DE720660C - Einrichtung zur Innenkuehlung der Kolben von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Innenkühlung der Kolben von Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Kühlung der Kolben von Brennkraftmaschinen, insbesondere in Flugzeugen.
• Es ist bekannt, den Kolbenhohlraum teilweise mit einem Kühlmittel. anzufüllen. Dieses Kühlmittel wird durch die Beschleunigung, die der Kolben bei seiner Bewegung erfährt, an den Kolbenboden geschleudert, wodurch diesem Wärme entzogen wird, die dann das beim Kolbenrückgang zurückgeschleuderte Kühlmittel an das Kolbenhemd abführt.
• Eine andere bekannte Einrichtung zur Kühlung von Kolben für Brennkraftmaschinen besteht darin, durch die hohle Pleuelstange der Unterseite des Kolbenbodens Kühlöl zuzuführen.
• Gegenstand der Erfindung ist nun eine besonders zweckvolle Einrichtung zur Kühlung der Kolben von Brennkraftmaschinen, insbesondere in Flugzeugen. Gemäß der Erfindung wird der zur Aufnahme des Kühlmittels vorgesehene, unmittelbar an den Kolbenboden angrenzende Hohlraum teilweise mit einem als Kühlmittel dienenden schmierfähigen 01 oder anderen Stoffen mit ähnlichen Eigenschaften angefüllt. Dieser Hohlraum steht außerdem zeitweise oder ständig über Bohrungen im Kolbenhemd mit entsprechenden Üffnungen im Zylindermantel in Verbindung und erhält auf diese Weise, beispielsweise durch eine Einspritzdüse, Kühlmittel zugeführt. Um zu erreichen, daß stets die gleiche Kühlmittelmenge im Kolben vorhanden ist, ist erfindungsgemäß eine Überlauföffnung in den Wandungen des Hohlraumes vorgesehen, durch die im Falle eines@Ansteigens der Kühlmittelmenge über ein gewünschtes Maß die Überschußmenge wieder abfließen kann. Die Kühlung nach der Erfindung geht dabei folgendermaßen vor sich. Das im Hohlraum vorhandene Kühlmittel, das diesen Raum bis zu einer bestimmten Höhe anfüllt, wird bei der Bewegung des Kolbens i n a:i sich bekannter Weise gegen den Kolbenboden geschleudert und entzieht diesem äußerst wirksam Wärme. Von dieser Kühlflüssigkeit tritt jedoch ständig etwas durch die Undichtheit der Kolbenverschraubungen aus, was zur Folge hat, daß der Kühlflüssigkeitsspiegel allmählich absinkt. Die Einrichtung nach der Erfindung sorgt hier durch die zusätzliche Einspritzung von Kühlmittel ständig für entsprechende Nachfüllung. Die Erfindung schlägt außerdem vor, die Wandungen de:: Hohlraumes mit Ausflußöffnungen für das Kühlmittel. auszustatten und .auf diese Weise eine Durchflußkühlung zu erhalten. Der Vorteil dieser Kühlung besteht darin, daß einmal ständig frisches Kfblmittel im Kolben vorhanden ist und zum andern, daß das durch den. Kolben hindurchströmende Kühlmittel möglichst weitgehend durch die Schleuderbewegung, die es bei jedem Kolbenhub ausführt, ausgenützt wird. Der Kühlwirkungsgrad ist also gegenüber der reinen Durchflußkühlung wie auch der reinen Schleuderkühlung gegenüber wesentlich erhöht. Gleichzeitig aber ergeben sich noch weitere Vorteile. Durch die Verwendung eines schmierfähigen Öles oder anderer Stoffe mit ähnlichen Eigenschaften als Kühlmittel wird auch eine Schmierung der Kolbenlaufbahn vorgenommen. Die sicherlich auftretende Erscheinung, daß an der Einführungsstelle des Kühlmittels in den Kolben zwischen Zylinderschaft und Kolbenhemd etwas von dem Kühlmittel austritt, ist also eine angenehme und erwünschte Erscheinung. Es kann sogar durch entsprechende Ausbildung der Bohrungen die vollständige und zuverlässige Schmierung der Kolbenlaufbahn gewährleistet werden. Abgesehen davon, daß durch die Vereinigung der Schleuder-und Durchflußkühlung der Kühlwirkungsgrad an sich wesentlich erhöht wird, ist die Kühlung bei Verwendung von Schmieröl wesentlich mehr temperaturabhängig. D. h. wenn z. B. im kalten Zustand, also beim Anlassen der Maschine, das Kühlmittel noch verhältnismäßig zähflüssig ist und daher der Durchfluß durch den Kolben nur langsam erfolgt, wird auch wenig @@'iirne abgeführt, und der Kolben wird sich ziemlich rasch erwärmen. Im wär meren Zustand der 3,laschine aber ist auch das Kühlmittel dünnflüssig, durchströmt den Kolben wesentlich rascher und führt somit mehr Wärme ab.
• An Stelle einer Überlauföffnung zum Zwecke der Gleichhaltung der Kühlmittelmenge im Kolben schlägt die Erfindung noch vor, das Kühlmittel einem im Kolben vorgesehenen Rohr zuzuführen, dessen Austrittsöffnung derart angeordnet ist, daß sie bei Vorhandensein der gewünschten Kühlmittehnenge irn Kühlmittel selbst gelegen ist, wodurch bei entsprechender Bemessung des Förderdrucken kein zusätzliches Kühlmittel zugeführt -%verden kann. Vermindert sich die Kühlmittelmenge im Kolben, dann wird die Ausfluß -öffnurig frei und somit auch wieder Kühlmittel gefördert.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Kühlung der Kolben von Brennkraftmaschinen nach der Erfindung dargestellt.
• Fig. i zeigt einen mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgestatteten Kolben im Längsschnitt.
• Der Kolben i ist mit einem Hohlraum 6 ausgestattet. Dieser Hohlraum ist zum Teil bis zum Spiegel 8 mit einem flüssigen Kühlmittel angefüllt, das bei der Bewegung den Kolbens gegen den Boden 7 geschleudert wird und von diesem die Wärme beim Zurückfließen auf den Schaft io abführt. Im Zviinder 2 sind Bohrungen 3 vorgesehen, die sich z. B. zeitweilig mit im Kolben i vorgesehenen Bohrungen 4 decken. Beispielsweise durch eine Düse 5 wird nun zusätzlich noch Kühlmittel in den Hohlrauen 6 im Kolben i eingebracht. Um zu verhindern, daß der Spiegel 8 der Kühlflüssigkeit über ein bestimmtes Maß ansteigt, ist die Überlauföfnung 9 im Kolben vorgesehen, durch welche die überschußmenge des Kühlmittels in da, Kurbelgehäuse abfließen kann.
• Fig. 2 zeigt eine zweckmäßige Atisbildui,g der Kühlmittelzuführung an einem ebenfalls im Längsschnitt dargestellten Kolben.
• Der Kolben i i ist mit dem Hohlrauen 12 ausgestattet, in dem bis zum Spiegel 13 Kühflüssigkeit stehen soll. Um diesen Spiegel zu erhalten, wird durch eine Bohrung 14 im Zylinder 15 mittels Düse 16 Kühlflüssigkeit einer im Kolben i i vorgesehenen Leitung 17 zugeführt, die ihre Austrittsöffnung i8 bei Vorhandensein der gewünschten Kühlmittelmenge unterhalb unterhalb des Spiegels 13 des Kühlmittels hat, so daß bei entsprechender Benicssung des Förderdruckes des Kühlmitteln 1,eiii Kühlmittel gefördert wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Innenkühlung der Kolben von Brennkraftmaschinen mit Zuführung des Kühlmittels in den unmittelbar an den Kolbenboden angrenzenden Kühlraum durch Schlitze in der Kolbenlaufbahn, dadurch gekennzeichnet, daß die das Kühlmittel zu- und abführenden Öffnungen (4 und g) in einem Abstand von der oberen und unteren Kühlraumwandung angeordnet sind, so daß v=on der den Kühl . raum durchfließenden Kühlmittelmenge eine bestimmte Teilmenge, die die Wärme vom Kolbenboden auf den Kolbenschaft in bekannter Weise durch Hinundherschleudern entsprechend der Kolbenbewegung überträgt, in dem unter der Abfluß öffnung (9) liegenden Kühlraum (6) gehalten wird.