EP2440760A1 - Light-metal piston having a multiple omega-shaped combustion bowl - Google Patents

Light-metal piston having a multiple omega-shaped combustion bowl

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Publication number
EP2440760A1
EP2440760A1 EP10744671A EP10744671A EP2440760A1 EP 2440760 A1 EP2440760 A1 EP 2440760A1 EP 10744671 A EP10744671 A EP 10744671A EP 10744671 A EP10744671 A EP 10744671A EP 2440760 A1 EP2440760 A1 EP 2440760A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
combustion bowl
omega
undercut
bowl
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.)
Withdrawn
Application number
EP10744671A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Volker Gniesmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KS Kolbenschmidt GmbH
Original Assignee
KS Kolbenschmidt GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KS Kolbenschmidt GmbH filed Critical KS Kolbenschmidt GmbH
Publication of EP2440760A1 publication Critical patent/EP2440760A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0672—Omega-piston bowl, i.e. the combustion space having a central projection pointing towards the cylinder head and the surrounding wall being inclined towards the cylinder center axis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a cast iron piston produced from a light-weight metal material, in particular aluminum or an aluminum alloy, of a diesel internal combustion engine.
  • the piston comprises a piston upper part, which has an omega-shaped combustion bowl in the region of a piston crown, and a ring field on the outside for receiving piston rings.
  • the piston upper part is adjoined by a piston shaft in which diametrically opposite hub bores are introduced.
  • the design of the piston recess significantly influences the operating and exhaust behavior of a diesel internal combustion engine.
  • the different requirements between the part-load and the full-load operation of an internal combustion engine require a compromise in the design of the piston recess.
  • the so-called omega-trough shape has been found to be particularly suitable, which forms a symmetrically curved piston recess in the piston crown.
  • DE 196 21 635 A1 discloses a piston for a diesel internal combustion engine with such a combustion bowl.
  • the piston crown Due to the increase in performance of diesel internal combustion engines, the piston crown, in particular the combustion bowl of light metal pistons, is exposed to increased stress due to the mechanical stress of the gas pressure and the elevated temperature level as well as the stresses from the temperature gradients.
  • the reliability and To increase the service life of the pistons In particular, the trough edge of the combustion chamber trough is subject to a critical state of stress, since the accelerated gas flow enhances the heat transfer in this zone. As a result, the temperature of the trough edge rises and, together with the large tangential stress from the temperature distribution, leads to overelastic stress.
  • the invention has for its object to realize a piston with an improved thermal fatigue strength in the edge region of the combustion bowl.
  • the embodiment according to the invention comprises a piston crown with a multiple omega combustion bowl.
  • the trough edge of the preferably centrally positioned combustion bowl is enclosed by at least one recess which is radially spaced apart from the edge region of the combustion bowl and is rotationally symmetrical in the piston head.
  • the constructive concept according to the invention improves the elastic deformation of the bowl rim area under thermal stress, whereby both The LCF load, the thermal fatigue strength, as well as the thermal shock-dependent component life and thus the entire service life of the piston are significantly increased.
  • This measure which positively influences the fatigue strength of the piston, can be increased cost-effectively and, in addition to the service life, also increases the economy of the piston.
  • the proposed cost-implementable measures according to the invention contribute significantly to counteract crack formation or plasticization of the basic structure in the edge region of the combustion chamber trough.
  • the supplemental recess in conjunction with the central combustion bowl to form a multi-omega combustion bowl, provides improved elasticity, allowing the edge region to thermally expand without the risk of plastic deformation.
  • the invention causes a thermo-mechanical relief of Muldenrand Schemeen, since the critical, thermally highly loaded edge zone of the combustion chamber can deform significantly more elastic during heating. The emergence of plastic deformation in the thermal expansion as the source of thermal shock cracks is thus largely prevented. Consequently, the invention advantageously provides for a higher LCF load for the trough edges or edge zones or peripheral regions of the combustion chamber trough or combustion bowl troughs, as well as improved resistance to extreme temperature changes. Within these relationships of constructive omega-wells according to the invention, an optimal protection of the trough edges is guaranteed against thermal shock cracks.
  • the invention provides that the one cylindrical to a longitudinal axis of the combustion bowl extending trough edge having particular centrally positioned combustion bowl from a introduced in the piston head recess in the form of an undercut or a groove-shaped, designed as a circumferential groove, rounded depression is enclosed.
  • Another embodiment of the invention includes the design of a triple omega combustion bowl.
  • the trough edge of this combustion bowl has on the piston bottom side a retracted, radially inwardly aligned, a balcony comparable contour, which forms an undercut.
  • This trough edge is enclosed by two mutually spaced recesses in the piston head.
  • the invention includes recirculating grooves or undercuts, which are both recirculating closed as well as alternately recessed partially recessed introduced in the piston crown. This creates the opportunity to adapt the triple-omega combustion bowl, for example, to the circumferentially different thermal piston loads in the operating state.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the invention additionally introduced Umlaufnut or groove-shaped depression is introduced into the piston head so that adjusts a stepped portion.
  • the two circulating grooves or groove-shaped depressions can be stepped and / or arranged at different or different distances from one another as required.
  • it makes sense to fill the Umlaufnut, groove-shaped depression or the undercut to create a multi-stage Omega-piston recess with a highly elastic material. This measure has the advantage that the additionally introduced groove-shaped depressions do not have a negative influence on the combustion process and influence, for example, the gas flow.
  • the ratio of the diameters between the central combustion bowl and the first circumferential groove or the first groove-shaped recess is preferably 0.55 to 1.1. Furthermore, according to the invention, a ratio of the diameters of the first circumferential groove or the first undercut and the second circumferential groove or the second undercut of 0.3 to 1.0 is provided for a triple omega combustion bowl.
  • a further design criterion according to the invention provides that the circumferential grooves, the groove-shaped depressions or the undercuts have a depth "yi, y 2 " of preferably 0.5 to 3% of the piston diameter. For the radii "r1" and “r2" in the vertexes between the individual combustion bowls, a preferred dimension between 0.5 to 5 mm is provided.
  • FIG. 1 shows, in half section, a piston designed according to the invention with a double-omega combustion bowl;
  • FIG. 2 shows a detail of the piston according to FIG. 1, showing a double omega combustion bowl as a detail
  • FIG. 4 is a view similar to FIG. 2 of a double omega combustion bowl with a circumferential groove
  • FIG. 5 shows a triple omega combustion bowl as a detail, wherein the outer combustion bowls are designed as recirculating grooves,
  • Figure 6 a triple-omega combustion bowl according to Figure 5, the outer combustion bowls are filled by an elastic material.
  • a piston 1 made of aluminum or an aluminum alloy, which comprises a piston upper part 2, which includes a central combustion bowl 4 a in the region of a piston crown 3, and a ring field 5 on the outside for receiving piston rings, not shown in FIGS. 1 and 2.
  • the piston upper part 2 is adjoined by a piston shaft 6, in which two diametrically opposite hub bores 7 are introduced.
  • To form a double Omega combustion bowl 8 is a cylindrically extending, to a longitudinal axis 13 rotationally symmetrical trough edge 10 a of the combustion bowl 4 a of a circumferentially formed as a rounded, groove-shaped groove 9 radially spaced enclosed.
  • the one aligned in the direction of the piston crown 3, curved and rounded trained compression projection 14 having combustion chamber 4 a is separated by a narrow-dimensioned, a vertex 11 a forming projection of the circumferential groove 9.
  • FIGS 2 to 6 show further embodiments of inventively designed multiple omega combustion bowls, wherein matching components are provided with the same reference numerals. The following description is limited to different details of the multiple combustion bowls according to the invention.
  • the double omega combustion bowl 8 includes the combustion bowl 4b, with a bowl edge 10b designed as an undercut on the piston crown side and forming a balcony 15.
  • a circumferential groove 9 is provided in the piston head 3 as a groove-shaped depression, which is separated by the axially projecting balcony 15 and the adjoining vertex 11b of the combustion bowl 4b.
  • FIG. 3 shows a triple-omega combustion bowl 12.
  • the central combustion chamber 4b arranged around the longitudinal axis 13 is enclosed by two further combustion bowls.
  • At the vertex 11 b are followed to form a second and third combustion bowl each radially spaced and mutually offset in height arranged undercuts 16, 17, which are separated by the vertex 18.
  • undercuts 16, 17, for example, rounded recesses are suitable.
  • the triple omega combustion bowl 12 can be structurally adapted to different requirements.
  • Both the individual diameters "DB" for the combustion bowl 4a and the diameter “Di, D2" for the additional combustion bowls designed as undercuts 16, 17 can be adapted to the respective requirements, in particular the thermal loads and / or the material quality
  • the dimension “ST” determines the distance between the combustion bowl 4a and the vertex 11b and thus the position of the undercut 16.
  • the dimension “S 2 " defines a distance between the piston head 3 and the vertex 18.
  • Die geometric design also refers to a variable design of the depths for the undercuts 16, 17, characterized by "yi; V 2 ".
  • the vertices 11b, 18 are in the formation of rounded transitions than radius R t, R 2 designed which are adapted to one another the same or different.
  • the double-omega combustion bowl 8 and the triple-omega combustion bowl 12, as an alternative to FIGS. 1 to 3, are associated with rotationally symmetrical circulating grooves 19, 20.
  • the circulating grooves 19, 20 of the triple-omega combustion bowl 12 according to FIG. 6 are filled with a highly elastic material, whereby a stepped, but otherwise non-interrupting, contour is established outside the central combustion bowl 4b. This avoids influencing the gas flow during the combustion process.
  • the highly elastic Material an elastic strain at temperature changes.

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Abstract

The invention relates to a piston (1) of a diesel internal combustion engine which piston is produced of a light-metal material, especially of aluminum or an aluminum alloy, and which comprises a piston top (2) that has a combustion bowl (4a) in the region of a piston crown (3). The exterior of the piston top (2) has a ring groove region (5) destined to accommodate piston rings, a piston skirt (6) being contiguous to said ring groove region and the piston skirt having diametrically opposed hub bores (7). In order to form a multiple omega-shaped combustion bowl (8), the bowl edge (10a) is surrounded by a radially interspaced rounded-off recess introduced in the piston crown (3).

Description

Leichtmetallkolben mit Mehrfach-Omega-Brennraummulde Light metal piston with multiple omega combustion bowl
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft einen aus einem Leichmetallwerkstoff, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellten Gußkolben einer Diesel- Brennkraftmaschine. Der Kolben umfasst ein Kolbenoberteil, das im Bereich eines Kolbenbodens eine omegaförmige Brennraummulde aufweist sowie außenseitig ein Ringfeld zur Aufnahme von Kolbenringen. An das Kolbenoberteil schließt sich ein Kolbenschaft an, in dem diametral gegenüberliegende Nabenbohrungen eingebracht sind.The invention relates to a cast iron piston produced from a light-weight metal material, in particular aluminum or an aluminum alloy, of a diesel internal combustion engine. The piston comprises a piston upper part, which has an omega-shaped combustion bowl in the region of a piston crown, and a ring field on the outside for receiving piston rings. The piston upper part is adjoined by a piston shaft in which diametrically opposite hub bores are introduced.
Die Gestaltung der Kolbenmulde beeinflusst maßgeblich das Betriebs- und Abgasverhalten einer Diesel-Brennkraftmaschine. Die unterschiedlichen Anforderungen zwischen dem Teillast- und dem Volllastbetrieb einer Brennkraftmaschine erfordern einen Kompromiss bei der Auslegung der Kolbenmulde. Hierbei hat sich die sogenannte Omega-Muldenform als besonders geeignet herausgestellt, die im Kolbenboden eine symmetrisch gewölbte Kolbenmulde bildet. In der DE 196 21 635 A1 ist ein Kolben für eine Diesel- Brennkraftmaschine mit einer derartigen Brennraummulde offenbart.The design of the piston recess significantly influences the operating and exhaust behavior of a diesel internal combustion engine. The different requirements between the part-load and the full-load operation of an internal combustion engine require a compromise in the design of the piston recess. Here, the so-called omega-trough shape has been found to be particularly suitable, which forms a symmetrically curved piston recess in the piston crown. DE 196 21 635 A1 discloses a piston for a diesel internal combustion engine with such a combustion bowl.
Infolge der Leistungssteigerung von Diesel-Brennkraftmaschinen wird der Kolbenboden, insbesondere die Brennraummulde von Leichtmetallkolben einer erhöhten Beanspruchung durch die mechanische Belastung des Gasdrucks und des erhöhten Temperaturniveaus sowie den Spannungen aus den Temperaturgradienten ausgesetzt. Andererseits besteht die Forderung, die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Kolben zu steigern. Dabei unterliegt insbesondere der Muldenrand der Brennraummulde einem kritischen Beanspruchungszustand, da die beschleunigte Gasströmung den Wärmeübergang in dieser Zone verstärkt. Dadurch steigt die Temperatur des Muldenrandes und führt zusammen mit der großen Tangentialspannung aus der Temperaturverteilung zu einer überelastischen Beanspruchung.Due to the increase in performance of diesel internal combustion engines, the piston crown, in particular the combustion bowl of light metal pistons, is exposed to increased stress due to the mechanical stress of the gas pressure and the elevated temperature level as well as the stresses from the temperature gradients. On the other hand, there is the demand, the reliability and To increase the service life of the pistons. In particular, the trough edge of the combustion chamber trough is subject to a critical state of stress, since the accelerated gas flow enhances the heat transfer in this zone. As a result, the temperature of the trough edge rises and, together with the large tangential stress from the temperature distribution, leads to overelastic stress.
Herkömmliche für Diesel-Brennkraftmschinen bestimmte Kolben aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung unterliegen im Betriebszustand an dem heißen Randbereich der Brennraummulde einer erhöhten LCF (Low Cycle Fatigue)- Belastung, die ein Maßstab für die Werkstoffermüdung unter niederfrequenter Schwelllast darstellt, was sich oftmals in nicht akzeptablen Thermoschock-Anrissen zeigt. Diese Anrisse, insbesondere senkrecht zum Brennraummuldenrand verlaufende Ermüdungsrisse werden durch eine plastische Deformation des heißen Randbereichs der Brennraummulde während des Aufheizvorgangs verursacht. Der Muldenrand dehnt sich aufgrund hoher Temperatur aus, während das dahinter liegende Gefüge mit einem geringeren Tempreaturniveau eine Werkstoffausdehnung blockiert, mit der Folge einer Plastifizierung. Im Abkühlvorgang des Kolbenbodens zieht sich der Randbereich der Brennraummulde in seine Ausgangsform zurück, wodurch sich im Werkstoffgefüge Zugspannungen einstellen, die zulässige Grenzwerte des Werkstoffs überschreiten mit der Folge einer Rissbildung.Conventional aluminum or aluminum alloy pistons intended for diesel engines are subject to increased low cycle fatigue (LCF) load at the hot edge region of the combustion bowl, which is a measure of low fatigue load fatigue, which is often not shows acceptable thermal shock cracks. These cracks, in particular fatigue cracks perpendicular to the combustion bowl edge, are caused by a plastic deformation of the hot edge region of the combustion bowl during the heating process. The trough edge expands due to high temperature, while the underlying structure with a lower Tempreaturniveau blocked material expansion, with the result of plasticization. In the cooling process of the piston crown, the edge region of the combustion chamber retreats to its original shape, which sets in the material structure tensile stresses that exceed permissible limits of the material with the result of cracking.
Zur Vermeidung von derartigen Anrissen im Randbereich der Brennraummulde ist es bekannt, beispielsweise lokal konzentriert temperaturfeste Werkstoffe oder Faserkörper anzuordnen. Aus der US 4,334,507 ist bekannt, den Muldenrand einer Brennraummulde mit einer Bewehrung aus gesintertem, porösem Chrom-Nickelstahl zu verstärken, der bei der Kolbenherstellung unter Druck mit der Schmelze infiltriert wird. Gemäß der DE 34 30 056 werden zur Bewehrung des Muldenrandes Fasern aus AI2O3-Fasern eingesetzt.To avoid such cracks in the edge region of the combustion bowl, it is known to arrange, for example locally concentrated temperature resistant materials or fiber body. From US 4,334,507 is known to reinforce the well edge of a combustion bowl with a reinforcement of sintered, porous chromium-nickel steel, which is infiltrated during piston production under pressure with the melt. According to DE 34 30 056 are for reinforcement of the trough edge fibers used from Al 2 O 3 fibers.
Um die Eigenschaften des Muldenrandbereichs hinsichtlich Temperaturschock und Rissgefahr zu verbessern sind weiterhin Umschmelzverfahren bekannt. Diese Verfahren beruhen darauf, dass ein in den Werkstoff eindringender Ladungsträgerstrahl eine kleine, unmittelbar in seinem Bereich liegende Werkstoffmenge zur lokalen Erzeugung eines feinkörnigen Gefüges aufschmilzt, während die Umgebung der Schmelzzone kalt bleibt und das aufgeschmolzene Material nach dem Entfernen des Ladungsträgers abkühlt und sofort wieder erstarrt. Die DE 21 245 595 offenbart ein derartiges Umschmelzverfahren. Nachteilig wird mit diesem Verfahren nur eine kleine, nicht ausreichende unmittelbar im Bereich des Ladungsträgerstrahls befindliche Werkstoffzone aufgeschmolzen. Außerdem erhöhen derartige Einsatzkörper das Gewicht des Leichtmetallkolbens und besitzen eine schlechte Wärmeleitfähigkeit.In order to improve the properties of the bowl rim area in terms of thermal shock and risk of cracking, remelting processes are still known. These methods are based on the fact that a charge carrier beam penetrating into the material melts a small amount of material directly in its area for the local production of a fine-grained microstructure, while the environment of the molten zone remains cold and the molten material cools down after the removal of the charge carrier and immediately solidifies again , DE 21 245 595 discloses such a remelting process. The disadvantage of this method is that only a small, inadequate material zone located directly in the region of the charge carrier jet is melted. In addition, such inserts increase the weight of the light metal piston and have a poor thermal conductivity.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolben mit einer verbesserten thermischen Ermüdungsfestigkeit im Randbereich der Brennraummulde zu realisieren.The invention has for its object to realize a piston with an improved thermal fatigue strength in the edge region of the combustion bowl.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung umfasst einen Kolbenboden mit einer Mehrfach- Omega-Brennraummulde. Der Muldenrand der vorzugsweise zentral positionierten Brennraummulde ist dazu von zumindest einer zu dem Randbereich der Brennraummulde radial beabstandeten, rotationssymmetrisch im Kolbenboden eingebrachten Ausnehmung umschlossen.This object is solved by the features of patent claim 1. The embodiment according to the invention comprises a piston crown with a multiple omega combustion bowl. For this purpose, the trough edge of the preferably centrally positioned combustion bowl is enclosed by at least one recess which is radially spaced apart from the edge region of the combustion bowl and is rotationally symmetrical in the piston head.
Das konstruktive Konzept gemäß der Erfindung verbessert die elastische Verformung des Muldenrandbereichs unter thermischer Belastung, wodurch sowohl die LCF-Belastung, die thermische Ermüdungsfestigkeit, als auch die thermoschockabhängige Bauteillebensdauer und damit die gesamte Lebensdauer des Kolbens entscheidend gesteigert werden.The constructive concept according to the invention improves the elastic deformation of the bowl rim area under thermal stress, whereby both The LCF load, the thermal fatigue strength, as well as the thermal shock-dependent component life and thus the entire service life of the piston are significantly increased.
Diese die Dauerfestigkeit des Kolbens positiv beeinflussende, kostengünstig realisierbare Maßnahme steigert neben der Lebensdauer auch die Wirtschaftlichkeit des Kolbens. Die vorgeschlagenen erfindungsgemäßen kostengünstig umsetzbaren Maßnahmen tragen entscheidend dazu bei, einer Rissbildung bzw. einer Plastifizierung des Grundgefüges im Randbereich der Brennraummulde entgegenzuwirken. Die ergänzende Ausnehmung in Verbindung mit der zentralen Brennraummulde zur Bildung einer Mehrfach-Omega-Brennraummulde, bewirkt eine verbeserte Elastizität, wodurch sich der Randbereich ohne Gefahr einer plastischen Verformung thermisch ausdehnen kann.This measure, which positively influences the fatigue strength of the piston, can be increased cost-effectively and, in addition to the service life, also increases the economy of the piston. The proposed cost-implementable measures according to the invention contribute significantly to counteract crack formation or plasticization of the basic structure in the edge region of the combustion chamber trough. The supplemental recess in conjunction with the central combustion bowl to form a multi-omega combustion bowl, provides improved elasticity, allowing the edge region to thermally expand without the risk of plastic deformation.
Außerdem bewirkt die Erfindung eine thermo-mechanische Entlastung von Muldenrandbereichen, da sich die kritische, thermisch hoch belastete Randzone der Brennraummulde bei der Aufheizung deutlich mehr elastisch verformen kann. Das Entstehen plastischer Verformungen bei der Temperaturausdehnung als Ausgangsursache für Thermoschock-Anrisse wird damit weitestgehend verhindert. Folglich stellt sich durch die Erfindung für die Muldenränder bzw. Randzonen bzw. Randbereiche der Brennraummulde oder Brennraummulden vorteilhaft eine höhere LCF-Belastung ein sowie eine verbesserte Beständigkeit gegenüber extremen Temperaturwechseln. Innerhalb dieser Relationen von konstruktiv ausgeführten Omega-Mulden gemäß der Erfindung, ist auch ein optimaler Schutz der Muldenränder gegen Thermoschock-Anrisse gewährleistet.In addition, the invention causes a thermo-mechanical relief of Muldenrandbereichen, since the critical, thermally highly loaded edge zone of the combustion chamber can deform significantly more elastic during heating. The emergence of plastic deformation in the thermal expansion as the source of thermal shock cracks is thus largely prevented. Consequently, the invention advantageously provides for a higher LCF load for the trough edges or edge zones or peripheral regions of the combustion chamber trough or combustion bowl troughs, as well as improved resistance to extreme temperature changes. Within these relationships of constructive omega-wells according to the invention, an optimal protection of the trough edges is guaranteed against thermal shock cracks.
Zur Darstellung einer Doppel-Omega-Brennraummulde ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die einen zylindrisch zu einer Längsachse der Brennraummulde verlaufenden Muldenrand aufweisende insbesondere zentral positionierte Brennraummulde von einer in dem Kolbenboden eingebrachten Ausnehmung in Form eines Hinterschnitts oder einer nutförmigen, als Umlaufnut ausgebildeten, gerundeten Vertiefung umschlossen ist.To illustrate a double-omega combustion bowl, the invention provides that the one cylindrical to a longitudinal axis of the combustion bowl extending trough edge having particular centrally positioned combustion bowl from a introduced in the piston head recess in the form of an undercut or a groove-shaped, designed as a circumferential groove, rounded depression is enclosed.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung schließt die Gestaltung einer Triple- Omega-Brennraummulde ein. Der Muldenrand dieser Brennraummulde weist kolbenbodenseitig eine eingezogene, radial nach innen ausgerichtete, eine einem Balkon vergleichbare Kontur auf, die einen Hinterschnitt bildet. Dieser Muldenrand ist von zwei zueinander beabstandeten, in dem Kolbenboden eingebrachten Ausnehmungen umschlossen. Durch diesen eine Triple-Omega-Brennraummulde bildenden Aufbau kann sich der Muldenrand bzw. die Muldenränder in einem noch größeren Umfang thermisch ausdehnen, ohne Gefahr einer nachteilig plastischen Verformung.Another embodiment of the invention includes the design of a triple omega combustion bowl. The trough edge of this combustion bowl has on the piston bottom side a retracted, radially inwardly aligned, a balcony comparable contour, which forms an undercut. This trough edge is enclosed by two mutually spaced recesses in the piston head. As a result of this structure forming a triple-omega combustion bowl, the bowl rim or the bowl edges can expand thermally to an even greater extent, without the risk of disadvantageous plastic deformation.
Als Ausnehmungen für eine Triple-Omega-Brennraummulde schließt die Erfindung Umlaufnuten oder Hinterschnitte ein, die sowohl umlaufend geschlossen als auch wechselweise partiell unterbrochen ausgespart in dem Kolbenboden eingebracht sind. Damit ist die Möglichkeit geschaffen, die Triple-Omega-Brennraummulde beispielsweise an die umfangsbezogen unterschiedlichen thermischen Kolbenbelastungen im Betriebszustand anzupassen.As recesses for a triple-omega combustion bowl, the invention includes recirculating grooves or undercuts, which are both recirculating closed as well as alternately recessed partially recessed introduced in the piston crown. This creates the opportunity to adapt the triple-omega combustion bowl, for example, to the circumferentially different thermal piston loads in the operating state.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die erfindungsgemäß zusätzlich eingebrachte Umlaufnut bzw. nutförmige Vertiefung so in den Kolbenboden eingebracht ist, dass sich ein gestufter Abschnitt einstellt. Für eine Triple-Omegamulde können bedarfsabhängig die zwei Umlaufnuten oder nutförmigen Vertiefungen gestuft und/oder in abweichenden oder unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet sein werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bietet es sich an, die Umlaufnut, nutförmige Vertiefung oder den Hinterschnitt zur Schaffung einer mehrstufigen Omega-Kolbenmulde mit einem hochelastischen Werkstoff auszufüllen. Diese Maßnahme bietet den Vorteil, dass die zusätzlich eingebrachten nutförmigen Vertiefungen keinen negativen Einfluss auf den Verbrennungsprozess nehmen und beispielsweise die Gasströmung beeinflussen.A preferred embodiment of the invention provides that the invention additionally introduced Umlaufnut or groove-shaped depression is introduced into the piston head so that adjusts a stepped portion. For a triple omega trough, the two circulating grooves or groove-shaped depressions can be stepped and / or arranged at different or different distances from one another as required. In a further advantageous embodiment of the invention, it makes sense to fill the Umlaufnut, groove-shaped depression or the undercut to create a multi-stage Omega-piston recess with a highly elastic material. This measure has the advantage that the additionally introduced groove-shaped depressions do not have a negative influence on the combustion process and influence, for example, the gas flow.
Durch eine Variation von gestuft angeordneten nutförmigen Vertiefungen, Hinterschnitten oder Umlaufnuten, zur Schaffung einer Triple-Omega- Brennraummulde ermöglicht eine Einflussnahme auf die Kontur, das Profil des Kolbenbodens.By varying stepped groove-like recesses, undercuts or recirculating grooves to create a triple omega combustion bowl, influencing the contour enables the profile of the piston crown.
Bevorzugt beträgt das Verhältnis der Durchmesser zwischen der zentralen Brennraummulde und der ersten Umlaufnut oder der ersten nutförmigen Ausnehmung 0,55 bis 1 ,1. Weiterhin ist erfindungsgemäß für eine Triple-Omega- Brennraummulde ein Verhältnis der Durchmesser von der ersten Umlaufnut oder dem ersten Hinterschnitt und der zweiten Umlaufnut oder dem zweiten Hinterschnitt von 0,3 bis 1 ,0 vorgesehen. Ein weiteres erfindungsgemäßes Auslegungskriterium sieht vor, dass die Umlaufnuten, die nutförmige Vertiefungen oder die Hinterschnitte eine Tiefe „y-i, y2" von vorzugsweise 0,5 bis 3 % des Kolbendurchmessers aufweisen. Für die Radien „r1" und „r2" in den Scheitelpunkten zwischen den einzelnen Brennraummulden ist ein bevorzugtes Maß zwischen 0,5 bis 5 mm vorgesehen.The ratio of the diameters between the central combustion bowl and the first circumferential groove or the first groove-shaped recess is preferably 0.55 to 1.1. Furthermore, according to the invention, a ratio of the diameters of the first circumferential groove or the first undercut and the second circumferential groove or the second undercut of 0.3 to 1.0 is provided for a triple omega combustion bowl. A further design criterion according to the invention provides that the circumferential grooves, the groove-shaped depressions or the undercuts have a depth "yi, y 2 " of preferably 0.5 to 3% of the piston diameter. For the radii "r1" and "r2" in the vertexes between the individual combustion bowls, a preferred dimension between 0.5 to 5 mm is provided.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the drawings. Show it:
Figur 1 : in einem Halbschnitt einen erfindungsgemäß gestalteten Kolben mit einer Doppel-Omega-Brennraummulde,FIG. 1 shows, in half section, a piston designed according to the invention with a double-omega combustion bowl;
Figur 2: einen Ausschnitt des Kolbens gemäß Figur 1 , der eine Doppel-Omega- Brennraummulde als Einzelheit zeigt,FIG. 2 shows a detail of the piston according to FIG. 1, showing a double omega combustion bowl as a detail,
Figur 3: in einer vergrößerten Darstellung eine Triple-Omega-Brennraummulde als Einzelheit,3 shows an enlarged view of a triple omega combustion bowl as a detail,
Figur 4: eine der Figur 2 vergleichbare Darstellung einer Doppel-Omega- Brennraummulde mit einer Umlaufnut,FIG. 4 is a view similar to FIG. 2 of a double omega combustion bowl with a circumferential groove;
Figur 5: eine Triple-Omega-Brennraummulde als Einzelheit, wobei die äußeren Brennraummulden als Umlaufnuten ausgeführt sind,5 shows a triple omega combustion bowl as a detail, wherein the outer combustion bowls are designed as recirculating grooves,
Figur 6: eine Triple-Omega-Brennraummulde gemäß Figur 5, deren äußere Brennraummulden von einem elastischen Werkstoff ausgefüllt sind.Figure 6: a triple-omega combustion bowl according to Figure 5, the outer combustion bowls are filled by an elastic material.
Die Figur 1 zeigt einen Kolben 1 aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung, der ein Kolbenoberteil 2 umfasst, das im Bereich eines Kolbenbodens 3 eine zentrale Brennraummulde 4a einschließt sowie außenseitig zur Aufnahme von in den Figuren 1 und 2 nicht dargestellten Kolbenringen ein Ringfeld 5. An das Kolbenoberteil 2 schließt sich ein Kolbenschaft 6 an, in dem zwei diametral gegenüberliegende Nabenbohrungen 7 eingebracht sind. Zur Bildung einer Doppel-Omega- Brennraummulde 8 ist ein zylindrisch verlaufender, zu einer Längsachse 13 rotationssymmetrisch angeordneter Muldenrand 10a der Brennraummulde 4a von einer als gerundete, nutförmige Vertiefung ausgebildeten Umlaufnut 9 radial beabstandet umschlossen. Die einen in Richtung des Kolbenbodens 3 ausgerichteten, gewölbt und abgerundet ausgebildenden Kompressionsvorsprung 14 aufweisende Brennraummulde 4a ist dabei durch einen schmal dimensionierten, einen Scheitelpunkt 11a bildenden Vorsprung von der Umlaufnut 9 getrennt.1 shows a piston 1 made of aluminum or an aluminum alloy, which comprises a piston upper part 2, which includes a central combustion bowl 4 a in the region of a piston crown 3, and a ring field 5 on the outside for receiving piston rings, not shown in FIGS. 1 and 2. The piston upper part 2 is adjoined by a piston shaft 6, in which two diametrically opposite hub bores 7 are introduced. To form a double Omega combustion bowl 8 is a cylindrically extending, to a longitudinal axis 13 rotationally symmetrical trough edge 10 a of the combustion bowl 4 a of a circumferentially formed as a rounded, groove-shaped groove 9 radially spaced enclosed. The one aligned in the direction of the piston crown 3, curved and rounded trained compression projection 14 having combustion chamber 4 a is separated by a narrow-dimensioned, a vertex 11 a forming projection of the circumferential groove 9.
Die Figuren 2 bis 6 zeigen weitere Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäß gestalteten Mehrfach-Omega-Brennraummulden, wobei übereinstimmende Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich auf unterschiedliche Details der erfindungsgemäßen Mehrfach- Brennraummulden.Figures 2 to 6 show further embodiments of inventively designed multiple omega combustion bowls, wherein matching components are provided with the same reference numerals. The following description is limited to different details of the multiple combustion bowls according to the invention.
Die Doppel-Omega-Brennraummulde 8 gemäß Figur 2 schließt die Brennraummulde 4b ein, mit einem kolbenbodenseitig als Hinterschnitt ausgeführten, einen Balkon 15 bildenden Muldenrand 10b. Als zweite Brennraummulde ist in dem Kolbenboden 3 als nutförmige Vertiefung eine Umlaufnut 9 vorgesehen, welche durch den axial vorspringenden Balkon 15 und den sich daran anschließenden Scheitelpunkt 11b von der Brennraummulde 4b getrennt ist.The double omega combustion bowl 8 according to FIG. 2 includes the combustion bowl 4b, with a bowl edge 10b designed as an undercut on the piston crown side and forming a balcony 15. As the second combustion bowl a circumferential groove 9 is provided in the piston head 3 as a groove-shaped depression, which is separated by the axially projecting balcony 15 and the adjoining vertex 11b of the combustion bowl 4b.
Die Figur 3 zeigt eine Triple-Omega-Brennraummulde 12. Dabei ist die zentrische, um die Längsachse 13 angeordnete Brennraummulde 4b von zwei weiteren Brennraummulden umschlossen. An den Scheitelpunkt 11 b schließen sich zur Bildung einer zweiten und dritten Brennraummulde jeweils radial beabstandete und zueinander höhenversetzt angeordnete Hinterschnitte 16, 17 an, die durch den Scheitelpunkt 18 getrennt sind. Als Hinterschnitte 16, 17 eignen sich beispielsweise gerundet ausgeführte Ausnehmungen. Die Triple-Omega-Brennraummulde 12 kann konstruktiv an unterschiedliche Erfordernisse angepasst werden. Sowohl die einzelnen Durchmesser „DB" für die Brennraummulde 4a als auch die Durchmesser „Di, D2" für die als Hinterschnitte 16, 17 gestalteten zusätzlichen Brennraummulden können den jeweiligen Anforderungen, insbesondere den thermischen Belastungen und / oder der Werkstoffbeschaffenheit angepasst werden. Weiterhin kann auch die axiale Lage zwischen den einzelnen Hinterschnitten 16, 17 sowie in Verbindung mit der Brennraummulde 4a variabel ausgelegt werden. Dabei bestimmt das Maß „S-T den Abstand zwischen der Brennraummulde 4a und dem Scheitelpunkt 11 b und damit der Lage des Hinterschnitts 16. Das Maß „S2" definiert einen Abstand zwischen dem Kolbenboden 3 und dem Scheitelpunkt 18. Die geometrische Auslegung bezieht sich außerdem auf eine variable Gestaltung der Tiefen für die Hinterschnitte 16, 17, gekennzeichnet durch „y-i; V2". Die Scheitelpunkte 11b, 18 sind zur Bildung von gerundeten Übergängen als Radien R-t, R2 gestaltet, die gleich oder zueinander abweichend ausgelegt sind.FIG. 3 shows a triple-omega combustion bowl 12. In this case, the central combustion chamber 4b arranged around the longitudinal axis 13 is enclosed by two further combustion bowls. At the vertex 11 b are followed to form a second and third combustion bowl each radially spaced and mutually offset in height arranged undercuts 16, 17, which are separated by the vertex 18. As undercuts 16, 17, for example, rounded recesses are suitable. The triple omega combustion bowl 12 can be structurally adapted to different requirements. Both the individual diameters "DB" for the combustion bowl 4a and the diameter "Di, D2" for the additional combustion bowls designed as undercuts 16, 17 can be adapted to the respective requirements, in particular the thermal loads and / or the material quality The dimension "ST" determines the distance between the combustion bowl 4a and the vertex 11b and thus the position of the undercut 16. The dimension "S 2 " defines a distance between the piston head 3 and the vertex 18. Die geometric design also refers to a variable design of the depths for the undercuts 16, 17, characterized by "yi; V 2 ". The vertices 11b, 18 are in the formation of rounded transitions than radius R t, R 2 designed which are adapted to one another the same or different.
Gemäß den Figuren 4 bis 6 sind der Doppel-Omega-Brennraummulde 8 sowie der Triple-Omega-Brennraummulde 12 alternativ zu den Figuren 1 bis 3 rotationssymmetrisch angeordnete Umlaufnuten 19, 20 zugeordnet. Diese weitestgehend ein U-förmiges Querschnittsprofil bildenden Umlaufnuten 19, 20 stimmen von der Lage und der geometrischen Anordnung mit den Hinterschnitten 16, 17, gemäß den Figuren 2 und 3 bzw. der als nutförmige Vertiefung gestalteten Umlaufnut 9 in Figur 1. nahezu überein.According to FIGS. 4 to 6, the double-omega combustion bowl 8 and the triple-omega combustion bowl 12, as an alternative to FIGS. 1 to 3, are associated with rotationally symmetrical circulating grooves 19, 20. These largely a U-shaped cross-sectional profile forming recirculating grooves 19, 20 of the position and the geometric arrangement with the undercuts 16, 17, according to Figures 2 and 3 or designed as a groove-shaped recirculation groove 9 in Figure 1 almost match.
Die Umlaufnuten 19, 20 der Triple-Omega-Brennraummulde 12 gemäß Figur 6 sind mit einem hochelastischen Werkstoff ausgefüllt, wodurch sich zwar eine gestufte, aber ansonsten keine Unterbrechung aufweisende Kontur außerhalb der zentralen Brennraummulde 4b einstellt. Damit unterbleibt eine Beeinflussung der Gasströmung während des Verbrennungsprozesses. Andererseits ermöglicht der hochelastische Werkstoff eine elastische Dehnung bei Temperaturwechseln. Alternativ zu der Figur 6 bietet es sich an, Hinterschnitte 16,17 einer Triple-Omega-Brennraummulde 12 oder eine als nutförmige Vertiefung ausgebildete Umlaufnut 9 der Doppel-Omega- Brennraummulde 8 mit einem geeigneten hochelastischen Werkstoff auszufüllen. The circulating grooves 19, 20 of the triple-omega combustion bowl 12 according to FIG. 6 are filled with a highly elastic material, whereby a stepped, but otherwise non-interrupting, contour is established outside the central combustion bowl 4b. This avoids influencing the gas flow during the combustion process. On the other hand, the highly elastic Material an elastic strain at temperature changes. As an alternative to FIG. 6, it is useful to fill undercuts 16, 17 of a triple-omega combustion bowl 12 or a recirculating groove 9 of the double-omega combustion bowl 8 formed as a groove-shaped recess with a suitable highly elastic material.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Kolben1 piston
2 Kolbenoberteil2 piston upper part
3 Kolbenboden3 piston bottom
4a Brennraummulde4a combustion bowl
4b Brennraummulde4b combustion chamber
5 Ringfeld5 ring field
6 Kolbenschaft6 piston stem
7 Nabenbohrung7 hub bore
8 Brennraummulde8 combustion bowl
9 Umlaufnut9 circumferential groove
10a Muldenrand10a trough edge
10b Muldenrand10b trough edge
11a Scheitelpunkt11a vertex
11 b Scheitelpunkt11 b vertex
12 Brennraummulde12 combustion bowl
13 Längsachse13 longitudinal axis
14 Kompressionsvorsprung14 compression advantage
15 Balkon15 balcony
16 Hinterschnitt16 undercut
17 Hinterschnitt17 undercut
18 Scheitelpunkt18 vertex
19 Umlaufnut19 circumferential groove
20 Umlaufnut 20 circumferential groove

Claims

Leichtmetallkolben mit Mehrfach-Omega-BrennraummuldePatentansprüche Light metal pistons with multiple omega combustion bowl patent claims
1. Kolben (1), gebildet aus einem Leichmetallwerkstoff, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung einer Diesel-Brennkraftmaschine, mit einem Kolbenoberteil (2), das im Bereich eines Kolbenbodens (3) eine omegaförmige Brennraummulde (4a, 4b) aufweist sowie außenseitig ein Ringfeld (5) zur Aufnahme von Kolbenringen und einen sich an das Kolbenoberteil (2) anschließenden Kolbenschaft (6), in dem diametral gegenüberliegende Nabenbohrungen (7) eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung einer Mehrfach- Omega-Brennraummulde (4a, 4b) ein Muldenrand (10a, 10b) der Brennraummulde (4a, 4b) von zumindest einer zu dem Muldenrand (10a, 10b) radial beabstandeten, in dem Kolbenboden (3) rotationssymmetrisch eingebrachten, weitestgehend umlaufenden Ausnehmung umschlossen ist.1. piston (1) formed from a lightweight metal material, in particular aluminum or an aluminum alloy of a diesel internal combustion engine, with a piston upper part (2) in the region of a piston head (3) has an omega-shaped combustion bowl (4a, 4b) and on the outside Ring field (5) for receiving piston rings and a to the piston upper part (2) adjoining piston skirt (6) in which diametrically opposed hub bores (7) are introduced, characterized in that the formation of a multiple omega combustion bowl (4a, 4b ) a trough edge (10a, 10b) of the combustion chamber trough (4a, 4b) of at least one to the trough edge (10a, 10b) radially spaced, in the piston head (3) rotationally symmetrically introduced, largely circumferential recess is enclosed.
2. Kolben (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrisch zu einer Längsachse (13) der Brennraummulde (4a) verlaufende Muldenrand (10a) bzw. die Muldenwandung zur Bildung einer Doppel-Omega-Brennraummulde (8) von einem in dem Kolbenboden (3) eingebrachten Hinterschnitt oder einer nutförmigen als Umlaufnut (9) ausgebildeten Vertiefung umschlossen ist.2. Piston (1) according to claim 1, characterized in that the cylindrical to a longitudinal axis (13) of the combustion chamber trough (4a) extending trough edge (10a) or the Muldenwandung to form a double-omega combustion bowl (8) of a in the bottom of the piston (3) introduced undercut or a groove-shaped as Umlaufnut (9) formed recess is enclosed.
3. Kolben (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Muldenrand (10b) der zentralen Brennraummulde (4b) eine eingezogene, radial nach innen ausgerichtete Kontur aufweist, die kolbenbodenseitig einen als Hinterschnitt ausgebildeten Balkon (15) bildet. 3. Piston (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the trough edge (10b) of the central combustion bowl (4b) has a retracted, radially inwardly aligned contour, the piston bottom side formed as an undercut balcony (15).
4. Kolben (1) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der4. piston (1) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the
Muldenrand (10b) zur Bildung einer Triple-Omega-Brennraummulde (12) von zwei in dem Kolbenboden (3) eingebrachten, radial beabstandeten Ausnehmungen umschlossen ist, die als Hinterschnitt (16, 17) oder als Umlaufnut (9) ähnlich einer nutförmigen Vertiefung ausgebildet sind.Trough edge (10b) to form a triple-omega combustion bowl (12) of two in the piston head (3) introduced, radially spaced recesses formed as an undercut (16, 17) or as a circumferential groove (9) similar to a groove-shaped recess are.
5. Kolben (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei in dem Kolbenboden (3) eingebrachten, radial beabstandeten Umlaufnuten (9) oder Hinterschnitte (16, 17) zueinander versetzt und axial gestuft angeordnet sind.5. piston (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the two in the piston head (3) introduced, radially spaced recirculating grooves (9) or undercuts (16, 17) offset from each other and arranged axially stepped.
6. Kolben (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei in dem Kolbenboden (3) angeordneten Umlaufnuten (9) oder Hinterschnitte (16, 17) übereinstimmend umlaufend geschlossen sind oder wechselweise partielle Unterbrechungen aufweisen.6. piston (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the two in the piston head (3) arranged Umlaufnuten (9) or undercuts (16, 17) are consistently closed circumferentially or alternately have partial interruptions.
7. Kolben (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufnut (9) oder der Hinterschnitt (16, 17) der Doppel- Omega-Brennraummulde (8) oder der Triple-Omega-Brennraummulde (12) mit einem hochelastischen Werkstoff ausgefüllt ist.7. piston (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the circulation groove (9) or the undercut (16, 17) of the double omega combustion bowl (8) or the triple-omega combustion bowl (12) with a highly elastic material is filled.
8. Kolben (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis von 0,55 bis 1 ,1 zwischen dem Durchmesser (DB, D-I) der Brennraummulde (4b) und der ersten Umlaufnut (9) oder dem ersten Hinterschnitt (16) vorgesehen ist.8. piston (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that a ratio of 0.55 to 1, 1 between the diameter (DB, DI) of the combustion chamber trough (4b) and the first circumferential groove (9) or the first undercut (16) is provided.
9. Kolben (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis von 0,3 bis 1 ,0 zwischen dem Durchmesser (D1, D2) von der ersten Umlaufnut (9) oder dem ersten Hinterschnitt (16) und dem zweiten Hinterschnitt (17) vorgesehen ist.9. piston (1) according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that a ratio of 0.3 to 1, 0 between the diameter (D 1 , D 2 ) of the first circumferential groove (9) or the first undercut (16) and the second undercut (17) is provided.
10. Kolben (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufnut (9) oder der Hinterschnitt (16, 17) eine Tiefe „Yi, Y 2 von > 0, vorzugsweise 0,5 bis 3 % von dem Durchmesser „Dk" des Kolbens (1) aufweist.10. piston (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the Umlaufnut (9) or the undercut (16, 17) has a depth "Yi , Y 2 of> 0, preferably 0.5 to 3% of the diameter "D k " of the piston (1).
11. Kolben (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die gerundet gestalteten Scheitelpunkte (11a, 11b, 18) der Doppel-Omega-Brennraummulde (8) oder der Triple-Omega-Brennraummulde (12) Radien ,,R1, R2" zwischen 0,5 bis 5 mm vorgesehen sind. 11. piston (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that for the rounded-shaped vertices (11 a, 11 b, 18) of the double-omega combustion bowl (8) or the triple-omega combustion bowl (12) radii ,, R 1 , R 2 "are provided between 0.5 to 5 mm.
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