
(aus der Sicht der Fig. 4) von zwei vorstehenden Ohren,
die an den mittleren Abschnitten der längeren Seiten
dieses rechteckförmigen mittleren Aufnahmeabschnittes
12 ausgebildet sind, hergestellt. In ähnlicher Weise
sind zwei engere Schenkel 14 durch Abwärtsbiegen
von zwei vorstehenden Armen, die an den kürzeren Seiten
des Aufnahmeabschnittes 12 ausgebildet sind, herge
stellt. Die engeren Schenkel 14 besitzen eine Breite
und Länge, daß sie gerade in die vorstehend erwähnten
Nuten 2 a in der Seitenwand 2 eingepaßt werden können.
Schließlich sind
zwei seitliche Flügelabschnitte 17 vorgesehen, die sich
von gegenüberliegenden Endteilen der beiden langen Sei
ten des mittleren Aufnahmeabschnittes 12, die nicht an
die breiten Schenkel 13 stoßen, aus in der Ebene des
Aufnahmeabschnittes erstrecken, wie in Fig. 4 gezeigt.
Wenn der Einbaukörper 10
am Kolbenhauptkörper 1 befestigt worden
ist, erstrecken sich der Aufnahmeplattenabschnitt 12
entlang einer Ebene, die senkrecht zur Mittelachse des
Kolbens verläuft (und die im wesentlichen hori
zontal angeordnet ist, wenn der Kolben in der
Brennkraftmaschine befestigt ist). Dabei stehen zwei
Speicher 11 a und 11 b zur Aufnahme von Schmiermittel für die Brenn
kraftmaschine zur Verfügung, die in der Nähe der Unter
seite 3 a des Kolbenbodens 3 durch die vorgesehenen Ver
tiefungen gebildet werden. Wie aus Fig. 3
hervorgeht, bei der es sich um eine Unteransicht
des Kolbens handelt, ist an einem Längsende (dem un
teren Ende in der Figur) der rechteckigen Aufnahme
platte 12 auf einer Seite derselben (der linken Seite
in der Figur) eine relativ große Öffnung 18 zwischen
der Seitenwand 2 des Kolbenhauptkörpers 1 und dem
Rand der Aufnahmeplatte 12 ausgebildet. Diese Öffnung
mündet zwischen den Raum unter der Platte 12 und dem
Raum über der Platte 12 zwischen der Platte und der
Kolbenkrone 3, während am anderen Längsende (dem oberen
Ende) und an der anderen Seite (der rechten Seite) der
rechteckigen Aufnahmeplatte 12 eine ähnliche relativ
große Öffnung 19 zwischen der Seitenwand 2 des Kolben
hauptkörpers 1 und dem Rand der Aufnahmeplatte 12 aus
gebildet ist, die wiederum zwischen die Räume unter
und über der Platte 12 mündet. Die anderen Öffnungen
zwischen diesen Räumen werden durch die Aufnahmeplatte
12 und/oder die Flügelabschnitte 17, die von den Seiten
der Aufnahmeplatte vorstehen, in wirksamer Weise
abgedeckt. Über eine dieser Öffnungen wird das
Schmiermittel den Schmiermittelspeichern 11 a und 11 b zuge
führt, während über die andere Öffnung 19
das Schmiermittels abgeführt wird.
Das Verhältnis zwischen der Fläche S₁ des
ersten Schmiermittelspeichers 11 a und der Fläche S 2
des zweiten Schmiermittelspeichers 11 b ist kleiner als das
Verhältnis zwischen dem Volumen V 1 des ersten Schmier
mittelspeichers 11 a und dem Volumen V 2 des zweiten
Schmiermittelspeichers 11 b. Als spezielles Merkmal ist
bei dieser ersten Ausführungsform die Fläche S 1 des
ersten Schmiermittelspeichers 11 a kleiner als die Fläche
S 2 des zweiten Schmiermittelspeichers 11 b, die Tiefe
des ersten Schmiermittelspeichers 11 a größer als die
Tiefe des zweiten Schmiermittelspeichers 11 b und somit
das Flächenverhältnis S 1/S 2 der beiden Schmiermittel
speicher kleiner als das Volumenverhältnis V 1/V 2 der
selben. (Bei dieser speziellen Ausführungsform ist
V 1/V 2 im wesentlichen eins.) Ferner liegt bei dieser
speziellen Ausführungsform der Mittelpunkt der flachen
konkaven konischen Fläche 3 a des Kolbenbodens
3 dem zweiten Schmiermittelspeicher 11 b gegenüber. Die
ser zweite Speicher 11 b erstreckt sich über eine größere
Fläche als der erste Speicher 11 a und liegt der
Unterseite 3 a des Kolbenbodens gegenüber.
