EP1913250B1 - Kolben für einen verbrennungsmotor sowie abdeckring für den kühlkanal eines solchen kolbens - Google Patents

Kolben für einen verbrennungsmotor sowie abdeckring für den kühlkanal eines solchen kolbens Download PDF

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EP1913250B1
EP1913250B1 EP06761813A EP06761813A EP1913250B1 EP 1913250 B1 EP1913250 B1 EP 1913250B1 EP 06761813 A EP06761813 A EP 06761813A EP 06761813 A EP06761813 A EP 06761813A EP 1913250 B1 EP1913250 B1 EP 1913250B1
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EP
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piston
cover ring
inner leg
piston according
cover
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EP06761813A
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EP1913250A1 (de
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Rolf-Gerhard Fiedler
Rainer Scharp
Hans-Peter Wieland
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Mahle International GmbH
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Mahle International GmbH
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    • 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
    • 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
    • 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
    • F02F5/00—Piston rings, e.g. associated with piston crown

Definitions

  • the present invention relates to a one-piece piston for an internal combustion engine, comprising a piston head and a piston recess spaced therefrom by an annular recess having at least one hub bore for receiving a piston pin, wherein in the piston head, an annular circumferential cooling channel is provided for a coolant which with a made of at least two segments covering ring is closed.
  • the present invention further relates to a cover ring of two or more segments for the annular peripheral cooling passage of a one-piece piston for an internal combustion engine.
  • a generic piston and a generic cover are from the DE 103 46 822 A1 known.
  • This piston has an annular cooling channel which is closed on the shank side by a cover ring consisting of two semicircular half shells.
  • the cover ring is provided with an inwardly directed groove over which the half-shells can be slid on the outside of the piston for the purpose of mounting on a groove-shaped complementarily shaped projection.
  • the half-shells in the region of their abutting surfaces latching connections, by means of which the half-shells are quickly connected to each other.
  • the design of the cover with an additional groove or the piston with an additional projection but is expensive and therefore not desirable.
  • the assembly is difficult, since the two half-shells must be placed specifically on the projections provided on the piston.
  • a serving for covering the downwardly open annular cooling channel wall portion is formed as an open sheet metal ring.
  • the sheet metal ring is biased in the radial direction in a groove on the inner circumference of the piston ring zone or on the outer circumference of the combustion chamber wall.
  • each segment of the plate spring-like cover ring must be individually introduced in the biased state in corresponding supports on the piston head.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a generic piston or a generic cover ring, which contributes to a simplified piston construction and a reduced piston weight.
  • the solution consists in a piston with the features of claim 1.
  • at least a portion of a cover for the piston at least partially protrudes into the clear opening of the at least one hub bore, such that the cover or at least a portion of the cover at the same time forms the securing element for the piston pin.
  • the principle of the invention thus consists in that the cover acts as a securing element which limits the axial movement of the piston pin in the hub bore.
  • this task is taken over by snap rings or Seeger rings. These rings are used in Bolzenêtsnuten in the bolt hub.
  • the inventive design of the piston or the Cover ring now allows to dispense with these snap rings or Seeger rings.
  • the present invention contributes to the reduction of the weight of the piston.
  • the present invention also makes it possible to dispense with the introduction of the bolt securing grooves, whereby the piston construction is simplified.
  • the cover ring has an inner leg and an outer leg, which are interconnected by a bottom web.
  • This embodiment of the cover opens up a variety of ways to cover the cooling channel and / or the annular recess.
  • the inner leg can protrude into the clear opening of the at least one hub bore and in this way form the securing element for the piston pin provided according to the invention on the cover ring.
  • the outer leg may form the piston stem side boundary of the annular recess.
  • the cover ring is preferably formed in cross-section approximately U-shaped or approximately V-shaped. The design of the two legs and the bottom web connecting them can also be made in any other way (trapezoidal, semi-circular, etc.).
  • annular recess is arranged between an end face formed on the annular wall of the piston and at least one shoulder formed on the piston shaft and that the cover ring with its outer leg on the end face and with its bottom web on the at least one Shoulder supported.
  • the cover now encloses both the previous cooling channel and the annular recess, with the result that the previous cooling channel and the annular recess now form a new, enlarged cooling channel.
  • the cooling of the piston according to the invention is easier and safer.
  • the outer leg of the cover ring together with the annular wall and the piston skirt forms a nearly continuous, smooth surface, which improves the running properties of the piston according to the invention.
  • the configuration of the inner leg of the cover ring may also vary.
  • the height of the inner leg or the angular position of the inner leg relative to the center axis of the cover ring may vary over the circumference of the cover ring.
  • the flow channel for the coolant formed by the cover ring can be inclined from the inlet opening to the outlet opening.
  • FIGS. 1 . 2 and 4 show a one-piece piston 10 for an internal combustion engine.
  • the piston 10 is made of steel and has a piston head 11 and a piston shaft 12, which are integrally connected to one another via a shaft connection 13.
  • the piston head 11 and has a piston head 14 and a combustion bowl 15.
  • an annular circumferential cooling channel 16 is arranged, whose radially outer boundary is formed by an integrally formed on the piston head 14 ring wall 17 and its radially inner boundary of an annular rib 18.
  • the annular wall 17 serves as a piston ring carrier and closes off with a horizontal, the piston shaft 12 facing end surface 19th
  • pin bosses 20, 20 ' To the piston head 11 are two pin bosses 20, 20 'with two aligned hub bores 21, 21' integrally formed.
  • the pin bosses 20, 20 ' are connected to each other via shaft elements 22, 22'.
  • the shaft elements 22, 22 ' are integrally formed on the piston head 11 via the shaft connection 13.
  • the shaft connection 13 is set back in the direction of the piston longitudinal axis and merges into the annular rib 18.
  • an annular recess 25 is formed which is bounded on one side by the shaft connection 13 and on the other hand by the piston head 11 facing horizontal shoulders 24, 24 ', the shoulders 24, 24' forming the upper boundary of the shaft elements 22, 22 '.
  • a cover ring 30 with an outer leg 31, an inner leg 32 and a two leg connecting bottom web 33 is between the annular wall 17th and the shaft members 22, 22 'fitted.
  • the upper edge of the outer leg 31 is supported on the end face 19 of the annular wall 17, and the bottom web 33 is supported on the shoulders 24, 24 'of the shaft elements 22, 22' from.
  • the inner leg 32 is supported on the shaft connection 13.
  • the annular recess 25 is closed and sealed to the outside.
  • the annular circumferential cooling channel 16 and the annular recess 25 now form a new, substantially enlarged cooling channel.
  • the inner leg 32 of the cover 30 projects into the clear opening of the hub holes 21, 21 'into (see , FIG. 4 ).
  • the inner leg 32 of the cover ring 30 forms a securing element in these areas against the axial movement of the received in the hub bores 21, 21 'piston pin 23, in FIG. 2 indicated by dash-dotted lines.
  • the hitherto necessary security elements in the form of snap rings or Seeger rings are therefore unnecessary. Therefore, the pin bosses 20, 20 'no longer have bolt locking grooves, as in FIGS FIGS. 1 and 2 also clearly visible.
  • the cover ring 30 can be made of a metallic material such as. Steel or aluminum or a suitable alloy, for example, cast or forged.
  • the cover ring 30 may also be made of a heat-resistant plastic, for example. In injection molding.
  • the cover ring 30 has an outer leg 31, an inner leg 32 and a bottom web 33 connecting both legs.
  • the cover ring 30 is approximately U-shaped in cross section; but it can also have other suitable cross-sections.
  • the cover ring 30 is formed in two parts in the embodiment.
  • the two ring segments 30a and 30b are riveted in the embodiment by means of tabs 34.
  • the ring segments 30a and 30b can also be connected to each other in any other way, for example by latching, locking, clipping, gluing, welding, soldering, etc.
  • the cover ring 30 further comprises an inlet opening 35 and a discharge opening 36 diametrically opposite outlet opening 36 for a coolant.
  • the inlet opening 35 and the outlet opening 36 are formed in the joint regions of the ring segments 30a and 30b. Accordingly, the lying outside the joint areas 32a and 32b of the inner leg 32, the securing elements for the piston pin 23.
  • the inner leg 32 in the embodiment expediently has a varying in its annular profile height, serving as securing elements areas 32a, 32b highest are formed.
  • the height of the outer leg 31 is constant, because this is supported in the installed state of the cover 30 on the end face 19 of the annular wall 17.
  • the bottom web 33 of the cover ring 30 is formed in the exemplary embodiment so that it has an inclination starting from the inlet opening 35 to the outlet opening 36.
  • the flow speed of the coolant to the outlet opening 35 is increased, so that a harmful coolant accumulation is avoided.
  • the varying height of the inner leg 32 affects the flow characteristics of the coolant, so that they can be adjusted specifically.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen einteiligen Kolben für einen Verbrennungsmotor, mit einem Kolbenkopf und einem hiervon durch eine ringförmige Ausnehmung beabstandeten Kolbenschaft, welcher mindestens eine Nabenbohrung zur Aufnahme eines Kolbenbolzens aufweist, wobei im Kolbenkopf ein ringförmig umlaufender Kühlkanal für ein Kühlmittel vorgesehen ist, der mit einem aus mindestens zwei Segmenten bestehenden Abdeckring verschlossen ist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Abdeckring aus zwei oder mehr Segmenten für den ringförmig umlaufenden Kühlkanal eines einteiligen Kolbens für einen Verbrennungsmotor.
  • Ein gattungsgemäßer Kolben und ein gattungsgemäßer Abdeckring sind aus der DE 103 46 822 A1 bekannt. Dieser Kolben weist einen ringförmigen Kühlkanal auf, der schaftseitig von einem aus zwei halbkreisförmigen Halbschalen bestehenden Abdeckring verschlossen ist. Der Abdeckring ist mit einer nach innen gerichteten Nut versehen, über die die Halbschalen zum Zweck der Montage auf einen zur Nutform komplementär geformten Vorsprung auf der Außenseite des Kolbens aufgeschoben werden können. Außerdem weisen die Halbschalen im Bereich ihrer Stoßflächen Rastverbindungen auf, mittels der die Halbschalen schnell miteinander verbindbar sind. Die Ausgestaltung des Abdeckrings mit einer zusätzlichen Nut bzw. des Kolbens mit einem zusätzlichen Vorsprung ist aber aufwendig und daher nicht erwünscht. Außerdem gestaltet sich die Montage schwierig, da die beiden Halbschalen gezielt auf die am Kolben vorgesehenen Vorsprünge aufgesetzt werden müssen.
  • Weitere vergleichbare Kolben sind aus der DD 252 638 A1 und der DE 41 34 530 A1 bekannt, bei denen ein zur Abdeckung des nach unten offenen ringförmig umlaufenden Kühlkanals dienendes Wandteil als offener Blechring ausgebildet ist. Der Blechring liegt unter Vorspannung in radialer Richtung in einer Nut am Innenumfang der Kolbenringzone bzw. am Außenumfang der Brennraumwandung an.
  • Schließlich sind aus der EP 0 561 817 B1 und der EP 0 799 373 B1 einteilige Kolben mit einem im Randbereich des Kolbenbodens angeordneten Kühlkanal bekannt, der ebenfalls mit tellerfederartig ausgebildeten und ggf. mit einem Kragen versehenen Abdeckringen verschlossen ist.
  • Bei all diesen Ausführungsformen muss jedes Segment des tellerfederartigen Abdeckrings einzeln im vorgespannten Zustand in entsprechende Auflager am Kolbenkopf eingebracht werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Kolben bzw. einen gattungsgemäßen Abdeckring bereitzustellen, der zu einer vereinfachten Kolbenkonstruktion und einem reduzierten Kolbengewicht beiträgt.
  • Die Lösung besteht in einem Kolben mit den Merkmalen des Anspruchs 1 Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest ein Bereich eines Abdeckrings für den Kolben zumindest teilweise in die lichte Öffnung der mindestens einen Nabenbohrung hineinragt, derart, dass der Abdeckring bzw. zumindest ein Bereich des Abdeckrings zugleich das Sicherungselement für den Kolbenbolzen bildet.
  • Das erfindungsgemäße Prinzip besteht somit darin, dass der Abdeckring als Sicherungselement wirkt, welches die Axialbewegung des Kolbenbolzens in der Nabenbohrung begrenzt. Im Stand der Technik wird diese Aufgabe von Sprengringen oder Seeger-Ringen übernommen. Diese Ringe sind in Bolzensicherungsnuten in der Bolzennabe eingesetzt. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Kolbens bzw. des Abdeckrings erlaubt es nun, auf diese Sprengringe bzw. Seeger-Ringe zu verzichten. Damit trägt die vorliegende Erfindung zur Reduzierung des Kolbengewichts bei. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es ferner, auf das Einbringen der Bolzensicherungsnuten zu verzichten, wodurch die Kolbenkonstruktion vereinfacht wird.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Abdeckring einen inneren Schenkel und einen äußeren Schenkel aufweist, die durch einen Bodensteg miteinander verbunden sind. Diese Ausgestaltung des Abdeckrings eröffnet eine Vielzahl von Möglichkeiten, den Kühlkanal und/oder die ringförmige Ausnehmung abzudecken. Bspw. kann der innere Schenkel in die lichte Öffnung der mindestens einen Nabenbohrung hineinragen und auf diese Weise das erfindungsgemäß am Abdeckring vorgesehene Sicherungselement für den Kolbenbolzen bilden. Ferner kann der äußere Schenkel die kolbenschaftseitige Begrenzung der ringförmigen Ausnehmung bilden. Der Abdeckring ist vorzugsweise im Querschnitt etwa U-förmig oder etwa V-förmig ausgebildet. Die Ausgestaltung der beiden Schenkel und des sie verbindenden Bodenstegs kann aber auch auf beliebige andere Weise vorgenommen werden (trapezförmig, halbkreisförmig, etc.).
  • Eine weitere besonders bevorzugte Weiterbildung besteht darin, dass die ringförmige Ausnehmung zwischen einer an der Ringwand des Kolbens ausgebildeten Stirnfläche und mindestens einer am Kolbenschaft ausgebildeten Schulter angeordnet ist und dass der Abdeckring sich mit seinem äußeren Schenkel an der Stirnfläche und mit seinem Bodensteg an der mindestens einen Schulter abstützt. Diese Weiterbildung weist gegenüber dem Stand der Technik zahlreiche weitere Vorteile auf. Insbesondere entfallen sowohl der bisher in der Schaftanbindung notwendige Vorsprung und die hierzu komplementäre Nut in der Innenwand des Abdeckringes. Damit wird die Konstruktion sowohl des Kolbens als auch des Abdeckringes weiter vereinfacht. Vor allem aber ist die Montage des Abdeckrings auf dem Kolben wesentlich einfacher möglich als bisher, da die aufwendige Positionierung von Vorsprung und Nut zueinander entfällt. Außerdem umschließt der Abdeckring nun sowohl den bisherigen Kühlkanal als auch die ringförmige Ausnehmung, mit der Folge, dass der bisherige Kühlkanal und die ringförmige Ausnehmung nun einen neuen, vergrößerten Kühlkanal bilden. Damit wird die Kühlung des erfindungsgemäßen Kolbens einfacher und sicherer. Schließlich bildet der äußere Schenkel des Abdeckrings zusammen mit der Ringwand und dem Kolbenschaft eine nahezu durchgehende, glatte Oberfläche, was die Laufeigenschaften des erfindungsgemäßen Kolbens verbessert.
  • Wenn sich der innere Schenkel des Abdeckrings an der Schaftanbindung des Kolbens abstützt, sitzt der Abdeckring besonders fest und sicher an seinem Platz. Außerdem wird die Abdichtung der nun als Kühlkanal wirkenden ringförmigen Ausnehmung nach außen verbessert.
  • Zum Zweck der Steuerung der Fließcharakteristiken, insbesondere der Fließgeschwindigkeit, des Kühlmittels kann die Ausgestaltung des inneren Schenkels des Abdeckrings ebenfalls variieren. Bspw. kann die Höhe des inneren Schenkels oder die Winkelstellung des inneren Schenkels zur Mittelachse des Abdeckrings über den Umfang des Abdeckrings variieren. Insbesondere kann der vom Abdeckring gebildete Fließkanal für das Kühlmittel von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung hin geneigt sein.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in einer schematischen, nicht maßstabsgetreuen Darstellung:
    • Fig. 1
    eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kolbens;
    Fig. 2
    der Kolben aus Figur 1 um 90° gedreht, mit strichpunktiert angedeutetem Kolbenbolzen;
    Fig. 3
    eine perspektivische Draufsicht auf eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abdeckrings;
    Fig. 4
    eine perspektivische Ansicht des Kolbens gemäß Figur 1.
  • Die Figuren 1, 2 und 4 zeigen einen einteiligen Kolben 10 für einen Verbrennungsmotor. Der Kolben 10 ist aus Stahl hergestellt und weist einen Kolbenkopf 11 und einen Kolbenschaft 12 auf, die über eine Schaftanbindung 13 einstückig miteinander verbunden sind. Der Kolbenkopf 11 und weist einen Kolbenboden 14 und eine Brennraummulde 15 auf. Im radial außen liegenden Bereich des Kolbenkopfes 11 ist ein ringförmig umlaufender Kühlkanal 16 angeordnet, dessen radial äußere Begrenzung von einer an den Kolbenboden 14 angeformten Ringwand 17 und dessen radial innere Begrenzung von einer Ringrippe 18 gebildet wird. Die Ringwand 17 dient hierbei als Kolbenringträger und schließt ab mit einer horizontalen, dem Kolbenschaft 12 zugewandten Stirnfläche 19.
  • An den Kolbenkopf 11 sind zwei Bolzennaben 20, 20' mit zwei fluchtenden Nabenbohrungen 21, 21' angeformt. Die Stirnflächen der Bolzennaben 20, 20' sind gegenüber der Ringwand 17 in Richtung der Kolbenlängsachse zurückgesetzt. Die Bolzennaben 20, 20' sind über Schaftelemente 22, 22' miteinander verbunde. Die Schaftelemente 22, 22' sind über die Schaftanbindung 13 an den Kolbenkopf 11 angeformt.
  • Die Schaftanbindung 13 ist in Richtung der Kolbenlängsachse zurückgesetzt und geht in die Ringrippe 18 über. Dadurch wird eine ringförmige Ausnehmung 25 gebildet, die einerseits von der Schaftanbindung 13 und andererseits von dem Kolbenkopf 11 zugewandten horizontalen Schultern 24, 24' begrenzt wird, wobei die Schultern 24, 24' die obere Begrenzung der Schaftelemente 22, 22' bilden.
  • Ein Abdeckring 30 mit einem äußeren Schenkel 31, einem inneren Schenkel 32 und einem beide Schenkel verbindenden Bodensteg 33 ist zwischen der Ringwand 17 und den Schaftelementen 22, 22' eingepasst. Dabei stützt sich der obere Rand des äußeren Schenkels 31 an der Stirnfläche 19 der Ringwand 17 ab, und der Bodensteg 33 stützt sich an den Schultern 24, 24' der Schaftelemente 22, 22' ab. Der innere Schenkel 32 stützt an der Schaftanbindung 13 ab. Auf diese Weise wird die ringförmige Ausnehmung 25 nach außen verschlossen und abgedichtet. Der ringförmig umlaufende Kühlkanal 16 und die ringförmige Ausnehmung 25 bilden nun einen neuen, wesentlich vergrößerten Kühlkanal. Im Bereich der Bolzennaben 20, 20', die gegenüber der Ringwand 17 zurückgesetzt sind und daher keine den Schultern 24, 24' vergleichbaren Abstützflächen aufweisen, ragt der innere Schenkel 32 des Abdeckrings 30 in die lichte Öffnung der Nabenbohrungen 21, 21' hinein (vgl. Figur 4). Der innere Schenkel 32 des Abdeckrings 30 bildet in diesen Bereichen ein Sicherungselement gegen die Axialbewegung des in den Nabenbohrungen 21, 21' aufgenommenen Kolbenbolzens 23, der in Figur 2 strichpunktiert angedeutet ist. Die bisher notwendigen Sicherungselemente in Form von Sprengringen oder Seeger-Ringen sind daher entbehrlich. Deswegen weisen die Bolzennaben 20, 20' keine Bolzensicherungsnuten mehr auf, wie in den Figuren 1 und 2 auch deutlich erkennbar ist.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abdeckrings 30 ist in Figur 3 dargestellt. Der Abdeckring 30 kann aus einem metallischen Werkstoff wie bspw. Stahl oder Aluminium oder einer geeigneten Legierung hergestellt, bspw. gegossen oder geschmiedet sein. Der Abdeckring 30 kann aber auch aus einem warmfesten Kunststoff hergestellt sein, bspw. im Spritzgussverfahren. Der Abdeckring 30 weist einen äußeren Schenkel 31, einen inneren Schenkel 32 und einen beide Schenkel verbindenden Bodensteg 33 auf. Im Ausführungsbeispiel ist der Abdeckring 30 im Querschnitt in etwa U-förmig; er kann aber auch andere, geeignete Querschnitte aufweisen. Der Abdeckring 30 ist im Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet. Die beiden Ringsegmente 30a und 30b sind im Ausführungsbeispiel mittels Laschen 34 vernietet. Die Ringsegmente 30a und 30b können aber auch auf beliebige andere Weise miteinander verbunden werden, bspw. durch Verrasten, Verriegeln, Klipsen, Kleben, Schweißen, Löten, etc.
  • Der Abdeckring 30 weist ferner eine Einlassöffnung 35 und eine der Einlassöffnung 35 diametral gegenüberliegende Auslassöffnung 36 für ein Kühlmittel auf. Die Einlassöffnung 35 und die Auslassöffnung 36 sind im Ausführungsbeispiel in den Fugenbereichen der Ringsegmente 30a und 30b ausgebildet. Dementsprechend bilden die außerhalb der Fugenbereiche liegenden Bereiche 32a und 32b des inneren Schenkels 32 die Sicherungselemente für den Kolbenbolzen 23. Der innere Schenkel 32 weist im Ausführungsbeispiel zweckmäßigerweise eine in seinem ringförmigen Verlauf variierende Höhe auf, wobei die als Sicherungselemente dienenden Bereiche 32a, 32b am höchsten ausgebildet sind. Im Gegensatz hierzu ist die Höhe des äußeren Schenkels 31 konstant, weil sich dieser in eingebauten Zustand des Abdeckrings 30 an der Stirnfläche 19 der Ringwand 17 abstützt.
  • Der Bodensteg 33 des Abdeckrings 30 ist im Ausführungsbeispiel so ausgebildet, dass er von der Einlassöffnung 35 ausgehend hin zur Auslassöffnung 36 eine Neigung aufweist. Dadurch wird insbesondere die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels zur Auslassöffnung 35 gesteigert, so dass ein schädlicher Kühlmittelstau vermieden wird. Auch die variierende Höhe des inneren Schenkels 32 beeinflusst die Fließcharakteristiken des Kühlmittels, so dass diese gezielt eingestellt werden können.

Claims (10)

  1. Einteiliger Kolben (10) für einen Verbrennungsmotor, mit einem Kolbenkopf (11) und einem hiervon durch eine ringförmige Ausnehmung (25) beabstandeten Kolbenschaft (12), welcher mindestens eine Nabenbohrung (21, 21') zur Aufnahme eines Kolbenbolzens (23) aufweist, wobei im Kolbenkopf (11) ein ringförmig umlaufender Kühlkanal (16) für ein Kühlmittel vorgesehen ist, der mit einem aus mindestens zwei Segmenten (30a, 30b) bestehenden Abdeckring (30) verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Bereich des Abdeckrings (30) zumindest teilweise in die lichte Öffnung der mindestens einen Nabenbohrung (21, 21')hineinragt, derart, dass der Abdeckring (30) zugleich das Sicherungselement für den Kolbenbolzen (23) bildet.
  2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckring (30) einen inneren Schenkel (32) und einen äußeren Schenkel (31) aufweist, die durch einen Bodensteg (33) miteinander verbunden sind.
  3. Kolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckring (30) im Querschnitt etwa U-förmig oder etwa V-förmig ausgebildet ist.
  4. Kolben nach Anspruch 2. oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Schenkel (32) in die lichte Öffnung der mindestens einen Nabenbohrung (21, 21') hineinragt und derart das Sicherungselement für den Kolbenbolzen (23) bildet.
  5. Kolben nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Schenkel (31) die kolbenschaftseitige Begrenzung der ringförmigen Ausnehmung (25) bildet.
  6. Kolben nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Ausnehmung (25) zwischen einer an der Ringwand (17) des Kolbens (10) ausgebildeten Stirnfläche (19) und mindestens einer am Kolbenschaft (12) ausgebildeten Schulter (22, 22') angeordnet ist und dass der Abdeckring (30) sich mit seinem äußeren Schenkel (31) an der Stirnfläche (19) und mit seinem Bodensteg (33) an der mindestens einen Schulter (22, 22') abstützt.
  7. Kolben nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Schenkel (32) des Abdeckrings sich an der Schaftanbindung (13) des -Kolbens (10) abstützt.
  8. Kolben nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des inneren Schenkels (32) über den Umfang des Abdeckrings (30) variiert.
  9. Kolben nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelstellung des inneren Schenkels (32) zur Mittelachse des Abdeckrings (30) über den Umfang des Abdeckrings (30) variiert.
  10. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckring (30) eine Einlassöffnung (35) und eine hierzu diametral gegenüberliegende Auslassöffnung (36) für ein Kühlmittel aufweist und dass der vom Abdeckring (30) gebildete Fließkanal für das Kühlmittel von der Einlassöffnung (35) zur Auslassöffnung (36) hin geneigt ist.
EP06761813A 2005-08-06 2006-07-18 Kolben für einen verbrennungsmotor sowie abdeckring für den kühlkanal eines solchen kolbens Not-in-force EP1913250B1 (de)

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DE102005037175A DE102005037175A1 (de) 2005-08-06 2005-08-06 Kolben für einen Verbrennungsmotor sowie Abdeckring für den Kühlkanal eines solchen Kolbens
PCT/DE2006/001236 WO2007016891A1 (de) 2005-08-06 2006-07-18 Kolben für einen verbrennungsmotor sowie abdeckring für den kühlkanal eines solchen kolbens

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EP1913250A1 EP1913250A1 (de) 2008-04-23
EP1913250B1 true EP1913250B1 (de) 2009-04-01

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Country Status (7)

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US (1) US7387100B2 (de)
EP (1) EP1913250B1 (de)
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