EP0894966B1 - Piston for an internal combustion engine - Google Patents
Piston for an internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- EP0894966B1 EP0894966B1 EP98113574A EP98113574A EP0894966B1 EP 0894966 B1 EP0894966 B1 EP 0894966B1 EP 98113574 A EP98113574 A EP 98113574A EP 98113574 A EP98113574 A EP 98113574A EP 0894966 B1 EP0894966 B1 EP 0894966B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- piston
- tubular cavity
- recess
- cooling
- cooling oil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/16—Pistons having cooling means
- F02F3/20—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
- F02F3/22—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
Definitions
- the invention relates to a piston for a Internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
- This has a cooling channel in the piston head, which is the Carrying out cooling oil and with at least one each Inflow and a discharge opening is provided.
- a piston for an internal combustion engine according to the generic term of claim 1 is known from DE 1 930 302 A.
- Cooling channel To the Inflow and outflow opening in the piston head Cooling channel is followed by a tubular cavity that is closed on all sides.
- a similar piston is from, for example DE 24 25 881 A1 known.
- This is usually the case annular cooling channel in the piston head, i.e. as close as possible to the face of the piston, and will ensure effective cooling with a cooling oil jet Coolant supplied.
- the cooling oil jet is in the range of Sprayed crankcase from a suitable nozzle. at the known piston with cooling channel is therefore a certain one Distance between a cooling oil nozzle and the inlet opening of the Cooling channel before, so that a reliable filling of the Cooling channel with the cooling oil due to the large distance only is to be guaranteed with certain scatter losses.
- the inlet opening is connected a funnel-shaped area formed on the side the piston skirt by an appropriately designed Inside of the adjacent wall section of the piston skirt is formed.
- the funnel opens as in the previous ones described pistons in the area of the so-called piston crown and therefore at a considerable distance from onedeöleinspritzdüse. This arrangement also occurs consequently the required is not sufficiently reliable Amount of cooling oil in the cooling channel.
- the object of the invention based on creating such a piston in which the Supply the required amount of cooling oil to the Cooling channel can be reliably guaranteed, and the nevertheless a largely symmetrical stiffness distribution of the piston skirt.
- At least one opening of the Cooling channel in the direction outside the cooling channel tubular cavity provided.
- cooling oil pipes can be tubular Cavity with the introduction of the cooling oil into the cooling channel achieve low wastage.
- Limitation of the tubular cavity in a new way Way at least partially in the longitudinal direction of the tubular cavity provided recess. This is the usually in the area of Piston pin eye to form the tubular cavity necessary material thickening defused insofar as the required elasticity due to the mentioned recess of the piston skirt, which depends on the material thickening in the To a certain extent is decoupled from the vicinity of the cavity, is restored.
- Cooling oil pipe available, through which the scattering losses when Injecting the cooling oil can be minimized. This is however, so slit that the in the state of the Problems known in the art with regard to pistons to an asymmetrical stiffness distribution of the Piston shaft are fixed.
- the invention Recess in the area of the longitudinal extension of the tubular Cavity also has the advantage that this Recess provided that it is also provided at the cooling oil outflow the oil is used to lubricate the piston pin bearing can be. With the opening known in the prior art the cooling oil pipe in an area significantly below the This is not possible for the piston pin.
- the piston crown is the inside of the piston lower limit of the piston head formed area understood, below which usually the Piston stem or individual stem wall sections, the Piston pin eye and the piston of the invention slotted, tubular cavity.
- the cooling oil as a lubricating oil for the piston pin bearing, it is advantageous if both the inflow and the outflow opening of the cooling channel tubular cavity with a lengthwise extension the same extending recess connects. hereby can, as mentioned, the outflowing oil as a lubricating oil in Direction of the piston pin bearing.
- the two on openings provided in the cooling channel are arranged in such a way that the resulting piston with respect to its (parallel to the Piston shaft extending) axis of rotation perfectly is point symmetric.
- a piston with a cross section that is perpendicular to one another axis extending to the drawing plane in the center of the piston can be rotated through 180 ° such that the Cross-sectional representation remains the same.
- the piston can be in any embodiment Orientation can be built in, because it is in every orientation a suitable opening to which a slotted, tubular cavity connects to the required Location is through which the cooling oil enters the cooling channel inject.
- the other opening is therefore called Outflow opening used and can be used to supply lubricating oil can be used for the pin bearing.
- Fig. 1 the piston 10 according to the invention is shown, the in the case shown on its end face with a Combustion chamber trough 12 is provided, and in the piston head, in the area of the height of the top land 14, a cooling duct 16 is trained.
- the cooling channel is 16 largely ring-shaped, so that in the area of the cut in Fig. 1 shows the largely tubular cross section of the Cooling channel 16 can be seen.
- a lower area of the Piston is on both sides of the piston pin eye 18 Recognize piston skirt 20.
- Fig. 2 the piston according to the invention is approximately in cross section shown in the area of the piston pin axis.
- a tubular cavity 26 available.
- a considerable thickening of material, if the tubular cavity 26 is limited on all sides is so that a cooling oil pipe is formed.
- the tubular cavity 26 must be approximately the same as that in FIG. 2 shown area are formed.
- a clear Material thickening can be done in this zone.
- piston shaft 20 for this side in contrast to the lower right area of the Piston shaft 20 has a significantly increased rigidity, so that asymmetrical strength properties and a along the circumference sets uneven compliance, so that the contact pattern of the shaft also becomes uneven.
- FIG. 2 is a preferred embodiment of the Piston according to the invention shown, in which the inlet opening 32 a drain opening 34 is formed radially opposite is.
- the drain opening 34 also has one according to the Representation of Fig. 2 perpendicular to the plane of the drawing extending tubular cavity 36 on the is provided according to the invention with a recess 38.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Kolben für einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dieser weist im Kolbenkopf einen Kühlkanal auf, welcher der Durchführung von Kühlöl dient und mit zumindest je einer Zufluß- und einer Abflußöffnung versehen ist.The invention relates to a piston for a Internal combustion engine according to the preamble of claim 1. This has a cooling channel in the piston head, which is the Carrying out cooling oil and with at least one each Inflow and a discharge opening is provided.
Ein Kolben für einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 1 930 302 A bekannt. An die Zufluss- und Abflussöffnung des im Kolbenkopf liegenden Kühlkanals schließt sich ein röhrenförmiger Hohlraum an, der allseitig geschlossen ist.A piston for an internal combustion engine according to the generic term of claim 1 is known from DE 1 930 302 A. To the Inflow and outflow opening in the piston head Cooling channel is followed by a tubular cavity that is closed on all sides.
Ein ähnlicher Kolben ist beispielsweise aus der DE 24 25 881 A1 bekannt. Hierbei liegt der zumeist ringförmige Kühlkanal im Kolbenkopf, d.h. möglichst nahe an der Stirnfläche des Kolbens, und wird zur Gewährleistung einer wirksamen Kühlung durch einen Kühlölstrahl mit Kühlmittel versorgt. Der Kühlölstrahl wird im Bereich des Kurbelgehäuses von einer geeigneten Düse ausgespritzt. Bei dem bekannten Kolben mit Kühlkanal liegt somit eine gewisse Distanz zwischen einer Kühlöldüse und der Zuflußöffnung des Kühlkanals vor, so daß eine zuverlässige Befüllung des Kühlkanals mit dem Kühlöl infolge der großen Entfernung nur mit gewissen Streuverlusten zu gewährleisten ist. A similar piston is from, for example DE 24 25 881 A1 known. This is usually the case annular cooling channel in the piston head, i.e. as close as possible to the face of the piston, and will ensure effective cooling with a cooling oil jet Coolant supplied. The cooling oil jet is in the range of Sprayed crankcase from a suitable nozzle. at the known piston with cooling channel is therefore a certain one Distance between a cooling oil nozzle and the inlet opening of the Cooling channel before, so that a reliable filling of the Cooling channel with the cooling oil due to the large distance only is to be guaranteed with certain scatter losses.
Um die Zuführung von Kühlöl zu dem Kühlkanal zu verbessern, sind beim Gegenstand der DE 196 21 894 A1 an den Zuführöffnungen des Kühlkanals Fangtrichter ausgebildet. Auch durch diese Maßnahme läßt sich jedoch nicht immer eine hinreichende Zuflußmenge von Kühlöl sicherstellen. Alternativ wird in der genannten Druckschrift vorgeschlagen, die Einrichtung zum Einspritzen des Kühlöls in dem Pleuel anzuordnen, was jedoch zu einem erheblichen konstruktiven Aufwand führt.In order to improve the supply of cooling oil to the cooling duct, are in the subject of DE 196 21 894 A1 to the Feed openings of the cooling channel formed a funnel. Also however, this measure does not always allow one Ensure a sufficient flow of cooling oil. alternative is proposed in the cited document, the Device for injecting the cooling oil into the connecting rod to arrange, which, however, becomes a significant constructive Effort leads.
Gemäß der SU 964204 wird an die Zulauföffnung anschließend ein trichterförmiger Bereich ausgebildet, der an der Seite des Kolbenschaftes durch eine entsprechend gestaltete Innenseite des anliegenden Wandabschnitts des Kolbenschaftes gebildet wird. An der gegenüberliegenden Seite des Trichters, d.h. derjenigen Seite, die näher an dem Kolbenbolzen liegt, öffnet sich der Trichter jedoch wie bei den vorangehend beschriebenen Kolben im Bereich des sogenannten Kolbenbodens und somit in erheblicher Entfernung von einer Kühlöleinspritzdüse. Auch durch diese Anordnung tritt folglich nicht hinreichend zuverlässig die erforderliche Menge an Kühlöl in den Kühlkanal ein.According to SU 964204, the inlet opening is connected a funnel-shaped area formed on the side the piston skirt by an appropriately designed Inside of the adjacent wall section of the piston skirt is formed. On the opposite side of the funnel, i.e. the side closer to the piston pin however, the funnel opens as in the previous ones described pistons in the area of the so-called piston crown and therefore at a considerable distance from one Kühlöleinspritzdüse. This arrangement also occurs consequently the required is not sufficiently reliable Amount of cooling oil in the cooling channel.
Um eine gute Zuführung des Kühlöls zu gewährleisten, ist es aus der DE 23 43 655 C3 bekannt, in die Umfangswand des Kolbens, also im Bereich des Kolbenschaftes, eine sogenannte Kühlölpfeife zu integrieren. Die Kühlölpfeife wird durch einen röhrenförmigen Hohlraum gebildet, der von einer Zuflußöffnung des Kühlkanals zum unteren Rand des Kolbens reicht. An dem unteren Rand des Kolbens ist der Hohlraum etwas verbreitert, so daß insbesondere dann, wenn sich der Kolben im unteren Totpunkt befindet, durch die Kühlölpfeife ein zuverlässiges Einspritzen von Kühlöl in den Kühlkanal gewährleistet werden kann. Zur Ausbildung einer derartigen Kühlölpfeife ist im Bereich des Kolbenbolzenauges ein erheblich verdickter Wandabschnitt des Kolbenschaftes erforderlich. Dies führt zu dem Problem, daß ein derartiger Kühlkanalkolben eine Steifigkeit des Kolbenschaftes aufweist, die unsymmetrisch ist. Insbesondere weist der Schaft in Umfangsrichtung im Bereich der Kühlölpfeife eine geringe Federlänge auf, so daß der Schaft ein ungleichmäßiges Tragbild ausbildet. Darüber hinaus benötigen derartige Kolben größere Laufspiele am Schaft, da sie andernfalls eine erhebliche Freßneigung aufweisen.In order to ensure a good supply of the cooling oil, it is known from DE 23 43 655 C3, in the peripheral wall of the Piston, i.e. in the area of the piston skirt, a so-called Integrate cooling oil pipe. The cooling oil pipe is through a tubular cavity formed by a Inflow opening of the cooling channel to the lower edge of the piston enough. At the bottom of the piston is the cavity somewhat broadened, so that especially when the Piston is at bottom dead center, through the cooling oil pipe reliable injection of cooling oil into the cooling channel can be guaranteed. To train such Cooling oil pipe is in the area of the piston pin eye considerably thickened wall section of the piston skirt required. This leads to the problem that such Cooling channel piston has a stiffness of the piston skirt, which is asymmetrical. In particular, the shaft in A small circumferential direction in the area of the cooling oil pipe Spring length so that the shaft is uneven Contact pattern forms. In addition, such pistons require larger running games on the shaft, otherwise they have significant tendency to eat.
Diese Probleme treten auch bei dem Kolben gemäß der DE 43 38 571 A1 auf, bei dem ein röhrenförmiger Öleinlaß mit einem ringförmigen Kühlkanal verbunden ist. Auch bei diesem vorbekannten Kolben ergibt sich in dem Bereich des Kolbenbolzenauges eine erhebliche Materialansammlung, die zu den genannten Problemen im Hinblick auf die Steifigkeit des Kolbenschaftes führt.These problems also occur with the piston according to the DE 43 38 571 A1, in which a tubular oil inlet with an annular cooling channel is connected. This too previously known pistons results in the range of Piston pin eye a substantial accumulation of material, which too the problems mentioned with regard to the rigidity of the Piston shaft leads.
Angesichts der genannten Nachteile der im Stand der Technik bekannten Kühlkanalkolben liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Kolben zu schaffen, bei dem die Zuführung der erforderlichen Menge von Kühlöl zu dem Kühlkanal zuverlässig gewährleistet werden kann, und der dennoch eine weitgehend symmetrische Steifigkeitsverteilung des Kolbenschaftes aufweist.Given the disadvantages mentioned in the prior art Known cooling channel piston, the object of the invention based on creating such a piston in which the Supply the required amount of cooling oil to the Cooling channel can be reliably guaranteed, and the nevertheless a largely symmetrical stiffness distribution of the piston skirt.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch einen Kolben mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.This problem is solved by a piston with the Features of claim 1 achieved.
Demzufolge ist im Anschluß an zumindest eine Öffnung des Kühlkanals in Richtung außerhalb des Kühlkanals ein röhrenförmiger Hohlraum vorgesehen. Wie bei den im Stand der Technik bekannten Kühlölpfeifen kann dieser röhrenförmige Hohlraum die Einbringung des Kühlöls in den Kühlkanal mit geringen Streuverlusten erreichen. Erfindungsgemäß ist die Begrenzung des röhrenförmigen Hohlraums jedoch in neuartiger Weise zumindest teilweise mit einer in Längsrichtung des röhrenförmigen Hohlraums verlaufenden Aussparung versehen. Hierdurch wird die üblicherweise im Bereich des Kolbenbolzenauges zur Ausbildung des röhrenförmigen Hohlraums erforderliche Materialverdickung insofern entschärft, als durch die genannte Aussparung die erforderliche Elastizität des Kolbenschaftes, der von der Materialverdickung in der Umgebung des Hohlraums gewissermaßen entkoppelt ist, wiederhergestellt wird.Accordingly, at least one opening of the Cooling channel in the direction outside the cooling channel tubular cavity provided. As in the state of the Technically known cooling oil pipes can be tubular Cavity with the introduction of the cooling oil into the cooling channel achieve low wastage. According to the invention Limitation of the tubular cavity, however, in a new way Way at least partially in the longitudinal direction of the tubular cavity provided recess. This is the usually in the area of Piston pin eye to form the tubular cavity necessary material thickening defused insofar as the required elasticity due to the mentioned recess of the piston skirt, which depends on the material thickening in the To a certain extent is decoupled from the vicinity of the cavity, is restored.
Somit ist bei dem erfindungsgemäßen Kolben zwar eine Kühlölpfeife vorhanden, durch welche die Streuverluste beim Einspritzen des Kühlöls minimiert werden können. Diese ist jedoch derart geschlitzt, daß die bei den im Stand der Technik bekannten Kolben auftretenden Probleme im Hinblick auf eine unsymmetrische Steifigkeitsverteilung des Kolbenschaftes behoben werden. Die erfindungsgemäße Aussparung im Bereich der Längserstreckung des röhrenförmigen Hohlraums bietet darüber hinaus den Vorteil, daß durch diese Aussparung, sofern sie auch an dem Kühlölausfluß vorgesehen ist, das Öl zur Schmierung des Kolbenbolzenlagers verwendet werden kann. Bei der im Stand der Technik bekannten Öffnung der Kühlölpfeife in einem Bereich deutlich unterhalb des Kolbenbolzens ist dies nicht möglich.Thus there is one in the piston according to the invention Cooling oil pipe available, through which the scattering losses when Injecting the cooling oil can be minimized. This is however, so slit that the in the state of the Problems known in the art with regard to pistons to an asymmetrical stiffness distribution of the Piston shaft are fixed. The invention Recess in the area of the longitudinal extension of the tubular Cavity also has the advantage that this Recess provided that it is also provided at the cooling oil outflow the oil is used to lubricate the piston pin bearing can be. With the opening known in the prior art the cooling oil pipe in an area significantly below the This is not possible for the piston pin.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kolbens sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.Advantageous developments of the piston according to the invention are described in the further claims.
Sowohl für die Minimierung von Streuung bei der Zuführung von Kühlöl durch den röhrenförmigen Hohlraum zu dem Kühlkanal als auch für die Optimierung der Steifigkeitseigenschaften des Kolbenschaftes hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den röhrenförmigen Hohlraum etwa im Bereich des Kolbenbolzenauges auszubilden. Diese Anordnung bietet darüber hinaus die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Aussparung zur Zuführung von Kühlöl zur Schmierung des Kolbenbolzenlagers zu verwenden. Both for minimizing scatter when feeding Cooling oil through the tubular cavity to the cooling channel as also for the optimization of the stiffness properties of the Piston shaft has proven to be advantageous tubular cavity approximately in the area of the piston pin eye train. This arrangement also offers the Possibility of feeding the recess according to the invention of cooling oil to lubricate the piston pin bearing use.
Für die erfindungsgemäße Modifikation der Kühlölpfeife zur Verbesserung der Elastizitätseigenschaften des Kolbenschaftes bietet es Vorteile, wenn die an dem röhrenförmigen Hohlraum in dessen Längsrichtung vorgesehene Aussparung bis zu einem (in einer Einbaustellung des Kolbens) unteren Rand desselben reicht. Hierdurch können die Einflüsse des Materials in der Umgebung des röhrenförmigen Hohlraums auf die Steifigkeit des Kolbenschaftes weitgehend ausgeschaltet werden.For the modification of the cooling oil pipe according to the invention Improvement of the elastic properties of the piston skirt it offers advantages when attached to the tubular cavity in the longitudinal direction provided recess up to one (in an installed position of the piston) lower edge of the same enough. As a result, the influences of the material in the Environment of the tubular cavity to the rigidity of the Piston shaft are largely switched off.
Hinsichtlich des oberen Endes der Aussparung in den Begrenzungswänden des röhrenförmigen Hohlraums ist es günstig, wenn diese nahezu bis zum Kolbenboden reicht. Unter Kolbenboden wird hierbei der im Inneren des Kolbens als untere Begrenzung des Kolbenkopfes ausgebildete Bereich verstanden, unterhalb dessen sich üblicherweise noch der Kolbenschaft oder einzelne Schaftwandabschnitte, das Kolbenbolzenauge sowie bei dem erfindungsgemäßen Kolben der geschlitzte, röhrenförmige Hohlraum befindet.Regarding the upper end of the recess in the It is the boundary walls of the tubular cavity cheap if it reaches almost to the piston crown. Under The piston crown is the inside of the piston lower limit of the piston head formed area understood, below which usually the Piston stem or individual stem wall sections, the Piston pin eye and the piston of the invention slotted, tubular cavity.
Für die vorteilhafte Verwendung des Kühlöls als Schmieröl für das Kolbenbolzenlager ist es vorteilhaft, wenn sich sowohl an die Zufluß- als auch die Abflußöffnung des Kühlkanals ein röhrenförmiger Hohlraum mit einer sich in Längsrichtung desselben erstreckenden Aussparung anschließt. Hierdurch kann, wie erwähnt, das ausfließende Öl als Schmieröl in Richtung des Kolbenbolzenlagers geleitet werden.For the advantageous use of the cooling oil as a lubricating oil for the piston pin bearing, it is advantageous if both the inflow and the outflow opening of the cooling channel tubular cavity with a lengthwise extension the same extending recess connects. hereby can, as mentioned, the outflowing oil as a lubricating oil in Direction of the piston pin bearing.
In diesem Fall wird besonders bevorzugt, daß die beiden an dem Kühlkanal vorgesehenen Öffnungen derart angeordnet sind, daß der entstehende Kolben bezüglich seiner (parallel zu dem Kolbenschaft verlaufenden) Rotationsachse vollkommen punktsymmetrisch ist. In einer Draufsicht ergibt sich somit ein Kolben mit einem Querschnitt, der um eine sich senkrecht zur Zeichenebene im Zentrum des Kolbens erstreckende Achse derart um 180° gedreht werden kann, daß die Querschnittsdarstellung die gleiche bleibt. In dieser Ausführungsform kann der Kolben folglich in einer beliebigen Orientierung eingebaut werden, da sich in jeder Orientierung eine geeignete Öffnung, an die sich ein geschlitzter, röhrenförmiger Hohlraum anschließt, an der erforderlichen Stelle befindet, um durch diese das Kühlöl in den Kühlkanal einzuspritzen. Die andere Öffnung wird folglich als Ausflußöffnung benutzt und kann zur Zuführung von Schmieröl zu dem Bolzenlager verwendet werden.In this case, it is particularly preferred that the two on openings provided in the cooling channel are arranged in such a way that the resulting piston with respect to its (parallel to the Piston shaft extending) axis of rotation perfectly is point symmetric. This results in a top view a piston with a cross section that is perpendicular to one another axis extending to the drawing plane in the center of the piston can be rotated through 180 ° such that the Cross-sectional representation remains the same. In this Therefore, the piston can be in any embodiment Orientation can be built in, because it is in every orientation a suitable opening to which a slotted, tubular cavity connects to the required Location is through which the cooling oil enters the cooling channel inject. The other opening is therefore called Outflow opening used and can be used to supply lubricating oil can be used for the pin bearing.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer beispielhaft in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht mit Teilschnitt des erfindungsgemäßen Kolbens; und
- Fig. 2
- eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Kolbens.
- Fig. 1
- a side view with partial section of the piston according to the invention; and
- Fig. 2
- a cross-sectional view of the piston according to the invention.
In Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Kolben 10 dargestellt, der
in dem gezeigten Fall an seiner Stirnfläche mit einer
Brennraummulde 12 versehen ist, und in dessen Kolbenkopf,
also im Bereich der Höhe des Feuerstegs 14, ein Kühlkanal 16
ausgebildet ist. In dem gezeigten Fall ist der Kühlkanal 16
weitgehend ringförmig, so daß in dem Bereich des Schnitts in
Fig. 1 der weitgehend röhrenförmige Querschnitt des
Kühlkanals 16 zu erkennen ist. In einem unteren Bereich des
Kolbens ist zu beiden Seiten des Kolbenbolzenauges 18 der
Kolbenschaft 20 zu erkennen.In Fig. 1 the
In einem Bereich zwischen dem Kolbenbolzenauge 18 und dem in
der Zeichnung rechten Teil des Kolbenschaftes 20 ist die
erfindungsgemäße Zuleitung für das Kühlöl zu dem Kühlkanal 16
zu erkennen. Wie aus Fig. 1 deutlich wird, ist die Zuleitung
weitgehend in der Form eines röhrenförmigen Fortsatzes 22
gestaltet, der erfindungsgemäß mit einer sich in
Längsrichtung durch den röhrenförmigen Fortsatz 22
erstreckenden Aussparung 24 versehen ist. Hierdurch wird, wie
deutlicher aus der Querschnittsdarstellung von Fig. 2
hervorgeht, das im Stand der Technik vorhandene Problem einer
unsymmetrischen Steifigkeitsverteilung des Kolbenschaftes 20
gelöst.In a region between the
In Fig. 2 ist der erfindungsgemäße Kolben im Querschnitt etwa
im Bereich der Kolbenbolzenachse gezeigt. Um eine
zuverlässige Zuführung des Kühlöls zu dem Kühlkanal 16 zu
erreichen, ist in dem Bereich einer Verdickung in der Nähe
des Kolbenbolzenauges 18 ein röhrenförmiger Hohlraum 26
vorhanden. Wie für die in der Darstellung von Fig. 2 im
rechten oberen Bereich des Querschnitts angeordnete Zulaufoder
Zuflußöffnung 32 erkennbar wird, ergibt sich, wie im
Stand der Technik üblich, eine erhebliche Materialverdickung,
wenn der röhrenförmige Hohlraum 26 an allen Seiten begrenzt
ist, so daß eine Kühlölpfeife ausgebildet wird.In Fig. 2 the piston according to the invention is approximately in cross section
shown in the area of the piston pin axis. To one
reliable supply of the cooling oil to the cooling
Aufgrund der Lage des Kühlkanals und um die Materialstärke
zwischen dem röhrenförmigen Hohlraum 26 und dem Bolzenauge 18
sowie dem Kolbenschaft 20 nicht zu gering werden zu lassen,
muß der röhrenförmige Hohlraum 26 in etwa in dem in Fig. 2
gezeigten Bereich ausgebildet werden. Durch diese Anordnung
muß in herkömmlicher Weise, wie dies in Fig. 2 durch den
gestrichelten Bereich 28 angedeutet ist, eine deutliche
Materialverdickung in dieser Zone vorgenommen werden.
Hierdurch ergibt sich für diese Seite des Kolbenschaftes 20
im Gegensatz zu dem in Fig. 2 rechten unteren Bereich des
Kolbenschaftes 20 eine deutlich erhöhte Steifigkeit, so daß
sich unsymmetrische Festigkeitseigenschaften und eine entlang
des Umfangs ungleichmäßige Nachgiebigkeit einstellt, so daß
auch das Tragbild des Schaftes ungleichmäßig wird. Due to the location of the cooling channel and the material thickness
between the
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Begrenzung des röhrenförmigen Hohlraums 26 in bestimmten
Bereichen derart ausgespart ist, daß die
Steifigkeitsverteilung des Kolbenschaftes 20 gleichmäßig
wird. Bei dem gezeigten Beispiel wird dies dadurch erreicht,
daß in dem gemäß der Querschnittsdarstellung von Fig. 2
rechten unteren Bereich des röhrenförmigen Hohlraums 26 eine
schlitzförmige Aussparung 24 vorhanden ist, die sich im
Querschnitt gesehen in etwa über ein Viertel des Umfangs des
im Querschnitt weitgehend kreisförmigen Hohlraums erstreckt.
Hierdurch kann für die Umgebung des röhrenförmigen Hohlraums
26 eine ähnliche Nachgiebigkeit erreicht werden, wie sie für
den entsprechenden Bereich 30 in der gemäß der Darstellung
. von Fig. 2 rechten unteren Hälfte des Kolbenschaftes 20
vorliegt. Mit anderen Worten wird eine herkömmliche
Kühlölpfeife in Richtung des Bereichs zwischen den beiden
Kolbenbolzenaugen 18 geschlitzt.This problem is solved according to the invention in that the
Limiting the
In Fig. 2 ist ferner eine bevorzugte Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Kolbens gezeigt, bei dem der Zuflußöffnung
32 radial gegenüberliegend eine Abflußöffnung 34 ausgebildet
ist. Auch die Abflußöffnung 34 weist einen sich gemäß der
Darstellung von Fig. 2 senkrecht zur Zeichenebene
erstreckenden röhrenförmigen Hohlraum 36 auf, der
erfindungsgemäß mit einer Aussparung 38 versehen ist.
Hierdurch ergibt sich für die beiden, jeweils zu dem
Kühlkanal 16 führenden röhrenförmigen Hohlräume 26 und 36
eine übereinstimmende Gestaltung, so daß der Kolben bezüglich
einer Achse punktsymmetrisch ist, die gemäß der Darstellung
von Fig. 2 im Zentrum des Kolbens senkrecht zur Zeichenebene
verläuft. Folglich kann der Kolben sowohl in der in Fig. 2
gezeigten Ausrichtung, als auch in einer gegenüber der
Darstellung von Fig. 2 um 180° gedrehten Ausrichtung
eingebaut werden, und es ergibt sich hinsichtlich der
Anordnung und Ausbildung der zu dem Kühlkanal 16 führenden
Öffnungen sowie der mit der Aussparung versehenen
Begrenzungen der röhrenförmigen Hohlräume 26 und 36 kein
Unterschied. Hierdurch kann der Einbau des Kolbens
vereinfacht werden. Ferner kann für beide Öffnungen der
Vorteil genutzt werden, daß sich die Steifigkeit des
Kolbenschaftes 20 in Umfangsrichtung gleichmäßig ausbilden
läßt. Darüber hinaus kann die Aussparung 38 im Bereich der
Abflußöffnung 34 dazu verwendet werden, das aus dem Kühlkanal
16 austretende Kühlöl für eine Schmierung des Kolbenbolzens
zum Bolzenlager zu leiten.2 is a preferred embodiment of the
Piston according to the invention shown, in which the inlet opening
32 a
Claims (6)
- Piston (10) for an internal combustion engine, with:characterised in that the boundary of the tubular cavity (26, 36) is provided at least partially with a recess (24, 38) running in the longitudinal direction of the tubular cavity (26, 36).at least one cooling duct (16) which is located in a piston headand which comprises in each case at least one inlet (32) and one outlet opening (34),wherein adjoining at least one opening (32, 34) in a direction outside the cooling duct (16) is provided a tubular cavity (26, 36) which runs largely parallel to the piston skirt (20),
- Piston according to claim 1, characterised in that the tubular cavity (26, 36) is formed largely in the region of a gudgeon pin boss (18).
- Piston according to claim 1 or 2, characterised in that the recess (24, 38) extends as far as a lower edge of the tubular cavity (26, 36) in a fitted position.
- Piston according to one or more of the preceding claims, characterised in that the recess (24, 38) extends almost as far as a piston crown.
- Piston according to one or more of the preceding claims, characterised in that adjoining both the inlet opening (32) and the outlet opening (34) is a tubular cavity (26, 36) with a recess (24, 38).
- Piston according to claim 5, characterised in that the two openings (32, 34) are arranged in such a way that the piston (10) is designed with point symmetry in respect of its cross-section.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732880 | 1997-07-30 | ||
| DE19732880A DE19732880C1 (en) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | Pistons for an internal combustion engine |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0894966A2 EP0894966A2 (en) | 1999-02-03 |
| EP0894966A3 EP0894966A3 (en) | 1999-12-01 |
| EP0894966B1 true EP0894966B1 (en) | 2003-05-14 |
Family
ID=7837410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP98113574A Expired - Lifetime EP0894966B1 (en) | 1997-07-30 | 1998-07-21 | Piston for an internal combustion engine |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0894966B1 (en) |
| DE (2) | DE19732880C1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6327962B1 (en) * | 1999-08-16 | 2001-12-11 | Caterpillar Inc. | One piece piston with supporting piston skirt |
| US6286414B1 (en) * | 1999-08-16 | 2001-09-11 | Caterpillar Inc. | Compact one piece cooled piston and method |
| DE102005061059A1 (en) * | 2005-12-21 | 2007-06-28 | Mahle International Gmbh | Piston for internal combustion engine has piston head side regions of gudgeon-pin hub reinforced radially inward, and oil outflow borings directed to these regions |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH127857A (en) * | 1927-04-01 | 1928-09-17 | Otto Philipp | Device for cooling the piston of internal combustion engines. |
| DE1119601B (en) * | 1957-01-15 | 1961-12-14 | Karl Schmidt Ges Mit Beschraen | Device for cooling light metal pistons for internal combustion engines |
| DE1930302A1 (en) * | 1969-06-14 | 1970-12-17 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Method and device for cooling an internal combustion engine piston |
| DE2425881A1 (en) * | 1974-05-28 | 1975-12-18 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | I.C. engine oil cooled piston - oil cooling channel has guide edge to split oil jet into two streams |
| JPS56124650A (en) * | 1980-03-06 | 1981-09-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Piston for internal combustion engine |
| SU964204A1 (en) * | 1980-10-28 | 1982-10-07 | Головное Специализированное Конструкторское Бюро По Двигателям | Apparatus for cooling pistons of i.c. engine |
| JPH06147004A (en) * | 1992-11-13 | 1994-05-27 | Aisin Seiki Co Ltd | Piston for internal combustion engine |
| DE19621894B4 (en) * | 1995-06-08 | 2004-07-15 | Deutz Ag | Internal combustion engine with piston cooling |
-
1997
- 1997-07-30 DE DE19732880A patent/DE19732880C1/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-07-21 DE DE59808328T patent/DE59808328D1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-21 EP EP98113574A patent/EP0894966B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0894966A2 (en) | 1999-02-03 |
| DE19732880C1 (en) | 1999-01-21 |
| DE59808328D1 (en) | 2003-06-18 |
| EP0894966A3 (en) | 1999-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE4039520B4 (en) | Fuel injection valve | |
| DE102006022123B4 (en) | Screw press for processing thermoplastic and non-crosslinking polymers | |
| EP1198667B1 (en) | Liquid-cooled piston | |
| DE69003197T2 (en) | Device for limiting the oil flow in a rotating shaft. | |
| EP0731877B1 (en) | Internal combustion engine | |
| EP0350721B1 (en) | Flow limiter | |
| EP1521929B2 (en) | Piston for an internal combustion engine | |
| WO2016066599A1 (en) | Cooling channel cover and piston provided with a cooling channel cover | |
| DE102013214738A1 (en) | Lightweight construction of a diesel piston | |
| DE3005720A1 (en) | LUBRICATION SYSTEM FOR THE CYLINDER OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| EP3129618A1 (en) | Assembly of a piston and an oil spray nozzle for an internal combustion engine | |
| DE2336728A1 (en) | FUEL INJECTOR | |
| AT521514A4 (en) | cylinder head | |
| EP0894966B1 (en) | Piston for an internal combustion engine | |
| DE102006013905A1 (en) | Piston for an internal combustion engine comprises reinforcing ribs running parallel to the piston middle axis on the inner wall of the piston shaft | |
| WO2018001741A1 (en) | Injector for injecting a fluid, having a tapered inlet region of a passage opening | |
| EP2183475B1 (en) | Piston having oil supply channel for hub bore holes | |
| DE4041116A1 (en) | FLOW CONTROLLER | |
| DE10126359B4 (en) | Pistons for an internal combustion engine | |
| DE102011078390A1 (en) | Nozzle assembly for fuel injector used in combustion chamber of internal combustion engine, has nozzle needle section formed oblique or curved in relation to nozzle needle longitudinal face cooperating with guide portion's control edge | |
| DE19853266B4 (en) | Fuel injection valve for an internal combustion engine | |
| DE835818C (en) | Injection valve for internal combustion engines | |
| DE102016119172B4 (en) | Injection molding machine for the production of fiber-reinforced plastic molded parts | |
| DE939905C (en) | Piston seal for piston engines | |
| WO2019154908A1 (en) | Piston for an internal combustion engine and method for producing a piston |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): DE FR GB IT SE |
|
| AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI |
|
| PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
|
| AX | Request for extension of the european patent |
Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI |
|
| RIC1 | Information provided on ipc code assigned before grant |
Free format text: 6F 02F 3/00 A, 6F 02F 3/22 B |
|
| RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: FEDERAL-MOGUL NUERNBERG GMBH |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 19991125 |
|
| AKX | Designation fees paid |
Free format text: DE FR GB IT SE |
|
| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20020801 |
|
| GRAH | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA |
|
| GRAH | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA |
|
| GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
| AK | Designated contracting states |
Designated state(s): DE FR GB IT SE |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
| GBT | Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977) |
Effective date: 20030515 |
|
| REF | Corresponds to: |
Ref document number: 59808328 Country of ref document: DE Date of ref document: 20030618 Kind code of ref document: P |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: SE Ref legal event code: TRGR |
|
| ET | Fr: translation filed | ||
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20040213 |
|
| PLBQ | Unpublished change to opponent data |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS OPPO |
|
| PLBI | Opposition filed |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260 |
|
| PLAX | Notice of opposition and request to file observation + time limit sent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS2 |
|
| PLBB | Reply of patent proprietor to notice(s) of opposition received |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOBS3 |
|
| 26 | Opposition filed |
Opponent name: KS KOLBENSCHMIDT GMBH Effective date: 20040213 |
|
| PLAY | Examination report in opposition despatched + time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNORE2 |
|
| PLBC | Reply to examination report in opposition received |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNORE3 |
|
| PLBP | Opposition withdrawn |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009264 |
|
| PLBD | Termination of opposition procedure: decision despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNOPC1 |
|
| PLBM | Termination of opposition procedure: date of legal effect published |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009276 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: OPPOSITION PROCEDURE CLOSED |
|
| 27C | Opposition proceedings terminated |
Effective date: 20060212 |
|
| PLAB | Opposition data, opponent's data or that of the opponent's representative modified |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009299OPPO |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20030731 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Payment date: 20090708 Year of fee payment: 12 Ref country code: GB Payment date: 20090612 Year of fee payment: 12 |
|
| GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20100721 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20100721 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20100722 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 18 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 19 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: PLFP Year of fee payment: 20 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20170621 Year of fee payment: 20 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Payment date: 20170717 Year of fee payment: 20 |