DE102012008690A1

DE102012008690A1 - Piston-piston pin-arrangement for passenger car diesel engine, comprises piston made of steel material, where compression height of piston amounts to certain percentage of piston diameter

Info

Publication number: DE102012008690A1
Application number: DE201210008690
Authority: DE
Inventors: Michael Ullrich; Rainer Scharp
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2012-04-28
Filing date: 2012-04-28
Publication date: 2013-10-31
Anticipated expiration: 2032-04-29
Also published as: DE102012008690B4

Abstract

The piston-piston pin-arrangement (10) comprises a piston (11) with a piston base (15) and piston hubs (19), where the piston hubs are connected with the lower side of the piston base through hub connections (21) and are provided with hub bores (23) for accommodating the piston pins (12). The piston is made of steel material. The compression height (KH) of the piston amounts to 37 to 45 percent of the piston diameter (KD). The piston pin diameter (BD) amounts to 33 to 38 percent of the piston diameter, and the piston pin length (BL) amounts to 57 to 63 percent of the piston diameter.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung aus einem Kolben und einem Kolbenbolzen für einen PKW-Dieselmotor, wobei der Kolben einen Kolbenkopf mit einem Kolbenboden sowie Kolbennaben aufweist, die über Nabenanbindungen mit der Unterseite des Kolbenbodens verbunden sind und die mit Nabenbohrungen zur Aufnahme des Kolbenbolzens versehen sind.The present invention relates to an arrangement of a piston and a piston pin for a passenger car diesel engine, wherein the piston has a piston head with a piston head and piston hubs, which are connected via hub connections to the underside of the piston crown and which are provided with hub bores for receiving the piston pin ,

Aus der DE 41 10 306 A1 ist ein Leichtmetallkolben für PKW-Ottomotoren bekannt, bei dem die Kompressionshöhe 27% bis 35% des Kolbendurchmessers beträgt, währen der Bolzendurchmesser 16% bis 25% des Kolbendurchmessers und die Bolzenlänge 40% bis 60% des Kolbendurchmessers betragen. Diese Bemaßung kann auf Stahlkolben für PKW-Dieselmotoren nicht übertragen werden.From the DE 41 10 306 A1 is a light metal piston for passenger car gasoline engines known in which the compression height is 27% to 35% of the piston diameter, while the bolt diameter 16% to 25% of the piston diameter and the bolt length 40% to 60% of the piston diameter. This dimensioning can not be transferred to steel pistons for passenger car diesel engines.

Moderne PKW-Dieselmotoren werden heutzutage aus Werkstoffen auf der Basis von Aluminium gefertigt, damit sie den für diese Dieselmotoren typischen hohen mechanischen und thermischen Belastungen im Motorbetrieb standhalten können. Daher werden auch die für diese Dieselmotoren benötigen Kolben aus aluminiumbasierten Werkstoffen hergestellt. Aufgrund der vergleichsweise geringen mechanischen Festigkeit von derartigen aluminiumbasierten Werkstoffen müssen jedoch die Wanddicken der Kolben im Bereich des Kolbenbodens entsprechend groß dimensioniert ausgeführt sein, damit die Kolben den hohen Belastungen im Motorbetrieb standhalten können. Dadurch können die Kompressionshöhen derartiger Kolben nicht auf geringere Werte als etwa 55% des Kolbendurchmessers reduziert werden.Today's passenger car diesel engines are made of aluminum-based materials so that they can withstand the high mechanical and thermal stresses typical of these diesel engines during engine operation. Therefore, the pistons required for these diesel engines are also manufactured from aluminum-based materials. Due to the comparatively low mechanical strength of such aluminum-based materials, however, the wall thicknesses of the pistons in the region of the piston crown must be correspondingly large in size so that the pistons can withstand the high loads during engine operation. As a result, the compression heights of such pistons can not be reduced to less than about 55% of the piston diameter.

Stahlwerkstoffe für Kolben weisen eine um etwa 60% geringeren Wärmeleitfähigkeit auf als aluminiumbasierte Kolbenwerkstoffe. Daher würden sich beim Einsatz von Kolben aus Stahlwerkstoffen in modernen PKW-Dieselmotoren im Motorbetrieb deutlich höhere Temperaturen am Kolbenkopf, insbesondere am Muldenrand, entwickeln. Dies würde zur Verzunderung und somit zum Versagen von Motoren mit Kolben aus Stahlwerkstoffen führen. Das Ersetzen von aluminiumbasierten Werkstoffen durch Stahlwerkstoffe für Kolben moderner PKW-Dieselmotoren ist somit nicht ohne weiteres möglich. Hinzu kommt, dass das Gewicht eines solchen Kolbens aus einem Stahlwerkstoff zu hoch wäre.Steel materials for pistons have about 60% lower thermal conductivity than aluminum-based piston materials. Therefore, when using pistons made of steel materials in modern passenger car diesel engines during engine operation, significantly higher temperatures would develop at the piston head, in particular at the edge of the bowl. This would lead to scaling and thus the failure of engines with pistons made of steel materials. The replacement of aluminum-based materials with steel materials for pistons of modern passenger car diesel engines is thus not readily possible. In addition, the weight of such a piston made of a steel material would be too high.

Außerdem ist bei modernen PKW-Dieselmotoren im Motorbetrieb die Motordrehzahl wesentlich höher als in der Vergangenheit und insbesondere höher als bei Nutzfahrzeug-Dieselmotoren. Daher ist es wichtig, die bewegte Masse in der Anordnung aus Kolben und Kolbenbolzen zu minimieren. Zugleich ist der Verbrennungsdruck im Motorbetrieb ebenfalls höher als in der Vergangenheit, um den Verbrauch an Dieselkraftstoff zu reduzieren. Dies bedeutet, dass der Kolben im Motorbetrieb besonders hohen mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt ist. Schließlich wird angestrebt, im Motorbetrieb die Reibung zwischen Kolben und Zylinderlauffläche zu reduzieren.In addition, in modern passenger car diesel engines in engine operation, the engine speed is much higher than in the past and in particular higher than commercial vehicle diesel engines. Therefore, it is important to minimize the moving mass in the piston and piston pin assembly. At the same time the combustion pressure in engine operation is also higher than in the past to reduce the consumption of diesel fuel. This means that the piston is exposed to particularly high mechanical and thermal loads during engine operation. Finally, it is desirable to reduce the friction between the piston and the cylinder surface during engine operation.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen gattungsgemäßen Kolben hinsichtlich seines Gewichts, seiner mechanischen und thermischen Belastbarkeit und seines Reibungsverhaltens zu optimieren.The object of the present invention is to optimize a generic piston in terms of its weight, its mechanical and thermal resistance and its friction behavior.

Die Lösung besteht darin, dass der Kolben aus einem Stahlwerkstoff hergestellt ist, dass die Kompressionshöhe des Kolbens 37% bis 45% des Kolbendurchmessers beträgt, dass der Kolbenbolzendurchmesser 33% bis 38% des Kolbendurchmessers und dass die Kolbenbolzenlänge 57% bis 63% des Kolbendurchmessers beträgt.The solution is that the piston is made of a steel material, that the compression height of the piston is 37% to 45% of the piston diameter, that the piston pin diameter is 33% to 38% of the piston diameter and that the piston pin length is 57% to 63% of the piston diameter ,

Die erfindungsgemäße Verwendung eines Stahlwerkstoffs in Kombination mit den erfindungsgemäßen Abmessungen des Kolbens bewirkt eine Optimierung der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Anordnung im Betrieb von PKW-Dieselmotoren. Der Stahlwerkstoff sorgt für eine besonders große Festigkeit sowie mechanische und auch thermische Belastbarkeit des Kolbens. Die erfindungsgemäßen Abmessungen bewirken eine deutliche Reduzierung der Kompressionshöhe und eine Gewichtsreduktion gegenüber Aluminiumkolben von 10% und mehr. Dadurch wird die bewegte Masse in der erfindungsgemäßen Anordnung reduziert. Zugleich stellt die Bemessung des Kolbenbolzens in Relation zum Kolbendurchmesser einen sehr guten Kompromiss zwischen dem Gewicht des Kolbenbolzens und der effektiven Krafteinleitung vom Kolben in den Kolbenbolzen im Motorbetrieb dar. Das reduzierte Gewicht des Kolbenbolzens trägt ferner zur Reduzierung der bewegten Masse in der erfindungsgemäßen Anordnung spürbar bei. Die Reduzierung der Kompressionshöhe führt schließlich zu einer Verlängerung des Pleuels, was im Motorbetrieb geringere Seitenkräfte und damit reduzierte Reibkräfte am Kolbenschaft am Kolbenschaft bzw. zwischen Kolben und Zylinderlauffläche zur Folge hat.The inventive use of a steel material in combination with the dimensions of the piston according to the invention causes an optimization of the properties of the arrangement according to the invention in the operation of passenger car diesel engines. The steel material ensures a particularly high strength as well as mechanical and thermal resilience of the piston. The dimensions of the invention cause a significant reduction in the compression height and a weight reduction over aluminum piston of 10% or more. As a result, the moving mass is reduced in the inventive arrangement. At the same time, the design of the piston pin in relation to the piston diameter is a very good compromise between the weight of the piston pin and the effective force from the piston into the piston pin in engine operation. The reduced weight of the piston pin also contributes to the reduction of the moving mass in the inventive arrangement noticeably at , The reduction of the compression height eventually leads to an extension of the connecting rod, which has lower lateral forces and thus reduced frictional forces on the piston skirt on the piston skirt or between the piston and the cylinder running surface during engine operation.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous developments emerge from the subclaims.

Der erfindungsgemäße Kolben kann bspw. aus einem Vergütungsstahl oder einem AFP-Stahl oder einem mit 0,4 Gew.-% Molybdän legierten bainitischen AFP-Stahl hergestellt sein. Auch der Kolbenbolzen kann aus einem derartigen Werkstoff hergestellt sein.The piston according to the invention may, for example, be made of a tempered steel or an AFP steel or a bainitic AFP steel alloyed with 0.4% by weight of molybdenum. Also, the piston pin may be made of such a material.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist für alle Kolbentypen, insbesondere für einteilige oder mehrteilige Kolben geeignet, die bspw. mittels Gießen oder Schmieden hergestellt sein können. Der erfindungsgemäße Kolben weist zweckmäßigerweise eine Verbrennungsmulde auf. The arrangement according to the invention is suitable for all types of pistons, in particular for one-piece or multi-part pistons, which can be produced, for example, by means of casting or forging. The piston according to the invention expediently has a combustion recess.

Eine bevorzugte Weiterbildung besteht darin, dass der Kolbenkopf einen umlaufenden geschlossenen Kühlkanal aufweist. Aufgrund der geschlossenen Struktur des Kühlkanals ergibt sich eine besonders steife Struktur im Bereich des Kolbenkopfes. Daher können im Bereich des Kühlkanals besonders niedrig dimensionierte Wanddicken realisiert werden. Insbesondere bei Vorhandensein einer Verbrennungsmulde ist es möglich, die Wanddicken zwischen Kühlkanal und Muldenwand sehr klein dimensioniert zu gestalten und somit die Kühlung des Muldenrands zu verbessern.A preferred development is that the piston head has a circumferential closed cooling channel. Due to the closed structure of the cooling channel results in a particularly rigid structure in the region of the piston head. Therefore, particularly low-wall thicknesses can be realized in the region of the cooling channel. In particular, in the presence of a combustion bowl, it is possible to make the wall thicknesses between the cooling channel and the well wall very small and thus to improve the cooling of the trough edge.

Wenn der erfindungsgemäße Kolben als einteiliger Kolben ausgebildet ist, empfiehlt es insbesondere zur Herstellung eines geschlossenen Kühlkanals, den Kolben in an sich bekannter Weise unter Verwendung eines Salzkerns zu gießen.If the piston according to the invention is designed as a one-piece piston, it is recommended, in particular for producing a closed cooling channel, to cast the piston in a manner known per se using a salt core.

Eine weitere bevorzugte Weiterbildung besteht darin, dass der erfindungsgemäße Kolben aus mindestens zwei Bauteilen gefügt ist. In diesem Fall ist es von besonderem Vorteil, wenn die mindestens zwei Bauteile zusammen einen umlaufenden, geschlossenen Kühlkanal bilden. Die mindestens zwei Bauteile können insbesondere gegossene und/oder geschmiedete Bauteile sein. Die mindestens beiden Bauteile können bspw. mittels Löten oder Schweißen, insbesondere Laserschweißen, Reibschweißen, Induktionsschweißen oder Elektronenstrahlschweißen, gefügt sein.A further preferred development is that the piston according to the invention is joined from at least two components. In this case, it is of particular advantage if the at least two components together form a circumferential, closed cooling channel. The at least two components may in particular be cast and / or forged components. The at least two components may, for example, be joined by means of soldering or welding, in particular laser welding, friction welding, induction welding or electron beam welding.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in einer schematischen, nicht maßstabsgetreuen Darstellung:Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. In a schematic, not to scale representation:

1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung im Schnitt; 1 an embodiment of an inventive arrangement in section;

2 die Anordnung gemäß 1 im Schnitt, wobei die Darstellung um 90° gedreht ist; 2 the arrangement according to 1 in section, with the illustration rotated by 90 °;

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung im Schnitt. 3 a further embodiment of an inventive arrangement in section.

Die 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung 10 aus einem Kolben 11 und einem Kolbenbolzen 12, wobei der Kolbenbolzen 12 zur besseren Anschaulichkeit strichpunktiert dargestellt ist. Der Kolben 11 ist im vorliegenden Fall als einteiliger Kastenkolben mit geschlossenem äußerem Kühlkanal 24 dargestellt. Der Kolben 11 weist einen Kolbenkopf 13 und einem Kolbenschaft 14 auf. Der Kolbenkopf 13 weist einen Kolbenboden 15 mit einer Verbrennungsmulde 16, einen umlaufenden Feuersteg 17 und eine umlaufende Ringpartie 18 mit Ringnuten zur Aufnahme von Kolbenringen (nicht dargestellt) auf. Der Kolbenschaft 14 weist Kolbennaben 19 auf, die über Nabenanbindungen 21 mit der Unterseite 15a des Kolbenbodens 15 verbunden sind. Die Kolbennaben 19 sind in an sich bekannter Weise über Laufflächen 22 miteinander verbunden und mit Nabenbohrungen 23 zur Aufnahme des Kolbenbolzens 12 versehen. Der Kolbenkopf 13 ist im Bereich seiner Ringpartie 18 mit dem geschlossenen umlaufenden Kühlkanal 24 versehen. Der Kolben 11 ist zweckmäßigerweise mit Hilfe eines Salzkerns zur Ausbildung des Kühlkanals 24 gegossen.The 1 and 2 show an embodiment of an inventive arrangement 10 from a piston 11 and a piston pin 12 , wherein the piston pin 12 for clarity is shown in phantom. The piston 11 is in the present case as a one-piece box piston with closed outer cooling channel 24 shown. The piston 11 has a piston head 13 and a piston stem 14 on. The piston head 13 has a piston bottom 15 with a combustion bowl 16 , a revolving lancet 17 and a circumferential ring part 18 with annular grooves for receiving piston rings (not shown). The piston shaft 14 has piston hubs 19 on, via hub connections 21 with the bottom 15a of the piston crown 15 are connected. The piston hubs 19 are in a conventional manner on treads 22 interconnected and with hub bores 23 for receiving the piston pin 12 Mistake. The piston head 13 is in the range of his ring part 18 with the closed circumferential cooling channel 24 Mistake. The piston 11 is expediently with the aid of a salt core to form the cooling channel 24 cast.

Der Kolben 11 ist erfindungsgemäß aus einem Stahlwerkstoff hergestellt. Dies kann bspw. ein Vergütungsstahl wie bspw. 42CrMo4 oder ein AFP-Stahl wie bspw. 38MnVS6 oder ein mit 0,4 Gew.-% Molybdän legierten bainitischen AfP-Stahl sein. Auch der Kolbenbolzen 12 kann aus einem derartigen oder ähnlichen Stahlwerkstoff, bspw. 16MnCr5 oder 17Cr3 gemäß DIN-Norm 73126 , hergestellt sein.The piston 11 is made according to the invention of a steel material. This may, for example, be a tempering steel such as 42CrMo4 or an AFP steel such as 38MnVS6 or a bainitic AfP steel alloyed with 0.4% by weight molybdenum. Also the piston pin 12 may be made of such or similar steel material, for example 16MnCr5 or 17Cr3 according to DIN standard 73126 , be prepared.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung 110 aus einem Kolben 111 und einem Kolbenbolzen 112, wobei der Kolbenbolzen 112 zur besseren Anschaulichkeit strichpunktiert dargestellt ist. Der Kolben 111 ist im vorliegenden Fall als zweiteiliger, aus zwei Bauteilen (111a, 111b) gefügter Kastenkolben mit geschlossenem äußerem Kühlkanal 124 dargestellt. Der Kolben 111 weist einen Kolbenkopf 113 und einem Kolbenschaft 114 auf. Der Kolbenkopf 113 weist einen Kolbenboden 115 mit einer Verbrennungsmulde 116, einen umlaufenden Feuersteg 117 und eine umlaufende Ringpartie 118 mit Ringnuten zur Aufnahme von Kolbenringen (nicht dargestellt) auf. Der Kolbenschaft 114 weist Kolbennaben 119 auf, die über Nabenanbindungen 121 mit der Unterseite 115a des Kolbenbodens 115 verbunden sind. Die Kolbennaben 119 sind in an sich bekannter Weise über Laufflächen 122 miteinander verbunden und mit Nabenbohrungen 123 zur Aufnahme des Kolbenbolzens 112 versehen. Der Kolbenkopf 113 ist im Bereich seiner Ringpartie 118 mit dem geschlossenen umlaufenden Kühlkanal 124 versehen. 3 shows a further embodiment of an arrangement according to the invention 110 from a piston 111 and a piston pin 112 , wherein the piston pin 112 for clarity is shown in phantom. The piston 111 is in the present case a two-part, two-component ( 111 . 111b ) joined box piston with closed outer cooling channel 124 shown. The piston 111 has a piston head 113 and a piston stem 114 on. The piston head 113 has a piston bottom 115 with a combustion bowl 116 , a revolving lancet 117 and a circumferential ring part 118 with annular grooves for receiving piston rings (not shown). The piston shaft 114 has piston hubs 119 on, via hub connections 121 with the bottom 115a of the piston crown 115 are connected. The piston hubs 119 are in a conventional manner on treads 122 interconnected and with hub bores 123 for receiving the piston pin 112 Mistake. The piston head 113 is in the range of his ring part 118 with the closed circumferential cooling channel 124 Mistake.

Im Bereich des Kolbenkopfes 113 bildet das Bauteil 111a im Ausführungsbeispiel den Kolbenboden 115, einen Wandbereich der Verbrennungsmulde 116, den Feuersteg 117 und einen Teil der umlaufenden Ringpartie 118, im Ausführungsbeispiel einschließlich der obersten Ringnut. Das Bauteil 111b bildet einen Wandbereich sowie den Boden der Verbrennungsmulde 116, einen Teil der umlaufenden Ringpartie 118 sowie den Kolbenschaft 114. Die Bauteile 111a 111b bilden ferner den geschlossenen umlaufenden Kühlkanal 124. Die Bauteile 111a, 111b können aus den gleichen oder unterschiedlichen Werkstoffen gegossen oder geschmiedet sein. Es können auch gegossene und geschmiedete Bauteile 111a, 111b kombiniert werden. Die Bauteile 111a, 111b sind bspw. mittels Schweißen gefügt.In the area of the piston head 113 forms the component 111 in the exemplary embodiment, the piston crown 115 , a wall portion of the combustion bowl 116 , the firebridge 117 and a part of the encircling ring part 118 , In the embodiment including the uppermost annular groove. The component 111b forms a wall area and the bottom of the combustion bowl 116 , a part of the encircling ring part 118 as well as the piston shaft 114 , The components 111 111b further form the closed circumferential cooling channel 124 , The components 111 . 111b can be cast or forged from the same or different materials. It can also cast and forged components 111 . 111b be combined. The components 111 . 111b are, for example, joined by welding.

Die Bauteile 111a, 111b sind erfindungsgemäß aus einem Stahlwerkstoff hergestellt. Dies kann bspw. ein Vergütungsstahl wie bspw. 42CrMo4 oder ein AFP-Stahl wie bspw. 38MnVS6 oder ein mit 0,4 Gew.-% Molybdän legierten bainitischen AfP-Stahl sein. Auch der Kolbenbolzen 112 kann aus einem derartigen oder ähnlichen Stahlwerkstoff, bspw. 16MnCr5 oder 17Cr3, hergestellt sein.The components 111 . 111b are made according to the invention of a steel material. This may, for example, be a tempering steel such as 42CrMo4 or an AFP steel such as 38MnVS6 or a bainitic AfP steel alloyed with 0.4% by weight molybdenum. Also the piston pin 112 may be made of such or similar steel material, for example 16MnCr5 or 17Cr3.

Die Abmessungen der erfindungsgemäßen Anordnungen 10, 110 sind wie folgt (vgl. insbesondere 1 und 3):
Verhältnis von Kompressionshöhe KH, gemessen vom Mittelpunkt der Nabenbohrung 23 bis zum Kolbenboden 15, zu Kolbendurchmesser KD:
KH/KD = 0,37 bis 0,45 oder 37% bis 45%;
im Ausführungsbeispiel: 0,43 oder 43%.The dimensions of the arrangements according to the invention 10 . 110 are as follows (see in particular 1 and 3 ):
Ratio of compression height KH measured from the center of the hub bore 23 to the piston crown 15 , to piston diameter KD:
KH / KD = 0.37 to 0.45 or 37% to 45%;
in the embodiment: 0.43 or 43%.

Verhältnis von Kolbenbolzendurchmesser BD zu Kolbendurchmesser KD:
BD/KD = 0,33 bis 0,38 oder 33% bis 38%;
im Ausführungsbeispiel: 0,33 oder 33%.Ratio of piston pin diameter BD to piston diameter KD:
BD / KD = 0.33 to 0.38 or 33% to 38%;
in the embodiment: 0.33 or 33%.

Verhältnis von Kolbenbolzenlänge BL zu Kolbendurchmesser KD:
BL/KD = 0,57 bis 0,63 oder 57% bis 63%;
im Ausführungsbeispiel: 0,61 oder 61%.Ratio of piston pin length BL to piston diameter KD:
BL / KD = 0.57 to 0.63 or 57% to 63%;
in the embodiment: 0.61 or 61%.

Die erfindungsgemäßen Anordnungen 10, 110 sind im Vergleich zu Anordnungen mit Kolben aus aluminiumbasierten Werkstoffen um 15% leichter. Messungen ergaben eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs von etwa 3% im Vergleich zu Anordnungen mit Kolben aus aluminiumbasierten Werkstoffen.The arrangements according to the invention 10 . 110 are 15% lighter than aluminum-based piston assemblies. Measurements showed a reduction in fuel consumption of about 3% compared to arrangements with aluminum-based pistons.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4110306 A1 [0002]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

DIN standard 73126 [0020]

Claims

Arrangement ( 10 . 110 ) from a piston ( 11 . 111 ) and a piston pin ( 12 . 112 ) for a passenger car diesel engine, the piston having a piston head ( 13 . 113 ) with a piston bottom ( 15 . 115 ) and piston hubs ( 19 . 119 ), which via hub connections ( 21 . 121 ) with the underside ( 15a . 115a ) of the piston crown ( 15 . 115 ) and those with hub bores ( 23 . 123 ) for receiving the piston pin ( 12 . 112 ), characterized in that the piston ( 11 . 111 ) is made of a steel material that the compression height (KH) of the piston ( 11 . 111 ) 37% to 45% of the piston diameter (KD) is that the piston pin diameter (BD) is 33% to 38% of the piston diameter (KD) and the piston pin length (BL) is 57% to 63% of the piston diameter (KD).

Arrangement according to claim 1, characterized in that the piston ( 11 . 111 ) and / or the piston pin ( 12 . 112 ) is made of a tempered steel or an AFP steel or a bainitic AFP steel alloyed with 0.4% by weight of molybdenum.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the piston ( 10 . 110 ) a combustion trough ( 16 . 116 ) having.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the piston head ( 13 . 113 ) a circumferential closed cooling channel ( 24 . 124 ) having.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the piston ( 11 ) is a cast or forged piston.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the piston ( 11 ) is formed as a one-piece piston.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the piston ( 111 ) of at least two components ( 111 . 111b ) is added.

Arrangement according to claim 5, characterized in that the at least two components ( 111 . 111b ) together a circumferential closed cooling channel ( 124 ) form.

Arrangement according to claim 5, characterized in that the at least two components ( 111 . 111b ) are cast and / or forged components.

Arrangement according to claim 5, characterized in that the at least two components ( 111 . 111b ) are joined by welding or soldering.