DE1476111A1 - Kolben fuer Verbrennungsmotoren - Google Patents

Kolben fuer Verbrennungsmotoren

Info

Publication number
DE1476111A1
DE1476111A1 DE19651476111 DE1476111A DE1476111A1 DE 1476111 A1 DE1476111 A1 DE 1476111A1 DE 19651476111 DE19651476111 DE 19651476111 DE 1476111 A DE1476111 A DE 1476111A DE 1476111 A1 DE1476111 A1 DE 1476111A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
central body
sliding
sliding hood
axial
hood
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19651476111
Other languages
English (en)
Other versions
DE1476111C (de
DE1476111B2 (de
Inventor
Auf Nichtnennung Antrag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
SNECMA SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SNECMA SAS filed Critical SNECMA SAS
Publication of DE1476111A1 publication Critical patent/DE1476111A1/de
Publication of DE1476111B2 publication Critical patent/DE1476111B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1476111C publication Critical patent/DE1476111C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/044—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of an adjustable piston length
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/0015—Multi-part pistons
    • F02F3/0023—Multi-part pistons the parts being bolted or screwed together
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/08—Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means
    • F01M2001/086—Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means for lubricating gudgeon pins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/02—Light metals
    • F05C2201/021—Aluminium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

Socilte D'Exploitation dee Materials Hispano-Suiza Rue du Capitaine Guynemer, 92 Bois-Colombes, Prankreich Kolben für Verbrennungsmotoren Priorität: Prankreich vom 29. Dezember 1964
Die Erfindung betrifft die Kolben für Verbrennungsmotoren aus zwei Teilen, nämlich einem mittleren zur Kupplung mit einer Pleuelstange bestimmten, nachstehend "Mittelkörper" genannten Teil und einem Ergänzungeteil, welcher mit einer gewissen axialen Bewegungsmöglichkeit auf dem Mittelkörper gleitet und nachstehend "Gleithaube" genannt ist, wobei die durch den Mittelkörper und die Gleithaube gebildete Anordnung ohne Zwischenkammer abgrenzt, welche für eine Flüssigkeit bestimmt ist und duroh wenigstens eine Eintrittsöffnung und eine Auetrittsöffnung versorgt wird. Von derartigen Kolben betrifft die Erfindung insbesondere, wenn auch nioht ausschließlich, solche für Verbrennungsmotoren der Dieselbauart.
009841/0141
Die Erfindung bezweckt insbesondere, derartige Kolben so auszubilden, daß sie besser als bisher den verschiedenen Erfordernissen der Praxis entsprechen, insbesondere hinsichtlich ihrer Lebensauer.
Hierfür werden erfindungsgemäß bei derartigen Kolben die einander gegenüberliegenden Wandteile des Mittelkörpers und der Gleithaube so ausgebildet, daß, wenn sich die Gleithaube dem Mittelkörper unter der Einwirkung eines gewissen Wertes des Drucks nähert, welcher bei jedem Arbeitsspiel in dem mit dem betreffenden Kolben zusammenwirkenden Zylinder erreicht wird und nachstehend "Steuerdruck" genannt ist, diese Annäherung gleichzeitig die Eingangsöffnung und die Ausgangsöffnung verschließt, welche die Zwischenkammer versorgen, so daß bei jedem Arbeitsspiel ein Flüeeigkeitsvolumen eingeschlos sen wird, welches die Übertragung der Axialkräfte zwischen der Gleithaube und dem Mittelkörper gans oder teilweise vornimmt.
Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird »ei derartigen Kolben der Mittelkörper aus Leichtlegierung und die Gleithaube aus einem hochtemperaturfesten Metall hergestellt, wobei zweckmäßig eine axiale Führung dieser beiden Teile durch Flächen vorgesehen wird, von denen wenigstens gewisse durch Nuten getrennt sind, welche eine umlaufende Kühlflüssig keit aufnehmen können, wodurch die Erwärmung der Gleithaube in beträchtlichem Maße verringert wird.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.
Fig. 1 ist ein Axialschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kolben- , dessen Bestandteile in einer voneinander entfernten stellung dargestellt sind.
- 3 -009841 /0U1 BAD ORIGINAL
Fig. 2 zeigt in einer axial geschnittenen Teilansicht den in Fig. 1 dargestellten Kolben, dessen Bestandteile jedoch einander angenähert sind.
