DE60214626T2 - Spritzdüse für Kolbenkühlung - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft Düsen zum Kühlen des Kolbens eines Motors mit innerer Verbrennung, die es ermöglichen, ein Kühlfluid, wie z.B. Öl, gegen den Boden eines Kolbens zu spritzen, d.h. gegen die Fläche des Kolbens, die außerhalb der Verbrennungskammer liegt, oder gegen einen Tunnel des Kolbens.
  • Düsen zum Kühlen eines Kolbens, wie sie üblicherweise eingesetzt werden, sind Anbauteile, die am Motorgehäuse befestigt sind und mit einer Zufuhröffnung für Kühlfluid kommunizieren. Die Position der Düse ist mit Präzision bestimmt, um einen Strahl von Kühlfluid zu erhalten, der gegen eine präzise Zone des Bodens des Kolbens oder des Kolbentunnels gerichtet ist.
  • Die Düsen zum Kühlen enthalten generell ein Ventil, das es gestattet, eine Zirkulation von Kühlfluid zu verhindern, solange bis der Druck des Kühlkreislaufes nicht einen vorbestimmten Schwellwert überschritten hat.
  • Man verwendet generell Strukturen von Düsen, bei denen das Ventil durch ein Kügelchen realisiert ist, das von einer Druckfeder gegen einen Sitz gepreßt wird, um eine Passage des Kühlfluides abzusperren. Solche Strukturen sind kurz und raumsparend.
  • Die Erfinder konnten feststellen, daß die verwendeten Kühldüsen mit Ventil bisher korrekt funktioniert haben und während einer begrenzten Lebensdauer zufriedenstellend arbeiteten, danach Verschleißphänomene auftraten, die die Dichtigkeit des Ventils und dessen korrekte Funktion störten. Die Dauer der korrekten Funktion ist um so kürzer, wie der Nominaldruck des Kühlfluides, der in den Kühlkanälen herrscht, angehoben wird. Ein Verschleiß verändert hauptsächlich die Öffnungscharakteristik des Ventiles, d.h. den Fluiddruck, um es zu öffnen: im neuwertigen Zustand öffnet das Ventil bei einem Nominaldruck korrekt; nach Verschleiß öffnet das Ventil bei einem geringeren Druck, der die Hälfte des korrekten Nominaldruckes erreichen kann und daher unterhalb der Leerlaufdrehzahl des Motors liegt. Dies führt zu einer Störung des allgemeinen Fluiddruckes in dem Motor.
  • Die Erfindung resultiert auf der Beobachtung, wonach die Verschleißphänomene unvermeidbar sind bedingt durch die Struktur des Kugelventiles selbst: bei hohem Druck erzeugt es Oszillationsphänomene und eine Vibration der Kugel, wobei diese Phänomene die Verschleißfehler verursachen.
  • Aus dem Dokument JP 07 317519 A kennt man bereits eine Düse zum Kühlen eines Motors, deren Ventil einen Kolben aufweist, der durch eine Feder gegen einen Sitz gedrückt wird und in einer axialen Bohrung gleitet, die mit einer radialen Fluidpassage kommuniziert. Die Struktur ist lang und platzraubend, da die Öffnung des Ventiles ein Verschieben und ein Führen des Kolbens stromabwärts der radialen Fluidpassage erfordert.
  • Das von der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Problem ist es, eine neue Struktur einer Düse mit Ventil zu schaffen die geeignet ist, in korrekter Weise für eine deutlich längere Zeit zu funktionieren und insbesondere ohne wesentlichen Verschleiß.
  • In überraschender Weise kann man gemäß der Erfindung vorteilhaft das Kugelventil durch ein Kolbenventil ersetzen. Unter ähnlichen Einsatzbedingungen bei hohem Druck hat ein Kolbenventil nicht die Nachteile von Oszillation und Vibration der Kugelventile, derart, daß eine zufriedenstellende Verwendung während einer deutlich längeren Zeitdauer erhalten werden kann.
  • Ein anderes Problem, das die Erfindung vorschlägt zu lösen, ist es, die Gesamtgröße der Düse im Motorzylinder zu reduzieren. Die Kolbenventile des Dokumentes JP 07 317519 A führen nämlich zu einem relativ bedeutenden Platzverbrauch und insbesondere zu einer relativ bedeutenden Länge stromabwärts der Austrittsöffnungen des Ventiles für die Führung des Kolbens. Eine übermäßige Länge stromabwärts der Auslaßöffnungen des Ventiles führt zu dem Risiko einer Kollision mit sich drehenden Elementen des Motors, wie z.B. der Kurbelwelle oder den Gegengewichten der Kurbelwelle.
