CN113217217A - 具有冷却活塞的内燃发动机及生产相关活塞的方法 - Google Patents
具有冷却活塞的内燃发动机及生产相关活塞的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113217217A CN113217217A CN202110067632.XA CN202110067632A CN113217217A CN 113217217 A CN113217217 A CN 113217217A CN 202110067632 A CN202110067632 A CN 202110067632A CN 113217217 A CN113217217 A CN 113217217A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piston
- combustion engine
- internal combustion
- annular channel
- oil
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
- F02F2200/00—Manufacturing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
本申请题为“具有冷却活塞的内燃发动机及生产相关活塞的方法”。本发明涉及一种内燃发动机,其具有:‑至少一个汽缸盖,其具有至少一个汽缸,以及‑至少一个汽缸体,其连接到至少一个汽缸盖并且用作上曲轴箱半部,用于容纳至少一个活塞,其中对于内燃发动机:‑每个汽缸包括由汽缸专用活塞的活塞顶、汽缸筒(1)和至少一个汽缸盖共同形成的燃烧室,活塞可沿汽缸纵向轴线(1a)以平移方式移位,以及‑每个活塞配备有油道(3),该油道集成在活塞顶中并包括环形通道(3a)、连接到环形通道(3a)并用于向环形通道(3a)供应机油的入口通道(3b)以及连接到环形通道(3a)并用于从环形通道(3a)排出机油的出口通道(3c)。寻求提供一种在活塞的油型冷却装置方面得到改进并且确保活塞的更有效冷却的内燃发动机。这是借助于具有如下区别特征的内燃发动机实现的:环形通道(3a)至少在某些区段中具有包含中心件(4a)和多个舌片(4b)的横截面(4),其中舌片(4b)沿周向布置,以便向外定向。
Description
技术领域
本发明涉及一种内燃发动机,其具有:
-至少一个汽缸盖,其具有至少一个汽缸,以及
-至少一个汽缸体,其连接到至少一个汽缸盖并且用作上曲轴箱半部,以用于容纳至少一个活塞,其中对于内燃发动机:
-每个汽缸包括由汽缸专用活塞的活塞顶、汽缸筒和至少一个汽缸盖共同形成的燃烧室,其中活塞可沿汽缸纵向轴线在上止点TDC和下止点BDC之间以平移方式移位,以形成活塞冲程s,以及
-每个活塞为了形成油型冷却装置而配备有油道,该油道集成在活塞顶中并包括环形通道、连接到环形通道并用于向环形通道供应机油的入口通道以及连接到环形通道并用于从环形通道排出机油的出口通道。
本发明还涉及一种用于生产所述类型的内燃发动机的活塞的方法。
背景技术
所述类型的内燃发动机例如用作机动车辆驱动单元。在本发明的上下文中,表述“内燃发动机”包括柴油发动机和汽油发动机,还包括混合动力内燃发动机(即以混合燃烧过程运行的内燃发动机),以及除了内燃发动机之外还包括用于驱动机动车辆的至少一个额外扭矩源的混合驱动装置,该额外扭矩源例如为电机,其在驱动方面连接到或能够连接到内燃发动机,并且代替或者附加于内燃发动机输出动力。
内燃发动机具有汽缸体和至少一个汽缸盖,它们可彼此连接或被彼此连接以便形成个体汽缸,即燃烧室。下面将简要论述各个部件。
汽缸盖用于保持控制元件,并且在顶置凸轮轴的情况下用于整体保持气门驱动装置。在充气交换期间,燃烧气体经由至少一个出口开口排出,并且经由每个汽缸的至少一个入口开口进行燃烧室的充气。为了控制充气交换,在四冲程发动机中,几乎专门使用提升气门作为控制元件,这些提升气门在内燃发动机运行期间执行摆动的提升运动,并且这些提升气门以此方式打开和关闭入口开口和出口开口。气门的运动所需的气门致动机构(包括气门本身)被称为气门驱动器。
在应用点火式内燃发动机中,所需的点火装置也可以布置在汽缸盖中,此外在直喷式内燃发动机的情况下,喷射装置可以布置在汽缸盖中。为了形成汽缸盖和汽缸体的功能上所需的连接(其密封燃烧室),必须提供足够多的足够大的孔(bore)。
