DE19935399A1 - Pistons for an internal combustion engine - Google Patents

Pistons for an internal combustion engine

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Wolfgang Hanke
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    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/16Pistons  having cooling means
    • F02F3/20Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid

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Abstract

The invention relates to a piston for an internal combustion engine with an annular cooling channel that consists of a left and a right cooling channel half and that comprises a first and a second opening. Cooling oil is feed as a free oil jet to the first opening by means of a coolant nozzle, so that it can be fed to the cooling channel and discharged through the second opening. A rib-shaped element extends in a radial direction of the bottom surface of the cooling channel in the area of the inlet opening. The position of said rib-shaped element with respect to the center of the inlet opening depends on the orientation of the coolant nozzle in such a manner that the flow of coolant is fed to the left and right cooling channel half in equal portions.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolben für einen Verbrennungsmotor mit einem ringför­ mig angeordneten Kühlkanal, der aus einer linken und einer rechten Kühlkanalhälfte besteht und der eine erste und eine zweite Öffnung aufweist, wobei Kühlöl durch ei­ ne Kühlöldüse als freier Ölstrahl in die erste Öffnung und damit in den Kühlkanal zu­ führbar ist und durch die zweite Öffnung abführbar ist.The invention relates to a piston for an internal combustion engine with a ringför mig arranged cooling channel, which consists of a left and a right cooling channel half exists and which has a first and a second opening, cooling oil through ei ne cooling oil nozzle as a free oil jet into the first opening and thus into the cooling channel is feasible and can be removed through the second opening.

Derartige Kolben sind hinlänglich bekannt. Das Kühlöl wird mittels einer Kühlölstrahl­ düse in eine erste Öffnung, die Zuflußöffnung, gespritzt, verteilt sich dann in dem Kühlkanal und wird durch eine zweite Öffnung, die Abflußöffnung, abgeführt. Da­ durch, daß die Kühlöldüse in einem bestimmten Winkel in Bezug auf den Kolben­ schaft angestellt sein kann, wird das Kühlöl nicht zu gleichen Teilen in die jeweils in Bezug auf die Zulauföffnung linke und rechte Kühlkanalhälfte gespritzt. Dies wirkt sich nachteilig auf die Kühlwirkung des Kühlölstroms aus.Such pistons are well known. The cooling oil is by means of a cooling oil jet injected into a first opening, the inflow opening, then distributed in the Cooling channel and is discharged through a second opening, the drain opening. There through that the cooling oil nozzle at a certain angle with respect to the piston shaft can be employed, the cooling oil is not divided into equal parts in each case Injection molded onto the left and right cooling duct halves with respect to the inlet opening. This works adversely affect the cooling effect of the cooling oil flow.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kolben der vorstehend beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß eine gleichmäßige Kühlwirkung im gesamten Kühlkanal erreicht wird.Proceeding from this, the present invention is based on the object To improve pistons of the type described above in that a uniform cooling effect is achieved in the entire cooling channel.

Diese Aufgabe wird durch einen Kolben der genannten Art erfindungsgemäß da­ durch gelöst, daß in der Bodenfläche des Kühlkanals im Bereich der Zulauföffnung ein in radiale Richtung verlaufendes Rippenelement angeformt ist, wobei die Lage des Rippenelementes in Bezug auf den Mittelpunkt der Zulauföffnung abhängt von der Ausrichtung der Kühlöldüse derart, daß der Kühlmittelstrom zu gleichen Teilen in die linke und rechte Kühlkanalhälfte eingeleitet wird.This object is achieved according to the invention by a piston of the type mentioned solved by that in the bottom surface of the cooling channel in the area of the inlet opening a rib element extending in the radial direction is formed, the position of the rib element with respect to the center of the inlet opening depends on the alignment of the cooling oil nozzle such that the coolant flow in equal parts in the left and right half of the cooling channel is introduced.

Auf diese Weise wird also erreicht, daß der Kühlmittelstrom beim Auftreffen auf die Bodenfläche des Kühlkanals geteilt wird und zu gleichen Teilen in die linke und rechte Kühlkanalhälfte eingeleitet wird. Je nach dem inwieweit die Kühlölstrahldüse in Bezug auf den Kolbenschaft angestellt wird, kann das Rippenelement versetzt in Be­ zug auf den Mittelpunkt der Zulauföffnung angeordnet werden.In this way it is achieved that the coolant flow when hitting the Bottom surface of the cooling channel is divided and divided equally into the left and right cooling duct half is introduced. Depending on the extent to which the cooling oil jet nozzle in  Regarding the piston skirt, the rib element can be placed in Be train to be placed on the center of the inlet opening.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn die erste und die zweite Öffnung gleiche Abmessungen aufweisen und symmetrisch im Kühlkanal an­ geordnet sind, derart, daß sowohl die erste als auch die zweite Öffnung als Zulauf- bzw. Abflußöffnung einsetzbar sind, wobei das Rippenelement in der Draufsicht auf die Kühlkanalebene einmal links und einmal rechts in Bezug auf die Bolzenbohrung­ mittellinie des Kolbens angeordnet. Auf diese Weise ist der Kolben universell ein­ setzbar und braucht nicht hinsichtlich einer Öffnung ausgerichtet zu werden. Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiels näher erläutert.A particularly advantageous embodiment results when the first and the second opening have the same dimensions and symmetrical in the cooling channel are arranged in such a way that both the first and the second opening as inlet or drain opening can be used, the rib element in plan view the cooling channel level once on the left and once on the right in relation to the bolt hole center line of the piston. In this way the piston is universal settable and does not need to be aligned with an opening. The invention is based on an exemplary embodiment shown in the drawing explained in more detail.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Kolbens im Schnitt und Fig. 1 is a perspective view of the piston according to the invention in section and

Fig. 2 eine Unteransicht des Kolbens. Fig. 2 is a bottom view of the piston.

Ein Kolben 1 weist in seinem Kolbenkopfbereich einen ringförmig angeordneten Kühlkanal 2, der aus zwei Kühlkanalhälften 3 und 4 besteht, auf. Dieser Kühlkanal besitzt zwei Öffnungen 5, 6, die wahlweise als Zulauf- oder Abflußöffnungen dienen können. Hierzu wird durch eine Kühlmitteldüse 7 (siehe Fig. 2) Kühlmittel in den Kühlkanal 8 gespritzt und gelangt über die zugehörige Öffnung 5 in den Kühlkanal 2 und kann über die Öffnung 6 und den zugehörigen Kanal 9 abfließen.A piston 1 has in its piston head area an annularly arranged cooling channel 2 , which consists of two cooling channel halves 3 and 4 . This cooling channel has two openings 5 , 6 , which can optionally serve as inlet or outlet openings. For this purpose, coolant is injected into the cooling duct 8 through a coolant nozzle 7 (see FIG. 2) and reaches the cooling duct 2 via the associated opening 5 and can flow out via the opening 6 and the associated duct 9 .

Da die Kühlmitteldüse 7 jedoch in einem bestimmte Winkel in Bezug auf einen Kol­ benschaft 10 angestellt ist, ist in der Bodenfläche des Kühlkanals 2 im Bereich der Zulauföffnung 5 ein in radiale Richtung verlaufendes Rippenelement 11 angeformt, wobei die Lage des Rippenelementes 11 in Bezug auf den Mittelpunkt der Zulauföff­ nung 5 abhängt von der Ausrichtung der Kühlmitteldüse 7 derart, daß der Kühlmittel­ strom zu gleichen Teilen in die linke und rechte Kühlkanalhälfte 3, 4 eingeleitet wird.However, since the coolant nozzle 7 is set at a certain angle with respect to a piston shaft 10 , a rib element 11 extending in the radial direction is formed in the bottom surface of the cooling channel 2 in the region of the inlet opening 5 , the position of the rib element 11 with respect to the The center of the inlet opening 5 depends on the orientation of the coolant nozzle 7 in such a way that the coolant flow is introduced in equal parts into the left and right cooling channel halves 3 , 4 .

Um den erfindungsgemäßen Kolben 1 universell einsetzen zu können, weisen die erste und die zweite Öffnung 5, 6 gleiche Abmessungen auf und sind symmetrisch im Kühlkanal 2 angeordnet, derart, daß sowohl die erste als auch die zweite Öffnung 5, 6 als Zulauf bzw. Abflußöffnung einsetzbar sind, wobei das Rippenelement 11 in der Draufsicht auf die Kühlkanalebene einmal links und einmal rechts in Bezug auf die Bolzenbohrungsmittellinie des Kolbens angeordnet.In order to be able to use the piston 1 according to the invention universally, the first and the second opening 5 , 6 have the same dimensions and are arranged symmetrically in the cooling channel 2 , such that both the first and the second opening 5 , 6 act as inlet or outlet opening can be used, the rib element 11 being arranged in the top view of the cooling channel plane once on the left and once on the right with respect to the pin bore center line of the piston.

Claims (2)

1. Kolben für einen Verbrennungsmotor mit einem ringförmig angeordneten Kühlkanal (2), der aus einer linken und einer rechten Kühlkanalhälfte (3, 4) besteht und der eine erste und eine zweite Öffnung (5, 6) aufweist, wobei Kühlöl durch eine Kühlmitteldü­ se (7) als freier Ölstrahl in die erste Öffnung (5) und damit in den Kühlkanal (2) zu­ führbar ist und durch die zweite Öffnung (6) abführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bodenfläche des Kühlkanals (2) im Bereich der Zulauföffnung (5) ein in radiale Richtung verlaufendes Rippenelement (11) angeordnet ist, wobei die Lage des Rippenelementes (11) in Bezug auf den Mittelpunkt der Zulauföffnung (5) ab­ hängt von der Ausrichtung der Kühlmitteldüse (7) derart, daß der Kühlmittelstrom zu gleichen Teilen in die linke und rechte Kühlkanalhälfte (3, 4) eingeleitet wird.1. Piston for an internal combustion engine with an annular cooling channel ( 2 ), which consists of a left and a right cooling channel half ( 3 , 4 ) and which has a first and a second opening ( 5 , 6 ), cooling oil through a coolant nozzle ( 7 ) as a free oil jet into the first opening ( 5 ) and thus into the cooling channel ( 2 ) and can be removed through the second opening ( 6 ), characterized in that in the bottom surface of the cooling channel ( 2 ) in the area of Inlet opening ( 5 ) is arranged in a radial rib element ( 11 ), the position of the rib element ( 11 ) with respect to the center of the inlet opening ( 5 ) depends on the orientation of the coolant nozzle ( 7 ) such that the coolant flow increases same parts in the left and right cooling channel half ( 3 , 4 ) is introduced. 2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Öff­ nung (5, 6) gleiche Abmessungen aufweisen und symmetrisch im Kühlkanal (2) an­ geordnet sind, derart, daß sowohl die erste als auch die zweite Öffnung (5, 6) als Zulauf- bzw. Abflußöffnung einsetzbar sind, wobei das Rippenelement (11) in der Draufsicht auf die Kühlkanalebene einmal links und einmal rechts in Bezug auf die Bolzenbohrungsmittellinie des Kolbens angeordnet.2. Piston according to claim 1, characterized in that the first and the second opening ( 5 , 6 ) have the same dimensions and are arranged symmetrically in the cooling channel ( 2 ), such that both the first and the second opening ( 5th , 6 ) can be used as an inlet or outlet opening, the rib element ( 11 ) being arranged in the plan view of the cooling channel plane once on the left and once on the right with respect to the pin bore center line of the piston.
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