DE3447394C2 - Ölgekühlter Kolben für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Ölgekühlter Kolben für Brennkraftmaschinen

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DE3447394C2 DE19843447394 DE3447394A DE3447394C2 DE 3447394 C2 DE3447394 C2 DE 3447394C2 DE 19843447394 DE19843447394 DE 19843447394 DE 3447394 A DE3447394 A DE 3447394A DE 3447394 C2 DE3447394 C2 DE 3447394C2
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Hans-Jürgen Dipl.-Ing. 2303 Gettorf Schacht
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Caterpillar Motoren GmbH and Co KG
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Krupp Mak Maschinenbau GmbH
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    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/16—Pistons  having cooling means
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Abstract

Ein aus Ober- und Unterteil zusammengesetzter, ölgekühlter Kolben für Brennkraftmaschinen wird zur Vermeidung der Ringnutenkorrosion durch Temperaturerhöhung in diesem Bereich derart ausgebildet, daß zwischen Ölkühlraum und Außenmantel des Kolbens ein bis in den Bereich der Ringnuten reichender, abgeschlossener Luftraum als Wärmeisolator liegt. Weiterhin ist vorgesehen, eine vorzugsweise nutartige Vertiefung zur Aufnahme von Verbrennungsgasen aus dem Brennraum oberhalb der Kolbenringnuten im Außenmantel anzuordnen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen ölgekühlten KoI-ben für Brennkraftmaschinen, der aus einem Oberteil mit einem zylindrischen Außenmantel zur Aufnahme der Kolbenringe sowie einem Unterteil zusammengesetzt ist, mit einem Isolationsluftraum zwischen dem Kolben-Unterteil und dem zylindrischen Außenmantel, welcher durch eine hochgezogene Seitenwandung des Kolben-Unterteiles sowie den zylindrischen Außenmantel des Kolben-Oberteiles begrenzt und mit Dichtungen versehen ist, mit Ausformungen im Kolben-Ober- und -Unterteil zur Aufnahme eines ölkühlraumes, welcher von dem Isolationsluftraum durch die hochgezogene Seitenwandung abgetrennt und durch den zylindrischen Außenmantel des Kolbenoberteiles begrenzt ist, mit Stegen verminderter Wandstärke im Außenmantel, die einen elastischen Aufbau des Kolben-Oberteiles und eine ausreichende Wärmeleitung in den Außenmantel ermöglichen.
Kolben dieser Art sind aus der Motortechnischen Zeitschrift, Jahrgang 1984, Heft 2 als Kolben der Firma Mahle GmbH im MAN Dieselmotor L 58/64 bekanntgeworden. Es hat sich aber gezeigt, daß es schwierig ist, die Wärmeverhältnisse auf die erforderlichen Verhältnisse abzustimmen und gleichzeitig die erforderliche Elastizität bei Verformungen mit einem abgeschlossenen Isolationsluftraum zu gewährleisten. Dieses trifft auch auf eine bekannte Anordnung gemäß DE-AS 03 698 zu.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, in Verbesserung der bekannten Anordnung, die elastischen Verformungen des Kolbens infolge von Temperatureinwirkungen so zu beeinflussen, daß der Isolationsluftraum auch in Betrieb abgedichtet bleibt
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Kolbenhälften über ein Auflager abgestützt sind, welches durch die hochgezogene Seitenwandung des Kolben-Unterteiles sowie eine Rippe am zylindrischen Außenmantel gebildet ist, daß jeweils ein Steg oberhalb und unterhalb der Rippe im Außenmantel angeordnet ist und daß der Isolationsraum durch die Dichtungen verschlossen ist
Weiterhin wird vorgeschlagen, daß der unterhalb der Rippe angeordnete Steg durch eine bogenförmige Erweiterung des Isolationsluftraumes im zylindrischen Außenmantel gebildet ist
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel als Schnitt einer Kolbenhälfte schematisch dargestellt
Der Kolben 1 ist aus einem Oberteil und einem Unterteil 3 zusammengesetzt und durch einen unter dem Kolbenboden befindlichen öikühlraum 4 gekühlt. Am Außenmantel des Kolbens 1 im Bereich seiner Kolbenringnut 5 ist zur Vermeidung zu niedriger Temperaturen ein Isolationsluftraum 6 angeordnet.
Der Öikühlraum 4 ist dabei von dem vollkommen über Dichtungen 7, 8 abgeschlossenen Isolationsluftraum 6 allseits ringförmig umgeben. Der Isolationsluftraum 6 ist mit einer Erweiterung 9 versehen, wobei durch den oberen Teil des Ölkühlraumes 4 und der Erweiterung 9 des Isolationsluftraumes 6 eine Rippe 10 gebildet wird, die als Auflager am Unterteil 3 in Form einer hochgezogenen Seitenwandung 11 ausgebildet ist und die Dichtung 7 aufnimmt.
Die Erweiterung 9 und der obere Teil des ölkühlraumes 4 sind im Querschnitt jeweils bogenförmig durch großzügige Radien ausgebildet, um eine gewisse Elastizität zu ermöglichen sowie günstige Ausdehnungsverhältnisse und eine Biegeentlastung der Kolbenringnuten 5 zu schaffen. Hierdurch werden zum Randbereich als Kolbenwandung Stege 12,13 gebildet, die entsprechend der gewünschten Wärmeleitung im Außenmantel mit den Kolbenringnuten 5 unter Berücksichtigung der EIastizitäts- und Ausdehnungsverhältnisse dimensioniert werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    1. ölgekühlter Kolben für Brennkraftmaschinen, der aas einem Oberteil mit einem zylindrischen Außenmantel zur Aufnahme der Kolbenringe sowie einem Unterteil zusammengesetzt ist, mit einem Isolationsluftraum zwischen dem Kolben-Unterteil und dem zylindrischen Außenmantel, welcher durch eine hochgezogene Seitenwandung des Kolben-Unterteiles sowie den zylindrischen Außenmantel des Kolben-Oberteiles begrenzt und mit Dichtungen versehen ist, mit Ausformungen im Kolben-Ober- und -Unterteil zur Aufnahme eines ölkühlraumes, welcher von dem Isolationsluftraum durch die hochgezogene Seitenwandung abgetrennt und durch den zylindrischen Außenmantel des Kolbenoberteiles begrenzt ist, mit Stegen verminderter Wandstärke im Außenmantel, die einen elastischen Aufbau des Kolben-Oberteiles und eine ausreichende Wärmeleitung in den Außenmantel ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kolbenhälften (2, 3) über ein Auflager (10) abgestützt sind, welches durch die hochgezogene Seitenwandung (11) des Kolben-Unterteiles (3) sowie eine Rippe (10) am zylindrischen Außenmantel gebildet ist, daß jeweils ein Steg (12,13) oberhalb und unterhalb der Rippe (10) im Außenmantel angeordnet ist und daß der Isolationsraum (6) durch die Dichtungen (7, 8) verschlossen ist.
    3. ölgekühlter Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unterhalb der Rippe (10) angeordnete Steg (13) durch eine bogenförmige Erweiterung (9) des Isolationsiuftraumes im zylindrischen Außenmantel gebildet ist.
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