Es wird nunmehr die Kühlung dieses Kolbens
das Schmiermittel der Brennkraftmaschine, in der der
Kolben installiert ist, während des Betriebes
der Brennkraftmaschine beschrieben.
Wenn sich der Kolben in seiner Zylinderbohrung
(nicht gezeigt) mit hoher Geschwindigkeit auf und nie
der bewegt (im Sinne der Fig. 1 und 2), wird ein
Strahl 21 des Schmiermittels für die Brennkraftmaschine
von einer Düse 20, die an einem festen Teil der Brenn
kraftmaschine, beispielsweise dem Kurbelgehäuse,
befestigt ist, nach oben gegen den Kolben ge
spritzt. Dieser Strahl 21 ist so geführt, daß er sich
durch die Öffnung 18 zwischen der Seitenwand 2 des
Kolbenhauptkörpers 1 und dem Rand der Aufnahmeplatte
12 und somit in den Raum über der Aufnahmeplatte 12
zwischen derselben und dem Kolbenboden 3 erstrecken und
gegen die Unterseite 3 a des Kolbenbodens 3 treffen kann.
Wenn sich der Kolben nunmehr während seines
Kompressions- oder Ausstoßhubes in den Fig. 1 und 2
nach oben von der Düse 20 wegbewegt, ist die Geschwindig
keit des Schmiermittelstrahles 21 relativ zum Kolben
boden 3 nicht besonders groß, so daß dieser Strahl 21
auf die Unterseite 3 a nicht besonders hart auftrifft
und der größte Teil des Schmiermittels des Strahles 21
nach unten auf die Oberseite der Aufnahmeplatte 12 fällt,
so daß er in den Schmiermittelspeicher 11 a und 11 b aufgenommen
wird. Wenn der Kolben seinen oberen Totpunkt
passiert hat und mit seinem Ansaug- oder Arbeitshub
beginnt, wird durch diese plötzliche Bewegungsum
kehr das in den Schmiermittelspeichern 11 a und 11 b befindliche
Schmiermittel durch Trägheitswirkung nach oben
herausgeschleudert und gegen die
Unterseite 3 a des Kolbenbodens über dessen gesamten
Flächenbereich geworfen. Da diese Unterseite 3 a die Form
eines konkaven Kegels (oder alternativ dazu eine
konkave sphärische Form) besitzt, strömt das an der
Unterseite 3 a haftende Schmiermittel in Richtung auf deren
Mittelabschnitt, so daß eine bessere
Kühlwirkung für den Kolbenboden 3 erreicht wird.
Während des Abwärtshubes des Kolbens erstreckt
sich der von der Düse 20 abgegebene Schmiermittelstrahl
21 weiterhin durch die Öffnung 18 und, da nunmehr die
Geschwindigkeit des Strahles 21 relativ zum Kolbenboden
3 groß ist, trifft dieser Strahl 21 ziemlich hart auf
die Unterseite 3 a an einem Punkt auf, der im wesent
lichen direkt über der Öffnung 18 liegt. Das Schmier
mittel des Strahles 21 strömt dann entlang der Unterseite
3 a vom Punkt seines Auftreffens weg in Richtung
auf den mittleren Teil der Unterseite 3 a und dann am
mittleren Teil vorbei in Richtung auf den Teil der Unterseite,
der der anderen Öffnung 19 gegenüberliegt, die
im wesentlichen diametral entgegengesetzt zu der
Öffnung 18 angeordnet ist.
