DE102014222416A1

DE102014222416A1 - Piston for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102014222416A1
Application number: DE102014222416.0A
Authority: DE
Inventors: Ralf Braig; Eric Erbs; Markus Alexander Hirsch; Artem Walter; Dieter Emmrich; Rainer Fischer; Thomas Hettich
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2014-11-03
Filing date: 2014-11-03
Publication date: 2016-05-04
Also published as: JP6763866B2; JP2017534807A; WO2016071235A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kolben (1) für eine Brennkraftmaschine, – mit einem Kolbenschaft (2), der einen Kasteninnenraum (5) aufweist, der von zwei Kastenwänden (3a, 3b) und zwei Schaftwänden (4a, 4b) teilweise begrenzt ist, – wobei in den beiden Kastenwänden (3a, 3b) jeweils eine Nabe (9a, 9b) mit einer Durchgangsöffnung (6a, 6b) vorgesehen ist, – wobei der Kolben (1) einen vorbestimmten Kolben-Durchmesser (d) aufweist und – zur Aufnahme eines Kolbenbolzens (7) eingerichtet ist, der in die beiden Durchgangsöffnungen (6a, 6b) eingreift und einen vorbestimmten Bolzen-Durchmesser (D) und eine vorbestimmte Bolzen-Länge (L) aufweist, – wobei in einem Mittellängsschnitt des Kolbens (1) durch eine Verbindungslinie (V) zwischen den beiden bezüglich der Kasten-Stirnwand (10) distalen Enden der beiden Durchgangsöffnungen (6a, 6b) ein maximaler Kastenwand-Abstand (A) zwischen den beiden Kastenwänden (3a, 3b) definiert ist, – wobei für den Kolben-Durchmesser (d), den Bolzen-Durchmesser (D), die Bolzen-Länge (L) und den Kastenwand-Abstand (A) folgender Zusammenhang gilt: Kastenwand-Abstand·Kolben-Durchmesser/(Bolzen-Länge·Bolzen-Durchmesser) = C, mit 1,1 < C ⇐ 1,7.The invention relates to a piston (1) for an internal combustion engine, comprising - a piston shaft (2) having a box interior (5) partially bounded by two box walls (3a, 3b) and two shaft walls (4a, 4b), wherein in the two box walls (3a, 3b) each have a hub (9a, 9b) is provided with a through hole (6a, 6b), - wherein the piston (1) has a predetermined piston diameter (d) and - for receiving a Piston pin (7) is arranged, which engages in the two through holes (6a, 6b) and a predetermined bolt diameter (D) and a predetermined bolt length (L), - wherein in a central longitudinal section of the piston (1) by a Connecting line (V) between the two with respect to the box end wall (10) distal ends of the two through-openings (6a, 6b) a maximum box wall distance (A) between the two box walls (3a, 3b) is defined, - wherein for the piston Diameter (d), the B bolt diameter (D), the bolt length (L) and the box wall distance (A) the following relationship applies: box wall spacing · piston diameter / (bolt length · bolt diameter) = C, with 1.1 <C ⇐ 1.7.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolben für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Dieselmotor.The invention relates to a piston for an internal combustion engine, in particular for a diesel engine.

Als Kolben wird im Zusammenhang mit Brennkraftmaschinen ein bewegliches Bauteil bezeichnet, das zusammen mit einem feststehenden Bauteil, dem sogenannten Zylinder, einen abgeschlossenen Brennraum bildet, dessen Volumen durch Bewegung des Kolbens im Zylinder variiert werden kann. Zum Antreiben des Kolbens wird dieser typischerweise über ein Pleuel mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine antriebsverbunden. Eine solche Kopplung des Pleuels kann mittels eines Kolbenbolzens erfolgen, der von einer im Kolben ausgebildeten Bolzennabe aufgenommen wird.As a piston is referred to in connection with internal combustion engines, a movable component which forms a closed combustion chamber together with a fixed component, the so-called cylinder, the volume of which can be varied by movement of the piston in the cylinder. To drive the piston, it is typically drive-connected to a crankshaft of the internal combustion engine via a connecting rod. Such a coupling of the connecting rod can be effected by means of a piston pin, which is received by a piston pin formed in the piston.

In modernen Brennkraftmaschinen, insbesondere in modernen Dieselmotoren, wird der zu verbrennende Kraftstoff aus Effizienzgründen zumeist direkt in die jeweilige Brennkammer eingespritzt. Zur weiteren Leistungssteigerung sind derartige Brennkraftmaschinen in der Regel mit einem Abgasturbolader ausgestattet. Beide Maßnahmen führen in den Zylindern der Brennkraftmaschine zu deutlich erhöhten Zünddrücken und Temperaturen, womit erhöhte mechanische Belastungen der üblicherweise in Leichtbauweise hergestellten Kolben verbunden sind. In modern internal combustion engines, especially in modern diesel engines, the fuel to be burned is usually injected directly into the respective combustion chamber for reasons of efficiency. To further increase performance such internal combustion engines are usually equipped with an exhaust gas turbocharger. Both measures lead in the cylinders of the internal combustion engine to significantly increased ignition pressures and temperatures, which are associated with increased mechanical loads of the piston usually produced in lightweight construction.

Vor diesem Hintergrund offenbart die DE 10 2011 002 653 A1 einen Kolben zum Einsatz in Verbrennungsmotoren. Der Kolben weist zwei einander gegenüberliegende Schaftwände und zwei gegenüberliegende Kastenwände auf, die einen Kasteninnenraum begrenzen. Wenigstens eine Schaftwand ist für eine Benutzung an der Druckseite des Kolbens vorgesehen; im Bereich dieser Schaftwand ist die Ausnehmung im Wesentlichen in Form einer Parabel, eines Ellipsenabschnitts oder einer Katenoide begrenzt. Diese Parabel, dieser Ellipsenabschnitt bzw. diese Katenoide liegt in einer Schnittebene, die sich im Wesentlichen parallel zum Kolbenboden des Kolbens erstreckt.Against this background, the DE 10 2011 002 653 A1 a piston for use in internal combustion engines. The piston has two opposing shaft walls and two opposite box walls defining a box interior. At least one skirt wall is provided for use on the pressure side of the piston; in the region of this skirt wall, the recess is essentially delimited in the form of a parabola, an elliptical section or a catenoid. This parabola, this elliptical section or these catenoids lies in a sectional plane which extends substantially parallel to the piston bottom of the piston.

Die WO 2004/029441 offenbart einen mehrteiligen gekühlten Kolben für einen Verbrennungsmotor mit einem geschmiedeten Kolbenoberteil und einem unlösbar mit diesem verbundenen Kolbenunterteil. Das Kolbenunterteil umfasst einen Kolbenschaft, Naben zur Aufnahme eines den Kolbenschaft an ein Pleuel koppelnden Kolbenbolzens sowie mit dem Kolbenschaft verbundene Nabenabstützungen.The WO 2004/029441 discloses a multi-piece cooled piston for an internal combustion engine with a forged piston top and a non-detachably connected to the piston lower part. The piston lower part comprises a piston shaft, hubs for receiving a piston pin coupling the piston shaft to a connecting rod and hub supports connected to the piston shaft.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform für einen Kolben zu schaffen, der sich insbesondere durch eine verbesserte mechanische Stabilität bei gleichzeitig geringem Eigengewicht auszeichnet. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Kolben bereitzustellen.It is an object of the present invention to provide an improved embodiment for a piston, which is characterized in particular by an improved mechanical stability and at the same time low weight. It is another object of the present invention to provide an internal combustion engine with such a piston.

Diese Aufgaben werden durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.These objects are achieved by the subject matter of the independent claims. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.

Grundgedanke der Erfindung ist demnach, die beiden den Kasteninnenraum begrenzenden Kastenwände in möglichst geringem Abstand zueinander anzuordnen. Ein unterer Grenzwert für einen solchen möglichst geringen Abstand ist dabei automatisch dadurch gegeben, dass innerhalb des Kasteninnenraums für das mit dem Kolbenbolzen gekoppelte Pleuel zum Antreiben des Kolbens noch ausreichend Bauraum vorhanden sein muss. Die hier vorgeschlagene, erfindungswesentliche Verlagerung der den Kasteninnenraum begrenzenden Kastenwände des Kolbenschafts zur Mitte des Kasteninnenraums hin hat zur Folge, dass der dem Brennraum eines Zylinders zugewandte Kolbenboden des Kolbens mittels besagter Kastenwände besser abgestützt werden kann. In der Folge sind im Brennraum höhere Zünddrücke und Temperaturen in dem zu zündenden Gas-Luftgemisch möglich. Um zu verhindern, dass der erfindungsgemäß verringerte Abstand der beiden Kastenwände zueinander ein unerwünschtes Verbiegen des sich an den Kastenwänden abstützenden Kolbenbolzens zur Folge hat, werden Bolzen-Länge und Bolzen-Durchmesser des Kolbenbolzens gegenüber herkömmlichen Kolbenbolzen erfindungsgemäß vergrößert. Im Ergebnis kann somit die Gefahr einer belastungsbedingten Rissbildung am Muldenrand nahezu ausgeschlossen werden.The basic idea of the invention is therefore to arrange the two box walls delimiting the box interior in the smallest possible distance from each other. A lower limit for such a small distance as possible is automatically given by the fact that within the box interior for the piston pin coupled to the connecting rod for driving the piston still sufficient space must be available. The here proposed, essential to the invention displacement of the box interior bounding box walls of the piston skirt to the center of the box interior out has the consequence that the combustion chamber of a cylinder facing piston crown of the piston can be better supported by said box walls. As a result, higher ignition pressures and temperatures in the gas-air mixture to be ignited are possible in the combustion chamber. In order to prevent the inventively reduced distance between the two box walls to each other an undesirable bending of the supported on the box walls piston pin result, bolt length and pin diameter of the piston pin compared to conventional piston pin according to the invention increases. As a result, the risk of stress-induced cracking on the trough edge can thus be virtually eliminated.

Ein erfindungsgemäßer Kolben für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Dieselmotor, umfasst einen sich entlang einer Kolbenlängsrichtung erstreckenden Kolbenschaft. Der Kolbenschaft wird entlang dieser Kolbenlängsrichtung durch einen Kolbenboden begrenzt. Der Kolbenschaft umfasst einen sogenannten Kasteninnenraum, welcher von zwei sich im Wesentlichen gegenüberliegenden Kastenwänden sowie von zwei sich im Wesentlichen gegenüberliegenden Schaftwänden begrenzt wird. In besagten Kastenwänden ist jeweils eine zu einer Nabe gehörende Durchgangsöffnung bzw. Nabenbohrung mit einem vorbestimmten Öffnungsdurchmesser vorgesehen. Beide Durchgangsöffnungen dienen zur Aufnahme eines Kolbenbolzens. Ein solcher Kolbenbolzen, mittels welchem der Kolben an ein Pleuel gekoppelt werden kann, ist in einem am Kolben montierten Zustand in die beiden Durchgangsöffnungen eingesetzt, so dass er in diese jeweils von innen, also vom Kasteninnenraum aus nach außen eingreift. In der Innenumfangsfläche jeder Durchgangsöffnung ist typischerweise eine umlaufende Nut angeordnet, die zur Aufnahme eines Bolzensicherungselements, z.B. eines Sprengrings, als Axialsicherung eingerichtet ist. Der Kolbenbolzen weist einen vorbestimmten Bolzen-Durchmesser und eine vorbestimmte Bolzen-Länge auf, für die der Durchmesser der Durchgangsöffnungen bzw. der Abstand der Sprengringnuten bemessen sind.An inventive piston for an internal combustion engine, in particular for a diesel engine, comprises a piston shaft extending along a piston longitudinal direction. The piston skirt is limited along this piston longitudinal direction by a piston crown. The piston skirt comprises a so-called box interior, which is delimited by two substantially opposite box walls as well as by two substantially opposite shaft walls. In each of these box walls, a through hole or hub bore belonging to a hub is provided with a predetermined opening diameter. Both through holes serve to receive a piston pin. Such a piston pin, by means of which the piston can be coupled to a connecting rod, is inserted in a state mounted on the piston in the two through holes, so that it engages in each of these from the inside, ie from the box interior to the outside. In the inner circumferential surface of each passage opening, a circumferential groove is typically arranged, which is adapted to receive a bolt securing element, for example a snap ring, as axial securing. The piston pin has a predetermined bolt diameter and a predetermined bolt length, for which the diameter of the through holes or the distance of the snap ring grooves are dimensioned.

Im Bereich des Schafts ist durch eine Richtung senkrecht zur Kolbenlängsrichtung ein Kolben-Durchmesser des Kolbens definiert. Neben seinen beiden Kastenwänden und den beiden Schaftwänden, welche zusammen den Kasteninnenraum entlang seiner Umfangsrichtung begrenzen, besitzt der Kolbenschaft auch eine Kasten-Stirnwand, welche den Kasteninnenraum in der Kolbenlängsrichtung auf einer dem Kolbenboden zugewandten Seite des Kolbenschafts begrenzt.In the region of the shaft, a piston diameter of the piston is defined by a direction perpendicular to the piston longitudinal direction. In addition to its two box walls and the two shaft walls, which together define the box interior along its circumferential direction, the piston skirt also has a box end wall which delimits the box interior in the piston longitudinal direction on a side of the piston skirt facing the piston crown.

In einem Schnitt des Kolbeninnenraums orthogonal zu der Kolbenlängsachse auf Höhe der vom Kolbenboden am weitesten entfernten, d.h. im Einbauzustand unteren Enden bzw. Mantellinien der beiden Durchgangsöffnungen ist der in der Bolzenlängsrichtung gemessene, größte auftretende Abstand der beiden Kastenwände entlang einer beliebigen, zur Bolzenlängsachse parallelen Geraden als maximaler Kastenwand-Abstand A bezeichnet. Erfindungswesentlich ist der Quotient C aus dem Kolben-Durchmesser, dem Bolzen-Durchmesser, der Bolzen-Länge und dem maximalen Kastenwand-Abstand A. Erfindungsgemäß gilt für diese Größen folgender Zusammenhang: Kastenwand-Abstand·Kolben-Durchmesser / Bolzen-Länge·Bolzen-Durchmesser = C, In a section of the piston interior orthogonal to the piston longitudinal axis at the height of the piston crown farthest, ie in the installed state lower ends or generatrices of the two through holes of the measured in the bolt longitudinal direction, the largest occurring distance between the two box walls along any, parallel to the bolt longitudinal axis straight lines referred to as the maximum box wall distance A. Essential to the invention is the quotient C from the piston diameter, the bolt diameter, the bolt length and the maximum box wall distance A. According to the following relationships applies to these quantities: Box Wall Distance · Piston Diameter / Bolt Length · Bolt Diameter = C,

Dabei weist C einen Wert von größer als 1,1 und von höchstens 1,7 auf. In einer bevorzugten Ausführungsform gilt: C ≤ 1,5; besonders bevorzugt C ≤ 1,3.C has a value of greater than 1.1 and at most 1.7. In a preferred embodiment: C ≤ 1.5; particularly preferably C ≦ 1.3.

Experimentelle Untersuchungen in Verbindung mit entsprechenden Simulationsrechnungen haben gezeigt, dass durch den o.g. Zusammenhang zwischen maximalem Kastenwand-Abstand, Kolben-Durchmesser, Bolzen-Länge und Bolzen-Durchmesser Rissbildungen in den Kasten- und Schaftwänden, in der Kasten-Stirnwand sowie im Kolbenboden, verursacht von den auf den Kolbenschaft wirkenden mechanischen Belastungen, vermieden werden.Experimental investigations in conjunction with corresponding simulation calculations have shown that the o.g. Relationship between maximum crate wall distance, piston diameter, pin length and pin diameter Cracking in the box and shaft walls, in the box end wall as well as in the piston bottom, caused by the mechanical loads acting on the piston shaft, are avoided.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist in beiden Naben in einem dem Kasteninnenraum in einer axialen Richtung abgewandten axialen Endabschnitt auf einer Innenumfangsfläche der jeweiligen Durchgangsöffnung eine umlaufende Aufnahmenut zur Aufnahme eines jeweiligen Kolbenbolzen-Sicherungselements vorgesehen. Dabei ist die vorbestimmte maximale Kolbenbolzenlänge durch den Abstand der Aufnahmenuten in der axialen Richtung definiert.In a preferred embodiment, a circumferential receiving groove for receiving a respective piston pin securing element is provided in both hubs in an axial end portion facing away from the box interior in an axial direction on an inner circumferential surface of the respective through hole. In this case, the predetermined maximum piston pin length is defined by the spacing of the receiving grooves in the axial direction.

In einer bevorzugten Ausführungsform mit verbesserter mechanischer Stabilität konvergieren die beiden Kastenwände im Mittellängsschnitt des Kolbens entlang der Kolbenrichtung wenigstens in einem bezüglich der Kasten-Stirnwand distalen Bereich zur Kasten-Stirnwand hin. In a preferred embodiment with improved mechanical stability, the two box walls converge towards the box end wall in the central longitudinal section of the piston along the piston direction, at least in a region distal to the box end wall.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorangehend erläuterten Ausführungsform können sich die beiden Kastenwände im Mittellängsschnitt von einem der Kasten-Stirnwand abgewandten Ende bis zu einem der Kasten-Stirnwand zugewandten Ende durchgehend verjüngen. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Kastenwände eben ausgebildet.According to an advantageous development of the above-explained embodiment, the two box walls in the central longitudinal section can taper continuously from an end remote from the box end wall to an end facing the box end wall. In a preferred embodiment, the box walls are flat.

In einer bevorzugten Ausführungsform gilt obige, erfindungswesentliche Beziehung zwischen Kolben-Durchmesser, Bolzen-Durchmesser, Bolzen-Länge und maximalem Kastenwand-Abstand für einen Kolben, der zur Aufnahme eines Kolbenbolzens eingerichtet und zur Sicherung desselben während des Betriebs mit einer Axialsicherung versehen ist. Typischerweise weisen die Innenumfangsflächen der Durchgangsöffnungen der beiden Bolzennaben jeweils eine umlaufende Nut auf, die sich in dem axialen Endabschnitt an dem der Kolbenlängsachse abgewandten Ende der jeweiligen Durchgangsöffnung befindet. Die beiden Nuten sind jeweils zur Aufnahme eines Sicherungselements, bevorzugt eines Sprengrings, eingerichtet, der aus der Innenumfangsfläche nach radial innen aus der Nut vorsteht, und sichern den axial dazwischen liegenden Bolzen in beiden Richtungen gegen eine unerwünschte axiale Verschiebung. Die Lagerung des Bolzens erfolgt sowohl in Axialrichtung zwischen den Sicherungsnuten als auch in Radialrichtung in den Durchgangsöffnungen mit einem geringen Spiel, so dass sich auch die vorgesehene Länge und der vorgesehene Durchmesser eines geeigneten Bolzens mit hoher Genauigkeit als eine obere Abschätzung am Kolben selbst messbar verkörpert. Daher wird ein erfindungsgemäßer Kolben mit einer die maximale Bolzenlänge vorgebenden Axialsicherung in den beigefügten Ansprüchen auch für sich allein beansprucht. In a preferred embodiment, the above essential to the invention relationship between piston diameter, bolt diameter, bolt length and maximum box wall distance for a piston that is set up to receive a piston pin and the same during operation provided with an axial securing. Typically, the inner peripheral surfaces of the through holes of the two pin bosses each have a circumferential groove which is located in the axial end portion at the end remote from the piston longitudinal end of the respective through hole. The two grooves are each adapted to receive a securing element, preferably a snap ring, projecting radially outwardly from the inner peripheral surface of the groove, and secure the axially intermediate pin in both directions against undesired axial displacement. The bearing of the bolt takes place both in the axial direction between the securing grooves and in the radial direction in the passage openings with a small clearance, so that the intended length and the intended diameter of a suitable bolt with high accuracy as a top estimate on the piston itself embodies measurable. Therefore, an inventive piston with a maximum bolt length predetermining axial securing claimed in the appended claims also on their own.

In Kolbenböden herkömmlicher Kolben wird oftmals ein zu Kühlzwecken von einem Öl durchströmbarer Kühlmittelkanal vorgesehen. Die Zuführung von Öl kann etwa mittels eines im Kolbenboden vorgesehenen Öl-Einlasskanals, der sich im Wesentlichen geradlinig entlang einer Öleinlass-Achse erstrecken kann. Als besonders vorteilhaft erweist es sich dabei, wenn besagte Öleinlass-Achse in Kolbenlängsrichtung oder in einem Winkel < 5° zur Kolbenlängsrichtung ausgerichtet ist und sich auf einer vom Kasteninnenraum abgewandten äußeren Seite einer der beiden Kastenwände erstreckt. Dies ermöglicht es, den Abstand zwischen den beiden Kastenwänden weiter zu verringern und sie somit noch näher am Pleuel anzuordnen. Auf diese Weise kann die mechanische Stabilität des Bolzenschafts weiter erhöht werden.In piston crowns of conventional pistons, a coolant channel through which an oil can flow is often provided for cooling purposes. The supply of oil can be approximately by means of an oil inlet channel provided in the piston head, which can extend substantially rectilinearly along an oil inlet axis. It proves to be particularly advantageous if said oil inlet axis is aligned in the piston longitudinal direction or at an angle <5 ° to the piston longitudinal direction and on a side remote from the box interior outer side of a the two box walls extends. This makes it possible to further reduce the distance between the two box walls and thus to arrange them even closer to the connecting rod. In this way, the mechanical stability of the bolt shaft can be further increased.

Der erfindungsgemäße Kolben ist vorzugsweise ein aus einer Leichtmetalllegierung gegossener Kolben, bei dem ein Kühlkanal durch einen in der Gießform angeordneten ringförmigen Salzkern gebildet wird. Ein Ein- und Auslass für das Kühlöl können beim Gießen durch jeweils eine den Salzkern stützende Pinole gebildet werden. The piston according to the invention is preferably a piston cast from a light metal alloy, in which a cooling channel is formed by an annular salt core arranged in the casting mold. An inlet and outlet for the cooling oil can be formed during casting by a respective quill supporting the salt core.

Eine besonders stabile Fixierung des Kolbenbolzens im Kasteninnenraum kann indes erreicht werden, indem jeweils auf einer vom Kasteninnenraum abgewandten Seite der beiden Kastenwände an diesen eine von der jeweiligen Kastenwand abstehende und die jeweilige Durchgangsöffnung einfassende Nabe vorgesehen wird. Die beiden Durchgangsöffnungen, welche in einer Draufsicht von außen auf eine der beiden Kastenwände zueinander fluchtend angeordnet sind, werden in einem montierten Zustand des Kolbenbolzens beide von diesem durchgriffen. Die Naben sind vorzugsweise vollständig auf der Außenseite der Kastenwände angeordnet und ragen nicht in den Kasteninnenraum hinein, wodurch ein geringerer Abstand der beiden Kastenwände möglich wird. Die beiden Naben schließen sich unmittelbar an den Kolbenboden an und erlauben eine besonders gleichmäßige Einleitung der vom Pleuel erzeugten Kräfte in den Kolbenschaft und -boden.A particularly stable fixation of the piston pin in the box interior can be achieved, however, by providing on each side facing away from the box interior side of the two box walls to this one projecting from the respective box wall and the respective passage opening bordering hub. The two passage openings, which are arranged in a plan view from the outside on one of the two box walls aligned with each other, are both penetrated by this in an assembled state of the piston pin. The hubs are preferably arranged completely on the outside of the box walls and do not protrude into the box interior, whereby a smaller distance of the two box walls is possible. The two hubs are connected directly to the piston head and allow a particularly uniform introduction of the forces generated by the connecting rod in the piston skirt and bottom.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Durchgangsöffnung jeder der beiden Naben entlang einer axialen Richtung der Nabe eine vorbestimmte Länge aufweisen. Hinsichtlich der mechanischen Steifigkeit als besonders vorteilhaft erweist sich eine Dimensionierung der beiden Kastenwände und der von diesen abstehenden Naben derart, dass das Verhältnis von der Länge jeder einzelnen Durchgangsöffnung zu Bolzen-Länge des Kolbenbolzens einen Wert von größer als 0,3 annimmt. Experimentelle Untersuchungen haben gezeigt, dass mit einem solchen Verhältnis eine weitere Verbesserung der mechanischen Stabilität des Kolbenschafts einhergeht.In an advantageous development of the invention, the passage opening of each of the two hubs along an axial direction of the hub may have a predetermined length. With regard to the mechanical rigidity, it is particularly advantageous to dimension the two box walls and the hubs projecting from them such that the ratio of the length of each individual passage opening to the bolt length of the piston pin assumes a value of greater than 0.3. Experimental investigations have shown that such a relationship is accompanied by a further improvement in the mechanical stability of the piston skirt.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform, welche ebenfalls mit einer verbesserten mechanischen Stabilität des Kolbenschafts einhergeht, können die beiden Schaftwände im Querschnitt des Kolbens orthogonal zur Kolbenlängsrichtung jeweils eine gekrümmte Wandkontur aufweisen. Diese Wandkontur, die besonders bevorzugt die geometrische Gestalt eines Kreissegment, eines Parabelabschnitts, oder eines Abschnitts mit elliptischer Geometrie aufweisen kann, erstreckt sich in besagtem Kolbenquerschnitt von einem ersten Schaftwand-Endpunkt zu einem zweiten Schaftwand-Endpunkt. Wesentlich für die gewünschte mechanische Stabilitätssteigerung ist nun, dass die beiden Schaftwand-Endpunkte bezüglich eines im Querschnitt des Kolbens durch die Mittellängsachse des Kolbens definierten Scheitelpunkts einen Winkel von maximal 70° ausbilden.In another preferred embodiment, which is also associated with an improved mechanical stability of the piston skirt, the two shaft walls may each have a curved wall contour in the cross-section of the piston orthogonal to the piston longitudinal direction. This wall contour, which can particularly preferably have the geometric shape of a circular segment, a parabolic section, or a section with elliptical geometry, extends in said piston cross section from a first shaft wall end point to a second shaft wall end point. It is essential for the desired mechanical increase in stability that the two shaft wall end points form an angle of at most 70 ° with respect to a vertex point defined in the cross section of the piston by the central longitudinal axis of the piston.

Besonders zweckmäßig lässt sich der erfindungsgemäße Aufbau des Kolbens einschließlich des Kolbenschafts mittels eines Gussverfahrens herstellen. Dies geht mit erheblichen Kostenvorteilen bei der Herstellung des Kolbens einher.The construction according to the invention of the piston, including the piston skirt, can be produced particularly expediently by means of a casting process. This is associated with considerable cost advantages in the production of the piston.

Die Erfindung betrifft auch eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen Dieselmotor mit wenigstens einem einen Brennraum aufweisenden Zylinder, wobei im Brennraum des Zylinders ein vorangehend vorgestellter Kolben axial verschiebbar und abdichtend angeordnet ist.The invention also relates to an internal combustion engine, in particular a diesel engine with at least one cylinder having a combustion chamber, wherein in the combustion chamber of the cylinder a piston presented above is arranged to be axially displaceable and sealing.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematischIt show, each schematically

1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens in einer perspektivischen Ansicht, 1 an example of a piston according to the invention in a perspective view,

2 eine Draufsicht auf eine Außenseite einer Kastenwand des Kolbenschafts, 2 a plan view of an outside of a box wall of the piston skirt,

3 eine Draufsicht auf eine Außenseite einer Schaftwand des Kolbenschafts, 3 a plan view of an outer side of a skirt wall of the piston skirt,

4 eine Draufsicht auf den Kasteninnenraum des Schaftinnenraums entlang der Kolbenlängsrichtung, 4 a top view of the box interior of the shaft interior along the piston longitudinal direction,

5 einen Querschnitt durch den Kolbenschaft auf Höhe der vom Kolbenboden am weitesten entfernten Mantellinie der in den Kastenwänden vorgesehenen Durchgangsöffnungen. 5 a cross section through the piston skirt at the level of the piston crown furthest removed generatrix of the provided in the box walls through holes.

1 illustriert in einer perspektivischen Ansicht ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens 1 für eine Brennkraftmaschine. Der Kolben 1 umfasst einen sich entlang einer Kolbenlängsrichtung R erstreckenden Kolbenschaft 2 und wird in der Kolbenlängsrichtung R stirnseitig von einem Kolbenboden 22 begrenzt. Wird der Kolben 1 funktionsgemäß in einem Brennraum eines Zylinders montiert, so dient der Kolbenboden 22 auch als stirnseitige Begrenzung des Brennraums. 1 Illustrates in a perspective view an example of a piston according to the invention 1 for an internal combustion engine. The piston 1 includes a piston shaft extending along a piston longitudinal direction R. 2 and is in the piston longitudinal direction R frontally of a piston head 22 limited. Will the piston 1 functionally mounted in a combustion chamber of a cylinder, so serves the piston crown 22 also as the frontal boundary of the combustion chamber.

Der Kolbenschaft 2 des Kolbens 1 weist einen Kasteninnenraum 5 zur Aufnahme eines Pleuels (nicht gezeigt) auf, der von zwei sich im Wesentlichen gegenüberliegenden Kastenwänden 3a, 3b und zwei sich im Wesentlichen gegenüberliegenden Schaftwänden 4a, 4b teilweise begrenzt wird. In den beiden Kastenwänden 3a, 3b ist jeweils eine Nabe 9a, 9b mit einer entlang einer Kolbenbolzenlängsrichtung a ausgerichteten, zylindrischen Durchgangsöffnung 6a, 6b mit einem vorbestimmten Öffnungsdurchmesser X vorgesehen. Im Bereich der Durchgangsöffnungen 6a, 6b wird durch eine Richtung senkrecht zur Kolbenlängsrichtung R ein Kolben-Durchmesser d des Kolbens 2 definiert. The piston shaft 2 of the piston 1 has a box interior 5 for receiving a connecting rod (not shown) from two substantially opposite box walls 3a . 3b and two substantially opposite shaft walls 4a . 4b partially limited. In the two box walls 3a . 3b is each a hub 9a . 9b with a along a piston pin longitudinal direction a aligned, cylindrical passage opening 6a . 6b provided with a predetermined opening diameter X. In the area of the passage openings 6a . 6b By a direction perpendicular to the piston longitudinal direction R is a piston diameter d of the piston 2 Are defined.

Zur Antriebsverbindung des Kolbens 1 mit einem Pleuel umfasst dieser einen mit dem Pleuel verbindbaren zylindrischen Kolbenbolzen 7, welcher sich mit einem Durchmesser D im Kasteninnenraum 5 zwischen den beiden Kastenwänden 3a, 3b erstreckt und mit geringem Spiel in die beiden Durchgangsöffnungen 6a, 6b eingreift. Dieses Szenario ist in 2 dargestellt, welche den Kolben 1 in einer Draufsicht auf eine Außenseite 8a der Kastenwand 6a dargestellt (dabei ist in 1 ist der Kolbenbolzen 7 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt). Der Kolbenbolzen 7 kann in einer Variante des Beispiels auch in der Art eines Hohlzylinders ausgebildet sein sowie einen vorbestimmten Bolzen-Durchmesser D und eine vorbestimmte Bolzen-Länge L aufweisen. Entsprechend 1 ist nahe den beiden äußeren, von der jeweiligen Kastenwand 3a, 3b entfernten Enden der Durchgangsöffnungen 6a, 6b der Naben 9a, 9b jeweils eine auf der Innenumfangsfläche der Durchgangsöffnung 6a, 6b in Umfangsrichtung umlaufende Aufnahmenut 20a, 20b zur Aufnahme eines ersten und zweiten Sprengrings als Bolzen-Sicherungselement (in 1 nicht gezeigt) vorgesehen. In 1 ist jedoch nur eine 20b dieser beiden gleichartigen Aufnahmenuten sichtbar, die in Verbindung mit jeweils einem in sie eingreifenden Bolzensicherungselement zur Sicherung des Kolbenbolzens in einer zentralen Position im Kasteninnenraum 5 eingerichtet sind. Auf diese Weise kann die Bolzen-Länge L durch den Axialabstand der beiden Aufnahmenuten 20a, 20b zueinander festgelegt sein. To drive connection of the piston 1 with a connecting rod this comprises a connectable with the connecting rod cylindrical piston pin 7 , which is with a diameter D in the box interior 5 between the two box walls 3a . 3b extends and with little play in the two through holes 6a . 6b intervenes. This scenario is in 2 shown which the piston 1 in a plan view of an outside 8a the box wall 6a represented (it is in 1 is the piston pin 7 not shown for reasons of clarity). The piston pin 7 may be formed in a variant of the example in the manner of a hollow cylinder and have a predetermined bolt diameter D and a predetermined bolt length L. Corresponding 1 is close to the two outer, from the respective box wall 3a . 3b remote ends of the through holes 6a . 6b the hubs 9a . 9b one each on the inner peripheral surface of the through hole 6a . 6b circumferential receiving groove in the circumferential direction 20a . 20b for receiving a first and second snap ring as a bolt securing element (in 1 not shown). In 1 is only one 20b these two similar receiving grooves visible in conjunction with each engaging in a bolt securing element for securing the piston pin in a central position in the box interior 5 are set up. In this way, the bolt length L by the axial distance of the two grooves 20a . 20b be set to each other.

Eine besonders stabile mechanische Abstützung des Kolbenbolzens 7 an den Kastenwänden 3a, 3b kann erreicht werden, indem – wie in 1 dargestellt – jeweils auf der vom Kasteninnenraum 5 abgewandten Außenseite 8a, 8b der beiden Kastenwände 3a, 3b an diesen eine von der jeweiligen Kastenwand 3a, 3b abstehende und die jeweilige Durchgangsöffnung 6a, 6b einfassende Nabe 9a, 9b vorgesehen wird. Die beiden Durchgangsöffnungen 6a, 6b sind in der Draufsicht auf die Außenseiten 8a, 8b der jeweiligen Kastenwand 3a, 3b zueinander fluchtend angeordnet (vgl. 2). Die beiden Durchgangsöffnungen 6a, 6b werden in einem montierten Zustand des Kolbenbolzens 7 von diesem durchgriffen, so dass sich der Kolbenbolzen 7 an den beiden Kastenwänden 3a, 3b einschließlich ihrer jeweiligen Nabe 9a, 9b abzustützen vermag. Die beiden Naben 9a, 9b ermöglichen eine besonders vorteilhafte, gleichmäßige Abstützung des Kolbenbolzens 7 an den beiden Kastenwänden 3a, 3b. A particularly stable mechanical support of the piston pin 7 at the box walls 3a . 3b can be achieved by - as in 1 shown - each on the inside of the box 5 opposite outside 8a . 8b the two box walls 3a . 3b to this one of the respective box wall 3a . 3b protruding and the respective passage opening 6a . 6b bordering hub 9a . 9b is provided. The two passage openings 6a . 6b are in the plan view on the outsides 8a . 8b the respective box wall 3a . 3b aligned with each other (see. 2 ). The two passage openings 6a . 6b be in a mounted state of the piston pin 7 penetrated by this, so that the piston pin 7 at the two box walls 3a . 3b including their respective hub 9a . 9b can support. The two hubs 9a . 9b allow a particularly advantageous, uniform support of the piston pin 7 at the two box walls 3a . 3b ,

Betrachtet man nun die Darstellung der 4, welche den Kolbenschaft 2 in einer Draufsicht in der Kolbenlängsrichtung R zeigt, so erkennt man, dass der Kasteninnenraum 5 in der Kolbenlängsrichtung R auf einer dem Kolbenboden 22 zugewandten Seite auch von einer Kasten-Stirnwand 10 begrenzt wird. Entsprechend der 3, welche den Kolbenschaft 2 in einer Draufsicht auf eine Außenseite 11a der Schaftwand 4a zeigt, können die beiden Kastenwände 3a, 3b in einem Mittellängsschnitt des Kolbens 1 entlang der Kolbenrichtung R zu dieser Kasten-Stirnwand 10 hin konvergieren. Die Lage der beiden Kastenwände 3a, 3b ist in 3 durch die beiden gestrichelten Linien 12a, 12b – der Linie 12b entspricht in der perspektivischen Darstellung der 1 die Ebene 13b – wiedergegeben. In diesem Fall vergrößert sich zwischen den beiden im Wesentlichen trapezförmigen Schaftwänden 4a, 4b die in Richtung der Kolbenbolzenachse gemessene Breite des Kasteninnenraums 5 mit zunehmendem Abstand vom Kolbenboden 22. In einer anderen (nicht dargestellten) Ausführungsform verlaufen die Kastenwände 3a, 3b ohne diese Aufweitung parallel zueinander und zur Kolbenrichtung R zwischen im Wesentlichen rechteckigen Schaftwänden. In beiden Fällen sind die Kastenwände 3a, 3b, zumindest ihre dem Kasteninnenraum 5 zugewandten Innenseiten, vorzugsweise eben und mit geringst möglichem Abstand neben dem vom Pleuel benötigten Schwenkbereich angeordnet, wodurch sich erfindungsgemäß eine Rissbildung infolge der Gasdruckbelastung des Kolben vermeiden lässt. Der 3 entnimmt man auch, dass im Mittellängsschnitt des Kolbens 1 bzw. des Kolbenschafts 2 durch eine Verbindungslinie V zwischen den beiden bezüglich der Kasten-Stirnwand distalen Mantellinien der beiden Durchgangsöffnungen ein maximaler Kastenwand-Abstand A der beiden Kastenwände 3a, 3b in der Weise definiert ist, dass in einer zur Kolbenlängsachse orthogonalen Ebene Y auf Höhe der vom Kolbenboden 22 am weitesten entfernten Mantellinie der beiden Durchgangsöffnungen 6a, 6b der in der Bolzenlängsrichtung a gemessene, größte auftretende Abstand der beiden Kastenwände 3a, 3b entlang einer beliebigen, zur Bolzenlängsrichtung a parallelen Geraden als maximaler Kastenwand-Abstand A bezeichnet wird.Looking now at the representation of 4 which the piston shaft 2 shows in a plan view in the piston longitudinal direction R, it can be seen that the box interior 5 in the piston longitudinal direction R on a piston crown 22 facing side of a box end wall 10 is limited. According to the 3 which the piston shaft 2 in a plan view of an outside 11a the shaft wall 4a shows, the two box walls 3a . 3b in a central longitudinal section of the piston 1 along the piston direction R to this box end wall 10 converge. The location of the two box walls 3a . 3b is in 3 through the two dashed lines 12a . 12b - the line 12b corresponds in the perspective view of 1 the level 13b - reproduced. In this case, enlarges between the two substantially trapezoidal shaft walls 4a . 4b the measured in the direction of the piston pin axis width of the box interior 5 with increasing distance from the piston crown 22 , In another embodiment (not shown), the box walls extend 3a . 3b without this widening parallel to each other and to the piston direction R between substantially rectangular shank walls. In both cases, the box walls 3a . 3b , at least theirs the box interior 5 facing inner sides, preferably arranged flat and with the least possible distance next to the pivoting area required by the connecting rod, whereby according to the invention cracking due to the gas pressure load of the piston can be avoided. Of the 3 one also takes that in the central longitudinal section of the piston 1 or the piston stem 2 by a connecting line V between the two with respect to the box end wall distal generatrix lines of the two through holes, a maximum box wall distance A of the two box walls 3a . 3b is defined in such a way that in a plane orthogonal to the piston longitudinal axis Y at the level of the piston head 22 farthest generatrix of the two through holes 6a . 6b the Indian Bolt longitudinal direction a measured, largest occurring distance between the two box walls 3a . 3b is denoted as the maximum box wall distance A along any straight line parallel to the bolt longitudinal direction a.

Erfindungswesentlich für den Kolben 1 ist folgender Zusammenhang für den Kolben-Durchmesser d, den Bolzen-Durchmesser D, die Bolzen-Länge L und den maximalen Kastenwand-Abstand A: A·d / L·D = C, wobei C einen Wert von größer als 1,1 und von höchstens 1,7 aufweist. Bevorzugt sind besonders schmale Ausführungsformen des Kastens mit C ≤ 1,5 und insbesondere mit C ≤ 1,3.Essential to the invention for the piston 1 is the following relationship for the piston diameter d, the bolt diameter D, the bolt length L and the maximum box wall distance A: A · d / L · D = C, where C has a value greater than 1.1 and at most 1.7. Particularly narrow embodiments of the box with C ≦ 1.5 and in particular with C ≦ 1.3 are preferred.

Obiger Zusammenhang bedingt eine Anordnung der beiden Kastenwände 3a, 3b in einem relativ geringen Abstand zueinander. Somit kann ein im Kolbenschaft 2 vorgesehener und sich im Wesentlichen geradlinig entlang einer Öleinlass-Achse z im Kolbenschaft 2 erstreckender Öl-Einlasskanal 18 auf einer vom Kasteninnenraum 5 abgewandten Seite der Kastenwände 3a, 3b angeordnet werden (vgl. 1).The above context requires an arrangement of the two box walls 3a . 3b in a relatively small distance from each other. Thus, one in the piston shaft 2 provided and substantially rectilinear along an oil inlet axis z in the piston skirt 2 extending oil inlet channel 18 on one of the box interiors 5 opposite side of the box walls 3a . 3b be arranged (see. 1 ).

Im Beispiel der Figuren weisen die beiden Naben 9a, 9b jeweils eine sich entlang einer axialen Richtung a des Kolbenbolzens 7 erstreckende Durchgangsöffnung 6a, 6b auf, welche entlang der axialen Richtung a des zylindrischen Kolbenbolzens 7 eine vorbestimmte Länge h besitzt. Dies ist in der Darstellung der 5 illustriert. Demnach sind die beiden Kastenwände 3a, 3b und die von diesen abstehenden Naben 9a, 9b derart ausgebildet, dass das Verhältnis von der Länge h jeder einzelnen Durchgangsöffnung 6a, 6b zu Bolzen-Länge L des Kolbenbolzens 7 (vgl. 6) einen Wert von größer als 0,3 annimmt.In the example of the figures, the two hubs 9a . 9b one each along an axial direction a of the piston pin 7 extending passage opening 6a . 6b on, which along the axial direction a of the cylindrical piston pin 7 has a predetermined length h. This is in the presentation of 5 illustrated. Accordingly, the two box walls 3a . 3b and the hubs protruding from them 9a . 9b formed such that the ratio of the length h of each individual passage opening 6a . 6b to bolt length L of the piston pin 7 (see. 6 ) assumes a value greater than 0.3.

Die in 5 dargestellte Querschnittsebene Y enthält dabei die in Zusammenhang mit 3 definierte Verbindungslinie V. Entsprechend 5 besitzen die beiden Schaftwände 4a, 4b im Querschnitt gemäß 5 des Kolbens jeweils eine gekrümmte Wandkontur, die beispielsweise die geometrische Gestalt eines Kreissegment, eines Parabelabschnitts oder auch eines Ellipsenabschnitts aufweisen kann. Die Schaftwände 4a, 4b, erstrecken sich entsprechend der Schnittdarstellung der 5 von einem ersten Schaftwand-Endpunkt 21.1a, 21.2a zu einem zweiten Schaftwand-Endpunkt 21.1b, 21.2b. Wesentlich für die gewünschte mechanische Stabilitätssteigerung der erfindungsgemäßen Kolbenschaft-Konstruktion 2 ist nun, dass die beiden Schaftwand-Endpunkte 21.1a, 21.1b, 21.2a, 21.2b im Querschnitt des Kolbens 1 bzw. des Kolbenschafts 2 mit einem durch die Mittellängsachse M des Kolbens 1 bzw. des Kolbenschafts 2 definierten Scheitelpunkts S einen Öffnungswinkel α von maximal 70° ausbilden.In the 5 shown cross-sectional plane Y contains the associated with 3 defined connecting line V. Corresponding 5 own the two shaft walls 4a . 4b in cross-section according to 5 of the piston in each case a curved wall contour, which may have, for example, the geometric shape of a circular segment, a parabolic section or an elliptical section. The shaft walls 4a . 4b , extend according to the sectional view of 5 from a first stem wall endpoint 21.1a . 21.2a to a second stem wall endpoint 21.1b . 21.2b , Essential for the desired mechanical stability increase of the piston skirt construction according to the invention 2 Now, that's the two stemwall endpoints 21.1a . 21.1b . 21.2a . 21.2b in the cross section of the piston 1 or the piston stem 2 with a through the central longitudinal axis M of the piston 1 or the piston stem 2 Defined vertex S form an opening angle α of 70 ° maximum.

Der Kolbendurchmesser d des Kolbens 1 kann in einer Variante des Beispiels auch in einer durch die Kasten-Stirnwand 10 definierten Ebene gemessen werden.The piston diameter d of the piston 1 can in a variant of the example in a through the box end wall 10 measured level.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011002653 A1 [0004]
WO 2004/029441 [0005]

Claims

Piston ( 1 ) for an internal combustion engine, - having a piston shaft extending along a piston longitudinal direction (R) ( 2 ), which in the piston longitudinal direction (R) by a piston head ( 22 ), the piston shaft ( 2 ) a box interior ( 5 ) of two substantially opposite box walls ( 3a . 3b ) and two substantially opposite shaft walls ( 4a . 4b ) is partially limited, - where at the two box walls ( 3a . 3b ) one hub each ( 9a . 9b ) with a passage opening ( 6a . 6b ) is arranged with a predetermined opening diameter (X) and the passage openings (X) 6a . 6b ) are aligned, - wherein the piston ( 1 ) in the region of the passage openings ( 6 ) perpendicular to the piston longitudinal direction (R) has a predetermined piston diameter (d), - wherein the two passage openings ( 6a . 6b ) for receiving one in both through holes ( 6a . 6b ) engaging piston pin ( 7 ) are arranged with a predetermined bolt diameter (D) and a predetermined maximum bolt length (L), - wherein the box interior ( 5 ) in the piston longitudinal direction (R) on a piston head ( 22 ) side facing by a box end wall ( 10 ) is limited, - wherein in a central longitudinal section of the piston ( 1 ) along the piston longitudinal direction (R) by a connecting line (V) between the two with respect to the box end wall ( 10 ) distal ends of the two passage openings ( 6a . 6b ) a maximum box wall distance (A) between the two box walls ( 3a . 3b ), the following relationship applies to the piston diameter (d), the bolt diameter (D), the bolt length (L) and the maximum box wall distance (A): maximum box wall distance · piston Diameter / (bolt length · bolt diameter) <C, - where C has a value greater than 1.1 and at most 1.7.

Piston according to claim 1, characterized in that for C: C ≤ 1.5; in particular C ≤ 1.3.

Piston according to claim 1 or 2, characterized in that in both hubs ( 9a . 9b ) in a box interior ( 5 ) in an axial direction (a) facing away from axial end portion on an inner peripheral surface of the respective passage opening ( 6a . 6b ) a circumferential receiving groove ( 20a . 20b ) is provided for receiving a respective piston pin securing element, wherein the predetermined maximum piston pin length (L) by the distance of the receiving grooves ( 20a . 20b ) in the axial direction (a).

Piston according to one of the preceding claims, characterized in that the two box walls ( 3a . 3b ) in the central longitudinal section of the piston ( 1 ) along the piston direction (R) at least in one of the box end wall ( 10 ) distal area to the box end wall ( 10 ) converge.

Piston according to one of the preceding claims, characterized in that the two box walls ( 3a . 3b ) in the central longitudinal section of one of the box end wall ( 10 ) end facing to one of the box end wall ( 10 continuously tapering) facing end.

Piston according to one of the preceding claims, characterized in that in a cross section orthogonal to the piston longitudinal direction (R) an oil inlet axis (Z), along which a in the piston skirt ( 2 ) provided oil inlet channel ( 8th ), on one of the box interior ( 5 ) facing away from one of the two box walls ( 3a . 3b ) in the piston shaft ( 2 ) is arranged.

Piston according to one of the preceding claims, characterized in that - the passage opening ( 6a . 6b ) every hub ( 9a . 9b ) along an axial direction (a) of the piston pin ( 7 ) has a predetermined length (h), - wherein the length (h) of each of the through-openings ( 6a . 6b ) and the maximum length (L) of the piston pin ( 7 ), to which the piston ( 1 ) has the following relation: passage opening length / bolt length> 0.3.

Piston according to one of the preceding claims, characterized in that - the two shaft walls ( 4a . 4b ) in the cross section of the piston ( 2 ) perpendicular to the piston longitudinal direction (R) each have a curved wall contour, which in each case by a first shaft wall end point ( 21.1a . 21.1b ) to a second stem wall endpoint ( 21.2a . 21.2b ), - the two stem wall endpoints ( 21.1a . 21.1b . 21.2a . 21.2b ) with respect to a cross section of the piston ( 2 ) defined by the central longitudinal axis (M) vertex point (SP) an opening angle (α) of not more than 70 °.

Piston according to one of the preceding claims, characterized in that the piston ( 1 ) is produced by means of a casting process.

Internal combustion engine, in particular diesel engine, With at least one cylinder having a combustion chamber, with a piston arranged displaceably in the piston chamber in the piston longitudinal direction ( 1 ) according to any one of the preceding claims.