DE102021114978A1

DE102021114978A1 - Internal combustion engine with piston cooling device

Info

Publication number: DE102021114978A1
Application number: DE102021114978.9A
Authority: DE
Inventors: Daniel Machold; Robert Pöschl; Andreas Ennemoser; Günter Häusl
Original assignee: AVL List GmbH
Current assignee: AVL List GmbH
Priority date: 2020-06-10
Filing date: 2021-06-10
Publication date: 2021-12-16
Anticipated expiration: 2041-06-11
Also published as: AT523279A4; DE102021114978B4; AT523279B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine (100) mit zumindest einem Zylinder (2), einem Kolben (3) und einer Kolbenkühleinrichtung (4) mit einem in den Zylinder (2) hineinragenden Ölführungselement (7) und einem Düsenelement (9) mit zumindest einer Düseneintrittsöffnung (91, 91') und einer strömungsverbundenen Düsenaustrittsöffnung (92). Im Ölführungselement (7) ist zur Zuführung eines Kühlmediums eine Sacklochausnehmung (8) mit einer durch eine Mittelachse (8a) der Sacklochausnehmung (8) verlaufenden Mittelebene (10) ausgeführt, mit einer ersten Ausnehmungshälfte (81) auf einer dem Kolben (3) zugewandten Seite der Mittelebene (10) und einer zweiten Ausnehmungshälfte (82) auf der abgewandten Seite. Erfindungsgemäß ragt das Düsenelement (9) zumindest so weit in die Sacklochausnehmung (8) hinein, dass sich die zumindest eine Düseneintrittsöffnung (91, 91') in der zweiten Ausnehmungshälfte (82) befindet und das Düsenelement (9) einen Düsenabstand (A1) von einem zylinderseitigen Ende (11) der Sacklochausnehmung (8) entfernt angeordnet ist, wobei der Düsenabstand (A1) zumindest gleich groß ist wie ein maximaler Innendurchmesser (D1) der Sacklochausnehmung (8).The invention relates to an internal combustion engine (100) with at least one cylinder (2), a piston (3) and a piston cooling device (4) with an oil guide element (7) protruding into the cylinder (2) and a nozzle element (9) with at least one nozzle inlet opening (91, 91') and a flow-connected nozzle outlet opening (92). A blind hole recess (8) with a center plane (10) running through a center axis (8a) of the blind hole recess (8) is designed in the oil guide element (7) for supplying a cooling medium, with a first recess half (81) on one side facing the piston (3). Side of the center plane (10) and a second recess half (82) on the opposite side. According to the invention, the nozzle element (9) protrudes at least so far into the blind hole recess (8) that the at least one nozzle inlet opening (91, 91') is located in the second recess half (82) and the nozzle element (9) has a nozzle spacing (A1) of is arranged at a distance from a cylinder-side end (11) of the blind hole recess (8), the nozzle spacing (A1) being at least as large as a maximum inner diameter (D1) of the blind hole recess (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder, in dem zumindest ein Kolben hin- und herbewegbar angeordnet ist, wobei zur Kühlung des zumindest einen Kolbens zumindest eine Kolbenkühleinrichtung mit zumindest einem in den Zylinder hineinragendem Ölführungselement und zumindest einem Düsenelement vorgesehen ist, wobei innerhalb des Ölführungselements zur Zuführung eines Kühlmediums zum Düsenelement eine Sacklochausnehmung mit einer durch eine Mittelachse der Sacklochausnehmung und normal zu einer Zylinderachse verlaufenden Mittelebene ausgeführt ist und die Sacklochausnehmung eine erste Ausnehmungshälfte auf einer dem Kolben zugewandten Seite der Mittelebene und eine zweite Ausnehmungshälfte auf einer vom Kolben abgewandten Seite der Mittelebene aufweist, und das Düsenelement zumindest eine innerhalb der Sacklochausnehmung angeordnete Düseneintrittsöffnung und zumindest eine mit der Düseneintrittsöffnung strömungsverbundene, auf eine einem Kurbelraum zugewandte Kolbenunterseite gerichtete Düsenaustrittsöffnung aufweist.The invention relates to an internal combustion engine with at least one cylinder in which at least one piston is arranged so as to be movable back and forth, with at least one piston cooling device with at least one oil guide element protruding into the cylinder and at least one nozzle element being provided for cooling the at least one piston Oil guide element for supplying a cooling medium to the nozzle element is a blind hole recess with a central plane running through a central axis of the blind hole recess and normal to a cylinder axis and the blind hole recess has a first recess half on a side of the central plane facing the piston and a second recess half on a side facing away from the piston Has central plane, and the nozzle element at least one arranged inside the blind hole recess nozzle inlet opening and at least one flow-connected to the nozzle inlet opening facing a crank chamber dte piston underside has directed nozzle outlet opening.

Kolbenkühleinrichtungen mit Düsenelementen werden zur Kühlung und Schmierung von Kolben in Brennkraftmaschinen eingesetzt. Dabei wird üblicherweise Motoröl als Kühlmedium verwendet und es ist eine Ölspritzdüse vorgesehen, die ortsfest im Kurbelgehäuse angeordnet ist und von unten (bzw. aus Richtung der Kurbelwelle in Richtung des Zylinderkopfes) in den Bereich des Kolbenbodens Öl einbringt. Das Öl kühlt die Kolbenkrone und den Kolben und läuft dann im Inneren des Kolbens in Richtung der Pleuelstange in einen Kurbelraum zurück an einem Kolbenbolzenlager vorbei, das dadurch geschmiert und ebenfalls gekühlt wird. Dabei ist es unabdingbar, dass das Kühlmedium möglichst vollständig von dem Düsenelement zu dem bzw. in den Kolben gelangt, damit maximale Kühl- und Schmierwirkung erzielt wird.Piston cooling devices with nozzle elements are used for cooling and lubricating pistons in internal combustion engines. Engine oil is usually used as the cooling medium and an oil spray nozzle is provided which is fixedly arranged in the crankcase and brings oil into the area of the piston crown from below (or from the direction of the crankshaft towards the cylinder head). The oil cools the piston crown and the piston and then runs inside the piston in the direction of the connecting rod in a crankcase back past a piston pin bearing, which is thereby lubricated and also cooled. It is essential that the cooling medium reaches the piston as completely as possible from the nozzle element, so that the maximum cooling and lubricating effect is achieved.

Die DE 28 53 280 A1 beschreibt dazu eine Vollstrahldüse zur Kühlung eines Kolbens in einer Brennkraftmaschine. Diese Vollstrahldüse weist ein Gehäuse mit einer Sacklochausnehmung auf, an deren Ende ein Düsenmundstück in das Gehäuse quer zur Sacklochausnehmung in diese hineinragend eingesteckt ist. Das Düsenmundstück ist auf eine Kolbenbohrung im Kolben gerichtet, über die das als Kühlflüssigkeit verwendete Öl in den Kolben gelangt. Nachteilig an dieser Variante ist, dass durch eine derartige Anordnung Druckschwankungen und Verwirbelungen beim Eintritt eines Kühlmediums aus der Sacklochausnehmung in das Düsenmundstück entstehen. Die Störungen der Strömung durch dieses Düsenmundstück wirken sich in weiterer Folge stromabwärts des Düsenmundstücks negativ auf die Strömung und die Zielgenauigkeit des aus der Düse austretenden Kühlmediumstrahls aus. Zusätzlich wird bei Erhöhung des Drucks des Kühlmittels oder bei Erhöhung der Temperatur die Viskosität des Kühlmittels derart negativ beeinflusst, dass der Anteil des Kühlmittels, der seinen Zielort erreicht durch Verbreiterung des Strahls von einem Vollstrahl in Richtung eines Sprühstahls signifikant verringert wird.the DE 28 53 280 A1 describes a full jet nozzle for cooling a piston in an internal combustion engine. This full jet nozzle has a housing with a blind hole recess, at the end of which a nozzle mouthpiece is inserted into the housing and protrudes transversely to the blind hole recess. The nozzle mouthpiece is directed towards a piston bore in the piston, through which the oil used as cooling liquid enters the piston. The disadvantage of this variant is that such an arrangement creates pressure fluctuations and turbulence when a cooling medium enters the nozzle mouthpiece from the blind hole recess. The disturbances in the flow through this nozzle mouthpiece subsequently have a negative effect downstream of the nozzle mouthpiece on the flow and the accuracy of the cooling medium jet emerging from the nozzle. In addition, when the pressure of the coolant increases or when the temperature increases, the viscosity of the coolant is negatively influenced in such a way that the proportion of the coolant that reaches its target location is significantly reduced by broadening the jet from a full jet in the direction of a spray steel.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkraftmaschine mit einer verbesserten Kolbenkühlung bereitzustellen, bei der das Kühlmedium möglichst vollständig den Kolben erreicht.It is therefore an object of the present invention to provide an internal combustion engine with improved piston cooling, in which the cooling medium reaches the piston as completely as possible.

Diese Aufgabe wird durch die eingangs genannte Brennkraftmaschine erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Düsenelement zumindest so weit in die Sacklochausnehmung hineinragt, dass sich die zumindest eine Düseneintrittsöffnung in der zweiten Ausnehmungshälfte befindet und das Düsenelement einen Düsenabstand von einem zylinderseitigen Ende der Sacklochausnehmung entfernt angeordnet ist, wobei der Düsenabstand zumindest gleich groß bemessen ist wie ein maximaler Innendurchmesser der Sacklochausnehmung. Die Düsenachse, also die Längsachse des Düsenelements, ist normal orientiert zur Mittelachse der Sacklochausnehmung bzw. zur Mittelebene.According to the invention, this object is achieved by the internal combustion engine mentioned at the outset in that the nozzle element protrudes at least so far into the blind hole recess that the at least one nozzle inlet opening is located in the second recess half and the nozzle element is arranged a nozzle distance from a cylinder-side end of the blind hole recess, wherein the nozzle spacing is at least as large as a maximum inner diameter of the blind hole recess. The nozzle axis, that is to say the longitudinal axis of the nozzle element, is oriented normal to the central axis of the blind hole recess or to the central plane.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung kann das Kühlmedium in der Sacklochausnehmung das Düsenelement umströmen und möglichst störungsfrei in dieses eintreten, so dass sich ein fokussierter Strahl mit hohem „Targeting“ ergibt, das Kühlmedium also praktisch vollständig den Kolben an den vorgesehenen Stellen erreicht. Dabei konnten die Erfinder überraschenderweise feststellen, dass dieses vorteilhafte Verhalten mit mehr als 80 Prozent Zielgenauigkeit über ein weites Temperaturspektrum bzw. bei variierenden Öldruckniveaus erzielbar ist. Dadurch ist eine optimale, gezielte Kühlung möglich.The design according to the invention allows the cooling medium in the blind hole recess to flow around the nozzle element and enter it as smoothly as possible, so that a focused jet with high "targeting" results, the cooling medium practically completely reaching the piston at the intended locations. Surprisingly, the inventors were able to determine that this advantageous behavior can be achieved with more than 80 percent accuracy over a wide temperature spectrum or with varying oil pressure levels. This enables optimal, targeted cooling.

Günstigerweise entspricht dabei der Düsenabstand zwischen Düsenelement und zylinderseitigem Ende der Sacklochausnehmung zumindest dem 1,25-Fachen des maximalen Innendurchmessers der Sacklochausnehmung, vorzugsweise dem 1,36-Fachen. Auf diese Weise werden eine ausreichende Umströmung und verwirbelungsfreies Eintreten in das Düsenelement erreicht.Advantageously, the nozzle spacing between the nozzle element and the end of the blind hole recess on the cylinder side corresponds to at least 1.25 times the maximum inner diameter of the blind hole recess, preferably 1.36 times. In this way, sufficient flow around and turbulence-free entry into the nozzle element are achieved.

Der Düsenabstand erstreckt sich dabei insbesondere zwischen dem zylinderseitigen Ende der Sacklochausnehmung und der Düsenachse des Düsenelements.The nozzle spacing extends in particular between the cylinder-side end of the blind hole recess and the nozzle axis of the nozzle element.

In einer Variante ragt das Düsenelement so weit in die Sacklochausnehmung hinein, dass die zumindest eine innerhalb der Sacklochausnehmung angeordnete Düseneintrittsöffnung von der in Richtung einer Düsenachse der Düseneintrittsöffnung gegenüberliegenden Innenwandung der Sacklochausnehmung einen Eintrittsöffnungsabstand entfernt angeordnet ist, wobei der Eintrittsöffnungsabstand kleiner ist als die Hälfte des maximalen Innendurchmessers der Sacklochausnehmung. Dabei ist günstigerweise der Eintrittsöffnungsabstand so gewählt, dass die Querschnittsfläche des zwischen Düseneintrittsöffnung und Innenwandung der Sacklochausnehmung verbleibenden Spalts im Wesentlichen der Querschnittsfläche im Inneren des Düsenelements entspricht. Mit anderen Worten entspricht die Querschnittsfläche des zwischen Düseneintrittsöffnung und Innenwandung der Sacklochausnehmung verbleibenden Spalts im Wesentlichen dem Durchflussquerschnitt des Düsenelements. Insbesondere entspricht der Eintrittsöffnungsabstand etwa einem Siebentel des maximalen Innendurchmessers der Sacklochausnehmung und/oder zwischen 60 Prozent und 80 Prozent eines maximalen Düseninnendurchmessers des Düsenelements.In one variant, the nozzle element protrudes so far into the blind hole recess that the at least one inside the blind hole recess arranged nozzle inlet opening is arranged an inlet opening spacing away from the inner wall of the blind hole recess opposite in the direction of a nozzle axis of the nozzle inlet opening, the inlet opening spacing being smaller than half the maximum inner diameter of the blind hole recess. In this case, the inlet opening spacing is favorably selected such that the cross-sectional area of the gap remaining between the nozzle inlet opening and the inner wall of the blind hole recess essentially corresponds to the cross-sectional area in the interior of the nozzle element. In other words, the cross-sectional area of the gap remaining between the nozzle inlet opening and the inner wall of the blind hole recess essentially corresponds to the flow cross-section of the nozzle element. In particular, the inlet opening distance corresponds to approximately one seventh of the maximum inner diameter of the blind hole recess and / or between 60 percent and 80 percent of a maximum nozzle inner diameter of the nozzle element.

Durch das Vorsehen des Eintrittsöffnungsabstands wird eine weitere Reduktion möglicher Verwirbelungen beim Eintreten des Kühlmediums in das Düsenelement erreicht, da der Großteil des in der Sacklochausnehmung strömenden Kühlmediums in geodätischer Sicht oberhalb der Düseneintrittsöffnung vorbeiströmt und damit gleichmäßig von allen Seiten in die Düseneintrittsöffnung geführt wird. Durch das Abgleichen des Spalts mit der Querschnittsfläche im Inneren des Düsenelements können Druckverluste im Düsenelement und damit eine nachteilige Beeinflussung der Strahlqualität nach der Düsenaustrittsöffnung verhindert werden.By providing the inlet opening distance, a further reduction in possible turbulence when the cooling medium enters the nozzle element is achieved, since the majority of the cooling medium flowing in the blind hole recess flows past above the nozzle inlet opening from a geodetic point of view and is thus guided uniformly from all sides into the nozzle inlet opening. By aligning the gap with the cross-sectional area in the interior of the nozzle element, pressure losses in the nozzle element and thus an adverse effect on the jet quality after the nozzle outlet opening can be prevented.

In einer weiteren Variante der Erfindung entspricht eine Düsenlänge der Düse zumindest dem 1,8-fachen, vorzugsweise dem 2-fachen des maximalen Innendurchmessers der Sacklochausnehmung. Durch diese Ausführung der Düsenlänge können etwaige am eingangsseitigen Ende des Düsenelements noch vorhandene Turbulenzen und Verwirbelungen des Kühlmediums beruhigt und ein möglichst störungsfreies Austreten aus der Düsenaustrittsöffnung erreicht werden.In a further variant of the invention, a nozzle length of the nozzle corresponds to at least 1.8 times, preferably twice the maximum internal diameter of the blind hole recess. This design of the nozzle length allows any turbulence and eddies of the cooling medium still present at the inlet end of the nozzle element to be calmed and an exit from the nozzle outlet opening that is as trouble-free as possible can be achieved.

Vorteilhafterweise ist das Düsenelement im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet und die Düseneintrittsöffnung und die Düsenaustrittsöffnung sind an gegenüberliegenden Enden des rohrförmigen Düsenelements angeordnet. Unter rohrförmig ist hier insbesondere eine im Wesentlichen zylindrische Ausführung zu verstehen, mit überwiegend konstantem Innendurchmesser. Das gegenüberliegende Anordnen von Düseneintritts- und -austrittsöffnung bedeutet, dass die Flächennormalen der Öffnungen im Wesentlichen parallel zur Düsenachse sind bzw. mit dieser zusammenfallen. Ein solches Düsenelement ist einfach in der Fertigung und kann ohne großen Aufwand in dem Ölführungselement montiert werden. Beispielsweise kann es in eine zur Sacklochausnehmung reichende Öffnung eingesteckt, eingepresst, eingeklebt oder eingeschraubt werden oder in ein Trägerelement eingepresst oder geklebt werden, das seinerseits in der Öffnung im Ölführungselement montiert wird.Advantageously, the nozzle element is essentially tubular and the nozzle inlet opening and the nozzle outlet opening are arranged at opposite ends of the tubular nozzle element. Here, tubular is to be understood in particular as an essentially cylindrical design, with a predominantly constant inner diameter. The opposite arrangement of the nozzle inlet and outlet openings means that the surface normals of the openings are essentially parallel to the nozzle axis or coincide with it. Such a nozzle element is simple to manufacture and can be installed in the oil guide element without great effort. For example, it can be inserted, pressed, glued or screwed into an opening reaching the blind hole or it can be pressed or glued into a carrier element which in turn is mounted in the opening in the oil guide element.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Düsenelement im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet, wobei das der Düsenaustrittsöffnung gegenüberliegende Ende der rohrförmigen Düse verschlossen und die zumindest eine Düseneintrittsöffnung in der Seitenwand des Düsenelements ausgeführt ist. Mit anderen Worten ist hier die Düsenaustrittsöffnung an einem Ende des Düsenelements angeordnet und deren Flächennormale ist im Wesentlichen parallel zu der Düsenachse bzw. fällt mit dieser zusammen, während die Düseneintrittsöffnung nicht am gegenüberliegenden Ende des Düsenelements ausgeführt ist. Vielmehr ist die zumindest eine Düseneintrittsöffnung in einer Art ausgeführt, bei der die Flächennormale der Öffnung geneigt, insbesondere normal zur Düsenachse verläuft.In a further embodiment, the nozzle element is essentially tubular, the end of the tubular nozzle opposite the nozzle outlet opening being closed and the at least one nozzle inlet opening being in the side wall of the nozzle element. In other words, here the nozzle outlet opening is arranged at one end of the nozzle element and its surface normal is essentially parallel to the nozzle axis or coincides with it, while the nozzle inlet opening is not made at the opposite end of the nozzle element. Rather, the at least one nozzle inlet opening is designed in a manner in which the surface normal of the opening is inclined, in particular runs normal to the nozzle axis.

Günstigerweise ragt bei dieser Ausführungsform das Düsenelement so weit in die Sacklochausnehmung hinein, dass das der Düsenaustrittsöffnung gegenüberliegende Ende der rohrförmigen Düse an der Innenwandung der Sacklochausnehmung aufliegt, wobei vorzugsweise das der Düsenaustrittsöffnung gegenüberliegende Ende der rohrförmigen Düse durch die Innenwandung der Sacklochausnehmung verschlossen wird. Dadurch ist insbesondere eine einfache Montage möglich, da das Düsenelement einfach so weit in das Ölführungselement hineingesteckt wird, bis es an der Innenwandung der Sacklochausnehmung ansteht. In einer Variante weist dabei die Düse mehrere über ihren Umfang gleichmäßig verteilte Düseneintrittsöffnungen auf. Vorteilhafterweise sind sechs Düseneintrittsöffnungen vorgesehen. Diese können dabei hinsichtlich der Düsenachse auf gleicher Höhe liegen oder höhenmäßig versetzt zueinander angeordnet sein. Günstigerweise entspricht dabei die Summe der Querschnittsflächen der Düseneintrittsöffnungen im Wesentlichen der Querschnittsfläche im Inneren des Düsenelements. Dabei ist die eine bzw. sind die mehreren Düseneintrittsöffnungen in einem Bereich des Düsenelements ausgeführt, der sich in der zweiten Ausnehmungshälfte befindet.In this embodiment, the nozzle element advantageously protrudes so far into the blind hole recess that the end of the tubular nozzle opposite the nozzle outlet opening rests on the inner wall of the blind hole recess, with the end of the tubular nozzle opposite the nozzle outlet opening preferably being closed by the inner wall of the blind hole recess. In this way, in particular, simple assembly is possible, since the nozzle element is simply inserted into the oil guide element until it is in contact with the inner wall of the blind hole recess. In a variant, the nozzle has a plurality of nozzle inlet openings evenly distributed over its circumference. Six nozzle inlet openings are advantageously provided. These can be at the same level with regard to the nozzle axis or they can be arranged offset from one another in terms of height. Advantageously, the sum of the cross-sectional areas of the nozzle inlet openings essentially corresponds to the cross-sectional area in the interior of the nozzle element. The one or more nozzle inlet openings are designed in a region of the nozzle element which is located in the second recess half.

In einer weiteren Variante der Erfindung weist das Düsenelement in seinem Verlauf zwischen der zumindest einen Düseneintrittsöffnung und der Düsenaustrittsöffnung zumindest eine Verengungsstelle mit einem Verengungsdurchmesser auf, wobei der Verengungsdurchmesser kleiner ist als der Düseninnendurchmessers, wobei vorzugsweise der Verengungsdurchmesser zwischen 60 Prozent und 80 Prozent des Düseninnendurchmessers beträgt. Günstigerweise bildet die Düsenaustrittsöffnung die Verengungsstelle, wobei vorzugsweise das Düsenelement entlang der Düsenachse in Richtung der Düseneintrittsöffnung vom Düseninnendurchmesser zum Verengungsdurchmesser konisch zusammenlaufend ausgeführt ist. Durch diese Variante lässt sich eine Strömungsbeeinflussung, insbesondere - beschleunigung, im Bereich der Düsenaustrittsöffnung erreichen, die je nach Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung von Vorteil sein kann. In noch einer weiteren Variante ist zur zusätzlichen Beeinflussung der Strömungsverhältnisse des Kühlmediums innerhalb des Düsenelements zwischen der zumindest einen Düseneintrittsöffnung und der Düsenaustrittsöffnung zumindest ein Strömungsgleichrichterelement angeordnet. Vorteilhafterweise ist dabei das Strömungsgleichrichterelement konzentrisch zur Düsenaustrittsöffnung innerhalb des Düsenelements angeordnet - mit anderen Worten fällt eine Mittel- bzw. Symmetrieachse des Strömungsgleichrichterelements mit dem Mittelpunkt der Düsenaustrittsöffnung und/oder der Düsenachse zusammen.In a further variant of the invention, the nozzle element has in its course between the at least one nozzle inlet opening and the nozzle outlet opening at least one constriction point with a constriction diameter, the constriction diameter being smaller than the nozzle inside diameter, preferably the Constriction diameter is between 60 percent and 80 percent of the nozzle inside diameter. The nozzle outlet opening favorably forms the constriction point, with the nozzle element preferably converging conically along the nozzle axis in the direction of the nozzle inlet opening from the nozzle inside diameter to the constriction diameter. With this variant, an influencing of the flow, in particular an acceleration, can be achieved in the area of the nozzle outlet opening, which can be advantageous depending on the application of the solution according to the invention. In yet another variant, at least one flow straightener element is arranged between the at least one nozzle inlet opening and the nozzle outlet opening for additional influencing of the flow conditions of the cooling medium within the nozzle element. The flow straightener element is advantageously arranged concentrically to the nozzle outlet opening within the nozzle element - in other words, a central or symmetry axis of the flow straightener element coincides with the center of the nozzle outlet opening and / or the nozzle axis.

In weiterer Folge wird die Erfindung anhand von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, näher erläutert. Darin zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine;
2 eine Schnittansicht eines Zylinders der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit einem Kolben und einer Kolbenkühleinrichtung;
3a eine Schnittansicht einer ersten Ausführung einer Kolbenkühleinrichtung;
3b eine Schnittansicht der ersten Ausführung entlang einer Linie Q-Q in 3a;
4a eine Schnittansicht einer zweiten Ausführung der Kolbenkühleinrichtung;
4b ein Detail aus der zweiten Ausführung in 4a in perspektivischer Ansicht;
5 ein Düsenelement in einer Variante mit Strömungsgleichrichter in einer Draufsicht; und
6 eine Variante eines Düsenelements mit Verengungsstelle.

In the following, the invention will be explained in more detail on the basis of non-limiting exemplary embodiments which are shown in the figures. Show in it:

1 a schematic view of an internal combustion engine according to the invention;
2 a sectional view of a cylinder of the internal combustion engine according to the invention with a piston and a piston cooling device;
3a a sectional view of a first embodiment of a piston cooling device;
3b a sectional view of the first embodiment along a line QQ in FIG 3a ;
4a a sectional view of a second embodiment of the piston cooling device;
4b a detail from the second version in 4a in perspective view;
5 a nozzle element in a variant with a flow straightener in a plan view; and
6th a variant of a nozzle element with a constriction.

In den nachfolgenden Ausführungen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit gleiche Elemente in verschiedenen Figuren mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.In the following explanations, the same elements are provided with the same reference numerals in different figures for the sake of clarity.

1 zeigt in schematischer Ansicht eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine 100 mit einem Zylinderblock 101 und einem darauf aufgesetzten Zylinderkopf 102. Im Zylinderblock 101 sind vier Zylinder 2 ausgebildet, in denen je ein Kolben 3 hin- und herbewegbar angeordnet ist. Zur Kühlung der Kolben 3 ist je Zylinder 2 eine Kolbenkühleinrichtung 4 vorgesehen. Die Versorgung der Kolbenkühleinrichtungen 4 mit Kühlmedium - hier beispielsweise Motoröl aus dem Ölsystem der Brennkraftmaschine 100 - ist nicht dargestellt. Während 1 ein Ausführungsbeispiel mit vier Zylindern 2 zeigt ist die Erfindung auch auf Brennkraftmaschinen 100 mit mehr oder weniger Zylindern 2 anwendbar. Auch muss nicht jeder Zylinder 2 mit einer Kolbenkühleinrichtung 4 versehen sein. 1 shows a schematic view of an internal combustion engine according to the invention 100 with a cylinder block 101 and a cylinder head placed on it 102 . In the cylinder block 101 are four cylinders 2 formed, in each of which a piston 3 is arranged to be reciprocable. For cooling the pistons 3 is per cylinder 2 a piston cooling device 4th intended. The supply of the piston cooling devices 4th with cooling medium - here, for example, engine oil from the oil system of the internal combustion engine 100 - is not shown. While 1 an embodiment with four cylinders 2 shows the invention is also applied to internal combustion engines 100 with more or less cylinders 2 applicable. Not every cylinder has to be 2 with a piston cooling device 4th be provided.

2 zeigt einen Schnitt eines Zylinders 2 im Zylinderblock 101 in etwas genauerer Ansicht. Der Zylinderblock 101 ist ohne Zylinderkopf 102 dargestellt. Der Kolben 3 ist entlang einer Zylinderachse 2a hin- und herbewegbar, wobei eine Kolbenunterseite 6 dem Kurbelraum 5 zugewandt ist. Die Kolbenkühleinrichtung 4 weist ein in den Zylinder 2 hineinragendes Ölführungselement 7 und ein Düsenelement 9 auf, wobei das Kühlmedium durch das Ölführungselement 7 zu dem Düsenelement 9 transportiert wird, was durch entsprechende Pfeile angedeutet ist. Das Düsenelement 9 ist im Wesentlichen parallel zur Zylinderachse 2a orientiert, ein aus dem Düsenelement 9 austretender Kühlmediumstrahl S0 ist auf die Kolbenunterseite 6 gerichtet. Im Kolben 3 vorgesehen Kühlstrukturen bzw. Ölgalerien sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. 2 shows a section of a cylinder 2 in the cylinder block 101 in a more detailed view. The cylinder block 101 is without a cylinder head 102 shown. The piston 3 is along a cylinder axis 2a reciprocable, with a piston bottom 6th the crankcase 5 is facing. The piston cooling device 4th instructs one in the cylinder 2 protruding oil guide element 7th and a nozzle element 9 on, wherein the cooling medium through the oil guide element 7th to the nozzle element 9 is transported, which is indicated by corresponding arrows. The nozzle element 9 is essentially parallel to the cylinder axis 2a oriented, one from the nozzle element 9 escaping cooling medium jet S0 is on the bottom of the piston 6th directed. In the flask 3 provided cooling structures or oil galleries are not shown for reasons of clarity.

3a zeigt eine Schnittansicht einer ersten Ausführung der Kolbenkühleinrichtung 4, wobei in 3b ein weiterer Schnitt entlang der Linie Q-Q in 3a dargestellt ist. In dem Ölführungselement 7 ist eine Sacklochausnehmung 8 ausgeführt, die an einem zylinderseitigen Ende 11 verschlossen ist. Die Sacklochausnehmung 8 kann beispielsweise als Bohrung ausgeführt werden. Die dem zylinderseitigen Ende 11 gegenüberliegende Öffnung der Sacklochausnehmung 8 ist mit dem Ölsystem der Brennkraftmaschine 100 verbunden und nicht weiter dargestellt. Nahe dem zylinderseitigen Ende 11 befindet sich das Düsenelement 9, das über ein Trägerelement 95 im Ölführungselement 7 montiert ist. Das Düsenelement 9 kann dabei im Trägerelement 95 eingepresst, eingeklebt oder verschraubt sind und das Trägerelement 95 kann auch gleiche Weise im Ölführungselement 7 montiert sein. Natürlich kann das Düsenelement 9 auch direkt in dem Ölführungselement 7 montiert sein. 3a shows a sectional view of a first embodiment of the piston cooling device 4th , where in 3b another section along the line QQ in 3a is shown. In the oil guide element 7th is a blind hole recess 8th executed at one end on the cylinder side 11th is locked. The blind hole recess 8th can, for example, be designed as a hole. The end on the cylinder side 11th opposite opening of the blind hole recess 8th is with the oil system of the internal combustion engine 100 connected and not shown further. Near the end on the cylinder side 11th is the nozzle element 9 that has a support element 95 in the oil guide element 7th is mounted. The nozzle element 9 can be in the carrier element 95 are pressed in, glued or screwed and the carrier element 95 can also be done in the same way in the oil guide element 7th be mounted. Of course, the nozzle element 9 also directly in the oil guide element 7th be mounted.

Eine der Längsachse entsprechende Düsenachse 9a des Düsenelements 9, die parallel zur Zylinderachse 2a verläuft, ist im Wesentlichen normal zu einer Mittelachse 8a der Sacklochausnehmung 8 orientiert. Der Abstand zwischen dem Düsenelement 9 und dem zylinderseitigen Ende 11 der Sacklochausnehmung 8 wird als Düsenabstand A1 bezeichnet und ist zumindest gleich groß bemessen wie der maximale Innendurchmesser D1 der Sacklochausnehmung. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Düsenabstand A1 größer als das 1,25-fache des Innendurchmessers D1 bemessen und beträgt das 1,36-fache des Innendurchmessers D1.A nozzle axis corresponding to the longitudinal axis 9a of the nozzle element 9 that are parallel to the cylinder axis 2a is substantially normal to a central axis 8a the blind hole recess 8th oriented. The distance between the nozzle element 9 and the end on the cylinder side 11th the blind hole recess 8th is called the nozzle spacing A1 and is at least the same size as the maximum inner diameter D1 the Blind hole recess. In the illustrated embodiment, the nozzle spacing is A1 larger than 1.25 times the inner diameter D1 dimensioned and is 1.36 times the inner diameter D1 .

Die Sacklochausnehmung 8 wird durch eine durch die Mittelachse 8a und normal zur Zylinderachse 2a verlaufende Mittelebene 10 in eine erste 81 und eine zweite Ausnehmungshälfte 82 unterteilt. Die erste Ausnehmungshälfte 81 befindet sich dabei auf einer dem Kolben 3 zugewandten Seite der Mittelebene 10 während sich die zweite Ausnehmungshälfte 82 auf einer vom Kolben 3 abgewandten Seite der Mittelebene 10 befindet.The blind hole recess 8th is through one through the central axis 8a and normal to the cylinder axis 2a running middle plane 10 into a first 81 and a second recess half 82 divided. The first half of the recess 81 is located on one of the pistons 3 facing side of the central plane 10 while the second recess half 82 on one of the pistons 3 facing away from the central plane 10 is located.

Gemäß dem in 3b dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Düsenelement 9 rohrförmig ausgebildet, wobei an gegenüberliegenden Enden eine Düseneintritts- 91 und eine Düsenaustrittsöffnung 92 angeordnet sind. Der Querschnitt des Düseninneren ist dabei entlang der Düsenachse 9a konstant ausgeführt. An der Düseneintrittsöffnung 91 strömt das Kühlmedium aus der Sacklochausnehmung 8 in das Düsenelement 9, an der Düsenaustrittsöffnung 92 tritt das Kühlmedium in Richtung Kolben 3 aus dem Düsenelement 9 aus. Zwischen Düseneintritts-91 und Düsenaustrittsöffnung 92 ist eine im Wesentlichen zylindrische Seitenwand 93 ausgeführt. Die Düsenlänge L2 des Düsenelements 9 entspricht zumindest dem 1,8-fachen, vorzugsweise dem 2-fachen des maximalen Innendurchmessers D1 der Sacklochausnehmung 8. Der maximale Düseninnendurchmessers D2 des Düsenelements 9 beträgt zumindest ein Viertel des Innendurchmessers D1 der Sacklochausnehmung 8.According to the in 3b The illustrated embodiment is the nozzle element 9 tubular, with a nozzle inlet at opposite ends 91 and a nozzle outlet opening 92 are arranged. The cross section of the nozzle interior is along the nozzle axis 9a executed constantly. At the nozzle inlet opening 91 the cooling medium flows out of the blind hole recess 8th into the nozzle element 9 , at the nozzle outlet opening 92 the cooling medium enters the piston 3 from the nozzle element 9 out. Between nozzle inlet 91 and nozzle outlet opening 92 is a substantially cylindrical sidewall 93 executed. The nozzle length L2 of the nozzle element 9 corresponds to at least 1.8 times, preferably twice the maximum internal diameter D1 the blind hole recess 8th . The maximum nozzle inside diameter D2 of the nozzle element 9 is at least a quarter of the inner diameter D1 the blind hole recess 8th .

Das Düsenelement 9 ragt so weit in die Sacklochausnehmung 8 hinein, dass sich die Düseneintrittsöffnung 91 in der zweiten Ausnehmungshälfte 82 befindet. Wie in den 3a und 3b erkennbar ist verbleibt zwischen der innerhalb der Sacklochausnehmung 8 angeordneten Düseneintrittsöffnung 91 und der in Richtung der Düsenachse 9a der Düseneintrittsöffnung 91 gegenüberliegenden Innenwandung der Sacklochausnehmung 8 ein Abstand, der Eintrittsöffnungsabstand A2. Dieser Eintrittsöffnungsabstand A2 ist kleiner als die Hälfte des Innendurchmessers D1 des Sacklochausnehmung 8 und entspricht insbesondere einem Siebentel des maximalen Innendurchmessers D1 der Sacklochausnehmung 8 und/oder zwischen 60 Prozent und 80 Prozent eines maximalen Düseninnendurchmessers D2 des Düsenelements 9.The nozzle element 9 protrudes so far into the blind hole recess 8th into that the nozzle inlet opening 91 in the second half of the recess 82 is located. As in the 3a and 3b can be seen remains between the inside the blind hole recess 8th arranged nozzle inlet opening 91 and that in the direction of the nozzle axis 9a the nozzle inlet opening 91 opposite inner wall of the blind hole recess 8th a distance, the inlet opening distance A2 . This inlet opening distance A2 is smaller than half the inner diameter D1 of the blind hole recess 8th and corresponds in particular to one seventh of the maximum inner diameter D1 the blind hole recess 8th and / or between 60 percent and 80 percent of a maximum nozzle inside diameter D2 of the nozzle element 9 .

Um einen Druckverlust innerhalb des Ölführungselements 4 bzw. des Düsenelements 9 möglichst gering zu halten ist es von Vorteil, wenn zusätzlich oder stattdessen die Querschnittsfläche des zwischen Düseneintrittsöffnung 91 und Innenwandung der Sacklochausnehmung 8 verbleibenden Spalts im Wesentlichen der Querschnittsfläche im Inneren des Düsenelements 9 entspricht. Der Spalt, der also rund um die Düsenachse 9a zwischen der Düsenwand 93 und der Innenwandung der Sacklochausnehmung 8 verbleibt, bzw. dessen Fläche, durch die Kühlmedium in das Düsenelement 9 eintritt, entspricht also dem Strömungsquerschnitt des Düsenelements 9.To a pressure loss within the oil guide element 4th or the nozzle element 9 To keep it as small as possible, it is advantageous if, in addition or instead, the cross-sectional area of the between the nozzle inlet opening 91 and inner wall of the blind hole recess 8th remaining gap essentially the cross-sectional area in the interior of the nozzle element 9 is equivalent to. The gap, the one around the nozzle axis 9a between the nozzle wall 93 and the inner wall of the blind hole recess 8th remains, or its area, through the cooling medium in the nozzle element 9 occurs, so corresponds to the flow cross-section of the nozzle element 9 .

4a zeigt eine Variante, bei der das Düsenelement 9 zwar ebenfalls rohrförmig ausgebildet ist, das der Düsenaustrittsöffnung 92 gegenüberliegende Ende des rohrförmigen Düsenelements 9 aber verschlossen ist und sich die zumindest eine Düseneintrittsöffnung 91 in der Seitenwand 93 des Düsenelements 9 im Bereich der der zweiten Ausnehmungshälfte 82 befindet. 4b zeigt ein derartiges Düsenelement 9, bei dem mehrere über ihren Umfang gleichmäßig verteilte Düseneintrittsöffnungen 91, 91' vorgesehen sind. Während nur zwei Düseneintrittsöffnungen 91, 91' in der Figur sichtbar sind können auch mehr, beispielsweise sechs derartige Öffnungen, vorgesehen sein. Die Düseneintrittsöffnungen 91, 91' sind hier auf einer Umfangslinie angeordnet, die in einer normal zur Düsenachse 9a verlaufenden Ebene liegt. Die Düseneintrittsöffnungen 91, 91' können auch entlang der Düsenachse 9a gegeneinander versetzt angeordnet sein. 4a shows a variant in which the nozzle element 9 although it is also tubular, that of the nozzle outlet opening 92 opposite end of the tubular nozzle element 9 but is closed and the at least one nozzle inlet opening 91 in the side wall 93 of the nozzle element 9 in the area of the second recess half 82 is located. 4b shows such a nozzle element 9 , in which several nozzle inlet openings evenly distributed over their circumference 91 , 91 ' are provided. While only two nozzle inlets 91 , 91 ' Visible in the figure, more, for example six, such openings can also be provided. The nozzle inlet openings 91 , 91 ' are arranged here on a circumferential line that is normal to the nozzle axis 9a running plane. The nozzle inlet openings 91 , 91 ' can also run along the nozzle axis 9a be arranged offset from one another.

Die Summe der mit Öffnungsdurchmesser D4 ausgeführten Eintrittsöffnungsflächen entspricht dabei wieder im Wesentlichen dem Strömungsquerschnitt des Düsenelements 9, um bestmöglichen Mediumtransport durch das Düsenelement 9 zu ermöglichen. Mit anderen Worten entspricht die Summe der Querschnittsflächen der Düseneintrittsöffnungen 91, 91' im Wesentlichen der Querschnittsfläche im Inneren des Düsenelements 9. 4b zeigt zwar Düseneintrittsöffnungen 91, 91' mit im Wesentlichen identischen Öffnungsgrößen, die Querschnittsflächen können aber auch unterschiedlich gewählt werden.The sum of the opening diameter D4 executed inlet opening areas again essentially corresponds to the flow cross-section of the nozzle element 9 to ensure the best possible medium transport through the nozzle element 9 to enable. In other words, the sum of the cross-sectional areas corresponds to the nozzle inlet openings 91 , 91 ' essentially the cross-sectional area inside the nozzle element 9 . 4b shows nozzle inlet openings 91 , 91 ' with essentially identical opening sizes, but the cross-sectional areas can also be selected differently.

Das der Düsenaustrittsöffnung 92 gegenüberliegende Ende des rohrförmigen Düsenelements 9 kann durch ein entsprechendes Deckelelement (nicht dargestellt) verschlossen sein. In der in 4a dargestellten Variante ragt das Düsenelement 9 so weit in die Sacklochausnehmung 8 hinein, dass es an der Innenwandung der Sacklochausnehmung 8 aufliegt, so dass das der Düsenaustrittsöffnung 92 gegenüberliegende Ende des rohrförmigen Düsenelements 9 durch die Innenwandung der Sacklochausnehmung 8 verschlossen wird. Es muss also kein zusätzlicher Verschluss mehr vorgesehen werden.That of the nozzle outlet opening 92 opposite end of the tubular nozzle element 9 can be closed by a corresponding cover element (not shown). In the in 4a The variant shown protrudes the nozzle element 9 so far into the blind hole recess 8th into it that it is on the inner wall of the blind hole recess 8th rests so that the nozzle outlet opening 92 opposite end of the tubular nozzle element 9 through the inner wall of the blind hole recess 8th is locked. There is therefore no longer any need to provide an additional closure.

Varianten zur Beeinflussung des Strömungsverlaufs sind in 5 und 6 dargestellt.Variants for influencing the flow course are in 5 and 6th shown.

5 zeigt eine Draufsicht auf ein Düsenelement 9, in dem ein Strömungsgleichrichterelement 14 angeordnet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Strömungsgleichrichterelement 14 um ein Doppelrohr mit einem Querschnitt in Form einer liegenden Acht, deren Durchmesser im Wesentlichen dem Innendurchmesser D2 entspricht. Das Strömungsgleichrichterelement 14 ist dabei so angeordnet, dass es konzentrisch zum Düsenelement 8 positioniert ist, sein Mittelpunkt bzw. seine Mittelachse also mit der Düsenachse 9a (in 5 nicht eingezeichnet) zusammenfällt. Die Längserstreckung des Strömungsgleichrichterelements 14 kann im Prinzip beliebig gewählt werden, beträgt aber vorzugsweise zumindest 10 Prozent bis 20 Prozent der Düsenlänge L2. 5 shows a plan view of a nozzle element 9 , in which a flow straightening element 14th is arranged. In the illustrated embodiment it is the flow straightening element 14th a double tube with a cross-section in the shape of a figure eight, the diameter of which is essentially the same as the inner diameter D2 is equivalent to. The flow straightener element 14th is arranged so that it is concentric to the nozzle element 8th is positioned, so its center or its central axis with the nozzle axis 9a (in 5 not shown) coincides. The longitudinal extension of the flow straightener element 14th can in principle be chosen as desired, but is preferably at least 10 percent to 20 percent of the nozzle length L2 .

In einer Variante, von der 6 ein Ausführungsbeispiel zeigt, weist das Düsenelement 9 in seinem Verlauf zwischen der Düseneintritts- 91 und Düsenaustrittsöffnung 92 zumindest eine Verengungsstelle 94 auf, an der der Querschnitt kleiner ist als im Rest des Düsenelements 9. Die Verengungsstelle 94 weist einen Verengungsdurchmesser D5 auf, der zwischen 60 Prozent und 80 Prozent des Düseninnendurchmessers D2 beträgt. In 6 bildet nun die Düsenaustrittsöffnung 92 die Verengungsstelle 94, wobei das Düsenelement 9 entlang der Düsenachse 9a in Richtung der Düseneintrittsöffnung 92 vom Düseninnendurchmesser D2 zum Verengungsdurchmesser D5 konisch zusammenlaufend ausgeführt ist.In a variant of the 6th shows an embodiment, the nozzle element 9 in its course between the nozzle inlet 91 and nozzle outlet opening 92 at least one narrowing point 94 on, at which the cross section is smaller than in the rest of the nozzle element 9 . The narrowing point 94 has a throat diameter D5 between 60 percent and 80 percent of the nozzle inside diameter D2 amounts to. In 6th now forms the nozzle outlet opening 92 the narrowing point 94 , the nozzle element 9 along the nozzle axis 9a in the direction of the nozzle inlet opening 92 from the nozzle inside diameter D2 to the constriction diameter D5 is designed conically converging.

Allen erläuterten Ausführungsbeispiel ist gemeint, dass eine bestmögliche Versorgung eines Kolbens 3 einer Brennkraftmaschine 100 mit einem Kühlmedium dadurch erreicht wird, dass ein normal zu einer Mittelachse 8a einer Sacklochausnehmung 8 eines Ölführungselements 4 orientiertes Düsenelement 9 einen Düsenabstand A1 von einem zylinderseitigen Ende 11 der Sacklochausnehmung 8 entfernt ist, der zumindest gleich groß bemessen ist wie der maximale Innendurchmesser D1 der Sacklochausnehmung 8. Ergebnis ist ein kompakter, fokussierter Kühlmediumstrahl, der zu 80 Prozent oder mehr den Zielbereich im Kolben 3 erreicht.All the exemplary embodiments explained mean that the best possible supply of a piston 3 an internal combustion engine 100 is achieved with a cooling medium that a normal to a central axis 8a a blind hole recess 8th an oil guide element 4th oriented nozzle element 9 a nozzle spacing A1 from one end on the cylinder side 11th the blind hole recess 8th is removed, which is at least the same size as the maximum inner diameter D1 the blind hole recess 8th . The result is a compact, focused jet of coolant that covers 80 percent or more of the target area in the piston 3 achieved.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 2853280 A1 [0003]

Claims

Internal combustion engine (100) with at least one cylinder (2) in which at least one piston (3) is arranged to be movable back and forth, with at least one piston cooling device (4) with at least one in the cylinder ( 2) protruding oil guide element (7) and at least one nozzle element (9) are provided, wherein inside the oil guide element (7) for supplying a cooling medium to the nozzle element (9) a blind hole recess (8) with a through a central axis (8a) of the blind hole recess ( 8) and a central plane (10) running normal to a cylinder axis (2a) and the blind hole recess (8) has a first recess half (81) on a side of the central plane (10) facing the piston (3) and a second recess half (82) on a side of the center plane (10) facing away from the piston (3), and • the nozzle element (9) at least one nozzle inlet opening (91, 91 ') arranged within the blind hole recess (8) and at least one st has a nozzle outlet opening (92) which is flow-connected to the nozzle inlet opening (91, 91 ') and is directed towards a piston underside (6) facing a crank chamber (5), characterized in that the nozzle element (9) at least so far into the blind hole recess (8) protrudes that the at least one nozzle inlet opening (91, 91 ') is located in the second recess half (82) and the nozzle element (9) is arranged a nozzle distance (A1) from a cylinder-side end (11) of the blind hole recess (8), wherein the nozzle spacing (A1) is at least as large as a maximum inner diameter (D1) of the blind hole recess (8).

Internal combustion engine (100) after Claim 1 , characterized in that the nozzle spacing (A1) between the nozzle element (9) and the cylinder-side end (11) of the blind hole recess (8) corresponds to at least 1.25 times the maximum inner diameter (D1) of the blind hole recess (8), preferably the 1, 36 times.

Internal combustion engine (100) after Claim 1 or 2 , characterized in that the nozzle element (9) protrudes so far into the blind hole recess (8) that the at least one nozzle inlet opening (91) arranged within the blind hole recess (8) is opposite from the nozzle inlet opening (91) in the direction of a nozzle axis (9a) Inner wall of the blind hole recess (8) is arranged an inlet opening spacing (A2) away, the inlet opening spacing (A2) being smaller than half the maximum inner diameter (D1) of the blind hole recess (8).

Internal combustion engine (100) after Claim 3 , characterized in that the inlet opening spacing (A2) is selected such that the cross-sectional area of the gap remaining between the nozzle inlet opening (91) and the inner wall of the blind hole recess (8) essentially corresponds to the cross-sectional area inside the nozzle element (9).

Internal combustion engine (100) after Claim 3 or 4th , characterized in that the inlet opening distance (A2) corresponds to approximately one seventh of the maximum inner diameter (D1) of the blind hole recess (8) and / or between 60 percent and 80 percent of a maximum nozzle inner diameter (D2) of the nozzle element (9).

Internal combustion engine (100) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that a nozzle length (L2) of the nozzle element (9) corresponds to at least 1.8 times, preferably twice the maximum inside diameter (D1) of the blind hole recess (8).

Internal combustion engine (100) according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that the nozzle element (9) is essentially tubular and the nozzle inlet opening (91) and the nozzle outlet opening (92) are arranged at opposite ends of the tubular nozzle (9).

Internal combustion engine (100) according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that the nozzle element (9) is essentially tubular, the end of the tubular nozzle (9) opposite the nozzle outlet opening (92) being closed and the at least one nozzle inlet opening (91) in the side wall (93) of the nozzle element ( 9) is executed.

Internal combustion engine (100) after Claim 8 , characterized in that the nozzle element (9) projects so far into the blind hole recess (8) that the end of the tubular nozzle (9) opposite the nozzle outlet opening (92) rests on the inner wall of the blind hole recess (8), preferably that of the nozzle outlet opening (92) opposite end of the tubular nozzle (9) is closed by the inner wall of the blind hole recess (8).

Internal combustion engine (100) after Claim 8 or 9 , characterized in that the nozzle element (9) has a plurality of nozzle inlet openings (91, 91 ') evenly distributed over its circumference.

Internal combustion engine (100) according to one of the Claims 8 until 10 , characterized in that the sum of the cross-sectional areas of the nozzle inlet openings (91, 91 ') is essentially the Cross-sectional area in the interior of the nozzle element (9) corresponds.

Internal combustion engine (100) according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that the nozzle element (9) has at least one constriction point (94) with a constriction diameter (D5) in its course between the at least one nozzle inlet opening (91, 91 ') and the nozzle outlet opening (92), the constriction diameter (D5) is smaller than the nozzle inside diameter (D2), the constriction diameter (D5) preferably being between 60 percent and 80 percent of the nozzle inside diameter (D2).

Internal combustion engine (100) after Claim 12 , characterized in that the nozzle outlet opening (92) forms the constriction point (94), the nozzle element (9) preferably conically converging along the nozzle axis (9a) in the direction of the nozzle inlet opening (92) from the nozzle inside diameter (D2) to the constriction diameter (D5) is.

Internal combustion engine (100) according to one of the Claims 1 until 13th , characterized in that at least one flow straightening element (14) is arranged within the nozzle element (9) between the at least one nozzle inlet opening (91, 91 ') and the nozzle outlet opening (92).