Dieser Schmiermittelstrom reißt das aus den Schmier
mittelspeichern 11 a und 11 b in der vorstehenden beschrie
benen Weise nach oben geschleuderte Schmiermittel mit und
führt es in Richtung auf den Teil der Deckfläche 3 a,
der der Öffnung 19 gegenüberliegt, so daß das Schmier
mittel, das Wärmeenergie vom Kolbenboden 3 ab
sorbiert hat, durch neues kühles Schmiermittel für
eine weitere Kühlung ersetzt wird. Wenn der Kolben
seinen unteren Totpunkt erreicht hat und mit seiner
Aufwärtsbewegung beginnt, wird das gegenüber der
Öffnung 19 angesammelte Schmiermittel wiederum durch
Trägheitswirkung von der Unterseite 3 a des Kolbenbodens
gelöst und fällt nach unten, wobei es durch die Öffnung
19 dringt. Natürlich trifft ein großer Teil dieses
Schmiermittels auf die Aufnahmeplatte und wird wieder
in den Speichern 11 a und 11 b gesammelt, so daß der vor
stehend beschriebene Zyklus wiederholt wird. Da jedoch
das Flächenverhältnis S 1/S 2 der Speicher geringer ist
als deren Volumenverhältnis V 1/V 2, fließt eine größere
Schmiermittelmenge vom zweiten Schmiermittelspeicher
11 b über als vom ersten Schmiermittelspeicher 11 a, so daß
der Schmiermittelüberlauf aus dem durch den Einbaukörper 10
gebildeten Speicher in erster Linie auf einer Seite
auftritt, die der Seite gegenüberliegt, auf der
Schmiermittel in konstanter Weise von der Düse 20
zugeführt wird, wodurch die erneute Umwälzung des
Schmiermittels über die Innenseite des Kolbens be
schleunigt wird. Durch die vorstehend beschriebenen
Vorgänge wird somit ein beträchtlicher und stetiger
Schmiermittelstrom in dem Raum zwischen dem Einbaukörper
10 und dem Kolbenboden 3 über die Unterseite 3 a des Kolbenbodens
von einem Bereich derselben, der der Öffnung 18
und dem ersten Schmiermittelspeicher 11 a gegenüber
liegt, bis zu einem Bereich, der der Öffnung 19
und dem zweiten Schmiermittelspeicher 11 a gegenüber
liegt, sichergestellt. Der Schmiermittelstrom ver
läuft dabei ausgehend vom Strahl 21 durch die Öffnung
18 über die Kolbenbodenunterseite, wobei das Schmier
mittel einmal oder in wiederholter Weise in die in
den Speichern 11 a und 11 b vorhandene Schmiermittel
menge eindringt und dann durch die Öffnung 19 abge
führt wird. Eine ziemlich große Menge des sich von
der Unterseite 3 a lösenden Schmiermittels fällt nach
unten auf die Oberseite der Kolbenbolzenaugen 4 und
strömt um diese Augen herum auf ihre Unterseiten.
Da bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform
die Fläche S 1 des ersten Schmiermittelspeichers 11 a
kleiner ist als die Fläche S 2 des zweiten Schmier
mittelspeichers 11 b, wird die Neigung des erhitzten
Schmiermittels, zu einem größeren Anteil in den
zweiten Schmiermittelspeicher 11 b zu fallen, ver
stärkt und somit die Strömung des Schmiermittels von
der Öffnung 18 zur Öffnung 19 begünstigt. Da darüber
hinaus die Unterseite 3 a des Kolbenbodens 3 in der Form eines
flachen konkaven Kegels ausgebildet ist, strömt das er
hitzte Schmiermittel in Richtung auf den Mittelabschnitt
der Unterseite 3 a und sammelt sich dort an. Da ferner
bei dieser ersten Ausführungsform der Mittelpunkt der
konischen Unterseite 3 a einem Punkt des zweiten Schmier
mittelspeichers 11 b gegenüberliegt, wird beim Ab
schleudern der am Mittelpunkt angesammelten erhitzten
Schmiermittelmenge auf den den Schmiermittelspeicher
bildenden Einbaukörper 10 der größte Teil der Schmiermittel
menge in den zweiten Schmiermittelspeicher 11 b fallen, wo
durch die Neigung des erhitzten Schmiermittels in die
sen zweiten Speicher 11 b zu fallen und in der vorstehend
geschilderten Weise zu strömen, weiter verbessert
wird.
In Fig. 5 ist ein Schnitt durch eine zweite Ausführungs
form eines Kolbens dargestellt. Bei dieser zweiten
Ausführungsform ist die Fläche S 1 des ersten Schmier
mittelspeichers 11 a kleiner als die Fläche S 2 des zwei
ten Schmiermittelspeichers 11 b, die Tiefe des ersten
Schmiermittelspeichers 11 a größer als die Tiefe des
zweiten Schmiermittelspeichers 11 b und das Volumen V 1
des ersten Schmiermittelspeichers 11 a größer als das
Volumen V 2 des zweiten Schmiermittelspeichers 11 b.
