CN102859165B - 组装的或焊接的活塞的具有扩大的冷却室的活塞上部 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机的活塞，其构造成优选组装的或焊接的通过液体冷却的活塞，包括一个活塞下部和一个具有燃烧室凹腔（7）的活塞上部（1）。所述活塞构件通过在径向上彼此间隔开的、共同构成一个分离平面（4）的接合接片（2、3）支撑并且优选材料锁合地、优选借助焊接连接或者优选摩擦锁合地、优选借助螺纹连接接合。活塞上部（1）包括一个用于容纳活塞环的活塞环区（10）和一个环形的、一直延伸到活塞下部中的冷却通道（11），该冷却通道通过多个连接通道（15）与一个内部冷却室（16）处于连通。在冷却通道上邻接多个向活塞顶（6）方向定向的、构造成盲孔的凹槽（12），所述凹槽（12）设计成从冷却通道（11）出发一直到相应凹槽（12）的凹槽底部（14）锥形扩宽。凹槽底部（14）可构造成大波纹形（增大表面）或小波纹形的。活塞也可构造成具有一个活塞上部（1）和一个活塞下部且没有分离平面（4）的一件式活塞。

Description

组装的或焊接的活塞的具有扩大的冷却室的活塞上部
技术领域
本发明涉及一件式和两件式的内燃机活塞以及一种用于制造这种活塞的方法。
背景技术
为了遵守排放极限值或者说为了达到排放目标和油耗目标需提高燃烧温度和燃烧压力以优化燃烧，由此尤其是活塞上部承受高度热载荷。这种内燃机的运行温度可超过活塞材料允许的极限，因此有引起热老化的危险，在热老化时活塞材料合金的强度和形状稳定性丧失。为了将活塞的热载荷降低到最小程度，使用这样的活塞，在其中集成一个环形的冷却通道，一部分内燃机润滑油作为冷却剂经由喷射嘴被喷入该冷却通道中、流过冷却通道然后离开。DE 197 50 012 A1公开了一种冷却通道活塞，该活塞在活塞环区的区域中与侧面径向错开地围成一个环形的冷却通道。流过该冷却通道的冷却剂起散热作用，这种液体冷却的效果主要取决于通过冷却通道的冷却剂的体积流量。
随着内燃机单位功率的增强，要求优化通过液体冷却的活塞的已知设计。因此，除了环形的冷却通道外，还需要有针对性地用冷却剂对活塞其它区域。为了实现该措施，DE41 18 400 A1公开了一种组装的活塞，该活塞具有从冷却通道起向活塞顶方向延伸的、具有彼此平行延伸的壁的冷却缝槽。
发明内容
本发明所基于的任务是通过低成本的措施优化一件式和两件式活塞的活塞上部承受高度热载荷区域中的冷却效果并且与此相应提出一种活塞和制造这种活塞的方法。
从现有技术出发，本发明提出一种内燃机的活塞，其构造成通过液体冷却的活塞，包括一个活塞下部和一个具有燃烧室凹腔的活塞上部，所述活塞上部和活塞下部通过在径向上彼此间隔开的、构成一个分离平面的接合接片支撑和接合，在活塞上部中设置环形的、一直延伸到活塞下部中的冷却通道，该冷却通道通过多个连接通道与内部冷却室处于连通，以及具有多个向活塞顶方向定向的、构造成盲孔的、构成冷却室的凹槽，所述凹槽设计成从冷却通道出发一直到相应的凹槽的凹槽底部朝向燃烧室凹腔锥形扩宽，其中，在活塞上部中相邻设置的各凹槽交替地径向向内或径向向外倾斜地设置。
