DE1189783B - Pistons for rotary piston internal combustion engines - Google Patents
Pistons for rotary piston internal combustion enginesInfo
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Description
Kolben für Rotationskolben-Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf einen Kolben für Rotationskolben-Brennkraftmaschinen, insbesondere in Trochoidenbauart, der mehrere Ecken aufweist, die für eine mittelbare Kühlung zur Aufnahme gut wärmeleitender Stoffe, z.B. Natrium, ausgebildet sind, und der für eine unmittelbare Kühlung mit Öl um seine Nabe herum einen Ringraum aufweist, dessen radial äußere Wandung jeweils in den Bereichen zwischen den Ecken des Kolbens die Kolbenflanke bildet.Pistons for rotary piston internal combustion engines The invention relates to a piston for rotary piston internal combustion engines, in particular of the trochoid design, which has several corners which are designed for indirect cooling for absorbing substances that conduct heat well, such as sodium, and for direct cooling with Oil has an annular space around its hub, the radially outer wall of which forms the piston flank in the areas between the corners of the piston.
Bei bekannten Kolben dieser Art wird die an den Kolbenecken von den gut wärineleitenden Stoffen aufgenommene Wärme an den an der inneren Randzone des Kolbens angeordneten Ringraum herangeführt und dort an Kühlöl abgegeben, das dem Ringraum an einer Stelle durch eine Bohrung hindurch unter Druck zugeführt wird und das den Ringraum an einer anderen Stelle durch eine Bohrung verläßt. Derngegenüber liegt der Erfiridung die Aufgabe zugrunde, den Kolben bzw. den Ringraum im Kolben derart auszubilden, daß die unmittelbare Kühlung mit Öl vorgenommen werden kann, das von dem Lager des Kolbens auf der Abtriebswelle abfließt, um auf diese Weise mit kleineren ölmengen eine ebenso gute Kühlung zu erzielen wie mit großen, unter Druck zugeführten ölmengen.In known pistons of this type, the heat absorbed at the piston corners by the substances that conduct heat well is conducted to the annular space located on the inner edge zone of the piston and there given off to cooling oil, which is fed to the annular space at one point through a bore under pressure and which leaves the annulus at another point through a hole. In contrast, the invention is based on the task of designing the piston or the annular space in the piston in such a way that the direct cooling can be carried out with oil that flows from the bearing of the piston on the output shaft in order to achieve an equally good result with smaller quantities of oil Achieve cooling as with large amounts of oil supplied under pressure.
In Lösung der gestellten Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß der Ringraum durch eine quer zur Kolbenachse liegende Wandung in zwei nach den Kolbenstimwänden hin offene oder abgedeckte Teilringräume abgeteilt ist. Hierbei gelingt es, das vom Lager des Kolbens abfließende Öl zur unmittelbaren Kühlung des Kolbens so zu führen, daß die an dem einen Lagerende abfließende Ohnenge als Ölstrom in den einen Teilringraum und die von dem anderen Lagerende abfließende ölmenge als ölstrom in den anderen Teilringraum gelangt. Jedem ölstrom kann somit eine bestimmte Teilaufgabe zugeteilt werden, so daß die Kühlung insgesamt mit geringeren ölmengen möglich ist.In solving the problem posed, the invention consists in that the annular space is divided by a wall lying transversely to the piston axis into two partial annular spaces which are open or covered towards the piston end walls. Here it is possible to direct the oil flowing off from the bearing of the piston to the immediate cooling of the piston in such a way that the Ohnenge flowing off at one end of the bearing reaches one part of the ring space as an oil flow and the amount of oil flowing off from the other end of the bearing reaches the other part of the ring space as an oil flow. A specific sub-task can thus be assigned to each oil flow, so that cooling is possible overall with smaller amounts of oil.
In weiterer Ausgestaltung des Erfiridungsgedankens können in den Teilringräumen Radialrippen angeordnet sein, um neben einer Versteifung des Kolbens zusätzlich eine Steuerung des ölstromes von radial innen nach außen sicherzustellen. Damit an den Lagerenden des Kolbens abspritzendes Öl gut in die Teilringräume gelangt, kann die die Teilringräume radial innen begrenzende Nabe des Kolbens beidseitig von den Kolbenstirnwänden aus zurückgesetzt sein.In a further embodiment of the concept of the invention, radial ribs can be arranged in the partial ring spaces in order to ensure, in addition to stiffening the piston, also control of the oil flow from radially inside to outside. So that oil spraying off at the bearing ends of the piston can easily get into the partial annular spaces, the hub of the piston that delimits the partial annular spaces radially on the inside can be set back on both sides from the piston end walls.
Bei offenen Teilringräumen und Kühlung durch von der Kolbenlagerung abspritzendes Öl können Leitbleche vorgesehen sein, durch welche das Öl an den Wandungen der Teilringräume entlang zunächst axial von außen nach innen an der Nabe des Kolbens entlang und anschließend axial von innen nach außen an der radial äußeren Wandung der Teilringräume entlanggeleitet wird.In the case of open sub-ring spaces and cooling by oil spraying off the piston bearing, guide plates can be provided through which the oil initially moves axially from the outside to the inside along the hub of the piston and then axially from the inside to the outside on the radially outer wall the sub-annulus is passed along.
An den Ecken des Kolbens, vorzugsweise axial von jeder Kolbenstirnwand ausgehend, können durch Deckel verschlossene Bohrungen zur Aufnahme des wärmeleitenden Stoffes angeordnet sein.At the corners of the piston, preferably axially of each piston end wall starting, holes closed by cover for receiving the thermally conductive Be arranged substance.
Bei Anordnung axial liegender Bohrungen können mehrere, im Durchmesser unterschiedliche Bohrungen nebeneinanderliegend vorgesehen sein.With the arrangement of axially lying holes several, in diameter different holes can be provided side by side.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.In the drawing, the subject of the invention is in one embodiment shown.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht von einem dreieckigen Kolben einer Brennkraftmaschine, und F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch den Kolben nach der Linie II-II aus F i g. 1. 1 shows a side view of a triangular piston of an internal combustion engine, and FIG . 2 shows a section through the piston along the line II-II from FIG. 1.
Der dargestellte dreieckige Kolben, der in einem zweibogigen Gehäuse einer Rotationskolben-Brennkraftmaschine angeordnet ist und der zu diesem Zweck auf einem Exzenter der Abtriebswelle dieser Maschine gelagert ist, besteht im wesentlichen aus dem Nabenteil 1, aus dem Ringraum 2, aus der quer zur Kolbenachse stehenden Wand 3, durch welche der Ringraum 2 in die beiden Teilringräume 4, 5 abgeteilt ist, und aus den Eckenteilen 6. Der Nabenteil 1 bildet die radial innere Wandung der Teilringräume 4, 5, während die radial äußere Wandung 7 der Teilringräume im Bereich zwischen den Eckenteilen 6 die Kolbenflanken 8 bildet.The triangular piston shown, which is arranged in a two-arched housing of a rotary piston internal combustion engine and which is mounted for this purpose on an eccentric of the output shaft of this machine, consists essentially of the hub part 1, of the annular space 2, of the transverse to the piston axis Wall 3, through which the annular space 2 is divided into the two partial annular spaces 4, 5 , and from the corner parts 6. The hub part 1 forms the radially inner wall of the partial annular spaces 4, 5, while the radially outer wall 7 of the partial annular spaces in the area between the Corner parts 6 form the piston flanks 8 .
In den Eckenteilen 6 sind von den Stimwänden 9 des Kolbens ausgehende Bohrungen 10 angeordnet, die mit Natrium 11 gefüllt sind und die durch Blechdeckel 12 nach außen hin abgeschlossen sind. Die Bohrungen 10 haben unterschiedliche Durchmesser. Beiderseits einer mittleren Bohrung mit verhältnismäßig großem Durchmesser befinden sich Bohrungen mit kleinerem Durchmesser, und seitlich neben diesen sind noch kleinere Bohrungen angeordnet.In the corner parts 6 bores 10 extending from the end walls 9 of the piston are arranged, which are filled with sodium 11 and which are closed to the outside by sheet metal covers 12. The holes 10 have different diameters. On both sides of a central bore with a relatively large diameter there are bores with a smaller diameter, and laterally next to these even smaller bores are arranged.
Zwischen dem Nabenteil 1, der gegenüber den Stimwänden 9 axial zurückgesetzt ist, und der Wandung 7 der Teihingräume 4, 5 sind Radialrippen 13 vorgesehen. Diese Radiahippen 13 versteifen einerseits den Kolben, andererseits dienen sie zur Führung des Kühlöles. Zur Führung des Kühlöles dienen ferner die an den Radiahippen 13 befestigten Leitbleche 14, die zwischen den Radialrippen in die Teilringräume 4, 5 in Achsrichtung hineinragen. An den Wandungen 7 sind im Bereich der Stirnwände 9 außerdem ringförmige Leitbleche 15 angeordnet. Die Leitbleche 14, 15 sind der Deutlichkeit halber in F i g. 1 nicht eingezeichnet.Radial ribs 13 are provided between the hub part 1, which is set back axially with respect to the end walls 9 , and the wall 7 of the parting spaces 4, 5. These radial bumps 13 on the one hand stiffen the piston, on the other hand they serve to guide the cooling oil. The guide plates 14 attached to the radial bumps 13 , which protrude into the partial annular spaces 4, 5 in the axial direction between the radial ribs, also serve to guide the cooling oil. In addition, annular guide plates 15 are arranged on the walls 7 in the region of the end walls 9. For the sake of clarity, the guide plates 14, 15 are shown in FIG. 1 not shown.
, Bei Betrieb der Brennkraftmaschine aus der Lagerung des Kolbens abspritzendes öl wird durch die Leitbleche 14, 15 in Pfeilrichtung 16 durch die Teilringräume 4, 5 geleitet. Auf diesem Weg kühlt das Öl zunächst den Nabenteil 1, die Wand 2 und anschließend die Wandung 7. Durch Kühlung der Wandung 7 wird im Bereich zwischen den Ecken des Kolbens Wärme aus den Kolbenböden 8 abgezogen. Ferner wird dadurch Wärme aus den Eckenteilen 6 abgeführt, die durch die Natriumfüllung in den Bohrungen 10 aus den Ecken abgezogen und an die Wandung 7 herangeführt wurde. Die Leitbleche 15 verhindern, daß das Öl am Kolben angeordnete Dichtungen gegen die Seitenwände des Gehäuses zu sehr belastet. , In operation of the internal combustion engine from the injection end bearing of the piston oil 15 is guided in the direction of arrow 16 by the partial annular chambers 4, 5 through the baffles 14. In this way, the oil first cools the hub part 1, the wall 2 and then the wall 7. By cooling the wall 7 , heat is drawn from the piston crowns 8 in the area between the corners of the piston. Furthermore, as a result, heat is dissipated from the corner parts 6 , which was drawn off from the corners by the sodium filling in the bores 10 and brought to the wall 7 . The baffles 15 prevent the oil on the piston from stressing the seals on the side walls of the housing too much.
Wenn es erforderlich sein sollte, die Wandung 7 noch intensiver zu kühlen, können vom Lager des Kolbens ausgehende und in die Teilringräume 4,5 führende Bohrungen 17 vorgesehen werden. Durch diese Bohrungen strömendes öl gelangt bei Betrieb der Brennkraftmaschine direkt an die Wandung 7. Je nach Lage und Richtung solcher Bohrungen ist eine gezielte Kühlung von Kolbenteilen möglich, die als thermisch hoch belastet erkannt wurden.If it should be necessary to cool the wall 7 even more intensively, bores 17 extending from the bearing of the piston and leading into the partial annular spaces 4, 5 can be provided. Oil flowing through these bores reaches the wall 7 when the internal combustion engine is in operation. Depending on the position and direction of such bores, targeted cooling of piston parts that have been recognized as being thermally highly stressed is possible.
Anstatt des in den Bohrungen 10 angeordneten Natriums können in den Ecken des Kolbens auch mit Kupfer ausgegossene Räume angeordnet werden. Durch das günstige Wärmeleitvermögen von Kupfer wird ebenfalls die in den Ecken des Kolbens anfallende Wärme schnell zur Wandung 7 transportiert, wo sie vom Kühlöl aufgenommen wird.Instead of the sodium arranged in the bores 10 , spaces filled with copper can also be arranged in the corners of the piston. Due to the favorable thermal conductivity of copper, the heat generated in the corners of the piston is also quickly transported to the wall 7 , where it is absorbed by the cooling oil.
In F i g. 2 sind die Leitbleche 14, 15 auf beiden Seiten des Kolbens angeordnet dargestellt. Sofern an einer Seite des Kolbens Getriebemittel zur Führung des Kolbens vorzusehen sind, können die Leitbleche 14, 15 auf dieser Kolbenseite weggelassen werden. Bestehen die Getriebemittel aus einem am Kolben zu befestigenden Zahnrad, so kann dieses in einfacher Weise dazu benutzt werden, an Stelle eines Leitbleches 14 das Kühlöl in den Teilringraum hinter dem Zahnrad zu leiten.In Fig. 2, the guide plates 14, 15 are shown arranged on both sides of the piston. If gear means for guiding the piston are to be provided on one side of the piston, the guide plates 14, 15 on this side of the piston can be omitted. If the transmission means consist of a gear to be fastened to the piston, this can be used in a simple manner instead of a guide plate 14 to guide the cooling oil into the partial annulus behind the gear.
Claims (2)
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1962
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