Somit ist das Flächenverhältnis S 1/S 2 definitiv ge
ringer als das Volumenverhältnis V 1/V 2 zwischen den
beiden Speichern. Abgesehen von diesem Punkt ent
spricht die zweite Ausführungsform im wesentlichen der
vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform.
Dieses zusätzliche Merkmal hat die Wirkung, daß beim
Überfahren des oberen Totpunktes durch den Kolben und
beim Aufwärtsschleudern des Schmiermittels aus den Schmiermittel
speichern 11 a und 11 b durch Trägheitswirkung und dessen
Auftreffen auf die Unterseite 3 a des Kolbenbodens mehr
Schmiermittel herausgeschleudert wird, da das Vo
lumen des ersten Schmiermittelspeichers 11 a größer ist als das des zweiten
Schmiermittelspeichers 11 b, wobei aus der Kollision
dieser beiden aufwärts geschleuderten Schmiermittelmassen
eine Strömung von der Öffnung 18 weg zur Öffnung 19 re
sultiert, wodurch wiederum die vorstehend erwähnten
Strömungsverhältnisse erreicht werden. Dadurch wird
der Boden 3 des Kolbens besonders wirksam
gekühlt.
Claims (6)
1. Kolben für eine Brennkraftmaschine mit einem eintei
ligen becherförmigen Kolbenhauptkörper (1), der durch
einen Kolbenboden und eine nach unten offene, zylindri
sche Seitenwand (2) begrenzt ist, wobei die Unterseite
(3 a) des Kolbenbodens von unten
durch Aufspritzen von Schmiermittel gekühlt wird, mit
zwei diametral gegenüberliegenden Kolbenbolzenaugen (4)
in der Seitenwand (2) und mit einem im Innenraum des Kol
benhauptkörpers (1) angeordneten Einbaukörper (10), wel
cher aus einem separaten Blechteil geformt ist und einen
der Kolbenunterseite gegenüberliegenden Abschnitt besitzt, in
welchen zwei wannenförmige Schmiermittelspeicher (11 a,
11 b) eingeprägt sind, die zur Unterseite (3 a) des Kolben
bodens hin offen sind und von denen der zweite Schmier
mittelspeicher (11 b) eine größere Fläche als der erste
(11 a) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmier
mittel mittels eines von einer Düse (20) abgegebenen
Strahles (21) direkt gegen die Unterseite des Kolben
bodens (3) gespritzt wird, daß der Strahl (21) durch eine
Eintrittsöffnung (18) zwischen der Seitenwand (2) des
Kolbenhauptkörpers (1) und dem Einbaukörper (10) ge
führt ist, daß die Eintrittsöffnung (18), der erste und
zweite Schmiermittelspeicher (11 a, 11 b) und eine Schmier
mittelaustrittsöffnung (19) zwischen der Seitenwand (2)
und dem Einbaukörper (10) etwa in einer Reihe angeordnet
sind und daß das Volumen des ersten Schmiermittelspei
chers (11 a) größer ist als das Volumen des zweiten Schmier
mittelspeichers (11 b).
2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schmiermitteleintrittsöffnung (18) benachbart zum
ersten Schmiermittelspeicher (11 a) und die Austrittsöff
nung (19) benachbart zum zweiten Schmiermittelspeicher
(11 b) angeordnet ist.
3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Schmiermittelein- und -austrittsöffnung
(18, 19) relativ zum Kolbenboden (3) etwa diagonal zu
einander angeordnet sind.
4. Kolben nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Einbaukörper (10) zwei
diagonal angeordnete Flügelabschnitte (17) aufweist, welche die Abdeckung
der Kolbenunterseite vergrößern und jeweils gegenüber dem Ein- und
Austrittsöffnungen für das Schmiermittel angeordnet sind.
5. Kolben nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Unterseite (3 a) des Kol
benbodens (3) eine flache konische Form besitzt und daß
die Spitze der flache Unterseite dem zweiten Schmier
mittelspeicher (11 b) gegenüberliegt.
6. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Unterseite des Kolbenbodens
eine flache sphärische Form besitzt, deren größte Höhe
dem zweiten Schmiermittelspei
cher gegenüberliegt.
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