WO2000077377A2 - Gekühlter kolben für verbrennungsmotoren - Google Patents

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    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/16—Pistons  having cooling means
    • F02F3/20—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid

Definitions

  • the invention relates to a cooled piston for internal combustion engines with the features according to the preamble of claim 1.
  • Such pistons are known from DD 252 638 AI and DE 41 34 530 AI, in which the wall part serving to cover the downwardly open annular cooling channel is designed as an open sheet metal ring which, using its elastic deformation according to the Seeger ring Principle, ie under prestress in the radial direction, in a groove on the inner circumference of the piston ring zone or on the outer circumference of the combustion chamber wall.
  • a piston head part is known from DE 42 08 037 C2, in which the cooling channel, which is open at the bottom, is covered by a radially fixed tensioned disk spring which is divided at least in two parts on its circumference and which bears freely on supports radially on the inside and outside on axially opposite sides.
  • a piston with a cooling channel in the piston head in which a baffle plate covering the lower open end of the cooling channel is provided, the ends of which are bent vertically upwards in the area of the division by a certain level of cooling oil in the cooling channel to keep .
  • a disadvantage of the above statements is that the supply of the cooling oil for the cooling channel is not satisfactorily solved to the desired extent.
  • the invention is therefore based on the object to improve the supply of the cooling oil in order to cheap catch or. Achieve filling level in the cooling channel.
  • FIG. 2 is a side view of a wall part according to the invention
  • FIG. 3 shows a top view of the wall part according to FIG. 2
  • Fig. 4 is a side view of the twisted ends of the wall part
  • Fig. 5 is a plan view of a second embodiment of the wall part
  • Fig. 6 is a side view of another embodiment of the feed opening of the wall part
  • FIG. 7 is a plan view of FIG .. 6
  • a cooled piston 1 with a cooling channel 3 running in an annular manner in the piston head 2 is closed at its end open towards the piston skirt 4 by a wall part 5, for example a two-part disc spring.
  • the wall part 5 is provided with a first radial division 6 in the region of the oil supply and with a second radial division 7 in the region of the oil drain.
  • the wall part 5 is provided on the one hand with a recess 8, 9, which extends approximately over half the radial width of the wall part 5.
  • a further improvement in the supply of cooling oil can also be achieved by profiling the sections 10, 11, e.g. through a U-shaped design that acts as a gutter.
  • the wall part 5, which has been divided radially once, is on one side at its division 14 for deflecting the cooling oil flow with an obliquely upward direction
  • a drain hole 16 is provided in the wall part 5 as a drain according to about 360.
  • an upwardly narrowing opening 17 is provided in the wall part 5 for supplying the cooling oil, the gap width 18 of which is less than or equal to the diameter 19 of the supplied oil jet.

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Abstract

Um bei einem gekühlten Kolben (1) für Verbrennungsmotoren mit einem im Kolbenkopf ringförmig umlaufenden Kühlkanal (3), der an seinem zum Kolbenschaft hin offenen Ende durch ein entsprechend geformtes und mindestens einmal radial geteiltes Wandteil (5) verschlossen ist, eine Verbesserung der Kühlölzufuhr in den Kühlkanal zu erreichen, soll das Wandteil an seinem der Teilung zugeordneten Ende (6) jeweils eine Aussparung und ein zur Ablenkung des Kühlölstrahles dienendes nach oben S-förmig abgebogenes Teilstück (10, 11) aufweisen.