  • Auch bezweckt die Erfindung, die Gesamtlänge der Düse zu verringern und insbesondere die Länge der Düse, die in den Motorzylinder stromabwärts der Auslaßstruktur mit einer radialen Fluidpassage und einem Ausgangsrohr hineinragt.
  • Zur Erreichung dieser und weiterer Ziele schlägt die Erfindung eine Düse zum Kühlen des Kolbens eines Motors mit innerer Verbrennung vor, der einen Düsenkörper mit einem eindringenden Abschnitt hat, der angepaßt ist, um in eine Bohrung des Motors einzugreifen und ein Kühlfluid zu empfangen, das durch die genannte Bohrung ankommt, mit einem internen Ventil zum Modulieren des Durchflusses des Fluides in Abhängigkeit von dessen Druck, und mit einer Ausgangsstruktur mit einer radialen Passage für Fluid in dem Düsenkörper und mit einem Ausgangsrohr, das ausgebildet ist, um das Kühlfluid, das von dem inneren Ventil austritt, weiterzuleiten und um es in einem Strahl gegen den Boden des Kolbens des zu kühlenden Motors zu leiten; das innere Ventil weist einen Kolben auf, der einen stromabwärtigen Abschnitt mit zylindrischer Seitenfläche zum Führen aufweist, die in Längsrichtung gleitend in eine Führungsbohrung eingreift, die in dem Düsenkörper angebracht ist, mit einem Verschlußkopf, der stromaufwärts in Richtung der Strömung des Kühlfluides ausgerichtet ist, um wahlweise gegen einen ringförmigen Verschlußsitz zur Anlage zu kommen, der einstückig mit dem Düsenkörper ist und von dem Kühlfluid durchquert wird, und wobei das innere Ventil eine schraubenförmige Druckfeder enthält, die axial zwischen einem stromabwärtigen Anschlag in dem Düsenkörper und einer stromabwärtigen Fläche des Kolbens eingreift, um den Kolben stromaufwärts gegen den ringförmigen Verschlußsitz zu drücken.
  • Eine solche Struktur hat eine große Haltbarkeit, eine große Stabilität, die Oszillationen reduziert und die Phänomene des Verschleißes sehr wesentlich verringert.
  • Nach der Erfindung ist die Führungsbohrung, in der der Kolben gleitet, im wesentlichen im Inneren eines stromaufwärtigen Abschnittes des Düsenkörpers, stromaufwärts der radialen Fluidpassage, und die Passagen zum Leiten des Fluides leiten das Fluid axial von der stromabwärtigen Seite des ringförmigen Verschlußsitzes bis zur radialen Fluidpassage, sobald der Kolben sich von dem ringförmigen Verschlußsitz fortbewegt, derart, daß sich im geöffneten Zustand des inneren Ventiles der Kolben im wesentlichen stromaufwärts der radialen Fluidpassage befindet.
  • In vorteilhafter Weise kann man vorsehen, daß der stromabwärtige Abschnitt des Kolbens einen koaxialen stromabwärtigen Abschnitt aufweist, in welchen ein stromaufwärtiges Endteil der schraubenförmigen Druckfeder eingreift und darin geführt ist.
  • Bei einem ersten Ausführungsbeispiel weist der Düsenkörper eine axiale Durchgangsbohrung auf, in die eine röhrenförmige Hülse mit axialer Bohrung spielfrei eingreift und in Position gehalten ist, wobei ein stromabwärtiger Abschnitt derselben die Führungsbohrung bildet, die den stromabwärtigen Abschnitt des Stromkolbens aufnimmt, wobei die röhrenförmige Hülse eine innere zwischenliegende Schulter aufweist, die den ringförmigen Verschlußsitz bildet, wobei mindestens ein radiales Loch in der Wand der röhrenförmigen Hülse unmittelbar stromabwärts des ringförmigen Verschlußsitzes vorgesehen ist, um das Fluid radial in Richtung zu einer oder mehreren Umfangspassagen zu leiten, die zwischen der äußeren Fläche der röhrenförmigen Hülse und der Fläche der axialen Durchgangsbohrung des Düsenkörpers vorgesehen sind, wobei die genannten Umfangspassagen angepaßt sind, um das Kühlfluid axial von dem radialen Loch oder den radialen Löchern bis zur radialen Fluidpassage in dem Düsenkörper zu leiten. Somit befindet sich im offenen Zustand des Ventiles der Kolben stromaufwärts der radialen Passage des Fluidaustrittes.
