DE686359C - rennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Mittels Kühlflüssigkeit gekühlter Kolben für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen mittels Kühlflüssigkeit gekühlten Kolben für Br ennkraftmaschinen.
• Es wurde schon vorgeschlagen, in Kolbenböden bzw. in Ventiltellern strahlenförmig verlegte Bohrungen anzuordnen, in welche Stäbe aus die Wärme gut leitendem Metall eingesetzt wurden. Die hierdurch erreichte Kühlwirkung ist jedoch ungleichmäßig und unzureichend, weil sie auf Wärmeleitung eines Metalls beruht und demzufolge nur dann zur Wirkung kommt, wenn beachtliche Temperaturunterschiede vorhanden sind. Weiter ist es auch bekannt, Kolben durch Kühlwasser zu kühlen, jedoch wurde hier der Kühlwasserstrcm durch hintereinandergeschaltete Kühlräume geführt, und das Kühlwasser gelangte daher mit verschiedenen Temperaturen zu den zu kühlenden Kolbenteilen. Die Folge davon ist eine ungleichmäßige Kühlung des Kolbens, insbesondere des Kolbenbodens, was sich in dem Entstehen schädlicher Temperaturspannungen auswirkt. Die Erfindung bezweckt, diese Mängel zu 'beseitigen und besteht darin, daß die von der Kühlflüssigkeit durchströmten, strahlenförmig im Kolbenboden verlegten Bohrungen durch Anschluß ihrer Enden an Kühlflüssigkeitszu-und -ableitungsräume parallel geschaltet sind. Hierdurch wird der Kühlflüssigkeitsstrom in eine größere Anzahl Teilströme unterteilt, die alle Kühlflüssigkeit gleicher Temperatur führen und so den Kolbenboden an allen Stellen ungefähr gleich abkühlen, so daß keine schädlichen Temperaturspannungen auftreten können.
• Um den ganzen Kolbenkopf, d. h. auch die an den Kolbenboden anschließenden Teile des Kolbenmantels, gleichmäßig abzukühlen, werden zweckmäßig für den Anschluß der äußeren Enden der strahlenförmig verlegten Bohrungen an die Kühlflüssigkeitszu- und -ableitungsräume Bohrungen im Kolbenmantel angeordnet, die sich mit zunehmendem Abstand vom Kolbenboden von der Mantelfläche des Kolbens entfernen. Dadurch wird die Kühlwirkung den mit zunehmendem abstand vom Kolbenboden geringer werdenden äußeren Temperatureinwirkungen angepaßt und so auch das Entstehen schädlicher TemperatL4#.' Spannungen im Kolbenmantel verhindert-, Zwei Beispiele des Erfindungsgegenstaneie5. sind auf der Zeichnung vereinfacht darge stellt.
• Fig. i zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel in Form eines einfach wirkenden Kolbens im Längsschnitt I-I nach Fig.2.
• Fig.2 veranschaulicht einen kegelförmigen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. i. Fig.3 stellt ein zweites Ausführungsbieispiel als Anwendung auf einen doppelt wirkenden Kolben dar.
• Der Kolben i (Fig. i und 2j wird durch ein flüssiges Kühlmittel gekühlt, das durch die Leitung 2 zu- und durch die Leitung 3 abgeführt wird. Zunächst gelangt die Kühlflüssigkeit in einen Kühlflüssigkeitszuleitungsraum 4. Eine Mehrzahl von im Mantel des Kolbens angeordneten Bohrungen 5 führt die Kühlflüssigkeit in die im Boden des Kolbens verlegten Bohrungen 6, 7 und B. Aus den Bohrungen 6 bis 8 gelangt das Kühlmittel schließlich durch die Bohrungen 9 in den Raum i o, aus welchem es durch die Leitung 3 abfließen kann.
• Die Bohrungen 5, die sich mit zunehmendem Abstand vom Kolbenboden von der Mantelfläche entfernen, werden von unten durch die Kolbenwände hinaufgetrieben, während die Bohrungen 6 bis 8 von außen durch den Kolbenboden gegen die Mitte vorgetrieben werden. Die im Boden des Kolbens verlegten Bohrungen besitzen verschiedene in mehrere Stufen gestaffelte Längen. Die Bohrungen 6 sind die längsten, und bis in die Nähe der Mitte der Kolbenbodenfläche vorgetrieben; die Bohrungen y sind weniger .lang und endlich die Bohrungen 8 am kürzesten gehalten. Es ist auf diese Art möglich, eine annähernd gleichmäßige Wärmeabfuhr aus dem Kopf des Kolbens zu erzielen.
• Dem Kolben i nach Fig. 3 wird die Kühlflüssigkeit durch eine in der Kolbenstange i i verlegte Leitung 12 zugeführt. Sie gelangt zunächst in den Raum 13, aus welchem sie durch die Bohrungen 14 in die im Kolbenboden verlegten Bohrungen 15 geleitet wird. Sie gelangt dann durch die im Mantel des !:Kolbens angeordneten Bohrungen 16 in den Lum i;. Die Kanäle 18 und 19 und der kaum 2o verteilen hiernach die Kühlflüssigkeit auf die im unteren Teil des K olbenmantels angeordneten Bohrungen 2i. Der untere Kolbenboden wird schließlich durch das, in den Bohrungen 22 strömende Kühlmittel gekühlt. Die Abführung des Kühlmittels aus dem Kolben erfolgt dann durch die Bohrungen 23, den Raum 24, die Kanäle 25 uaid schließlich durch die Bohrung 26 der Kolbenstange i i.
• Die Bohrungen können durch vorteilhaft mit Gewinde versehene Verschlußzapfen, die z. B. vernietet oder verschweißt sind, nach außen abgeschlossen werden. Als Kühlflüssigkeit können Wasser, öl oder andere geeignete Flüssigkeiten verwendet werden. Das di° Bohrungen durchströmende Kühlmittel braucht nicht unbedingt aus dem Kolben abgeführt zu werden, sondern es kann auch in einem geschlossenen Kreislauf im Kolben verbleiben und seine Wärme durch übertragung abgeben. Die Wärmeableitung könnte aber auch durch einen in einem gesonderten Kreislauf strömenden Wärmeleiter erfolgen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mittels Kühlflüssigkeit gekühlter Kolben für Brennkraftmaschinen, gekenn7eichnet durch von der Kühlflüssigkeit durchströmte, strahlenförmig im Kolbenboden verlegte Bohrungen, die durch Anschluß ihrer Enden an Kühlflüssig heitszu- und -ableitungsräume parallel geschaltet sind.
2. 2. Mittels Kühlflüssigkeit gekühlter Kolben nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für den Anschluß der äußeren Enden der strahlenförmig im Kolbenboden verlegten Bohrungen an die Kühlflüs.sigkeitszu- und -ableitungsräume ran Kolbenmantel Bohrungen angeordnet sind, die sich mit zunehmendem Abstand vom Kolbenboden von der Mantelfläche des Kolbens entfernen.