NO123426B - - Google Patents

Description

Stempel for forbrenningsmotor.

Oppfinnelsen vedrører stempler for forbrenningsmotorer. Mere spesielt vedrø-rer oppfinnelsen stempelhoder for bruk ved store motorer, spesielt Diesel-motorer hvor spesielle temperatur- og trykkproblemer oppstår.

Stempler ved store forbrenningsmotorer oppviser et konstruksjonsproblem fordi stempelhodet utsettes for temperaturer og trykk som er høye og som også allikevel varierer i rask rekkefølge. Følgelig har stempelhodene en tendens til å sprekke. Det er antatt at sprekkene oppstår av termiske spenninger, og deretter forstørres og forlenges av de spenninger som ér en følge av variasjonen i gasstrykket.

Tykkelsen av det metall som anvendes i stempelhodet må selvfølgelig være slik at det er istand til å motstå de høye gass-trykk, og det skal forstås at de termiske spenninger i stempelhodet er uunngåelige ved store motorer på grunn av den store metalltykkelse. Av denne grunn er det van-lig å avkjøle stempelhodet og således re-dusere de termiske spenningene ved å sir-kulere en kjølevæske, som f. eks. olje eller vann gjennom stemplet.

Formålet for den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et væskekjølet stempelhode således utført at det kan kjø-les mere effektivt enn de som er i almin-nelig bruk i dag og således har mindre tendens til å sprekke.

Ifølge oppfinnelsen er den indre overflate utstyrt med korrugeringer eller ribber for å oppnå forbedret væskékjøling av hodet, og karakteriseres ved åt korrugeringene eller ribbene strekker seg mot spissen av konen eller kjeglen i plan som innbefatter kjeglens akse.

En utførelsesform for stempelhodet ifølge oppfinnelsen er vist' på de hosføyde tegninger, hvor: fig. 1 er et vertikalt snitt gjennom den øvre delen av et væskekjølet stempel, og

fig. 2 er et snitt langs linjen II—II på figur 1.

Fig. 1 viser et stempelhode 10 på et stort Dieselmotorstempel, idet et stempelhode e.r forbundet til en stempelstang 12. Stempelstangen 12 har en passasje 14 og en utløpskanal 16 for tilføring av kjøle-væske til den indre overflate 18 i stempelhodet, og en annen passasje 20 for utfø-ring a<y> kjølevæske fra et lite sentralt an-brakt kammer 22 i stempelhodet.

Den indre overflate 18 i stempelhodet har en stort sett konisk form og er korru-gert eller ribbet. De tolv korrugeringene eller ribbene 24 strekker seg mot spissen av kjeglen i plan som inneslutter senter-aksen C i kjeglen. Korrugeringene eller ribbene er passende dype sammenlignet med den metalltykkelse som er anvendt i stempelhodet, og tykkelsen av metallet ved X-X på figur 2 er omkring halvparten av me-talltykkelsen ved Y—Y.

Den lavere delen av stempelhodet er konstruert slik at kjølevæske, som f. eks. olje eller vann, tilføres gjennom passasjen 14 og utløpskanalen 16 og kan vaske over korrugeringene og ribbene 24 og således av-kjøle metallet. Anbringelsen av korrugeringene eller ribbene resulterer i en økning av den overflate som er utsatt for kjøle-væskeh og følgelig oppnår en en mere ef-fektiv kjøling av den ytre eller øvre overflate 26 på stempelhodet som er utsatt for de hete forbrenningsprodukter.

En viktig fordel ved den foreliggende oppfinnelse er at den mekaniske styrken til stempelhodet er opprettholdt mens me-: tall tykkelsen mellom kjølevæsken og over-flaten 26 som er utsatt for forbrennings-produktene er redusert. Temperaturfallet inne i metallet i stempelhodet er derfor redusert og metallet behøver ikke å motstå slike høye termiske spenninger. En videre fordel er at stempelhodet ikke teride-rer å deformeres, noe som' kan vise seg å være meget problematisk på grunn av de krefter som et deformert stempelhode ut-øver mot stemplets hoveddeler.

Kjølingen av stempelhodet er videre forbedret ved anbringelsen av passasjene 28 i korrugeringene eller ribbene 24. Kjøle-væsken går inn i disse passasjer, ved deres ytterender og strømmer gjennom dem til inherendene, m.a.o. endene nærmere spissen av den koniske overflate, hvor passasjene går inn i kammeret 22. Væsken strømmer ut av kammeret 22 inn i passasjen 20 og tilbake til tilførselskilden.

Metallet som anvendes i stempelhodet behøver selvfølgelig ikke være det samme i alle tilfeller, men det er funnet at fin-kornet støpejern er meget anvendelig både fra et fremstilling- og fra et driftsmessig synspunkt.

Claims (4)

1. Stempelhode til bruk ved store forbrenningsmotorer med en stort sett konisk inneroverflate utstyrt med korrugeringer eller ribber for å oppnå forbedret væske-kjøling av hodet karakterisert ved at korrugeringene eller ribbene (24) strekker seg mot spissen av konen eller kjeglen i plan som innbefatter kjeglens akse (C).

2. Stempelhode som angitt i påstand 1, karakterisert ved at tykkelsen av metallet (X—X) mellom ytteroverflaten (26) på stempelhodet og de dypeste deler av korrugeringene (24) er omtrent halvparten av tykkelsen av metallet (Y.^-Y) mellom ytteroverflaten (26) av stempelhodet og korru-geringenes kammer.

3. Stempelhode som angitt i påstand-1 eller 2, karakterisert ved at passasjer (28) er utstyrt i korrugeringene eller ribbene (24) gjennom hvilke kjølevæske kan pas-sere.

4. Stempelhode som angitt i påstand 3, karakterisert ved at innerendene av passasjene (28) løper inn i et lite sentralt an-brakt kammer (22) fra hvilket kjølevæsken kan returneres til tilførselskilden.