NL8600776A

NL8600776A - OIL COOLED BOLT COMPOSITION BATTERY SQUEEGEE.

Info

Publication number: NL8600776A
Application number: NL8600776A
Authority: NL
Original assignee: Man B & W Diesel Gmbh
Priority date: 1985-03-30
Filing date: 1986-03-26
Publication date: 1986-10-16
Also published as: NO861252L; FI80325B; DE3511853C1; NO161642B; FI861180A0; NL192842C; FR2579674B1; NL192842B; FI80325C; FR2579674A1; NO161642C; FI861180A

Description

H Kon/MSB MAN 371 "Oliegekoelde, met bouten samengestelde slagzuiger van een verbrandingsmachine".H Kon / MSB MAN 371 "Oil-cooled, bolt-on piston of a combustion machine".

De uitvinding betreft een oliegekoelde met bouten samengestelde slagzuiger van een verbrandingsmachine met maatregelen zoals in de aanhef van conclusie 1 is aangeduid. Dergelijke slagzuigers zijn algemeen bekend. In het bij-5 zonder bij met zware olie aangedreven motoren met groot vermogen treedt in toenemende mate het probleem op, dat door de in de zuigerkoelruimten op de wijze van schudkoeling werkende koelolie niet meer in afdoende mate warmte vanuit de thermisch het sterkst belaste elementen van de slagzuiger 10 kan afvoeren. Men heeft nu reeds getracht dit probleem op te lossen door inbouw van leidplaten in de buitenste koelruimte. Dergelijke ingezette leidplaten vereisen echter regelmatig bijzondere maatregelen aan de afzonderlijke zuigerdelen om die in te brengen elementen aan te brengen en te bevestigen.The invention relates to an oil-cooled bolt-assembled percussion piston of a combustion machine with measures as indicated in the preamble of claim 1. Such percussion pistons are generally known. Particularly in the case of high-power engines powered by heavy oil engines, there is an increasing problem that due to the cooling oil acting in the piston cooling chambers in the manner of shaking cooling, heat is no longer adequately supplied from the thermally most stressed elements of the percussion piston 10 can discharge. Attempts have already been made to solve this problem by installing guide plates in the outer cooling space. However, such deployed guide plates regularly require special measures on the individual piston parts to apply and fix those elements to be inserted.

15 Deze bezigheden en de leidplaten als zodanig maken een zuiger duurder en wel in aanzienlijke mate, zonder echter een bijzondere gunstige verbetering van de warmteafvoer te verwezenlijken.These activities and the guide plates as such make a piston more expensive and to a considerable extent, without, however, realizing a particularly favorable improvement of the heat dissipation.

Het is derhalve het doel van de uitvinding 20 een gebruikelijke slagzuiger met de maatregelen van de hiervoor genoemde soort zodanig uit te voeren, dat onder behoud van het schudkoelprincipe en de door de zuigerkoelruimten heen te sturen koeloliehoeveelheid toch een in vergelijking met bekende slagzuigers verbeterde warmteafvoer van de thermisch het 25 sterkst belaste delen te verzekeren.It is therefore the object of the invention to design a conventional percussion piston with the measures of the aforementioned type such that, while retaining the rocker cooling principle and the cooling oil quantity to be sent through the piston refrigeration spaces, a heat dissipation of, compared to known percussion pistons, improved heat dissipation. ensure the thermally most stressed parts.

Dit doel is bij een oliegekoelde slagzuiger van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding bereikt, doordat ten minste de buitenste zuigerkoelruimte door, van de bovenzijde van het zuigeronderdeel af daarin schuin, 30 onder een scherpe hoek met een lijn, die evenwijdig is aan de langsas van de zuiger, ingeboorde blinde gaten verruimd is .This object is achieved with an oil-cooled percussion piston of the type mentioned in the preamble according to the invention, in that at least the outer piston cooling space is inclined therethrough from the top of the piston part, at an acute angle with a line parallel to the longitudinal axis of the piston, drilled blind holes are widened.

Voordelige uitvoeringen van deze oplossing zijn in de onderconclusies aangeduid.Advantageous embodiments of this solution are indicated in the subclaims.

