PL68948B3 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 12.XII.1968 Niemiecka Republika Federalna Opublikowano: 29.IX.1973 68948 KI. 46i,3/16 MKP F02f 3/16 UKD CZYTELNIA Urzedu Pplentn*ean Twórca wynalazku: Hans Fischer Wlasciciel patentu: Maschinenfabrik Augsburg-Niirnberg Aktiengesell- schaft, Norymberga (Niemiecka Republika Federalna) Sposób chlodzenia tloka silnika spalinowego i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób chlodzenia tloka silnika spalinowego oraz urzadzenie do stoso¬ wania tego sposobu.W patencie nr 63210 opisany jest sposób chlodze¬ nia tloka silnika spalinowego, w którym dwie ko¬ mory chlodzenia tloka oddziela sie calkowicie od siebie i napelnia kazda z nich innym chlodziwem, przy czym jedno z tych chlodziw stanowi tworzy¬ wo topliwe, korzystnie tworzywo metalowe prze¬ wodzace cieplo lub organiczne albo mineralne ma¬ terialy o oznaczonej z góry temperaturze topnienia.Po osiagnieciu przez to tworzywo temperatury topnienia przechodzi ono w stan ciekly, wykonuje ruchy wstrzasowe wzmagajace przenoszenie ciepla i przejmuje jedynie cieplo odprowadzane ze sciany komory spalania, a po wyrównaniu szczytów tem¬ peratury wystepujacych miejscowo lub okresowo oddaje cieplo do drugiego chlodziwa, które uzywa sie do chlodzenia plaszcza tloka utrzymujacego pierscienie tlokowe.W urzadzeniu do stosowania tego sposobu wed¬ lug patentu glównego wewnetrzna komora chlo¬ dzenia jest umieszczona dookola (komory spalania lub dookola wkladanej komory spalania w tym ce¬ lu, aby regulowac temperature sciany komory spa¬ lania tloka w stosunku do kazdorazowego stanu obciazenia silnika, to znaczy, ze przy rozruchu, przy biegu luzem i przy niewielkim obciazeniu sciana komory spalania musi byc mozliwie dobrze izolowana, aby szybko osiagala swoja temperature 2 zadana wzglednie ja utrzymala, natomiast przy pelnym obciazeniu, wzglednie przy osiaganiu tem¬ peratury zadanej odprowadzanie ciepla jest auto¬ matycznie tak dalece zwiekszone, aby nie wysta- 5 pilo przegrzanie.Niezaleznie od wewnetrznej komory chlodzenia urzadzenie ma zewnetrzna komore chlodzenia, któ¬ ra sluzy do równomiernego chlodzenia skierowanej do sciany cylindra zewnetrznej strony tloka, w któ- 10 rej sa umieszczone pierscienie tlokowe, dla zapew¬ nienia nienagannego smarowania i dla unikniecia skoksowania olejów smarowych w rowkach na pierscienie tlokowe, a przez to zapieczenia pierscie¬ ni tlokowych. Poza tym sluzy ona do schlodzenia 15 chlodziwa w wewnetrznej komorze chlodzenia przy ruchu z czesciowym i pelnym obciazeniem. Jako chlodziwo jest w tyin celu przewidziany kontrolo¬ wany w znany sposób w zakresie temperatury sil¬ nikowy olej smarowy. 20 Dla wewnetrznej komory chlodzenia stosuje sie jako chlodziwo, jak to podano w patencie glów¬ nym, np. stop Wooda, który staje sie plynny do¬ piero w temperaturze ISO—250°C. Dopóki tempera¬ tura sciany komory spalania znajduje sie ponizej 25 tej temperatury, chlodziwo znajduje sie na dnie komory chlodzenia w stanie stalym, podczas gdy pozostala jej czesc chlodzona powietrzem stanowi izolacje cieplna. Przy osiagnieciu temperatury za¬ danej chlodziwo staje sie plynne i zostaje