DE69917904T3

DE69917904T3 - Kolben mit einem rohr für die zufuhr von öl zum kühlen eines kolbenbodens

Info

Publication number: DE69917904T3
Application number: DE69917904T
Authority: DE
Inventors: Xiluo Zhu; S. Alan BROWN
Original assignee: Federal Mogul LLC
Current assignee: Federal Mogul LLC
Priority date: 1998-07-16
Filing date: 1999-07-13
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: EP1097300B2; AU4987899A; EP1097300A1; WO2000004286A1; US6032619A; DE69917904D1; EP1097300B1; DE69917904T2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben mit einer geschlossenen Kühlungskammer und insbesondere einen industriellen Kolben für Verbrennungsmotoren. Der Kolben der vorliegenden Erfindung enthält einen Kolbenboden mit einer geschlossenen Kühlungskammer und ein einzigartiges Kühlungssystem, das die Kühlungskammer mit Öl versorgt.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Kolben haben Kolbenböden, die sehr hohen Temperaturen und Drücken, die während der Verbrennung entstehen, ausgesetzt sind. Kolbenböden werden durch Kolbenkörper gestützt, die aus relativ mehr Material bestehen als die Kolbenböden. Ein zylindrischer Kolbenschaft ist entweder integral mit dem Kolbenkörper ausgebildet oder am Kolbenkörper angelenkt. Die Zyklizität der Verbrennung und die allgemeine Bauweise von Kolben führt zu sehr hohen thermischen Belastungen an den Kolbenböden. Um die Auswirkungen der thermischen Belastung an Kolbenböden zu verringern, ist die Verwendung von Kühlungssystemen bekannt. Bei einigen Kolbenkühlungssystemen weist die Unterseite des Kolbenbodens einen Abschnitt auf, der für den allgemein direkten Kontakt mit einem Kühlöl gedacht ist, das nach oben spritzt, wenn der Kolben sich in einem Brennraum auf und ab bewegt.
Andere Kolbenkühlungssysteme nach dem Stand der Technik weisen allgemein geschlossene, ringförmige Kühlungskammern auf, die neben dem Kolbenboden angeordnet sind, und enthalten ein druckbeaufschlagtes Kühlfluid, in der Regel Öl, durch eine Einlassöffnung, die mit einer in einem Motorenzylinder befindlichen Öldüse in strömungsmäßiger Verbindung steht, in die Kammer geleitet. Anschließend wird das Öl in den Kreislauf zurückgeführt, indem es die geschlossene Kammer durch einen Auslass verlässt und zu einem Ölreservoir im Zylinder zurückkehrt. Ein Kolben nach dem Stand der Technik mit einer geschlossenen Kühlungskammer enthält eine Bolzenboh rung, die mit der Schaftwand integral ausgebildet ist. Eine in die Bolzenbohrung eingebrachte Bohrung weist ein oberes Ende auf, das eine Einlassöffnung der Kühlungskammer definiert; und in ein unteres Ende der Bohrung kann über eine Öldüse Öl in das Kühlungssystem geleitet werden.
Ein weiteres Kühlungssystem nach dem Stand der Technik weist einen Einlasskanal auf, der sich aufwärts durch ein Pleuel, radial durch einen Kolbenbolzen, um eine Lagerflächennut und aufwärts durch in einem Stützelement befindliche Kanäle erstreckt, die zu einer Kühlungskammer führen. Ein solches Kühlungssystem ist aber überaus komplex und kreislauf-aufwändig und erfordert Kanäle und Bohrungen in nahezu jeder Komponente, was zu erhöhten Fertigungskosten führt (vergleiche mit EP-A-787 898).
Ein weiterer Kolbenkühlungskanal nach dem Stand der Technik verläuft vertikal durch eine Bolzenbohrung und aufwärts zu einer Kühlungskammer. Jedoch müssen Kolben mit Kühlmittelkanälen in einer Bolzenbohrung eine ausreichende Querschnittsdicke aufweisen, damit eine durchgehende Bohrung, die vertikal durch die Bolzenbohrung hindurch verläuft, eingebracht werden kann. Bolzenbohrungen mit einer kleineren Querschnittsdicke oder einem unregelmäßigen Querschnitt wurden noch nie mit Kühlmittelkanälen versehen, da beim Einbringen einer Bohrung eine Außenseite der Bolzenbohrung durchbrochen werden würde, was zu einer großen Leckstelle und einem unbrauchbaren Kanal führen würde. Außerdem schwächt eine Bohrung in einer Bolzenbohrung mit einer verringerten Querschnittsdicke die Bolzenbohrung, was die Spannungsbelastungen erhöht und die Lebensdauer des Kolbens verkürzt.
Des Weiteren sind die Motorenhersteller unablässig bestrebt, das Gewicht ihrer Motoren zu verringern, einschließlich des Gewichts der einzelnen Bestandteile wie beispielsweise der Kolben. Gleichzeitig ist es den Motorenkonstrukteuren aus Platzgründen nicht möglich, die Kühlungsdüsen an eine andere Stelle zu verlegen. Darum müssen Kolben konstruiert werden, die leichter sind und trotzdem ein Hauptmerkmal, wie beispielsweise einen Kühlmittelkanal, im Wesentlichen an der gleichen Stelle aufweisen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben für Verbrennungsmotoren mit einem Kolbenbodenabschnitt, der durch einen oberen Boden, der mit einem unteren Boden verbunden ist, definiert ist. In dem Kolbenbodenabschnitt befindet sich eine ringförmige Kühlungskammer, um einen Strömungspfad für Kühlfluid bereitzustellen. Die Kühlungskammer ist allgemein geschlossen und ist im Wesentlichen durchgängig, mit Ausnahme einer zuvor festgelegten Anzahl von Einlass- und Auslassöffnungen. Außerdem erstreckt sich am unteren Boden wenigstens ein Kolbenbolzenauge abwärts, wobei das Kolbenbolzenauge eine Basis und eine äußere Spitze enthält und eine Querbohrung für die Aufnahme eines Kolbenbolzens aufweist, der mit einem Pleuel verbunden ist. Der untere Kolbenboden weist einen Hinterschnitt auf, dergestalt, dass in dem Kolbenbolzenauge nahe seiner Basis eine Hinterschnittregion gebildet wird. In. dem Kolbenbolzenauge befindet sich eine allgemein vertikale Kühlungsbohrung, die sich in Richtung der Kühlungskammer erstreckt und dazu dient, der Kühlungskammer Kühlmittel zuzuführen. Jedoch erstreckt sich die Hinterschnittregion wenigstens teilweise in die Kühlungsbohrung hinein, dergestalt, dass die Kühlungsbohrung einen nichtdurchgängigen Abschnitt dort enthält, wo sie auf die Hinterschnittregion trifft. Auf diese Weise wäre ein Fluid bestrebt, an der Hinterschnittregion aus der Bohrung herauszufließen. Darum wird ein Rohr wenigstens teilweise so in die Kühlungsbohrung eingeschoben, dass der nicht-durchgängige Abschnitt allgemein überbrückt ist. Das Rohr und die Kühlungsbohrung wirken dergestalt zusammen, dass sie einen allgemein durchgängigen Einlasskanal definieren, der mit der Kühlungskammer in strömungsmäßiger Verbindung steht.
Der Kolben der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise des Weiteren eine Bol- zenbohrung am Kolbenbolzenauge, um die mechanische Festigkeit zu erhöhen, wobei sich die Kühlungsbohrung wenigstens teilweise in der Bolzenbohrung befindet. Außerdem enthält die Kühlungsbohrung eine erste Sektion mit einem ersten Durchmesser und eine zweite Sektion mit einem zweiten Durchmesser, wobei der zweite Durchmesser kleiner ist als der erste Durchmesser. Ein Ende des Rohres stößt gegen eine Schulter, die zwischen der ersten und der zweiten Sektion angeordnet ist und als Einschubbegrenzung fungiert. Die Kühlungsbohrung enthält des Weiteren eine konische Sektion, die neben wenigstens der ersten oder der zweiten Sektion angeordnet ist.
Des Weiteren weist das Rohr einen Außendurchmesser auf, der geringfügig kleiner ist als der erste Durchmesser, um – je nach den Montageanforderungen – in der Kühlungsbohrung entweder eine Spielpassung oder eine Presspassung herbeizuführen. Außerdem ist der Innendurchmesser des Rohres etwa gleich dem zweiten Durchmesser, um einen ausreichenden Fluidfluss zu gewährleisten.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, dass ein Kolben ein verringertes Gewicht hat und dennoch ein Kühlmitteleinlasskanal in einem Kolbenbolzenauge bereitgestellt werden kann. Konkret gesagt, weist das Kolbenbolzenauge wegen einem Gewicht sparenden Hinterschnitt nicht genügend Material auf, um eine durchgängige Kühlungsbohrung an einer gewünschten Stelle zu bilden. Jedoch gestattet die vorliegende Erfindung die Bildung eines Kühlmitteleinlasskanals, indem ein Rohr in die Kühlungsbohrung eingeschoben wird, um unterbrochene Abschnitte der Bohrung zu überbrücken.
Dementsprechend vermeidet die vorliegende Erfindung die Kosten, die damit verbunden sind, einen Kolben neu zu konstruieren und die Position einer Kühlfluiddüse in einem Motor zu verändern, wie es ansonsten erforderlich wäre. Die vorliegende Erfindung ermöglicht also ein verringertes Kolbengewicht, ohne das größere konstruktive Veränderungen bei anderen Motorenkomponenten erforderlich wären.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Merkmale und neuartigen Aspekte der vorliegenden Erfindung werden anhand des Studiums der folgenden detaillierten Beschreibung, der Ansprüche und der Zeichnungen, die im nächsten Absatz kurz beschrieben sind, deutlicher. Es zeigen:
1 ist eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, eines Kolbens gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine geschnittene Draufsicht eines Kolbens gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein seitlicher Aufriss des Kolbens von 2 im Schnitt entlang der Linie 3-3.
4 ist eine teilweise Schnittansicht entlang der Linie 4-4 von 2.
5 ist ein seitlicher Aufriss, teilweise im Schnitt, der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt einen Kolben 20 für den Einsatz in Verbrennungsmotoren. Der Kolben 20 ist vom gegliederten Typ und weist einen Kolbenbodenabschnitt 22 auf, der vom Kol benschaft 24 getrennt ist. Der Kolbenbodenabschnitt 22 enthält einen oberen Boden 26, der beispielsweise durch Reibschweißen mit einem unteren Boden 28 verbunden ist. Es kann aber auch jedes andere geeignete Verbindungsverfahren (beispielsweise Befestigen mit Befestigungsmitteln) zum Einsatz kommen. Der obere Boden 26 weist einen äußeren Ringabschnitt 30 mit einer Kolbenringnut 32 an seiner äußeren Seitenwand 34 auf. Innerhalb des äußeren Ringabschnittes 30 befindet sich eine Verbrennungsmulde 36 mit einer gewellten Oberseite 38 und einer entsprechenden Unterseite 40. Außerdem erstreckt sich von der Unterseite 40 ein ringförmiger Wulst 42 abwärts. Zwischen der Seitenwand 34 und dem ringförmigen Wulst 42 ist eine ringförmige Aussparung 44 ausgebildet.
Wie zu sehen ist, enthält der untere Boden 28 wenigstens einen äußeren Ringabschnitt 50, der eine äußere Seitenwand 52 und einen inneren ringförmigen Wulst 54 aufweist, die jeweils in Ausrichtung auf die äußere Seitenwand 34 bzw. auf den ringförmigen Wulst 42 des oberen Bodens 26 angeordnet sind, um das Reibschweißen zu vereinfachen. Der Ring 50 enthält eine ringförmige Aussparung 56, die so zwischen der Seitenwand 52 und dem ringförmigen Wulst 54 ausgebildet ist, dass sie entsprechend auf die ringförmige Aussparung 44 des oberen Bodens 26 ausgerichtet ist. Auf diese Weise wirken die ringförmigen Aussparungen 44, 56 so zusammen, dass sie eine allgemein durchgängige Kühlungskammer 58 definieren.
Das erste und das zweite Kolbenbolzenauge 60, 62 erstrecken sich vom unteren Boden 28 abwärts und weisen jeweils eine Querbohrung 64 zur Aufnahme eines (nicht gezeigten) Kolbenbolzens auf, der mit einem (nicht gezeigten) Pleuel verbunden ist. Die Kolbenbolzenaugen 60, 62 weisen im Allgemeinen ein bogenförmiges Profil auf und enthalten eine Basis 66, eine distale äußere Spitze 68, eine Vorderseite 70 und eine Rückseite 72. Außerdem enthält das erste Kolbenbolzenauge 60 des Weiteren an der Rückseite 72 einen Verstärkungsabschnitt 73. Im ersten Kolbenbolzenauge 60 befindet sich eine allgemein vertikale Kühlungsbohrung 74, die sich wenigstens teilweise in den Verstärkungsabschnitt 73 hinein erstreckt. Über die Kühlungsbohrung 74 kann druckbeaufschlagtes Kühlöl von einer (nicht gezeigten) herkömmlichen Öldüse, die an einer (nicht gezeigten) Zylinderwand angebracht ist, hinauf zur Kühlungskammer 58 geleitet werden. An der Rückseite 72 des ersten Kolbenbolzenauges 60 ist eine Hinterschnittregion 76 ausgebildet, die vorzugsweise einen Gewichtsersparnisvorteil mit sich bringt. Die Hinterschnittregion 76 wird durch einen allgemein umfänglichen (durchgängigen oder unterbrochenen) (nicht gezeigten) Hinterschnitt hergestellt, wobei Material von der Vorder- und der Rückseite 70, 72 der Kolbenbolzenaugen 60, 62 ent fernt wird, um das Gewicht des Kolbens 20 zu verringern. Der Kolben 20 wird vorzugsweise aus einem Stahlschmiedestück hergestellt, was hohe Festigkeit und relativ niedrige Kosten bedeutet. Es kommen aber auch alle sonstigen geeigneten Materialien oder Herstellungsverfahren in Frage.
Die Hinterschnittregion 76 erstreckt sich so in die Kühlungsbohrung 74 hinein und unterbricht die Kühlungsbohrung 74 dergestalt, dass die Kühlungsbohrung 74 einen nichtdurchgängigen Abschnitt 78 enthält. Infolge dessen hätte Öl, das durch die Kühlungsbohrung 74 fließt, das Bestreben, aus dem nicht-durchgängigen Abschnitt 78 herauszufließen, anstatt die Kühlungskammer 58 zu erreichen. Ein Rohr 80 ist in ein erstes Ende 82 der Kühlungsbohrung 74 nahe einer Einlassöffnung 84 der Kühlungskammer 58 eingeführt. Das Rohr 80 erstreckt sich am nicht-durchgängigen Abschnitt 78 vorbei und stößt gegen eine Schulter 86. Auf diese Weise wirken das Rohr 80 und die Kühlungsbohrung 74 so zusammen, dass ein allgemein kontinuierlicher Einlasskanal 88 definiert wird, der mit der Kühlungskammer 58 in strömungsmäßiger Verbindung steht. Außerdem befindet sich in der ringförmigen Aussparung 56 der Kühlungskammer 58 eine Auslassöffnung 90, um das Ablassen und die Rezirkulation von Öl zu unterstützen. Obgleich hier von Öl als Kühlmittel die Rede ist, kann jedes geeignete Kühlmedium verwendet werden.
2 zeigt eine geschnittene Draufsicht des Kolbens 20, wobei die Schaftwand 24 und das erste und zweite Kolbenbolzenauge 60, 62 geschnitten sind. Es ist zu sehen, wie der Verstärkungsabschnitt 73 sich von der Rückseite 72 des ersten Kolbenbolzenauges 60 nach außen erstreckt. Die Auslassöffnung 90 ist im Ring 50 etwa mittig zwischen dem ersten und zweiten Kolbenbolzenauge 60, 62 angeordnet. Jedoch kann die Auslassöffnung 90 an jeder geeigneten Stelle des unteren Bodens 28 angeordnet sein. Des Weiteren kommt – obgleich nur ein einziger Einlasskanal 88 und eine einzige Auslassöffnung 90 dargestellt sind – auch jede andere geeignete Anzahl von Einlasskanälen und Auslassöffnungen gemäß der vorliegenden Erfindung in Frage.
3 zeigt einen Querschnitt durch den Kolben 20 entlang der Linie 3-3 von 2. Die Kühlungsbohrung 74 enthält eine erste Sektion 92 mit einem ersten Durchmesser D1 und eine zweite Sektion 94 mit einem zweiten Durchmesser D2. Der zweite Durchmesser D2 ist kleiner als der erste Durchmesser D1, und die Schulter 86 ist am Übergang zwischen der ersten und der zweiten Sektion 92, 94 ausgebildet. Wie oben angesprochen, dient die Schulter 86 als Anschlag zur Begrenzung der Einschubtiefe des Rohres 80, indem ein Ende 96 des Rohres 80 an sie anstößt. Das gegenüberliegende Ende 98 des Rohres 80 erstreckt sich so weit in die Kühlungskammer 58 hinein, dass eine ausreichende Menge Öl in der Kühlungskammer 58 verbleibt und ein unerwünschter Rückfluss durch den Einlasskanal 88 vermieden wird.
Des Weiteren weist das Rohr 80 einen Außendurchmesser auf, der geringfügig kleiner ist als der erste Durchmesser D1, so dass – je nach den gewünschten Montageanforderungen – in der Kühlungsbohrung 74 entweder eine Spielpassung oder eine Presspassung entsteht. Außerdem weist das Rohr 80 einen Innendurchmesser auf, der etwa dem zweiten Durchmesser D2 gleicht, um einen ausreichenden und gleichmäßigen Ölfluss zu gewährleisten. Die Kühlungsbohrung 74 weist des Weiteren eine konische bzw. trichterförmige Sektion 100 auf, die neben der zweiten Sektion 94 angeordnet ist, so dass eine vergrößerte Öffnung zur Verfügung steht, durch die Öl von einer (nicht gezeigten) herkömmlichen Öldüse eintreten kann.
Bevor der obere und der untere Kolbenboden 26, 28 durch Reibschweißen zusammengefügt werden, wird das Rohr 80 durch die Einlassöffnung 84 in die Kühlungsbohrung 74 eingeschoben. Während des Reibschweißens entsteht der Grat 102 an der Kontaktstelle zwischen der oberen und der unteren Seitenwand 34, 52 und der oberen und dem unteren ringförmigen Wulst 42, 54. Daraufhin werden maschinell alle Grate entfernt, die sich auf der Außenseite der oberen und der unteren Seitenwand 34, 52 befinden, so dass eine allgemein glatte Außenfläche entsteht. Eine solche maschinelle Bearbeitung ist aber im Inneren des Kolbens 20 weder möglich noch erforderlich. Nachdem die Seitenwände 34, 52 und die ringförmigen Wülste 42, 54 per Reibschweißung miteinander verbunden wurden, ist die Kühlungskammer 58 im Wesentlichen abgedichtet, abgesehen von Einlass- und Auslassöffnungen 84, 90.
4 zeigt eine teilweise Schnittansicht entlang der Linie 4-4 von 2, wobei das Rohr 80, die Schaftwand 24 und der obere Kolbenboden 26 aus Gründen der Klarheit weggelassen wurden. Das erste Kolbenbolzenauge 60 ist im Querschnitt dargestellt, wobei die zweite Sektion 94 der Kühlungsbohrung 74 durch die Hinterschnittregion 76 unterbrochen ist. In der veranschaulichten Ausführungsform erstreckt sich die Hinterschnittregion 76 über die volle Tiefe der Bohrung 74. Die Hinterschnittregion 76 kann sich aber auch tiefer oder flacher in das erste Kolbenbolzenauge 60 hinein erstrecken. Und obgleich die Hinterschnittregion 76 mit allgemein V-förmigem Profil dargestellt ist, kommt auch jede andere geeignete Form in Frage, was vorzugsweise mit einer Gewichtseinsparung verbunden ist. Außerdem wird die Hinterschnittregion 76 – im Anschluss an die ursprüngliche Fertigung des Kolbens 20 – vermittels eines spanabhe benden Verfahrens hergestellt. Die Hinterschnittregion 76 kann aber auch während der ursprünglichen Kolbenfertigung ausgebildet werden, um ein anschließendes Entfernen von Material zu vermeiden, was zu weniger Abfall führt.
5 zeigt einen teilweisen Querschnitt des Kolbens 20 mit einem Profil des ersten Kolbenbolzenauges 60, wobei sich der Verstärkungsabschnitt 73 von der Rückseite 72 nach außen erstreckt. Hier ist dargestellt, wie sich die Bolzenbohrung 73 von der Basis 66 ungefähr drei Viertel der Distanz zur äußeren Spitze 68 erstreckt. Der Verstärkungsabschnitt 73 kann sich aber auch über alle geeigneten Distanzen erstrecken, die ihm eine Funktion gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglichen. Die Hinterschnittregion 76 ist überdies nahe der Basis 66 dargestellt. Des Weiteren ist die Auslassöffnung 90 als eine winkelig angeordnete Öffnung dargestellt, die neben der Seitenwand 52 des unteren Kolbenbodens 28 in die Kühlungskammer 58 führt.
Es wurden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart. Ein Durchschnittsfachmann erkennt aber, dass im Rahmen der Lehre dieser Erfindung auch einige Modifikationen möglich sind. Der volle Geltungsbereich und Inhalt der Erfindung geht darum aus dem Studium der folgenden Ansprüche hervor.

Claims

Kolben zur Verwendung in internen Verbrennungsmotoren, umfassend: einen oberen Boden; einen unteren Boden, die mit dem oberen Boden so verbunden ist, dass ein Kolbenbodenabschnitt definiert wird; eine Kühlungskammer, die sich in dem Kolbenbodenabschnitt befindet, um einen Strömungspfad für Kühlfluid bereitzustellen; mindestens ein Kolbenbolzenauge, das sich an dem unteren Boden abwärts erstreckt, wobei das Kolbenbolzenauge eine Basis und eine äußere Spitze enthält und eine Querbohrung für die Aufnahme eines Kolbenbolzens aufweist; eine Kühlungsbohrung, die sich in dem Kolbenbolzenauge befindet und sich in Richtung der Kühlungskammer erstreckt; einen Rohrabschnitt, der sich entlang der Kühlungsbohrung erstreckt, wobei der Rohrabschnitt und die Kühlungsbohrung so zusammenwirken, dass ein Einlasskanal definiert wird, der mit der Kühlungskammer in strömungsmäßiger Verbindung steht, eine Hinterschnittregion auf einer Außenfläche des Kolbenbolzenauges, wobei die Hinterschnittregion sich mindestens teilweise in die Kühlungsbohrung hinein erstreckt, dergestalt, dass die Kühlungsbohrung einen nicht-durchgängigen Abschnitt enthält und der Rohrabschnitt den nicht-durchgängigen Abschnitt im Allgemeinen dergestalt überbrückt, dass der Einlasskanal im Wesentlichen durchgängig ist.
Kolben nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend einen Verstärkungsabschnitt, der sich auf dem mindestens einen Kolbenbolzenauge, wobei sich die Kühlungsbohrung mindestens teilweise in dem Verstärkungsabschnitt befindet.
Kolben nach Anspruch 1, wobei die Kühlungskammer im Wesentlichen durchgängig ist, mit Ausnahme einer zuvor festgelegten Anzahl von Einlass- und Auslassöffnungen.
Kolben nach Anspruch 1, wobei die Kühlungsbohrung einen ersten Abschnitt mit einem ersten Durchmesser und einen zweiten Abschnitt mit einem zweiten Durchmesser enthält, wobei der zweite Durchmesser kleiner ist als der erste Durchmesser.
Kolben nach Anspruch 4, wobei die Kühlungsbohrung eine Schulter enthält, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt befindet und anstoßend mit einem Ende des Rohres im Eingriff ist.
Kolben nach Anspruch 4, wobei die Kühlungsbohrung des Weiteren einen konischen Abschnitt enthält, der an mindestens den ersten oder den zweiten Abschnitt angrenzt.
Kolben nach Anspruch 4, wobei das Rohr einen Außendurchmesser aufweist, der größer ist als der zweite Durchmesser.
Kolben nach Anspruch 4, wobei das Rohr einen Innendurchmesser aufweist, der etwa gleich dem zweiten Durchmesser ist.
Kolben nach Anspruch 4, wobei das Rohr einen Außendurchmesser aufweist, der geringfügig kleiner ist als der erste Durchmesser, so dass in der Kühlungsbohrung entweder eine Spielpassung oder eine Presspassung entsteht.
Kolben nach Anspruch 1, wobei das Rohr an eine Einlassöffnung der Kühlungskammer angrenzt.
Kolben nach Anspruch 10, wobei das Rohr sich in die Kühlungskammer hinein erstreckt.
Kolben nach Anspruch 1, wobei der obere Boden mit dem unteren Boden reibverschweißt ist.
Kolben zur Verwendung in internen Verbrennungsmotoren, umfassend: einen oberen Boden; einen unteren Boden, der mit dem oberen Boden so verbunden ist, dass ein Kolbenbodenabschnitt definiert wird; eine Kühlungskammer, die sich in dem Kolbenbodenabschnitt befindet, um einen Strömungspfad für Kühlfluid bereitzustellen; mindestens ein Kolbenbolzenauge, das sich an dem unteren Boden abwärts erstreckt, wobei das Kolbenbolzenauge eine Basis und eine äußere Spitze enthält und eine Querbohrung für die Aufnahme eines Kolbenbolzens aufweist; einen Verstärkungsabschnitt, der sich auf dem mindestens einen Kolbenbolzenauge befindet; eine Kühlungsbohrung, die sich in dem Kolbenbolzenauge befindet und sich in Richtung der Kühlungskammer erstreckt, wobei sich die Kühlungsbohrung mindestens teilweise in dem Verstärkungsabschnitt befindet; ein Rohr, das sich mindestens teilweise in der Kühlungsbohrung befindet, wobei das Rohr und die Kühlungsbohrung so zusammenwirken, dass ein Einlasskanal definiert wird, der mit der Kühlungskammer in strömungsmäßiger Verbindung steht; und eine Hinterschnittregion, der auf einer Außenfläche des Kolbenbolzenauges ausgebildet ist, wobei die Hinterschnittregion sich mindestens teilweise in die Kühlungsbohrung hinein erstreckt, dergestalt, dass die Kühlungsbohrung einen nicht-durchgängigen Abschnitt enthält und der Rohrabschnitt den nichtdurchgängigen Abschnitt dergestalt überbrückt, dass der Einlasskanal im Wesentlichen durchgängig ist.
Verfahren zum Zuführen eines Fluids zu einer geschlossenen Kühlungskammer eines angelenkten Kolbens mit einem Kolbenbodenabschnitt, der mit wenigstens einem Kolbenbolzenauge verbunden ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Bereitstellen der geschlossenen Kühlungskammer in dem Kolbenbodenabschnitt des Kolbens; Ausbilden eines Hinterschnittabschnitts in dem Kolbenbolzenauge, der sich mindestens teilweise in die Kühlungskammer erstreckt; Ausbilden einer Kühlungsbohrung in dem wenigstens einen Kolbenbolzenauge, die sich in Richtung der Kühlungskammer erstreckt; Bereitstellen eines Rohrabschnitts entlang der Kühlungsbohrung, dergestalt, dass ein Einlasskanal definiert wird, der mit der Kühlungskammer in strömungsmäßiger Verbindung steht, wodurch der Rohrabschnitt den nichtdurchgängigen Abschnitt im Allgemeinen dergestalt überbrückt, dass der Einlasskanal im Wesentlichen durchgängig ist.
Verfahren nach Anspruch 14, des Weiteren umfassend den Schritt des Einschiebens des Rohrabschnitts in die Kühlungsbohrung.
Verfahren nach Anspruch 14, des Weiteren umfassend den Schritt des Ausbildens einer Schulter in der Kühlungsbohrung, indem die Kühlungsbohrung als eine Mehrzahl von Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 14, des Weiteren umfassend die Schritte des Bereitstellens eines Einlasses in der Kühlungskammer und des Einschiebens des Rohrabschnitts durch den Einlass hindurch in die Kühlungsbohrung.