DE102012207951B4 - Pistons of an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Kolben einer Brennkraftmaschine, mit einem Kolbenoberteil (10) und einem Kolbenunterteil (11), mit einem Kolbenbolzen (12), der im Kolbenunterteil (11) gelagert ist und der Anbindung des Kolbens an eine Pleuelstange (13) der Brennkraftmaschine dient, mit einem zwischen dem Kolbenoberteil (10) und dem Kolbenunterteil (11) ausgebildeten inneren Kühlraum (15) für Kühlöl zur Kühlung des Kolbens, der über mindestens eine Überleitbohrung (17) mit einem zwischen dem Kolbenoberteil (10) und einem Kolbenunterteil (11) ausgebildeten äußeren Kühlraum (16) verbunden ist, und mit einer Kühlölführhülse (19), welche der Führung von durch eine Bohrung (18) in der Pleuelstange (13) geführtem Kühlöl dient, dadurch gekennzeichnet, dass in das Kolbenunterteil (11) mindestens eine Bohrung (21) eingebracht ist, die mit der Kühlölführhülse (19) derart zusammenwirkt, dass durch die Pleuelstange (13) und die Kühlölführhülse (19) geführtes Kühlöl unmittelbar dem äußeren Kühlraum (16) zuführbar ist, wobei in die Kühlölführhülse (19) mindestens eine Bohrung (22) eingebracht ist, die mit jeweils einer der Bohrungen (21) des Kolbenunterteils (11) zusammenwirkt und das Kolbenunterteil (11) radial innen benachbart zur Kühlölführhülse (19) eine radial umlaufende Nut (25) aufweist, in welche die oder jede Bohrung (21) des Kolbenunterteils (11) mündet und welche mit der oder jeder Bohrung (22) der Kühlölführhülse (19) zusammenwirkt.Pistons of an internal combustion engine, with an upper piston part (10) and a lower piston part (11), with a piston pin (12), which is mounted in the lower piston part (11) and is used to connect the piston to a connecting rod (13) of the internal combustion engine, with a between the upper piston part (10) and the lower piston part (11) for cooling oil for cooling the piston, which is connected via at least one transfer bore (17) to an outer cooling chamber (15) formed between the upper piston part (10) and a lower piston part (11). 16) and with a cooling oil guide sleeve (19) which is used to guide cooling oil guided through a bore (18) in the connecting rod (13), characterized in that at least one bore (21) is made in the lower piston part (11). is, which cooperates with the cooling oil guide sleeve (19) in such a way that through the connecting rod (13) and the cooling oil guide sleeve (19) guided cooling oil directly to the outer cooling chamber (16) can be fed, wherein in the At least one bore (22) is introduced into the cooling oil guide sleeve (19), which interacts with one of the bores (21) of the lower piston part (11) and the lower piston part (11) has a radially circumferential groove (25) radially on the inside adjacent to the cooling oil guide sleeve (19). into which the or each bore (21) of the lower piston part (11) opens and which cooperates with the or each bore (22) of the cooling oil guide sleeve (19).

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolben einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach dem Oberbegriff des nebengeordneten Anspruchs 2.The invention relates to a piston of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1 or according to the preamble of independent claim 2.

Aus der DE 35 18 721 C2 ist ein Kolben einer Brennkraftmaschine bekannt, der ein Kolbenoberteil und ein Kolbenunterteil umfasst, die vorzugsweise miteinander verschraubt sind. Im Kolbenunterteil ist ein Kolbenbolzen gelagert, wobei der Kolbenbolzen der Anbindung des Kolbens an eine Pleuelstange der Brennkraftmaschine dient. Der Kolben gemäß DE 35 18 721 C2 ist ölgekühlt, wobei zwischen dem Kolbenoberteil und dem Kolbenunterteil einerseits ein innerer Kühlraum für Kühlöl und andererseits ein äußerer Kühlraum für Kühlöl ausgebildet ist, und wobei der innere Kühlraum mit dem äußeren Kühlraum über mindestens eine Überleitbohrung verbunden ist. Um Kühlöl in den inneren Kühlraum einzuführen, ist nach diesem Stand der Technik in die Pleuelstange eine Zuführbohrung für Kühlöl integriert, wobei das Kühlöl ausgehend von der Pleuelstange in den inneren Kühlraum mithilfe einer zweiteiligen Kühlölführhülse überführbar ist. Ein erster, halsartiger Teil der zweiteiligen Kühlölführhülse ist nach der DE 35 18 721 C2 unverschiebbar im Kolbenunterteil des Kolbens befestigt. Mit diesem ortsfesten, halsartigen Teil der zweiteiligen Kühlölführhülse wirkt ein trichterartiger, beweglicher Teil der Kühlölführhülse derart zusammen, dass ein Federelement, welches zwischen den beiden Teilen der zweiteiligen Kühlölführhülse angreift, den trichterartigen Teil derselben federnd in Gleitkontakt gegen einen Pleuelkopf der Pleuelstange drückt. Die Verwendung solcher mehrteiliger Kühlölführhülsen zur Überführung des Kühlöls ausgehend von der Bohrung in der Pleuelstange in den inneren Kühlraum ist von Nachteil, da die Montage solcher mehrteiliger Kühlölführhülsen nur mit großem Aufwand möglich ist. Daher ist es aus der Praxis bereits bekannt, solche mehrteiligen Kühlölführhülsen durch einteilige Kühlölführhülsen zu ersetzten.From the DE 35 18 721 C2 a piston of an internal combustion engine is known, which comprises a piston upper part and a piston lower part, which are preferably screwed together. A piston pin is mounted in the lower piston part, the piston pin serving to connect the piston to a connecting rod of the internal combustion engine. The piston according to DE 35 18 721 C2 is oil-cooled, with an inner cooling chamber for cooling oil on the one hand and an outer cooling chamber for cooling oil on the other hand being formed between the upper piston part and the lower piston part, and the inner cooling chamber being connected to the outer cooling chamber via at least one transfer bore. In order to introduce cooling oil into the inner cooling chamber, according to this prior art, a feed bore for cooling oil is integrated into the connecting rod, with the cooling oil being transferrable from the connecting rod into the inner cooling chamber using a two-piece cooling oil guide sleeve. A first, neck-like part of the two-piece cooling oil guide sleeve is after DE 35 18 721 C2 fixed immovably in the lower part of the piston. A funnel-like, movable part of the cooling-oil guiding sleeve interacts with this stationary, neck-like part of the two-part cooling-oil guiding sleeve in such a way that a spring element, which engages between the two parts of the two-part cooling-oil guiding sleeve, resiliently presses the funnel-like part of the same into sliding contact against a connecting rod head of the connecting rod. The use of such multi-part cooling oil guide sleeves for transferring the cooling oil from the bore in the connecting rod into the inner cooling space is disadvantageous, since the assembly of such multi-part cooling oil guide sleeves is only possible with great effort. It is therefore already known from practice to replace such multi-part cooling oil guide sleeves with one-piece cooling oil guide sleeves.

Aus der DE 37 02 694 C1 ist ein Kolben mit einem Kolbenoberteil und einem Kolbenunterteil, mit einem Kolbenbolzen, der im Kolbenunterteil gelagert ist und der Anbindung des Kolbens an eine Pleuelstange der Brennkraftmaschine dient. Der Kolben ist ausgestattet mit einem zwischen dem Kolbenoberteil und dem Kolbenunterteil ausgebildeten inneren Kühlraum für Kühlöl, der über mindestens eine Überleitbohrung mit einem zwischen dem Kolbenoberteil und einem Kolbenunterteil ausgebildeten äußeren Kühlraum verbunden ist, und mit einer Kühlölführhülse, welche der Führung von durch eine Bohrung in der Pleuelstange geführtem Kühlöl dientFrom the DE 37 02 694 C1 is a piston with a piston upper part and a piston lower part, with a piston pin, which is mounted in the piston lower part and is used to connect the piston to a connecting rod of the internal combustion engine. The piston is equipped with an inner cooling chamber for cooling oil, which is formed between the upper piston part and the lower piston part, which is connected via at least one transfer bore to an outer cooling chamber formed between the upper piston part and a lower piston part, and with a cooling oil guide sleeve, which is used to guide through a bore in the connecting rod guided cooling oil is used

Desweiteren werden bereits in der DE 27 51 306 A1 , der DE 35 18 721 A1 , der DE 873 185 B oder der DE 15 25 228 A ölgekühlte, mehrteilige Tauchkolben einer Brennkraftmaschine beschrieben.Furthermore, already in the DE 27 51 306 A1 , the DE 35 18 721 A1 , the DE 873 185 B or the DE 15 25 228 A oil-cooled, multi-part trunk pistons of an internal combustion engine are described.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Kolben einer Brennkraftmaschine zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch einen Kolben nach Anspruch 1 oder 2 gelöst.Proceeding from this, the object of the present invention is to create a new type of piston for an internal combustion engine. This object is solved by a piston according to claim 1 or 2.

Erfindungsgemäß ist in das Kolbenunterteil mindestens eine Bohrung eingebracht, die mit der Kühlölführhülse derart zusammenwirkt, dass durch die Pleuelstange und die Kühlölführhülse geführtes Kühlöl unmittelbar dem äußeren Kühlraum zuführbar ist. Dabei ist hierzu in die Kühlölführhülse mindestens eine Bohrung eingebracht, die mit jeweils einer der Bohrungen des Kolbenunterteils zusammenwirkt.According to the invention, at least one bore is introduced into the lower piston part, which interacts with the cooling oil guide sleeve in such a way that cooling oil guided through the connecting rod and the cooling oil guide sleeve can be fed directly to the outer cooling chamber. For this purpose, at least one bore is introduced into the cooling oil guide sleeve, which interacts with one of the bores of the lower piston part.

Mit der hier vorliegenden Erfindung wird erstmals vorgeschlagen, über die Pleuelstange und die Kühlölführhülse geführtes Kühlöl zur Kühlung des Kolbens zumindest teilweise unter Umgehung des inneren Kühlraums unmittelbar dem äußeren Kühlraum zuzuführen. Hiermit ist eine effektive Kühlung des Kolbens an thermisch hoch belasteten Bereichen des Kolbens möglich.With the present invention, it is proposed for the first time to supply cooling oil, which is guided via the connecting rod and the cooling oil guide sleeve, for cooling the piston at least partially directly to the outer cooling chamber, bypassing the inner cooling chamber. This enables effective cooling of the piston in areas of the piston that are subjected to high thermal loads.

Nach der Erfindung weist das Kolbenunterteil des Kolbens radial innen benachbart zur Kühlölführhülse eine radial umlaufende Nut auf, in welche die oder jede Bohrung des Kolbenunterteils mündet und welche mit der oder jeder Bohrung der Kühlölführhülse zusammenwirkt. Alternativ weist die Kühlölführhülse des Kolbens radial außen eine radial umlaufende Nut auf, in welche die oder jede Bohrung der Kühlölführhülse mündet und welche mit der oder jeder Bohrung des Kolbenunterteils zusammenwirkt.According to the invention, the lower piston part of the piston has a radially circumferential groove radially inwardly adjacent to the cooling oil guide sleeve, into which the or each bore of the lower piston part opens and which interacts with the or each bore of the cooling oil guide sleeve. Alternatively, the cooling oil guide sleeve of the piston has a radially circumferential groove on the radial outside, into which the or each bore of the cooling oil guide sleeve opens and which interacts with the or each bore of the lower piston part.

Mit diesen beiden Alternativen kann sichergestellt werden, dass dann, wenn die Kühlölführhülse des Kolbens drehbar im Kolbenunterteil gelagert ist, stets ein sicherer Transport des Kühlöls ausgehend von der Pleuelstange über die Kühlölführhülse direkt in Richtung auf den äußeren Kühlraum gewährleistet ist.With these two alternatives it can be ensured that when the cooling oil guide sleeve of the piston is rotatably mounted in the piston lower part, a safe transport of the cooling oil is always guaranteed starting from the connecting rod via the cooling oil guide sleeve directly in the direction of the outer cooling chamber.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine erste Teilmenge des durch die Pleuelstange geführten Kühlöls über die Kühlölführhülse unmittelbar dem äußeren Kühlraum zuführbar ist, wobei eine zweite Teilmenge des durch die Pleuelstange geführten Kühlöl über die Kühlölführhülse unmittelbar dem inneren Kühlraum zuführbar ist. Hierzu ist in die Kühlölführhülse eine weitere Bohrung eingebracht, über welche die zweite Teilmenge des Kühlöls dem inneren Kühlraum zuführbar ist. Nach dieser vorteilhaften Weiterbildung wird eine erste Teilmenge des Kühlöls direkt dem äußeren Kühlraum und eine zweite Menge des Kühlöls direkt dem inneren Kühlraum zugeführt. Hiermit kann die Effektivität der Kühlung des Kolbens an thermisch hoch belasteten Bereichen des Kolbens weiter verbessert werden.According to an advantageous development of the invention, a first subset of the cooling oil guided through the connecting rod can be fed directly to the outer cooling space via the cooling oil guide sleeve, with a second subset of the cooling oil guided through the connecting rod being able to be fed directly to the inner cooling space via the cooling oil guide sleeve. For this purpose, a further bore is introduced into the cooling oil guide sleeve, via which the second subset of the cooling oil can be fed to the inner cooling space. According to this advantageous development, a first portion of the cooling oil is fed directly to the outer cooling space and a second portion of the cooling oil is fed directly to the inner cooling space. This can further improve the effectiveness of the cooling of the piston in areas of the piston that are subjected to high thermal loads.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

  • 1: einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kolben in einer ersten Schnittrichtung;
  • 2: einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Kolben der 1 in einer zweiten Schnittrichtung;
  • 3: einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Kolben der 1 in einer dritten Schnittrichtung;
  • 4: ein Detail des Kolbens der 1 bis 3 im Bereich einer Kühlölführhülse;
  • 5: ein alternatives Detail im Bereich einer alternativen Kühlölführhülse;
  • 6: ein weiteres alternatives Detail im Bereich einer weiteren alternativen Kühlölführhülse;
  • 7: ein weiteres alternatives Detail im Bereich einer weiteren alternativen Kühlölführhülse;
  • 8: ein weiteres alternatives Detail im Bereich einer weiteren alternativen Kühlölführhülse;
  • 9: ein weiteres alternatives Detail im Bereich einer weiteren alternativen Kühlölführhülse; und
  • 10: das Detail X der 9.
Preferred developments of the invention result from the dependent claims and the following description. Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing, without being limited thereto. It shows:
  • 1 : a cross section through a piston according to the invention in a first cutting direction;
  • 2 : a cross section through the piston according to the invention 1 in a second cutting direction;
  • 3 : a cross section through the piston according to the invention 1 in a third cutting direction;
  • 4 : a detail of the piston of the 1 until 3 in the area of a cooling oil guide sleeve;
  • 5 : an alternative detail in the area of an alternative cooling oil guide sleeve;
  • 6 : another alternative detail in the area of another alternative cooling oil guide sleeve;
  • 7 : another alternative detail in the area of another alternative cooling oil guide sleeve;
  • 8th : another alternative detail in the area of another alternative cooling oil guide sleeve;
  • 9 : another alternative detail in the area of another alternative cooling oil guide sleeve; and
  • 10 : the detail X of 9 .

Die hier vorliegende Erfindung betrifft einen ölgekühlten Kolben einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer als Dieselmotor oder Gasmotor oder Diesel-GasMotor ausgeführten Brennkraftmaschine, wie zum Beispiel einer Schiffsdieselbrennkraftmaschine. Ein solcher Kolben wird auch als Tauchkolben bezeichnet.The present invention relates to an oil-cooled piston of an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine designed as a diesel engine or gas engine or diesel-gas engine, such as a marine diesel engine. Such a piston is also referred to as a plunger.

1 bis 3 zeigen jeweils Querschnitte durch einen erfindungsgemäßen Kolben einer Brennkraftmaschine in unterschiedlichen Schnittrichtungen, wobei der Kolben ein Kolbenoberteil 10 und ein Kolbenunterteil 11 umfasst. Das Kolbenoberteil 10 und das Kolbenunterteil 11 sind vorzugsweise aus einem Leichtmetall, Stahl oder Sphäroguss gefertigt. Das Kolbenoberteil 10 und das Kolbenunterteil 11 stützen sich auf einander ab und sich vorzugsweise über als Dehnschrauben ausgeführte Befestigungsmittel miteinander befestigt. 1 until 3 each show cross sections through a piston according to the invention of an internal combustion engine in different cutting directions, the piston comprising an upper piston part 10 and a lower piston part 11 . The upper piston part 10 and the lower piston part 11 are preferably made of a light metal, steel or nodular cast iron. The upper piston part 10 and the lower piston part 11 are supported on one another and are preferably fastened to one another via fastening means designed as expansion screws.

In einer Bohrung des Kolbenunterteils 11 ist ein Kolbenbolzen 12 gelagert, wobei der Kolbenbolzen 12 der Anbindung des Kolbens an eine Pleuelstange 13 der Brennkraftmaschine dient. Von der Pleuelstange 13 ist in 2 ein sogenannter Pleuelkopf 14 gezeigt.A piston pin 12 is mounted in a bore of the lower piston part 11, the piston pin 12 serving to connect the piston to a connecting rod 13 of the internal combustion engine. From the connecting rod 13 is in 2 a so-called connecting rod head 14 is shown.

Zwischen dem Kolbenoberteil 10 und dem Kolbenunterteil 11 ist einerseits ein innerer Kühlraum 15 und andererseits ein äußerer Kühlraum 16 für Kühlöl ausgebildet, wobei der innere Kühlraum 15 mit dem äußeren Kühlraum 16 gemäß 2 über Überleitbohrungen 17 verbunden ist.Between the upper piston part 10 and the lower piston part 11 there is an inner cooling chamber 15 on the one hand and an outer cooling chamber 16 for cooling oil on the other hand, the inner cooling chamber 15 being connected to the outer cooling chamber 16 according to FIG 2 is connected via transfer holes 17.

Kühlöl, welches der Kühlung des Kolbens dient, ist dem Kolben über eine Bohrung 18, die sich durch die Pleuelstange 13 und dem Pleuelkopf 14 erstreckt, zuführbar. Mit der Pleuelstange 13 bzw. dem Pleuelkopf 14 der Pleuelstange 13 wirkt dabei eine Kühlölführhülse 19 zusammen, die im Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 im Kolbenunterteil 11 beweglich gelagert ist und über ein Federelement 20 im Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 permanent dichtend gegen den Pleuelkopf 14 der Pleuelstange 13 gedrückt ist.Cooling oil, which is used to cool the piston, can be fed to the piston via a bore 18 which extends through the connecting rod 13 and the connecting rod head 14 . With the connecting rod 13 and the connecting rod head 14 of the connecting rod 13, a cooling oil guide sleeve 19 acts together, which in the embodiment of 1 until 3 is movably mounted in the lower piston part 11 and a spring element 20 in the embodiment of 1 until 3 is pressed permanently sealingly against the connecting rod head 14 of the connecting rod 13.

4 zeigt ein vergrößertes Detail aus dem Kolben der 1 bis 3 im Bereich der Kühlölführhülse 19, die, wie bereits ausgeführt, über das Federelement 20 permanent gegen den Pleuelkopf 14 gedrückt ist. Dabei ist die Kühlölführhülse 19 als einteilige Kühlölführhülse ausgeführt. Das Federelement 20, welches die Kühlölführhülse 19 permanent gegen den Pleuelkopf 14 der Pleuelstange 13 drückt, stützt sich einerseits an der Kühlölführhülse 19 und andererseits am Kolbenunterteil 11 ab. 4 shows an enlarged detail from the piston of the 1 until 3 in the area of the cooling oil guide sleeve 19, which, as already stated, is permanently pressed against the connecting rod head 14 by the spring element 20. The cooling oil guide sleeve 19 is designed as a one-piece cooling oil guide sleeve. The spring element 20, which presses the cooling oil guide sleeve 19 permanently against the connecting rod head 14 of the connecting rod 13, is supported on the one hand on the cooling oil guide sleeve 19 and on the other hand on the lower piston part 11.

Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung ist in das Kolbenunterteil 11 mindestens eine Bohrung 21 eingebracht, die mit der Kühlölführhülse 19 derart zusammen wirkt, dass über die Pleuelstange 13 dem Kolben zugeführtes Kühlöl ausgehend von der Pleuelstange 13 und der Kühlölführhülse 19 unmittelbar dem äußeren Kühlraum 16 zuführbar ist. Hierzu ist in die Kühlölführhülse 19 mindestens eine Bohrung 22 eingebracht, die mit jeweils einer der Bohrungen 21 des Kolbenunterteils 11 zusammen wirkt.For the purposes of the present invention, at least one bore 21 is introduced into the lower piston part 11, which interacts with the cooling oil guide sleeve 19 in such a way that cooling oil supplied to the piston via the connecting rod 13 can be fed directly to the outer cooling chamber 16, starting from the connecting rod 13 and the cooling oil guide sleeve 19 is. For this purpose, at least one bore 22 is made in the cooling oil guide sleeve 19 and interacts with one of the bores 21 in the lower piston part 11 .

Die oder jede Bohrung 21 des Kolbenunterteils 11 und die oder jede Bohrung 22 der Kühlölführhülse 19, die jeweils der Führung des Kühlöls ausgehend von der Pleuelstange 13 unmittelbar in Richtung auf den äußeren Kühlraum 16 unter Umgehung des inneren Kühlraums 15 dienen, erstrecken sich bezogen auf die Pleuelstange 13 in axialer Richtung und radialer Richtung schräg in Richtung auf den äußeren Kühlraum, dieselben verlaufen demnach gemäß den Darstellungen der 1 bis 4 schräg nach oben.The or each bore 21 of the lower piston part 11 and the or each bore 22 of the cooling oil guide sleeve 19, which each serve to guide the cooling oil starting from the connecting rod 13 directly in the direction of the outer cooling chamber 16, bypassing the inner cooling chamber 15 relative to the connecting rod 13 in the axial direction and radial direction obliquely in the direction of the outer cooling chamber, the same therefore run according to the representations of 1 until 4 obliquely upwards.

Im Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 ist sämtliches Kühlöl, welches über die Kolbenstange 13 dem Kolben zur Kühlung desselben zugeführt wird, zunächst unmittelbar dem äußeren Kühlraum 16 und anschließend über die Überleitbohrungen 17 dem inneren Kühlraum 15 zuführbar, wobei das Kühlöl gemäß 3 über mindestens eine Bohrung 23 im Kolbenunterteil 11 vom inneren Kühlraum 15 und damit vom Kolben abgeführt werden kann. Gemäß 3 sind die Bohrungen 23 für die Ableitung des Kühlöls derart in das Kolbenunterteil 11 eingebracht, dass dieselben radial außen um die Kühlölführhülse 19 herum positioniert sind.In the embodiment of 1 until 4 is all cooling oil, which is supplied via the piston rod 13 to the piston for cooling the same, first directly to the outer cooling chamber 16 and then via the transfer bores 17 to the inner cooling chamber 15 can be supplied, with the cooling oil according to 3 can be discharged via at least one bore 23 in the lower piston part 11 from the inner cooling chamber 15 and thus from the piston. According to 3 the bores 23 for discharging the cooling oil are introduced into the lower piston part 11 in such a way that they are positioned radially on the outside around the cooling oil guide sleeve 19 .

In 1 bis 3 ist für das dort gezeigte Ausführungsbeispiel die Führung des Kühlöls durch nicht näher bezifferte Pfeile visualisiert, wobei 1 bis 3 entnommen werden kann, dass Kühlöl, welches dem Kolben über die Pleuelstange 13 zugeführt wird, ausgehend von der Pleuelstange 13 in die Kühlölführhülse 19 gelangt, ausgehend von der Kühlölführhülse 19 über die Bohrungen 21 und 22 dem äußeren Kühlraum 16 zugeführt wird, ausgehend vom äußeren Kühlraum 16 über die Überleitbohrungen 17 in den inneren Kühlraum 15 gelangt, und ausgehend von inneren Kühlraum 15 über die Bohrungen 23 vom Kolben abgeleitet werden kann.In 1 until 3 is visualized for the embodiment shown there, the leadership of the cooling oil by unspecified arrows, where 1 until 3 it can be seen that cooling oil, which is supplied to the piston via the connecting rod 13, proceeds from the connecting rod 13 into the cooling oil guide sleeve 19, proceeds from the cooling oil guide sleeve 19 via the bores 21 and 22 to the outer cooling chamber 16, starting from the outer cooling chamber 16 reaches the inner cooling chamber 15 via the transfer bores 17, and can be derived from the piston via the bores 23 starting from the inner cooling chamber 15.

Wie bereits ausgeführt, ist die Kühlölführhülse 19 im Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 beweglich, nämlich zumindest axial verschiebbar, im Kolbenunterteil 11 geführt.As already stated, the cooling oil guide sleeve 19 is in the embodiment 1 until 4 movable, namely at least axially displaceable, guided in the piston lower part 11.

Dann, wenn die Kühlölführhülse 19 im Kolbenunterteil 11 zusätzlich drehbar geführt ist, ist vorzugsweise, wie in 5 gezeigt, radial außen in die Kühlölführhülse 19 eine radial umlaufende Nut 24 eingebracht, in welche die Bohrungen 22 der Kühlölführhülse 19 allesamt münden und welche mit den Bohrungen 21 des Kolbenunterteils 11 zusammen wirken, nämlich derart, dass in jeder relativen Drehlage der Kühlölführhülse 19 zum Kolbenunterteil 11 ein Transport des Kühlöls ausgehend von der Kühlölführhülse 19 in Richtung auf den äußeren Kühlraum 16 gewährleistet ist.When the cooling oil guide sleeve 19 is additionally guided in a rotatable manner in the lower piston part 11, it is preferable, as in 5 shown, a radially circumferential groove 24 is introduced radially on the outside into the cooling oil guide sleeve 19, into which the bores 22 of the cooling oil guide sleeve 19 all open and which interact with the bores 21 of the lower piston part 11, namely in such a way that in every relative rotational position of the cooling oil guide sleeve 19 to the lower piston part 11 a transport of the cooling oil starting from the cooling oil guide sleeve 19 in the direction of the outer cooling chamber 16 is guaranteed.

Wie 6 entnommen werden kann, kann eine solche umlaufende Nut 25 alternativ auch radial innen in das Kolbenunterteil 11 benachbart zur Kühlölführhülse 19 eingebracht sein, wobei dann alle Bohrungen 21 des Kolbenunterteils 11 in diese radial umlaufende Nut 25 des Kolbenunterteils 11 münden und wobei diese Nut 25 mit den Bohrungen 22 der Kühlölführhülse 19 zusammen wirkt.As 6 can be removed, such a circumferential groove 25 can alternatively also be made radially on the inside in the lower piston part 11 adjacent to the cooling oil guide sleeve 19, in which case all bores 21 in the lower piston part 11 open into this radially circumferential groove 25 in the lower piston part 11 and this groove 25 with the Bores 22 of the cooling oil guide sleeve 19 acts together.

Eine weitere Variante zeigt 8, wobei sich die Variante der 8 von der Variante der 1 bis 4 lediglich durch die konkrete Ausgestaltung der Kühlölführhülse 19 unterscheidet, nämlich durch die Kontur eines dem Führen von Kühlöl dienenden Innenraums der Kühlölführhülse 19. So verfügt in 8 im Vergleich zu der 1 ein der Führung des Kühlöls dienender Innenraum der Kühlölführhülse 19 über ein geringeres Volumen sowie gebogene Führungsflächen 28, die der Leitung des Kühlöls ausgehend von der Bohrung 18 der Pleuelstange 13 in Richtung auf die Bohrungen 22 der Kühlölführhülse 19 dienen.Another variant is shown 8th , where the variant of the 8th from the variant of 1 until 4 differs only by the specific design of the cooling oil guide sleeve 19, namely by the contour of an interior space of the cooling oil guide sleeve 19 that serves to guide cooling oil 8th compared to that 1 an inner space of the cooling oil guide sleeve 19 serving to guide the cooling oil via a smaller volume as well as curved guide surfaces 28 which serve to guide the cooling oil starting from the bore 18 of the connecting rod 13 in the direction of the bores 22 of the cooling oil guide sleeve 19.

7 verdeutlicht eine weitere Variante der Erfindung, wobei in der Variante der 7 Kühlöl, welches dem Kolben über die Bohrung 18 in der Pleuelstange 13 sowie im Pleuelkopf 14 derselben zugeführt wird, nicht nur unmittelbar dem äußeren Kühlraum 16 zugeführt werden kann, sondern zusätzlich auch dem inneren Kühlraum 15, nämlich über eine weitere in die Kühlölführhülse 19 eingebrachte Bohrung 26, die sich in Axialrichtung der Pleuelstange 13 erstreckt. 7 illustrates another variant of the invention, wherein in the variant of 7 Cooling oil, which is fed to the piston via the bore 18 in the connecting rod 13 and in the connecting rod head 14 of the same, can not only be fed directly to the outer cooling chamber 16, but also to the inner cooling chamber 15, namely via a further bore made in the cooling oil guide sleeve 19 26 which extends in the axial direction of the connecting rod 13.

In der Variante der 7 ist demnach eine erste Teilmenge des durch die Pleuelstange 13 geführten Kühlöls über die Kühlölführhülse 19 und das Kolbenunterteil 11 unmittelbar dem äußeren Kühlraum 16 zuführbar, nämlich über die Bohrungen 21 und 22, eine zweite Teilmenge des durch die Pleuelstange 13 geführten Kühlöls über die Kühlölführhülse 19, nämlich über die Bohrung 26 unmittelbar dem inneren Kühlraum 15 zuführbar ist.In the variant of 7 Accordingly, a first portion of the cooling oil fed through the connecting rod 13 can be fed directly to the outer cooling chamber 16 via the cooling oil guide sleeve 19 and the lower piston part 11, namely via the bores 21 and 22, a second portion of the cooling oil fed through the connecting rod 13 via the cooling oil guide sleeve 19, namely via the bore 26 directly to the inner cooling chamber 15 can be fed.

Den Ausführungsbeispielen der 1 bis 8 ist allesamt gemeinsam, dass die Kühlölführhülse 19 im Kolbenunterteil 11 beweglich geführt und über ein Federelement 20 permanent gegen den Pleuelkopf 14 der Pleuelstange 13 dichtend gedrückt ist.The exemplary embodiments 1 until 8th What they all have in common is that the cooling oil guide sleeve 19 is movably guided in the lower piston part 11 and is permanently pressed against the connecting rod head 14 of the connecting rod 13 in a sealing manner via a spring element 20 .

Demgegenüber zeigen 9 und 10 eine Variante der Erfindung, in welcher die Kühlölführhülse 19 unbeweglich im Kolbenunterteil 11 aufgenommen ist, nämlich über einen Presssitz zwischen der Kühlölführhülse 19 und dem Kolbenunterteil 11. Dabei ist zwischen der unbeweglichen Kühlölführhülse 19 und dem Pleuelkopf 14 der Pleuelstange 13 gemäß dem Detail X der 9 und 10 permanent ein Spalt 27 ausgebildet, wobei der Spalt 27 ein Spaltmaß d in der Größenordnung zwischen 0,1 mm und 5 mm aufweisen kann.Contrast show 9 and 10 a variant of the invention in which the cooling oil guide sleeve 19 is immovably accommodated in the lower piston part 11, namely via a press fit between the cooling oil guide sleeve 19 and the piston lower part 11. In this case, between the immovable cooling oil guide sleeve 19 and the connecting rod head 14 of the connecting rod 13 according to detail X 9 and 10 permanently formed a gap 27, wherein the gap 27 can have a gap dimension d in the order of between 0.1 mm and 5 mm.

Obwohl in 1 bis 10 nicht gezeigt, kann die Kühlölführhülse 19 integraler Bestandteil des Kolbenunterteils 11 sein. In diesem Fall wird dann auf die in 9 und 10 als separate Kühlölführhülse 19 ausgeführte Kühlölführhülse 19, die unverschiebbar bzw. ortsfest im Kolbenunterteil 11 über einen Presssitz gehalten ist, verzichtet und die Kontur der Kühlölführhülse 19 ist unmittelbar in das Kolbenunterteil 11 eingebracht.Although in 1 until 10 not shown, the cooling oil guide sleeve 19 can be an integral part of the lower piston part 11 . In this case, the in 9 and 10 Cooling oil guide sleeve 19 designed as a separate cooling oil guide sleeve 19, which cannot be moved or is stationary in the lower piston part 11 is held via a press fit, omitted and the contour of the cooling oil guide sleeve 19 is introduced directly into the lower piston part 11.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Kolbenoberteilpiston top
1111
Kolbenunterteilbuttstock
1212
Kolbenbolzengudgeon pin
1313
Pleuelstangeconnecting rod
1414
Pleuelkopfconnecting rod head
1515
Kühlraumfridge
1616
Kühlraumfridge
1717
Überleitbohrungtransfer hole
1818
Bohrungdrilling
1919
Kühlölführhülsecooling oil guide sleeve
2020
Federelementspring element
2121
Bohrungdrilling
2222
Bohrungdrilling
2323
Bohrungdrilling
2424
Nutgroove
2525
Nutgroove
2626
Bohrungdrilling
2727
Spaltgap
2828
Führungsflächeguide surface

Claims (10)

Kolben einer Brennkraftmaschine, mit einem Kolbenoberteil (10) und einem Kolbenunterteil (11), mit einem Kolbenbolzen (12), der im Kolbenunterteil (11) gelagert ist und der Anbindung des Kolbens an eine Pleuelstange (13) der Brennkraftmaschine dient, mit einem zwischen dem Kolbenoberteil (10) und dem Kolbenunterteil (11) ausgebildeten inneren Kühlraum (15) für Kühlöl zur Kühlung des Kolbens, der über mindestens eine Überleitbohrung (17) mit einem zwischen dem Kolbenoberteil (10) und einem Kolbenunterteil (11) ausgebildeten äußeren Kühlraum (16) verbunden ist, und mit einer Kühlölführhülse (19), welche der Führung von durch eine Bohrung (18) in der Pleuelstange (13) geführtem Kühlöl dient, dadurch gekennzeichnet, dass in das Kolbenunterteil (11) mindestens eine Bohrung (21) eingebracht ist, die mit der Kühlölführhülse (19) derart zusammenwirkt, dass durch die Pleuelstange (13) und die Kühlölführhülse (19) geführtes Kühlöl unmittelbar dem äußeren Kühlraum (16) zuführbar ist, wobei in die Kühlölführhülse (19) mindestens eine Bohrung (22) eingebracht ist, die mit jeweils einer der Bohrungen (21) des Kolbenunterteils (11) zusammenwirkt und das Kolbenunterteil (11) radial innen benachbart zur Kühlölführhülse (19) eine radial umlaufende Nut (25) aufweist, in welche die oder jede Bohrung (21) des Kolbenunterteils (11) mündet und welche mit der oder jeder Bohrung (22) der Kühlölführhülse (19) zusammenwirkt.Pistons of an internal combustion engine, with a piston upper part (10) and a piston lower part (11), with a piston pin (12) which is mounted in the piston lower part (11) and serves to connect the piston to a connecting rod (13) of the internal combustion engine, with a between the upper piston part (10) and the lower piston part (11) for cooling oil for cooling the piston, which is connected via at least one transfer bore (17) to an outer cooling chamber (15) formed between the upper piston part (10) and a lower piston part (11). 16) and with a cooling oil guide sleeve (19) which serves to guide cooling oil guided through a bore (18) in the connecting rod (13), characterized in that at least one bore (21) is made in the lower piston part (11). is, which cooperates with the cooling oil guide sleeve (19) in such a way that through the connecting rod (13) and the cooling oil guide sleeve (19) guided cooling oil can be fed directly to the outer cooling chamber (16), wherein in di e Cooling oil guide sleeve (19) at least one bore (22) is introduced, which interacts with one of the bores (21) of the piston lower part (11) and the piston lower part (11) radially on the inside adjacent to the cooling oil guide sleeve (19) has a radially circumferential groove (25) has, into which the or each bore (21) of the lower piston part (11) opens and which cooperates with the or each bore (22) of the cooling oil guide sleeve (19). Kolben einer Brennkraftmaschine, mit einem Kolbenoberteil (10) und einem Kolbenunterteil (11), mit einem Kolbenbolzen (12), der im Kolbenunterteil (11) gelagert ist und der Anbindung des Kolbens an eine Pleuelstange (13) der Brennkraftmaschine dient, mit einem zwischen dem Kolbenoberteil (10) und dem Kolbenunterteil (11) ausgebildeten inneren Kühlraum (15) für Kühlöl zur Kühlung des Kolbens, der über mindestens eine Überleitbohrung (17) mit einem zwischen dem Kolbenoberteil (10) und einem Kolbenunterteil (11) ausgebildeten äußeren Kühlraum (16) verbunden ist, und mit einer Kühlölführhülse (19), welche der Führung von durch eine Bohrung (18) in der Pleuelstange (13) geführtem Kühlöl dient, dadurch gekennzeichnet, dass in das Kolbenunterteil (11) mindestens eine Bohrung (21) eingebracht ist, die mit der Kühlölführhülse (19) derart zusammenwirkt, dass durch die Pleuelstange (13) und die Kühlölführhülse (19) geführtes Kühlöl unmittelbar dem äußeren Kühlraum (16) zuführbar ist, wobei in die Kühlölführhülse (19) mindestens eine Bohrung (22) eingebracht ist, die mit jeweils einer der Bohrungen (21) des Kolbenunterteils (11) zusammenwirkt und die Kühlölführhülse (19) radial außen eine radial umlaufende Nut (24) aufweist, in welche die oder jede Bohrung (22) der Kühlölführhülse (19) mündet und welche mit der oder jeder Bohrung (21) des Kolbenunterteils (11) zusammenwirkt.Pistons of an internal combustion engine, with a piston upper part (10) and a piston lower part (11), with a piston pin (12) which is mounted in the piston lower part (11) and serves to connect the piston to a connecting rod (13) of the internal combustion engine, with a between the upper piston part (10) and the lower piston part (11) for cooling oil for cooling the piston, which is connected via at least one transfer bore (17) to an outer cooling chamber (15) formed between the upper piston part (10) and a lower piston part (11). 16) and with a cooling oil guide sleeve (19) which serves to guide cooling oil guided through a bore (18) in the connecting rod (13), characterized in that at least one bore (21) is made in the lower piston part (11). is, which cooperates with the cooling oil guide sleeve (19) in such a way that through the connecting rod (13) and the cooling oil guide sleeve (19) guided cooling oil can be fed directly to the outer cooling chamber (16), wherein in di e Cooling oil guide sleeve (19) at least one bore (22) is introduced, which interacts with one of the bores (21) of the lower piston part (11) and the cooling oil guide sleeve (19) has a radially circumferential groove (24) radially on the outside, into which the or each bore (22) of the cooling oil guide sleeve (19) opens out and which interacts with the or each bore (21) of the lower piston part (11). Kolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die oder jede Bohrung (22) der Kühlölführhülse (19) und die oder jede Bohrung (21) des Kolbenunterteils (11), die jeweils der Führung des Kühlöls ausgehend von der Pleuelstange (13) in Richtung auf den äußeren Kühlraum (16) unter Umgehung des inneren Kühlraums (15) dienen, bezogen auf die Pleuelstange (13) in axialer Richtung und radialer Richtung schräg in Richtung auf den äußeren Kühlraum (16) erstrecken.piston after claim 2 , characterized in that the or each bore (22) of the cooling oil guide sleeve (19) and the or each bore (21) of the lower piston part (11), each of which guides the cooling oil starting from the connecting rod (13) in the direction of the outer Serve cooling space (16) bypassing the inner cooling space (15), based on the connecting rod (13) in the axial direction and radial direction obliquely towards the outer cooling space (16). Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Teilmenge des durch die Pleuelstange (13) geführten Kühlöl über die Kühlölführhülse (19) und das Kolbenunterteil (11) unmittelbar dem äußeren Kühlraum (16) zuführbar ist, und dass eine zweite Teilmenge des durch die Pleuelstange (13) geführten Kühlöl über die Kühlölführhülse (19) unmittelbar dem inneren Kühlraum (15) zuführbar ist.Piston after one of Claims 1 until 3 , characterized in that a first portion of the cooling oil guided through the connecting rod (13) can be fed directly to the outer cooling chamber (16) via the cooling oil guide sleeve (19) and the lower piston part (11), and that a second portion of the cooling oil fed through the connecting rod (13 ) guided cooling oil via the cooling oil guide sleeve (19) directly to the inner cooling chamber (15) can be fed. Kolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kühlölführhülse (19) eine Bohrung (26) eingebracht ist, über welche die zweite Teilmenge des Kühlöls dem inneren Kühlraum (15) zuführbar ist.piston after claim 4 , characterized in that in the cooling oil guide sleeve (19) a Boh tion (26) is introduced, via which the second subset of the cooling oil can be fed to the inner cooling chamber (15). Kolben nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die jeweilige Bohrung (26) der Kühlölführhülse (19) bezogen auf die Pleuelstange (13) in axialer Richtung erstreckt.piston after claim 5 , characterized in that the respective bore (26) of the cooling oil guide sleeve (19) relative to the connecting rod (13) extends in the axial direction. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlölführhülse (19) im Kolbenunterteil (11) beweglich geführt und über ein Federelement (20) gegen einen Pleuelkopf (14) der Pleuelstange (13) permanent dichtend gedrückt ist.Piston after one of Claims 1 until 6 , characterized in that the cooling oil guide sleeve (19) in the piston lower part (11) movably guided and via a spring element (20) against a connecting rod head (14) of the connecting rod (13) is pressed permanently sealing. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlölführhülse (19) derart im Kolbenunterteil (11) aufgenommen ist, dass zwischen der Kühlölführhülse (19) und dem Pleuelkopf (14) der Pleuelstange (13) ein Spalt (27) ausgebildet ist.Piston after one of Claims 1 until 6 , characterized in that the cooling oil guide sleeve (19) is accommodated in the lower piston part (11) in such a way that a gap (27) is formed between the cooling oil guide sleeve (19) and the connecting rod head (14) of the connecting rod (13). Kolben nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlölführhülse (19) im Kolbenunterteil (11) unbeweglich eingepresst ist.piston after claim 8 , characterized in that the cooling oil guide sleeve (19) is immovably pressed into the lower piston part (11). Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlölführhülse (19) integraler Bestandteil des Kolbenunterteils (11) ist.Piston after one of Claims 1 until 6 , characterized in that the cooling oil guide sleeve (19) is an integral part of the lower piston part (11).
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