Door de schuine blinde gaten volgens de 35 uitvinding wordt het volgende voordelige effekt bereikt. Bij 800077« - 2 - de opwaartse slag van de zuiger wordt de in de zuigerkoel-ruimte bevindende olie in de schuine blinde gaten gedrukt.The following advantageous effect is achieved by the oblique blind holes according to the invention. At 800077 «- 2 - the upward stroke of the piston, the oil contained in the piston cooling space is pressed into the oblique blind holes.

Bij de aansluitende opwaartse slag van de zuiger wordt de in de schuine blinde gaten bevindende olie weer daaruit ge-5 slingerd in de richting naar de zuigerbodem, waarbij tengevolge van de schuine stand van de blinde gaten een buitengewoon intensieve werveling van de telkens in de zuigerkoelruim-te ingesloten koelolie wordt gerealiseerd. Doordat de in de zuigerkoelruimten ingesloten koelolie bij de heen en weer-10 gaande beweging van de zuiger niet slechts tussen zuigerbo-dem en de bovenzijde van het zuigeronderdeel axiaal heen en weer geslingerd wordt, raaar ook nog betrekkelijk sterk in werveling wordt gebracht, kan een grotere hoeveelheid aan warmte vanaf de warme wanddelen van het zuigerbovendeel wor-15 den afgevoerd en door de koelolie worden opgenomen. Door proeven en metingen aan slagzuigers die volgens de uitvinding zijn uitgevoerd, kon worden vastgesteld, dat door het aanbrengen van de schuine blinde boringen een temperatuurreduktie van ongeveer 30°Cten opzichte van eenzelfde slagzuiger kon 20 worden bereikt, welke andere slagzuiger deze schuine blinde boringen niet bezat. Een tot op 30°C hogere temperatuur-afname vanuit de het sterkst thermisch belaste wanddelen van het zuigerbovendeel betekent een zeer aanzienlijke vooruitgang betreffende de zuigerkoeling. Hierna is de uitvinding aan de 25 hand van meerdere in de tekening weergegeven uitvoeringsvoor-beelden nader beschreven. In de tekening tonen:At the subsequent upward stroke of the piston, the oil contained in the oblique blind holes is again discharged therefrom in the direction towards the piston bottom, whereby as a result of the inclination of the blind holes an extremely intensive swirling of the piston cooling chamber - enclosed cooling oil is realized. Because the cooling oil enclosed in the piston cooling spaces is not only axially thrown back and forth during the reciprocating movement of the piston between the piston bottom and the top of the piston part, it can also be swirled relatively strongly. a greater amount of heat is dissipated from the warm wall parts of the piston top and absorbed by the cooling oil. By tests and measurements on percussion pistons carried out according to the invention, it could be determined that by applying the oblique blind bores a temperature reduction of approximately 30 ° C with respect to the same percussion piston could be achieved, which other piston did not use these oblique blind bores owned. A temperature decrease of up to 30 ° C higher from the wall sections of the piston top most heavily thermally loaded means a very considerable progress in piston cooling. The invention will be described in more detail below with reference to several exemplary embodiments shown in the drawing. Show in the drawing:

Figuur 1 een langsdoorsnede door een slechts in het voor het begrip van de uitvinding wezenlijke deel weergegeven slagzuiger van een verbrandingsmachine, 30 Figuur 2 - een halve doorsnede door de zuiger van figuur 1 over de daar aangegeven doorsnedelijn II-II,Figure 1 is a longitudinal section through an impact piston of a combustion machine shown only in the essential part of the understanding of the invention, Figure 2 - a half section through the piston of Figure 1 along the section line II-II indicated there,

Figuur 3 een zijaanzicht van het zuigeronderdeel van de in figuur 1 en 2 weergegeven slagzuiger 35 in het voor het begrip van de uitvinding wezenlijke gebied.Figure 3 is a side view of the piston part of the impact piston 35 shown in Figures 1 and 2 in the region essential to the understanding of the invention.

In de figuren is met 1 een oliegekoelde, met behulp van bouten samengestelde slagzuiger aangeduid, die zowel in een 2-takt- alsook in een 4-takt-verbrandings- - 3 - machine kan worden ingezet. De slagzuiger 1 bestaat uit een zuigerbovendeel 2 en een daarmee door middel van spanschroe-ven 3 verbonden zuigeronderdeel 4. Het zuigerbovendeel 2 bestaat uit een zuigerbodem 4 en een in wezen cilindrische 5 buitenwand 6. Het zuigerbovendeel 2 is met de onderzijde 7 van een binnen aan de zuigerbodem 5 aangevormd ringvormig uitsteeksel 8 aan een ringvormig oplegvlak 9 en 20 afgesteund. Door het ringvormige uitsteeksel 8 als ook door de zuigerbodem 5 en de bovenzijde 10 van het zuigeronderdeel 4 is een binnen-10 ste zuigerkoelruimte 11 begrensd. Deze binnenste zuigerkoel-ruimte 11 staat via doorlaatkanalen 12 die door het ringvormige uitsteeksel 8 gaan, met een buitenste zuigerkoelruimte 13 in verbinding. Deze buitenste zuigerkoelruimte 13 omgeeft het ringvormige uitsteeksel 8 aan de buitenzijde en is verder 15 aan de bovenzijde door de zuigerbodem 5, aan de buitenzijde door de buitenwand 6 van het zuigerbovendeel 2 en aan de onderzijde door de bovenzijde 10 van het zuigeronderdeel 4 begrensd.In the figures, 1 denotes an oil-cooled bolt piston, which can be used in both a 2-stroke and a 4-stroke combustion machine. The impact piston 1 consists of a piston top part 2 and a piston part 4 connected thereto by means of clamping screws 3. The piston top part 2 consists of a piston bottom 4 and an essentially cylindrical outer wall 6. The piston top part 2 is with the bottom 7 of an inner Annular projection 8 formed on the piston bottom 5, supported on an annular support surface 9 and 20. An inner-10th piston cooling space 11 is bounded by the annular projection 8 as well as by the piston bottom 5 and the top 10 of the piston part 4. This inner piston cooling space 11 communicates with an outer piston cooling space 13 via passage channels 12 passing through the annular projection 8. This outer piston cooling space 13 surrounds the annular projection 8 on the outside and is further bounded on the top by the piston bottom 5, on the outside by the outer wall 6 of the piston top 2 and at the bottom by the top 10 of the piston part 4.

In de beide zuigerkoelruimten 10, 13 wordt 20 koelolie ingebracht, die dient voor een schudkoeling. Daarbij is het onbelangrijk, of de koelolie eerst in de binnenste koelruimte 11 en vandaaruit tot in de buitenste koelruimte 13 komt of dat de koelolie eerst in de buitenste koelruimte 13 wordt gebracht en vandaaruit tot in de binnenste koel-25 ruimte 11 komt. Onafhankelijk van het feit, welke van de beide alternatieven wordt toegepast, wordt de als schudkoeling dienende koelolie aan één van de beide zuigerkoelruimten 11, 13, bij het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld tot in de binnenste koelruimte 11, via ten minste een toevoer-30 kanaal 14 toegevoerd. Vandaaruit komt de koelolie via de doorlaatkanalen 12 tot in de andere zuigerkoelruimte terecht en wel bij het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld in de buitenste zuigerkoelruimte 13. Van hieruit kan de verwarmde koelolie via ten minste een afvoerboring 15 weer worden afgevoerd. 35 Volgens de uitvinding is ten minste de bui tenste zuigerkoelruimte 13 door vanaf de bovenzijde 10 van het zuigeronderdeel af daarin schuin onder een scherpe hoek met een lijn, die evenwijdig is aan de langsas van de zuiger, i - 4 - ingeboorde blinde gaten 16 verruimd. Een bijzonder gunstige werveling van de in de koelruimten 11, 13 bevindende koel-olie wordt bereikt, wanneer zowel de buitenste zuigerkoel-ruimte 13 als ook de binnenste zuigerkoelruimte 11 - zoals 5 in figuur 2 is te zien - door vanaf de bovenzijde 10 van de van het zuigeronderdeel 4 af daarin schuin onder een scherpe hoek met een lijn, die evenwijdig is met de langsas van de zuiger, ingeboorde blinde gaten is verruimd.Cooling oil is introduced into the two piston cooling chambers 10, 13, which serves for shaking cooling. It is unimportant here whether the cooling oil first enters the inner cooling space 11 and from there into the outer cooling space 13 or whether the cooling oil is first introduced into the outer cooling space 13 and from there into the inner cooling space 11. Irrespective of which of the two alternatives is used, the cooling oil serving as shaking cooling is supplied to one of the two piston cooling chambers 11, 13, in the exemplary embodiment shown, into the inner cooling chamber 11, via at least one supply channel 14. . From there, the cooling oil passes through the passage channels 12 into the other piston cooling space, in the embodiment shown here, in the outer piston cooling space 13. From here, the heated cooling oil can be discharged via at least one discharge bore 15. According to the invention, at least the outer piston cooling space 13 is expanded by obliquely drilled blind holes 16 drilled from the top 10 of the piston part therein at an acute angle with a line parallel to the longitudinal axis of the piston. . A particularly favorable vortex of the cooling oil contained in the cooling spaces 11, 13 is achieved when both the outer piston cooling space 13 and the inner piston cooling space 11 - as can be seen in figure 2 - from the top 10 of the from the piston part 4 therein, oblique holes have been widened at an acute angle with a line parallel to the longitudinal axis of the piston.

