GEKÜHLTER KOLBEN FÜR VERBRENNUNGSMOTOREN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen gekühlten Kolben für Verbrennungsmotoren mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Derartige Kolben sind aus der DD 252 638 A1 und der DE 41 34 530 A1 bekannt, bei denen das zur Abdeckung des nach unten offenen ringförmig umlaufenden Kühlkanals dienende Wandteil als offener Blechring ausgebildet ist, der unter Ausnutzung seiner elastischen Verformung nach dem Seeger-Ring-Prinzip, d.h. unter Vorspannung in radialer Richtung, in einer Nut am Innenumfang der Kolbenringzone bzw. am Außenumfang der Brennraumwandung liegt.

[0003] Aus der DE 42 08 037 C2 ist ein Kolbenkopfteil bekannt, bei dem der unten offene Kühlkanal durch eine auf ihrem Umfang mindestens zweigeteilte radial fixierte gespannte Tellerfeder, die radial innen und außen an axial entgegengesetzten Seiten frei an Auflagern anliegt, abgedeckt ist.

[0004] Aus der DE 39 91 677 T1 ist ein Kolben mit Kühlkanal im Kolbenkopf bekannt, bei dem eine das untere offene Ende des Kühlkanals abdeckende Prallplatte vorgesehen ist, deren Enden im Bereich der Teilung senkrecht nach oben abgebogen sind, um ein gewisses Niveau an Kühlöl im Kühlkanal zu halten.

[0005] Nachteilig an den obigen Ausführungen ist, daß die Verweildauer des Kühlöls im Kühlkanal nicht in dem gewünschten Maße befriedigend gelöst ist.

[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Verweildauer des Kühlöls im Kühlkanal zu verlängern und den Shakereffekt des Kühlöls zu verstärken, um eine bessere Wärmeabfuhr der zu kühlenden Kolbenbereiche zu erreichen.

[0007] Gelöst wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Kolben durch die Merkmale nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.

[0008] Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

[0009] Die Erfindung wird nachfolgend anhand in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

[0010] Es zeigt

Fig. 1

einen Kolbenkopf in Seitenansicht im Schnitt,

Fig. 2

eine Unteransicht der Fig. 1, linke Hälfte nach Schnitt II-II, rechte Hälfte nach Schnitt III-III,

Fig. 3

eine vergrößerte Darstellung der Ansicht X der Fig. 1,

Fig. 4

eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Wandteils vor der Umformung,

Fig. 5

eine Teilansicht des Wandteils nach der Umformung

Fig. 6

eine Teilansicht einer weiteren Ausführung des Wandteils vor der Umformung (Abwicklung)

Fig. 7

eine Teilansicht eines Wandteils mit Zuführöffnung für das Kühlöl

Fig. 8

eine Seitenansicht nach Fig. 7

Fig. 9

eine Teilansicht einer weiteren Ausführung nach Schnitt IX-IX

Fig.10

eine Draufsicht gemäß Fig. 9.

[0011] Ein gekühlter Kolben besteht aus einem Kolbenkopf 1 und einem mit diesem über einen Kolbenbolzen (nicht gezeichnet) gelenkig verbundenen Kolbenschaft (nicht gezeichnet). Im Kolbenkopf 1 ist ein ringförmig umlaufender Kühlkanal 2 vorgesehen, der an seinem zum Kolbenschaft hin offenen Ende durch ein Wandteil 3, z.B. eine zweigeteilte Tellerfeder oder zwei Blechstreifenhälften 4, 5, verschlossen ist. Um die Verweildauer des Kühlöls im Kühlkanal 2 zu erhöhen und um damit eine bessere Wärmeabfuhr der zu kühlenden Kolbenbereiche zu erreichen, soll das Wandteil 3 auf seinem Umfang verteilt mit mehreren radial angeordneten, sich axial in den Kühlkanal 2 hinein erstreckenden Querwänden 6 versehen sein, wodurch bestimmte Shaker-Räume gebildet werden. Die Lagerung des Wandteiles 3 im Kolbenkopf 1 erfolgt auf an sich bekannte Art, wie z.B. durch Vorsehen eines Auflagers 7 für den inneren Umfang und einer entsprechenden bundartigen Ausnehmung 8 für den äußeren Umfang des Wandteils 3. Das Wandteil 3 ist durch radiale Teilungen 9, 10 in zwei Blechstreifenhälften 4, 5 geteilt, die vorgespannt den unteren Abschluß des Kühlkanales 2 bilden. Zur Zufuhr von Kühlöl sind in der ersten Blechstreifenhälfte 4 aus dem Wandteil 3 zwei schräg nach oben abgebogene Teilstücke 11, 12, so ausgeklinkt, daß der Kühlölstrahl aufgeteilt und jeweils etwa zur Hälfte in entgegengesetzte Richtung in den Kühlkanal 2 eintritt.

[0012] Der Ölstrom läuft dann umfangsmäßig im Kühlkanal um und wird durch eine in der zweiten Blechstreifenhälfte 5 vorgesehene Abführöffnung 13 wieder abgeleitet.

[0013] Bei seinem Weg vom Eintritt bis zum Austritt aus dem Kühlkanal 2 wird der Ölstrom durch die eine Art Kammern bildenden Querwände 6, aufgrund der Hubbewegung des Kolbens, mehrfach shakerartig mit den zu kühlenden Kolbenbereichen in Verbindung gebracht, sodaß ein guter Wärmeübergang aus diesen Bereichen in das Kühlöl erreicht wird.

[0014] Die Herstellung der Querwände 6 des Wandteils 3 kann auf einfache Art und Weise durch Umformung erfolgen. Hierbei kann beispielsweise von einem ringförmigen, ausgestanzten ebenen Wandteil 3 oder einem geraden ebenen Wandteil 3 ausgegangen werden, wobei bei dem geraden Ausgangsstreifen die Faltung 14 so zu erfolgen hat, daß anschließend ein ringförmiges Wandteil 3 vorliegt.

[0015] Bei einer weiteren Ausführung ist zur Vergrößerung des Shakerraumes in dem ebenen Bereich 15 des Wandteils 3 durch Umformung eine Vertiefung 16 in Richtung Kolbenschaft angeformt.

[0016] Mit einer derartigen Ausführung wird auf konstruktiv einfache Weise eine verbesserte Wärmeabfuhr bei einem Kolben mit Kühlkanal erreicht.

Ansprüche

1. Gekühlter Kolben für Verbrennungsmotoren mit einem im Kolbenkopf (1) ringförmig umlaufenden Kühlkanal (2), der an seinem zum Kolbenschaft hin offenen Ende durch ein entsprechend geformtes und am Kolben befestigtes mindestens einmal radial geteiltes Wandteil (3) verschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Wandteil (3) auf seinem Umfang verteilt mit mehreren etwa radial angeordneten, sich axial in den Kühlkanal (2) hinein erstreckenden Querwänden (6) versehen ist.

2. Gekühlter Kolben nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querwände (6) einstückig mit dem Wandteil (3) ausgebildet sind.

3. Gekühlter Kolben nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querwände (6) durch Umformen eines im Ausgangszustand ebenen Wandteils (3) hergestellt sind.

4. Gekühlter Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Zu- und gegebenenfalls zur Abführung des Kühlöls das Wandteil (3) mit aus dem Wandteil (3) ausgeklinkten, schräg nach oben abgebogenen Teilstücken (11, 12) versehen ist.

5. Gekühlter Kolben nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das abgebogene Teilstück (10, 11) etwa S-förmig verläuft.

6. Gekühlter Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem ebenen Bereich (15) zwischen zwei Querwänden (6) durch Umformung eine Vertiefung (16) in Richtung Kolbenschaft angeformt ist.

Claims

1. A cooled piston for internal combustion engines having a cooling channel (2) extending circumferentially in a ring in the piston head (1), which at its end open to the piston body is closed by a correspondingly formed wall element (3), which is fixed to the piston and is radially divided at least once,
characterised in that the wall element (3) is provided, distributed over its periphery, with several, roughly radially disposed transverse walls (6) extending axially into the cooling chamber (2).

2. A cooled piston according to Claim 1,
characterised in that the transverse walls (6) are formed in one piece with the wall element (3).

3. A cooled piston according to Claim 1 or 2,
characterised in that the transverse walls (6) are manufactured by reshaping a wall element (3) that is flat in its original state.

4. A cooled piston according to one of the preceding Claims,
characterised in that for the supply and possibly the removal of the cooling oil, the wall element (3) is provided with sections (11, 12) that are notched out of the wall element (3) and are bent diagonally upwards.

5. A cooled piston according to Claim 4,
characterised in that the bent section (10, 11) runs roughly in an S shape.

6. A cooled piston according to one of the preceding Claims,
characterised in that in the flat region (15) between two transverse walls (6) a depression (16) is moulded by reshaping in the direction of the piston body.

Revendications

1. Piston refroidi pour moteurs à combustion interne, comprenant un canal de refroidissement (2) périphérique annulaire dans la tête de piston (1), lequel canal est fermé, sur son extrémité ouverte en direction de la tige de piston, par une partie de paroi (3) formée en conséquence, fixée sur le piston et partagée au moins une fois dans la direction radiale, caractérisé en ce que la partie de paroi (3) est munie en répartition sur son pourtour de plusieurs parois transversales (6) disposées à peu près dans la direction radiale et s'étendant axialement dans le canal de refroidissement (2).

2. Piston refroidi suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les parois transversales (6) ont une réalisation monobloc avec la partie de paroi (3).

3. Piston refroidi suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les parois transversales (6) sont fabriquées par formage d'une partie de paroi (3) plane à l'état initial.

4. Piston refroidi suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour l'arrivée et éventuellement l'évacuation de l'huile de refroidissement, la partie de paroi (3) est munie de pièces partielles (11, 12) entaillées de la partie de paroi (3), pliées en oblique vers le haut.

5. Piston refroidi suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la pièce partielle pliée (12, 11) s'étend à peu près en S.

6. Piston refroidi suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un creux (16) est conformé par formage dans la direction de la tige de piston dans la zone plane (15) entre deux parois transversales (6).

Zeichnung