为了保持活塞,汽缸体具有相应数量的汽缸孔或汽缸套。内燃发动机的每个汽缸的活塞以可轴向移动的方式在汽缸筒中沿汽缸纵向轴线被引导,并且与汽缸筒和汽缸盖一起界定汽缸的燃烧室。在此,活塞顶形成燃烧室内壁的一部分,并且与活塞环一起相对于汽缸体或曲轴箱密封燃烧室,使得没有燃烧气体或没有燃烧空气进入曲轴箱,并且没有机油进入燃烧室。汽缸筒或者使用可插入到汽缸体中的汽缸套形成,或者直接由汽缸体本身(特别是汽缸孔)形成。
活塞用于将由燃烧产生的气体力传递到曲轴。为此,每个活塞通过活塞销铰接地连接至连杆,该连杆进而可移动地安装在曲轴上。
安装在曲轴箱中的曲轴吸收连杆力,该连杆力由燃烧室中的燃料燃烧导致的气体力和发动机零件的不均匀运动导致的惯性力组成。在此,活塞的摆动往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴将扭矩传递到传动系(drivetrain)。传递到曲轴的一部分能量用于驱动诸如油泵和交流发电机之类的辅助单元,或者用于驱动凸轮轴并因此致动气门驱动器。
通常,在本发明的上下文内,上曲轴箱半部由汽缸体形成。曲轴箱通常由下曲轴箱半部补充,该下曲轴箱半部可安装在上曲轴箱半部上并用作油底壳。
为了保持和安装曲轴,在曲轴箱中设置了至少两个轴承。为了给轴承供应机油,设置了用于将发动机油输送到至少两个轴承的泵,其中该泵经由供应管线将发动机油供应到主油道,通道从主油道通向至少两个轴承。为了形成所谓的主油道,通常设置沿曲轴的纵向轴线对准的主供应通道。主供应通道可以布置在曲轴箱中的曲轴的上方或下方,或者集成在曲轴中。
通常经由从油底壳通向泵的吸入管线供应源自油底壳的发动机油给泵本身,并且所述泵必须确保足够高的供应流量,即足够高的进料量,以及供应系统中(特别是在主油道中)足够高的油压。
类似地进行向凸轮轴供应机油。为了执行和维持它们的功能,消耗或需要发动机油(也就是说必须被供应发动机油)的其他消耗装置是连杆的轴承或可能提供的平衡轴的轴承。然而,同样地,在上述意义上的消耗装置是喷油冷却装置,其为了冷却的目的而借助于喷嘴从下方(即在曲轴箱侧)用发动机油润湿活塞顶。喷油冷却装置需要或消耗机油,也就是说,喷油冷却装置必须被供应机油。
为了冷却的目的而用发动机油喷洒活塞顶的活塞的喷油冷却装置优选尽可能凉或尽可能冷的发动机油,也就是说温度尽可能最低的发动机油,以便能够从活塞汲取尽可能多的热量。因此,寻求防止活塞的热过载或过热。
在这种情况下,必须考虑到越来越普遍地例如通过排气涡轮增压器或者机械或电动增压器对内燃发动机进行增压,以便降低燃料消耗,即提高效率。结果,内燃发动机和活塞上的热负荷和机械负荷均增加,使得必须对冷却装置提出更高的要求,并且必须实施允许热负荷和机械负荷的措施。
内燃发动机的汽缸体也是承受高热负荷和机械负荷的部件。由于液体相对于空气具有更高的热容量,使用液体型冷却装置比使用空气型冷却装置能够耗散明显更多的热量。由于这个原因,内燃发动机越来越多地配备有液体型冷却装置。
液体型冷却装置需要内燃发动机或汽缸体配备有至少一个集成冷却剂套,其引导冷却剂通过汽缸体。例如在热交换器中再次从冷却剂中提取散发到冷却剂的热量。在此,借助于布置在冷却剂回路中的泵来输送冷却剂,使得所述冷却剂循环。
与汽缸体一样,汽缸盖也可配备有一个或多个冷却剂套。汽缸盖通常是热负荷更高的部件,因为与汽缸体相比,汽缸盖设置有排气导管,并且集成在汽缸盖中的燃烧室壁比设置在汽缸体中的汽缸筒暴露于热排气的时间更长。此外,汽缸盖比汽缸体具有更低的部件质量。
在运行中的内燃发动机中的汽缸体中的大温差导致汽缸的汽缸筒的或多或少的热变形。在实践中,这种所谓的孔变形具有许多不利的影响。为了使与汽缸筒和活塞环相互作用的活塞不管孔如何变形都能够以有效的方式相对于曲轴箱密封燃烧室,根据现有技术增加了环的预载力,但是这同样不利地增加了内燃发动机的摩擦或摩擦损失。然而,原则上力求使内燃发动机的摩擦损失最小化,以便减少燃料消耗并因此也减少污染物排放。
活塞的有效冷却与上述效果相反。本发明的内燃发动机的活塞还具有油型冷却装置,其中不仅借助于喷油冷却装置向每个活塞的活塞顶喷洒发动机油。根据本发明,确切地说,每个活塞均配备有油道(oil gallery),该油道具有集成在活塞中的通道,并且该油道经由所述通道引导机油穿过活塞以用于冷却的目的。
根据现有技术,此类油道包括环形通道、用于向环形通道供应机油的颈状入口和用于从环形通道排出机油的颈状出口(也参见图1)。在此,将机油供应到油道的环形通道中通常通过注入到入口颈部来进行,具体地说是使用相对于汽缸体位置固定的喷射喷嘴,该喷射喷嘴经由主油道供应机油。注入的机油对已位于环形通道中的机油具有一定的输送作用,并且在出口方向上输送所述机油。然而,从环形通道中排出机油特别受活塞的摆动运动支配。
