DE1601804B2 - Kuehlung eines kolbens einer rotationskolben-brennkraftmaschine mit schlupfeingriff - Google Patents
Kuehlung eines kolbens einer rotationskolben-brennkraftmaschine mit schlupfeingriffInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Kühlung eines Kolbens einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine
mit Schlupfeingriff, dem durch Axial- und Radialbohrungen im Exzenter einer Exzenterwelle über mindestens
eine im Bereich einer Lagerschale des Kolbens befindliche Nut unter Druck öl zugeführt wird.
Bei einer derartigen aus der DT-AS 12 23 610 bekannten Rotationskolben-Brennkraftmaschine befindet
sich die Nut als Ringnut im radial inneren Teil der Lagerschale. Von dort gelangt das unter Druck stehende
Öl zwischen die Gleitflächen von Exzenter und Lagerschale und tritt seitlich aus dem Lager aus, von
wo aus es zur Kühlung des Kolbens, gegebenenfalls zusammen mit zusätzlich direkt aus der Axialbohrung im
Exzenter zugeführtem öl, in radial außerhalb der Kolbennabe liegende Kolbenkammern geführt wird. Um
die Menge des aus dem Lager austretenden Öls zu erhöhen, ist an der Außenfläche des Exzenters im unbelasteten
Bereich des Lagers ein Kanal vorgesehen, der die Ringnut mit den seitlichen Begrenzungen des Lagers
verbindet. Das Öl kann aus dem Bereich des Lagers nur geringfügige Wärmemengen abführen, und
zwar erst dann, wenn diese bereits das Lager erreicht haben. Daher muß die Kühlung in den Kolbenkammern
so gut sein, daß das Lager thermisch nicht zu hoch beansprucht wird. Dies bedingt jedoch eine so intensive
Kühlung der Kolbenoberfläche, daß diese eine Tempo- f'-s
ratur annimmt, die für eine gute Gemischbildung und Verbrennung sowie für eine einwandfreie Funktion der
Dichtelemente zwischen Kolben und Gehäuse zu nied
rig liegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlung des Kolbens einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine obengenannter Art so zu verbessern, daß die
Kolbenoberfläche eine möglichst hohe, im wesentlichen durch die Beanspruchbarkeit des Kolbenmaterials
begrenzte Temperatur erreicht und gleichzeitig die Temperatur im Lager so niedrig liegt, daß dessen einwandfreie Funktion gewährleistet ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere zwischen der Kolbennabe und der Lagerschale
vorgesehene Nuten einerseits über Radialkanäle in der Lagerschale mit den Bohrungen im Exzenter in
Verbindung stehen und andererseits zu den axialen Begrenzungen der Lagerschale führen.
Infolge der erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabe wird das unter Druck stehende öl nicht nur dem
Schmierspalt zwischen Exzenter und Lagerschale zugeführt, sondern auch auf die Außenseite der Lagerschale
geleitet, so daß diese auf beiden Seiten von öl umgeben ist. Insbesondere wird die von der Kolbenoberfläche
nach innen wandernde Wärme von dem in den Nuten fließenden öl aufgenommen und abgeführt, bevor sie
die Lagerschale erreicht. Die Kühlung der Kolbenoberfläche kann somit unabhängig von der thermischen Belastbarkeit
des Kolbenlagers erfolgen. Eine mögliche Schwächung der Lagerschale durch die Nuten wird dadurch
wieder aufgehoben, daß die Fixierung der Lagerschale mit kleineren Abmessungen der Lagerbefestigung
und der Sicherung gegen Verdrehen der Lagerschale wesentlich vereinfacht werden kann.
Aus der OE-PS 2 52 652 ist bereits eine Kolbenkühlung
bei einer Drehkolbenbrennkraftmaschine bekannt, bei der Kühlkanäle als Nuten an der Berührungsfläche
des Läuferkörpers mit einer in dem Körper eingesetzten, zugleich einen Kranz eines Zahnradgetriebes tragenden
Exzenterbüchse angeordnet sind. Diese Nuten stehen nicht mit Bohrungen in der Exzenterwelle in
Verbindung, vielmehr durchfließt das Kühlöl sie von einer axialen Begrenzung des Kolbens bis zur gegenüberliegenden,
woraus sich die Nachteile ergeben, daß der Kolben in axialer Richtung ungleichmäßig gekühlt
wird und die Kühlung insgesamt kaum ausreichend ist, da nicht unter Druck stehendes öl verwendet werden
kann. Auch liegen die Nuten stellenweise nahe der Kolbenoberfläche, so daß die obengenannten Vorteile der
erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Nuten im inneren Umfang der Kolbennabe
und/oder im äußeren Umfang der Lagerschale angeordnet. Aus der OE-PS 2 52 652 ist bereits bekannt,
die Nuten entweder im Läuferkörper oder in der Exzenterbüchse
oder in beiden zugleich auszubilden.
Eine sehr gleichmäßige Kühlung sowohl in axialer Richtung wie in Umfangsrichtung kann erreicht werden,
wenn die eine Nut als Ringnut ausgebildet in der axialen Mitte der Lagerschale mehrere achsparallel
über die gesamte Breite der Lagerschale sich erstrekkende Längsnuten verbindet, die ihrerseits jeweils in
der Mitte zwischen zwei Radialkanälen verlaufen.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die Nuten, ausgehend von den Radialkanälen in der
Lagerschale, in schraubenförmiger Anordnung zu den axialen Begrenzungen der Lagerschale führen. Die aus
der OE-PS 2 52 652 bekannten schraubenförmig zur Drehachse des Kolbens verlaufenden Nulen erstrecken
sich dagegen von einer axialen Begrenzung des Kolbens bis zur gegenüberliegenden.
16 Ol
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Kolbenlagers dargestellt. Dabei zeigt
F i g. 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines Kolbens mit Kolbenlager und
F i g. 2 einen Schnitt durch den Kolben nach der Linie H-II in F i g. 1.
Der Kolben 1 in den F i g. 1 und 2 trägt in seiner Lagerbohrung eine Lagerschale 2, in deren Innenseite
drei Taschen 3 in Umfangsrichtung um jeweils 120° zueinander versetzt angeordnet sind. Diese Taschen 3
dienen der Aufnahme des Öls, das durch Axial- und Radialbohrungen im nicht dargestellter. Exzenter einer
Exzenterwelle dem Kolbeniager zugeführt wird. In der Mitte der Taschen 3 und damit in der axialen Mitte der
Lagerschale 2 sind als Bohrungen ausgeführte Radialkanäle 4 vorgesehen, die auf der Außenseite der Lagerschale
2 in eine in die Kolbennabe la eingelassene Ringnut 5 münden. Von dieser Ringnut 5 gehen gleichfalls
in die Kolbennabe la eingelassene achsparallel sich erstreckende Längsnuten 6 aus, die zu den axialen
Begrenzungen der Lagerschale 2 führen. Die Längsnulen 6 sind um jeweils 603 gegenüber den Radialkanälen
4 versetzt angeordnet. An Stelle der Taschen 0 kann auch auf der Innenseite der Lagerschale 2 eine Ringnut
vorgesehen sein, so daß der Außenseite der Lagerscha-Ie
2 zur Verbesserung der Kühlwirkung kontinuierlich Kühlöl zugeführt wird.
Bei Betrieb der Maschine dient das durch die Bohrungen im Exzenter zufließende öl teils der Schmierung
und Kühlung des Lagers, wird also in den Spalt zwischen Exzenter und Laufschale 2 hereingezogen.
teils fließt es durch die Radialkanäle 4, die Ringnut 5 und die Längsnuten 6 in die seitlich des Lagers befindlichen
Räume 7a, Tb. Dabei nimmt das öl einen erheblichen
Teil der von der Kolbenoberfläche her zugeströmten Wärme auf und leitet sie ab, so daß das Lager
einer wesentlich geringeren Wärmebelastung ausgesetzt ist als bei einem Abtransport der Wärme nur
durch das der Schmierung dienende ÖL
Die Ringnut 5 und die Längsnuten 6 können durch nicht dargestellte schraubenförmig angeordnete Nuten
ersetzt sein, die, ausgehend von den Radialkanälen 4, zu den axialen Begrenzungen der Lagerschale 2 führen.
Dadurch wird die Gleichmäßigkeit der Lagerkühlung verbessert, so daß ein Verziehen der Lagerschale 2
nicht möglich ist.
Es ist nicht nur möglich, die Ringnut 5, die Längsnuten 6 oder die schraubenförmigen Nuten in der Kolbennabe
la anzuordnen, sondern auch, sie in den äußeren Umfang der Lagerschale 2 oder sowohl in die Lagerschale
2 wie auch in die Kolbennabe la einzulassen.
Die bisher beschriebene Art der Lagerkühlung erweist
sich besonders dann als vorteilhaft, wenn das Öl auch zur Kühlung der Kolbenoberfläche herangezogen
werden soll und ein ringförmiges Leitblech 8 (Fig. 2),
das zwischen dem Kolben 1 und dem der Steuerung des Kolbens dienenden Hohlrad 9 eingespannt ist, das seitlich
aus dem Lager austretende öl auffangen und in die Kolbenkammern 10 leiten soll. Damit ist es möglich, die
in die Kolbenkammern 10 gelangende Ölmenge und damit die Kühlung der Kolbenoberfläche durch entsprechende
Ausbildung des Leitblechs 8 zu steuern.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Kühlung eines Kolbens einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine mit Schlupfeingriff, dem durch
Axial- und Radialbohrungen im Exzenter einer Exzenterwelle über mindestens eine im Bereich einer
Lagerschale des Kolbens befindliche Nut unter Druck öl zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere zwischen der Kolbenna-
be (la) und der Lagerschale (2) vorgesehene Nuten (5, 6) einerseits über Radialkanäle (4) in der Lagerschale (2) mit den Bohrungen im Exzenter in Ver
bindung stehen und andererseits zu den axialen Begrenzungen der Lagerschale (2) führen. '5
2. Kühlung eines Kolbens einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nuten (5, 6) in dem inneren Umfang der Kolbennabe (la) und/oder dem äußeren
Umfang der Lagerschale (2) angeordnet sind.
3. Kühlung eines Kolbens einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nut (5) als Ringnut ausgebildet in der axialen Mitte der Lagerschale (2)
mehrere achsparallel über die gesamte Breite der Lagerschale (2) sich erstreckende Längsnuten (6)
verbindet, die ihrerseits jeweils in der Mitte zwischen
zwei Radialkanälen (4) verlaufen.
4. Kühlung eines Kolbens einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nuten (5, 6), ausgehend von den Radialkanälen (4) in der Lagerschale
(2). in schraubenförmiger Anordnung zu den axialen Begrenzungen der Lagerschale (2) führen.
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Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DED0055494 | 1968-03-06 |
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DE1601804A1 DE1601804A1 (de) | 1971-02-04 |
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DE1601804C3 DE1601804C3 (de) | 1976-10-07 |
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |