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Kühleinrichtung für Kolben von Zweitaktbrennkraftmaschinen Bei schlitzgesteuerten
Zweitaktbrennkraftmaschinen hoher Leistung macht es Schwierigkeiten, einen guten
Kolbenlauf zu erhalten, weil die Kolben durch die zu den Auslaßschlitzen fließenden
Abgase sehr stark erhitzt werden, besonders bei größeren Kolbendurchmessern, so
daß die Ableitung der vom Kolbenboden aufgenommenen Wärme auf die Zylinderwandungen
oft nicht mehr ausreicht. Es entstehen Wärmestauungen, die. ein Festlaufen der Kolben
zur Folge haben.
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Es ist nun schon versucht worden, am Kolbenboden Kanäle zum Durchleiten
von Kühlluft anzuordnen, wobei die Leitkörper aus Blech o. dgl. hergestellt und
nachträglich derart in den Kolben eingesetzt sind, daß sie vom Kolbenbolzen festgehalten
werden, der durch Durchbohrungen von lappenartigen Ansätzen des Leitkörpers gesteckt
ist. Solche Befestigungsart ist aber unzureichend, weil sie den Leitkörper nicht
unbeweglich festhält und die Bolzenlöcher in den dünnwandigen Ansätzen sich mit
der Zeit ausschlagen, so daß die Verbindung zunehmend loser wird, woraus dann erhebliche
Schäden entstehen können.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Bolzenlageraugen in Richtung
der Kolbenachse seitlich keilförmige Flächen besitzen, auf die der haubenförmige
Leitkörper mit entsprechenden Randleisten geschoben ist, und daß am Leitkörper lappenartige
Ansätze vorhanden sind, durch deren Löcher der Kolbenbolzen hindurchgesteckt ist.
Die Zeichnung stellt eine Ausführungsform der Einrichtung bei einer Zweitaktmaschine
mit Kurbelgehäuseladepumpe dar, und zwar Abb. i und a senkrechte Schnitte durch
Kolben und Zylinder, Abb.3 einen horizontalen Zylinderschnitt, Abb.4 und 5 Schnitte
durch den Kolbenkörper allein, Abb. 6 und 7 den zur Kanalbildung in den Kolben einsetzbaren
Leitkörper in Seiten- und Draufsicht.
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In dem Zylinder i sind mehrere Einströmschlitze 3 und 8 sowie die
beiden Auslaßschlitze a angeordnet. In der Wand des in seiner unteren Totlage gezeichneten
Kolbens 4 befinden sich entsprechende Fenster 3a und 8a, durch welche das im Kurbelgehäuse
vorverdichtete Gemisch zu den Einströmsclilitzen und in den Zylinder fließen kann.
Der Kolben besitzt in üblicher Weise zwei Augenzur Aufnahme des Kolbenbolzens 6;
doch sind diese Augen außen .nicht völlig rund, sondern sie sind, wie Abb. 4 und
5 zeigen, nach oben hin eckig ausgebildet mit sich allmählich verbreiternden Stirnflächen,
so daß die Augen Keile darstellen mit flacher Steigung und unten abgerundeten Spitzen.
Auf diese keilförmigen Randflächen der Augen wird das in Abb. 6 und 7 dargestellte
Einsatzstück 7 von unten ,aufgeschoben rind dann z. B. durch Hammerschläge festgepreßt,
wobei die vier Randleisten 7a, die wie die Bolzenaugen 9 schräg auseinander gehen,
sich festkeilen. An dem Einsatzstück befinden sich unten zwei parallel zueinander
stehende Lappen 7c, welche nun an den Innenflächen der Kolbenbolzenaugen
anliegen
und beim Bohren des.Loches für den Kolbenbolzen mit durchbohrt werden. Wird dann
der Kolbenbolzen eingesteckt, so verriegelt er den Preßsitz des Einsatzstückes und
hält dieses sicher im Kolben fest. An dem Einsatzstück befindet sich an der eine,:,
Seite ein segmentförmiger Lappenansatz i;e welcher nach dem Einsetzen bis an die
Innen- y wand des Kolbenkörpers reicht, so daß durch die Kolbenaugen, das viereckige
Mittelstück und den segmentförmigen Lappenansatz des Einsatzstückes reichlich zwei
Drittel des kreisförmigen inneren Kolbenquerschnittes abgedeckt sind, wie Abb. 3
erkennen läßt. Nur an der Seite, wo sich die Auslaßschlitze 2 befinden, ist ein
segmentförmiger freier Raum vorhanden. Beim Festsetzen des Einsatzstückes an den
beiden Innenseiten der Kolbenaugen 9 wird kein Verziehen der Kolbenwandungen hervorgerufen,
was für den guten Lauf des Kolbens wichtig ist.
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Die Fenster 3a sind unmittelbar oberhalb der Bolzenaugen in der Kolbenwand
ang@ebracht. Damit trotzdem die Augen den nötigen Halt bekommen, ist jedes Auge
durch eine Rippe ._5 mit dem Kolbenboden verbunden. Diese Rippen 5 haben eine solche
schräge Stellung, daß sie gleichzeitig als Leitschaufeln für die Einführung der
Gemischströme in die schräg in den Zylinder einmündenden überströmkanäle 3 dienen,
wodurch die Wirbelbildung verringert wird.
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Wenn beim Betriebe der Maschine sich der Kolben dem unteren Totpunkt
nähert und die Einlaßschlitze freigelegt werden, strömt das vorverdichtete Gemisch
aus dem Kurbelgehäuse in den segmentförmigen - freien Raum zwischen Kolbenwand und
dem Einsatzstück im Kolben hoch und gelangt zu den verschiedeneu im Kolbenmantel
angebrachten Fenstern und durch die angeschlossenen Kanäle in den Zylinder. Dabei
kommt das Gemisch in Berührung sowohl mit jenem Teil der Kolbenwand, der sich an
den thermisch besonders stark beanspruchten Kolbenteil anschließt, als auch mit
dem tanzen Kolbenboden selbst.
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unteren Teil des Bodens angebracht sein, an denen das Gemisch entlang streichen
müßte. Von Vorteil ist es, daß der aufsteigende Gemischstrom nicht die Kolhenbolzenlager
der Pleuelstange unmittelbar berührt; denn dadurch würde eine zu große, also schädliche
Abkühlung dieses Lagers erfolgen, so daß hier brennbare Dämpfe aus dem Schmieröl
nicht entstehen können.
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Die Vorrichtung löst die Aufgabe, eine zusätzliche Kolbenkühlung zu
schaffen, die neben der bisher wirksamen Kühlung durch Wärmeableitung auf die Zylinderwände
wirksam ist. Dies wird durch die neuartige Befestigung des den Kühlstrom leitenden
Einsatzstückes auf billige und betriebssichere Weise erreicht. Die Fenster 3a und
Sa können auch unterhalb der Bolzenaugen angebracht sein.