DE560272C - Device for piston cooling for internal combustion engines - Google Patents

Device for piston cooling for internal combustion engines

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DE560272C
DE560272C DEM115199D DEM0115199D DE560272C DE 560272 C DE560272 C DE 560272C DE M115199 D DEM115199 D DE M115199D DE M0115199 D DEM0115199 D DE M0115199D DE 560272 C DE560272 C DE 560272C
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internal combustion
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MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/16Pistons  having cooling means
    • F02F3/20Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Description

Einrichtung zur Kolbenkühlung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Kühlen der Kolbenbolzenlager von Tauchkolben für Brennkraftmaschinen, insbesondere Zweitaktmotoren, wobei das zur Kühlung des Kolbenbodens dienende Kühlmittel gleichzeitig zur Kühlung des Kolbenbolzenlagers und bei Verwendung von 01 als Kühlmittel gleichzeitig zu dessen Schmierung verwendet wird.Device for piston cooling for internal combustion engines The invention relates to devices for cooling the piston pin bearings of plunger pistons for internal combustion engines, in particular two-stroke engines, the coolant used to cool the piston crown being used at the same time to cool the piston pin bearing and, when 01 is used as the coolant, to lubricate it.

Die Kolbenbolzen, die zur Übertragung der durch den Gasdruck hervorgerufenen Kräfte von dem Kolben auf das Triebwerk dienen, haben z. B. bei Dieselmotoren bei verhältnismäßig kleiner Auflagefläche des Treibstangenlagers außerordentlich hohe Drücke aufzunehmen, so daß diese Lager wegen ihrer großen spezifischen Pressung leicht zum Heißlaufen neigen, was häufig ein Zerreißen der Kolben oder der Zylinderbüchsen zur Folge hat. Besonders ist dies bei den Tauchkolben der Zweitaktmaschinen der Fall, bei denen jeder zweite Hub ein Krafthub ist, so daß in dem Kolbenbolzenlager kein Druckwechsel stattfindet und nur die dem Kolbenboden zugewandte Seite den Druck aufnimmt, was den Schmierzustand bei der nur schwingenden Bewegung des Lagers oder des Bolzens ungünstig beeinflußt.The piston pin, which is used to transmit the gas pressure generated Forces from the piston to serve on the engine have, for. B. in diesel engines relatively small bearing surface of the espagnolette bearing extremely high Take up pressures, so that these bearings because of their large specific pressure have a slight tendency to overheat, often resulting in rupture of the pistons or cylinder liners has the consequence. This is particularly the case with the plunger pistons of the two-stroke engines Case in which every other stroke is a power stroke, so that in the piston pin bearing no pressure change takes place and only the side facing the piston crown applies the pressure picks up what the lubrication state in the only oscillating movement of the bearing or of the bolt adversely affected.

Man hat diese Nachteile bisher dadurch zu verhüten gesucht, daß man für einen möglichst geringen spezifischen Flächendruck sorgte, d. h. daß man den Lagerflächen möglichst große Abmessungen gab. Bei der sonst üblichen und gebräuchlichsten Befestigung des Kolbenzapfens, bei der dieser in gegenüberliegenden Naben der Kolbenwand durch Keile oder Stifte befestigt ist und lagerartig von dem Treibstangenkopf umfaßt wird, ist man in der Längsausdehnung durch die seitliche Begrenzung der Naben beschränkt, so daß eine Verringerung de spezifischen Flächendruckes nur durch Vergrößerung des Bolzendurchmessers bis zu einem gewissen Grad erreicht werden kann.It has been sought to prevent these disadvantages by ensured the lowest possible specific surface pressure, d. H. that one Storage areas were as large as possible. With the otherwise common and most common Attachment of the piston pin, with this in opposite hubs of the piston wall is secured by wedges or pins and encompassed in a bearing-like manner by the drive rod head one is limited in the longitudinal extent by the lateral limitation of the hubs, so that a reduction de specific surface pressure only by increasing the Bolt diameter can be achieved to a certain extent.

