DE1189783B

DE1189783B - Kolben fuer Rotationskolben-Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1189783B
Application number: DED35781A
Authority: DE
Inventors: Heinz Lamm; Willi Springer
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1961-04-01
Filing date: 1961-04-01
Publication date: 1965-03-25
Also published as: GB941029A

Description

Kolben für Rotationskolben-Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolben für Rotationskolben-Brennkraftmaschinen, insbesondere in Trochoidenbauart, der mehrere Ecken aufweist, die für eine mittelbare Kühlung zur Aufnahme gut wärmeleitender Stoffe, z.B. Natrium, ausgebildet sind, und der für eine unmittelbare Kühlung mit Öl um seine Nabe herum einen Ringraum aufweist, dessen radial äußere Wandung jeweils in den Bereichen zwischen den Ecken des Kolbens die Kolbenflanke bildet.
Bei bekannten Kolben dieser Art wird die an den Kolbenecken von den gut wärineleitenden Stoffen aufgenommene Wärme an den an der inneren Randzone des Kolbens angeordneten Ringraum herangeführt und dort an Kühlöl abgegeben, das dem Ringraum an einer Stelle durch eine Bohrung hindurch unter Druck zugeführt wird und das den Ringraum an einer anderen Stelle durch eine Bohrung verläßt. Derngegenüber liegt der Erfiridung die Aufgabe zugrunde, den Kolben bzw. den Ringraum im Kolben derart auszubilden, daß die unmittelbare Kühlung mit Öl vorgenommen werden kann, das von dem Lager des Kolbens auf der Abtriebswelle abfließt, um auf diese Weise mit kleineren ölmengen eine ebenso gute Kühlung zu erzielen wie mit großen, unter Druck zugeführten ölmengen.
In Lösung der gestellten Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß der Ringraum durch eine quer zur Kolbenachse liegende Wandung in zwei nach den Kolbenstimwänden hin offene oder abgedeckte Teilringräume abgeteilt ist. Hierbei gelingt es, das vom Lager des Kolbens abfließende Öl zur unmittelbaren Kühlung des Kolbens so zu führen, daß die an dem einen Lagerende abfließende Ohnenge als Ölstrom in den einen Teilringraum und die von dem anderen Lagerende abfließende ölmenge als ölstrom in den anderen Teilringraum gelangt. Jedem ölstrom kann somit eine bestimmte Teilaufgabe zugeteilt werden, so daß die Kühlung insgesamt mit geringeren ölmengen möglich ist.
In weiterer Ausgestaltung des Erfiridungsgedankens können in den Teilringräumen Radialrippen angeordnet sein, um neben einer Versteifung des Kolbens zusätzlich eine Steuerung des ölstromes von radial innen nach außen sicherzustellen. Damit an den Lagerenden des Kolbens abspritzendes Öl gut in die Teilringräume gelangt, kann die die Teilringräume radial innen begrenzende Nabe des Kolbens beidseitig von den Kolbenstirnwänden aus zurückgesetzt sein.
Bei offenen Teilringräumen und Kühlung durch von der Kolbenlagerung abspritzendes Öl können Leitbleche vorgesehen sein, durch welche das Öl an den Wandungen der Teilringräume entlang zunächst axial von außen nach innen an der Nabe des Kolbens entlang und anschließend axial von innen nach außen an der radial äußeren Wandung der Teilringräume entlanggeleitet wird.
An den Ecken des Kolbens, vorzugsweise axial von jeder Kolbenstirnwand ausgehend, können durch Deckel verschlossene Bohrungen zur Aufnahme des wärmeleitenden Stoffes angeordnet sein.
Bei Anordnung axial liegender Bohrungen können mehrere, im Durchmesser unterschiedliche Bohrungen nebeneinanderliegend vorgesehen sein.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht von einem dreieckigen Kolben einer Brennkraftmaschine, und F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch den Kolben nach der Linie II-II aus F i g. 1.
Der dargestellte dreieckige Kolben, der in einem zweibogigen Gehäuse einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine angeordnet ist und der zu diesem Zweck auf einem Exzenter der Abtriebswelle dieser Maschine gelagert ist, besteht im wesentlichen aus dem Nabenteil 1, aus dem Ringraum 2, aus der quer zur Kolbenachse stehenden Wand 3, durch welche der Ringraum 2 in die beiden Teilringräume 4, 5 abgeteilt ist, und aus den Eckenteilen 6. Der Nabenteil 1 bildet die radial innere Wandung der Teilringräume 4, 5, während die radial äußere Wandung 7 der Teilringräume im Bereich zwischen den Eckenteilen 6 die Kolbenflanken 8 bildet.
In den Eckenteilen 6 sind von den Stimwänden 9 des Kolbens ausgehende Bohrungen 10 angeordnet, die mit Natrium 11 gefüllt sind und die durch Blechdeckel 12 nach außen hin abgeschlossen sind. Die Bohrungen 10 haben unterschiedliche Durchmesser. Beiderseits einer mittleren Bohrung mit verhältnismäßig großem Durchmesser befinden sich Bohrungen mit kleinerem Durchmesser, und seitlich neben diesen sind noch kleinere Bohrungen angeordnet.
Zwischen dem Nabenteil 1, der gegenüber den Stimwänden 9 axial zurückgesetzt ist, und der Wandung 7 der Teihingräume 4, 5 sind Radialrippen 13 vorgesehen. Diese Radiahippen 13 versteifen einerseits den Kolben, andererseits dienen sie zur Führung des Kühlöles. Zur Führung des Kühlöles dienen ferner die an den Radiahippen 13 befestigten Leitbleche 14, die zwischen den Radialrippen in die Teilringräume 4, 5 in Achsrichtung hineinragen. An den Wandungen 7 sind im Bereich der Stirnwände 9 außerdem ringförmige Leitbleche 15 angeordnet. Die Leitbleche 14, 15 sind der Deutlichkeit halber in F i g. 1 nicht eingezeichnet.
, Bei Betrieb der Brennkraftmaschine aus der Lagerung des Kolbens abspritzendes öl wird durch die Leitbleche 14, 15 in Pfeilrichtung 16 durch die Teilringräume 4, 5 geleitet. Auf diesem Weg kühlt das Öl zunächst den Nabenteil 1, die Wand 2 und anschließend die Wandung 7. Durch Kühlung der Wandung 7 wird im Bereich zwischen den Ecken des Kolbens Wärme aus den Kolbenböden 8 abgezogen. Ferner wird dadurch Wärme aus den Eckenteilen 6 abgeführt, die durch die Natriumfüllung in den Bohrungen 10 aus den Ecken abgezogen und an die Wandung 7 herangeführt wurde. Die Leitbleche 15 verhindern, daß das Öl am Kolben angeordnete Dichtungen gegen die Seitenwände des Gehäuses zu sehr belastet.
Wenn es erforderlich sein sollte, die Wandung 7 noch intensiver zu kühlen, können vom Lager des Kolbens ausgehende und in die Teilringräume 4,5 führende Bohrungen 17 vorgesehen werden. Durch diese Bohrungen strömendes öl gelangt bei Betrieb der Brennkraftmaschine direkt an die Wandung 7. Je nach Lage und Richtung solcher Bohrungen ist eine gezielte Kühlung von Kolbenteilen möglich, die als thermisch hoch belastet erkannt wurden.
Anstatt des in den Bohrungen 10 angeordneten Natriums können in den Ecken des Kolbens auch mit Kupfer ausgegossene Räume angeordnet werden. Durch das günstige Wärmeleitvermögen von Kupfer wird ebenfalls die in den Ecken des Kolbens anfallende Wärme schnell zur Wandung 7 transportiert, wo sie vom Kühlöl aufgenommen wird.
In F i g. 2 sind die Leitbleche 14, 15 auf beiden Seiten des Kolbens angeordnet dargestellt. Sofern an einer Seite des Kolbens Getriebemittel zur Führung des Kolbens vorzusehen sind, können die Leitbleche 14, 15 auf dieser Kolbenseite weggelassen werden. Bestehen die Getriebemittel aus einem am Kolben zu befestigenden Zahnrad, so kann dieses in einfacher Weise dazu benutzt werden, an Stelle eines Leitbleches 14 das Kühlöl in den Teilringraum hinter dem Zahnrad zu leiten.

Claims

Patentansprüche: 1. Kolben für Rotationskolben-Brennkraftmaschinen, insbesondere in Trochoidenbauart, der mehrere Ecken aufweist, die für eine mittelbare Kühlung zur Aufnahme gut wärmeleitender Stoffe, z. B. Natrium, ausgebildet sind, und der für eine unmittelbare Kühlung mit öl um seine Nabe herum einen Ringraum aufweist, dessen radial äußere Wandung jeweils in den Bereichen zwischen den Ecken des Kolbens die Kolbenflanke bildet, dadurch gekennzeichn e t, daß der Ringraum (2) durch eine quer zur Kolbenachse liegende Wandung (3) in zwei nach den Kolbenstirnwänden hin offene oder abgedeckte Teilringräume (4, 5) abgeteilt ist.
2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Teilringräumen (4, 5) Radialrippen (13) angeordnet sind. 3. Kolben nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Teilringräume (4, 5) radial innen begrenzende Nabe (1) des Kolbens beidseitig von den Kolbenstirnwänden aus zurückgesetzt ist. 4. Kolben nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei offenen Teilringräumen (4, 5) und Kühlung durch von der Kolbenlagerung abspritzendes öl Leitbleche (14, 15) vorgesehen sind, durch welche das öl an den Wandungen der Teilringräume entlang zunächst axial von außen nach innen an der Nabe (1) entlang und anschließend axial von innen nach außen an der radial äußeren Wandung der Teilringräume entlanggeleitet wird. 5. Kolben nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ecken (6) des Kolbens, axial von jeder Kolbenstirnwand ausgehend, durch Deckel (12) verschlossene Bohrungen (10) zur Aufnahme des wärmeleitenden Stoffes angeordnet sind. 6. Kolben nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere im Durchmesser unterschiedliche Bohrungen (10) nebeneinanderliegend vorgesehen sind. In Betracht gezogene Druckschriftenösterreichische Patentschrift Nr. 214 206.