DE102012022907A1 - Piston for an internal combustion engine and arrangement of a piston and a piston pin - Google Patents

Piston for an internal combustion engine and arrangement of a piston and a piston pin Download PDF

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Abstract

Die vorlieg ende 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.The present invention relates to a piston (10, 110, 210) for an internal combustion engine, with a piston head (11) and a piston skirt (21), the piston head (11) having a circumferential cooling channel (16), the piston skirt (21 ) has piston hubs (22) which are offset inwardly in relation to the piston circumference in the direction of the piston center axis (M) and which are provided with pin bores (23) and are connected to one another via shaft contact surfaces (25, 26). According to the invention it is provided that at least one supply element (27, 127, 227) for coolant is provided on at least one piston hub (22) which has at least one supply channel (28, 128, 228a, 228b), and that a first end of the supply channel ( 29a, 129a, 229a, 234a) is directed towards the hub bore (23).

Description

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.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.

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 Pleuelauge 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.Generic pistons are known per se and are referred to as "box piston". In modern internal combustion engines, in particular passenger car and commercial vehicle diesel engines, very high temperatures can occur in the region of the hub bores, especially in the case of pistons having a comparatively low compression height during engine operation. As a result, the piston pin is excessively heated and transfers the heat to the small connecting rod eye of the connecting rod. In extreme cases, temperatures above 250 ° C can occur. As a result, the bearing surfaces of the hub bores are impaired as well as the bearing surfaces in the small connecting rod eye, since they are usually not designed for such high temperatures. Furthermore, the piston pins are often provided with known DLC coatings (diamond-like carbon) for improving the storage in the hub bores and the small connecting rod eye. However, DLC coatings are heat resistant only to temperatures of about 200 ° C. The occurring in the region of the piston pin high temperatures of about 250 ° C therefore lead to the decomposition of the DLC coating of the piston pin during engine operation.

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 Kolbenbolzens und des kleinen Pleuelauges die Lagerflächen bzw. eine DLC-Beschichtung des Kolbenbolzens nicht beeinträchtigen.The object of the present invention is to further develop a generic piston and a generic arrangement so that the temperatures occurring in engine operation in the hub bores, the piston pin and the small connecting rod end does not affect the bearing surfaces or a DLC coating of the piston pin.

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.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. In the arrangement according to the invention, the first end of the feed channel is directed to the inner bore of the piston pin.

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.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.

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

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.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.

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.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. In this embodiment, 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.

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.A preferred further development of this embodiment consists in that 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. In this embodiment, 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.

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.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 Kolbenbolzenachsrichtung or laterally thereto.

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

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens im Schnitt; 1 a first embodiment of a piston according to the invention in section;

2 der Kolben gemäß 1 in einer um 90° gedrehten Darstellung im Schnitt; 2 the piston according to 1 in a rotated by 90 ° representation in section;

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens im Schnitt; 3 a further embodiment of a piston according to the invention in section;

4 der Kolben gemäß 3 in einer um 90° gedrehten Darstellung im Schnitt; 4 the piston according to 3 in a rotated by 90 ° representation in section;

5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens im Schnitt; 5 a further embodiment of a piston according to the invention in section;

6 der Kolben gemäß 5 in einer um 90° gedrehten Darstellung im Schnitt; 6 the piston according to 5 in a rotated by 90 ° representation in section;

7 eine vergrößerte Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Zuführelements im Schnitt. 7 an enlarged view of an embodiment of a feed element in section.

Die 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.The 1 and 2 show a first embodiment of a piston according to the invention 10 , The piston 10 may be a one-piece or multi-piece piston. The piston 10 can be made of an iron-based material and / or a light metal material.

Die 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.The 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 piston crown 12 , a circulating flint 14 and a circumferential ring section 15 for receiving piston rings (not shown). At the height of the ring section 15 is a circulating cooling channel 16 provided, the at least one Kühlölauslassöffnung 17 having. The piston 10 also has a piston stem 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 with an internal bore 24a on. 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 above shaft treads 25 . 26 connected with each other.

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.In the exemplary embodiment of the piston according to the invention 10 from a piston upper part 31 and a piston bottom 32 , which are connected together in a conventional manner by means of a friction welding process.

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 Kühlmittelauslassöffnung 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.According to the invention is on a piston hub 22 of the piston 10 a feeding element 27 provided, for example, glued, welded, positively fixed or integral with the piston hub 22 cast or forged. The feeding element 27 has a feed channel 28 on, its first end 29a to the hub bore 23 directed and its second end 29b to a coolant outlet 17 of the cooling channel 16 is directed. In the assembled state is the first end 29a of the feed channel 28 to the inner bore 24a of the piston pin 24 directed. This construction allows to exit the coolant outlet 17 escaping coolant in the direction of the inner bore 24a of the piston pin 24 to guide and the cooling of the piston pin 24 to intensify.

Die 3 und 4 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens 110. Der Kolben 110 entspricht im Wesentlichen dem Kolben 10 gemäß den 1 und 2, so dass übereinstimmende Strukturelemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind und diesbezüglich auf die Beschreibung zu den 1 und 2 verwiesen wird.The 3 and 4 show a further embodiment of a piston according to the invention 110 , The piston 110 essentially corresponds to the piston 10 according to the 1 and 2 , so that matching structural elements are provided with the same reference numerals and in this regard to the description of the 1 and 2 is referenced.

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.According to the invention, in this embodiment, on a piston hub 22 of the piston 110 a feeding element 127 provided, for example, glued, welded, positively fixed or integral with the piston hub 22 cast or forged. The feeding element 127 has a feed channel 128 on, its first end 129a to the hub bore 23 directed and its second end 129b to the free end of the piston skirt 21 is directed. In the assembled state is the first end 129a of the feed channel 128 to the inner bore 24a of the piston pin 24 directed. The second end 129b is in this case to a known Anspritzdüse 133 directed. This construction allows it from the Anspritzdüse 133 escaping coolant in the feed channel 128 of the feeding element 127 to catch and towards the inner bore 24a of the piston pin 24 to guide and the cooling of the piston pin 24 to intensify. The injection nozzle 133 may be provided separately, so that the entire coolant jet emerging from it in the feed 127 is directed. The injection nozzle 133 but may also be provided in principle to the piston cooling, so that only a certain proportion of the exiting from her coolant jet from the feed 127 is caught.

Die 5 und 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens 210. Der Kolben 210 entspricht im Wesentlichen dem Kolben 10 gemäß den 1 und 2, so dass übereinstimmende Strukturelemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind und diesbezüglich auf die Beschreibung zu den 1 und 2 verwiesen wird.The 5 and 6 show a further embodiment of a piston according to the invention 210 , The piston 210 essentially corresponds to the piston 10 according to the 1 and 2 , so that matching structural elements are provided with the same reference numerals and in this regard to the description of the 1 and 2 is referenced.

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.According to the invention, in this embodiment, on a piston hub 22 of the piston 210 a feeding element 227 provided, for example, glued, welded, positively fixed or integral with the piston hub 22 cast or forged. The feeding element 227 has a first feed channel 228a on, its first end 229a to the hub bore 23 directed and its second end 229b to the free end of the piston skirt 21 is directed. In the assembled state is the first end 229a of the first feed channel 228a to the inner bore 24a of the piston pin 24 directed. The second end 229b is in this case to a known Anspritzdüse 233 directed. This construction allows it from the Anspritzdüse 233 escaping coolant in the feed channel 228a of the feeding element 227 to catch and towards the inner bore 24a of the piston pin 24 to guide and the cooling of the piston pin 24 to intensify. The injection nozzle 233 may be provided separately, so that the entire coolant jet emerging from it in the feed 227 is directed. The injection nozzle 233 but may also be provided in principle to the piston cooling, so that only a certain proportion of the exiting from her coolant jet from the feed 227 is caught.

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.According to the invention is also in the feed 227 a second feed channel 228b provided, whose first end 234a to the hub bore 23 directed and its second end 234b to a coolant outlet 17 of the cooling channel 16 is directed. In the assembled state is the first end 234a of the second feed channel 228b to the inner bore 24a of the piston pin 24 directed. This construction allows to exit the coolant outlet 17 escaping coolant in the direction of the inner bore 24a of the piston pin 24 to guide and the cooling of the piston pin 24 to intensify.

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 bündelförmigen 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 effektiv zu gestalten. Das Zuführelement kann auch als metallisches oder nichtmetallisches gebogenes Rohr oder flexibler Schlauch ausgeführt sein. 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 a conically shaped in the embodiment straightening element 335 on. The straightening element 335 serves for the bundle-shaped alignment and effective forwarding of the feed element 27 . 127 . 227 trapped coolant jet. Conveniently, the feed channel 28 . 128 . 228a . 228b Conical in cross-section designed to make the collection of the coolant jet particularly effective. The feed element can also be designed as a metallic or non-metallic bent pipe or flexible hose.

Claims (13)

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.Piston ( 10 . 110 . 210 ) for an internal combustion engine, with a piston head ( 11 ) and a piston stem ( 21 ), wherein the piston head ( 11 ) a circulating cooling channel ( 16 ), wherein the piston skirt ( 21 ) relative to the piston circumference in the direction of the piston center axis (M) inwardly offset piston hubs ( 22 ) with hub bores ( 23 ) and via shaft running surfaces ( 25 . 26 ), characterized in that on at least one piston hub ( 22 ) at least one feed element ( 27 . 127 . 227 ) is provided for coolant, which at least one feed channel ( 28 . 128 . 228a . 228b ), and that a first end of the feed channel ( 29a . 129a 229a . 234a ) to the hub bore ( 23 ). 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.Piston according to claim 1, characterized in that a second end ( 29b . 234b ) of the at least one feed channel ( 28 . 228b ) to one in the cooling channel ( 16 ) provided coolant outlet ( 17 ). 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.Piston according to claim 1 or 2, characterized in that a second end ( 129b . 229b ) of the feed channel ( 128 . 228 ) of the feed element ( 127 . 227 ) to the free end of the piston skirt ( 21 ). Kolben nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Zuführkanal ein Richtelement (335) vorgesehen ist.Piston according to one of the preceding claims, characterized in that in at least one feed channel a straightening element ( 335 ) is provided. 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.Piston according to claim 1, characterized in that the feeding element ( 27 . 127 . 227 ) to the piston hub ( 22 ) is welded, glued, positively fixed or poured in one piece or forged. 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.Arrangement of a piston ( 10 . 110 . 210 ) and a piston pin ( 24 ), the piston ( 10 . 110 . 210 ) a piston head ( 11 ) and a piston stem ( 21 ), wherein the piston head ( 11 ) a circulating cooling channel ( 16 ), wherein the piston skirt ( 21 ) relative to the piston circumference in the direction of the piston center axis (M) inwardly offset piston hubs ( 22 ) with hub bores ( 23 ) and treads ( 25 . 26 ), and wherein the piston pin ( 24 ) an inner bore ( 24a ), characterized in that on at least one piston hub ( 22 ) a feed element ( 27 . 127 . 227 ) is provided for coolant, which at least one feed channel ( 28 . 128 . 228a . 228b ), and that a first end of the feed channel ( 29a . 129a . 229a . 234a ) to the inner bore ( 24a ) of the piston pin ( 24 ). Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Ende des Zuführkanals (29b, 234b) zu einer im Kühlkanal (16) vorgesehenen Kühlmittelauslassöffnung (17) gerichtet ist.Arrangement according to claim 6, characterized in that a second end of the feed channel ( 29b . 234b ) to one in the cooling channel ( 16 ) provided coolant outlet ( 17 ). Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuführkanal ein Richtelement (335) vorgesehen ist.Arrangement according to claim 6, characterized in that in the feed channel a straightening element ( 335 ) is provided. 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.Arrangement according to claim 6, characterized in that the feed element ( 27 . 127 . 227 ) to the piston hub ( 22 ) is welded, glued, positively fixed or poured in one piece or forged. 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.Arrangement of a piston ( 110 . 210 ), a piston pin ( 24 ) and a Anspritzdüse ( 133 ), the piston ( 110 . 210 ) one Piston head ( 11 ) and a piston stem ( 21 ), wherein the piston head ( 11 ) a circulating cooling channel ( 16 ), wherein the piston skirt ( 21 ) relative to the piston circumference in the direction of the piston center axis (M) inwardly offset piston hubs ( 22 ) with hub bores ( 23 ) and treads ( 25 . 26 ), and wherein the piston pin ( 24 ) an inner bore ( 24a ), characterized in that a feed element ( 127 . 227 ) in the region of the free end of the piston skirt ( 21 ) is arranged such that a first end ( 129a . 229a ) of the feed channel ( 128a . 228a ) to the inner bore ( 24a ) of the piston pin ( 24 ) and a second end ( 129b . 229b ) of the feed channel ( 24 ) to the injection nozzle ( 133 ). 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.Arrangement according to claim 10, characterized in that the feed element ( 227 ) a further feed channel ( 228b ) whose first end ( 234a ) to the inner bore ( 24a ) of the piston pin ( 24 ) and its second end ( 234b ) to one in the cooling channel ( 16 ) provided coolant outlet ( 17 ). Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuführkanal ein Richtelement (335) vorgesehen ist.Arrangement according to claim 10, characterized in that in the feed channel a straightening element ( 335 ) is provided. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführelement (127, 227) an die Kolbennabe (22) geschweißt, geklebt, formschlüssig fixiert oder einstückig gegossen oder geschmiedet ist.Arrangement according to claim 10, characterized in that the feed element ( 127 . 227 ) to the piston hub ( 22 ) is welded, glued, positively fixed or poured in one piece or forged.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015185547A1 (en) * 2014-06-06 2015-12-10 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Piston and method for the production thereof

Families Citing this family (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
CN111350601A (en) * 2020-05-08 2020-06-30 广西玉柴机器股份有限公司 Cooling structure of piston head

Citations (9)

* 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
GB846995A (en) * 1958-04-18 1960-09-07 Nat Res Dev Improvements in or relating to trunk piston engines
DE1259138B (en) * 1962-11-13 1968-01-18 Goetaverken Ab Crosshead bolts for internal combustion engines, especially two-stroke internal combustion engines
DE1526570A1 (en) * 1965-10-04 1970-01-15 F F S A piston
GB1229715A (en) * 1969-11-14 1971-04-28
DE2434902A1 (en) * 1973-07-19 1975-02-06 Dampers Sa PISTON FOR COMBUSTION ENGINE
DE3722435A1 (en) * 1986-07-07 1988-02-04 Ngk Spark Plug Co LUBRICATION DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE10255892A1 (en) * 2002-11-29 2004-06-09 Mahle Gmbh Piston for combustion engine has oil trap on outer surfaces of boss close to zenith of gudgeon pin borings
FR2927666A3 (en) * 2008-02-15 2009-08-21 Renault Sas Piston for internal combustion engine, has main lubrication pipe connecting internal zone of coaxial cylindrical passage and cup shaped piston's outer surface that is situated opposite to heat surface with respect to piston body

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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 (en) * 1955-03-23 1959-04-23 Schmidt Gmbh Karl Oil-cooled pistons for diesel engines in vehicles
SU1283432A1 (en) * 1984-10-01 1987-01-15 Горьковский Автомобильный Завод Cooled piston for internal combustion engine

Patent Citations (9)

* 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
GB846995A (en) * 1958-04-18 1960-09-07 Nat Res Dev Improvements in or relating to trunk piston engines
DE1259138B (en) * 1962-11-13 1968-01-18 Goetaverken Ab Crosshead bolts for internal combustion engines, especially two-stroke internal combustion engines
DE1526570A1 (en) * 1965-10-04 1970-01-15 F F S A piston
GB1229715A (en) * 1969-11-14 1971-04-28
DE2434902A1 (en) * 1973-07-19 1975-02-06 Dampers Sa PISTON FOR COMBUSTION ENGINE
DE3722435A1 (en) * 1986-07-07 1988-02-04 Ngk Spark Plug Co LUBRICATION DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE10255892A1 (en) * 2002-11-29 2004-06-09 Mahle Gmbh Piston for combustion engine has oil trap on outer surfaces of boss close to zenith of gudgeon pin borings
FR2927666A3 (en) * 2008-02-15 2009-08-21 Renault Sas Piston for internal combustion engine, has main lubrication pipe connecting internal zone of coaxial cylindrical passage and cup shaped piston's outer surface that is situated opposite to heat surface with respect to piston body

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015185547A1 (en) * 2014-06-06 2015-12-10 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Piston and method for the production thereof

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