Bei einer anderen Ausführung hat man die spezifische Belastung des Lagers weiter dadurch verringert, daß man die Zapfen in ihrer ganzen Länge in einem Lager schwingen ließ, indem man das Lager mit dem Kolben einteilig ausbildete und nach Einführung des Bolzens von der Seite her den Treibstangenkopf durch eine Aussparung in der nicht belasteten Seite des Lagers einfügte und ihn an einer flachen Ausnehmung an dem Kolbenzapfen befestigte.Another version has the specific load of the Camp further reduced by the fact that the entire length of the pin is in one Let the bearing swing by forming the bearing with the piston in one piece and After inserting the bolt from the side, the connecting rod head through a recess inserted into the unloaded side of the bearing and put it in a shallow recess attached to the piston pin.

Wenn nun auch hierbei durch den geringeren spezifischen Flächendruck zwischen Lagerschale und Zapfen die Gefahr des Heißlaufens verringert ist, so ist sie doch, besonders bei schnellaufenden und hochbeanspruchten Maschinen noch nicht verhütet. Man hat infolgedessen vorgeschlagen, Kolbenboden und Kolbenbolzenlager besonders zu kühlen, und zwar durch ein Kühlmittel, das mittels mehrerer Spritzdüsen, die in das Innere des Tauchkolbens hineinragen, gegen den Kolbenboden gespritzt wird. Das vom Kolbenboden herabfließende Kühlmittel gelangt aber nur zu einem sehr geringen Teil auf das Kolbenbolzenlager, so daß bei dieser Einrichtung eine gute Kühlung des Lagers nicht erreicht wird. Bei einer anderen bekannten Kolbenkühlvorrichtung wird das Kühlmittel durch die hohle Pleuelstange, das Pleuelstangenlager und den hohlen Kolbenbolzen in besondere Kanäle geleitet, die in den Wandungen des Kolbens angeordnet sind. Auf diesem Wege gelangt das Kühlmittel überhaupt nicht an die Teile des Kolbens, in denen der Kolbenbolzen gelagert ist. Eine einwandfreie Kühlung ist also auch bei dieser bekannten Ausführung nicht möglich.Even if this is due to the lower specific surface pressure the risk of overheating is reduced between the bearing shell and the journal it does, especially with high-speed and highly stressed machines prevent. As a result, it has been proposed to have piston crowns and piston pin bearings to be specially cooled, namely by a coolant that is sprayed by means of several spray nozzles, which protrude into the interior of the plunger, injected against the piston crown will. The coolant flowing down from the piston crown only reaches one very small part on the piston pin bearing, so that with this device a good cooling of the bearing is not achieved. In another known piston cooling device the coolant passes through the hollow connecting rod, connecting rod bearing and the hollow piston pin guided into special channels in the walls of the piston are arranged. In this way, the coolant does not get to the parts at all of the piston in which the piston pin is mounted. A perfect cooling is thus not possible with this known design either.

Ein unbedingt sicheres Laufen der Brennkraftmaschine wird erst durch die gemäß der Erfindung vorgesehene Ausbildung des Kolbens erreicht, durch die eine einwandfreie Kühlung der belasteten Lagerflächen gewährleistet wird. Das Kolbenbolzenlager bildet erfindungsgemäß mit dem Kolbenboden einen geschlossenen Raum, dem ein ständig zu- rund abfließendes Kühlmittel zugeführt wird. In diesem geschlossenen Raum befindet sich stets eine verhältnismäßig große Menge des Kühlmittels beim Auf- und Abwärtsgang des Kolbens in dauernder Bewegung. Das Kühlmittel wird bei jeder Kolbenumkehr gegen das eingegossene Lager oder gegen den Kolbenboden geschleudert. Bei einer solchen Kühlung ist einerseits die Wärmeaufnahme der auf die zu kühlenden Wände aufgeschleuderten Einzelteilchen des Kühlmittels sehr groß, und andererseits findet. eine dauernde Umschüttelung des Kühlmittels in so ausgiebiger Weise statt, daß die Wärmeableitung innerhalb der Kühlflüssigkeit eine ganz besonders gute ist. In der Zeichnung ist die Ausführung der Erfindung in einem Beispiel schematisch dargestellt.An absolutely safe running of the internal combustion engine is only possible through achieved according to the invention provided formation of the piston, through the one Perfect cooling of the loaded storage areas is guaranteed. The piston pin bearing according to the invention forms a closed space with the piston head, which a constantly to- round draining coolant is supplied. Located in this closed space always a relatively large amount of coolant when going up and down of the piston in constant motion. The coolant is counteracted with each piston reversal the cast-in bearing or thrown against the piston crown. With such a On the one hand, cooling is the absorption of heat from the walls to be cooled Individual particles of the coolant very large, and on the other hand takes place. a permanent one Shaking of the coolant takes place so extensively that the heat is dissipated within the coolant is a particularly good one. In the drawing is the embodiment of the invention shown schematically in an example.

Der Kolbenkörper A ist mit dem Kolbenbolzenlager B, das unten zur Durchführung des Treibstangenkopfes eine Aussparung hat, in einem Stück gegossen. Seitlich hiervon, innerhalb des Kolbenkörpers befinden sich die Kanäle a und e zur Zu- und Ableitung des Kühlmittels, das in irgendeiner bekannten Weise in den Kanal a eingeführt wird und von hier aus in den Raum b gelangt, der von dem Kolbenbodenkühlraum c durch eine Wand d getrennt ist. In dem Raum b umspült und kühlt es zunächst die belastete Seite des Kolbenbolzenlagers und gelangt alsdann durch die Öffnung g in den Kolbenbodenkühlraum c, um von dort nach Kühlung des Kolbenbodens durch den Abflußkanal e wieder abzufließen.The piston body A is cast in one piece with the piston pin bearing B, which has a recess below for the drive rod head to pass through. To the side of this, inside the piston body, there are channels a and e for supplying and discharging the coolant, which is introduced in any known manner into channel a and from here into space b, which flows from the piston crown cooling space c through a wall d is separated. In the space b, it first flows around and cools the loaded side of the piston pin bearing and then passes through the opening g into the piston crown cooling chamber c, in order to flow from there again after cooling the piston crown through the drainage channel e.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Kolbenkühlung für Brennkraftmaschinen, insbesondere Zweitaktbrennkraftmaschinen, mit eingegossenem Kolbenbolzenlager, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenbolzenlager (B) mit dem Kolbenboden einen geschlossenen Raum (c) bildet, dem ein ständig zu- und abfließendes Kühlmittel zugeführt wird. a. Einrichtung nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß der Kölbenhohlraum (c) durch eine Zwischenwand (d) in zwei untereinander durch eine öffnung (g) in Verbindung stehende Räume (b, c) geteilt ist, von denen der untere (b) ,mit der Kühlmittelzuführung (a)', der obere mit der Kühlmittelableitung (e) verbunden ist.PATENT CLAIMS: i. Device for piston cooling for internal combustion engines, in particular two-stroke internal combustion engines, with cast-in piston pin bearing, characterized in that the piston pin bearing (B) forms a closed space (c) with the piston crown, to which a constantly flowing coolant is fed. a. Device according to claim T, characterized in that the piston cavity (c) is divided by an intermediate wall (d) into two spaces (b, c) communicating with one another through an opening (g), of which the lower one (b) has the coolant supply (a) ', the upper one is connected to the coolant discharge line (e).
DEM115199D 1931-05-05 1931-05-05 Device for piston cooling for internal combustion engines Expired DE560272C (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DEM115199D DE560272C (en) 1931-05-05 1931-05-05 Device for piston cooling for internal combustion engines
FR733962D FR733962A (en) 1931-05-05 1932-03-21 Piston cooling device for combustion engines

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DEM115199D Expired DE560272C (en) 1931-05-05 1931-05-05 Device for piston cooling for internal combustion engines

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DE (1) DE560272C (en)
FR (1) FR733962A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3423552A1 (en) * 1984-03-14 1985-09-26 Toyota Jidosha K.K., Toyota, Aichi PISTON WITH REFRIGERATOR IN ITS CROWN SECTION AND WITH RADIAL RIBS TRAINED IN IT

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3423552A1 (en) * 1984-03-14 1985-09-26 Toyota Jidosha K.K., Toyota, Aichi PISTON WITH REFRIGERATOR IN ITS CROWN SECTION AND WITH RADIAL RIBS TRAINED IN IT

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FR733962A (en) 1932-10-14

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