JPH0439384Y2 - - Google Patents
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- JPH0439384Y2 JPH0439384Y2 JP1985126524U JP12652485U JPH0439384Y2 JP H0439384 Y2 JPH0439384 Y2 JP H0439384Y2 JP 1985126524 U JP1985126524 U JP 1985126524U JP 12652485 U JP12652485 U JP 12652485U JP H0439384 Y2 JPH0439384 Y2 JP H0439384Y2
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- cooling
- oil
- piston crown
- cooling oil
- chamber
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Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は内燃機関に使用される油冷式ピストン
冠に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an oil-cooled piston crown used in an internal combustion engine.
大口径の高負荷の内燃機関用ピストン冠は、高
温ガスにさらされることから、ピストンの焼付防
止のため積極的に冷却する必要のある部材であ
り、その冷却手段として水冷形と油冷形に大別さ
れ、それぞれが実用化されている。このうち油冷
式ピストン冠は、冷却損失の低減や構造の簡易化
が可能なため、内燃機関用としての使用が増加し
ている。
Piston crowns for large-diameter, high-load internal combustion engines are exposed to high-temperature gas, so they must be actively cooled to prevent piston seizure. They are broadly classified and each has been put into practical use. Among these, oil-cooled piston crowns are increasingly being used for internal combustion engines because they can reduce cooling loss and simplify the structure.
ところで油冷式ピストン冠は、油の比重が軽
く、比熱が小さいため、冷却面の熱伝達率が同一
の速度条件では水の冷却の場合の約1/20となるの
で、その冷却効果の増加をはかる工夫をすること
が必要となつている。この一例として、油の流速
を部分的に高くしたスピード形、あるいは油の噴
流を冷却部位の近傍へ噴出させる方式のものがあ
る。しかしこれらのものは構造面よりの制約を受
ける場合が多く、全部位に亘つて十分な冷却効果
が得られるようにするのは、困難なのが現状であ
る。即ち第2図において油噴流ノズルa,bによ
つてピストン冠1を冷却する場合において、図の
右半分のように冷却油を冷却室内の油中に噴出さ
せると、冷却室内の圧力が高く油の抵抗が大きい
ため噴流14が拡散してしまつて、冷却面に到達
する時にはその速度が低下し、十分な熱伝動率が
得られない欠点がある。
By the way, in oil-cooled piston crowns, the specific gravity of oil is light and the specific heat is small, so the heat transfer coefficient of the cooling surface is about 1/20 of that of water cooling under the same speed conditions, so the cooling effect is increased. It is now necessary to devise ways to measure this. Examples of this include a speed type in which the oil flow rate is partially increased, or a type in which a jet of oil is ejected near the cooling area. However, these devices are often subject to structural limitations, and it is currently difficult to obtain a sufficient cooling effect over all parts. In other words, when the piston crown 1 is cooled by the oil jet nozzles a and b in Fig. 2, when the cooling oil is jetted into the oil in the cooling chamber as shown in the right half of the figure, the pressure in the cooling chamber is high and the oil Since the resistance is large, the jet flow 14 is diffused, and its speed decreases when it reaches the cooling surface, which has the disadvantage that a sufficient heat transfer coefficient cannot be obtained.
本考案の目的は、前記従来装置の欠点を解消
し、油でピストン冠を冷却する際十分に大きい熱
伝達率が得られる油冷式ピストン冠を提供するに
ある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an oil-cooled piston crown that overcomes the drawbacks of the conventional apparatus and provides a sufficiently high heat transfer coefficient when cooling the piston crown with oil.
本考案は、ピストン冠の内面に冷却油を噴出さ
せて冷却を行う油冷式ピストン冠において、前記
ピストン冠の下部に形成された冷却油溜りからピ
ストン冠の冷却室内に複数個突設され、ピストン
冠の頂部の冷却面へ向けて冷却油を噴出する第1
の冷却油噴出ノズルと、ピストン冠内の外周部位
に複数個穿設された冷却孔内に向けて冷却油を噴
出する第2の冷却油噴出ノズルと、上端が前記冷
却室内の中央部の前記第1の冷却油噴出ノズルの
近傍に開口し下端がクランクケース室に開口する
通気管とを有してなることを特徴としている。
The present invention provides an oil-cooled piston crown in which cooling oil is jetted onto the inner surface of the piston crown to cool the piston crown. The first part that spouts cooling oil toward the cooling surface at the top of the piston crown.
a second cooling oil spouting nozzle that spouts cooling oil into a plurality of cooling holes drilled in the outer circumferential portion of the piston crown; It is characterized by having a vent pipe that opens near the first cooling oil jetting nozzle and whose lower end opens into the crankcase chamber.
冷却室内とクランクケース室とが通気管により
連通されているので双方の室に圧力差がなくな
り、クランクケース室の空気が通気管内を通つて
冷却室へ供給され冷却室内の冷却油は速やかに排
出される。これにより、冷却油噴出ノズルからの
冷却油は途中で初速を失うことなくピストン冠の
冷却面に到達する。
Since the cooling chamber and crankcase chamber are communicated with each other by a ventilation pipe, there is no pressure difference between the two chambers, and the air in the crankcase chamber is supplied to the cooling chamber through the ventilation pipe, and the cooling oil in the cooling chamber is quickly discharged. be done. As a result, the cooling oil from the cooling oil jetting nozzle reaches the cooling surface of the piston crown without losing its initial velocity on the way.
以下第1〜2図を参照し本考案の一実施例につ
いて説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
ピストン冠1、ピストンスカート2、ピストン
棒3はボルト21により結合されている。1bは
ピストン冠1内部に形成された冷却室、12は上
端が該冷却室1bに開口する上部通気管、13は
上端が前記上部連通管12に連通されて下端がク
ランクケース室Bに開口する下部通気管であり、
該上下部通気管12,13は各々ピストン棒3及
びクロスヘツドピン4に取り付けられている。7
は冷却油入口管、22は冷却油入口通路、23は
冷却油出口通路、4はクロスヘツドピン、11は
架溝である。24は冷却油溜り、25はピストン
冠1に多数穿設された冷却孔、a,bは冷却油噴
出ノズルである。ピストン冠1は、ピストン冠内
に設けられた冷却油噴出ノズルa及び油溜りケー
シング8に設けられたピストン冠の頂部冷却面1
cに向けて開口する冷却油噴出ノズルbより噴出
される冷却油により冷却される。又ピストンの往
復動による慣性によつて、或る時期ピストン冠1
の冷却室1b内の油もピストン冠1の冷却面に衝
突し該冷却面を冷却する。この時冷却室1bに油
が充満し冷却室1b内の圧力が高いと、噴出ノズ
ルa,bよりの噴流及びピストンの慣性による油
の上昇流は、行手を妨げられピストン冠の噴出ノ
ズルa,bよりの噴流は冷却面に到達するのが困
難になる。 The piston crown 1, piston skirt 2, and piston rod 3 are connected by bolts 21. 1b is a cooling chamber formed inside the piston crown 1; 12 is an upper ventilation pipe whose upper end opens into the cooling chamber 1b; and 13 whose upper end communicates with the upper communication pipe 12 and whose lower end opens into the crankcase chamber B. is the lower ventilation pipe,
The upper and lower vent pipes 12, 13 are attached to the piston rod 3 and crosshead pin 4, respectively. 7
2 is a cooling oil inlet pipe, 22 is a cooling oil inlet passage, 23 is a cooling oil outlet passage, 4 is a crosshead pin, and 11 is a bridge groove. 24 is a cooling oil reservoir, 25 is a large number of cooling holes drilled in the piston crown 1, and a and b are cooling oil jetting nozzles. The piston crown 1 includes a cooling oil jet nozzle a provided in the piston crown and a top cooling surface 1 of the piston crown provided in the oil sump casing 8.
It is cooled by cooling oil jetted from a cooling oil spouting nozzle b opening toward c. Also, due to the inertia caused by the reciprocating movement of the piston, the piston crown 1
The oil in the cooling chamber 1b also collides with the cooling surface of the piston crown 1 to cool the cooling surface. At this time, if the cooling chamber 1b is filled with oil and the pressure inside the cooling chamber 1b is high, the jets from the jet nozzles a and b and the upward flow of oil due to the inertia of the piston are blocked, and the jet nozzle a on the piston crown is blocked. , b has difficulty reaching the cooling surface.
本考案は、冷却室1b内に冷却油が溜らないよ
うにするため、クランクケース室Bと冷却室1b
とを連通管13,12にて連通してクランクケー
ス室B内の空気を冷却室1bに送り、両室の圧力
差を無くして冷却室1b内の冷却油の排出を容易
にしたものである。これにより、冷却油噴出ノズ
ルa,bからの冷却油は途中で初速を失うことな
くピストン冠1の冷却面に到達する。クランクケ
ースB内の空気はオイルミストを含んでいるが異
物はなく、清浄でピストン冠に悪影響をもたらす
ことはない。 In this invention, in order to prevent cooling oil from accumulating in the cooling chamber 1b, the crankcase chamber B and the cooling chamber 1b are
The air in the crankcase chamber B is sent to the cooling chamber 1b by communicating with them through communication pipes 13 and 12, thereby eliminating the pressure difference between the two chambers and facilitating the discharge of the cooling oil in the cooling chamber 1b. . Thereby, the cooling oil from the cooling oil jetting nozzles a and b reaches the cooling surface of the piston crown 1 without losing its initial velocity on the way. Although the air in the crankcase B contains oil mist, it is free of foreign matter and is clean and does not have any adverse effect on the piston crown.
冷却室1b内の冷却油は油出口パイプ9で仕切
られたピストン棒3内の中空部即ち入口通路22
を通り、油溜りケーシング8の噴出ノズルb及び
ピストン冠の噴出ノズルaよりの噴流でピストン
を冷却した後、油出口パイプ9内の出口通路23
及びクロスヘツドピン4内の油出口通路を通つて
クランクケース室Bに排出されるとともに、一部
の油は通気管12,13を通つてクランクケース
室Bに排出される。 The cooling oil in the cooling chamber 1b flows through a hollow part in the piston rod 3 partitioned by an oil outlet pipe 9, that is, an inlet passage 22.
The piston is cooled by jets from the jet nozzle b of the oil sump casing 8 and the jet nozzle a of the piston crown, and then the exit passage 23 in the oil outlet pipe 9
The oil is discharged into the crankcase chamber B through the oil outlet passage in the crosshead pin 4, and a portion of the oil is also discharged into the crankcase chamber B through the vent pipes 12 and 13.
内燃機関のピストン冠は大口径になればなる程
熱負荷が過酷になるため、有効な冷却手段が必要
となる。本考案の油冷ピストン冠は、冷却ノズル
よりの噴油を油中でなく空気中の噴流として噴出
し、噴油の初速を途中で消失させることなく目標
冷却面に直進させ、十分な熱伝達率が得られるよ
うにするため、ピストン冠の冷却油室内に空気噴
出ノズルより空気を噴出させ、これを目標冷却面
に滞留させて空気層を該冷却面に保持するように
している。これにより、ピストン冠の冷却効率が
向上し、ピストン冠頂面の焼損及びピストン、ラ
イナのスカフイング等の発生を防止することがで
きる。
The larger the diameter of the piston crown of an internal combustion engine, the more severe the heat load becomes, and therefore an effective cooling means is required. The oil-cooled piston crown of this invention jets out the oil from the cooling nozzle as a jet in the air instead of in oil, and allows the oil to travel straight to the target cooling surface without losing its initial velocity on the way, ensuring sufficient heat transfer. In order to obtain the desired cooling rate, air is ejected from an air ejection nozzle into the cooling oil chamber of the piston crown, and is retained on the target cooling surface to maintain an air layer on the cooling surface. This improves the cooling efficiency of the piston crown, and prevents burnout of the piston crown top surface and scuffing of the piston and liner.
第1図は本考案に係る油冷ピストン冠の構造説
明図、第2図は同作用説明図である。
1……ピストン冠、1b……冷却室、3……ピ
ストン棒、12,13……通気管、a,b……冷
却油噴出ノズル、B……クランクケース室、C…
…ピストン冠冷却油室。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the structure of an oil-cooled piston crown according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of its operation. 1...Piston crown, 1b...Cooling chamber, 3...Piston rod, 12, 13...Vent pipe, a, b...Cooling oil jet nozzle, B...Crankcase chamber, C...
...Piston crown cooling oil chamber.
Claims (1)
行う油冷式ピストン冠において、 前記ピストン冠の下部中央に形成された冷却油
溜まからピストン冠の冷却室内に複数個突設され
ピストン冠の頂部の冷却面へ向けて冷却油を噴出
する第1の冷却油噴出ノズルと、ピストル冠内の
外周部位に複数個穿設された冷却孔内に向けて冷
却油を噴出する第2の冷却油噴出ノズルと、上端
が前記冷却室内の中央部の前記第1の冷却油噴出
ノズルの近傍に開口して下端がクランクケース室
に開口する通気管とを有してなる油冷ピストン
冠。[Scope of Claim for Utility Model Registration] In an oil-cooled piston crown that cools the inner surface of the piston crown by jetting cooling oil, a cooling oil reservoir formed at the center of the lower part of the piston crown is used to cool the piston crown. A first cooling oil spouting nozzle that spouts cooling oil toward the cooling surface at the top of the piston crown, and a first cooling oil jetting nozzle that spouts cooling oil toward the cooling surface at the top of the piston crown, and a first cooling oil jetting nozzle that jets cooling oil toward the cooling holes that are drilled in a plurality of holes on the outer periphery of the pistol crown. A second cooling oil spouting nozzle that spouts out water, and a vent pipe having an upper end opening near the first cooling oil spouting nozzle in the center of the cooling chamber and a lower end opening into the crankcase chamber. Oil-cooled piston crown.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985126524U JPH0439384Y2 (en) | 1985-08-21 | 1985-08-21 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985126524U JPH0439384Y2 (en) | 1985-08-21 | 1985-08-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6236213U JPS6236213U (en) | 1987-03-03 |
| JPH0439384Y2 true JPH0439384Y2 (en) | 1992-09-16 |
Family
ID=31020404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985126524U Expired JPH0439384Y2 (en) | 1985-08-21 | 1985-08-21 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0439384Y2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5781145A (en) * | 1980-11-11 | 1982-05-21 | Ube Ind Ltd | Piston cooling method and its device in internal combustion engine |
-
1985
- 1985-08-21 JP JP1985126524U patent/JPH0439384Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6236213U (en) | 1987-03-03 |
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