DK141946B - Væskekølet stempel til stempelforbrændingsmotorer. - Google Patents

Description

(11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 1^19^6 DANMARK (51) intci.3 f 02 f 3/22 (21) Ansøgning nr. 521 9/76 (22) Indleveret den l6. jul· 1976 Mg (23) Løbedag 1 6. jul. 1576 ν' (44) Ansøgningen fremlagt og fremlæggelsesskriftet offentliggjort den 21· jul. 1 980

DIREKTORATET FOR ^ J

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (3°) Pnorltet begæret fra den

24. jul. 1975, 9665/75, CH

(71) HULZER BROTHERS LIMITED, Zuericherstrasse 9, Winterthur, CH.

(72) Opfinder: Alois Bitter li, Huebwies, 8492 Wila, CH.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Civilingeniør M.Gregersen.______ (54) Væskekølet stempel til stempelforbrændingsmotorer.

Opfindelsen angår et væskekølet stempel til stempelforbrændingsmotorer og af den i krav l's indledning angivne art.

Sådanne væskekølede stempler har en såkaldt plaskekø-ling, der giver en særlig intensiv kølevirkning. I reglen er de, hvad der f.eks. gælder et sådant stempel, der er kendt fra beskrivelsen til schweizisk patent nr. 496 882, forsynet med radiale ribber, der understøtter stempelbunden og dermed sikrer dels en stor styrke af stempelbunden, dels en god kølevirkning, da de tillader en tilførsel af kølevæske så nær som muligt til den flade på stempelbunden, der vender mod forbrændingsrummet.

Fra tysk fremlæggelsesskrift nr. 1 045 172 kendes der U1946 2 et stempel til forbrændingsmotorer, ved hvilket der i stemplets bund findes små hulrum eller boringer, i hvilke der rager små rør ind, som skal opfange og indlede i boringerne den olie, som skal køle stempelbunden. Olien tilføres til et større hul-5 rum i stemplet og skal herfra ved stemplets bevægelser slynges ind gennem de små rør.

Ved denne udførelse er det ikke muligt at opnå en tilstrækkelig køling af stempelbunden, fordi olien ikke kan udføre nogen væsentlig bevægelse hen forbi stempelbunden, og den 10 kendte køling har derfor vist sig meget lidt virksom.

Den foreliggende opfindelse tager sigte på at angive et stempel af den i krav l's indledning angivne art, der under bibeholdelse eller endog forbedring af den kølevirkning, som kan opnås f. eks. ved det fra beskrivelsen til schweizisk pa-15 tent nr. 496 882 kendte stempel, er egnet til højere tryk end hidtil kendte stempler af den omhandlede art.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at stemplet er udformet som angivet i krav l's kendetegnende del.

Ved denne udformning bibeholder man en god køling på 20 grund af piaskevirkningen, og fordi boringerne fra hulrummet i stemplet føres frem mod den øverste flade på stempelbunden. Samtidig opnår man en større styrke i forhold til de kendte stempelbunde med ribber, da skillevæggene mellem de enkelte boringer findes i større antal og med større areal, end når der 25 anvendes enkelte ribber på stempelbunden. Tillige er det muligt at fremstille den øverste del af stemplet af stål, idet kølekanalerne kan fremstilles ved boring.

Ved udformning af stemplet som angivet i krav 2 opnår man, at kølekanalerne bliver lette at fremstille og opfylder 30 de til dem stillede krav, idet navnlig også randen på stemplet kan nås godt af kanalerne. Akserne for kølekanalerne ligger derved på koniske flader.

Man kan dog også udforme stemplet som angivet i krav 3, hvor akserne ligger på cirkler, der er koncen-35 triske med stemplet. Denne udførelse tillader, hvis nødvendigt, at kanalerne udformes med en mindre hældningsvinkel til et plan, der er vinkelret på stempelaksen, end når akserne for kølekanalerne skal skære stempelaksen. Dette kan f.eks. være fordelag- U1946 3 tigt i det centrale område af stempelbunden.

Opfindelsen forklares nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et aksialt snit gennem en udførelsesform 5 for stemplet ifølge opfindelsen til en stor dieselmotor med krydshoved, f.eks. til skibe, fig. 2 et snit efter en linie II-II i fig. 1, fig. 3 et delsnit efter en linie III-III i fig. 1, fig. 4 et til fig. 2 svarende udsnit af en anden ud- 10 førelsesform for stemplet, og fig. 5 et ligeledes til fig. 2 svarende udsnit af en tredie udførelsesform for stemplet.

I fig. 1 betegner 1 en stempeloverdel og 2 en stempelskørt, hvilke dele er fastgjort til en stempelstang 3 ved 15 hjælp af skruer 4 og møtrikker 5. Stempelstangen 3 er anbragt lodret og fører til et ikke vist krydshoved.

Stempeloverdelen er forsynet med en stempelbund 6, der har en øverste yderflade 7, som vender mod motorens forbrændingsrum. Nedenunder stempelbunden 6 findes et kølerum 8, til 20 hvilket der er tilsluttet et tilførselsrør 10 og et afledningsrør 11 for kølevæske, i dette tilfælde kølevand. Som det fremgår af fig. 3, fører rørene 10 og 11 til kanaler 12 og 13 i stemplet, hvilke har åbninger, nemlig en tilførselsåbning 14 og en afledningsåbning 15, der udmunder i kølerumm t 8.

25 Som det fremgår af fig. 1 og 3, er afledningsåbningen 15 anbragt i en vis højde over et dæksel 16, der begrænser kølerummet 8 nedefter og derved bestemmer højden af vandspejlet i i kølerummet 8. Resten af kølerummet 8 er under drift fyldt med luft, der tilføres samtidig med kølevandet.

30 Tilførslen af kølevand til kølerummet 8 sker nemlig ved hjælp af et på kendt måde i motorens hus faststående standrør 17, fig. 1, der indgriber i tilførselsrøret 10. Fra standrøret 17 strømmer under drift en vandstråle ud, der ved sin sugevirkning medriver luft gennem en spalte 18 mellem standrøret 17 og 35 tilførselsrøret 10.

Som det fremgår af fig. 1, findes der i stempelbunden 6 køleboringer 20, der hver især har en diameter D og en'læng- 4 141946 de L. For at en uforstyrret indstrømning og udstrømning af kølevandet skal være sikret under hvert stempelslag, er forholdet mellem længden L og diameteren D mindre end 10. Ved et større forhold ville den nødvendige forbistrømning af luft og 5 vand under hvert stempelslag ikke være sikret. Som det også fremgår af fig. 1, er køleborin erne 20, der findes uden for stemplets akse A, anbragt under en vinkeltil et plan E, der forløber vinkelret på stemplets akse A. Vinklen ligger mellem 45 og 90°. Denne sidste vinkel har en køleboring 20, der 10 befinder sig på en akse A på stemplet.

Af fig. 2, der viser et snit II-II af fig. 1, fremgår det, at akserne B for køleboringerne Ci fig· 2 er der kun vist en køleboring) ligger i planer F, der går gennem stemplets akse A. Som vist i fig. 4, er en udførelsesform også mulig, ved 15 hvilken akserne B for køleboringerne 20 er anbragt i planer F', der forløber med en afstand X fra stemplets akse A. Denne anden udførelsesform tillader en udformning af køleboringerne·20 med mindre vinkler «Χ/i forhold til planet E end udførelsesformen i fig. 2.

20 Som det ligeledes fremgår af fig. 2, er køleboringerne 20 i et snitplan II-II anbragt i radiale rækker på en sådan måde, at der mellem dem findes radiale mellemstykker S. Samtidig er køleboringerne 20 i fig. 2 anbragt på koncentriske cirkler sål des, at der mellem dem i omkredsretningen findes mellem-25 stykker T og T1.

Ved den i fig. 5 viste udførelsesform for stemplet er der i forhold til de ovenfor beskrevne udførelsesformer den vigtige forskel, at kølekanalerne 20 i fig. 5 ikke er fremstillet ved boring, men er støbt. De har et trekantet eller firkan-30 tet tværsnit med afrundede hjørner. Den største bredde D er i dette tilfælde ikke diameteren i en boring, men, som vist i fig. 5, en skrå afstand mellem to diametralt overfor hinanden liggende hjørner, hvad der i det væsentlige svarer til en diagonal i en firkant.

35 Også ved udførelsesformen i fig. 5 er kølekanalerne 20 anbragt således, at de danner radiale mellemstykker S og i om-, kredsretningen for løbende mellemstykker T, Τ’.