测试已表明,喷射到入口内的大量机油不会进入环形通道,也不会残留在环形通道中,而是经由入口再次离开油道,并不会流过环形通道。此处没有发生通过环形通道或通过油道的油输送,而这种油输送是有效活塞冷却的先决条件。
活塞在内燃发动机运行期间的摆动冲程运动通常具有这样的效应,即已被排放到曲轴箱中的机油再次进入出口通道,并经由出口通道返回到环形通道中。这种效应从根本上阻止了机油从油道中排出。这是由于从上止点向下移动的活塞再次捕集已排出的机油。曲轴箱中剧烈的湍流加剧了这种不利影响。
需要采取措施来改进活塞的油型冷却装置,并使活塞的更有效冷却成为可能。
发明内容
在上述背景下,本发明的一个目的是提供一种根据优选实施方式的前序部分的内燃发动机,该内燃发动机在活塞的油型冷却装置方面得到改进,特别是确保了活塞的更有效冷却。
本发明的另一子目的是提出一种用于生产所述类型的内燃发动机的活塞的方法。
第一子目的借助于一种内燃发动机来实现,该内燃发动机具有:
-至少一个汽缸盖,其具有至少一个汽缸,以及
-至少一个汽缸体,其连接到至少一个汽缸盖并且用作上曲轴箱半部,用于容纳至少一个活塞,其中对于内燃发动机:
-每个汽缸包括由汽缸专用活塞的活塞顶、汽缸筒和至少一个汽缸盖共同形成的燃烧室,其中活塞可沿汽缸纵向轴线在上止点TDC和下止点BDC之间以平移方式移位,从而形成活塞冲程s,以及
-每个活塞为了形成油型冷却装置而配备有油道,该油道集成在活塞顶中并包括环形通道、连接到环形通道并用于向环形通道供应机油的入口通道以及连接到环形通道并用于从环形通道排出机油的出口通道,
该内燃发动机的特征在于:环形通道至少在某些区段中具有包含中心件和多个舌片的横截面,其中这些舌片沿周向布置,以便向外定向。
根据本发明,环形通道不是以根据现有技术的常规油型冷却装置的环形通道的方式在整个横截面上具有圆润的/倒角的(round)或圆形横截面。
相反,根据本发明的环形通道至少在某些区段中具有偏离圆形形状或圆润形状的横截面。
根据本发明的环形通道至少在某些区段中具有包含中心件和多个(即至少两个)舌片的横截面。这些舌片围绕中心件周向布置,以便向外定向。
此类横截面极大地增加了环形通道和活塞顶之间(即冷却油与待冷却的活塞材料之间)的传热面积的大小。这导致增加从活塞引入机油中的热量,也就是说,活塞顶的强化冷却。结果是更有效的活塞冷却。
利用根据本发明的内燃发动机,实现了本发明所基于的第一个目的,即提供了一种内燃发动机,该内燃发动机在活塞的油型冷却装置方面进行改进,特别是确保了活塞的更有效冷却。
将结合可选示例来解释根据本发明的内燃发动机的其他有利实施例。
内燃发动机的如下实施例是有利的,其中舌片沿周向布置,以便径向向外定向。在此,径向定向是相对于中心流动细丝或环形通道的纵向轴线而言的,环形通道沿该纵向轴线延伸并且该纵向轴线穿过中心件。
内燃发动机的如下实施例是有利的,其中舌片以规则的间隔沿周向布置。这确保了周向环形通道区段的一定的对称性和均等处理。
然而,内燃发动机的如下实施例也可能是有利的,其中舌片以不规则的间隔沿周向布置。
内燃发动机的如下实施例是有利的,其中至少两个舌片具有不同的尺寸和/或具有不同的形状。
然而,特别地,内燃发动机的如下实施例是有利的,其中舌片具有相同的形状和相同的尺寸。舌片的此类构造在活塞的制造中带来优势;特别是如果以铸造工艺生产活塞的话。连同在周向上以规则间隔布置舌片,获得了这样的实施例,其中环形通道的横截面至少在某些区段上具有或呈现花状形式。
内燃发动机的如下实施例是有利的,其中至少一个舌片具有多边形形状。
多边形的(即多侧边的)舌片具有至少三个侧边。可能有利的是拐角是圆润的/倒角的。这可以在活塞的制造中带来优势;特别是如果以铸造工艺生产活塞的话。
内燃发动机的如下实施例也是有利的,其中至少一个舌片具有三角形形状。
内燃发动机的如下实施例也是有利的,其中至少一个舌片具有圆润/倒角(rounded)形状。
内燃发动机的如下实施例是有利的,其中至少一个舌片具有矩形形状。矩形形状是特定的多边形形状。
内燃发动机的如下实施例是有利的,其中至少一个舌片是梯形的。梯形是特定的多边形形状。
内燃发动机的如下实施例是有利的,其中横截面沿着环形通道以螺旋方式围绕中心流动细丝(filament)缠绕。
从流动方向看,通道的缠绕可以沿顺时针或逆时针方向进行。螺旋的节距(pitch)在整个环形通道上可以是均匀的,但是也可以变化。横截面的螺旋形绕组确保了环形通道和活塞顶之间(即机油和活塞材料之间)的传热面积的增大。结果是增加了引入机油中的热量。此外,通过摆动的活塞运动,机油被压入缠绕成螺旋形的舌片或凹陷部中且同时在出口方向上沿舌片输送。这样一来,温热的机油在水平方向上移动并更快地排出。通过油道的机油的质量流量增加,从而改善活塞的冷却。
内燃发动机的如下实施例是有利的,其中环形通道至少在某些区段中蜿蜒(meander)。这种配置也增加了环形通道和活塞顶之间的传热面积的大小。
内燃发动机的如下实施例是有利的,其中环形通道通过横截面的螺旋形绕组沿中心流动细丝(即从流动方向看)在某些区段中被拉伸或压缩,由此螺旋线(即螺旋形绕组)的局部节距可以变化。也就是说,螺旋形绕组的局部节距是变化的。通过这种措施,机油在出口方向上的局部水平速度可以被改变或调节,由此可控制活塞区域的不同冷却。例如,一个或多个出口阀下方的活塞侧可能比入口侧具有更高的热负荷。借助于强度变化的冷却可在活塞中实现更均匀的温度分布。这样一来,可有利地影响摩擦和燃料消耗。
内燃发动机的如下实施例是有利的,其中环形通道(优选具有螺旋形的横截面绕组)在最外部周界上是平滑的,即没有舌片。该实施例的优点在于:机油在油道中的剧烈垂直摆动运动不会在环形通道的中心部分被舌片减缓,而是在上壁和下壁的方向上(即沿汽缸纵向轴线)进一步加速,因此冷却得以改善。
内燃发动机的如下实施例是有利的,其中设置有布置成相对于汽缸体位置固定的喷射喷嘴,以用于向环形通道供应机油。
本发明所基于的第二子目的(特别是指定一种用于生产上述类型的内燃发动机的活塞的方法)是通过一种方法来实现的,该方法的特征在于:活塞是通过增材制造工艺来生产的,在该增材制造工艺中,活塞以分层方式构建。
关于根据本发明的内燃发动机已陈述的内容也适用于根据本发明的方法。
该方法的如下实施例是有利的,其中特别是借助于3D打印来生产活塞。
通过铸造和随后的切削加工来生产活塞的制造方法基本上也是有利的。
附图说明
下面将基于四个示例性实施例并参考图1、图2a、图2b、图2c、图2d、图3和图4更详细地描述本发明。在附图中:
图1以透视图示意性地示出了根据内燃发动机的第一实施例的油道以及入口通道和出口通道及汽缸筒的一部分,
图2a示意性地示出了根据图1的内燃发动机的第一实施例的油道的环形通道的横截面,
图2b示意性地示出了根据内燃发动机的第二实施例的油道的环形通道的横截面,
图2c示意性地示出了根据内燃发动机的第三实施例的油道的环形通道的横截面,
图2d示意性地示出了根据内燃发动机的第四实施例的油道的环形通道的横截面,
图3以透视图示意性地示出了根据内燃发动机的第五实施例的油道以及入口通道和出口通道及汽缸筒的一部分,以及
图4以透视图示意性地示出了根据内燃发动机的第六实施例的油道以及入口通道和出口通道。
具体实施方式
图1以透视图示意性地示出了根据内燃发动机的第一实施例的油道3以及入口通道3b和出口通道3c及汽缸筒1的一部分。
可沿汽缸纵向轴线1a在汽缸筒1中以平移方式运动的活塞形成油型冷却装置,其配备有油道3,该油道3集成在活塞顶中并包括环形通道3a、连接到环形通道3a并用于向环形通道3a供应机油的入口通道3b以及连接到环形通道3a并用于从环形通道3a排出机油的出口通道3c。
简言之,汽缸纵向轴线1a和活塞纵向轴线形成共同的即相同的纵向轴线。入口通道3b和出口通道3c在曲轴箱侧从活塞顶伸出。
向环形通道3a供应机油是使用喷射喷嘴执行的,该喷射喷嘴被布置成相对于汽缸体位置固定并经由主油道被供应机油。从喷射喷嘴射出的喷射射流朝向入口通道3b定向。在穿过环形通道3a之后,机油经由出口通道3c离开油道3。
入口通道3b和出口通道3c围绕汽缸纵向轴线1a相对于彼此偏移布置。从入口通道3b开始,可经由环形通道3a沿顺时针和逆时针方向到达出口通道3c。该过程中所涵盖的角度在每种情况下均为α≈180°。因此,为了到达出口通道3c,被引入环形通道3a中的机油在环形通道3a中覆盖的两个可能的距离大致相等。
在当前情况下,环形通道3a在其整个长度上具有横截面4,该横截面包含中心件4a和多个舌片(tongue)4b(也参见图2a)。
此类横截面4增加了环形通道3a和活塞顶之间(即冷却油和待冷却的活塞材料之间)的传热面积的大小。
舌片4b以规则的间隔沿周向布置,并且径向向外定向,并且具有相同的形状和相同的尺寸。在图1所示的第一实施例中,舌片4b具有圆润/倒角形状。舌片4b在其自由端处呈圆形。结果是横截面4的花形设计,如从图2a中可以看到,图2a示出了根据图1的环形通道3a的横截面4。
横截面4沿着环形通道3a以螺旋方式围绕中心流动细丝(filament)5缠绕。从流动方向看,在环形通道3a的左侧分支中,横截面4围绕中心流动细丝5顺时针缠绕。在环形通道3a的右侧分支中,横截面4逆时针缠绕。横截面4的螺旋形绕组确保了环形通道3a和活塞顶之间的传热面积的增大。中心流动细丝5形成环形通道3a的纵向轴线5,环形通道3a沿该纵向轴线延伸并且该纵向轴线穿过中心件4a。
机油被压入以螺旋形缠绕(即凹陷)的舌片4b中,并且同时通过摆动活塞运动在出口通道3c的方向上沿舌片4b转移和输送。以此方式,温热的机油被更快地输送通过环形通道3a,由此可增加通过油道3的质量流量,并且可改善活塞的冷却。
图2b示意性地示出了根据内燃发动机的第二实施例的油道3的环形通道3a的横截面4。舌片4b具有三角形形状。
图2c示意性地示出了根据内燃发动机的第三实施例的油道3的环形通道3a的横截面4。舌片4b具有矩形形状。
图2d示意性地示出了根据内燃发动机的第四实施例的油道3的环形通道3a的横截面4。舌片4b是梯形的。
如图2b、图2c和图2d所示的舌片4b的拐角优选是圆润的。环形通道3a可以在汽缸纵向轴线1a的方向上被压缩或拉伸,使得环形通道3a就其基本形状而言不是圆形而是椭圆形的,其较长的轴线或者在汽缸纵向轴线1a的方向上延伸,或者相对于汽缸纵向轴线1a横贯延伸。
图3以透视图示意性地示出了根据内燃发动机的第五实施例的油道3以及入口通道3b和出口通道3c及汽缸筒1的一部分。旨在仅解释与图1所示的实施例有关的差异,因此另外参考图1和在其上下文中所作的陈述。
环形通道3a在其最外部周界上没有舌片4b,因此在其最外部周界上是平滑的。因此,防止了由于在汽缸纵向轴线1a的方向上的摆动活塞运动而引起的机油在油道3中的垂直运动在中心部分不会被舌片4b减缓,而是在没有中断的情况下在上壁和下壁方向上加速,从而改善冷却。
图4以侧视图示意性地示出了根据内燃发动机的第六实施例的油道3以及入口通道3b和出口通道3c。旨在仅解释与图1所示的实施例有关的差异,因此另外参考图1和在其上下文中所作的陈述。
环形通道3a与其横截面4的螺旋形绕组沿中心流动细丝在某些区段中被拉伸并且在某些区段中被压缩,使得螺旋线(即螺旋形绕组)的局部节距发生变化。
在图4中,可看到螺旋线的局部节距明显变化。以此方式,机油在出口通道3c的方向上的局部水平速度被改变或变化,由此可实现活塞区域的变化的冷却。目的是使活塞中的温度分布更均匀或更均衡。
附图标记列表
1汽缸筒
1a汽缸纵向轴线
3油道
3a环形通道、环通道
3b入口通道
3c出口通道
4横截面
4a中心件
4b舌片
5中心流动细丝、环形通道的纵向轴线
TDC上止点
BDC下止点
s活塞冲程
Claims (17)
1.一种内燃发动机,其具有:
-至少一个汽缸盖,其具有至少一个汽缸,以及
-至少一个汽缸体,其连接到所述至少一个汽缸盖并且用作上曲轴箱半部,用于容纳至少一个活塞,其中对于内燃发动机:
-每个汽缸包括由所述汽缸专用活塞的活塞顶、汽缸筒(1)和至少一个汽缸盖共同形成的燃烧室,其中所述活塞能够沿汽缸纵向轴线(1a)在上止点TDC和下止点BDC之间以平移方式移位,以形成活塞冲程s,以及
-每个活塞为了形成油型冷却装置而配备有油道(3),所述油道集成在所述活塞顶中并包括环形通道(3a)、连接到所述环形通道(3a)并用于向所述环形通道(3a)供应机油的入口通道(3b)以及连接到所述环形通道(3a)并用于从所述环形通道(3a)排出机油的出口通道(3c),
其特征在于:所述环形通道(3a)至少在某些区段中具有包含中心件(4a)和多个舌片(4b)的横截面(4),其中所述舌片(4b)沿周向布置,以便向外定向。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机,其特征在于,所述舌片(4b)沿周向布置,以便径向向外定向。
3.根据权利要求1或2所述的内燃发动机,其特征在于,所述舌片(4b)以规则的间隔沿周向布置。
4.根据权利要求1或2所述的内燃发动机,其特征在于,所述舌片(4b)以不规则的间隔沿周向布置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的内燃发动机,其特征在于,至少两个舌片(4b)具有不同的尺寸和/或具有不同的形状。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃发动机,其特征在于,所述舌片(4b)具有相同的形状和相同的尺寸。
7.根据前述权利要求中任一项所述的内燃发动机,其特征在于,至少一个舌片(4b)具有多边形形状。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的内燃发动机,其特征在于,至少一个舌片(4b)具有三角形形状。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的内燃发动机,其特征在于,至少一个舌片(4b)具有圆润形状。
10.根据权利要求7所述的内燃发动机,其特征在于,至少一个舌片(4b)具有矩形形状。
11.根据权利要求7所述的内燃发动机,其特征在于,至少一个舌片(4b)是梯形的。
12.根据前述权利要求中任一项所述的内燃发动机,其特征在于,所述横截面(4)沿着所述环形通道(3a)以螺旋方式围绕中心流动细丝(5)缠绕。
13.根据权利要求12所述的内燃发动机,其特征在于,所述环形通道(3a)通过所述横截面(4)的螺旋形绕组沿所述中心流动细丝(5)在某些区段中被拉伸或压缩,使得所述螺旋形绕组的局部节距变化。
14.根据前述权利要求中任一项所述的内燃发动机,其特征在于,所述环形通道(3a)在最外部周界上没有舌片,因此是平滑的。
15.根据前述权利要求中任一项所述的内燃发动机,其特征在于,所述环形通道(3a)至少在某些区段中蜿蜒。
16.根据前述权利要求中任一项所述的内燃发动机,其特征在于,设置有布置成相对于所述汽缸体位置固定的喷射喷嘴,以用于向所述环形通道(3a)供应机油。
17.一种用于生产根据前述权利要求中任一项所述的内燃发动机的活塞的方法,其特征在于,所述活塞通过增材制造工艺来生产,在所述增材制造工艺中,所述活塞以分层方式构建。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020000321.4A DE102020000321A1 (de) | 2020-01-21 | 2020-01-21 | Brennkraftmaschine mit gekühltem Kolben und Verfahren zur Herstellung eines zugehörigen Kolbens |
DE102020000321.4 | 2020-01-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113217217A true CN113217217A (zh) | 2021-08-06 |
Family
ID=76650372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110067632.XA Pending CN113217217A (zh) | 2020-01-21 | 2021-01-19 | 具有冷却活塞的内燃发动机及生产相关活塞的方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113217217A (zh) |
DE (1) | DE102020000321A1 (zh) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19930630C1 (de) | 1999-07-02 | 2000-10-26 | Federal Mogul Nuernberg Gmbh | Flüssigkeitsgekühlter Kolben |
JP2004232589A (ja) | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Toyota Industries Corp | 内燃機関用ピストン |
DE102008028197A1 (de) | 2008-06-12 | 2009-12-17 | Mahle International Gmbh | Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung |
JP6050709B2 (ja) | 2013-03-22 | 2016-12-21 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関用ピストン |
CN204677309U (zh) | 2015-05-15 | 2015-09-30 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种带冷却油腔的钢质活塞 |
US10704491B2 (en) | 2018-10-11 | 2020-07-07 | Tenneco Inc. | Piston cooling gallery shaping to reduce piston temperature |
-
2020
- 2020-01-21 DE DE102020000321.4A patent/DE102020000321A1/de active Pending
-
2021
- 2021-01-19 CN CN202110067632.XA patent/CN113217217A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102020000321A1 (de) | 2021-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8061131B2 (en) | Cylinder head for an internal combustion engine | |
US10801437B2 (en) | Liquid-cooled internal combustion engine | |
US8857386B2 (en) | Internal combustion engine with liquid cooling | |
US8621865B2 (en) | Internal combustion engine with liquid-cooled turbine | |
CN102733947B (zh) | 一种对置二冲程发动机 | |
US20090020958A1 (en) | Methods and apparatus for operating an internal combustion engine | |
US10393059B2 (en) | Cylinder liner for an internal combustion engine and method of forming | |
US4497284A (en) | Barrel type engine with plural two-cycle cylinders and pressurized induction | |
US8789368B2 (en) | Internal combustion engine with cylinder head and turbine | |
CN102135048A (zh) | 包括冷却回路的内燃机的气缸盖 | |
CN102913317A (zh) | 具有两个涡轮的增压内燃发动机和用于运行所述类型内燃发动机的方法 | |
US6904876B1 (en) | Sodium cooled pistons for a free piston engine | |
US20120055424A1 (en) | Cylinder head with turbine | |
RU2638901C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания с наддувом и способ работы двигателя внутреннего сгорания с наддувом | |
US6971341B1 (en) | Piston lubrication for a free piston engine | |
CN113217217A (zh) | 具有冷却活塞的内燃发动机及生产相关活塞的方法 | |
CN113153564A (zh) | 具有油冷活塞的内燃发动机及生产相关活塞的方法 | |
US20080271597A1 (en) | Methods and apparatus for operating an internal combustion engine | |
US10954884B2 (en) | Internal combustion engine with cylinder head, and method for producing a cylinder head of an internal combustion engine of said type | |
CA2899797A1 (en) | Cylinder head having ignition plug wall and cooling cavity | |
US11326549B2 (en) | 218-0266 volcano-shaped inlet of piston oil-cooling gallery | |
CN113153565A (zh) | 具有包含油道的活塞的内燃发动机及生产相关活塞的方法 | |
US11598246B2 (en) | Internal combustion engine and piston having piston bowl | |
EP3301284B1 (en) | Piston with cooling arrangement | |
WO2022202739A1 (ja) | 対向ピストンエンジン |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |