NL8601194A - Oliegekoelde, meerdelige zuiger van een verbrandingsmachine. - Google Patents

Oliegekoelde, meerdelige zuiger van een verbrandingsmachine. Download PDF

Info

Publication number
NL8601194A
NL8601194A NL8601194A NL8601194A NL8601194A NL 8601194 A NL8601194 A NL 8601194A NL 8601194 A NL8601194 A NL 8601194A NL 8601194 A NL8601194 A NL 8601194A NL 8601194 A NL8601194 A NL 8601194A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
piston
oil
wall
base
cooling
Prior art date
Application number
NL8601194A
Other languages
English (en)
Other versions
NL191493C (nl
NL191493B (nl
Original Assignee
Man B & W Diesel Gmbh
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 Man B & W Diesel Gmbh filed Critical Man B & W Diesel Gmbh
Publication of NL8601194A publication Critical patent/NL8601194A/nl
Publication of NL191493B publication Critical patent/NL191493B/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL191493C publication Critical patent/NL191493C/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/0015Multi-part pistons
    • F02F3/003Multi-part pistons the parts being connected by casting, brazing, welding or clamping
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/16Pistons  having cooling means
    • F02F3/20Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
    • F02F3/225Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid the liquid being directed into blind holes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/08Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means
    • F01M2001/086Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means for lubricating gudgeon pins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00Metals
    • F05C2201/02Light metals
    • F05C2201/021Aluminium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00Metals
    • F05C2201/04Heavy metals
    • F05C2201/0433Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00Metals
    • F05C2201/04Heavy metals
    • F05C2201/0433Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0448Steel

