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WO2014079407A1 - Kolben für einen verbrennungsmotor sowie anordnung aus einem kolben und einem kolbenbolzen - Google Patents

Kolben für einen verbrennungsmotor sowie anordnung aus einem kolben und einem kolbenbolzen Download PDF

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Publication number
WO2014079407A1
WO2014079407A1 PCT/DE2013/000689 DE2013000689W WO2014079407A1 WO 2014079407 A1 WO2014079407 A1 WO 2014079407A1 DE 2013000689 W DE2013000689 W DE 2013000689W WO 2014079407 A1 WO2014079407 A1 WO 2014079407A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piston
feed
directed
hub
feed channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2013/000689
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Issler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mahle International GmbH filed Critical Mahle International GmbH
Publication of WO2014079407A1 publication Critical patent/WO2014079407A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/16—Pistons  having cooling means
    • F02F3/20—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/0015—Multi-part pistons
    • F02F3/003—Multi-part pistons the parts being connected by casting, brazing, welding or clamping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/09—Pistons; Trunk pistons; Plungers with means for guiding fluids

Definitions

  • the present invention relates to a piston for an internal combustion engine, comprising a piston head and a piston skirt, wherein the piston head has a circumferential cooling channel, wherein the piston skirt opposite to the piston circumference in the direction of the piston central axis inwardly offset piston hubs provided with hub bores and connected to each other via shaft contact surfaces are.
  • the present invention further relates to an arrangement of a piston and a piston pin with an internal bore.
  • the object of the present invention is to further develop a generic piston and a generic arrangement such that the temperatures occurring in engine operation in the region of the hub bores, the Kolbenbol-
  • the solution consists in that a supply element for coolant is provided on at least one piston hub, which has at least one feed channel, and that a first end of the feed channel is directed to the hub bore.
  • the first end of the feed channel is directed to the inner bore of the piston pin.
  • the piston according to the invention or the arrangement according to the invention are characterized in that additional cooling oil is supplied to the inner bore of the piston pin by means of the feed element provided according to the invention.
  • the cooling oil can be removed from the cooling channel and / or supplied by a conventional injection nozzle of the engine.
  • the inventive measure the cooling of the piston pin is intensified during engine operation, so that temperatures above 200 ° C in the hub bores, the piston pin and the small connecting rod eye can be avoided.
  • a first preferred embodiment provides that a second end of the at least one feed channel of the feed element is directed to a coolant outlet opening provided in the cooling channel. In this way can be easily collected from the cooling passage coolant exiting and directed to the inner bore of the piston pin.
  • a further preferred embodiment is that a second end of the at least one feed channel of the feed element is directed to the free end of the piston skirt.
  • a jet or part of the jet emerging from the injection nozzle coolant is collected by the feed and directed to the inner bore of the piston pin.
  • the feed element has a further feed channel, the first end of which is directed towards the inner bore of the piston pin and the second end of which is directed to a coolant outlet opening provided in the cooling channel.
  • both coolant exiting from the cooling channel and from the injection nozzle can be collected in order to further improve the cooling of the piston pin.
  • the feed element is suitably welded to the piston hub, glued, positively fixed or cast in one piece or forged and can be arranged offset in Kolbenbolzenachscardi or laterally thereto.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a piston according to the invention in
  • FIG. 2 shows the piston according to FIG. 1 in a representation rotated by 90 ° in FIG.
  • FIG. 3 shows another embodiment of a piston according to the invention in
  • FIG. 4 shows the piston according to FIG. 3 in a representation rotated by 90 ° in FIG.
  • Figure 5 shows another embodiment of a piston according to the invention in
  • FIG. 6 shows the piston according to FIG. 5 in a representation rotated by 90 ° in FIG.
  • Figure 7 is an enlarged view of an embodiment of a feed element in section.
  • Figures 1 and 2 show a first embodiment of a piston 10 according to the invention.
  • the piston 10 may be a one-piece or multi-piece piston.
  • the piston 10 may be made of an iron-based material and / or a light metal material.
  • Figures 1 and 2 show an example of a two-piece piston 10 in the form of a box piston.
  • the piston 10 has a piston head 11 with a combustion bowl 13 having a piston head 12, a peripheral land 14 and a peripheral ring portion 15 for receiving piston rings (not shown).
  • a circumferential cooling channel 16 is provided, which has at least one cooling oil outlet 17.
  • the piston 10 further has a piston shaft 21 with in the direction of the piston center axis M inwardly offset piston bosses 22 and hub bores 23 for receiving a dash-dotted piston pin 24 having an inner bore 24a.
  • the piston hubs 22 are connected in a conventional manner via hub connections with the underside of the piston head.
  • the piston hubs 22 are connected to each other via shaft running surfaces 25, 26.
  • the piston 10 consists of a piston upper part 31 and a piston lower part 32, which are connected to one another in a known manner by means of a friction welding process.
  • a feed element 27 is provided on a piston hub 22 of the piston 10, which, for example, can be glued, welded, positively fixed or cast integrally with the piston hub 22 or forged.
  • the feed element 27 has a feed channel 28 whose first end 29a is directed toward the hub bore 23 and whose second end 29b is directed toward a coolant outlet opening 17 of the cooling channel 16.
  • the first end 29 a of the feed channel 28 is directed to the inner bore 24 a of the piston pin 24.
  • This construction allows exiting from the coolant outlet port 17 To guide coolant in the direction of the inner bore 24 a of the piston pin 24 and to intensify the cooling of the piston pin 24.
  • FIGS. 3 and 4 show a further exemplary embodiment of a piston 110 according to the invention.
  • the piston 110 essentially corresponds to the piston 10 according to FIGS. 1 and 2, so that matching structural elements are provided with the same reference numerals and in this regard to the description of FIGS. 1 and 2 is referenced.
  • a feed element 127 is provided in this embodiment on a piston hub 22 of the piston 110, which may for example be glued, welded, positively fixed or cast integrally with the piston hub 22 or forged.
  • the feed element 127 has a feed channel 128, whose first end 129a is directed towards the hub bore 23 and whose second end 129b is directed towards the free end of the piston skirt 21.
  • the first end 129 a of the feed channel 128 is directed to the inner bore 24 a of the piston pin 24.
  • the second end 129b is directed in this case to a conventional injection nozzle 133.
  • This construction makes it possible to trap coolant emerging from the injection nozzle 133 in the feed channel 128 of the feed element 127 and to guide it in the direction of the inner bore 24a of the piston pin 24 and to intensify the cooling of the piston pin 24.
  • the injection nozzle 133 may be provided separately, so that the entire coolant jet emerging from it is directed into the feed element 127.
  • the injection nozzle 133 may also be provided in principle for piston cooling, so that only a certain proportion of the coolant jet emerging from it is collected by the feed element 127.
  • FIGS. 5 and 6 show a further exemplary embodiment of a piston 210 according to the invention.
  • the piston 210 substantially corresponds to the piston 10 according to FIGS. 1 and 2, so that matching structural elements are provided with the same reference numerals and in this respect to the description of FIGS. 1 and 2 is referenced.
  • a feed element 227 is provided in this embodiment on a piston hub 22 of the piston 210, which may for example be glued, welded, positively fixed or cast integrally with the piston hub 22 or forged.
  • the feed element 227 has a first feed channel 228a, whose first end 229a is directed towards the hub bore 23 and whose second end 229b is directed toward the free end of the piston skirt 21.
  • the first end 229 a of the first supply channel 228 a to the inner bore 24 a of the piston pin 24 is directed.
  • the second end 229b is directed in this case to a known Anspritzdüse 233.
  • This construction makes it possible to trap coolant emerging from the injection nozzle 233 in the feed channel 228a of the feed element 227 and to guide it in the direction of the inner bore 24a of the piston pin 24 and to intensify the cooling of the piston pin 24.
  • the injection nozzle 233 can be provided separately, so that the entire coolant jet emerging from it is directed into the feed element 227. However, the injection nozzle 233 can also be provided in principle for piston cooling, so that only a certain proportion of the coolant jet emerging from it is collected by the feed element 227.
  • a second feed channel 228b is further provided in the feed element 227, whose first end 234a is directed toward the hub bore 23 and whose second end 234b is directed toward a coolant outlet opening 17 of the cooling channel 16.
  • the first end 234 a of the second feed channel 228 b is directed to the inner bore 24 a of the piston pin 24.
  • FIG. 7 shows an enlarged view of an embodiment of a feed element 27, 127, 227.
  • This feed element has within its feed channel 28, 128, 228a, 228b in the embodiment conically shaped straightening element 335.
  • the straightening element 335 serves for the bundle-shaped alignment and effective forwarding of the coolant jet collected by the feed element 27, 127, 227.
  • the feed channel 28, 128, 228a, 228b is configured conically in cross-section in order to make the collection of the coolant jet particularly ef- to make it more effective.
  • the feed element can also be designed as a metallic or non-metallic bent pipe or flexible hose.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben (10, 110, 210) für einen Verbrennungsmotor, mit einem Kolbenkopf (11) und einem Kolbenschaft (21), wobei der Kolbenkopf (11) einen umlaufenden Kühlkanal (16) aufweist, wobei der Kolbenschaft (21) gegenüber dem Kolbenumfang in Richtung der Kolbenmittelachse (M) nach innen versetzte Kolbennaben (22) aufweist, die mit Nabenbohrungen (23) versehen und über Schaftlaufflächen (25, 26) miteinander verbunden sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass an zumindest einer Kolbennabe (22) mindestens ein Zuführelement (27, 127, 227) für Kühlmittel vorgesehen ist, welches mindestens einen Zuführkanal (28, 128, 228a, 228b) aufweist, und dass ein erstes Ende des Zuführkanals (29a, 129a 229a, 234a) zur Nabenbohrung (23) gerichtet ist.

Description

Kolben für einen Verbrennungsmotor sowie
Anordnung aus einem Kolben und einem Kolbenbolzen
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben für einen Verbrennungsmotor, mit einem Kolbenkopf und einem Kolbenschaft, wobei der Kolbenkopf einen umlaufenden Kühlkanal aufweist, wobei der Kolbenschaft gegenüber dem Kolbenumfang in Richtung der Kolbenmittelachse nach innen versetzte Kolbennaben aufweist, die mit Nabenbohrungen versehen und über Schaftlaufflächen miteinander verbunden sind. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Anordnung aus einem Kolben und einem Kolbenbolzen mit einer Innenbohrung.
Gattungsgemäße Kolben sind an sich bekannt und werden als„Kastenkolben" bezeichnet. In modernen Verbrennungsmotoren, insbesondere PKW- und NFZ- Dieselmotoren, können vor allem bei Kolben mit vergleichsweise geringer Kompressionshöhe im Motorbetrieb sehr hohe Temperaturen im Bereich der Nabenbohrungen auftreten. Dadurch wird der Kolbenbolzen übermäßig erwärmt und überträgt die Wärme auf das kleine Pleuelauge des Pleuels. Im Extremfall können Temperaturen über 250°C auftreten. Dadurch werden die Lagerflächen der Nabenbohrungen ebenso beeinträchtigt wie die Lagerflächen im kleinen Pleuelauge, da diese in der Regel für derart hohe Temperaturen nicht ausgelegt sind. Ferner werden die Kolbenbolzen häufig mit an sich bekannten DLC-Beschichtungen (diamond-like carbon) zur Verbesserung der Lagerung in den Nabenbohrungen und dem kleinen Pleüelauge versehen. DLC-Beschichtungen sind allerdings nur bis Temperaturen von etwa 200°C wärmebeständig. Die im Bereich des Kolbenbolzens auftretenden hohen Temperaturen von über 250°C führen daher im Motorbetrieb zur Zersetzung der DLC- Beschichtung des Kolbenbolzens.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen gattungsgemäßen Kolben und eine gattungsgemäße Anordnung so weiterzuentwickeln, dass die im Motorbetrieb auftretenden Temperaturen im Bereich der Nabenbohrungen, des Kolbenbol-
|Bestätigungskopie| zens und des kleinen Pleuelauges die Lagerflächen bzw. eine DLC-Beschichtung des Kolbenbolzens nicht beeinträchtigen.
Die Lösung besteht darin, dass an zumindest einer Kolbennabe ein Zuführelement für Kühlmittel vorgesehen ist, welches mindestens einen Zuführkanal aufweist, und dass ein erstes Ende des Zuführkanals zur Nabenbohrung gerichtet ist. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist das erste Ende des Zuführkanals zur Innenbohrung des Kolbenbolzens gerichtet.
Der erfindungsgemäße Kolben bzw. die erfindungsgemäße Anordnung zeichnen sich dadurch aus, dass der Innenbohrung des Kolbenbolzens mittels des erfindungsgemäß vorgesehenen Zuführelements zusätzliches Kühlöl zugeführt wird. Das Kühlöl kann dem Kühlkanal entnommen und/oder von einer an sich bekannten Anspritzdüse des Motors zugeführt werden. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird die Kühlung des Kolbenbolzens im Motorbetrieb intensiviert, so dass Temperaturen über 200°C im Bereich der Nabenbohrungen, des Kolbenbolzens und des kleinen Pleuelauges vermieden werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass ein zweites Ende des mindestens einen Zuführkanals des Zuführelements zu einer im Kühlkanal vorgesehenen Kühlmittelauslassöffnung gerichtet ist. Auf diese Weise kann problemlos aus dem Kühlkanal austretendes Kühlmittel aufgefangen und zur Innenbohrung des Kolbenbolzens geleitet werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass ein zweites Ende des mindestens einen Zuführkanals des Zuführelements zum freien Ende des Kolbenschafts gerichtet ist. Bei dieser Ausführungsform wird ein Strahl oder Teilstrahl des aus der Anspritzdüse austretenden Kühlmittels vom Zuführelement aufgefangen und zur Innenbohrung des Kolbenbolzens geleitet. Eine bevorzugte Weiterentwicklung dieser Ausführungsform besteht darin, dass das Zuführelement einen weiteren Zuführkanal aufweist, dessen erstes Ende zur Innenbohrung des Kolbenbolzens gerichtet und dessen zweites Ende zu einer im Kühlkanal vorgesehenen Kühlmittelauslassöffnung gerichtet ist. Bei dieser Ausführungsform kann sowohl aus dem Kühlkanal als auch aus der Anspritzdüse austretendes Kühlmittel aufgefangen werden, um die Kühlung des Kolbenbolzens weiter zu verbessern.
Das Zuführelement ist zweckmäßigerweise an die Kolbennabe geschweißt, geklebt, formschlüssig fixiert oder einstückig gegossen oder geschmiedet und kann in Kolbenbolzenachsrichtung oder seitlich dazu versetzt angeordnet sein.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in einer schematischen, nicht maßstabsgetreuen Darstellung:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens im
Schnitt;
Figur 2 der Kolben gemäß Figur 1 in einer um 90° gedrehten Darstellung im
Schnitt;
Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens im
Schnitt;
Figur 4 der Kolben gemäß Figur 3 in einer um 90° gedrehten Darstellung im
Schnitt;
Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens im
Schnitt;
Figur 6 der Kolben gemäß Figur 5 in einer um 90° gedrehten Darstellung im
Schnitt; Figur 7 eine vergrößerte Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Zuführelements im Schnitt.
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens 10. Der Kolben 10 kann ein einteiliger oder mehrteiliger Kolben sein. Der Kolben 10 kann aus einem eisenbasierten Werkstoff und/oder einem Leichtmetallwerkstoff hergestellt sein.
Die Figuren 1 und 2 zeigen beispielhaft einen zweiteiligen Kolben 10 in Form eines Kastenkolbens. Der Kolben 10 weist einen Kolbenkopf 11 mit einem eine Verbrennungsmulde 13 aufweisenden Kolbenboden 12, einem umlaufenden Feuersteg 14 und einer umlaufenden Ringpartie 15 zur Aufnahme von Kolbenringen (nicht dargestellt) auf. In Höhe der Ringpartie 15 ist ein umlaufender Kühlkanal 16 vorgesehen, der mindestens eine Kühlölauslassöffnung 17 aufweist. Der Kolben 10 weist ferner einen Kolbenschaft 21 mit in Richtung der Kolbenmittelachse M nach innen versetzte Kolbennaben 22 und Nabenbohrungen 23 zur Aufnahme eines strichpunktiert dargestellten Kolbenbolzens 24 mit einer Innenbohrung 24a auf. Die Kolbennaben 22 sind in an sich bekannter Weise über Nabenanbindungen mit der Unterseite des Kolbenkopfes verbunden. Die Kolbennaben 22 sind über Schaftlaufflächen 25, 26 miteinander verbunden.
Im Ausführungsbeispiel besteht der erfindungsgemäße Kolben 10 aus einem Kolbenoberteil 31 und einem Kolbenunterteil 32, die in an sich bekannter Weise mittels eines Reibschweißverfahrens miteinander verbunden sind.
Erfindungsgemäß ist an einer Kolbennabe 22 des Kolbens 10 ein Zuführelement 27 vorgesehen, das beispielsweise geklebt, geschweißt, formschlüssig fixiert oder einstückig mit der Kolbennabe 22 gegossen oder geschmiedet sein kann. Das Zuführelement 27 weist einen Zuführkanal 28 auf, dessen erstes Ende 29a zur Nabenbohrung 23 gerichtet und dessen zweites Ende 29b zu einer Kühlmittelauslassöff- nung 17 des Kühlkanals 16 gerichtet ist. Im montierten Zustand ist das erste Ende 29a des Zuführkanals 28 zur Innenbohrung 24a des Kolbenbolzens 24 gerichtet. Diese Konstruktion erlaubt es, aus der Kühlmittelauslassöffnung 17 austretendes Kühlmittel in Richtung der Innenbohrung 24a des Kolbenbolzens 24 zu leiten und die Kühlung des Kolbenbolzens 24 zu intensivieren.
Die Figuren 3 und 4 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens 110. Der Kolben 110 entspricht im Wesentlichen dem Kolben 10 gemäß den Figuren 1 und 2, so dass übereinstimmende Strukturelemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind und diesbezüglich auf die Beschreibung zu den Figuren 1 und 2 verwiesen wird.
Erfindungsgemäß ist bei diesem Ausführungsbeispiel an einer Kolbennabe 22 des Kolbens 110 ein Zuführelement 127 vorgesehen, das beispielsweise geklebt, geschweißt, formschlüssig fixiert oder einstückig mit der Kolbennabe 22 gegossen oder geschmiedet sein kann. Das Zuführelement 127 weist einen Zuführkanal 128 auf, dessen erstes Ende 129a zur Nabenbohrung 23 gerichtet und dessen zweites Ende 129b zum freien Ende des Kolbenschafts 21 gerichtet ist. Im montierten Zustand ist das erste Ende 129a des Zuführkanals 128 zur Innenbohrung 24a des Kolbenbolzens 24 gerichtet. Das zweite Ende 129b ist in diesem Fall zu einer an sich bekannten Anspritzdüse 133 gerichtet. Diese Konstruktion erlaubt es, aus der Anspritzdüse 133 austretendes Kühlmittel im Zuführkanal 128 des Zuführelements 127 aufzufangen und in Richtung der Innenbohrung 24a des Kolbenbolzens 24 zu leiten und die Kühlung des Kolbenbolzens 24 zu intensivieren. Die Anspritzdüse 133 kann separat vorgesehen sein, so dass der gesamte aus ihr austretende Kühlmittelstrahl in das Zuführelement 127 geleitet wird. Die Anspritzdüse 133 kann aber auch grundsätzlich zur Kolbenkühlung vorgesehen sein, so dass nur ein bestimmter Anteil des aus ihr austretenden Kühlmittelstrahls vom Zuführelement 127 aufgefangen wird.
Die Figuren 5 und 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens 210. Der Kolben 210 entspricht im Wesentlichen dem Kolben 10 gemäß den Figuren 1 und 2, so dass übereinstimmende Strukturelemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind und diesbezüglich auf die Beschreibung zu den Figuren 1 und 2 verwiesen wird. Erfindungsgemäß ist bei diesem Ausführungsbeispiel an einer Kolbennabe 22 des Kolbens 210 ein Zuführelement 227 vorgesehen, das beispielsweise geklebt, geschweißt, formschlüssig fixiert oder einstückig mit der Kolbennabe 22 gegossen oder geschmiedet sein kann. Das Zuführelement 227 weist einen ersten Zuführkanal 228a auf, dessen erstes Ende 229a zur Nabenbohrung 23 gerichtet und dessen zweites Ende 229b zum freien Ende des Kolbenschafts 21 gerichtet ist. Im montierten Zustand ist das erste Ende 229a des ersten Zuführkanals 228a zur Innenbohrung 24a des Kolbenbolzens 24 gerichtet. Das zweite Ende 229b ist in diesem Fall zu einer an sich bekannten Anspritzdüse 233 gerichtet. Diese Konstruktion erlaubt es, aus der Anspritzdüse 233 austretendes Kühlmittel im Zuführkanal 228a des Zuführelements 227 aufzufangen und in Richtung der Innenbohrung 24a des Kolbenbolzens 24 zu leiten und die Kühlung des Kolbenbolzens 24 zu intensivieren. Die Anspritzdüse 233 kann separat vorgesehen sein, so dass der gesamte aus ihr austretende Kühlmittelstrahl in das Zuführelement 227 geleitet wird. Die Anspritzdüse 233 kann aber auch grundsätzlich zur Kolbenkühlung vorgesehen sein, so dass nur ein bestimmter Anteil des aus ihr austretenden Kühlmittelstrahls vom Zuführelement 227 aufgefangen wird.
Erfindungsgemäß ist ferner im Zuführelement 227 ein zweiter Zuführkanal 228b vorgesehen, dessen erstes Ende 234a zur Nabenbohrung 23 gerichtet und dessen zweites Ende 234b zu einer Kühlmittelauslassöffnung 17 des Kühlkanals 16 gerichtet ist. Im montierten Zustand ist das erste Ende 234a des zweiten Zuführkanals 228b zur Innenbohrung 24a des Kolbenbolzens 24 gerichtet. Diese Konstruktion erlaubt es, aus der Kühlmittelauslassöffnung 17 austretendes Kühlmittel in Richtung der Innenbohrung 24a des Kolbenbolzens 24 zu leiten und die Kühlung des Kolbenbolzens 24 zu intensivieren.
Figur 7 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Zuführelements 27, 127, 227. Dieses Zuführelement weist innerhalb seines Zuführkanals 28, 128, 228a, 228b ein im Ausführungsbeispiel konisch gestaltetes Richtelement 335 auf. Das Richtelement 335 dient zur bündeiförmigen Ausrichtung und effektiven Weiterleitung des vom Zuführelement 27, 127, 227 aufgefangenen Kühlmittelstrahls. Zweckmäßigerweise ist der Zuführkanal 28, 128, 228a, 228b im Querschnitt konisch ausgestaltet, um das Auffangen des Kühlmittelstrahls besonders ef- fektiv zu gestalten. Das Zuführelement kann auch als metallisches oder nichtmetallisches gebogenes Rohr oder flexibler Schlauch ausgeführt sein.

Claims

Patentansprüche
1. Kolben (10, 110, 210) für einen Verbrennungsmotor, mit einem Kolbenkopf (11) und einem Kolbenschaft (21), wobei der Kolbenkopf (11) einen umlaufenden Kühlkanal (16) aufweist, wobei der Kolbenschaft (21) gegenüber dem Kolbenumfang in Richtung der Kolbenmittelachse (M) nach innen versetzte Kolbennaben (22) aufweist, die mit Nabenbohrungen (23) versehen und über Schaftlaufflächen (25, 26) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer Kolbennabe (22) mindestens ein Zuführelement (27, 127, 227) für Kühlmittel vorgesehen ist, welches mindestens einen Zuführkanal (28, 128, 228a, 228b) aufweist, und dass ein erstes Ende des Zuführkanals (29a, 129a 229a., 234a) zur Nabenbohrung (23) gerichtet ist.
2. Kolben nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Ende (29b, 234b) des mindestens einen Zuführkanals (28, 228b) zu einer im Kühlkanal (16) vorgesehenen Kühlmittelauslassöffnung (17) gerichtet ist.
3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Ende (129b, 229b) des Zuführkanals (128, 228) des Zuführelements (127, 227) zum freien Ende des Kolbenschafts (21) gerichtet ist.
4. Kolben nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Zuführkanal ein Richtelement (335) vorgesehen ist.
5. Kolben nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführelement (27, 127, 227) an die Kolbennabe (22) geschweißt, geklebt, formschlüssig fixiert oder einstückig gegossen oder geschmiedet ist.
6. Anordnung aus einem Kolben (10, 110, 210) und einem Kolbenbolzen (24), wobei der Kolben (10, 110, 210) einen Kolbenkopf (11) und einen Kolbenschaft (21) aufweist, wobei der Kolbenkopf (11) einen umlaufenden Kühlkanal (16) aufweist, wobei der Kolbenschaft (21) gegenüber dem Kolbenumfang in Richtung der Kolbenmittelachse (M) nach innen versetzte Kolbennaben (22) aufweist, die mit Nabenbohrungen (23) versehen und über Laufflächen (25, 26) miteinander verbunden sind, und wobei der Kolbenbolzen (24) eine Innenbohrung (24a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer Kolbennabe (22) ein Zuführelement (27, 127, 227) für Kühlmittel vorgesehen ist, welches mindestens einen Zuführkanal (28, 128, 228a, 228b) aufweist, und dass ein erstes Ende des Zuführkanals (29a, 129a, 229a, 234a) zur Innenbohrung (24a) des Kolbenbolzens (24) gerichtet ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Ende des Zuführkanals (29b, 234b) zu einer im Kühlkanal (16) vorgesehenen Kühl- mittelauslassöffnung (17) gerichtet ist.
8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuführkanal ein Richtelement (335) vorgesehen ist.
9. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführelement (27, 127, 227) an die Kolbennabe (22) geschweißt, geklebt, formschlüssig fixiert oder einstückig gegossen oder geschmiedet ist.
10. Anordnung aus einem Kolben (110, 210), einem Kolbenbolzen (24) und einer Anspritzdüse (133), wobei der Kolben (110, 210) einen Kolbenkopf (11) und einen Kolbenschaft (21) aufweist, wobei der Kolbenkopf (11) einen umlaufenden Kühlkanal (16) aufweist, wobei der Kolbenschaft (21) gegenüber dem Kolbenumfang in Richtung der Kolbenmittelachse (M) nach innen versetzte Kolbennaben (22) aufweist, die mit Nabenbohrungen (23) versehen und über Laufflächen (25, 26) miteinander verbunden sind, und wobei der Kolbenbolzen (24) eine Innenbohrung (24a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuführelement (127, 227) im Bereich des freien Endes des Kolbenschafts (21) angeordnet ist, dass ein erstes Ende (129a, 229a) des Zuführkanals (128a, 228a) zur Innenbohrung (24a) des Kolbenbolzens (24) gerichtet und ein zweites Ende (129b, 229b) des Zuführkanals (24) zur Anspritzdüse (133) gerichtet ist.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführelement (227) einen weiteren Zuführkanal (228b) aufweist, dessen erstes Ende (234a) zur Innenbohrung (24a) des Kolbenbolzens (24) gerichtet und dessen zweites Ende (234b) zu einer im Kühlkanal (16) vorgesehenen Kühlmittelauslassöffnung (17) gerichtet ist.
12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuführkanal ein Richtelement (335) vorgesehen ist.
13. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführelement (127m 227) an die Kolbennabe (22) geschweißt, geklebt, formschlüssig fixiert oder einstückig gegossen oder geschmiedet ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10865734B2 (en) 2017-12-06 2020-12-15 Ai Alpine Us Bidco Inc Piston assembly with offset tight land profile
WO2021223421A1 (zh) * 2020-05-08 2021-11-11 广西玉柴机器股份有限公司 活塞头部的冷却结构

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014210875A1 (de) * 2014-06-06 2015-12-17 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Kolben und Verfahren zu dessen Herstellung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2048002A (en) * 1934-08-29 1936-07-21 Ingersoll Rand Co Cooling device for pistons
US2323310A (en) * 1942-01-28 1943-07-06 Cornelius S Clark Piston
US2541919A (en) * 1948-03-19 1951-02-13 Fairbanks Morse & Co Piston cooling
US2788774A (en) * 1953-11-09 1957-04-16 Napier & Son Ltd Fluid cooling of reciprocating pistons
DE1055879B (de) * 1955-03-23 1959-04-23 Schmidt Gmbh Karl OElgekuehlter Kolben fuer Dieselmotoren in Fahrzeugen
SU1283432A1 (ru) * 1984-10-01 1987-01-15 Горьковский Автомобильный Завод Охлаждаемый поршень дл двигател внутреннего сгорани

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB846995A (en) * 1958-04-18 1960-09-07 Nat Res Dev Improvements in or relating to trunk piston engines
DE1259138B (de) * 1962-11-13 1968-01-18 Goetaverken Ab Kreuzkopfbolzen fuer Brennkraftmaschinen, insbesondere Zweitaktbrennkraftmaschinen
GB1229715A (de) * 1969-11-14 1971-04-28
FR2238372A5 (de) * 1973-07-19 1975-02-14 Dampers
JPH063263B2 (ja) * 1986-07-07 1994-01-12 日本特殊陶業株式会社 ピストンピンとスナツプリングとの潤滑機構
DE10255892A1 (de) * 2002-11-29 2004-06-09 Mahle Gmbh Kolben für einen Verbrennungsmotor
FR2927666A3 (fr) * 2008-02-15 2009-08-21 Renault Sas Piston pour moteur a combustion.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2048002A (en) * 1934-08-29 1936-07-21 Ingersoll Rand Co Cooling device for pistons
US2323310A (en) * 1942-01-28 1943-07-06 Cornelius S Clark Piston
US2541919A (en) * 1948-03-19 1951-02-13 Fairbanks Morse & Co Piston cooling
US2788774A (en) * 1953-11-09 1957-04-16 Napier & Son Ltd Fluid cooling of reciprocating pistons
DE1055879B (de) * 1955-03-23 1959-04-23 Schmidt Gmbh Karl OElgekuehlter Kolben fuer Dieselmotoren in Fahrzeugen
SU1283432A1 (ru) * 1984-10-01 1987-01-15 Горьковский Автомобильный Завод Охлаждаемый поршень дл двигател внутреннего сгорани

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10865734B2 (en) 2017-12-06 2020-12-15 Ai Alpine Us Bidco Inc Piston assembly with offset tight land profile
WO2021223421A1 (zh) * 2020-05-08 2021-11-11 广西玉柴机器股份有限公司 活塞头部的冷却结构

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