  • Beispielsweise hat die periphere Passage oder haben die peripheren Passagen einen Abschnitt der axialen Durchgangsbohrung mit größerem Durchmesser, während die röhrenförmige Hülse einen Außendurchmesser aufweist, der im wesentlichen konstant ist und einen ringförmigen Zwischenraum läßt, durch welchen das Kühlfluid fließt.
  • Vorzugsweise ist die röhrenförmige Hülse aus gesintertem Stahl, während der Kolben aus Stahl ist. Dies begünstigt auch wesentlich das Gleiten zwischen dem Kolben und der Hülse, wodurch auch die Phänomene des Verschleißes und das Risiko eines Festfressens vermindert werden.
  • Nach einem anderen Ausführungsbeispiel hat der Kolben zwischen seinem stromabwärtigen Abschnitt mit zylindrischer Seitenfläche zum Führen und dem Verschlußkopf eine ringförmige äußere Ausnehmung, die mit der Wand der Führungsbohrung einen ringförmigen Sitz bildet, der durch die radialen Löcher des Kolbens hindurch mit der axialen Bohrung des Kolbens, die stromabwärts in der axialen Durchgangsbohrung des Körpers offen ist, in Verbindung steht, die das Kühlfluid bis zur radia len Fluidpassage im Düsenkörper leitet. Damit ist im offenen Zustand des Ventils der Kolben deutlich stromaufwärts der radialen Passage des Fluidauslasses.
  • Der ringförmige Verschlußsitz kann ein ringförmiger Paßring sein, der in der axialen Durchgangsbohrung des Düsenkörpers befestigt ist.
  • Weitere Ziele, Charakteristiken und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von einzelnen Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den anhängenden Figuren, von denen:
  • Die 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Struktur der Düse nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
  • die 2 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht einer Düse nach 1 im zusammengesetzten Zustand ist;
  • die 3 eine Draufsicht im Längsschnitt der Düse der 1 und 2 ist, die die Funktion erläutert;
  • die 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Düse nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
  • die 5 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht einer Düse nach 4 im zusammengesetzten Zustand ist;
  • die 6 eine Draufsicht eines Längsschnittes der Düse der 4 und 5 ist, welche die Funktion erläutert; und
  • die 7 eine Düse nach der Erfindung zeigt, die in einen Verbrennungskraftmotor eingebaut ist.
  • Bei beiden Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, hat eine Kolbenkühldüse für einen Verbrennungsmotor einen Düsenkörper 1, ein internes Ventil 2 und eine Ausgangsstruktur 3, die ausgebildet ist, um Kühlflüssigkeit abzugeben, die das Ventil verläßt, um sie in Form eines Strahles zumindest gegen den Boden eines zu kühlenden Kolbens zu leiten.
  • Der Düsenkörper 1 hat ein eindringendes Teil 4, das so geformt ist, daß es in eine Bohrung des Motors eingesetzt werden kann und ein Kühlfluid empfangen kann, das über die genannte Bohrung des Motors ankommt. Der Düsenkörper 1 hat ein vorstehendes Teil 5, das dazu bestimmt ist, in den Motorzylinder hineinzuragen und um die Ausgangsstruktur 3 zu tragen.
  • In beiden Ausführungsbeispielen hat das interne Ventil 2 einen Kolben 6, der einen stromabwärtigen Abschnitt 7 mit einer zylindrischen seitlichen Führungsfläche 8 hat, die in Längsrichtung in einer Führungsbohrung 9 in dem Düsenkörper 1 gleitet. Der Kolben 6 hat einen Verschlußkopf 10, der in stromaufwärtiger Richtung der Strömung des Kühlfluides ausgerichtet ist, um wahlweise gegen einen ringförmigen Verschlußsitz 11 anzuliegen, der einstückig mit dem Düsenkörper 1 ausgebildet ist und eine Sitzbohrung 12 aufweist, die von dem Kühlfluid durchquert wird.
  • Das interne Ventil 2 enthält weiterhin eine spiralförmige Druckfeder 13, die axial zwischen einer stromabwärtigen Tragfläche 14, die einstückig mit dem Düsenkörper 1 ist und einer stromabwärtigen Fläche 15 des Kolbens 6 angeordnet ist, um den Kolben 6 in stromaufwärtiger Richtung gegen den ringförmigen Verschlußsitz 11 zu drücken.
  • Man erkennt, daß der Kolben 6 bei seinen Verschiebungen längs der Längsachse I-I der Düse perfekt geführt ist, was jegliches Risiko der Oszillation und der Instabilität vermeidet, so daß die Düse eine größere Haltbarkeit und einen geringeren Verschleiß hat.
  • Die Ausgangsstruktur 3 enthält mindestens eine radiale Fluidpassage 17 in dem Düsenkörper 1 und mindestens ein Ausgangsrohr 18, dessen erstes Ende in die zugeordnete radiale Fluidpassage 17 mit Preßsitz eingesetzt ist.
  • Der Kolben 6 gleitet in der Führungsbohrung 9 im Inneren eines stromaufwärtigen Abschnittes 16 des Ventilkörpers 1 stromaufwärts der radialen Fluidpassage 17 zwischen einer Schließposition des Ventils und einer Öffnungsposition des Ventils. In der Öffnungsposition des Ventils bleibt der Kolben 6 wesentlich stromaufwärts der radialen Fluidpassage 17.
  • Folglich widersetzt sich der in abdichtender Weise in der Führungsbohrung 9 gleitende Kolben zunächst einem Durchgang von Fluid zwischen dem ringförmigen Verschlußsitz 11 und der radialen Fluidpassage 17. Um die Passage von Fluid zu ermöglichen, sieht die Erfindung in dem einem und dem anderen dargestellten Ausführungsbeispiel Passagen zur Führung des Fluides vor, die das Fluid axial von der stromabwärtigen Seite des ringförmigen Verschlußsitzes 11 bis zur radialen Fluidpassage 17 leiten, sobald der Kolben sich von dem ringförmigen Verschlußsitz 11 abhebt. Die Fluidpassagen werden nachfolgend beschrieben und sie haben unterschiedliche Strukturen in dem einen und dem anderen beschriebenen Ausführungsbeispiel.
  • Um eine spiralige Druckfeder 13 mit großer Länge verwenden zu können, ohne die Länge des vorstehenden Teiles 5 der Düse in dem Motorzylinder zu verlängern, hat der stromabwärtige Abschnitt 7 des Kolbens 6 ein koaxiales stromabwärtiges Gehäuse 19, in welches der stromaufwärtige Endabschnitt 20 der spiraligen Druckfeder 13 eingreift und in ihm geführt ist.
  • In beiden Ausführungsbeispielen hat der Düsenkörper 1 eine axiale Querbohrung 21 längs der Achse I-I des Düsenkörpers 1, in welcher der Kolben 6 axial gleitet.
  • In dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 ist eine röhrenförmige Hülse 22 ohne Spiel in die axiale Durchgangsbohrung 21 eingesetzt und dort in Position gehalten und zwar, in den vorstehenden Teil 5 der Düse zwischen einem stromabwärtigen Stopfen 39 und einem stromaufwärtigen Ring 40. Die röhrenförmige Hülse 22 weist eine axiale Bohrung 23 auf, deren stromabwärtiger Abschnitt die Führungsbohrung 9 bildet, welche den stromabwärtigen Abschnitt des Kolbens 6 aufnimmt.
  • Die röhrenförmige Hülse 22 hat eine interne zwischenliegende Schulter, die den ringförmigen Verschlußsitz 11 bildet.
  • In der Wand der röhrenförmigen Hülse 22 ist mindestens ein radiales Loch 24 vorgesehen, das unmittelbar stromabwärts des ringförmigen Verschlußsitzes 11 liegt, um das Fluid radial zu einer oder mehreren Umfangspassagen 25 zu leiten, die zwischen der Außenfläche der röhrenförmigen Hülse 22 und der Fläche der axialen Durchgangsbohrung 21 des Düsenkörpers 1 vorgesehen ist. Die Umfangspassagen 25 sind zum axialen Leiten der Kühlflüssigkeit von dem oder den radialen Loch/radialen Löchern 24 bis zur radialen Fluidpassage 17 in dem Körper der Düse 1 angepaßt.
  • Auf diese Weise kann man den Kolben 6 jederzeit stromaufwärts der radialen Fluidpassage 17 in dem Düsenkörper 1 anordnen und das vorstehende Teil 5 kann folglich ein reduziertes Volumen haben.
  • Bei dem in den 1 bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel sind die Umfangspassagen 25 durch einen Abschnitt einer axialen Durchgangsbohrung 21 mit größerem Durchmesser realisiert, während die röhrenförmige Hülse 22 einen im wesentlichen konstanten Außendurchmesser hat, was einen ringförmigen Zwischenraum läßt, durch den das Kühlfluid fließt.
  • In demselben dargestellten Ausführungsbeispiel kann die röhrenförmige Hülse 22 in vorteilhafter Weise aus gesintertem Stahl sein, während der Kolben 6 aus Stahl ist. Hieraus resultiert ein sehr kleiner Reibungskoeffizient und eine gute Schmierung zwischen dem Kolben 6 und der röhrenförmigen Hülse 22, was die Bewegunggen des Kolbens ohne Verschleiß erleichtert und das Risiko eines Festfressens vermindert.
  • Dieses erste Ausführungsbeispiel begünstigt auch die Stabilität des Ventils, weil das Ventil stromaufwärts dem Druck des Kühlfluides ausgesetzt ist jedoch stromabwärts nur dem Luftdruck und der Rückstellkraft der Feder ausgesetzt ist. Das Ventil ist daher entweder offen, wenn der Fluiddruck oberhalb der Federkraft ist oder geschlossen im entgegengesetzten Fall, jedoch vibriert es niemals zwischen den beiden Positionen.
  • In dem Ausführungsbeispiel der 4 bis 6 findet man einen Düsenkörper 1, der im wesentlichen die selben Mittel hat, wie die des vorhergehenden Ausführungsbeispieles, wobei diese Mittel mit dem selben Bezugszeichen versehen sind, so daß es überflüssig ist sie von neuem zu beschreiben. Man bezieht sich diesbezüglich auf die Zeichnungen.
  • In dem zweiten Ausführungsbeispiel hat der Kolben 6 zwischen seinem stromabwärtigen Abschnitt 7 mit seitlicher, zylindrischer Führungsfläche 8 und dem Verschlußkopf 10 eine ringförmige äußere Ausnehmung 26, die mit der Wand der Führungsbohrung 9 einen ringförmigen Sitz bildet, der über radiale Bohrungen 27 des Kolbens mit einer axialen Bohrung 28 des Kolbens kom muniziert, die stromabwärts zur axialen Durchgangsbohrung 21 des Körpers offen ist, welche das Kühlfluid bis zur radialen Fluidpassage 17 in den Düsenkörper 1 leitet.
  • Diese zweite Struktur gestattet auch, den Kolben 6 permanent stromaufwärts der radialen Fluidpassage 17 in dem Düsenkörper 1 zu planieren, wodurch die axiale Leitung des Fluides von dem ringförmigen Verschlußsitz 11 bis zur radialen Fluidpassage 17 sichergestellt ist.
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 sieht man eine Entlüftung 29 stromabwärts des Raumes, der die spiralförmige Druckfeder 13 enthält, wobei die Entlüftung 29 ermöglicht, daß Luft in den Federraum eintritt und ihn verläßt, wenn sich der Kolben 6 bewegt. Die Entlüftung 29 ist durch den stromabwärtigen Stopfen 39 realisiert.
  • Im Gegensatz hierzu ist es bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der 4 bis 6 nicht nötig, eine Entlüftung stromabwärts der spiralförmigen Druckfeder 13 vorzusehen, da das Abströmen des Fluides über die Führungspassagen des Kühlfluides erfolgt.
  • In diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist der ringförmige Verschlußsitz 11 ein Ring 30, der in der axialen Durchgansbohrung 21 des Düsenkörpers befestigt ist.
  • Die Arbeitsweise der Düse wird anhand der 3 und 6 erläutert.
  • Das Kühlfluid kommt am stromaufwärtigen Ende 31 über eine Bohrung im Motorblock an. Wenn der Druck der Kühlflüssigkeit größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert, so drückt das Fluid den Kolben 6 zurück entgegen der Rückstellkraft, die von der spiralförmigen Druckfeder 13 ausgeübt wird, so daß das Kühlfluid zwischen dem Verschlußkopf 10 und dem ringförmigen Verschlußsitz 11 passieren kann.
  • In den Ausführungsbeispiel der 3 strömt das Kühlfluid radial durch die radialen Löcher 24 hindurch und dann axial längs der peripheren Passagen 25 bis es die radiale Fluidpassage 17 erreicht und über die Auslaßrohre 18 austritt.
  • In dem Ausführungsbeispiel der 6 fließt das Kühlfluid zwischen dem ringförmigen Verschlußsitz 11 und dem Verschlußkopf 10 und wird dann in der externen ringförmigen Ausnehmung 26 verteilt, läuft radial in Richtung zur Mitte durch die radialen Löcher 27 des Kolbens und läuft dann axial in der axialen Bohrung 28 des Kolbens, dann in der axialen Durchgangsbohrung 21 des Körpers, der das Kühlfluid bis zur radialen Fluidpassage 17 und zum Ausgangsrohr 18 leitet.
  • Die 7 zeigt den Einbau einer Düse nach der Erfindung in einem Motor mit innerer Verbrennung. Die Figur zeigt einen Teil des Motors einschließlich eines halben Motorzylinders.
  • Die Düse 32 ist an der Wand des Zylindergehäuses 33 im Inneren des Motors angebracht, um Kühlfluid, das in einer Kühlkanalisation 34 fließt, aufzunehmen und um das Kühlfluid in dem Motorzylinder gegen den Boden 35 des Kolben 36 des Motors zu sprühen, d.h. gegen die Fläche des Kolbens des Motors, der außerhalb der Verbrennungskammer 37 liegt.
  • Das eindringende Teil 4 der Düse 32 greift in eine entsprechende Bohrung des Zylindergehäuses 33 ein, das mit der Kühlkanalisation 34 kommuniziert. Die Düse ist durch jegliche bekannte Mittel befestigt, beispielsweise durch einen Preßsitz oder eine Verschraubung in einer entsprechende Bohrung des Zylindergehäuses 33. Das vorstehende Teil 5 der Düse 32 erstreckt sich in das Innere des Motorzylinders. Man erkennt das Ausgangsrohr 18, das so gebogen ist, daß seine Ausgangsöffnung 38 nach oben gegen den Boden 35 des Kolbens 36 gerichtet ist.
  • Ein Motor mit innerer Verbrennung kann in vorteilhafter Weise auch eine Vielzahl von Kühldüsen mit Kolben gemäß der Erfindung enthalten, wie sie oben beschrieben sind, die in der Kolbenkammer oder den Kolbenkammern befestigt sind und so ausgebildet sind, daß jede das Kühlfluid mit einem konzentrierten Strahl gegen den Boden eines Kolbens spritzt.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die ausdrücklich beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern enthält auch verschiedene Varianten.

Claims (8)

  1. Düse (32) zum Kühlen des Kolbens (36) eines Motors mit innerer Verbrennung, mit einem Düsenkörper (1), der einen eindringenden Abschnitt (4) hat, der angepaßt ist, um in eine Bohrung des Motors einzugreifen und ein Kühlfluid zu empfangen, das durch die genannte Bohrung ankommt, mit einem internen Ventil (2) zum Modulieren des Durchflußes des Fluides in Abhängigkeit von dessen Druck, und mit einer Ausgangsstruktur (3) mit einer radialen Passage (17) für Fluid in dem Düsenkörper (1) und mit einem Ausgangsrohr (18), das ausgebildet ist, um das Kühlfluid, das von dem internen Ventil (2) austritt, weiterzuleiten und um es in einem Strahl zumindest gegen den Boden (35) des Kolbens (36) des zu kühlenden Motors zu leiten, wobei das interne Ventil (2) einen Kolben (6) aufweist, der einen stromabwärtigen Abschnitt (7) mit zylindrischer Seitenfläche (8) zum Führen aufweist, die in Längsrichtung gleitend in eine Führungsbohrung (9) eingreift, die in dem Düsenkörper (1) angebracht ist, mit einem Verschlußkopf (10), der stromaufwärts in Richtung der Strömung des Kühlfluides ausgerichtet ist, um wahlweise gegen einen ringförmigen Verschlußsitz (11) zur Anlage zu kommen, der einstückig mit dem Düsenkörper (1) ist und von dem Kühlfluid durchquert wird, und wobei das interne Ventil (2) eine schraubenförmige Druckfeder (13) enthält, die axial zwischen einem stromabwärtigen Anschlag (14) in dem Düsenkörper (1) und einer stromabwärtigen Fläche (15) des Kolbens (6) eingreift, um den Kolben (6) stromaufwärts gegen den ringförmigen Verschlußsitz (11) zu drücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbohrung (9), in der der Kolben (6) gleitet, im wesentlichen im Inneren eines stromaufwärtigen Abschnittes (16) des Düsenkörpers (1) ist, stromaufwärts der radialen Fluidpassage (17), und daß Passagen (24, 25; 26, 27, 28) zum Leiten des Fluides das Fluid axial von der stromabwärtigen Seite des ringförmigen Verschlußsitzes (11) bis zur radialen Fluidpassage (17) leiten, sobald der Kolben (6) sich von dem ringförmigen Verschlußsitz (11) fortbewegt, derart, daß sich im geöffneten Zustand des internen Ventils (2) der Kolben (6) im wesentlichen stromaufwärts der radialen Fluidpassage (17) befindet.
  2. Düse zum Kühlen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stromabwärtige Abschnitt (7) des Kolbens (6) einen koaxialen stromabwärtigen Abschnitt (19) aufweist, in welchen ein stromaufwärtiges Endteil (20) der schraubenförmigen Druckfeder (13) eingreift und darin geführt ist.
  3. Düse zum Kühlen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (1) eine axiale Durchgangsbohrung (21) aufweist, in die eine röhrenförmige Hülse (22) mit axialer Bohrung (23) spielfrei eingreift und in der sie in Position gehalten ist, wobei ein stromabwärtiger Abschnitt derselben die Führungsbohrung (9) bildet, die den stromabwärtigen Abschnitt des Kolbens (6) aufnimmt, wobei die röhrenförmige Hülse (22) eine innere zwischenliegende Schulter aufweist, die den ringförmigen Verschlußsitz (11) bildet, wobei mindestens ein radiales Loch (24) in der Wand der röhrenförmigen Hülse (22) unmittelbar stromabwärts des ringförmigen Verschlußsitzes (11) vorgesehen ist, um das Fluid radial in Richtung zu einer oder mehreren Umfangspassagen (25) zu leiten, die zwischen der äußeren Fläche der röhrenförmigen Hülse (22) und der Fläche der axialen Durchgangsbohrung (21) des Düsenkörpers (1) vorgesehen sind, wobei die genannten Umfangspassagen (25) angepaßt sind, um das Kühlfluid axial von dem oder den radialen Löchern (24) bis zur radialen Fluidpassage (17) in dem Düsenkörper (1) zu leiten.
  4. Düse zum Kühlen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangspassage oder die Umfangspassagen (25) durch einen Abschnitt der axialen Durchgangsbohrung (21) mit größerem Durchmesser gebildet ist bzw. gebildet sind, während die röhrenförmige Hülse (22) einen Außendurchmesser aufweist, der im wesentlichen konstant ist und einen ringförmigen Zwischenraum läßt, durch den das Kühlfluid fließt.
  5. Düse zum Kühlen nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die röhrenförmige Hülse (22) aus gesintertem Stahl ist, während der Kolben (6) aus Stahl ist.
  6. Düse zum Kühlen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) zwischen seinem stromabwärtigen Abschnitt (7) mit zylindrischer Seitenfläche (8) zum Führen und dem Verschlußkopf (10) eine ringförmige äußere Ausnehmung (26) hat, die mit der Wand der Führungsbohrung (9) einen ringförmigen Sitz bildet, der durch die radialen Löcher des Kolbens (27) hindurch mit der axialen Bohrung (28) des Kolbens, die stromabwärts in der axialen Durchgangsbohrung (21) des Körpers offen ist, in Verbindung steht, die das Kühlfluid bis zur radialen Fluidpassage (17) im Düsenkörper leitet.
  7. Düse zum Kühlen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Verschlußsitz (11) ein ringförmiger Paßring (30) ist, der in der axialen Durchgangsbohrung (21) des Düsenkörpers (1) befestigt ist.
  8. Motor mit innerer Verbrennung enthaltend mindestens eine Düse mit einem Kolben nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7.
DE2002614626 2001-07-04 2002-06-21 Spritzdüse für Kolbenkühlung Revoked DE60214626T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0109046 2001-07-04
FR0109046A FR2827009B1 (fr) 2001-07-04 2001-07-04 Gicleur de refroidissement a piston

Publications (2)

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