Description

Gekühlter Kolben für Verbrennungsmotoren
Die Erfindung betrifft einen gekühlten Kolben für Verbrennungsmotoren mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Kolben sind aus der DD 252 638 AI und der DE 41 34 530 AI bekannt, bei denen das zur Abdeckung des nach unten offenen ringförmig umlaufenden Kühlkanals dienende Wandteil als offener Blechring ausgebildet ist, der unter Ausnutzung seiner elastischen Verformung nach dem Seeger-Ring-Prinzip, d.h. unter Vorspannung in radialer Richtung, in einer Nut am Innenumfang der Kolbenringzone bzw. am Außenumfang der Brennraumwandung liegt.
Aus der DE 42 08 037 C2 ist ein Kolbenkopfteil bekannt, bei dem der unten offene Kühlkanal durch eine auf ihrem Umfang mindestens zweigeteilte radial fixierte gespannte Tellerfeder, die radial innen und außen an axial entgegengesetzten Seiten frei an Auflagern anliegt, abgedeckt ist.
Aus der DE 39 91 677 Tl ist ein Kolben mit Kühlkanal im Kolbenkopf bekannt, bei dem eine das untere offene Ende des Kühlkanals abdeckende Prallplatte vorgesehen ist, deren Enden im Bereich der Teilung senkrecht nach oben abgebogen sind, um ein gewisses Niveau an Kühlöl im Kühlkanal zu halten .
Nachteilig an den obigen Ausführungen ist, daß die Zuführung des Kühlöles für den Kühlkanal nicht in dem gewünschten Maße befriedigend gelöst ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Zuführung des Kühlöles zu verbessern, um einen günstigen Fangbzw. Füllgrad im Kühlkanal zu erreichen.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Kolben durch die Merkmale nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 einen Kolben in Seitenansicht im Teilschnitt,
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Wandteil in Seitenansicht,
Fig. 3 eine Draufsicht des Wandteils nach Fig. 2
Fig. 4 eine Seitenansicht der vertwisteten Enden des Wandteils
Fig. 5 eine Draufsicht einer zweiten Ausführung des Wandteils
Fig. 6 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführung der Zufuhröffnung des Wandteils
Fig. 7 eine Draufsicht nach Fig. 6. Ein gekühlter Kolben 1 mit einem im Kolbenkopf 2 ringförmig umlaufenden Kühlkanal 3 ist an seinem zum Kolbenschaft 4 hin offenen Ende durch ein Wandteil 5, z.B. eine zweigeteilte Tellerfeder, verschlossen. Das Wandteil 5 ist im Bereich der Ölzufuhr mit einer ersten radialen Teilung 6 und im Bereich des Ölablaufs mit einer zweiten radialen Teilung 7 versehen. An seinem der Teilung 6 zugeordneten Ende des Wandteiles 5 ist dieses jeweils einerseits mit einer Aussparung 8, 9, die sich etwa über die Hälfte der radialen Breite des Wandteiles 5 erstreckt, versehen. Andererseits ist - ebenfalls sich etwa über die Hälfte der radialen Breite des Wandteiles 5 erstreckend - ein Teilstück 10, 11 S-förmig 12 so nach oben abgebogen, daß eine gute Zufuhr des Kühlöls in den Kühlkanal 3 gewährleistet ist, um den gewünschten Fang- bzw. Füllgrad zu erreichen.
Eine weitere Verbesserung der Zuführung von Kühlöl kann auch noch durch Profilierung der Teilstücke 10, 11 erreicht werden, z.B. durch eine U-förmige Ausbildung, die als Rinne wirkt .
In einer weiteren Ausgestaltung durch zusätzliches Vertwi- sten 13 der Enden der abgebogenen Teilstücke 10, 11 kann einerseits - je nach Richtung der Vertwistung - eine verbesserte Füllung des Kühlkanals bzw. andererseits eine zusätzliche Anspritzung der umliegenden Kolbenflächen erreicht werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist das einmal radial geteilte Wandteil 5 an seiner Teilung 14 zur Ablenkung des Kühlölstromes einseitig mit einem schräg nach oben
S-förmig abgebogenen Endstück 15 versehen. Als Ablauf nach o ca. 360 ist im Wandteil 5 eine Abiaufbohrung 16 vorgesehen. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 und Fig. 7 ist zur Zufuhr des Kühlöls eine sich nach oben verengende Öffnung 17 im Wandteil 5 vorgesehen, deren Spaltbreite 18 kleiner oder gleich dem Durchmesser 19 des zugeführten Ölstrahls ist.
Mit einer derartigen Ausführung wird auf konstruktiv einfache Weise eine verbesserte Zufuhr von Kühlöl in den Kühlkanal erreicht.

Claims

Patentansprüche
Gekühlter Kolben für Verbrennungsmotoren mit einem im Kolbenkopf ringförmig umlaufenden Kühlkanal, der an seinem zum Kolbenschaft hin offenen Ende durch ein entsprechend geformtes und am Kolben befestigtes mindestens einmal radial geteiltes Wandteil verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandteil (5) mindestens ein zur Ablenkung des Kühlölstrahles dienendes schräg zum Kühlölstrahl ausgerichtetes Teilstück aufweist.
Gekühlter Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandteil (5) an seinen der Teilung (6) zugeordneten Enden jeweils eine Aussparung (8, 9) und ein zur Ablenkung des Kühlölstrahles dienendes schräg zum Kühlölstrahl ausgerichtetes Teilstück (10, 11) aufweist.
Gekühlter Kolben nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß das abgebogene Teilstück (10, 11) des einen Endes des Wandteils (5) die Aussparung (8, 9) des anderen Endes des Wandteils (5) im Bereich der Teilung (6) überdeckt .
Gekühlter Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das abgebogene Teilstück (10, 11) etwa S-förmig (12) verläuft.
5. Gekühlter Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der abgebogenen Teilstücke (10, 11) vertwistet (13) sind.
6. Gekühlter Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die abgebogenen Teilstücke (10, 11) profiliert, z.B. U-förmig ausgebildet sind.
7. Gekühlter Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ölzufuhr im Wandteil (5) eine sich nach oben verengende Öffnung (17) vorgesehen ist, deren Spaltbreite (18) kleiner oder gleich dem Durchmesser (19) des zugeführten Ölstrahls ist.
8. Gekühlter Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der ersten Teilung (6) des Wandteils (5) eine zweite Teilung (7) für den Olablauf vorgesehen ist .
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