wpra- 30 wione w ruch przez poruszajacy sie w góre i w dól 68 94868 948 3 tlok. Nastepuje chlodzenie wstrzasowe, wskutek czego osiaga sie w górnym obszarze sciany komory spalania, w którym ustala sie najwyzsza tempera¬ tura, dobre odprowadzenie ciepla, a sciana komory spalania jest utrzymywana w korzystnej tempera- 5 turze.Sposób chlodzenia opisany w patencie glównym okazal sie w praktyce bardzo skuteczny, jednak przy skosnie ustawionych cylindrach, jak to wy¬ stepuje np. przy cylindrach ustawionych w V, wy- 10 kazuje on okreslone braki. Przy tego rodzaju bu¬ dowie przy obnizeniu sie temperatury komory spa¬ lania, chlodziwo zbiera sie juz nie na dnie komory chlodzenia, to znaczy ponizej srodka komory spala¬ nia i tam krzepnie, a wystepuje zaleznie od nachy- 15 lenia cylindrów boczne pomieszczenie w stosunku do osi podluznej tloka. Stan ten oddzialuje nieko¬ rzystnie, gdyz chlodziwo styka sie, odpowiednio do nachylenia cylindrów, mniej lub wiecej z lezaca na dole strona zewnetrzna górnych polówek wkla- 2o danej komory spalania i tam krzepnie.Przy rozruchu silnika na górnej czesciowo oto¬ czonej chlodziwem polowie sciany komory spala¬ nia, na która jest natryskiwane plynne paliwo, wy¬ stepuje natychmiast dobre odprowadzanie ciepla. 25 To jest jednak niepozadane, gdyz wlasnie ta czesc komory spalania powinna sie wedlug sposobu opi¬ sanego w patencie glównym mozliwie szybko ogrzac do wyznaczonej temperatury dla unikniecia zlego spalania. Dopiero wtedy, gdy cnlodziwo sta- 30 nie sie ciekle, (moze w tym obszarze nastapic od¬ prowadzenie ciepla. Ta wada ujawnia sie równiez analogicznie przy biegu luzem i w dolnym zakresie czesciowego obciazenia, gdy chlodziwo znowu po¬ woli zaczynakrzepnac. 35 Na skutek wymienionego przemieszczania chlo¬ dziwa wystepuje jako dalsza wada nierównomier¬ ne odprowadzanie ciepla z górnej polowy sciany komory spalania i w wyniku tego nierównomierne nagrzewanie sie tej strefy, dopóki chlodziwo znaj- 40 duje sie jeszcze w stanie stalym. Podczas gdy dol¬ na polowa sciany komory spalania jest dobrze chlodzona, górna polowa jest dobrze izolowana przez wypchniete w góre powietrze.Celem wynalazku jest ulepszenie znanego sposo- 45 bu chlodzenia tloka i skonstruowanie urzadzenia do stosowania tego sposobu, które umozliwilyby usuniecie tych wad i zapewnily prawidlowe funk¬ cjonowanie równiez i przy skosnym ustawieniu cy¬ lindrów. 50 Cel wedlug wynalazku zostal rozwiazany w ten sposób, ze wewnetrzna komore chlodzenia dzieli sie na wieksza liczbe oddzielonych od siebie w sposób zapewniajacy szczelnosc na przenikanie plynu ko¬ mór pojedynczych, które kazdorazowo zawieraja 55 taka sama czesc chlodziwa stanowiacego tworzywo przewodzace cieplo. Podzialu dokonuje sie w ten sposób, ze swobode ruchu srodka chlodziwa w sta¬ nie cieklym ogranicza sie tylko w kierunku obwo¬ du komory spalania, to znaczy w kierunku prosto^ 60 padlym do osi wzdluznej, natomiast nie ogranicza sie jej w kierunku osi podluznej cylindra lub- tlon ka, wskutek czego uniemozliwia sie przy skosnym polozeniu tloka jednostronne przemieszczenie sie zakrzepnietego chlodziwa do górnej polowy komo- 65 ry chlodzenia lub zwilzania sciany wkladanej ko¬ mory spalania w górnej jej polowie.Przez podzial komory chlodzenia na wieksza liczbe oddzielonych od siebie komór powstaje rów¬ niez mozliwosc stworzenia zróznicowanego chlo¬ dzenia stref sciany komory spalania. Osiaga sie to przez umieszczenie w poszczególnych komorach ja¬ ko chlodziw róznego rodzaju tworzyw.Podzial ten przeprowadza sie za pomoca umiesz¬ czonych na powierzchni wkladanej komory spala¬ nia odwróconej od komory spalania rozdzielonych równomiernie na niej zeber, skierowanych wzdluz osi podluznej cylindra w kierunku do punktu srod¬ kowego wkladanej komory spalania. Miska nasu- walna na wkladana komore spalania jest polaczo¬ na szczelnie przez spawanie z górnym kolnierzem i dolna piasta jak równiez z zebrami wkladanej ko¬ mory spalania.Ponadto wkladana komora spalania posiada wspólsrodikowa do osi podluznej przedluzona piaste przechodzaca przez komore chlodzenia przeznaczo¬ na do srodkowania i umocowania w tloku i jest po wlozeniu razem z miska do tloka scisle polaczona w znany sposób z dnem tloka.Przedmiot wynalazku jest dokladniej objasniony na przykladzie wykonania w zwiazku z rysunkiem, na którym fig. 1 przedstawia przekrój podluzny tloka wedlug patentu nr 63210, fig. 2 — wkladana komore spalania w widoku od dolu, a fig. 3 — czesc tloka pokazanego na fig. 1 w polozeniu skosnym odchylonym od pionu o okolo 30°.Na fig. 1 oznaczono tlok silnika spalinowego jako 1, jako 2 wkladana komore spalania zaopatrzona w przewezona szyjke 3, sciane komory spalania ja¬ ko 4, wewnetrzna komore chlodzenia jako 5, jako 6 chlodziwo zawarte w wewnetrznej komorze chlo¬ dzenia 5, jako 7 miske tworzaca zewnetrzne ogra¬ niczenie komory chlodzenia 5, jako 11 zewnetrzna komore chlodzenia, która obejmuje prawie calko¬ wicie miske 7, jako 12 dysze do oleju, a jako 13 pierscienie tlokowe. Wkladana komora spalania 2 posiada na powierzchni zwróconej do komory chlo¬ dzenia 5 kolnierz 14, a wspólsrodkowo do osi wzdluznej cylindra lub tloka 15 piaste 16. Kolnierz 14 sluzy jako górne, a piasta 16 jako dolne zam- knaecie komory chlodzenia 5. Do nich przylega scisle miska 7. Przedluzona piasta 17 wkladanej komory spalania 2 jest przewidziana do srodkowa¬ nia i umocowania przy wkladaniu do tloka 1.Wkladana komora spalania 2 jest polaczona nie¬ rozlacznie z tlokiem 1 za pomoca spoiny spawanej 18.Na fig. 2 pokazano wkladana koonore spalania w widoku od dolu, to znaczy jej powierzchnie zwró¬ cona do komory chlodzenia 5, na której posiada ona pomiedzy kolnierzem 14 i piasta 17 wieksza liczbe równomiernie rozmieszczonych podluznych zeber 19, Za pomoca podluznych zeber 19, które tak jak kolnierz 14 i piasta 17 sa polaczone scisle z miska 7, komora chlodzenia 5 jest podzielona na wieksza liczbe równych komór 5a do 5h, w któ¬ rych kazdorazowo znajduje sie równa ilosc chlo¬ dziwa 6.Z fig. 1 i 2 wynika, ze chlodziwo 6, o ile tylko znajduje sie w stanie cieklym, moze wykonywac5 na skutek sowe i wskutek tego zabezpieczyc scianie 4 komo¬ ry spalania wystarczajace chlodzenie.Gdy tlok I, tak jak przedstawiono na fig. 3, jest wbudowany w polozeniu skosnym, chlodziwo 6 przemieszcza sie nieco przy ochladzaniu, przy czym przechodzi kazdorazowo do najnizszego punktu ko¬ mór 5a do 5h, pozostaje jednak glównie na dnie wkladanej komory spalania 2 lub tez jest dookola niej równomiernie rozlozone i nie moze sie w za¬ den sposób tak daleko przemieszczac, aby w stanie stalym dosiegalo od dolnej strony komory spalania do górnej polowy komory chlodzenia 5 lub aby tam jeszcze przylegalo do sciany zewnetrznej wkla¬ danej komory spalania 2. W wyniku takiego roz¬ wiazania górna czesc sciany 4 komory spalania jest izolowana przez otaczajaca ja warstwe powietrza tak dlugo, dopóki nie osiagnie zadanej temperatury i chlodziwo 6 nie przejdzie w stan ciekly. Dopiero .wtedy cala powierzchnia komory spalania jest równomiernie chlodzona. PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób chlodzenia tloka silnika spalinowego wedlug patentu nr 63210, zaopatrzonego w komore spalania oraz wewnetrzna i zewnetrzna komory chlodzenia, w którym komory chlodzenia oddziela sie od siebie i napelnia kazda z nich innym chlo¬ dziwem, przy czym jedno z tych chlodziw stanowi tworzywo topliwe, które po osiagnieciu temperatu¬ ry topnienia przechodzi w stan ciekly, wykonuje ruchy wstrzasowe wymagajace przenoszenia ciepla i przejmuje jedynie cieplo odprowadzane ze sciany komory spalania, a po wyrównaniu szczytów tem¬ peratury wystepujacych miejscowo lub okresowo oddaje cieplo do drugiego chlodziwa, które uzywa sie do chlodzenia plaszcza tloka utrzymujacego $948 6 pierscienie tlokowe, znamienny tym* ze wewnetrz¬ na komore chlodzenia (5) dzieli sie na wieksza licz¬ be szczelnie oddzielonych od siebie pojedynczych komór (5a—5h) i umieszcza w kazdej z nich taka 5 sama czesc chlodziwa (6) stanowiacego tworzywo przewodzacecieplo. 6

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w pojedynczych komorach (5a—5h wewnetrznej 10 komory chlodzenia (5) stosuje sie tworzywa prze¬ wodzace cieplo, majace rózna temperature topnie¬ nia.

3. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug 15 zastrz. 1 i 2, znamienne tym, ze podzial wewnetrz¬ nej komory chlodzenia (5) jest przeprowadzany za pomoca zeber (19) umieszczonych na powierzchni1 wkladanej komory spalania (2) odwróconej od ko¬ mory spalania, rozmieszczonych równomiernie na 20 tej powierzchni i skierowanych wzdluz osi podluz¬ nej (15) tloka (1) w kierunku do punktu srodkowe¬ go wkladanej komory spalania (2).

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, 25 ze miska (7) nasuwalna na wkladana komore opa¬ lania (2) jest polaczona szczelnie przez spawanie z górnym kolnierzem (14) i dolna piasta (16) jak równiez z zebrami (19) wkladanej komory spala¬ nia (2). 30

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 3 i 4, znamienne tym, ze wkladana komora spalania (2) posiada wspólsrodkowa' do osi podluznej (15) przedluzona piaste (17) przechodzaca przez komore chlodzenia 35 (5) przeznaczona do srodkowania i umocowania w tloku (1) i jest po wlozeniu razem z miska (7) do tloka (1) scisle polaczona wykonana w znany sposób spoina (18) z dnem tloka (1).l KI. 46i,3/16 68 948 MKP F02f 3/16 Fig. 7 3 Id 11 rio. k\ Fi9-5 RSW Zakl. Graf. W-wa, zam. 689-73, nakl. 110+20 egz. Cena 10 zl PL PL