DE102006056011A1 - Kühlkanalvarianten für Kolben - Google Patents

Kühlkanalvarianten für Kolben Download PDF

Info

Publication number
DE102006056011A1
DE102006056011A1 DE102006056011A DE102006056011A DE102006056011A1 DE 102006056011 A1 DE102006056011 A1 DE 102006056011A1 DE 102006056011 A DE102006056011 A DE 102006056011A DE 102006056011 A DE102006056011 A DE 102006056011A DE 102006056011 A1 DE102006056011 A1 DE 102006056011A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
cooling channel
coolant
jet
openings
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
DE102006056011A
Other languages
English (en)
Inventor
Hartmut Kamp
Emmerich Ottliczky
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.)
KS Kolbenschmidt GmbH
Original Assignee
KS Kolbenschmidt 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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=39205482&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE102006056011(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by KS Kolbenschmidt GmbH filed Critical KS Kolbenschmidt GmbH
Priority to DE102006056011A priority Critical patent/DE102006056011A1/de
Priority to EP07022821.8A priority patent/EP1930578B1/de
Publication of DE102006056011A1 publication Critical patent/DE102006056011A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/16Pistons  having cooling means
    • F02F3/20Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/06Arrangements for cooling pistons
    • F01P3/08Cooling of piston exterior only, e.g. by jets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen flüssigkeitsgekühlten Kolben (1) einer Brennkraftmaschine, in dem ein radial umlaufender, zu einem Kolbenboden (2) beabstandeter Kühlkanal (6a) integriert ist. Über Einspritzdüsen (11, 12) wird ein Kühlmittel, ein Schmieröl der Brennkraftmaschine, in einem freien Strahl in Eintrittsöffnungen (13, 14) eingespritzt, das Abschnitte (15, 16) des geteilt gestalteten Kühlkanals (6a) im Gleichstrom durchströmt und den Kolben (1) durch getrennte Austrittsöffnungen (17, 18) verlässt. Eine weitere schräg zu einer Längsachse (21) des Kolbens (1) geneigt angeordnete Einspritzdüse (19) beaufschlagt eine Unterseite (20) des Kolbens (1) mit Kühlmittel.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen flüssigkeitsgekühlten Kolben einer Brennkraftmaschine, mit einem radial umlaufenden, zu einem Kolbenboden beabstandeten Kühlkanal, der zumindest eine Eintrittsöffnung und zumindest eine Austrittsöffnung einschließt. Das Kühlmittel, ein Schmieröl der Brennkraftmaschine, wird über einen freien Strahl einer Einspritzdüse in eine Eintrittsöffnung eingespritzt, durchströmt den Kühlkanal und verlässt den Kolben durch eine Austrittsöffnung, gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1.
  • In höherbelasteten Brennkraftmaschinen können die Betriebstemperaturen der Kolben die von dem Kolbenwerkstoff her zulässigen Grenzen überschreiten, wenn nicht Maßnahmen zur Kühlung des Kolbens ergriffen werden. Als wirksame Kühlung ist es bekannt, in dem Kolben einen Kühlkanal zu integrieren, durch den als Kühlmittel ein eingespritztes Schmieröl zirkuliert.
  • Aus den Dokumenten DE 43 31 649 A1 und DE 43 40 891 A1 sind flüssigkeitsgekühlte Kolben mit einer Einspritzkühlung bekannt. Von einer zu einer Längsachse des Kolbens geneigt ausgerichteten, ortsfest angeordneten Einspritzdüse wird dabei ein freier Kühlmittelstrahl in den Kühlkanal des Kolbens gespritzt. Ein schräg zu der Bewegungsrichtung des Kolbens ausgerichteter freier Kühlmittelstrahl trifft, bedingt durch die oszillierende Bewegung des Kolbens, nur zeitweise die Eintrittsöffnung des Kühlkanals optimal. Als Maßnahme, um den Anteil des in den Kühlkanal eingespritzten Kühlmittels zu vergrößern, ist gemäß DE 43 31 649 A1 die Eintrittsöffnung als ein Fangtrichter ausgebildet. Alternativ dazu ist die Eintrittsöffnung gemäß DE 43 40 891 A1 als eine langgestreckte, einen vergrößernden Querschnitt aufweisende Öffnung gestaltet. Bei derartig ausgeführten Eintrittsöffnungen stellen sich relativ große Kühlmittelverluste ein, aufgrund eines sich stets ändernden Einströmwinkels des eingespritzten Kühlmittels. Damit verbunden ergibt sich keine optimale Zuströmung der Eintrittsöffnung, verbunden mit Druckschwankungen des Kühlmittelstroms in dem Kühlkanal, die sich nachteilig auf die Kühlwirkung auswirken.
  • Der der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen flüssigkeitsgekühlten Kolben mit einer verbesserten Kühlwirkung zur Erzielung einer abgesenkten Temperatur des Kolbenbodens zu realisieren.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Kolben zur Kühlmittelbeaufschlagung eines geteilten oder ungeteilten Kühlkanals zumindest zwei ortsfest angeordnete Einspritzdüsen einschliesst. Unabhängig von der Kühlkanalgestaltung wird dabei jede Eintrittsöffnung des Kühlkanals von einem freien Kühlmittelstrahl der Einspritzdüse beaufschlagt, der parallel zu der Längsachse des Kolbens ausgerichtet ist. Zusätzlich wird der Kolben über zumindest einen auf die Unterseite des Kolbens gerichteten freien Strahl einer Einspritzdüse gekühlt.
  • Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen, insbesondere durch den parallel zu der Längsachse des Kolbens geführten Kühlmittelstrahl, der das Kühlmittel unabhängig von der Position und/oder der Lage des Kolbens senkrecht in die Eintrittsöffnung des Kühlkanals leitet, stellt sich stets eine optimale Kühlmittelbeaufschlagung des Kühlkanals ein. Die kontinuierliche und folglich unterbrechungsfreie Kühlmittelzufuhr vermeidet Druckschwankungen innerhalb des Kühlkanals und sorgt für einen konstanten Kühlmittelfluß. Die Wärmeabfuhr des Kolbens wird dadurch entscheidend verbessert, wodurch sich insbesondere eine Absenkung der Kolbenbodentemperatur einstellt. Der erfindungsgemäß ausgebildete Kolben ermöglicht die Anwendung in leistungsgesteigerte Brennkraftmaschinen. Insbesondere für thermisch und mechanisch hoch belastete Kolben von Diesel-Brennkraftmaschinen sind die erfindungsgemäßen Maßnahmen von Vorteil. Weiterhin verringert der erfindungsgemäße Kolben die Anzahl der Schadensfälle bei gleichzeitig verbesserter Lebensdauer.
  • Durch den geteilten Kühlkanal, dessen einzelne Abschnitte jeweils eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung aufweisen, wird das in zwei getrennte Kühlmittelströme aufgeteilte Kühlmittel vorzugsweise im Gleichstrom durch die Abschnitte des Kühlkanals geleitet. Jeder Abschnitt erstreckt sich über nahezu den halben Umfang des Kolbens, wobei die Eintrittsöffnungen des Kühlkanals gegenüberliegend, um ca. 180° versetzt zueinander angeordnet sind. Bei dieser Anordnung stellen sich vorteilhaft in gegenüberliegenden Bereichen des Kolbens annähernd gleiche Betriebstemperaturen ein. Den Eintrittsöffnungen entsprechend sind folglich auch die zugehörigen Einspritzdüsen zueinander gegenüberliegend versetzt ortsfest positioniert.
  • Der ungeteilte Kühlkanal bildet bevorzugt im Bereich der Eintrittsöffnung einen Strahl- oder Strömungsteiler. Beispielsweise kann eine lokale, im Bereich der Eintrittsöffnung vorgesehene Einschnürung des Kühlkanals den Strahl- oder Strömungsteiler bilden, der die Kühlmittelströmung im Bereich der Eintrittsöffnung in zwei Teilströme aufteilt. Folglich durchströmt das Kühlmittel den Kühlkanal bis zu der Austrittsöffnung im Gegenstrom. Durch eine gegenüberliegende, um ca. 180 ° zu der Eintrittsöffnung versetzte Anordnung der Austrittsöffnung kann eine auf den Umfang des Kühlkanals bezogene, nahezu ausgeglichene Wärmeabfuhr erreicht werden, die eine effiziente Kolbenkühlung sicherstellt. Zur Erzielung stets gleicher Teilströme ist vorgesehen, dass jeder Hälfte der durch den Strömungsteiler geteilten Eintrittsöffnung eine Einspritzdüse zugeordnet ist. Als Maßnahme um eine gegenseitige Beeinflussung der Kühlmittelströmungen im Bereich der Austrittsöffnung zu verhindern kann auch der Austrittsöffnung ein Strömungsteiler zugeordnet werden.
  • Die Anordnung von zwei Strömungsteilern ermöglicht außerdem eine im Gleichstrom gerichtete Kühlmittelbeaufschlagung des ungeteilten Kühlkanals. Die Strömungsteiler bewirken eine Aufteilung der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung in jeweils getrennte Bereiche unter Bildung weitere Anschlüsse des Kühlkanals, die als zusätzliche Austrittsöffnung bzw. Eintrittsöffnung nutzbar sind. Entsprechend ergeben sich zwei zueinander gegenüberliegende versetzte Eintrittsöffnungen und Austrittsöffnungen, wobei jeder Eintrittsöffnung eine separate Einspritzdüse zugeordnet ist. Vorteilhaft ermöglicht dieser Aufbau einen im Gleichstrom gerichteten Kühlmittelstrom, der im Vergleich zu einem geteilten Kühlkanal einen verlängerten Kühlkanal bildet, da die bauartbedingten Abstände zwischen der jeweiligen Eintrittsöffnung und der zugehörigen Austrittsöffnung entfallen.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung des Kolbens sieht vor, dass die Eintrittsöffnungen des geteilt ausgebildeten Kühlkanals oder die für den Eintritt des Kühlmittels in den ungeteilten Kühlkanals bestimmte Eintrittsöffnung und der Anschluß den Kolbenschäften des Kolbens benachbart angeordnet sind. Durch diese Lage wird zunächst der thermisch hoch beanspruchte Bereich des Kolbens von dem Kühlmittel beaufschlagt, bevor das Kühlmittel in die Zonen der Naben, die Bereiche thermisch geringerer Beanspruchung strömt.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung schließt der Kühlkanal einen aufgeweiteten, einen Strömungssammler bildenden Abschnitt ein. Vorzugsweise ist die Austrittsöffnung gleichzeitig als Strömungssammler gestaltet, der die Strömungsgeschwindigkeit vorteilhaft verringert und einen gewollten beschleunigten Austritt des erwärmten Kühlmediums aus dem Kühlkanal sicherstellt.
  • Die erfindungsgemäß ortsfest positionierten Einspritzdüsen sind bevorzugt als Mehrlochdüsen ausgebildet und erzeugen einen gebündelten, zielgerichteten, die Eintrittsöffnung beaufschlagenden Kühlmittelstrahl. Die Anzahl der Düsenöffnungen der eingesetzten Einspritzdüsen beträgt vorzugweise ≥ 3. Alternativ zu mehreren getrennt angeordneten Einspritzdüsen bietet es sich an, Einspritzdüsen mit unterschiedlich ausgerichteten Düsenöffnungen und/oder vergrößerten Strömungsquerschnitten einzusetzen. Beispielsweise bietet es sich an, von der für die Eintrittsöffnung bestimmten Einspritzdüse eine Teilmenge, d.h. eine Düsenöffnung auf die Unterseite des Kolbens zu richten. Entsprechend dazu ist diese Düsenöffnung in Richtung einer Längsachse des Kolbens geneigt ausgerichtet.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung, auf die diese jedoch nicht beschränkt ist, werden nachfolgend beschrieben und anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1: einen Kolben im Längsschnitt mit erfindungsgemäßen Einspritzdüsen, die Kühlmittel in Eintrittsöffnungen eines geteilten Kühlkanals einspritzen,
  • 2: einen Kolben mit einem geteilten Kühlkanal in einer Ansicht auf die Unterseite des Kolbens,
  • 3: den Kolben gemäß 2, der abweichend einen ungeteilten Kühlkanal einschließt,
  • 4: einen Kolben, bei dem das Kühlmittel im Gleichstrom den ungeteiltem Kühlkanal durchströmt.
  • 1 zeigt einen Kolben 1, der als ein einteiliger Leichtmetall- oder Stahlkolben ausgeführt werden kann. Der Kolben 1 umfasst einen auch als Kolbenoberteil zu bezeichnenden Kolbenboden 2 und ein Kolbenunterteil 3. Ein dem Kolbenboden 2 zugeordnetes Ringfeld 4 schließt umlaufende Ringnuten 5a, 5b, 5c ein, die jeweils zur Aufnahme von nicht dargestellten Kolbenringen bestimmt sind. Beabstandet zu dem Ringfeld 4 ist in dem Kolben 1 ein radial umlaufender Kühlkanal 6a integriert. Stirnseitig ist in dem Kolbenboden 3 eine Brennraummulde 7 eingebracht. Das Kolbenunterteil 3 bildet zwei gegenüberliegend angeordnete Kolbenschäfte 8, die sich unmittelbar an das Ringfeld 4 anschließen. Versetzt zu den Kolbenschäften 8 schließt das Kolbenunterteil 3 weiterhin zwei Naben 9 mit zugehörigen Bolzenbohrungen 10 ein, die zur Aufnahme eines in 1 nicht abgebildeten Kolbenbolzens bestimmt sind, mit dem eine Anlenkung zwischen einem Pleuel und dem Kolben 1 erfolgt.
  • Zur gezielten Kühlung des Kolbens 1 wird ein Kühlmittel, insbesondere ein Schmieröl der Brennkraftmaschine in den Kühlkanal 6a eingespritzt. Dies erfolgt über ortsfest, insbesondere an einem in 1 nicht dargestellten Kurbelgehäuse positionierte Einspritzdüsen 11, 12 von denen ausgehend, in einem freien gebündelten und zielgerichteten Strahl das Kühlmittel jeweils in eine Eintrittsöffnung 13, 14 des Kühlkanals 6a eingespritzt wird. Das Kühlmittel durchströmt wie in 2 verdeutlicht, in einem Gleichstrom den geteilt gestalteten, zwei Abschnitte 15, 16 einschließenden Kühlkanal 6a und verlässt den Kolben 1 durch Austrittsöffnungen 17, 18. Als weitere Maßnahme zur Bodenkühlung des Kolbens 1 wird Kühlmittel über einen freien, breit gespreizten Strahl der Einspritzdüse 19 auf eine Unterseite 20 des Kolbens 1 gespritzt. Dazu ist die Einspritzdüse 19 in Richtung einer Längsachse 21 des Kolbens 1 geneigt ausgerichtet. Die Anordnung der Einspritzdüse 19 erfolgt so, dass zumindest eine Teilmenge des Kühlmittelstrahls einen Scheitelpunkt 22 der Unterseite 20 beaufschlagt. Alternativ zu der dritten Einspritzdüse 19 bietet es sich an, die als Mehrlochdüsen ausgelegten Einspritzdüsen 11, 12 so auszulegen, dass beispielsweise von jeder Einspritzdüse ausgehend, zumindest ein Kühlmittelstrahl auf die Unterseite 20 des Kolbens 1 gerichtet ist. Die Schnittansicht gemäß 1 zeigt einen vergrößerten Durchströmquerschnitt der Abschnitte 15, 16, des Kühlkanals 6 oberhalb der Kolbenschäfte 8. Diese Auslegung ist an das dort herrschende höhere Temperaturniveau angepasst und bewirkt eine effektive Kühlung dieser Kolbenzonen. Im Bereich der Bolzenbohrungen 10 ist der Durchströmquerschnitt des Kühlkanals 6a entsprechend des dort herrschenden geringeren Temperaturniveaus verkleinert. Diese Maßnahme verbessert gleichzeitig die Bauteilfestigkeit des Kolbens 1, da der kleinere Durchströmquerschnitt sich positiv auf die die Gefügespannungen auswirkt, die sich im Bereich der Bolzenbohrungen 10 aufgrund der eingeleiteten Kräfte einstellen.
  • Die 2 zeigt in einer Ansicht die Unterseite 20 des Kolbens 1, der einen geteilten, zwei Abschnitte 15,16 bildenden Kühlkanal 6a umfasst. Umlaufende unterbrochene Linien verdeutlichen die Einbaulage des Kühlkanals 6a. Jeder Abschnitt 15, 16 schließt getrennt voneinander positionierte Eintrittsöffnungen 13, 14 und Austrittsöffnungen 17, 18 ein, die jeweils gegenüberliegend versetzt zueinander angeordnet sind. Die benachbarte Anordnung der Eintrittsöffnung 13 zu der Austrittsöffnung 18 bzw. der Eintrittsöffnung 14 zu der Austrittsöffnung 17 bewirkt eine im Gleichstrom gerichtete Kühlmittelströmung, verdeutlicht durch die Pfeile. Die Lage der Eintrittsöffnungen 13, 14 an den Kolbenschäften 8 in Verbindung mit der im Uhrzeigersinn gerichteten Strömung gewährleistet, dass zuerst die Zonen des Kolbens 1 mit dem höchsten Temperaturniveau, den Kolbenschäften 8 gekühlt werden, bevor das Kühlmittel den Bereich oberhalb der Nabe 9 kühlt.
  • In der 3 ist der Kolben 1 alternativ zur 2 mit einem ungeteilten Kühlkanal 6b gezeigt. Die Eintrittsöffnung 23 schließt einen Strömungsteiler 24 ein, der die separaten Kühlmittelstrahlen von zwei getrennt angeordneten Einspritzdüsen umlenkt wodurch das Kühlmittel im Gegenstrom, verdeutlicht durch die Pfeile, durch den Kühlkanal 6b zu der gegenüberliegenden Austrittsöffnung 25 strömt. Der Strömungsteiler 24 ermöglicht eine optimale Beaufschlagung des Kühlkanals 6b zur Erzielung einer effizienten Kolbenkühlung. Als Strömungsteiler 24 eignet sich eine lokale Verengung bzw. Einschnürung des Kühlkanals 6b. Die Kühlmittelbeaufschlagung kann alternativ über zwei Einspritzdüsen erfolgen, wobei die getrennten Einspritzstrahlen jeweils einer Hälfte der durch den Strömungsteiler 24 aufgeteilten Eintrittsöffnung 23 zugeordnet sind. Der Kühlkanal 6b umfasst im Bereich der Austrittsöffnung 25 eine lokale, einen Stömungssammler 26 bildende Aufweitung. Der Strömungssammler 26 bewirkt eine reduzierte Strömungsgeschwindigkeit, die einen gewollten schnellen Austritt des aufgeheizten Kühlmittels aus dem Kühlkanal 6b über die Austrittsöffnung 25 sicherstellt. Ein der Austrittsöffnung 25 zugeordneter Strömungsteiler 27 hat die Aufgabe, eine gegenseitige Beeinflussung der im Gegenstrom in den Strömungssammler 26 eintretenden Kühlmittelströme zu unterbinden.
  • Die 4 zeigt den Kolben 1 mit dem ungeteilten Kühlkanal 6c, durch den das Kühlmittel im Gleichstrom strömt. Strömungsteiler 24, 28 übernehmen eine Aufteilung der Eintrittsöffnung 23 und der Austrittsöffnung 25 in zwei getrennte Bereiche und ermöglichen damit eine Kühlmittelbeaufschlagung des Kühlkanals 6c im Gleichstrom. Die Aufteilung sieht vor, dass ein abgetrennter Anschluß 29 der Eintrittsöffnung 23 als zusätzliche Austrittsöffnung und der abgetrennte Anschluß 28 der Austrittsöffnung 25 als weitere Eintrittsöffnung vorgesehen ist. Entsprechend ist der Eintrittsöffnung 23 und dem Anschluß 28 jeweils eine versetzt zueinander, in 4 nicht abgebildete Einspritzdüse zugeordnet, über die das Kühlmittel in den ungeteilten Kühlkanal 6c eintritt und über die Austrittsöffnung 25 bzw. den Anschluß 29 austritt. Dieser Aufbau bewirkt eine Verlängerung des Kühlkanals 6c im Vergleich zu einem geteilten, im Gleichstrom beaufschlagten Kühlkanal 6a gemäß 2, bei dem sich Abstände ohne Kühlkanal jeweils zwischen einer Eintrittsöffnung 13, 14 und einer Austrittsöffnung 17, 18 einstellen.
  • 1
    Kolben
    2
    Kolbenboden
    3
    Kolbenunterteil
    4
    Ringfeld
    5a
    Ringnut
    5b
    Ringnut
    5c
    Ringnut
    6a
    Kühlkanal
    6b
    Kühlkanal
    7
    Brennraummulde
    8
    Kolbenschaft
    9
    Nabe
    10
    Bolzenbohrung
    11
    Einspritzdüse
    12
    Einspritzdüse
    13
    Eintrittsöffnung
    14
    Eintrittsöffnung
    15
    Abschnitt
    16
    Abschnitt
    17
    Austrittsöffnung
    18
    Austrittsöffnung
    19
    Einspritzdüse
    20
    Unterseite
    21
    Längsachse
    22
    Scheitelpunkt
    23
    Eintrittsöffnung
    24
    Strömungsteiler
    25
    Austrittsöffnung
    26
    Strömungssammler
    27
    Strömungsteiler
    28
    Anschluß
    29
    Anschluß

Claims (9)

  1. Flüssigkeitsgekühlter Kolben einer Brennkraftmaschine, mit einem radial umlaufenden, zu einem Kolbenboden (2) beabstandeten Kühlkanal (6a, 6b, 6c), wobei als Kühlmittel ein Schmieröl der Brennkraftmaschine über einen freien Strahl einer Einspritzdüse (11, 12) in eine Eintrittsöffnung (13, 14, 23) eingespritzt wird, den Kühlkanal (6a, 6b, 6c) durchströmt und den Kolben (1) durch eine Austrittsöffnung (17, 18, 25) verlässt, dadurch gekennzeichnet, dass – der Kühlkanal (6a, 6b) geteilt oder ungeteilt ausgeführt ist; – zumindest zwei Einspritzdüsen (11,12) zur Beaufschlagung der Eintrittsöffnungen (13, 14, 23) oder eines Anschlusses (28) des Kühlkanals (6a, 6b, 6c) vorgesehen sind; – das Kühlmittel jeweils in einem parallel zu einer Längsachse (21) des Kolbens (1) ausgerichteten, freien Strahl von der Einspritzdüse (11, 12) in die Eintrittsöffnung (13, 14) eintritt; – eine Unterseite (20) des Kolbens (1) von einem freien Strahl der Einspritzdüse (19) mit Kühlmittel beaufschlagt wird.
  2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der geteilte Kühlkanal (6a) zwei gegenüberliegende, versetzt zueinander angeordnete Eintrittsöffnungen (13, 14) aufweist, denen jeweils eine Einspritzdüse (11, 12) zugeordnet ist, wobei das Kühlmittel in einem Gleichstrom durch die Abschnitte (15, 16) des geteilten Kühlkanals (6a) strömt.
  3. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ungeteilte Kühlkanal (6b) im Bereich der Eintrittsöffnung (23) einen Strömungsteiler (24) einschließt, der das eingespritzte Kühlmittel in zwei Teilströme aufteilt und in einem Gegenstrom zu der Austrittsöffnung (25) lenkt.
  4. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintrittsöffnung (23) und der Austrittsöffnung (25) des ungeteilten Kühlkanals (6c) jeweils ein Strömungsteiler (24, 28) zugeordnet ist, der die Öffnungen aufteilt, unter Bildung zusätzlicher als Eintritt oder Austritt vorgesehener Anschlüsse (28, 29), die eine Kühlmittelbeaufschlagung des Kühlkanals (6c) im Gleichstrom ermöglichen.
  5. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (13, 14) des geteilt ausgebildeten Kühlkanals (6a) oder die für den Eintritt des Kühlmittels in den ungeteilten Kühlkanals (6c) bestimmte Eintrittsöffnung (23) und der Anschluß (28) den Kolbenschäften (8) des Kolbens (1) benachbart angeordnet sind.
  6. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ungeteilte oder geteilte Kühlkanal (6a, 6b) im Bereich der Austrittsöffnung (25) einen aufgeweiteten, als Strömungssammler (26) ausgebildeten Abschnitt einschließt.
  7. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von Düsenöffnungen der als Mehrlochdüse gestalteten Einspritzdüse (11, 12, 19) ≥ 3 beträgt.
  8. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Unterseite (20) des Kolbens (1) zugeordnete Einspritzdüse (19) in Richtung einer Längsachse (21) des Kolbens (19) geneigt ausgerichtet ist.
  9. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der Einspritzdüse (11, 12) ausgehend, eine Mehrzahl der Düsenöffnungen auf die Eintrittsöffnung (13, 14) des Kühlkanals (6a) ausgerichtet sind und zumindest jeweils eine Düsenöffnung der Einspritzdüse (11, 12) auf die Unterseite (20) des Kolbens (1) gerichtet ist.
DE102006056011A 2006-11-28 2006-11-28 Kühlkanalvarianten für Kolben Ceased DE102006056011A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006056011A DE102006056011A1 (de) 2006-11-28 2006-11-28 Kühlkanalvarianten für Kolben
EP07022821.8A EP1930578B1 (de) 2006-11-28 2007-11-24 Kühlkanalvarianten für Kolben

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006056011A DE102006056011A1 (de) 2006-11-28 2006-11-28 Kühlkanalvarianten für Kolben

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006056011A1 true DE102006056011A1 (de) 2008-05-29

Family

ID=39205482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006056011A Ceased DE102006056011A1 (de) 2006-11-28 2006-11-28 Kühlkanalvarianten für Kolben

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1930578B1 (de)
DE (1) DE102006056011A1 (de)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010055029A1 (de) 2009-12-18 2012-05-10 Ks Kolbenschmidt Gmbh Kühlkanalkolben
CN103184918A (zh) * 2012-12-29 2013-07-03 中国兵器工业集团第七0研究所 一种对置活塞二冲程内燃机活塞冷却装置
DE102012017217A1 (de) * 2012-08-31 2014-05-15 Mahle International Gmbh Kolben für einen Verbrennungsmotor
CN104160127A (zh) * 2012-03-07 2014-11-19 马勒国际有限公司 浇铸的轻质金属活塞,特别是铝活塞
WO2015024551A1 (de) 2013-08-23 2015-02-26 Mahle International Gmbh Anordnung aus einem kolben und einer anspritzdüse für einen verbrennungsmotor
WO2015154877A1 (de) 2014-04-11 2015-10-15 Mahle International Gmbh Baueinheit aus einem kolben und einer olspritzdüse für einen verbrennungsmotor
DE102017206152A1 (de) * 2017-04-11 2018-10-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hubkolben-Brennkraftmaschine
EP1930578B1 (de) 2006-11-28 2019-09-25 KS Kolbenschmidt GmbH Kühlkanalvarianten für Kolben
AT522701A1 (de) * 2019-06-28 2021-01-15 Avl List Gmbh Kolben
DE102020007484A1 (de) 2020-12-08 2022-06-09 Mercedes-Benz Group AG Kolben für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102021002870A1 (de) 2021-06-02 2022-12-08 Mercedes-Benz Group AG Kolben für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008038324A1 (de) * 2008-08-19 2010-02-25 Mahle International Gmbh Kühlkanal eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2831566A1 (de) * 1977-07-18 1979-02-01 Caterpillar Tractor Co Motor
DE19930630C1 (de) * 1999-07-02 2000-10-26 Federal Mogul Nuernberg Gmbh Flüssigkeitsgekühlter Kolben
DE19935399A1 (de) * 1999-07-30 2001-02-01 Ks Kolbenschmidt Gmbh Kolben für einen Verbrennungsmotor
JP2003301744A (ja) * 2002-04-08 2003-10-24 Toyota Motor Corp ピストン冷却装置及び方法
EP1394376A1 (de) * 2002-09-02 2004-03-03 Bontaz Centre Spritzdüse mit mehreren Strahlen für die Kühlung einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine ausgerüstet mit einer solchen Düse
DE19621894B4 (de) * 1995-06-08 2004-07-15 Deutz Ag Brennkraftmaschine mit Kolbenkühlung
JP2006207537A (ja) * 2005-01-31 2006-08-10 Toyota Motor Corp 頂面回転式ピストン

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE967568C (de) 1951-01-27 1957-11-21 Mak Maschb Kiel Ag Verfahren zum Schmieren des Kolbenbolzens und Kuehlen des Kolbenbodens von Kolbenmaschinen mittels OEl und Einrichtung zur Ausuebung des Verfahrens
DE1055879B (de) 1955-03-23 1959-04-23 Schmidt Gmbh Karl OElgekuehlter Kolben fuer Dieselmotoren in Fahrzeugen
GB1055737A (en) 1964-03-25 1967-01-18 Wellworthy Ltd Improvements in casting processes
JPS57502220A (de) 1981-01-23 1982-12-16
DE3444661A1 (de) 1984-12-07 1986-06-12 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Fluessigkeitsgekuehlter kolben
DE3732927A1 (de) 1987-09-30 1989-04-13 Mahle Gmbh Kuehlbarer tauchkolben fuer verbrennungsmotoren
DE4331649A1 (de) 1993-09-17 1995-03-23 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Kolbenkühlung einer Brennkraftmaschine
DE4340891A1 (de) 1993-12-01 1995-06-08 Mahle Gmbh Hubkolben für Verbrennungsmotoren aus insbesondere Leichtmetall
US5595145A (en) 1995-05-31 1997-01-21 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Cooling structure of diesel engine piston
DE19634742A1 (de) 1996-08-28 1998-03-05 Deutz Ag Kolbenspritzdüse für eine Brennkraftmaschine
JP4158271B2 (ja) 1999-03-23 2008-10-01 マツダ株式会社 エンジンのピストン構造
US6250275B1 (en) 1999-08-16 2001-06-26 Caterpillar Inc. Internal combustion engine piston pin lubrication
US6557514B1 (en) 2001-10-23 2003-05-06 Federal-Mogul World Wide, Inc. Closed gallery monobloc piston having oil drainage groove
DE10323734B4 (de) 2003-05-24 2009-01-29 Daimler Ag Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern
DE102004043720A1 (de) 2004-09-09 2006-03-30 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Kolben für einen Verbrennungsmotor sowie Verbrennungsmotor
DE102004056769A1 (de) 2004-11-24 2006-06-01 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Kolben für einen Verbrennungsmotor und Kombination eines Kolbens mit einer Öleinspritzanordnung
DE102005061059A1 (de) 2005-12-21 2007-06-28 Mahle International Gmbh Kolben für einen Verbrennungsmotor
DE102006056011A1 (de) 2006-11-28 2008-05-29 Ks Kolbenschmidt Gmbh Kühlkanalvarianten für Kolben

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2831566A1 (de) * 1977-07-18 1979-02-01 Caterpillar Tractor Co Motor
DE19621894B4 (de) * 1995-06-08 2004-07-15 Deutz Ag Brennkraftmaschine mit Kolbenkühlung
DE19930630C1 (de) * 1999-07-02 2000-10-26 Federal Mogul Nuernberg Gmbh Flüssigkeitsgekühlter Kolben
DE19935399A1 (de) * 1999-07-30 2001-02-01 Ks Kolbenschmidt Gmbh Kolben für einen Verbrennungsmotor
JP2003301744A (ja) * 2002-04-08 2003-10-24 Toyota Motor Corp ピストン冷却装置及び方法
EP1394376A1 (de) * 2002-09-02 2004-03-03 Bontaz Centre Spritzdüse mit mehreren Strahlen für die Kühlung einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine ausgerüstet mit einer solchen Düse
JP2006207537A (ja) * 2005-01-31 2006-08-10 Toyota Motor Corp 頂面回転式ピストン

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1930578B1 (de) 2006-11-28 2019-09-25 KS Kolbenschmidt GmbH Kühlkanalvarianten für Kolben
DE102010055029A1 (de) 2009-12-18 2012-05-10 Ks Kolbenschmidt Gmbh Kühlkanalkolben
CN104160127A (zh) * 2012-03-07 2014-11-19 马勒国际有限公司 浇铸的轻质金属活塞,特别是铝活塞
US9765728B2 (en) 2012-08-31 2017-09-19 Mahle International Gmbh Piston for an internal combustion engine
DE102012017217A1 (de) * 2012-08-31 2014-05-15 Mahle International Gmbh Kolben für einen Verbrennungsmotor
CN103184918A (zh) * 2012-12-29 2013-07-03 中国兵器工业集团第七0研究所 一种对置活塞二冲程内燃机活塞冷却装置
DE102013013962A1 (de) 2013-08-23 2015-02-26 Mahle International Gmbh Baueinheit aus einem Kolben und einer Anspritzdüse für einen Verbrennungsmotor
US9951715B2 (en) 2013-08-23 2018-04-24 Mahle International Gmbh Sub-assembly consisting of a piston and an injection nozzle for an internal combustion engine
WO2015024551A1 (de) 2013-08-23 2015-02-26 Mahle International Gmbh Anordnung aus einem kolben und einer anspritzdüse für einen verbrennungsmotor
WO2015154877A1 (de) 2014-04-11 2015-10-15 Mahle International Gmbh Baueinheit aus einem kolben und einer olspritzdüse für einen verbrennungsmotor
DE102014005364A1 (de) 2014-04-11 2015-10-29 Mahle International Gmbh Baueinheit aus einem Kolben und einer Ölspritzdüse für einen Verbrennungsmotor
US10260452B2 (en) 2014-04-11 2019-04-16 Mahle International Gmbh Assembly of a piston and an oil spray nozzle for an internal combustion engine
DE102017206152A1 (de) * 2017-04-11 2018-10-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hubkolben-Brennkraftmaschine
AT522701A1 (de) * 2019-06-28 2021-01-15 Avl List Gmbh Kolben
AT522701B1 (de) * 2019-06-28 2021-06-15 Avl List Gmbh Kolben
DE102020007484A1 (de) 2020-12-08 2022-06-09 Mercedes-Benz Group AG Kolben für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102021002870A1 (de) 2021-06-02 2022-12-08 Mercedes-Benz Group AG Kolben für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
EP1930578B1 (de) 2019-09-25
EP1930578A3 (de) 2012-02-08
EP1930578A2 (de) 2008-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006056011A1 (de) Kühlkanalvarianten für Kolben
EP2304210B1 (de) Reibgeschweisster stahlkolben mit optimiertem kühlkanal
EP1778953B1 (de) Reinigungsvorrichtung einer abgasturbine
EP1815122B1 (de) Kolben für einen verbrennungsmotor und kombination eines kolbens mit einer öleinspritzanordnung
DE2723619C2 (de) Mehrteiliger, flüssigkeitsgekühlter Kolben für Brennkraftmaschinen
DE102009034639B4 (de) Kühlvorrichtung und Einsatzteil für Wassermantel eines Verbrennungsmotors
EP3746651B1 (de) Hubkolben für eine hubkolbenbrennkraftmaschine sowie verwendung eines hubkolbens in einer hubkolbenbrennkraftmaschine
DE102017204316A1 (de) Verbrennungsmotor
EP1925805A1 (de) Variabel gestalteter Kühlkanal für einen Kolben
EP1231374B1 (de) Kolben, insbesondere für eine Brennkraftmaschine
EP0845592A1 (de) Kühlelement und Einspritzdüse mit Kühlelement für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine
WO2021044000A1 (de) Kurbelgehäuse für eine brennkraftmaschine, brennkraftmaschine
DE102005057760B4 (de) Kühlsystem für einen Motor
EP2703630A1 (de) Zylinderliner für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine
DE102020007484A1 (de) Kolben für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102012213558A1 (de) Kolben
DE102021128792B3 (de) Kolben für einen Hubkolbenmotor, entsprechender Motor und Kraftfahrzeug mit einem solchen
DE10230746B4 (de) Kolben
AT512303B1 (de) Brennkraftmaschine mit einem zylinderkopf
DE102019209363A1 (de) Brennkraftmaschine mit einem Kolben und einer Kühlmittelspritzdüse
DE102018005113A1 (de) Muldenkolben für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102014010156A1 (de) Anordnung eines Kolbens in einem Zylinder einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine sowie Kolben für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine
DE102021128789B3 (de) Kolbenanordnung für einen Verbrennungsmotor
DE102009001888C5 (de) Kolben für einen Verbrennungsmotor
DE102013201415A1 (de) Brennkraftmaschine mit ölgekühltem Kolben und justierter Kraftstoff-Einspritzdüse

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final