DE102007027329A1

DE102007027329A1 - Internal combustion engine piston made of light metal, has piston upper part that has combustion chamber cavity in area of piston base where ring area is provided, outside for receiving piston rings

Info

Publication number: DE102007027329A1
Application number: DE102007027329A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dr. Mielke
Original assignee: KS Kolbenschmidt GmbH
Current assignee: KS Kolbenschmidt GmbH
Priority date: 2007-06-14
Filing date: 2007-06-14
Publication date: 2008-12-24

Abstract

The internal combustion engine piston (1), has a piston upper part (2) that has a combustion chamber cavity (4) in the area of the piston base (3) and a ring area (5) is provided outside for receiving piston rings. A piston rod (10) is connected to the piston upper part diametrically opposite to the hub bore (7), in which a bearing sleeve (8) is fitted. The bearing sleeve is designed for receiving a gudgeon pin, and extends on a limited length of the hub bore. An independent claim is also included for a method for production of the piston using a mold.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein aus einem Leichmetallwerkstoff gegossener Kolben einer Brennkraftmaschine, der in einem Kolbenboden eine Brennraummulde sowie außenseitig ein Ringfeld einschließt und ein Kolbenschaft diametral gegenüberliegende Nabenbohrungen umfasst, die zur Aufnahme einer Lagerbuchse bestimmt sind, in der ein Kolbenbolzen geführt ist, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.object The invention is cast from a lightweight metal material Piston of an internal combustion engine, which in a piston head a combustion bowl and outside a ring field encloses and a piston stem diametrically opposed hub bores which are intended to receive a bearing bush, in the a piston pin is guided, according to the Features of the preamble of claim 1.

Der zunehmende Anstieg der spezifischen Leistung von Brennkraftmaschinen führt gleichzeitig zu erhöhten Verbrennungsdrücken, wodurch weiterhin die Flächenpressung im Bereich der Kolbenbolzenlagerung steigt. Eine Überschreitung kritischer Belastungswerte löst Folgeschäden aus, wie beispielsweise Materialrisse, Bolzennabenspaltbrüche in Nabenbohrungen oder einen Materialverschleiß in Form eines Materialabtrags, der auch als Fressen bezeichnet wird, wodurch die Lebensdauer des Kolbens eingeschränkt wird. Daher ist es insbesondere für hoch belastete Diesel-Brennkraftmaschinen erforderlich, den Kolbenbolzen in der Nabenbohrung, im Bereich eines Bolo-Scheitels, einer Zone größter Flächenpressung wirksam zu schmieren, um den Verschleiß zu minimieren und ein Fressen im Kontaktbereich der beteiligten Flächen zu vermeiden.Of the increasing increase in the specific power of internal combustion engines simultaneously leads to increased combustion pressures, whereby further the surface pressure in the area of the piston pin bearing increases. Exceeding critical load values triggers consequential damage, such as material cracks, Bolts pin gap fractures in hub bores or material wear in shape a material removal, which is also referred to as seizure, whereby the life of the piston is limited. thats why it especially for highly loaded diesel internal combustion engines required, the piston pin in the hub bore, in the area of a Bolo crest, a zone of greatest surface pressure lubricate effectively to minimize wear and tear a seizure in the contact area of the participating areas avoid.

Höhere Kolbenbelastungen erfordern eine sorgfältige Gestaltung der Bolzennaben einschließlich der Lagerbuchsen, um deren Belastungen, hervorgerufen durch Biegung und Abplattung des Kolbenbolzens und der dadurch entstehenden Gefahr von Nabenspaltrissen begegnen zu können.higher Piston loads require careful design the pin bosses including the bushings to their Loads caused by bending and flattening of the piston pin and the resulting risk of hub splitting to be able to.

Bei bekannten Kolbenausführungen wurden teilweise Maßnahmen ergriffen, die sich in Bezug auf ein Ausfallkriterium vorteilhaft auswirken, aber einen anderen Schaden früher eintreten lassen. Die DE 198 28 847 A1 bezieht sich auf eine für hohe Betriebskräfte ausgelegte Lagerbuchse, die in einem Übergangsbereich zwischen Scheitellinien einzelne Ausnehmungen aufweisen, die ein Verlagern des Radialdrucks auf die Enden der Lagerbuchse bewirken sollen.In known piston designs, measures have been taken which have an advantageous effect in terms of a failure criterion, but which can cause other damage earlier. The DE 198 28 847 A1 refers to a designed for high operating forces bushing, which have individual recesses in a transition region between apex lines, which should cause a displacement of the radial pressure on the ends of the bearing bush.