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

τ Μ Kon /SE/MAN-373 "Oliegekoelde, meerdelige zuiger van een verbrandingsmachine" .
-1-
De uitvinding betreft een olie gekoelde zuiger voor verbrandingsmachine met maatregelen, zoals in de aan hef van conclusie 1 aangeduid.
Een dergelijke olie gekoelde zuiger is 5 bekend uit het Duitse octrooischrift 1526598. Een dergelijke zuiger is voor de beheersing van hoge explosie-drukken slechts matig geschikt, daar de deformatie van het zuigeronderstuk onder de inwerking van explosiedruk-ken relatief groot wordt, hetgeen het vreten van de 10 zuiger zou kunnen bewerkstelligen. Deze deformatie van het zuigeronderstuk is het gevolg van de daar aanwezige afsteuning van het zuigeronderstuk, namelijk via een ringvormige draagkraag en aanvullend via de buitenwand van het zuigerbovenstuk, waarbij elk van deze delen 15 door overeenkomstige aanlegvlakken aan het zuigeronderstuk ondersteund is. Daar het zuigeronderstuk via twee ringvormige oplegvlakken aan het zuigeronderstuk is afgesteund, is het praktisch onmogelijk, beide oplegvlakken gedefinieerd te belasten. Dit is onmogelijk 20 daar vanwege de onvermijdelijke vervaardigingstolerantie hetzij het ene hetzij het andere van de beide oplegvlakken meer wordt belast. Het zuigerbovenstuk zelf is overal betrekkelijk dunwandig uitgevoerd, zodat de deformatie *- , ,« 1 . Λ JL.
-2- daarvan onder inwerking van de verbrandingstemperatuur en de explosiedrukken ook niet verwaarloosbaar klein zijn, hetgeen tenslotte een betrekkelijk grote speling tussen het buitenwandvlak van het zuigerbovenstuk en 5 de cilinderboringwand vereist. Het nadeel van de deformatie van het zuigeronderstuk zou men echter kunnen opheffen doordat het zuigeronderstuk met overeenkomstige grote ovaliteit en bolvormigheid wordt vervaardigd, zodat het de door de inwerking van de 10 explosiedrukken optredende deformatie kan opnemen.
De dan optredende deformatie van een zodanig gevormd zuigeronderstuk zou echter weer nadelige uitwerking hebben op het smeerolieverbruik, immers het mantelvlak van het zuigeronderstuk zou een onronde vorm innemen, 15 en tengevolge daarvan aan bepaalde plaatsen van de cilinderboringwand meer smeerolie dan noodzakelijk met zich mee zou brengen. Hiermee dient bij de hier besproken bekende zuiger door het aanbrengen van meerdere olie-afstrijkringen rekening worden gehouden, welke 20 olie-afstrijkringen zoals de ervaring heeft geleerd echter om te hoge slijtage te vermijden beperkt moeten worden in aantal. Bovendien zijn de olieafstrijkringen ook niet in staat aan die plaatsen waar te veel smeerolie aanwezig is, deze in voldoende mate tot op een gewenste 25 filmlaagdikte te reduceren. Bovendien blijkt de bij deze bekende zuiger de koeloliedoorvoer van buiten naar binnen eveneens niet ekonomisch te zijn , daar een gecompliceerd gevormde zuigerpen voor de koelolietoevoer vereist is.
Een dergelijke met dwars en langsboringen voorziene zuiger-30 pen is vanwege zijn verminderde draagvermogen slechts voor de beheersing van kleinere tot middelmatige explosiedrukken geschikt.
Uit het Duitse octrooischrift 2821176 is verder een olie gekoelde zuiger voor verbrandingsmotoren 35 bekend, waarbij het zuigeronderstuk van licht metaal en , · ·. / 1 . » -3- het zuigerbovenstuk van een metaal met geringe warmte-geleidingscoefficient maar met grote warmtevastheid, bijvoorbeeld van staal is vervaardigd.
De uitvinding heeft ten doel een olie-5 gekoelde zuiger van de in de aanhef genoemde soort zodanig te verbeteren, dat deze ekonomisch te vervaardigen is en voor de overbrenging van explosiedrukken van de orde grootte van 125 tot 160 bar geschikt is, dat hij zich verder onder inwerking van deze explosiedrukken 10 in zijn vorm slechts onbetekenend deformeert, waarbij in het bijzonder de zuigerringpartij aan het zuigerboven-stuk hun cilindrische vorm behouden en een ovalisering van het onderste gebied van het zuigeronderstuk ten opzichte van het bovenste gebied daarvan in vergaande 15 mate verhinderd moet worden; bovendien dient de te verschaffen zuiger zodanig gevormd te zijn, dat een gunstigere koeloliedoorleiding wordt verkregen voor een beste werking van de door de zuiger heen te voeren koelolie in het bijzonder met betrekking tot een reduce-20 ring van de vereiste door te voeren hoeveelheid olie.
Deze doelstelling wordt volgens de uitvinding bereikt aan een zuiger van de in de aanhef genoemde soort door toevoeging van de combinatie van kenmerken van conclusie 1. Voordelige uitvoeringsvormen van deze 25 oplossing zijn in de onderconclusies aangegeven.
Doordat het zuigerbovenstuk van spherogiet-materiaal respektievelijk staalmateriaal in de vorm van een zeer massieve plaat, het zuigeronderstuk daarentegen van aluminium door persgieten of warmpersen van een 30 ruw stuk is vervaardigd, is de zuiger vergelijkingsgewijs ekonomisch te vervaardigen.
Als gevolg van zijn speciale konstruktiemaatregelen is deze echter ondanks het van aluminium vervaardigde zuigeronderstuk in staat de tijdens bedrijf daarop inwerkende 35 hoge belastingen op te nemen.
• » -4-
Dit is mogelijk daar zowel het zuigerbovenstuk alsook het zuigeronderstuk op zich gezien telkens een op zich stijf blok vormen en het zuigerbovenstuk op speciale wijze aan het zuigeronderstuk is afgesteund, namelijk 5 zodanig, dat de op het zuigerbovenstuk inwerkende explosiedrukken op gunstige wijze op het zuigeronderstuk en van daar af via de zuigerpen en de daarop aangesloten drijfstang op de krukas kunnen worden overgedragen.
Dit betekent, dat de explosiekrachten direkt aan de 10 drijfstangkop worden doorgegeven, terwijl de omtrek van het zuigeronderstuk praktisch onberoerd van deze krachten blijven en aldus deformatie vrij blijven.
Door de koelolieleiding volgens de uitvinding wordt in de zuiger ook een zeer gunstige koelwerking bereikt.
15 Met een voordelige verdeling van de overleidboringen tussen de binnenste en de buitenste koelruimte, in het bijzonder door verschillende afstanden daarvan met een overeenkomstige ophoging alsook grootten- en hellingsdimensionering daarvan, is de in het zuigerboven-20 stuk werkende , ongelijkmatige temperatuurverdeling zodanig gunstig beïnvloedbaar, dat ongelijkmatige deformatie van de zuigerbodem in radiale richting vermijdbaar is. Dit draagt in samenwerking met de afsteuning van het zuigerbovenstuk in het gebied van zijn buigneutrale 25 zone ertoe bij, dat de buitenwand daarvan ook onder inwerking van de thermische en mechanische belastingen vergaand cilindrisch blijft. Als gevolg van het feit, dat de buitenwand van het zuigerbovenstuk wegens de gegeven spleet volgens de uitvinding niet in kontakt 30 komt met het bovenste gebied van het zuigeronderstuk, kunnen, vanaf het zuigerbovenstuk in dit gebied van het zuigeronderstuk ook geen zich negatief daarop uitwerkende krachten worden overgedragen.
Ket zuigeronderstuk behoudt aldus zijn voor gunstige bedrijfs-35 waarden gegeven vorm.
» ·? Λ · * -5-
Hierna zijn twee uitvoeringsvoorbeelden van een volgens de uitvinding uitgevoerde oliegekoelde zuiger aan de hand van de tekening nader beschreven.
In de tekening tonen: 5 Figuur 1 een loodrecht ten opzichte van de zuigerpenas staande doorsnede door een volgens de uitvinding uitgevoerde olie gekoelde zuiger,
Figuur 2 een door de langsas van de zuigerpen gaande doorsnede door de zuiger volgens 10 figuur 1,
Figuur 3 een loodrecht ten opzichte van de as van de zuigerpen staande dwarsdoorsnede door een andere volgens de uitvinding uitgevoerde oliegekoelde zuiger, 15 Figuur 4 een door de langsas van de zuiger pen gaande doorsnede door de zuiger volgens figuur 3,
Figuur 5 een dwarsdoorsnede door de zuiger van figuur 1 over de daar aangegeven snijlijn V/V,
Figuur 6 een doorsnede door de zuiger volgens 20 figuur 4 over de daar aangegeven lijn VI/VI.
In de figuren zijn dezelfde respektievelijk met elkaar overeenkomende onderdelen van de weergegeven zuiger met dezelfde verwijzingscijfers voorzien.
De in de tekening weergegeven olie gekoelde 25 heen en weer gaande zuiger bestaat uit een in zijn geheel met cijfer 1 aangeduid zuigeronderstuk en een in zijn geheel met 2 aangeduid zuigerbovenstuk. Het uit één stuk bestaande massieve zuigerbovenstuk 2 bestaat uit een zuigerbodem 3 en een buitenwand 4 met cilindrisch buiten-30 vlak 5 en 'n veelvoud van ringgroeven, waarin zuigerringen 6 zijn ingezet. De buitenwand 4 van het zuigerbovenstuk 2 is daarbij samengesteld uit een aan de zuigerbodem 3 aansluitend wanddeel 7 met flinke wanddikte en een aan de onderrand 8 daarvan aansluitend wanddeel 9 met geringere 35 wanddikte. Vanaf de onderrand 8 uitgaande is in het wand- S 5 0 1 1 1 ' -fideel 7 van de buitenwand 4 een sponning 10 met een cirkelcilindrisch, coaxiaal met de langsas van de zuiger aangebracht centreervlak 11 en een loodrecht op de langsas van de zuiger staand aanlegvlak 12 in 5 gevormd. Het zuigerbovenstuk 2 is uitsluitend via dit aanlegvlak 12 op het zuigeronderstuk 1 en daar op het buitenste kopvlak 13 van een aan zijn bovenzijde aangebrachte ringvormige draagkraag 14 afgesteund.
Het zuigerbovenstuk 2 is ten opzichte van het zuigeronder-10 stuk 1 uitsluitend gecentreerd door middel van het cilindrische centreervlak 11 dat om een buiten aan de draagkraag 14 aangevormde cirkelcilindrisch centreervlak 15 grijpt. Met 16 is het het bovenste einde van het zuigeronderstuk 1 vormende en betrekkelijk massief uitgevoerdé 15 draagkop aangeduid. Het zuigerbovenstuk 2 is aan het zuigeronderstuk 1 bevestigd door de vier spanschroeven 17, waarvan de wijze van aanbrenging en de posities uit de figuren 5 en 6 blijken.
Met 18 is een zuigerpen aangeduid, die 20 in een zich dwars door het zuigeronderstuk 1 uitstrekkende legerboring 19 axiaal geborgd door twee borgringen 20 is verankerd. Op deze zuigerpen 18 zit een legerhuls 21 waarvan de positie tussen zich evenwijdig aan de langsas van de zuiger uitstrekkende vlakken 22,23 in 25 de binnenruimte 24 van het zuigeronderstuk 1 is gefixeerd. Door middel van de zuigerpen 18 en de daarop zittende legerhuls 21 is de zuiger aan een met de niet weergegeven krukas van een verbrandingsmachine verbonden drijfstang 25 in het gebied van de drijfstangkop 26 scharnierend 30 verbonden, waarbij deze aansluiting via een dwars door de drijfstangkop 26 dringende, om de legerhuls 21 grijpende opneemboring 27 is gerealiseerd.
Met 28 is een uitsteeksel aangeduid, dat aan de bovenzijde van de draagkop 16 is aangebracht. Dit uit-35 steeksel is in zijn geheel als één stuk met het zuiger- i -7- onderstuk 1 gevormd. Het uitsteeksel 28 is voorzien van een centraal, coaxiaal met de langsas van de zuiger aangebracht koeloliedoortredegat 29 voorzien, dat verder door de draagkop 16 heendringt en tot in de binnenruimte 5 24 van het zuigeronderstuk 1 uitmondt. Het koeloliedoor tredegat 29 kan, zoals bij het uitvoeringsvoorbeeld van de figuren 1, 2 en 5 is aangegeven, als boring in het zuigeronderstuk 1 zijn gevormd, welke boring in het gebied van intrede van de koeloliestraal kegelvormig of 10 trompetvormig verwijd is. Dit verschaft een gunstige ombuiging van de uit de drijfstang naar buiten tredende koeloliestraal . Als alternatief hiervan kan het koel-oliedoortreegat 29, zoals bij het uitvoeringsvoorbeeld van de figuren 3 en 4, ook door de doorgangsboring van 15 een koelolieleidhuls 30 gevormd zijn, die in een door de draagkop 16 met uitsteeksel 18 heen dringende opneem-boring 31 is gezet en met zijn onderste verwijde deel verend in glijkontakt aan de drijfstangkop 26 is afgesteund. In het algemeen steekt het uitsteeksel 28 in het gebied 20 van een in zijn geheel met 33 aangeduide binnenste koelruimte naar binnen en begrenst daar met zijn bovenrand 32 de koelolievulstand. De binnenste koelruimte 33 strekt zich in zijn onderste gebied tussen de draagkraag 14 ringvormig om het uitsteeksel 28 heen aan de bovenzijde 25 van de draagkop 16 uit. In zijn bovenste gebied is de binnenste koelruimte 33 door een verdieping in het zuigerbovenstuk begrensd. De binnenste koelruimte 33 staat via schuine, in het zuigerbovenstuk 2 gevormde overleid-boringen 34 met een in zijn geheel met 35 aangeduide 30 buitenste koelruimte in verbinding. Deze strekt zich zowel in het zuigerbovenstuk 2 alsook in het zuigeronderstuk 1 uit en wel in het zuigeronderdeel om de draagkop 16 heen.
Het massieve zuigerbovenstuk 2 bestaat uit 35 één stuk en is van spherogietmetaal resp. staalmateriaal -8- vervaardigd. Het zuigeronderstuk 1 daarentegen is weliswaar eveneens uit één stuk vervaardigd , maar van aluminium respektievelijk een aluminiumlegering door persgieten of warmpersen van een ruwstuk. Zover sponningen onvermijde-5 lijk zijn, worden deze naderhand door verspanende bewerking nabewerkt. Op grond van zijn vervaardiging door warmpersen of persgieten is het zuigeronderstuk in tegenstelling tot slechts door gieten vervaardigde zuigeronder-stukken aanzienlijk sterker, d.w.z. voor de opname en 10 doorleiding van grotere krachten geschikt.
De zuiger is voor een speciale soort van schudkoeling uitgevoerd. De koelolietoevoer naar de zuiger geschiedt daarbij vanaf de drijfstang 25.
Deze beschikt over interne kanalen, waarin koelolie onder 15 druk via inwendige kanalen van de krukas wordt binnengeleid. In de figuren zijn van de interne kanalen van de drijfstang slechts een toevoerboring 36, een ringkanaal 39 om de lagerhuis 21 alsook een sproeiboring 38 in de drijfstangkop 26 te zien. De sproeiboring 38 verloopt 20 daarbij coaxiaal met de langsas van de drijfstang.
De koelolie die de sproeiboring 38 in de vorm van een koeloliestraal verlaat, geraakt eerst in het koelolie-doortredegat 29 en wordt door deze dan tot in de binnenste koelruimte 33 geleid. Van daaruit geraakt 25 de koelolie tijdens het bedrijf van de motor tengevolge van de zuigerbewegingen door de overleidboringen 34 tot Inde buitenste koelruimte 35 en geraakt van daar uit via in het onderste gebied daarvan aangebrachte afloop kanalen 39 tot in de drijfwerkruimte van de verbrandings-30 machine terug.
De binnenste koelruimte 33 bestaat aan de bovenzijde uit een domvormige holle ruimte, die radiaal aan de buitenzijde door overeenkomstig gekromde vormgeving van de binnenwand 40 van het wanddeel 7 van de buitenwand 35 4 van het bovenstuk 2 , welk wanddeel 7 een flinke wanddikte Q r· Λ i ··
H
-9- heeft, en aan het wanddeel 7 aansluitend door een overeenkomstig verder gevoerde welving van het binnenvlak 41 van de zuigerbodem 3 is gevormd. Coaxiaal met de langsas van de zuiger is aan het binnenvlak 41 5 van de zuigerbodem een uitsteeksel 42 aanwezig, dat tot een gunstige verdeling van de daarop gespoten koel-olie in het binnenste van de koelruimte 33 bijdraagt.
Aan de onderzijde is de binnenste koelruimte 33 door een ringvormige verdieping 43 met ongeveer 10 halfcirkelvormige dwarsdoorsnede begrensd. De wand 44 van de ringvormige verdieping 43 is daarbij zodanig gevormd, dat het naar buiten treden van het persgereedschap naar het invormen van de verdieping niet wordt belet.
De buitenste koelruimte 35 is in het gebied 15 van het zuigerbovenstuk 2 enerzijds door meerdere aan de omtrek verdeeld aangebrachte , ten opzichte van de langsas van de zuiger enigszins schuin staande vanaf de onderrand 8 van het wanddeel 7 van de buitenwand 4 daarin geboorde eindigende gaten 45 en anderzijds door een 20 ringvormige ruimte 46 gevormd, waarin de eindigende gaten 45 uitmonden. In elk van de eindigende gaten 45 mondt een van de overleidboringen 34 uit, die in het gebied van het binnenvlak 40 van het wanddeel 7 van de binnenste koelruimte 33 zich aftakt en schuin naar boven 25 tot in het bijbehorende eindigende gat 45 dicht bij het gesloten einde daarvan uitmondt. De ringvormige ruimte 46 is radiaal naar buiten door het binnenvlak 47 van het onderste wanddeel 9 van de buitenwand 4 van het zuigeronderstuk 2 , welk wanddeel 9 een geringere 30 wanddikte heeft, alsook radiaal naar binnen door het buitenvlak 48 van de draagkraag 14 en aan de bovenzijde door de onderrand 8 van het wanddeel 7 van de buitenwand 4 van het zuigerbovenstuk 2 begrenst. In aansluiting daaraan zo begrensde ruimte 46 zet zich de 35 buitenste koelruimte 35 naar onderen binnen het zuigeronder- -10- st uk 1 als een ringvormige olievangverdieping 49 door.
Deze olievangverdieping 49 reikt tot ongeveer in het vlak van de drijfstangkop 46 naar beneden en is radiaal buitenwaarts door een nog al dunwandige, tijdens motor-5 bedrijf van explosiedrukken beïnvloeding vergaand bevrijd buitenwandig deelstuk 50 begrensd. Dit , daar de buitenwand 4 aan het zuigerbovenstuk 2 en het buitenwand-deelstuk 50 aan het zuigeronderstuk 1 in hun bouwhoogte zodanig op elkaar zijn afgestemd, dat na verbinding van 10 zuigerbovenstuk 2 en zuigerbovenstuk 1 tussen de vlakke onderrand 41 van de buitenwand 4 van het zuigerbovenstuk 2 en de vlakke bovenrand 42 van het buitenwanddeelstuk 50 aan het zuigeronderstuk 1 een ringspleet 53 vrijblijft. Daar het zuigerbovenstuk 2 slechts aan de buitenzijde 15 via het ringvormige centreervlak 11 ten opzichte van het zuigeronderstuk gecentreerd is, en bovendien slechts met zijn ringvormig aanlegvlak 12 tegen het zuigeronderstuk 1 daar in zijn buigneutrale zone door het kopvlak 13 aan de draagkraag 14 is afgesteund en bovendien vanwege 20 de ringspleet 53 geen verbinding tussen de buitenste delen 4 van het zuigerbovenstuk 2 en het zuigeronderstuk 1 aanwezig is, kunnen tijdens het bedrijf van de motor vanaf het zuigerbovenstuk 2 ook geen krachten worden overgedragen, die de vorm van het buitenwanddeelstuk 50 25 negatief zouden kunnen beïnvloeden. Daar deze buitenste afsteuning ontbreekt en ook het zuigeronderstuk 1 door de buitenste koelruimte zeer gunstig gekoeld wordt, wordt het buitenste gebied van de zuiger verhoudingsgewijs in geringe mate verhit. Daardoor zijn verschillende defor-30 maties van het buitenste gebied van de zuiger in axiale richting tengevolge van temperatuurinwerkingen praktisch vermijdbaar. Anderzijds maakt dit het weer mogelijk, dat de onvermijdelijke speling tussen de buitenvlakken van de zuiger, gevormd door het buitenvlak 4 aan het 35 zuigerbovenstuk 2 en het buitenvlak 54 aan het zuigeronder-
V." "V
-11- stuk 1 in vergelijking met tot dusver bekende zuigers vergelijkingsgewijs kleiner kan worden uitgevoerd.
Dit draagt bij tot een verbeterde loop van de zuiger, daar het kippen van de zuiger tot een kleine hoek begrensd 5 blijft. Een onmiddellijk gevolg hiervan is ook een vermindering van het smeerolieverbruik.
Doordat het zuigerbovendeel aan de buitenzijde aan de draagkraag 14 gecentreerd is, worden tijdens bedrijf van de motor bovendien de volgende voordelen be-10 reikt. Daar het aluminiummateriaal, waaruit het zuiger-onderstuk 1 vervaardigd is, een wezenlijk grotere uitzettingscoefficient heeft dan het materiaal, waarvan het zuigerbovenstuk 2 is vervaardigd, zet het oplegorgaan voor het zuigerbovenstuk 2 meer uit dan dit laatste.
15 Dit betekent dat met toenemende verhitting van de zuiger de verbinding tussen het zuigerbovenstuk 2 en het zuiger-onderstuk 1 krachtoverbrengend wordt, zodat tijdens bedrijf van de motor praktisch geen relatieve bewegingen tussen de oplegvlakken van het zuigeronderstuk 1 en het 20 zuigerbovenstuk 2 kunnen plaatsvinden.
Hieronder zijn verschillende details weergegeven waarmee de zuiger volgens de uitvinding van geval tot geval, d.w.z. telkens na zijn belasting met verschillende explosiedrukken, kan zijn uitgevoerd.
25 In het bijzonder wanneer met de zuiger zeer hoge explosiedrukken in de orde grootte van bijvoorbeeld 150 bar beheerst moeten worden, dan is het doelmatig het zuigeronderstuk 1 aanvullend te verstijven en wel door middel van meerdere in de ringvormige verdieping 43 30 aangebrachte, radiaal zich door deze verdieping heen uitstrekkende verstijvingsribben 55. Een dergelijke maatregel is bij de zuiger van de figuren 3 en 4 weergegeven.
Wanneer de zuiger volgens de uitvinding bij een verbrandingsmachine wordt ingezet, waarin slechts 35 explosiedrukken in de orde grootte van bijvoorbeeld 120 bar 2 - -12- moeten worden beheerst, dan kan het voldoende zijn, wanneer de van de olievangverdieping 49 zich aftakkende afloopkanalen 39 tot in de binnenruimte 24 van het zuigeronderstuk 1 uitmonden. Deze oplossing is bij 5 de zuiger volgens de figuren 1, 2 en 5 toegepast.
Bij zuigers waarmee daarentegen weer hogere explosiedrukken moeten worden beheerst, blijkt het doelmatig te zijn, de vanaf de olievangverdieping 59 zich aftakkende afloopkanalen 39 door boringen 56 10 te realiseren die zich evenwijdig met de langsas van de zuiger door het zuigeronderstuk 1 uitstrekken, dit is bij het uitvoeringsvoorbeeld volgens de figuren 3 en4 het geval. Deze boringen 56 snijden tangentiaal smeergoten 57 (zie figuur 4 en 6) , die gedeeltelijk 15 om de zuigerpen 18 in het zuigeronderstuk 1 zijn gevormd en olie ter smering van de zuigerpen 18 opnemen.
Verder kan het doelmatig zijn in de boringen 56 buisjes 58 in te zetten, die met bepaalde lengte tot in de olievangverdieping 59 steken en daar voor een bepaalde 20 koelolievulstandhoogte zorgen. Dit is eveneens bij het uitvoeringsvoorbeeld van de figuren 3 en 4 het geval.
Door de kenmerken volgens de uitvinding in het bijzonder door de combinatie daarvan in een zuiger is verzekerd, dat ook bij betrekkelijk hoge 25 explosiedrukken in de orde grootte van ongeveer 160 bar een probleemloze funktionering van de zuiger verzekerd is. In het bijzonder door de massieve vormgeving van het zuigerbovenstuk en het zuigeronderstuk alsook door de speciale afsteuning van het zuigerbovenstuk 2 in 30 de buigneutrale zone aan het zuigeronderstuk 1 is verzekerd, dat de op de zuiger tijdens het bedrijf van de machine inwerkende explosiedrukken op de best denkbare wijze via de draagkraag 14 en de zuigerpen 18 tot in de drijfstang 25 kunnen worden ingeleid en weliswaar zoda-35 nig, dat de cilindriciteit en coaxialiteit van de buiten- Ή -13- wand 4 van het zuigerbovenstuk 2 alsook het buitenvlak 54 van het zuigeronderstuk 1 in vergaande mate behouden blijven. Door de koelolieleiding op de wijze van de uitvinding wordt niet slechts een zeer intensieve 5 koeling van het zuigerbovenstuk, maar ook een intensieve koeling van de aangrenzende bovenste gebieden van het zuigeronderstuk verzekerd. Negatieve invloeden door de tijdens het bedrijf van de machine heersende temperaturen op de vorm van het zuigerbovenstuk 2 en de vorm 10 van het zuigeronderstuk 1 zijn daarom ook door de wijze van de koelmiddelleiding in de zuiger in vergaande mate te vermijden.