Fig. 3 ist eine axial geschnittene Teilansicht eines gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ausgebildeten Kolbens, dessen Bestandteile eine voneinander entfernte Stellung einnehmen.
Fig. 4 zeigt in einem Axialschnitt mit verdeckten Teilen den in Fig. 3 dargestellten Kolben, dessen Bestandteile jedoch eine angenäherte Stellung einnehmen.
Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 1.
Fig. 6 ist eine Teilansicht eines Bestandteils des in Fig. dargestellten Kolbens.
Die dargestellten Ausführungsbeispiele betreffen eine Anwendung der Erfindung auf Kolben von Dieselmotoren.
Der mit einem derartigen Kolben 1 auszurüstende Dieselmotor ist auf beliebige geeignete '.Veise ausgebildet und besitzt jedenfalls, wie in Fig. 1 dargestellt, einen Zylinder 2 und einen Zylinderkopf 3.
Der Kolben 1 besteht in an sich bekannter Weise aus zwei Teilen, nämlich einem Hittelkörper 4, welcher die allgemeine Form eines Kolbens hat und daher einen Boden 5 und einen Mantel 6 aufweist, und mittels einer Kolbenachse 8 mit einer Pleuelstange 7 gekuppelt ist, sowie einer Gleithaube 9f wel che die allgemeine Form eines dünnwandigen Kolbens und dfcer einen Boden 10 und einen Mantel 11 besitzt.
0088*1/0141 " 4 "
U76111
Die Gleithaube 9 gleitet an dem Mittelkörper 4 mit einer gewissen axialen Bewegungsmöglichkeit, und die durch den Mittelkörper 4 und die Gleithaube 9 gebildete Anordnung grenzt zwischen der Außenfläche des Bodens 5 des Mittelkörpers 4 und der Innenfläche des Bodens 10 der Gleithaube eine Zwischenkammer 12 ab, welche mit einer unter einem Druck P stehenden Flüssigkeit gespäst wird, welche zweckmäßig Cl ist, z. B. das Schiern] des Motors.
Die Zwischenkammer 12 wird dann durch wenigstens eine Eingangsöffnung und wenigstens eine Ausgangsöffnung versorgt, welch letztere so bemessen ist, daß in der Zwischenkammer ein Druck aufrechterhalten wird, welcher praktisch gleich dem Druck P ist. Die Ausbildung dieser Öffnungen ist weiter unten beschrieben.
Schließlich trägt der so ausgebildete Kolben 1 eine gewisse Zahl von Kolbenringen 13, z. B. fünf, von denen wenigstens ein Teil von dem Mantel 11 der Gleithaube 9 getragen wird.
Bei der dargestellten Ausführung werden drei Kolbenringe von der Gleithaube 9, ein Kolbenring von dem Mittelkörper 4 axial zwischen der Gleithaube 9 und der Kolbenachse 8 und ein Kolbenring von dem Mittelkörper 4 in dem unteren Teil des Mantels 6 desselben getragen.
Erfindungsgemäß werden nun einander gegenüberliegende 'Vandabschnitte des Mittelkörpers 4 und der Gleithaube 9 so ausgebildet, daß sich die Gleithaube 9 durch eine Gleitbewegung dem Mittelkörper 4 unter der Wirkung eines Steuerdrucks P nähert, welcher bei jedem Arbeitsspiel in dem mit dem Kolben 1 zusammenwirkenden Zylinder 2 erreicht wird, wobei diese Annäherungsbewegung gleichzeitig die Eingangsöffnung und die AuBgangsöffnung verschließt, welche die
0098A1/OU1 - 5 -
U76111
Zwischenkammer 12 versorgen.
Es wird dann offenbar bei jedem Arbeitsspiel ein bestimmtes filvolumen eingeschlossen, welches ganz oder teilweise die Übertragung der Axialkräfte zwischen der Gleithaube 9 und dem Mittelkörper 4 bewirkt und wenigstens teilweise bei jedem Arbeitsspiel regeneriert wird.
Hierfür wird gemäß einer ersten in Fig. 1 dargesteUen Ausführungsform die Gleithaube 9 axial mittels der Innenwände ihres Mantels 11 und der Außenwände des oberen Abschnitts des Mantels 6 des Mittelkörpers 4 geführt.
Die Begrenzung der axialen Bewegungsmöglichkeit der Gleithaube 9 in dem Sinne ihrer Entfernung von dem Mitttlkörper 4 erfolgt dadurch, daß der Boden 10 der Gleithaube 9 eine axiale Verlängerung 14 aufweist, welche in eine in dem Boden 5 des Mittelkörpere 4 ausgebildete zentrale Bohrung 15 reicht, und an welcher eine Anschlagscheibe 16 mittels eines Bolzens 17 befestigt ist·
Die Begrenzung der axialen Bewegungsmöglichkeit der Gleithaube 9 in dem Sinne ihrer Annäherung an den Mittelkörper erfelgt dadurch, daß an der Außenfläche des Bodens des Mittelkörpere 4 zwei Anlageflächen 18 und 19» welche zweck-mäfiig ringförmig und konzentrisch sind und die zentrale Bohrung umgeben bzw. an dem Umfang des Bodens 5 liegen, und an der Innenfläche des Bodens 10 der Gleithaube 9 zwei Anlageflächen 20 und 21 vorgesehen sind, welche ringförmig und konzentrisch sind und den Anlageflächen 18 bzw. 19 gegenüberliegen.
Die Zufuhr des Druoköls zu der Zwiachenkaaaer 12 erfolgt
BAD
00II41/0U1
Η76Ί11
dann durch mehrere Eingangsöffnungen, deren jede durch einen, nachstehend "Axialschlitz11 genannten Schlitz 22 gebildet wird, welcher wenigstens angenähert eine axiale Richtung hat und an dem Umfang des Bodens 5 des Mittelkörpers 4 liegt. Das obere Ende dieses Axialschlitzes 22 mündet an der Stelle der an diesem Boden 5 vorgesehenen Anlagefläche 19, während sein unteres Ende in eine Verteilungsnut 23 mündet, welche in dem Mittelkörper 4 ausgebildet und weiter unten näher erläutert ist.
Der Austritt des Öls aus der Zwischenkammer 12 erfolgt durch eine kalibrierte Ausgangsöffnung, welche durch einen Ringraum 24 zwischen der axialen Verlängerung 14 und der zentralen Bohrung 15 gebildet wird, wobei dann Abfuhröffnungen 24a in der an dieser axialen Verlängerung 14 befestigten Anschlagscheibe 16 ausgebildet sind.
Wenn bei dieser Ausbildung der auf die Außenwand dfe Bodens 10 der Gleithaube 9 wirkende Druck kleiner als der Steeuerdruok P0 ist, nehmen die Gleithaube 9 und der Mittelkörper 4 unter der Wirkung des Drucks P des Öls eine voneinander entfernte Stellung ein (Fig. 1). Die Anlageflächen 18 und sind von den Anlageflächen 20 und 21 entfernt, die Axialschlitze 22 für die Ölzufuhr und der Ringraum 24 für die ölabfuhr sind freigelegt.
Wenn dagegen der auf die Außenwand des Bodens 10 dtr Gleit» haube 9 wirkende Druck größer als der Steuerdruck PQ ist, nehmen die Gleithaube 9 und der Mittelkörper 4 unter der Wirkung des auf den Boden 10 ausgeübten Drucks eine einander genäherte Stellung ein (flg. 2). Di« AnlagefHohen 18 und 19 stehen mit den Anlageflkchen 20 und 81 in Berührung, das obere Ende eines jeden Axialsohlitzes 22 ist durch die
BAD ORIGlNAb 1 -
009841/0141
H76111
Anlag'efläche 21 und der Ringraum 24 durch die Anlagefläche
20 verschlossen.
In diesem letzteren Fall erfolgt offenbar die Übertragung der Axialfläche zwischen der Gleithaube 9 und dem Mittelkörper 4 z. T. über das in der Zwischenkammer 12 eingeschlossene Ölvolumen und z. T. über die beiden zwischen den Anlageflächen 18 und 20 und den Anlageflächen 19 und
21 geschaffenen Ölschichten.
Nachstehend ist eine andere in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform beschrieben, in welcher die gleichen Bezugszeichen die gleichen Teile wie in Fig. 1 bezeichnen.
Bei dieser Ausführung wird die Gleithaube 9 axial nur durch einen Teil der Innenwände ihres Mantels 11 und der Aussenwände des oberen Abschnitts des Mantels 6 des Mittelkörpers 4 geführt.
Die Begrenzung der axialen Bewegungsmöglichkeit der GJeithaube 9 in dem Sinne ihrer Entfernung von dem Mittelkörper 4 erfolgt in der gleichen Weise wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform.
Die Begrenzung der axialen Bewegungsmöglichkeit der Gleithaube 9 in dem Sinne ihrer Annäherung an den Mittelkörper erfolgt dagegen dadurch, daß der Mantel 6 des Mittelkörpers 4 mit einer Schulter 25 versehen ist, welche mit dem unteren Rand des Mantels 11 der Gleithaube 9 zusammenwirkt.
Die Zufuhr des Drucköls su der Zwischenkammer 12 erfolgt dann durch mehrere Eingangsöffnungen, deren jede durch einen nachstehend "Radialschlitz·· genannten Schlitz 26 gebildet wird, welcher wenigstens angenähert radial und an dem Umfang
"8"
H76111
des Bodens 5 des Mittelkörpers 4 liegt. Das innere Ende dieses Radialschlitzes 26 mündet unmittelbar in die Zwischenkammer 12, während sein äußeres Ende in eine weiter unten näher erläuterte komplementäre Verteilungsnut 27 münden kann, welche in der Innenwand des Mantels 11 der Gleithaube 9 an der Stelle der Verteilungsnut 23 ausgebildet ist.
Der Austritt des Öls aus der Zwischenkammer 12 erfolgt durch eine kalibrierte Ausgangsöffnung, welche wie in dem vorhergehenden Fall durch den Ringraum 24 zwischen der axialen Verlängerung 14 und der zentralen Bohrung 15 gebildet wird. Die a axiale Verlängerung 14 ist hier mit einer Schulter 28 versehen, welche ohne radiales Spiel in der zentralen Bohrung 15 gleiten kann.
',Venn bei dieser Ausbildung der auf die Außenwand des Bodens der Gleithaube 9 wirkende Druck kleiner als der Steuerdruck P ist, nehmen die Gleithaube 9 und der Mittelkörper 4 unter der Wirkung des Druaks P des CIs eine voneinander entfernte Stellung ein (Fig. 3).
Das äußere Ende eines ,jeden Radialschlitzes 26 mündet dann in die komplementäre Verteilungsnut 27, und die Schulter 28 der axialen Verlängerung 14 ist nicht in die zentrale Bohrung 15 eingetreten. Die Radialschlitze 26 und der Ringraum 24 sind freigelegt und bewirken daher die Ölzufuhr und die Ölabfuhr.
Wenn dagegen der auf die Außenwand des Bodens 10 der Gleithaube 9 wirkende Druck größer als der Steuerdruck P ist, nehmen die Gleithaube 9 und der Mittelkörper 4 unter der Wirkung des auf den Boden 10 ausgeübten Druckes eine einander
- 9 00 98 A 1 /OUI
U76111
genäherte Stellung ein (Fig. 4). Das äußere Ende eines jeden Radialschlitzes 26 wird durch die Innenwand des Mantels 11 der Gleithaube 9 verschlossen, während der Ringraum 24 durch die Schulter 28 der axialen Verlängerung 14 verschlossen wird.
In diesem letzteren Fall erfolgt offenbar die Übertragung der Axialkräfte zwischen der Gleithaube 9 und dem Mittelkörper 4 vollständig über das in der Zwischenkammer 12 eingeschlossene Le ölvolumen.
Es ist noch zu bemerken, daß bei beiden Ausführungsformen die Verteilung der die Öffnungen zur Zufuhr des Drucköls zu der Zwischenkammer 12 bildenden Schlitze (Axialschlitze 22 oder Radialschlitze 26) durch die an der Außenfläche des Bodens der Gleithaube 9 festgestellten thermischen Belastungen bestimmt wird.
Wenn z. B. der mit erfindungsgemäßen Kolben 1 ausgerüstete Dieselmotor mit einem Zylinderkopf 3 versehen ist, welcher eine Wirbelkammer 29 und einen Überführungsdurchlaß 30 auf weist, wie dies schematisch in Fig. 5 für den Fall dargestellt ist, daß die Zuführöffnungen Axialsohlitze 22 sind, ist die an der Stelle des Überfuhrungsdurchlasses 30 liegende Zone des Bodens 10 einer erheblichen thermischen Belastung ausgesetzt. Bs wird daher an der Stelle dieser Zone eine große Zahl von Einlaßöffnungen vorgesehen. Beispielshalber kann angegeben werden, daß in diesem Fall 70 fo der Druekölmenge dieser Zone zugeführt werden, während die restlichen 30 f° gleichmäßig auf dem Umfang des Bodens 10 verteilt sind.
Bisher ist noch nichts über die Werkstoffe des Mittelkörpere und der Gleithaube 9 und die axial· Führung der Gleithaube an dem Mittelkörper 4 ausgesagt (außer daß diese Führung an der Stelle der Mantel dieser beiden Teil· erfolgt).
- 10 -O09841/0U1
H76111
- ίο -
Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung "besteht der Mittelkörper 4 aus einer Leichtlegierung, welche vorzugsweise unter Legierungen gewählt wird, welche einen starken Siliziumanteil haben, wie z. B. die unter dem Namen "AS 12 UN" bekannte Legierung, welche 12,50 $ Silizium, 1,50 $ Kupfer, 1,25 $> Nickel und 0,75 fi Eisen enthält, während die Gleithaube 9 aus einem hochtemperaturfesten Metall besteht. Ein derartiges Metall, welches bei jedem Arbeitsspiel auf eine Temperatur gebracht wird, welche örtlich 400° erreichen kann, wird vorzugsweise unter den Austenitatählen oder feuerfesten Stählen mit starkem Chromgehalt gewählt, wie z. B. der unter dem Namen "SIMO" bekannte, welcher 10 $ Chrom, 2,50 % Silizium, 0,80 $ Molybdän,0,80 Mangan und 0,40 ?o Kohlenstoff enthält.
Ss kann dann zweckmäßig eine axiale Führung der Gleithaube an dem Mittelkörper 4 mit Hilfe von Führungsflachen 31 vorgesehen werden, von denen wenigstens gewisse durch Verteilungenuten 32 zur Aufnahme einer umlaufenden Kühlflüssigkeit getrennt sind.
Der Italauf dieser Kühlflüssigkeit, welche wie oben Öl sein kann, z» B. das Schmieröl des Motors, verringert offenbar die Erwärmung der Gleithaube 9 in beträchtlichem Maße.
Hierfür sind, wie in Fig. 1, 3 und 6 dargestellt, an der Stelle des oberen Abschnitts der Außenfläche des Mantels 6 des Mittelkörpers 4 zwei VerteilungSÄUten 32 vorgesehen, nämlich eine untere und eine obere, welche beiderseits einer Führungsfläche 31 liegen und miteinander durch eine gewisse Zahl von gleichmäßig auf die Fläche 31 verteilten axialen Durchlässen 33 verbunden sind.
Es ist zu bemerken, daß bei der in Fig. 1 dargestellten Ausfuhrungeform die obere Verteilungenut 32 in Wirklichkeit die
- 11 009841/0U1
Verteilungsnut 23 bildet, in welche das untere Ende eines jeden Axialschlitzes 22 mündet, während bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform die obere Verteilungsnut 32 in Wirklichkeit die Verteilungsnut 23 bildet, welche mit der komplementären Verteilungsnut 27 zusammenwirken soll, in welche das äußere Ende eines jeden Radialschlitzes 26 münden kann.
Jedenfalls ist zwischen der unteren Nut 32 und dem unteren Teil des Mantels der Gleithaube 9 wenigstens ein Dichtungsring 34 vorgesehen.
Zur Verbesserung der Verteilung des Öls kann dann zweckmäßig wenigstens ein Teil der axialen Durchlässe 33 auf Lacke in bezug'auf die Verteilung der Axialschlitze 22 oder der Radialschlitze 26 angeordnet werden.
Es sind Einrichtungen vorgesehen, welche das Öl von der eine gewisse Druckölmenge liefernden, nicht dargestellten Umlaufpumpe bis zu der unteren Verteilungsnut 32 befördern. Diese Einrichtungen umfassen eine Anordnung von nicht dargestellten Kanälen zur Beförderung des Drucköls bis zu dem Pleuelstangenkopf, einen in der Pleuelstange 7 ausgebildeten Kanal 35, eine in dem Fuß der Pleuelstange 7 ausgebildete Verteilungsnut 36, eine Verteilungsöffnung 37 zur Zufuhr des Öls zu dem Innern der hohlen Kolbenachse 8, welche an ihren beiden Enden durch zwei Stöpsel 38 verschlossen und an einer Drehung in dem Mittelkörper 4 durch eine Blockierungsschraube 39 verhindert ist, zwei in der Kolbenachse 8 in der Nähe ihrer beiden Enden ausgebildete, dem oberen Teil des Kolbens zugewandte Öffnungen 40, zwei axiale Kanäle 41, welche die Öffnungen 40 in dem Mittelkörper 4 axial verlängern und bis etwa an die Stelle der unteren Verteilungsnut 32 reichen, und zwei radiale Leitungen 42 zur Verbindung der unteren Verteilungs-
- 12 009841/0U1
U/6111
- 12 nut 32 mit den beiden axialen Kanälen 41.
Bei dieser Ausbildung erfolgt der Clumlauf, wenn der Druck in dem Zylinder kleiner als der Steuerdruck P ist, in dem Sinne der in Fig. 1 und 3 eingetragenen Pfeile.
Der Steuerdruck P hängt hauptsächlich einerseits von dem Druck P des der Zwischenkammer 12 zugeführten Öls und andererseits von dem Verhältnis der dem Druck P bzw. den in dem Zylinder 2 herrschenden Druck ausgesetzten Flächen ab.
Beispielshalber sei angegeben, daß bei einem Druck P von
etwa 5 kg/cm der Steuerdruck P größenordnungsmäßig etwa
2
4 kg/cm beträgt.
Unter diesen Bedingungen findet der Ölumläuf bei einem Viertaktdieselmotor während der Gesamtheit des Einlaßtakts, während des Beginns des Verdichtungstakts und während fast der Gesamtheit des Auslaßtakts statt.
Schließlich ist noch zu bemerken, daß sich das in der Zwischenkammer 12 eingeschlossene Ölvolumen wie eine ",Värmefalle verhält, da die Temperatur des CIs bei seiner Zufuhr in die Zwischenkammer verhältnismäßig niedrig (etwa 80°) im Verhältnis zu der mittleren Temperatur des Bodens 10 der Gleithaube 9 (etwa 250°) ist.
Der obige Kolben besitzt u. a. folgende Vorteile:
- Die Gleithaube, welche die größten thermischen Belastungen auszuhalten hat, wird durch eine-n Ölumläuf und einen Wärmefalleneffekt gekühlt, wodurch die Lebensdauer einer jeden durch einen Kolben oder einen Zylinder gebildeten Anordnung und ganz allgemein die mechanischen Eigenschaften der Gleithaube verbessert werden;
009841 /OUI
13 -
Η7611Ί
- der Mittelkörper wird thermisch von der Gleithaube durch ein Ölpolster und einen Ölfilm isoliert;
- die Axialkräfte werden zwischen der Gleithaube und dem Mittelkörper durch eine Ölschicht (Polster und/oder Film) übertragen, wodurch die Belastung des Kurbeltriebs während des Motortakts beträchtlich abgeschwächt wird.
Patentansprüche;
009041/0141

Claims (1)

  1. Soo. d*Exploitation ί^ί/Γ-Εχΐ?/- A 16 922 H/i:L
    Ii Η76Ί11
    Patentansprüche :
    1. Flüssigkeitsgekühlter Kolben für Brennkraftmaschinen mit einem mit einer Pleuelstange kuppelbaren Mittelkörper, auf welchem eine in axialer Richtung begrenzt verschiebliche Gleithaube angeordnet ist, die mit dem Mittelkörper zusammen eine Zwischenkammer bildet, welche wenigstens eine Eintrittsöffnung für die Zuführung einer Kühlflüssigkeit, vorzugsweise des Schmieröls, sowie eine Austrittsöffnung für diese bzw. dieses aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintritts- und die Austrittsöffnungen in dem Mittelkörper (4) und der Gleithaube (9) in einander ■ gegenüberliegenden Teilen der Wandungen dee Mittelkörpere und der Gleithaube derart angeordnet sind, dad bei jedem Arbeitsspiel die unter dem einen Steuerwert übersteigenden Druck im Zylinder erfolgende Annäherung der Gleithaube (9) an den Mittelkörper (4). den gleichseitigen AbeonluS der Eintritts- und der Austrittsöffnungen der Zwischenkäufer (12) bewirkt und die unter dem unter einen im wesentlichen durch die Abmessungen de» Mittelkörper· (4) und der Gleitkaute (9) eowie den Druck de* Ae* tviiohenJuaaer (13) •uteführten Kühlflüeeigkeit tettimtea Steuerwert Druo* im SyliaUe» «iH||Mii tat*ernuif
    BAD ORlGINAt. - 2 -
    009141/0141 .
    -^- H76111
    Gleithaube (9) von dem Mittelkörper (4) die gleich- ' zeitige öffnung der Eintritts- und der Austrittsöffnungen der Zwischenkammern "bewirkt.
    2· Kolben nach Anspruch 1, dessen Mittelkörper eine Wandung mit einer Gleitfläche sowie einen Boden, und dessen Gleithaube eine dünne Wandung mit einer Gleitfläche sowie einen Boden aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß die axiale Wegbewegung der Gleithaube (9) von dem Mittelkörper (4) durch eine ■Anschlagscheibe (16) begrenzt wird, die mittels einer Schraube (17) auf einer durch eine zentrale Bohrung (15) in dem Boden (5) des Mittelkörpers (4) reichenden axialen Verlängerung (H) des Bodens (10) der Gleithaube (9) befestigt ist.
    5. Kolben nach Anspruch 2, dadurch gekennz e ichne t , daß die axiale Annäherung der Gleithaube (9) an den Mittelkörper (4) einerseits durch zwei auf der Außenfläche des Bodens (5) des Mittelkörpers (4) angeordnete, vorzugsweise ringförmige konzentrische, die zentrale Bohrung (15) umgebende Anlageflächen (18, 19), und andererseits durch zwei an der Innenfläche des Bodens (10) der Gleithaube (9) angeordnete, den Anlageflächen (18, 19) gegenüberliegende, ringförmige konzen trische Anlageflächen (20, 21) begrenzt wird.
    00984 1/0 U 1, " 3 "
    4· Kolben nach, den Ansprüchen 1 Tis 3, gekennzeichnet durch mehrere radial in die äußere obere Kante des Bodens (5) des Mittelkörpers (4) eingekerbte Schmierölzuführungsschlitze (22) für die Zwischenkammer (12), welche die Anschlagsfläche (19) mit einer Verteilungsnut (23) des Mittelkörpers (4) verbinden.
    5. Kolben nach den Ansprüchen 1 bis 4» gekennzeichnet durch einen von der axialen Verlängerung (14) und der zentralen Bohrung (15) kalibrierten Ringraum (24) für die Schmierölabfuhr aus der Zwischenkammer (12), sowie durch Abfuhröffnungen (24a) in der Anschlagscheibe (16).
    6. Kolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Annäherung der Gleithaube (9)· an den Mittelkörper (4) durch eine mit der Unterkante der Wandung (11) der G-leithaube (9) zusammenwirkende, aus der V/andung (6) des Mittelkörpers (4) vorspringende Schulter (25) begrenzt wird.
    7· Kolben nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch radial in die äußere obere Kante des Bodens (5) des Mittelkörpers (4) eingekerbte Schmierölzuführungsschlitze (26) für die Zwischenkammer (12), welche den von einer Verteilungsnut (23) des Mittelkörpers (4)
    009841/0U1 * * -
    -*- H76111
    und einer komplementären Verteilungsnut (27) der Gleithaube (9) gebildeten Eingraum unmittelbar mit der Zwischenkammer (12) verbinden.
    8. Kolben nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen von der axialen Verlängerung (14) und der !zentralen Bohrung (15) kalibrierten Ringraum (24) für die Schmierölabfuhr aus der Zwischenkammer (12), der durch einen an der axialen Verlängerung (14) vorgesehenen Absatz (28), welcher ohne radiales Spiel in der zentralen Bohrung (15) gleiten kann, verschließbar ist.
    9« Kolben nach Anspruch 4 oder 7, gekennzeic a-· net durch eine von der an den Außenflächen des Bodens (10) der Gleithaube (9) festgestellten Wärmebelastungen abhängigen Verteilung der Schmierölzuführungeschlitze (22, 26) über den Umfang des Mittelkörpers (4)·
    10. Solben nach Anspruch 9 für einen mit einem Zylinderkopf mit einer Wirbelkammer und einem Überführungsdurchlaß versehenen Mo tor, dadurch gekenn- zeichnet , daß an der Stelle des Überführungsdurchlaeses (30) eine große Zahl von Eingangsöffnungen vorgesehen let, wobei der Anteil der durch die an der
    009S4W0U1
    H76111
    Stelle dieses Überführungsdurchlasses (30) liegenden Eingangsöffnungen zugeführten Druckölmenge etwa 70 $> der gesamten in die Zwischenkammer (12) eintretenden Druckölmenge "beträgt.
    008841/QU1
DE19651476111 1964-12-29 1965-12-21 Kolben für Brennkraftmaschinen Expired DE1476111C (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR298A FR1429327A (fr) 1964-12-29 1964-12-29 Perfectionnements apportés aux pistons pour moteurs à combustion interne
FR298 1964-12-29
DES0101072 1965-12-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1476111A1 true DE1476111A1 (de) 1970-10-08
DE1476111B2 DE1476111B2 (de) 1973-02-15
DE1476111C DE1476111C (de) 1973-09-06

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007028364A1 (de) * 2005-09-05 2007-03-15 Mahle International Gmbh Gebauter, flüssigkeitsgekühlter kolben
WO2013182732A1 (en) * 2012-06-04 2013-12-12 Componenta Finland Oy Piston for internal combustion engine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007028364A1 (de) * 2005-09-05 2007-03-15 Mahle International Gmbh Gebauter, flüssigkeitsgekühlter kolben
US7934482B2 (en) 2005-09-05 2011-05-03 Mahle International Gmbh Liquid-cooled composite piston
WO2013182732A1 (en) * 2012-06-04 2013-12-12 Componenta Finland Oy Piston for internal combustion engine
US9605619B2 (en) 2012-06-04 2017-03-28 Componenta Finland Oy Piston for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
GB1058360A (en) 1967-02-08
FR1429327A (fr) 1966-02-25
US3358657A (en) 1967-12-19
DE1476111B2 (de) 1973-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3518721C3 (de) Ölgekühlter, mehrteiliger Tauchkolben einer Brennkraftmaschine
DE4112889C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kolbenkopfes mit Kühlung für einen mehrteiligen, gegliederten Kolben für Verbrennungsmotore, sowie danach hergestellter Kolbenkopf
DE2825298C2 (de) Flüssigkeitsgekühlter Zylinderdeckel eines Viertakt-Dieselmotors
DE2539470A1 (de) Brennkraftmaschinenkolben
DE2253961A1 (de) Kolbenbaugruppe
DE7627154U1 (de) ölgekühlter Kolben
DE4343238B4 (de) Nasse Zylinderlaufbuchse
DE4014705C2 (de) Gekühlter Tauchkolben für Verbrennungsmotoren mit voneinander getrenntem Kolbenoberteil und Kolbenschaft
DE2355292C2 (de) Gekühltes Tellerventil einer Kolbenbrennkraftmaschine
EP0154939B1 (de) Ölgekühlter, zweiteiliger Gelenkkolben
DE60006079T2 (de) Freikolbenbrennkraftmaschine mit kolbenkopf und radial bewegbare kappe
DE3525607A1 (de) Motorkuehlsystem
DE2008140A1 (de) Kolben, insbesondre fur Dieselbrenn kraftmaschinen
DE69102656T2 (de) Zylinderlaufbüchse für eine wassergekühlte brennkraftmaschine.
DE1476111A1 (de) Kolben fuer Verbrennungsmotoren
DE3622301A1 (de) Verbrennungsmotor
DE102016100411A1 (de) Hubkolbenvorrichtung sowie Brennkraftmaschine mit einer solchen Hubkolbenvorrichtung
DE738907C (de) Leichtmetallkolben mit Kolbendichtung durch ein- oder mehrteilige, aus zwei verschiedenen Werkstoffen bestehende Kolbenringe
DE3425228A1 (de) Zylinderrohrkuehlung
DE2162397B2 (de) Flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf einer Kolbenbrennkraftmaschine
DE69810236T2 (de) Kolbenbrennkraftmaschine
DE577388C (de) Leichtmetallkolben mit Stahlringen fuer Brennkraftmaschinen
DE3518497A1 (de) Fluessigkeitsgekuehlter kolben
DE1476111C (de) Kolben für Brennkraftmaschinen
DE2621720B2 (de) Flüssigkeitsgekühlter mehreckiger Kolben einer Rotationskolbenmaschine in Trochoidenbauart

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee