SE502304C2 - Tvådelad kolv - Google Patents

Description

502 504 10 15 20 25 30 35 Vid dieselmotorer för höga effekter medför de höga temperaturerna vid kolvtoppen, särskilt i ringzonen och förbränningskammaren. att dessa områ- den visar ytterst stark benägenhet för skadliga verk- ningar. I ringzonen kan mycket höga temperaturer fram- kalla en omfattande förslitning i förtid av det övre tryckringsspåret, nedbrytning av smörjoljan, avsätt- ning av kolavlagringar samt fastnande av ringarna.

I förbränningskammaren representeras dessa verkning- ar av värmesprickor som tenderar att fortplantas och slutligen framkalla brott på kolvtoppen. Det är där- för nödvändigt att åstadkomma minskning av tempera- turen i dessa områden för att undanröja detta prob- lem. En välkänd metod att åstadkomma denna kylning av ledade kolvar är att förse mantelns övre parti närmast huvudets undre parti med en skål och huvudet mellan den centrala delen och ringzonen med ett urtag på sådant sätt, att skålen och urtaget avgränsar en halvöppen kammare för cirkulation av kylolja som in- förs i kammaren medelst ett insprutningsmunstycke.

Kolvens fram- och återgående rörelse bringar kylol- jan i kammaren att utföra en rörelse kallad "cock- tail shaker", varigenom en del av värmet i ringzonen och förbränningskammaren bortleds, så att temperatu- ren i nämnda områden sänks. Den värmda oljan lämnar kylkammaren genom ett eller flera vid lämpliga stäl- len belägna hål, samtidigt som en kvantitet frisk ol- ja inmatas i kammaren, så att en kontinuerlig cirku- lation av kylmedlet uppstår.

Under kolvens stigande och nedåtgående rö- relser medför av retardations- och accelerationskraf- ter betingade tröghetsfenomen att en del av den i kammaren insprutade oljan kvarhålls på kolvbottnen, dvs i undre delen av förbränningskammaren. Så snart som verkan av dessa tröghetskrafter upphör, droppar eller strömmar en stor del av den dittills kvarhållna 10 15 20 25 30 35 502 304 kyloljan ned i skålen på mantelns topp. Tillsammans med denna kylolja blir den av insprutningsmunstycket också i skålen inmatade oljemängden till sist högre än skålens kapacitet, varvid en del av överskottsol- jan kommer att strömma över skålens innervägg till vevhuset. En del av överskottsoljan strömmar emeller- tid över skålens yttre vägg och leds mot cylindern genom öppningen mellan huvudet och manteln. Denna överskottsolja, som då infângas mellan kolvens man- tel och cylindern, resulterar i överbelastning av oljereglerringen, som inte kan hindra en del av ol- jan att nå kolvens topp, där den brinner under för- bränningsprocessen. Detta medför en högre smörjeolje- förbrukning, avlagring av kolavsättningar på det öv- re kolvringslandet och en högre nivå av utsläpp i avgaserna, särskilt av partikelformigt material. I syfte att undanröja dessa svårigheter avser förelig- gande uppfinning en lösning av problemet att hindra kyloljan från att bortgå i riktning mot cylindern.

Föreliggande uppfinning syftar därför till att tillhandahålla en tvådelad eller ledad kolv, vari huvudets undre ände och mantelns övre ände är utfor- made på sådant sätt att de bildar en spärr avsedd att försvåra utträde av kylolja genom mellanrummet mellan huvudet och manteln.

Föremålet för föreliggande uppfinning åskåd- liggörs av bifogade ritningar, där: Figur 1 visar ett partiellt längdsnitt av den tvådelade kolven enligt uppfinningen, Figur 2 är en förstorad vy av utformningen av den undre änden av huvudet och den övre änden av manteln i den i figur 1 avbildade tvådelade kolven, Figurerna 3 till 6 visar detaljvyer i stör- re skala av flera alternativa utföranden av huvudets undre ände och mantelns övre ände i den i figur 1 vi- sade tvådelade kolven. 502 504 10 15 20 25 30 35 I en utföringsform, som visas i figur 1, är en tvådelad eller ledad kolv sammansatt av ett huvud- parti 11, som är försett med en ringzon 13, en för- bränningskammare 14 och ett urtag 15 mellan ringzonen 13 och förbränningskammaren 14, och ett mantelparti 12, som i sin övre del är försett med en skål 16, var- vid urtaget 15 och skålen 16 bildar en halvöppen kyl- kammare. Vidare är huvudet 15 försett med två godsfas- ta organ 17 med klackar 18 för lagring av kolvbulten 19. Manteln 12 är anbragt på klackarna 18 medelst kolv- bulten 19. I denna utföringsform är, såsom visas i större skala i figur 2, huvudets 11 undre ände för- sedd med ett urtag vid utsidan, så att det bildas ett steg, och mantelns 12 övre ände försedd med ett urtag vid insidan, så att det likaså bildas ett steg, ehuru i omvänd ställning i förhållande till steget på huvu- det. När kolven är sammansatt, är de inbördes motsatt belägna stegen anbragta på sådant sätt, att den ena delens utskjutande parti passar in i den andra delens urtag, varigenom de begränsar en i huvudsak Z-formad spärr, som försvårar flödet av olja från skålen 16 till cylindern genom mellanrummet mellan kolvens hu- vud och mantel.

I den i figur 3 visade alternativa utförings- formen är huvudets 11 undre ände försedd med urtag vid insidan och mantelns 12 övre ände försedd med urtag vid utsidan. I denna utföringsform har spärren en un- gefärlig omvänd Z-form.

Figurerna 4 och 5 avbildar två ytterligare alternativa utföringsformer. Enligt figur 4 är mantelns 12 övre ände försedd med ett utsprång som passar in i ett på huvudets 11 undre ände anordnat urtag. Enligt figur 5 är huvudets 11 undre ände utformad med ett ut- språng, som passar in i ett på mantelns 12 övre ände anordnat urtag. 10 15 JS 502 304 Figur 6 visar ännu en utföringsform, där huvudets 11 undre ände och mantelns 12 övre ände är försedda med faser som lutar nedåt mot kolvens inre parti och är parallella med varandra. I denna utfö- ringsform kompenseras frånvaron av en spärr av de hydrodynamiska tryck som utvecklas i det av kolven, oljereglerringen och cylinderfodret begränsade ut- rymmet, vilka driver den i detta utrymme kvarhållna oljan mot mellanrummet mellan huvudet och manteln, så att strömning av olja från skålen 16 mot cylin- dern motverkas.

Urtagen och sprången är dimensionerade på sådant sätt, att de icke medger kontakt mellan huvu- det och manteln under motorns arbete. Utformningen av urtagen, såsom visas i utföringsformerna, är exemp- lifierande och icke begränsande. Varje konfiguration som överensstämmer med principen för uppfinningen, täcks av föreliggande uppfinning.

Claims (3)

502 304 e 10 15 20 25 Patentkrav

1. Kyld tvådelad kolv bestående av ett huvudparti (ll), vilket på sin insida är försett med ett ringformigt urtag (15) mellan förbränningskammaren (14) och ringzonen (13), och (12), en periferiell ringformig skål (16), vilken tillsammans med en separat mantel som i sitt övre parti är försedd med huvudpartiets ringformiga urtag (15) bildar en halvöppen 11) (12) ihopmonterade tillstånd, vid vilket dessa delar är förbundna (19), (13) belägna undre änden hos huvudpartiet (ll) och den övre kylkammare, varvid i huvudpartiets och mantelns med varandra medelst en kolvbult är den under ringzonen änden hos manteln (12) anordnade på avstånd från varandra, k ä n n e t e c k n a d av att den undre änden av huvudpartiet (ll) och den övre änden av manteln (12) överlappar varandra i axiell riktning så att en spärr mot oljeläckage ur mantelns skål (16) bildas.

2. Kolv enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att oljespärren bildas genom samverkan mellan urtag och utsprång anordnade på huvudpartiets (ll) undre ände resp. mantelns (12) övre ände.

3. Kolv enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att oljespärren bildas av med varandra parallella faser anordnade (ll) (12) vilka faser sluttar nedåt från kolvens utsida. på huvudpartiets undre ände resp. mantelns övre ände,