此外，本发明提出一种内燃机的活塞，其构造成一件式的通过液体冷却的活塞，包括一个活塞下部和一个具有燃烧室凹腔的活塞上部，在活塞上部中设置环形的冷却通道，该冷却通道通过多个连接通道与内部冷却室处于连通，以及具有多个向活塞顶方向定向的、构造成盲孔的、构成冷却室的凹槽，所述凹槽设计成从冷却通道出发一直到相应的凹槽的凹槽底部朝向燃烧室凹腔锥形扩宽，其中，在活塞上部中相邻设置的各凹槽交替地径向向内或径向向外倾斜地设置。
此外，本发明提出一种用于制造内燃机的通过液体冷却的活塞的活塞上部的方法，所述活塞上部与活塞下部接合，活塞上部包括一个燃烧室凹腔以及一个冷却通道，该冷却通道与多个向活塞顶方向定向的、构造成盲孔的凹槽连接，在活塞上部中相邻设置的各凹槽交替地径向向内或径向向外倾斜地设置，为制造所述凹槽设置下述步骤：
放入与凹槽的形状相对应的、从冷却通道出发一直到相应的凹槽的凹槽底部锥形扩宽地构造的铸型体，所述铸型体在铸造过程之前定位在用于活塞上部的铸型中；
在铸造和冷却活塞上部之后通过冲洗移除铸型体。
此外，本发明提出一种用于制造内燃机的通过液体冷却的一件式活塞的方法，所述活塞具有一个活塞上部和一个活塞下部，活塞上部包括一个燃烧室凹腔以及一个冷却通道，该冷却通道与多个向活塞顶方向定向的、构造成盲孔的凹槽连接，在活塞上部中相邻设置的各凹槽交替地径向向内或径向向外倾斜地设置，其特征在于，为制造所述凹槽设置下述步骤：
放入与凹槽的形状相对应的、从冷却通道出发一直到相应的凹槽的凹槽底部锥形扩宽地构造的铸型体，所述铸型体在铸造过程之前定位在用于一件式活塞的活塞上部的铸型中；
在铸造和冷却该一件式活塞之后通过冲洗移除铸型体。
此外，本发明提出一种用于制造内燃机的通过液体冷却的活塞的活塞上部的方法，所述活塞上部与一个活塞下部接合，活塞上部包括一个燃烧室凹腔以及一个冷却通道，该冷却通道与多个向活塞顶方向定向的、构造成盲孔的凹槽连接，在活塞上部中相邻设置的各凹槽交替地径向向内或径向向外倾斜地设置，借助机械的三维切削加工在活塞上部中制造出所述凹槽，使得该凹槽从冷却通道出发一直到相应的凹槽的凹槽底部朝向燃烧室凹腔锥形扩宽地构造。
两件式活塞构造成通过液体冷却的活塞，其包括一个活塞下部和一个具有燃烧室凹腔的活塞上部。这些活塞构件通过在径向上彼此间隔开的、构成一个分离平面的接合接片支撑并且优选材料锁合地(优选借助焊接连接)或者优选摩擦锁合地(优选借助螺纹连接)接合。因此该由活塞上部和活塞下部构成的组装的活塞优选例如借助螺纹连接组合或者优选例如借助焊接连接焊接。在活塞上部中设置一个环形的、一直延伸到活塞下部中的冷却通道，该冷却通道通过若干连接通道与一个内部冷却室处于连通。为了扩大冷却室，活塞上部围成向活塞顶方向定向的、构造成盲孔的、与冷却通道连接的凹槽。
此外也可能的是，内燃机的通过液体冷却的活塞包括一个活塞下部和一个具有燃烧室凹腔的活塞上部，所述活塞构造成一件式活塞，其没有分离平面。
为了解决所述任务，根据本发明规定，所述至少一个从冷却通道出发的、环绕地设置的凹槽这样构造在活塞上部中，使得凹槽的壁锥形向上扩宽。由于由此形成的壁张开，所以在凹槽最深处的区域中出现最大横截面。有利的是，本发明在保持定义的壁厚的情况下相对于至今已知的解决方案扩大了冷却剂流过的、随深度扩宽的冷却室并且因此优化了活塞上部的冷却。根据本发明的凹槽的一种优选的结构造型是间隔开地跟随盆状设置在活塞顶中的燃烧室凹腔的中心轮廓。基于凹槽大容积的、扩大冷却剂容纳部的空腔可改善振动效果(Shakerwirkung)和由此增强冷却效果。有利的是，根据本发明的、扩大冷却通道的凹槽的大小和延伸不受与结构有关的规定、例如在活塞下部和活塞上部或冷却通道之间的分离平面的位置和布置的限制，而是可以例如有针对性地向燃烧室凹腔的方向扩宽。根据本发明构造的凹槽优选用于燃烧室凹腔直径相对小的活塞上部，以便最佳冷却活塞顶中出现的大的壁厚和材料堆积。因此可避免焦化直至燃烧以及材料强度的降低。有利的是，结合优化活塞上部的冷却的措施可达到组装的、燃烧室凹腔直径较小的活塞的排放要求(Tier 3和IMO)。有利的是，根据本发明构造的活塞上部可与现有的已证明的活塞下部组合。在构造成一件式的、通过液体冷却的内燃机活塞中，活塞下部和活塞上部的形式也如上所述适配地构造。
根据本发明，凹槽的大小和延伸不受接合接片的、例如在活塞上部和活塞下部之间的分离平面区域中的支撑面的外直径限制。相反，根据本发明的措施允许根据本发明的用于冷却的凹槽延伸到承受高度热载荷的区域中。因此，凹槽底部中的横截面轮廓基于锥形扩宽而超过凹槽在与冷却通道的过渡区域中的横截面轮廓。优选活塞顶具有多个在圆周上分布地定位的、与冷却通道处于连通的凹槽。这些构造成盲孔的、有针对性地扩大冷却室的凹槽能够更加有效地改善活塞上部的冷却。在此凹槽至少在局部上导致活塞上部减小的壁厚、例如针对燃烧室凹腔、活塞环区、活塞顶岸以及活塞顶。基于根据本发明构造的凹槽和相邻的承受高度热载荷的区域之间协调的壁厚可实现一种结构强度高且满足最高要求的活塞上部。
根据本发明的措施使构件温度降低到常见冷却油的燃点以下的水平上，由此同时降低了优选用作冷却剂的内燃机润滑剂焦化的危险。此外不存在形成隔热的、削弱冷却效果的油积炭层以及因活塞材料刚性降低而产生不利的活塞热变形的危险。由于散热和因此本发明凹槽的冷却效果显著改善，所以活塞上部和因此整个活塞可用于更高的燃烧温度及燃烧压力、即可用于具有高功率密度的内燃机中。另外，尤其是在燃烧室凹腔直径较小的情况下，所述大容积的可低成本制造的凹槽有利地降低了活塞上部的重量。
根据本发明在纵向延伸上锥形扩宽的凹槽的一种优选实施方式规定：所述在活塞上部中在圆周上分布的凹槽尤其构造成缝槽、孔或通道。在此在凹槽和冷却通道之间设置由活塞上部材料构成的接片。作为接片的替换方案，也可使用壁或支撑肋，在此壁或支撑肋的形状与接片不同。为了实现活塞上部的高结构强度适宜将锥形扩宽的凹槽构造成具有蜂窝结构的蛋糕状的冷却室腔，其有利地影响冷却特性同时扩大了冷却表面。另外也由此在空间上扩大了冷却室。
根据另一结构设计，根据本发明构造的相邻的各凹槽交替地以相同或不同的几何尺寸和/或斜度彼此相反地设置在活塞上部中。该措施允许凹槽有针对性地延伸到直至承受高度热载荷的区域中，且没有构件减弱的危险。
根据一种优选的设计，为了实现承受高度热载荷的区域在很大程度上相同的壁厚，所述凹槽的壁以0°至40°之间、优选≤15°的倾角“α,β”倾斜于活塞纵轴线定向。另外，与活塞顶结构设计相适配地，有利地将相对置的壁、尤其是内壁和外壁的倾角设计成相同或彼此不同的。
为了成本优化地制造且避免构件减弱，规定：所述锥形张开的凹槽分别设有一个倒圆的、有利地影响结构强度的凹槽底部。为该倒圆轮廓优选设置在1.5mm至D/2(D＝用于该倒圆轮廓切削过程的工具、例如铣削工具的最大直径)之间的半径“R”。作为替换方案，适宜为凹槽底部设置双重倒圆的构成拱形的凹腔拱顶(kuppelartiges )的轮廓。此外，为了适配活塞顶的结构设计，所述双重倒圆的凹槽底部可构造成阶梯状的。凹槽底部在此可构造成大波纹形的表面，由此可产生增大的表面，或者构造成小波纹形的表面。通过附加的切削制造步骤、例如铣削减小了拱形结构之间的阶梯状过渡部，由此拱形结构的表面在质量上通过表面上较小的波度得以改善并且表面的尺寸由此减小。因此可通过更多数量的切削来产生小波度的表面。代替倒圆的最终轮廓，本发明包括倒角地构成的凹槽底部。通过这种凹槽底部在冷却通道中还附加地出现增强的冷却剂涡流。通过凹槽底部表面的适配和凹槽底部直径的减小可在活塞运行期间减小或者说优化排放。通过阶梯状过渡部的适配也可减小运行时的排放。通过凹槽深度的变化——从活塞下部向活塞上部方向看——冷却室可适配燃烧室凹腔的凹腔形状。在一件式活塞中，凹槽底部的适配和造型借助铸型体的形状来实现，其形状在特定区域中是凹槽底部的形状的阴模。
本发明的另一种方案规定，所述优选构造成通道、孔或缝槽的凹槽在沿圆周对称或不对称地设置在活塞上部中。凹槽的位置、定向和大小在此可与不同的热载荷相适配。例如适宜将活塞上部受压侧(DS)上的凹槽冷却室或者说横截面容积设计得不同于背压侧(GDS)上相应的横截面容积。因此凹槽的位置和设计应避免减弱活塞上部的强度。
按照一种本发明方法，为制造所述凹槽设置下述步骤：首先将与凹槽的形状相对应的铸型体(优选盐芯)位置固定在用于活塞上部的铸型中。在铸造和冷却活塞上部之后通过冲洗移除铸型体。
根据另一种替换的本发明方法，为了在一件式活塞中制造所述凹槽设置下述步骤：首先将与凹槽的形状相对应的铸型体(优选盐芯)位置固定在用于具有活塞上部和活塞下部的一件式活塞的铸型中。在铸造和冷却该一件式的活塞之后，通过冲洗移除铸型体。
另一种替换的用于制造凹槽的方法规定一种机械的三维切削加工。优选车削和铣削加工适合于此，借助所述加工可在活塞上部中形成用于构成凹槽的空腔。另外，适宜借助铣削或通过钻孔工具来产生凹槽。
附图说明
下面借助附图说明一种根据本发明的示例性构造的活塞上部，但本发明不局限于此。附图如下：
图1为具有根据本发明构造的凹槽的活塞上部的纵向剖面图；
图2为根据图1的活塞上部的放大细节图；
图3为具有多个缝槽状的凹槽的活塞上部的俯视图；
图4为活塞上部中冷却缝槽的空间视图；和
图5为具有扩大的冷却缝槽的活塞上部的空间视图。
具体实施方式
图1示出活塞上部1的纵向剖面图，活塞上部例如是借助锻造过程制造的钢合金构件。作为替换方案，活塞上部1也可由铝、铝合金或铁合金制成。作为替换方案，活塞上部1也可借助任何其它变形过程或成形过程制造。活塞上部1和图1中未示出的活塞下部共同构成摩擦锁合地组装的或材料锁合地焊接的两件式活塞，其通过液体冷却。通过两个在径向上彼此错开的环绕的接合接片2、3，活塞上部1支撑在活塞下部的相应接合接片上。所有接合接片共同构成一个分离平面4，通过该分离平面活塞下部和活塞上部1借助摩擦锁合连接、优选借助螺纹连接或者借助材料锁合连接、优选借助焊接连接持久地彼此连接。另一方面，活塞下部和活塞上部1借助分离平面4形锁合地上下靠置。与活塞纵轴线5同心地在活塞上部1的活塞顶6中设置一个燃烧室凹腔7，其在外侧由阶梯状的凹腔边缘8限定。活塞上部1被与活塞顶6邻接的活塞顶岸9包围，在活塞顶岸上邻接用于容纳活塞环的活塞环区10。为了冷却活塞上部1，在分离平面4的区域中设置一个环形的冷却通道11，该冷却通道一直延伸到活塞下部中，并且在内燃机运行状态中内燃机的冷却剂、尤其是润滑油循环通过该冷却通道。为此冷却剂经由一个入口进入冷却通道11中并且经由多个连接通道15(又被称为过渡孔)通过一个出口离开冷却通道11。作为替换方案，冷却剂输入也可通过活塞中心、即内部冷却室16进行。在此冷却剂经由连接通道15被导入冷却通道11中并且随后通过排出孔流出冷却通道11。冷却通道11与多个在圆周上分布地设置的、向活塞顶6方向定向的凹槽12处于连通。这些在圆周上分布的、盲孔状的凹槽12构造成通道、孔和/或缝槽并且扩大了活塞上部1中由冷却剂加载的冷却室。为了确保活塞顶1具有足够的刚性，在冷却通道11和凹槽12之间的过渡区域中设置接片13。从冷却通道11出发，凹槽12锥形扩宽直至在凹槽底部14上的最大值。通过沿圆周定位的连接通道15，这些凹槽12与一个中心的、位于燃烧室凹腔7下方的内部冷却室16连通。
图2以放大图示出凹槽12的几何形状。作为替换方案，在圆周上分布地设置在活塞上部1中的凹槽12也可构造成有限环绕的空腔。根据该实施例优选在借助锻造过程制造活塞上部之后借助机械的三维切削加工在活塞上部1中制造凹槽12。作为替换方案，有利的是在借助铸造过程制造活塞上部1时借助铸型体在活塞上部1中成形出凹槽12。为了构成针对活塞上部1的外轮廓、例如活塞顶6、活塞顶岸9以及燃烧室凹腔7的凹腔边缘8而言很大程度上相同的壁厚，凹槽12具有阶梯状的凹槽底部14。圆顶形的、构成凹腔拱顶的凹槽底部14具有双重倒圆的半径为“R”的轮廓。通过切削数量可调整凹槽12中位于半径“R”之间的凹槽底部14的深度。尤其是为了适配活塞上部1的结构设计以及形成针对于承受高度热负荷的区域的几乎相同的壁厚，凹槽12的在径向上接近活塞纵轴线5的内壁17和在径向上远离活塞纵轴线5的外壁18分别倾斜于活塞纵轴线5。在此内壁17的倾角α和外壁18的倾角β可设计成相同或不同的，其中，内壁17和外壁18彼此相反地倾斜。
图3示出根据本发明的活塞上部1的另一种实施例。相同部件设置同一附图标记并且新的部件以新的附图标记来表示。
图3示出两件式活塞的活塞上部1在朝向接合接片2、3方向上的俯视图。根据图3，活塞上部1具有多个以确定的半径围绕活塞纵轴线5切向设置的缝槽状的凹槽19、在该实施例中为5个缝槽状的凹槽19。已知切向环绕活塞纵轴线5也就是径向环绕活塞纵轴线5。作为替换方案，活塞上部1可具有多于五个或少于五个缝槽状的凹槽19。
图3中附加地示出了内部冷却室16，所述五个缝槽状的凹槽19围绕该内部冷却室在圆周上分布地设置。在此所述缝槽状的凹槽19不相互连接，由此在相应缝槽状的凹槽19之间产生接片20形式的间距。
图4中示出两件式活塞的活塞上部1中的具有波纹冷却部(Wellenkühlung)的冷却缝槽21、22，这两个冷却缝槽21、22配属于所示凹槽12。在此还可减小相应冷却缝槽21、22的凹腔直径或设置阶梯式凹腔。通过波纹冷却部一方面扩大了冷却表面，另一方面实现涡流。在图4中附加地示出内部冷却室16。
在图5中示出另外两个具有平整表面的冷却缝槽21、22，这两个冷却缝槽21、22配属于所示凹槽12。在此还可减小凹腔直径或加工多级凹腔，其用于减少排放。
通过改变凹槽12的相应冷却缝槽21、22的缝槽深度可使冷却室适配燃烧室凹腔7的凹腔形状。通过冷却缝槽21和冷却缝槽22之间的缝槽数达到平整程度。在图5中也附加地示出内部冷却室16。
附图标记列表
1 活塞上部
2 接合接片
3 接合接片
4 分离平面
5 活塞纵轴线
6 活塞顶
7 燃烧室凹腔
8 凹腔边缘
9 活塞顶岸
10 活塞环区
11 冷却通道
12 凹槽
13 接片
14 凹槽底部
15 连接通道
16 内部冷却室
17 内壁
18 外壁
19 缝槽状的凹槽
20 接片
21 冷却缝槽
22 冷却缝槽

Claims (19)

1.内燃机的活塞，其构造成通过液体冷却的活塞，包括一个活塞下部和一个具有燃烧室凹腔(7)的活塞上部(1)，所述活塞上部和活塞下部通过在径向上彼此间隔开的、构成一个分离平面(4)的接合接片(2、3)支撑和接合，在活塞上部(1)中设置环形的、一直延伸到活塞下部中的冷却通道(11)，该冷却通道通过多个连接通道(15)与内部冷却室(16)处于连通，以及具有多个向活塞顶(6)方向定向的、构造成盲孔的、构成冷却室的凹槽(12)，其特征在于，所述凹槽(12)设计成从冷却通道(11)出发一直到相应的凹槽(12)的凹槽底部(14)朝向燃烧室凹腔(7)锥形扩宽，其中，在活塞上部(1)中相邻设置的各凹槽(12)交替地径向向内或径向向外倾斜地设置。
2.内燃机的活塞，其构造成一件式的通过液体冷却的活塞，包括一个活塞下部和一个具有燃烧室凹腔(7)的活塞上部(1)，在活塞上部(1)中设置环形的冷却通道(11)，该冷却通道通过多个连接通道(15)与内部冷却室(16)处于连通，以及具有多个向活塞顶(6)方向定向的、构造成盲孔的、构成冷却室的凹槽(12)，其特征在于，所述凹槽(12)设计成从冷却通道(11)出发一直到相应的凹槽(12)的凹槽底部(14)朝向燃烧室凹腔(7)锥形扩宽，其中，在活塞上部(1)中相邻设置的各凹槽(12)交替地径向向内或径向向外倾斜地设置。
3.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述活塞上部(1)和活塞下部材料锁合地或者摩擦锁合地接合。
4.根据权利要求3所述的活塞，其特征在于，所述活塞上部(1)和活塞下部借助焊接连接或者借助螺纹连接接合。
5.根据权利要求1至4之一所述的活塞，其特征在于，在活塞上部(1)中在圆周上分布地设置的、锥形向上构造的凹槽(12)构造成孔、通道和/或缝槽。
6.根据权利要求1至4之一所述的活塞，其特征在于，在凹槽(12) 和冷却通道(11)之间设置由活塞上部(1)的材料构成的接片(13、20)。
7.根据权利要求1至4之一所述的活塞，其特征在于，所述在活塞上部(1)中在圆周上分布地设置的凹槽(12)构成蜂窝状结构。
8.根据权利要求1至4之一所述的活塞，其特征在于，所述凹槽(12)具有相反地倾斜的壁，这些壁具有相同或彼此不同的、在0°至40°之间的倾角“α,β”。
9.根据权利要求1至4之一所述的活塞，其特征在于，所述凹槽(12)具有相反地倾斜的内壁(17)和外壁(18)，所述内壁和外壁具有相同或彼此不同的、在0°至40°之间的倾角“α,β”。
10.根据权利要求1至4之一所述的活塞，其特征在于，所述凹槽(12)具有倒圆或倒角构造的凹槽底部(14)，该凹槽底部具有在1.5mm和D/2之间的半径“R”，D＝用于该倒圆轮廓切削过程的工具的最大直径。
11.根据权利要求1至4之一所述的活塞，其特征在于，所述凹槽(12)具有双重倒圆和/或阶梯状倒圆的凹槽底部(14)。
12.根据权利要求5所述的活塞，其特征在于，所述构造成孔、通道或缝槽的锥形扩宽的各凹槽(12)在活塞上部(1)中沿圆周对称或不对称地集成。
13.用于制造内燃机的通过液体冷却的活塞的活塞上部(1)的方法，所述活塞上部与活塞下部接合，活塞上部(1)包括一个燃烧室凹腔(7)以及一个冷却通道(11)，该冷却通道与多个向活塞顶(6)方向定向的、构造成盲孔的凹槽(12)连接，在活塞上部(1)中相邻设置的各凹槽(12)交替地径向向内或径向向外倾斜地设置，其特征在于，为制造所述凹槽(12)设置下述步骤：
－放入与凹槽(12)的形状相对应的、从冷却通道(11)出发一直到相应的凹槽(12)的凹槽底部(14)锥形扩宽地构造的铸型体，所述铸型体在铸造过程之前定位在用于活塞上部(1)的铸型中；
－在铸造和冷却活塞上部(1)之后通过冲洗移除铸型体。
14.用于制造内燃机的通过液体冷却的一件式活塞的方法，所述活塞具有一个活塞上部(1)和一个活塞下部，活塞上部(1)包括一个燃烧室凹腔(7)以及一个冷却通道(11)，该冷却通道与多个向活塞顶(6)方向定向的、构造成盲孔的凹槽(12)连接，在活塞上部(1)中相邻设置的各凹槽(12)交替地径向向内或径向向外倾斜地设置，其特征在于，为制造所述凹槽(12)设置下述步骤：
－放入与凹槽(12)的形状相对应的、从冷却通道(11)出发一直到相应的凹槽(12)的凹槽底部(14)锥形扩宽地构造的铸型体，所述铸型体在铸造过程之前定位在用于一件式活塞的活塞上部(1)的铸型中；
－在铸造和冷却该一件式活塞之后通过冲洗移除铸型体。
15.用于制造内燃机的通过液体冷却的活塞的活塞上部(1)的方法，所述活塞上部(1)与一个活塞下部接合，活塞上部(1)包括一个燃烧室凹腔(7)以及一个冷却通道(11)，该冷却通道与多个向活塞顶(6)方向定向的、构造成盲孔的凹槽(12)连接，在活塞上部(1)中相邻设置的各凹槽(12)交替地径向向内或径向向外倾斜地设置，其特征在于，借助机械的三维切削加工在活塞上部(1)中制造出所述凹槽(12)，使得该凹槽从冷却通道(11)出发一直到相应的凹槽(12)的凹槽底部(14)朝向燃烧室凹腔(7)锥形扩宽地构造。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在制造凹槽(12)之前借助变形过程制造所述活塞上部(1)。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在制造凹槽(12)之前借助锻造过程制造所述活塞上部(1)。
18.根据权利要求13、15或16所述的方法，其特征在于，所述活塞上部(1)和活塞下部材料锁合地或者摩擦锁合地接合。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述活塞上部(1)和活塞下部借助焊接连接或者借助螺纹连接接合。
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