Die EP 0 716 240 B1 bezieht sich auf Maßnahmen, die den Widerstand gegen ein Fressen in einem Gleitlager erhöhen sollen. Dazu weist die Lagerbuchse eine definierte Oberflächenstruktur auf, die sich von der Lagerlegierungsschicht ausgehend, über die Zwischenschicht bis zur Deckschicht fortsetzt. Dadurch soll erreicht werden, dass nach einem gewissen Abrieb Anteile der Deck- und Zwischenschicht zur Gleitoberfläche gehören und damit der Gleitoberfläche als Schmiermittel zur Verfügung stehen. Dieser Aufbau ist nicht auf Lagerbuchsen für Nabenbohrungen von Kolben übertragbar, da sich Gleitlager prinzipiell hinsichtlich der Beanspruchungsart und den Schmierungsbedingungen von Lagerbuchsen unterscheiden. Die Gleitlager sind überwiegend druckölgeschmiert. Aufgrund einer großen Relativgeschwindigkeit zwischen der Welle und dem Gleitlager bildet sich ein hydrodynamischer Schmierfilm aus. Im Gegensatz dazu stellt sich zwischen dem Kolbenbolzen und der zugehörigen Lagerbuchse eine kleine oszillierende Relativbewegung ein, verbunden mit einer Mischreibung sowie einem Festkörperkontakt.The EP 0 716 240 B1 refers to measures intended to increase resistance to seizing in a plain bearing. For this purpose, the bearing bush has a defined surface structure, which continues from the bearing alloy layer, via the intermediate layer to the cover layer. This is intended to ensure that, after a certain abrasion, portions of the cover and intermediate layer belong to the sliding surface and thus are available to the sliding surface as a lubricant. This structure is not transferable to bushings for hub bores of pistons, as slide bearings differ in principle with respect to the type of stress and the lubrication conditions of bearing bushes. The plain bearings are predominantly pressure oil lubricated. Due to a large relative speed between the shaft and the plain bearing forms a hydrodynamic lubricant film. In contrast, sets between the piston pin and the associated bearing bush a small oscillating relative movement, combined with a mixed friction and a solid state contact.

Die DE 198 37 596 C1 zeigt einen Leichtmetallkolben, der zur Lagerung des Kolbenbolzens aus einem gewalzten Metallband gerollte Lagerbuchsen aufweist. Die Lagerbuchsen werden lageorientiert so in die Nabenbohrungen eingeschrumpft bzw. eingepresst, dass deren Stoßfuge im Einbauzustand gegenüber einer Kolbenlängsrichtung versetzt verläuft. Derartige Lagerbuchsen erfordern einen erhöhten Montageaufwand bzw. ein aufwändiges Handling sowie definierte Formtoleranzen, um einen dauerhaften Festsitz zu gewährleisten.The DE 198 37 596 C1 shows a light metal piston having the bearing of the piston pin rolled rolled metal bushes bearing bushes. The bearing bushes are shrunk or pressed into the hub bores in a position-oriented manner in such a way that their butt joints in the installed state are offset relative to a piston longitudinal direction. Such bushings require an increased installation effort and a complex handling and defined shape tolerances to ensure a permanent tight fit.

Zur lokalen Verfestigung von Nabenbohrungen gegossener Leichtmetallkolben ist aus der EP 0 270 139 A bekannt, in Richtung des Kolbenbodens ausgerichtete Faserformkörper in die Nabenbohrungen einzugießen. Abgesehen davon, dass der Faserformkörper bei der Bearbeitung der Nabenbohrung einen erhöhten Aufwand erfordert, führt diese Maßnahme nicht zu einer Steigerung der Gestaltfestigkeit in allen Spannungsebenen.For local consolidation of hub bores cast light metal piston is from the EP 0 270 139 A known to pour in the direction of the piston crown oriented fiber moldings in the hub bores. Apart from the fact that the fiber molding requires an increased effort in the machining of the hub bore, this measure does not lead to an increase in the structural strength in all voltage levels.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfach herstellbare und kostengünstig realisierbare Kolbenbolzenlagerung für eine erhöhte Bolzennabenbelastung zu schaffen.Of the Invention is therefore based on the object, a simple to produce and cost-effective piston pin bearing for to create an increased pin hub load.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren nach Anspruch 10 gelöst.These The object is achieved by the features of claim 1 and by a A method according to claim 10 solved.

Die Lösung nach Anspruch 1 besteht in einer Anordnung der Kolbenbolzenlagerung, bei der die axiale Erstreckung der Nabenbohrung die Bauteillänge der Lagerbuchse übertrifft. Die sich erfindungsgemäß auf eine Teillänge der Nabenbohrung beschränkende Lagerbuchse ist so gestaltet, dimensioniert und positioniert, dass sich eine gleichmäßige Spannungsverteilung, d. h. eine optimale Gestaltfestigkeit in allen Spannungsebenen einstellt. Für die Lagerbuchse wird weiterhin ein Werkstoff ausgewählt, der eine optimale Werkstoffpaarung mit dem Kolbenbolzen bewirkt, mit dem Ziel, die Reibung zu verringern. Zur Gewährleistung einer effektiven Schmierung schließt die Nabenbohrung im Bereich einer lastärmeren, vorzugsweise einer lastfreien Zone zumindest eine Öltasche ein. Zur Erzielung einer dauerfesten Einbaulage ist die Lagerbuchse erfindungsgemäß in die Nabenbohrung eingegossen, wobei die Lagerbuchse während des Gießprozesses fixiert ist. Nach dem Erkalten der Gießschmelze stellt sich ein Aufschrumpfen der Anlagefläche des Leichtmetalls auf die Lagerbuchse ein, was zu einer stabilen Verankerung der Lagerbuchse führt. Bedarfsabhängig kann anschließend, beispielsweise zur Aufweitung, eine mechanische Bearbeitung der Lagerbuchse erfolgen, zur Erzielung einer gleichmäßigen Flächenpressung zwischen dem Kolbenbolzen und der Lagerbuchse.The solution according to claim 1 consists in an arrangement of the piston pin bearing, wherein the axial extent of the hub bore exceeds the component length of the bearing bush. The inventively limited to a partial length of the hub bore bearing bush is designed, dimensioned and positioned that adjusts a uniform stress distribution, ie an optimal structural strength in all voltage levels. For the bearing bush, a material is further selected, which causes an optimal material pairing with the piston pin, with the aim to reduce the friction. To ensure effective lubrication, the hub bore encloses at least one oil pocket in the area of a load-poorer, preferably a load-free zone. To achieve a permanent installation position, the bearing bush is erfindungsge according cast in the hub bore, wherein the bearing bush is fixed during the casting process. After cooling of the casting melt shrinks the contact surface of the light metal on the bearing bush, which leads to a stable anchoring of the bearing bush. Depending on requirements, then, for example, for widening, a mechanical processing of the bushing done to achieve a uniform surface pressure between the piston pin and the bearing bush.

Die einfach und kostengünstig realisierbaren erfindungsgemäßen Maßnahmen bewirken eine aufgabengerechte erhöhte Bolzennabenbelastung, und damit eine verbesserte Lagerung des Kolbenbolzens. Gleichzeitig stellt sich damit vorteilhaft eine gesteigerte Lebensdauer des Kolbens ein, der bevorzugt für leistungsgesteigerte Diesel-Brennkraftmaschinen einsetzbar ist.The simple and inexpensive realizable invention Measures cause a task-oriented increased Pin hub load, and thus improved storage of the piston pin. At the same time, this advantageously results in an increased service life of the piston, which is preferred for increased performance Diesel internal combustion engines can be used.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung nach Anspruch 1 sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 9.Further advantageous embodiments of the invention according to claim 1 Subject of dependent claims 2 to 9.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, die Lagerbuchse mit Übermaß in die Nabenbohrungen einzugießen. Nach abgeschlossenem Gießprozess erfolgt ein radiales Aufweiten der Lagerbuchse mit dem Ziel, eine möglichst gleichförmige Verteilung der Flächenpressungen zwischen den Kontaktpartnern, dem Kolbenbolzen und der Lagerbuchse zu erreichen. Dazu bietet es sich an, den pleuelseitigen Teil der Lagerbuchse durch ein gezieltes Aufweiten konisch oder ballig zu gestalten. Eine alternativ ovale Lagerbuchsenbohrung ist vorteilhaft so ausgeführt, dass deren große Halbachse senkrecht zu einer Längsachse des Kolbens verläuft.A preferred development of the invention provides, the bearing bush pour excessively into the hub bores. After completion of the casting process, a radial expansion takes place the bearing bush with the aim of a uniform distribution as possible the surface pressure between the contact partners, the To reach the piston pin and the bearing bush. It is suitable for that on, the connecting rod-side part of the bearing bush by a targeted Expand conical or spherical. An alternative oval Bearing bore is advantageously designed so that their large half-axis perpendicular to a longitudinal axis of the piston runs.

Erfindungsgemäß bietet es sich an, die Lagerbuchse so anzuordnen, dass diese im Einbauzustand versetzt zu einer für das Pleuel bestimmten, von dem Nabenabstand begrenzten Aufnahme in den Nabenbohrungen angeordnet ist. Die sich einstellenden Abstandsmaße von der Lagerbuchse zum jeweiligen Ende der Nabenbohrung sind vorteilhaft unterschiedlich lang ausgeführt. Das pleuelseitige Abstandsmaß entspricht zumindest 30% des gegenseitigen Abstandmaßes zwischen der Lagerbuchse und einer Mantelfläche des Kolbenschafts. Eine alternative Anordnung sieht vor, dass die Lagerbuchse auf der zu dem Pleuel gerichteten Seite bündig mit einer Stirnseite der Nabenbohrung abschließt. Zur Erzielung einer optimalen Kolbenbolzenanordnung erstreckt sich jede Lagerbuchse über zumindest 30%, vorteilhaft über zumindest 60% der Nabenbohrungslänge. Gemäß einer weiteren Anordnung ist vorgesehen, dass der Kolbenbolzen sowohl in der Lagerbuchse als auch in einem lagerbuchsenfreien Abschnitt der Nabenbohrung geführt und gelagert ist.Offers according to the invention It is important to arrange the bearing bush so that these in the installed state offset from the hub distance determined for the connecting rod limited receptacle is arranged in the hub bores. Which adjusting distance measurements from the bearing bush to the respective End of the hub bore are advantageously designed differently long. The conrod-sided distance equals at least 30% the mutual distance measure between the bearing bush and a lateral surface of the piston skirt. An alternative Arrangement provides that the bearing bush on the to the connecting rod directed side flush with a front side of the hub bore concludes. To achieve an optimal piston pin arrangement Each bushing extends over at least 30%, preferably over at least 60% of the hub bore length. According to one Another arrangement is provided that the piston pin both in the bearing bush as well as in a bearing bush free section the hub bore is guided and stored.

Zur optimalen Schmierstoffbeaufschlagung schließt die Nabenbohrung weiterhin zumindest eine Öltasche ein, die in einem Winkel „α" ≥ 25° zu der Längsachse des Kolbens eingebracht ist. Durch diese Maßnahme stellt sich ein ausreichender Abstand zu der Scheitellinie (Bolo-Scheitel) der Nabenbohrung, der Zone mit der größten Flächenpressung ein. Vorteilhaft umfasst die Lagerbuchse zwei versetzt zu einer lastfreien Zone der Kolbenbolzenlagerung angeordnete Öltaschen, über die der Lagerung ausreichend Schmiermittel zugeführt werden kann.to optimal lubrication the hub bore closes Furthermore, at least one oil pocket, which at an angle "α" ≥ 25 ° to the longitudinal axis of the piston is introduced. Through this Measure is a sufficient distance to the apex line (Bolo crest) of the hub bore, the zone with the largest Surface pressure. Advantageously, the bearing bush comprises two offset to a load-free zone of the piston pin bearing arranged oil pockets, about the storage sufficient Lubricant can be supplied.

Als geeigneter Werkstoff für die Gleitschicht der Lagerbuchse ist erfindungsgemäß bevorzugt eine Kupferbasislegierung vorgesehen, wobei sich aber auch alternative Werkstoffe eignen.When suitable material for the sliding layer of the bearing bush According to the invention is preferably a copper-based alloy provided, but also alternative materials are suitable.

Gemäß Anspruch 10 ist zur Lösung der erfindungsgemäßen Problemstellung weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des Kolbens mit eingegossener Lagerbuchse vorgesehen. Unter Verwendung einer Gießform wird zur Bildung der Nabenbohrung ein wasserlöslicher Kern mit der Lagerbuchse bevorzugt zur Bildung eines Kombiteils zusammengefügt. Vor dem Gießen wird das Kombiteil in das Gießwerkzeug eingesetzt, wobei die Einzelteile ohne separate Haltemittel verbunden sind. Nach dem abgeschlossenen Gießprozess und dem erkalteten Kolben erfolgt in einem oder in mehreren Arbeitsschritten eine Bearbeitung, wie beispielsweise das Einbringen zumindest einer Öltasche in die Nabenbohrung und eine ovale, ballige oder konische Gestaltung der Lagerbuchse, wobei die aufweitende Bearbeitung gleichzeitig die Eigenspannungen erhöht.According to claim 10 is for the solution of the invention Problem further, a method for producing the piston provided with cast bushing. Using a Mold is a water-soluble to form the hub bore Core with the bushing preferred for forming a combination part together. Before casting, the combination part used in the casting tool, with the items without separate holding means are connected. After the completed casting process and the cooled piston takes place in one or more steps a machining, such as the introduction of at least one oil bag in the hub bore and an oval, spherical or conical design the bearing bush, wherein the expanding processing simultaneously the residual stresses increased.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt ist.in the The invention will be described below with reference to exemplary embodiments explained in more detail with reference to the drawing, without the invention being limited thereto.

Es zeigen:It demonstrate:

1: einen im Halbschnitt dargestellten Kolben, der in den Nabenbohrungen eingegossene Lagerbuchsen einschließt, 1 a half-section piston including bearing bushes cast in the hub bores,

2: Bolzennaben eines Kolbens im Schnitt, mit in den Nabenbohrungen eingegossenen Lagerbuchsen, 2 : Pin bosses of a piston in section, with bearing bushes cast in the hub bores,

3: eine der 2 vergleichbare Darstellung, mit trapezartig gestalteten Bolzennaben, 3 : one of the 2 comparable representation, with trapezoidal shaped pin bosses,

4: einen Kolben als Einzelteil in einer Ansicht auf die Nabenbohrung. 4 : a piston as an item in a view of the hub bore.

Die 1 zeigt in einem Halbschnitt einen Kolben 1, der als Gusskolben aus Leichtmetall hergestellt ist. Ein Kolbenoberteil 2 bildet im Bereich eines Kolbenbodens 3 eine Brennraummulde 4, sowie außenseitig ein Ringfeld 5, das zur Aufnahme von in 1 nicht abgebildeten Kolbenringen bestimmt ist. Radial nach innen versetzt zur Außenkontur umfasst der Kolben 1 zwei Bolzennaben 6, die diametral gegenüberliegende Nabenbohrungen 7 einschließen, in denen jeweils eine Lagerbuchse 8 eingegossen ist. Im Betriebszustand des Kolbens 1 sind die Bolzennaben 6 zur Aufnahme eines nicht abgebildeten Kolbenbolzens bestimmt, der in den Lagerbuchsen 8 schwimmend gelagert ist. Die Lagerbuchsen 8 sind in einem Abstand „S1" zu einer Stirnseite einer zentrischen, für ein Pleuel bestimmten, von einem Nabenabstand begrenzten Aufnahme 9 positioniert. Das sich gegenseitig einstellende Maß „S2" zwischen der Lagerbuchse 8 und einer Außenseite der Bolzennabe 6 übertrifft das Maß „S1". Das Kolbenoberteil 2 ist im Betriebszustand über den Kolbenbolzen gelenkig mit einem Kolbenschaft 10 verbunden. Dazu erstreckt sich der Kolbenbolzen über die Länge der Bolzennaben 6 hinaus bis in Bohrungen 11 des Kolbenschafts 10.The 1 shows in a half section a piston 1 , which is manufactured as a cast piston made of light metal. A piston upper part 2 forms in the region of a piston crown 3 a combustion bowl 4 , as well as outside a ring field on the side 5 which is suitable for inclusion in 1 not shown piston rings is determined. Radially offset inwards to the outer contour, the piston comprises 1 two pin hubs 6 , the diametrically opposed hub bores 7 include, in each case a bearing bush 8th is poured. In the operating condition of the piston 1 are the pin bosses 6 intended for receiving a piston pin, not shown, in the bearing bushes 8th is floating. The bearing bushes 8th are at a distance "S1" to a front side of a central, intended for a connecting rod, limited by a hub distance recording 9 positioned. The mutually adjusting dimension "S2" between the bearing bush 8th and an outside of the pin boss 6 exceeds the dimension "S1" 2 is in the operating state via the piston pin hinged with a piston skirt 10 connected. For this purpose, the piston pin extends over the length of the pin bosses 6 out into holes 11 of the piston shaft 10 ,

Die 2 zeigt in einem vergrößerten Maßstab die Bolzennaben 12 als Einzelteil, in deren Nabenbohrungen 13 jeweils eine Lagerbuchse 14 außermittig eingegossen ist. Zur optimierten Schmiermittelbeaufschlagung der Kolbenbolzenlagerung in den Lagerbuchsen 14 schließt jede Nabenbohrung 13 eine Öltasche 15 ein, die zu einer Scheitellinie 16 der Nabenbohrung 13 versetzt eingebracht ist und die sich bis zu der Lagerbuchse 14 erstreckt. Die Lagerung des Kolbenbolzens erfolgt vorrangig in den Lagerbuchsen 14 und erfährt zusätzlich eine Führung oder Lagerung in den lagerbuchsenfreien Zonen der Nabenbohrung 13.The 2 shows on an enlarged scale the pin bosses 12 as a single part, in their hub bores 13 one bearing bush each 14 is poured off-center. For optimized lubricant loading of the piston pin bearing in the bearing bushes 14 closes every hub bore 13 an oil bag 15 one that leads to a crest line 16 the hub bore 13 is placed offset and extending up to the bearing bush 14 extends. The bearing of the piston pin takes place primarily in the bearing bushes 14 and additionally undergoes a guide or bearing in the bearing bush free zones of the hub bore 13 ,

Gemäß 3 bilden die Bolzennaben 17 eine trapezartige, von dem Nabenabstand begrenzte Aufnahme 18 für das Pleuel. Daran angepasst bilden die bündig mit einer Kontur der Aufnahe 18 abschließenden Lagerbuchsen 19 in der Schnittdarstellung ebenfalls eine Trapezform. Übereinstimmend mit dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 weist jede Nabenbohrung 20 eine Öltasche 22 auf.According to 3 form the pin bosses 17 a trapezoidal, limited by the hub distance recording 18 for the connecting rod. Adapted to fit the flush with a contour of Aufnahe 18 final bushings 19 in the sectional view also a trapezoidal shape. Consistent with the embodiment according to 2 has each hub bore 20 an oil bag 22 on.

Die 4 zeigt den Kolben 21 in einer Ansicht auf die Nabenbohrung 23. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich auf die Nabenbohrung 23, in der die Lagerbuchse 24 integriert ist. Die Nabenbohrung 23 schließt zwei Öltaschen 25 ein, die in einem Winkel „α" ≥ 25° zu einer Längsachse 26 des Kolbens 21 sowie einer Scheitellinie 27 angeordnet und bis zu der eingegossenen Lagerbuchse 24 geführt sind. Die Nabenbohrung 23 kann erfindungsgemäß zylindrisch kreisrund oder zylindrisch mit einer geringen Ovalität ausgebildet sein. Eine geringfügige Ovalität der Nabenbohrung 23 ist so ausgebildet, dass eine kleine Ovalitätsachse in Richtung der Längsachse 26 verläuft.The 4 shows the piston 21 in a view of the hub bore 23 , The following description is limited to the hub bore 23 in which the bearing bush 24 is integrated. The hub bore 23 closes two oil pockets 25 at an angle "α" ≥ 25 ° to a longitudinal axis 26 of the piston 21 and a crest line 27 arranged and up to the cast-in bearing bush 24 are guided. The hub bore 23 can be formed according to the invention cylindrical circular or cylindrical with a small ovality. A slight ovality of the hub bore 23 is designed so that a small ovality axis in the direction of the longitudinal axis 26 runs.

11: Kolbenpiston
22: KolbenoberteilPiston crown
33: Kolbenbodenpiston crown
44: BrennraummuldeCombustion bowl
55: Ringfeldring box
66: Bolzennabepin boss
77: Nabenbohrunghub bore
88th: Lagerbuchsebearing bush
99: Aufnahmeadmission
1010: Kolbenschaftpiston shaft
1111: Bohrungdrilling
1212: Bolzennabepin boss
1313: Nabenbohrunghub bore
1414: Lagerbuchsebearing bush
1515: Öltascheoil pocket
1616: Scheitelliniecrest line
1717: Bolzennabepin boss
1818: Aufnahmeadmission
1919: Lagerbuchsebearing bush
2020: Nabenbohrunghub bore
2121: Kolbenpiston
2222: Öltascheoil pocket
2323: Nabenbohrunghub bore
2424: Lagerbuchsebearing bush
2525: Öltascheoil pocket
2626: Längsachselongitudinal axis
2727: Scheitelliniecrest line

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19828847 A1 [0004]
- EP 0716240 B1 [0005]
- DE 19837596 C1 [0006]
- EP 0270139 A [0007]

Claims

Piston cast from a lightweight metal material ( 1 . 21 ) of an internal combustion engine, with a piston upper part ( 2 ), which in the region of a piston crown ( 3 ) a combustion bowl ( 4 ) and on the outside a ring field ( 5 ) for receiving piston rings, a to the piston upper part ( 2 ) subsequent piston stem ( 10 ) includes diametrically opposed hub bores ( 7 ), in each of which a bearing bush ( 8th ), which is intended to receive a piston pin, characterized in that the bearing bush ( 8th . 14 . 19 . 24 ) to a limited length of the hub bore ( 7 . 13 . 20 . 23 ).

Piston according to claim 1, characterized in that the bearing bush ( 8th . 14 . 19 . 24 ) is poured and after a completed casting a post-processing allows and the hub bore ( 7 . 13 . 20 ) includes at least one oil pocket in a lighter-weight, preferably a no-load zone.

Piston according to claim 1, characterized in that the bearing bush ( 8th . 14 . 19 . 24 ) with an oversize in the hub bore ( 7 . 13 . 20 ) is poured.

Piston according to claim 1, characterized in that the bearing bush ( 8th . 14 ) offset to a for a connecting rod determined by a hub distance limited recording ( 18 ) is positioned.

Piston according to claim 1, characterized in that the bearing bush ( 19 ) on the side directed to the connecting rod flush with an end face of the hub bore ( 20 ) completes.

Piston according to claim 1, characterized in that the bearing bush ( 8th . 14 . 19 . 24 ) at least over 25% of the length of the hub bore ( 7 . 13 . 20 . 23 ).

Piston according to claim 1, characterized in that the piston pin in the bearing bush ( 8th . 14 . 19 . 24 ) and in a bearing bush-free section of each hub bore ( 7 . 13 . 20 . 23 ) is stored or guided.

Piston according to claim 1, characterized in that the lubricant for loading into the hub bore ( 13 . 20 . 23 ) introduced oil pocket ( 15 . 22 . 25 ) at an angle "α" ≥ 25 ° to a longitudinal axis ( 26 ) of the piston ( 21 ) is arranged.

Piston according to claim 6, characterized in that the hub bore ( 23 ) two each to a crest line ( 27 ) offset oil pockets ( 25 ) having.

Piston according to claim 1, characterized in that a copper-based alloy as a material for the bearing bush ( 8th . 14 . 19 . 24 ) is provided.

Method for producing the piston ( 1 . 21 ) using a casting mold according to one of claims 1 to 9, characterized in that for forming the hub bore ( 7 . 13 . 20 . 23 ) before pouring the bearing bush ( 8th . 14 . 19 . 24 ) with a water-soluble core, in particular a salt core, for forming an assembled combination part before the casting of the piston ( 1 . 21 ) is inserted into the casting tool.

A method according to claim 10, characterized in that after the completed casting process, the bearing bush ( 8th . 14 . 19 . 24 ) is widened between or during subsequent operations for generating residual stresses.