DE102013009415A1 - Piston of an internal combustion engine - Google Patents
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- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
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Abstract
Kolben (20) für einen Zylinder einer Brennkraftmaschine, mit einem einen definierten Außendurchmesser aufweisenden Kolbenkörper (21), der einen in Axialrichtung vorderen Kolbenboden (22) aufweist, welcher einen Brennraum des Zylinders abschnittsweise definiert, wobei der Kolbenboden (22) am radial äußeren Rand des Kolbenkörpers (21) unter Verringerung der Wandstärke desselben nach axial hinten gezogen ist.Piston (20) for a cylinder of an internal combustion engine, having a defined outer diameter piston body (21) having an axially forward piston head (22) which defines a combustion chamber of the cylinder in sections, wherein the piston head (22) at the radially outer edge of the piston body (21) is pulled axially reducing the wall thickness of the same.
Description
Die Erfindung betrifft einen Kolben einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a piston of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Kolben einer Brennkraftmaschine können als sogenannte gebaute Kolben, die aus einem Kolbenoberteil und aus einem Kolbenunterteil zusammengesetzt sind, bzw. als sogenannte Monoblockkolben ausgeführt sein. Aus der
Wie
Beim Stand der Technik besteht das Problem, dass sich zwischen dem am Flammring
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 gelöst. Erfindungsgemäß ist der Kolbenboden am radial äußeren Rand des Kolbenkörpers unter Verringerung der Wandstärke desselben nach axial hinten gezogen.On this basis, the present invention has the object to provide a novel piston of an internal combustion engine. This object is achieved by a piston according to claim 1. According to the invention, the piston head at the radially outer edge of the piston body is pulled axially reducing the wall thickness.
Durch das nach axial hinten Ziehen des Kolbenbodens am radial äußeren Rand können eine Vielzahl von Vorteilen realisiert werden. So kann das Schadvolumen, welches sich zwischen dem Flammring und dem Kolben ansammeln kann, verringert werden. Hierdurch kann der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine gesteigert werden. Weiterhin nimmt durch das nach axial hinten Ziehen des Kolbenbodens im Bereich des radial äußeren Rands die Wandstärke des Kolbenkörpers in diesen Bereich ab, so dass der Kolben in diesem Bereich effektiv gekühlt werden kann. Hier können lokale Überhitzungen des Kolbens, die auch als Hotspots bezeichnet werden, vermieden werden.By drawing the piston head axially rearward on the radially outer edge, a large number of advantages can be realized. Thus, the harmful volume, which can accumulate between the flame ring and the piston can be reduced. As a result, the efficiency of the internal combustion engine can be increased. Furthermore, as a result of the axially rearward pulling of the piston crown in the region of the radially outer edge, the wall thickness of the piston body decreases into this region, so that the piston can be effectively cooled in this region. Here, local overheating of the piston, which are also referred to as hotspots, can be avoided.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Kolbenboden am radial äußeren Rand des Kolbenkörpers unter Ausbildung einer in Umfangsrichtung umlaufenden Materialaussparung nach axial hinten gezogen. Dann, wenn der Kolbenboden am radial äußeren Rand unter Ausbildung einer in Umfangsrichtung umlaufenden Materialaussparung nach axial hinten gezogen ist, sind die oben genannten Vorteile besonders ausgeprägt. So kann dann die Wärme vom äußeren Rand des Kolbenbodens effektiv abgeführt und ein Schadvolumen zwischen dem Kolben und dem Flammring besonders effektiv verringert werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the piston head is pulled axially rearward at the radially outer edge of the piston body to form a circumferentially circumferential material recess. Then, when the piston head is pulled axially rearward at the radially outer edge to form a circumferentially circumferential material recess, the above-mentioned advantages are particularly pronounced. So then the heat can be dissipated effectively from the outer edge of the piston crown and a harmful volume between the piston and the flame ring are particularly effectively reduced.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich die Materialaussparung ausgehend von einem radial äußeren Rand des Kolbenkörpers um ein erstes Maß Y in Radialrichtung nach innen. Ausgehend vom vorderen Kolbenboden des Kolbenkörpers erstreckt sich die Materialaussparung um ein zweites Maß X in Axialrichtung nach hinten. Diese Ausgestaltung der Materialaussparung erlaubt eine besonders effektive Kühlung des Kolbens sowie eine besonders effektive Reduzierung des Schadvolumens.According to a further advantageous embodiment of the invention, the material recess extending from a radially outer edge of the piston body to a first dimension Y in the radial direction inwards. Starting from the front piston crown of the piston body, the material recess extends to the rear by a second dimension X in the axial direction. This embodiment of the material recess allows a particularly effective cooling of the piston and a particularly effective reduction of the harmful volume.
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:Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:
Die hier vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer als Dieselmotor oder Gasmotor oder Diesel-Gas-Motor ausgeführten Brennkraftmaschine, wie zum Beispiel einer Schiffsdieselbrennkraftmaschine. Ein solcher Kolben wird auch als Tauchkolben bezeichnet.The present invention relates to a piston of an internal combustion engine, in particular designed as a diesel engine or gas engine or diesel-gas engine engine, such as a marine diesel engine. Such a piston is also referred to as a plunger.
Dann, wenn es sich um einen gebauten Kolben handelt, handelt es sich bei dem in
Der Kolbenkörper
An einer zylindrischen Außenwand
Der Kolbenkörper
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung ist der Kolbenboden
Hiermit wird, wie einem Vergleich der
Wie in
Vorzugsweise beträgt das erste Maß Y, welches sich in Radialrichtung erstreckt, mindestens 2% des Außendurchmessers des Kolbens
Das zweite Maß X, welches sich in Axialrichtung erstreckt, beträgt ebenfalls vorzugsweise mindestens 2% des Außendurchmessers des Kolbens
Die Materialaussparung
Vorzugsweise kommt die Erfindung bei Großmotoren zum Einsatz, so zum Beispiel bei Schiffsmotoren, die als Dieselmotor oder Gasmotor oder Diesel-Gas-Motor ausgeführt sein können und deren Kolben
Wie
Es liegt demnach im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, einen in Axialrichtung vorderen Kolbenboden eines Kolbenkörpers eines Kolbens einer Brennkraftmaschine am radial äußeren Rand unter Ausbildung einer Materialaussparung unter Verringerung der Wandstärke des Kolbenkörpers in diesen Bereich nach axial hinten zu ziehen, wodurch der Kolben in diesem Bereich effektiv gekühlt werden kann und wodurch unter Erhöhung des Wirkungsgrads der Brennkraftmaschine das sogenannte Schadvolumen reduziert werden kann.It is therefore within the meaning of the present invention to draw an axially forward piston crown of a piston body of a piston of an internal combustion engine at the radially outer edge to form a material recess while reducing the wall thickness of the piston body in this area to the rear axially, whereby the piston in this area can be effectively cooled and whereby the so-called harmful volume can be reduced while increasing the efficiency of the internal combustion engine.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Kolbenpiston
- 1111
- ZylinderlaufbuchseCylinder liner
- 1212
- FlammringFlash ring
- 1313
- Kolbenbodenpiston crown
- 1414
- Brennraumcombustion chamber
- 1515
- Außenwandouter wall
- 1616
- Nutgroove
- 1717
- Kühlraumrefrigerator
- 1818
- Abschnittsection
- 1919
- SchadvolumenSchad volume
- 2020
- Kolbenpiston
- 2121
- Kolbenkörper/KolbenoberteilPiston body / piston top
- 2222
- Kolbenbodenpiston crown
- 2323
- Brennraumcombustion chamber
- 2424
- Außenwandouter wall
- 2525
- Nutgroove
- 2626
- Kühlraumrefrigerator
- 2727
- Abschnittsection
- 2828
- FlammringFlash ring
- 2929
- ZylinderlaufbuchseCylinder liner
- 3030
- Materialaussparungmaterial recess
- 3131
- SchadvolumenSchad volume
- 3232
- Wendepunktturning point
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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