Claims (7)

1. Olie gekoelde zuiger die uit een zuiger-onderstuk en een zuigerbovenstuk dat uit een zuigerbodem 5 en een buitenwand met in ringgroeven gezette zuigerringen bestaat, is samengesteld en door middel van een zuiger-pen die in een het zuigeronderstuk dwars doordringende legerboring verankerd is, en een met de krukas van een brandstofmachine verbonden drijfstang scharnierend is 10 verbonden, waarbij het zuigerbovenstuk met een van de zuigerbodem afgezet aanlegvlak op het kopvlak van een boven aan het zuigeronderstuk aangevormde, ringvormige draagkraag is afgesteund en door middel van een cirkel-cilindrisch centreervlak ten opzichte van het zuiger-15 onderstuk door een daar aanwezig centreervlak gecentreerd is alsook door middel van meerdere spanschroe-ven daarmee verbonden is, waarbij verder aan de bovenzijde van het zuigeronderstuk een centraal uitsteeksel is aangebracht, waar een koeloliedoortredegat coaxiaal 20 niet de langsas van de zuiger doorheen gaat, welk uitsteeksel met zijn bovenrand de koelolievulstand in een binnenste koelruimte begrenst, die in zijn onderste gebied door een ringvormige, zich tussen de draagkraag en het buitenvlak van het uitsteeksel uitstrek-25 kende verdieping in het zuigeronderstuk alsook in zijn bovenste gebied door een verdieping in het zuigerbovenstuk is begrensd en bovendien via schuine overleid-boringen in het zuigerbovenstuk met een buitenste koelruimte in verbinding staat, die zich zowel in het zuiger-30 bovenstuk alsook in het zuigeronderstuk uitstrekt, gekenmerkt door de combinatie van de volgende maatregelen, a) dat het zuigerbovenstuk (2) uit één stuk bestaat en van spherogietmateriaal resp. staalmateriaal, maar het zuiger-35 onderstuk (1) dat uit één stuk bestaat -15- echter van aluminium respektievelijk van een aluminiumlegering door persgieten of warmpersen uit een ruw stuk is vervaardigd, 5 b) dat de zuiger voor een speciale schud-koeling is uitgevoerd, met een koelolie-toevoer vanaf de drijfstang (25) af door het koeloliedoortredegat (29) tot 10 in de binnenste koelruimte (33), en met een koelolieverdertransporterende leiding door de overleidboringen (34) tot in de buitenste koelruimte (35) en van daar af via afloopkanalen (39) 15 tot in de drijfwerkruimte terug, c) dat het zuigerbovenstuk (2) met zijn ringvormige centreervlak (11) radiaal aan de buitenzijde om de draagkraag (14) 20 aan het zuigeronderstuk (1) grijpt en slechts daar aan een centreervlak (15) gecentreerd is, d) dat het zuigerbovenstuk (2) slechts 25 met zijn ringvormig aanlegvlak (12) aan het zuigeronderstuk (1) daar in zijn buigneutrale zone door het kopvlak (13) aan de draagkraag (14) is afgesteund alsook tussen de vlakke onderrand (51) van 30 de buitenwand (4) van het zuigerbovenstuk (2) en de vlakke bovenrand (52) van het aansluitende buitenwanddeelstuk (50) van het zuigeronderstuk (1) een ringvormige spleet (53) vrijblijft, 35 -16- e) dat de binnenste koelruimte (33) aan de bovenzijde door een domvormige holle ruimte is bepaald, die radiaal buitenwaarts door overeenkomstig gekromde vormgeving 5 van een binnenvlak (40) van een buitenwand- deel (7) met een dikke doorsnede en daaraan aansluitend door overeenkomstige verder gevoerde welving van het binnenvlak (41) van de zuigerbodem (3) gevormd is, 10 f) dat de binnenste koelruimte (33) aan de onderzijde door een ringvormige verdieping (43) met een ongeveer halfcirkelvormige doorsnede is begrensd, 15 g) dat de buitenste koelruimte (35) in het gebied van het zuigerbovenstuk (2) enerzijds door meerdere aan de omtrek verdeelde, ten opzichte van de langsas van de 20 zuiger enigszins schuin staand van onder af tot in het wanddeel (7) met flinke wanddikte van de buitenwand (4) van het zuigerbovenstuk (2) in gevormde eindigende gaten (45) , waarin telkens één van de 25 overleidboringen (34) uitmondt, en ander zijds door een ringvormige ruimte (49) gevormd is, waarin de eindigende gaten (45) uitmonden en die aan de buitenzijde door het binnenvlak (47) van een onder-30 ste wanddeel (9) van de buitenwand (4), welk wanddeel (9) een geringere wanddikte heeft, als ook aan de binnenzijde door het buitenvlak (48) van de draagkraag (14) en aan de bovenzijde door de onderrand 35 (8) van het wanddeel (7) met grotere -17- wanddikte begrensd is, en h) dat de buitenste koelruimte (35) in het gebied van het zuigeronderstuk (1) door 5 een ringvormige olievangverdieping (49) is uitgebreid, van waar af de afloop-kanalen (39) zich aftakken.
2. Zuiger volgens conclusie 1, met het kenmerk, 10 dat de het onderste stuk van de buitenste koelruimte (35) vormende olievangverdieping (49) in het zuigeronderstuk (1) tot ongeveer in het vlak van de drijfstangkop (26) naar beneden reikt en radiaal naar buiten toe door een betrekkelijk dunwandige, tijdens machinebedrijf van 15 explosiedrukinvloeden bevrijd buitenwanddeelstuk (50) is begrensd.
3. Zuiger volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat binnen de het onderste stuk van de binnenste koelruimte (33) vormende ringvormige verdieping (43) meerdere 20 hier radiaal doorheen zich uitstrekkende verstijvingsribben (55) zijn aangebracht.
4. Zuiger volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vanaf de olievangverdieping (49) zich aftakkende afloopkanalen (49) tot in de de zuigerkop (26) omgevende 25 binnenruimte (24) van het zuigeronderstuk (1) uitmonden.
5. Zuiger volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vanaf de olievangverdieping (49) zich aftakkende afloopkanalen (39) door evenwijdig aan de langsas van de zuiger door het zuigeronderstuk {1) zich uitstrekkende 30 boringen (26) zijn gevormd.
6. Zuiger volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de boringen (56) tangentiaal smeergoten (47) snijden, die gedeeltelijk om de zuigerpen (18) in het zuigeronderstuk (1) zijn gevormd en olie ter smering 35 van de zuigerpen (18) opnemen. -18-
7. Zuiger volgens een van de conclusies 5 en 6, met het kenmerk, dat in de boringen {56) buisjes (58) zijn ingezet, die tot bepaalde lengte tot in de olievangverdieping (49) steken en daar voor een bepaalde 5 koelolievulstandhoogte zorgen. -·*· V. ' y . - , '
NL8601194A 1985-05-24 1986-05-12 Oliegekoelde, tweedelige zuiger voor een verbrandingsmotor. NL191493C (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853518721 DE3518721C3 (de) 1985-05-24 1985-05-24 Ölgekühlter, mehrteiliger Tauchkolben einer Brennkraftmaschine
DE3518721 1985-05-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL8601194A true NL8601194A (nl) 1986-12-16
NL191493B NL191493B (nl) 1995-04-03
NL191493C NL191493C (nl) 1995-08-04

Family

ID=6271558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8601194A NL191493C (nl) 1985-05-24 1986-05-12 Oliegekoelde, tweedelige zuiger voor een verbrandingsmotor.

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPH086638B2 (nl)
DE (1) DE3518721C3 (nl)
FR (1) FR2582351B1 (nl)
NL (1) NL191493C (nl)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3708377A1 (de) * 1986-03-20 1987-10-01 Mahle Gmbh Oelgekuehlter kolben fuer verbrennungsmotoren
DE3702694C1 (en) * 1987-01-30 1988-04-21 Mahle Gmbh Oil-cooled piston for internal combustion engines, especially for diesel engines
DE3832022C1 (nl) * 1988-09-21 1989-09-21 Mahle Gmbh, 7000 Stuttgart, De
US4965279A (en) * 1988-11-18 1990-10-23 E. R. Squibb & Sons, Inc. Cyclopropyl aza prostaglandin analogs
DE3919872A1 (de) * 1989-06-19 1990-12-20 Mahle Gmbh Tauchkolben fuer verbrennungsmotoren mit einem kuehloeldurchfluteten kolbenkopf
DE4018252A1 (de) * 1990-06-07 1991-12-12 Man B & W Diesel Ag Oelgekuehlter kolben
DE4040611A1 (de) * 1990-12-19 1992-07-02 Man B & W Diesel Ag Jet-kolbenkuehlung
DE4120850A1 (de) * 1991-06-25 1993-01-07 Kolbenschmidt Ag Gebauter, oelgekuehlter kolben fuer dieselmotoren
DE10022035A1 (de) 2000-05-05 2001-11-08 Mahle Gmbh Verbrennungsmotor mit einem gebauten Kolben
DE10244512A1 (de) * 2002-09-25 2004-04-15 Mahle Gmbh Mehrteiliger gekühlter Kolben für einen Verbrennungsmotor
DE10244511A1 (de) * 2002-09-25 2004-04-15 Mahle Gmbh Mehrteiliger gekühlter Kolben für einen Verbrennungsmotor
DE10255731A1 (de) 2002-11-29 2004-06-09 Mahle Gmbh Kolben für einen Verbrennungsmotor
US7918155B2 (en) * 2007-12-12 2011-04-05 Mahle International Gmbh Piston with a cooling gallery
US8065985B2 (en) * 2009-05-04 2011-11-29 Federal-Mogul Corporation Piston having a central cooling gallery with a contoured flange
DE102010015568A1 (de) * 2010-04-19 2011-10-20 Ks Kolbenschmidt Gmbh Kolbenoberteil eines gebauten oder geschweißten Kolbens mit erweiterten Kühlräumen
DE102012207951B4 (de) * 2012-05-11 2022-09-22 Man Energy Solutions Se Kolben einer Brennkraftmaschine
DE102012208090B4 (de) * 2012-05-15 2022-03-24 Man Energy Solutions Se Kolben einer Brennkraftmaschine
DE102013002232B4 (de) * 2013-02-11 2022-11-17 Man Energy Solutions Se Kolben einer Brennkraftmaschine
DE102013009415A1 (de) 2013-06-05 2014-12-11 Man Diesel & Turbo Se Kolben einer Brennkraftmaschine
DE102016202643A1 (de) * 2016-02-22 2017-08-24 Mahle International Gmbh Kolben einer Brennkraftmaschine
EP3301284B1 (en) * 2016-09-29 2020-11-25 Caterpillar Energy Solutions GmbH Piston with cooling arrangement
KR101706751B1 (ko) 2016-09-30 2017-02-27 삼영기계 (주) 고압 피스톤 크라운
RU2675974C1 (ru) * 2017-11-03 2018-12-25 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" Поршень форсированного дизельного двигателя
CN107939522B (zh) * 2017-11-22 2019-11-05 中国北方发动机研究所(天津) 一种活塞-活塞销-连杆组合单元匹配结构
DE102018201556A1 (de) * 2018-02-01 2019-08-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Hubkolben für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine und Verwendung eines Hubkolbens in einer Hubkolbenbrennkraftmaschine
CN108547707A (zh) * 2018-05-17 2018-09-18 象山浦动机械科技有限公司 分体式钢顶钢裙活塞
DE102019122877B4 (de) * 2019-08-27 2021-08-19 Man Energy Solutions Se Kolben einer Brennkraftmaschine
DE102019133115A1 (de) 2019-12-05 2021-06-10 Ford Global Technologies Llc Luftansaugvorrichtung einer Hubkolbenbrennkraftmaschine
US11326549B2 (en) 2020-01-21 2022-05-10 Ford Global Technologies, Llc 218-0266 volcano-shaped inlet of piston oil-cooling gallery

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7203513U (de) * 1972-05-10 Alcan Alu-Werke Gmbh Mehrteiliger Kolben mit Kühlraum im Kolbenkopf
AT141390B (de) * 1932-10-25 1935-04-10 Ernst Dipl Ing Mahle Leichtmetallkolben für Brennkraftmaschinen.
DE1526598A1 (de) * 1966-10-07 1970-02-12 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Einrichtung zur Verringerung des Zylinderbuechsenverschleisses bei Tauchkolbenmotoren insbesondere fuer Schweroelbetrieb
GB1232990A (nl) * 1967-09-28 1971-05-26
FR2125687A5 (nl) * 1971-02-16 1972-09-29 Semt
DE2140824C2 (de) * 1971-08-14 1983-06-01 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg Ölgekühlter Kolben für Brennkraftmaschinen
DE2307347A1 (de) * 1973-02-15 1974-08-22 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Mehrteiliger tauchkolben fuer viertaktbrennkraftmaschinen, insbesondere grossdieselmotoren
JPS5179239U (nl) * 1975-11-26 1976-06-23
JPS5416975U (nl) * 1977-07-08 1979-02-03
DE2821176C2 (de) * 1978-05-13 1982-12-09 Mahle Gmbh, 7000 Stuttgart Kolben mit Bodenplatte für Verbrennungsmotor
DE2919638A1 (de) * 1979-05-16 1980-11-20 Schmidt Gmbh Karl Kolben fuer brennkraftmaschinen
JPS5633575A (en) * 1979-08-25 1981-04-04 Nissan Motor Co Ltd Ground speed detecting rader for vehicle
JPS5831464B2 (ja) * 1980-04-30 1983-07-06 川崎重工業株式会社 内燃機関のピストン構造
DE3303984C1 (de) * 1983-02-05 1984-05-24 Mahle Gmbh, 7000 Stuttgart Mehrteiliger,fluessigkeitsgekuehlter Kolben fuer Verbrennungsmotoren
JPS59181248U (ja) * 1983-05-20 1984-12-03 川崎重工業株式会社 内燃機関のピストン装置
DE3502644A1 (de) * 1985-01-26 1986-07-31 M.A.N.-B & W Diesel GmbH, 8900 Augsburg Oelgekuehlter, mehrteiliger tauchkolben fuer hubkolbenbrennkraftmaschinen

Also Published As

Publication number Publication date
NL191493C (nl) 1995-08-04
FR2582351A1 (fr) 1986-11-28
JPS61272453A (ja) 1986-12-02
DE3518721C3 (de) 1997-09-04
NL191493B (nl) 1995-04-03
FR2582351B1 (fr) 1989-06-30
DE3518721A1 (de) 1986-11-27
JPH086638B2 (ja) 1996-01-29
DE3518721C2 (nl) 1990-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8601194A (nl) Oliegekoelde, meerdelige zuiger van een verbrandingsmachine.
US4180027A (en) Two-piece oil-cooled piston
US6557514B1 (en) Closed gallery monobloc piston having oil drainage groove
US5317958A (en) Head for a two piece articulated piston
EP2184477B1 (en) Piston of internal combustion engine
US6588320B2 (en) Piston having uncoupled skirt
KR101283956B1 (ko) 향상된 냉각 특성을 갖는 피스톤
FI57302B (fi) Kolv foer foerbraenningsmotor
US5934174A (en) Lightweight articulated piston head and method of making the piston head
CS244413B2 (en) Piston of a machine with reversibly moving pistons especially of an internal combustion engine
JP3909085B2 (ja) 高負荷内燃機関用の軽金属ピストン
DE2348870A1 (de) Mehrteiliger kolben fuer brennkraftmaschinen, insbesondere grossdieselmotoren
US9797337B2 (en) Oil-cooled piston for an internal combustion engine
FI79888B (fi) Oljekyld, flerdelad plungerkolv foer slagkolvsfoerbraenningsmotor.
JP2009507173A (ja) 内燃機関に用いられるピストン
ITRM990150A1 (it) Basamento per motore a combustione interna.
KR20140108586A (ko) 방열용 피스톤 핀
US2865348A (en) Piston
JP2018525562A (ja) 内燃機関用のピストン
EP1751440B1 (en) Crosshead bearing for a large two-stroke diesel engine
JP2019508624A (ja) スロット付きリング溝を有する空洞なしのピストン
CN109072764B (zh) 带有非对称上部燃烧表面的活塞及其制造方法
KR102671590B1 (ko) 내연 기관의 피스톤 조립체
CA3118030C (en) Piston and cylinder of an internal combustion engine
KR100814162B1 (ko) 대형 2행정 디젤 엔진용 크로스헤드 베어링

Legal Events

Date Code Title Description
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
V4 Lapsed because of reaching the maximum lifetime of a patent

Effective date: 20060512