DE10338568B4 - Piston for internal combustion engine and method for its production - Google Patents
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Abstract
Kolben
(2) für
eine Brennkraftmaschine mit einem Kolbenboden (4), mindestens einem
Kühlkanal
(6), mindestens einem Ringträger
(8), mindestens zwei Ölversorgungskanälen (10,
12), sowie einem Kolbenhemd (14) und einem Pleuellager (16), wobei
der mindestens eine Kolbenringträger
(8) und der mindestens eine Kühlkanal
(6) in einem Integralteil (18) integriert sind und dieses in den
Kolben (2) eingegossen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass
das Integralteil (18) gefügt
ist aus mindestens zwei Halbschalen (24, 26) umfassend jeweils einen
Ringträgerbereich
(28) und einen Kühlkanalbereich
(30),
dass mindestens ein Ölversorgungskanal
(10) in das Integralteil (18) integriert ist, der ausgeformt ist
durch Tiefziehen einer der Halbschalen (24, 26).Piston (2) for an internal combustion engine with a piston head (4), at least one cooling channel (6), at least one ring carrier (8), at least two oil supply channels (10, 12), and a piston skirt (14) and a connecting rod bearing (16), wherein the at least one piston ring carrier (8) and the at least one cooling channel (6) are integrated in an integral part (18) and this is cast into the piston (2),
characterized,
the integral part (18) is joined by at least two half shells (24, 26) each comprising a ring carrier region (28) and a cooling channel region (30),
in that at least one oil supply channel (10) is integrated in the integral part (18), which is formed by deep drawing one of the half shells (24, 26).
Description
Bei modernen Hochleistungsmotoren, insbesondere bei Dieselmotoren, ist es notwendig, aufgrund der thermischen Belastung, den Kolben durch ein Kühlmittel zu kühlen. In der Regel wird hierbei durch eine Kühlmitteldüse im Bereich des unteren Totpunktes bei der Kolbenbewegung das Kühlmittel, bevorzugt Öl, durch einen Ölversorgungskanal in einen Kühlkanal des Kolbens eingespritzt. Der Kühlkanal befindet sich in der Regel im oberen Bereich des Kolbens in der Nähe des Kolbenbodens, wo auch die höchste thermische Belastung auftritt.at modern high performance engines, especially in diesel engines, is it necessary, due to the thermal load, the piston through a coolant to cool. As a rule, this is done by a coolant nozzle in the region of bottom dead center in the piston movement, the coolant, preferably oil, by an oil supply channel in a cooling channel of the piston injected. The cooling channel is usually located at the top of the piston in the Near the Piston bottom, where the highest thermal stress occurs.
Die
Die
Die
Die
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen gekühlten Kolben für eine Brennkraftmaschine darzustellen, wobei gegenüber dem Stand der Technik eine effektivere Kühlung des Kolbenbodens gewährleistet ist und andererseits eine bessere Abdichtung des Kühlkanals besteht.The The object of the invention is to present a cooled piston for an internal combustion engine, being opposite the prior art ensures a more effective cooling of the piston crown and on the other hand, a better sealing of the cooling channel consists.
Die Lösung der Aufgabe besteht in einem Kolben mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie in einem Verfahren zu dessen Herstellung mit den Merkmalen des Anspruchs 2.The solution the task consists in a piston with the features of the claim 1 and in a process for its preparation with the features of claim 2.
Der erfindungsgemäße Kolben für eine Brennkraftmaschine weist einen Kolbenboden auf, der durch einen Kühlkanal kühlbar ist, ferner umfasst der Kolben einen Kolbenringträger (im Folgenden Ringträger genannt) sowie mindestens zwei Ölversorgungskanäle für den Kühlkanal. Ferner umfasst der Kolben ein Kolbenhemd und ein Pleuellager.Of the piston according to the invention for an internal combustion engine has a piston bottom, which is cooled by a cooling channel, further comprising the Piston a piston ring carrier (hereinafter ring bearer called) and at least two oil supply channels for the cooling channel. Furthermore, the piston comprises a piston skirt and a connecting rod bearing.
Der erfindungsgemäße Kolben zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Ringträger und mindestens ein Kühlkanal in einem Integralteil integriert sind und dieses Integralteil in den Kolben eingegossen ist. Diese erfindungsgemäße Anordnung bewirkt, dass der Kühlkanal, der am Ringträger befestigt ist oder mit diesem einteilig ausgestaltet ist, besonders günstig in einem Gießwerkzeug positioniert werden kann, was wiederum dazu führt, dass ein Feuersteg zwischen dem Kolbenboden und dem Kühlkanal vergleichsweise dünn ausgestaltet werden kann. Die geringe Dicke des Feuersteges führt zu einem besonders günstigen Wärmeübergang zwischen der thermisch belasteten Zone im Kolbenboden und dem Kühlkanal. Dies wiederum führt zu einer gegenüber dem Stand der Technik deutlich verbesserten Kühlung des Kolbenbodens. Durch die verbesserte Kühlung des Kolbenbodens kann wiederum die Belastung des Kolbens erhöht werden, was letztendlich in einer höheren Leistung des Motors resultiert.Of the piston according to the invention is characterized by the fact that at least one ring carrier and at least one cooling channel are integrated in an integral part and this integral part in the piston is poured. This arrangement according to the invention causes the cooling channel, the ring bearer is attached or designed with this one-piece, particularly favorable in a casting tool can be positioned, which in turn causes a firebreak between the piston head and the cooling channel comparatively thin can be configured. The small thickness of the fire bar leads to a especially favorable Heat transfer between the thermally loaded zone in the piston crown and the cooling channel. This in turn leads to one opposite the State of the art significantly improved cooling of the piston crown. By the improved cooling the piston crown can in turn increase the load on the piston, which ultimately results in a higher one Power of the engine results.
Gemäß der Erfindung wird das Integralteil durch zwei schalenförmige Teile zusammengesetzt. Jedes der schalenförmigen Teile weist sowohl einen Ringträgerbereich als auch einen Kühlkanalbereich auf. Im zusammengefügten Zustand der beiden schalenförmigen Teile bilden jeweils die beiden Kühlkanalbereiche den Kühlkanal und die beiden Ringträgerbereiche den Ringträger aus. Auch in dieser Ausgestaltungsform der Erfindung werden die beiden schalenförmigen Teile durch ein geeignetes Gefügeverfahren zusammengefügt.According to the invention the integral part is composed by two shell-shaped parts. each the cup-shaped Parts has both a ring carrier area as well as a cooling channel area. In the assembled Condition of the two bowl-shaped Parts each form the two cooling channel areas the cooling channel and the two ring carrier areas the ring bearer out. Also in this embodiment of the invention, the both cupped Parts by a suitable structural method together.
Das Integralteil kann in einer Ausgestaltungsform der Erfindung zusätzlich zu dem Ringträger und dem Kühlkanal noch weiter mindestens einen Ölversorgungskanal aufweisen. Dieser Ölversorgungskanal kann wiederum in Form eines angefügten Rohres am Kühlkanal angebracht sein.In one embodiment of the invention, the integral part may have at least one oil supply channel in addition to the ring carrier and the cooling channel. This oil supply channel can turn in the form of an append th pipe to be mounted on the cooling channel.
Ein
weiterer Bestandteil der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
eines Kolbens für
eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 2. Dieses Verfahren umfasst
folgende Schritte:
Es wird ein Integralteil hergestellt, das
einen Ringträger
und einen Kühlkanal
umfasst. Das Integralteil wird in einem Kolbengießwerkzeug
eingelegt und mit einem Gießmetall
umgossen. Nach dem Abkühlen des
Gießmetalls
und dem Entformen des erstarrten Kolbens ist das Integralteil fest
in dem Kolben integriert.A further component of the invention is a method for producing a piston for an internal combustion engine according to claim 2. This method comprises the following steps:
An integral part is produced which comprises a ring carrier and a cooling channel. The integral part is inserted in a piston casting tool and cast around with a cast metal. After cooling of the cast metal and the demolding of the solidified piston, the integral part is firmly integrated in the piston.
Dabei ist die Herstellung des Integralteils in zweckmäßiger Weise so ausgestaltet, dass zunächst zwei Halbschalen hergestellt werden, die jeweils einen Ringträgerbereich und einen Kühlkanalbereich umfassen. Die beiden Halbschalen werden zu einem Integralteil zusammengefügt. Dabei bilden jeweils die Ringträgerbereiche den Ringträger und die Kühlkanalbereiche den Kühlkanal. Das so hergestellte Integralteil wird wiederum in ein Kolbengießwerkzeug eingelegt und mit dem Gießmetall umgossen.there the production of the integral part is expediently designed in such a way that that first two Half shells are made, each one ring carrier area and a cooling channel area. The two half shells are joined together to form an integral part. there each form the ring carrier areas the ring bearer and the cooling channel areas the cooling channel. The integral part thus produced is in turn inserted into a piston casting tool and with the casting metal cast around.
Gemäß der Erfindung wird der mindestens eine Ölversorgungskanal nicht durch ein separates angefügtes Rohr, sondern durch ein Tiefziehen der Halbschale ausgeformt.According to the invention becomes the at least one oil supply channel not by a separate appended Tube, but formed by deep drawing of the half shell.
Eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltung zur Darstellung der Ölversorgungskanäle besteht darin, in dem fertig gegossenen Kolben eine Bohrung so einzubringen, dass sie sowohl Kolbenmaterial als auch das Integralteil im Bereich des Kühlkanals durchdringt und somit den Ölversorgungskanal darstellt.A further, advantageous embodiment for the representation of the oil supply channels consists in making a hole in the finished cast piston so that they both piston material and the integral part in the range of the cooling channel penetrates and thus the oil supply channel represents.
Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert.advantageous Embodiments of the invention will become apparent from the following figures explained in more detail.
Dabei zeigen:there demonstrate:
In
Zur
Herstellung des Kolbens
In
In
In
einem hier nicht dargestellten Prozess kann anschließend noch
an das Integralteil
Hierzu
wird vorher eine, hier nicht dargestellte Bohrung in die Halbschale
Es
ist jedoch auch möglich,
bereits während der
Herstellung der Teile
Die
Variante zur Herstellung des Integralteils
Bei
den Halbschalen
Die
Wahl der Materialien für
das Integralteil
Bei Aluminiumkolben, die in der Regel bei Brennkraftmaschinen im Automobilsektor zum Einsatz kommen, bieten sich Integralteile auf der Basis von Aluminiumlegierungen an, Integralteile auf Stahlbasis sind jedoch nicht ausgeschlossen. Bei Kol ben auf Magnesiumbasis bieten sich wiederum Integralteile an, die ebenfalls, artgleich auf dieser Materialbasis beruhen.at Aluminum pistons, which are usually used in internal combustion engines in the automotive sector are used to provide integral parts based on Aluminum alloys, but integral parts based on steel are not excluded. Magnesium-based colons are available again integral parts, which also, similar on this material basis based.
Es
sei darauf hingewiesen, dass die Ölversorgungskanäle
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006030699B4 (en) | 2006-06-30 | 2014-10-02 | Daimler Ag | Cast steel piston for internal combustion engines |
DE102012104820B4 (en) * | 2012-06-04 | 2014-10-09 | Actech Gmbh | Process for the production of composite castings |
CN111535936A (en) * | 2020-06-29 | 2020-08-14 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | Engine piston |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1483641A1 (en) * | 1965-06-12 | 1969-02-27 | Schmidt Gmbh Karl | Method for casting cavities |
DE3927509A1 (en) * | 1989-08-21 | 1991-02-28 | Mahle Gmbh | Liq. compressed plunger piston - is formed esp. of aluminium and has annular porous reinforcement lining in annular groove |
DE19927931A1 (en) * | 1999-06-18 | 2001-01-04 | Daimler Chrysler Ag | Internal combustion engine with crankshaft, in which piston-end connecting rod bearing is fitted in piston cavity to leave clearance between rod and piston head |
DE10007616A1 (en) * | 2000-02-18 | 2001-08-23 | Federal Mogul Nuernberg Gmbh | Ring carrier with cooling channel has two tube sectors one above other forming integrated cooling channel along two co-axial radially spaced endface-side surfaces |
DE10005762A1 (en) * | 2000-02-10 | 2001-08-23 | Martin Chen | Multifunction knife has housing with curved end forming handle, deployable blade, space for tape measure in handle, illumination device for removable attachment to housing |
DE4112889C2 (en) * | 1990-04-20 | 2001-09-27 | Ae Goetze Inc Carolina Ann Arb | Process for producing a piston head with cooling for a multi-part, articulated piston for internal combustion engines, and piston head produced thereafter |
DE10105762A1 (en) * | 2001-02-08 | 2002-08-29 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Cooling channel for piston has local widening at one or more points |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1483641A1 (en) * | 1965-06-12 | 1969-02-27 | Schmidt Gmbh Karl | Method for casting cavities |
DE3927509A1 (en) * | 1989-08-21 | 1991-02-28 | Mahle Gmbh | Liq. compressed plunger piston - is formed esp. of aluminium and has annular porous reinforcement lining in annular groove |
DE4112889C2 (en) * | 1990-04-20 | 2001-09-27 | Ae Goetze Inc Carolina Ann Arb | Process for producing a piston head with cooling for a multi-part, articulated piston for internal combustion engines, and piston head produced thereafter |
DE19927931A1 (en) * | 1999-06-18 | 2001-01-04 | Daimler Chrysler Ag | Internal combustion engine with crankshaft, in which piston-end connecting rod bearing is fitted in piston cavity to leave clearance between rod and piston head |
DE10005762A1 (en) * | 2000-02-10 | 2001-08-23 | Martin Chen | Multifunction knife has housing with curved end forming handle, deployable blade, space for tape measure in handle, illumination device for removable attachment to housing |
DE10007616A1 (en) * | 2000-02-18 | 2001-08-23 | Federal Mogul Nuernberg Gmbh | Ring carrier with cooling channel has two tube sectors one above other forming integrated cooling channel along two co-axial radially spaced endface-side surfaces |
DE10105762A1 (en) * | 2001-02-08 | 2002-08-29 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Cooling channel for piston has local widening at one or more points |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018007215A1 (en) | 2018-09-04 | 2019-04-18 | Daimler Ag | Piston for an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, and method for producing such a piston |
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