Op voordelige wijze zijn de blinde gaten 16 10 telkens langs een cirkeldeel gelijkmatig verdeeld aangebracht. De blinde gaten 16 zijn daarbij bij voorkeur telkens onder een hoek 00 van 10 tot 20° met een lijn 17 (zie fig. 3), die evenwijdig is met de langsas van de zuiger, in het zuigeronderdeel 4 geboord.Advantageously, the blind holes 16 are each evenly distributed along a circle part. The blind holes 16 are then preferably drilled into the piston part 4 at an angle 00 from 10 to 20 ° with a line 17 (see Fig. 3), which is parallel to the longitudinal axis of the piston.

15 De blinde gaten 16 hebben bij voorkeur een doorsnede, die ongeveer overeenkomt met de doorsnede van de doorlaatkanalen 12 die door het ringvormige uitsteeksel 8 gaan. Bovendien bezitten de blinde gaten 16 voornamelijk een axiale diepte, die ongeveer overeenkomt met de axiale hoogte 20 van de buitenste 13 respektievelijk binnenste zuigerkoel-ruirate 11.The blind holes 16 preferably have a cross-section approximately corresponding to the cross-section of the passage channels 12 passing through the annular projection 8. Moreover, the blind holes 16 mainly have an axial depth, which roughly corresponds to the axial height 20 of the outer 13 and inner piston cooling ruirate 11, respectively.

86 Θ O' ? '386 Θ O '? 3

Claims

1. Oil-cooled piston upper part and a piston part connected thereto via turnbuckles, a percussion piston of a combustion machine / wherein the piston upper part is supported with an underside of an inner ring-shaped projection on the piston part, with an underside formed on the piston base, wherein there is further provided an inner piston cooling space delimited by the annular protrusion, by the piston bottom and by the top of the piston part, which passage is provided on top by the passage channels passing through the annular protrusion with a circumferential ring surrounding the annular protrusion. the outer side is connected by the outer wall of the piston upper part and the outer piston cooling space bounded by the upper side of the piston part at the bottom, and wherein cooling oil serving for shaking cooling can be led into one of the two piston cooling spaces via at least one supply channel, and today The glass pane can be led through the passage channels into the other piston cooling space, and from there it is possible to lead out again via at least one discharge bore, characterized in that at least the outer piston cooling space (13) passes through from the top (10) of the piston part ( 4) the blind holes (16) bored at an acute angle with a line (17) parallel to the longitudinal axis of the piston have been widened therein.

Impact piston according to claim 1, characterized in that the inner piston cooling space (11) is inclined at an acute angle from the top (10) of the piston part (4) with a line (17) which is parallel to it. on the longitudinal axis of the piston, drilled blind holes (16) are widened.

Impact piston according to one of the preceding claims, characterized in that the blind holes (16) are each evenly distributed along a ring part.

Impact piston according to one of the preceding claims, characterized in that the blind holes (16) w, - 6 - are each inclined at an angle OC of 10 to 20 ° with the line (17), which is parallel to the longitudinal axis of the piston, drilled in the piston part (4).

Impact piston according to any one of the preceding claims, characterized in that the blind holes (16) have a cross section approximately corresponding to the channels passing through the annular projection (8).

Impact piston according to one of the preceding claims, characterized in that the axial depth 10 of the blind holes (16) approximately corresponds to the axial height of the outer (13) and inner piston-cooling space (11), respectively.