EP3807514A1 - Cast piston for an internal combustion engine, consisting of an iron-based material - Google Patents

Cast piston for an internal combustion engine, consisting of an iron-based material

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EP3807514A1
EP3807514A1 EP19729519.9A EP19729519A EP3807514A1 EP 3807514 A1 EP3807514 A1 EP 3807514A1 EP 19729519 A EP19729519 A EP 19729519A EP 3807514 A1 EP3807514 A1 EP 3807514A1
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EP
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piston
window
iron
piston according
internal combustion
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Application number
EP19729519.9A
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Inventor
Christoffer SCHMOLL
Rainer Weiss
Michael Seiffert
Mark Day
Georg HOPP
Florian SIGEL
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Federal Mogul Nuernberg GmbH
Original Assignee
Federal Mogul Nuernberg GmbH
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Publication date
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    • F02F3/0084—Pistons  the pistons being constructed from specific materials
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/02—Pistons  having means for accommodating or controlling heat expansion
    • F02F3/027—Pistons  having means for accommodating or controlling heat expansion the skirt wall having cavities
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    • B22D15/00—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
    • B22D15/02—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor of cylinders, pistons, bearing shells or like thin-walled objects
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    • F02F2003/0007—Monolithic pistons; One piece constructions; Casting of pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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    • F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
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    • F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0448—Steel

Definitions

  • the invention relates to a cast piston for an internal combustion engine, made of an iron-based material.
  • Pistons of internal combustion engines generally have the requirements that they are designed with the lowest possible weight and at the same time withstand the loads during operation.
  • Pistons made of steel in particular are usually forged in one or two parts.
  • Light alloy pistons made of aluminum alloys are usually cast.
  • the invention has for its object a piston for an internal combustion engine
  • the stem walls are the sections of the cylinder surface with which the piston is in sliding contact with one another during operation
  • Cylinder liner is. Regarding the piston pin hub, it should be mentioned that it is preferably closed, in other words with no interruptions except for a lifting groove. It should also be emphasized that the piston according to the invention is preferably cast in one piece, preferably has a cooling channel, and is preferably used as a diesel piston.
  • the impulse transmitted to the cylinder bore is reduced so that noise emissions are reduced.
  • the necessary strength can still be ensured by FE analysis.
  • the shaft wall is cut concavely, so that a concave structure remains on the shaft wall.
  • Circumferential direction due to the window (s) at their narrowest point, compared to the widest point is reduced by at least 40%.
  • at least one of the existing windows, preferably all windows are formed predominantly in that half of the side wall along the piston stroke axis that is closer to the piston head, which delimits the combustion chamber.
  • the window can have an extension of at least 40%, preferably at least 60% of the shaft or side wall height at its "highest” point and / or begin immediately at the upper end thereof.
  • spheroidal graphite cast iron in other words nodular cast iron, is currently preferred.
  • This material advantageously has a low specific weight, which is in particular lower than that of forged steels.
  • cast steel may be preferred as the material, which has a higher density, but in return a higher strength. This can
  • the material of the piston according to the invention that it has a lower thermal conductivity than steel, so that the heating process of the
  • Fig. 1 is a side view of the piston according to the invention in
  • Fig. 2 is a side view of the piston of Fig. 1 from a
  • the piston 10 according to the invention has an annular field 12 on the one hand and the other
  • both side walls 16 which are connected by side walls 16 which carry the piston pin bosses 22.
  • both side walls 16 that is to say also that side wall which faces away from the viewer according to FIG. 1, are two
  • Piston pin hub 22 are formed in the upper region of the side wall 16. On its upper side, the windows 18, 20 directly adjoin the lower groove cheek of the lowest
  • Ring groove on, and their boundary extends essentially in a plane perpendicular to the piston stroke axis.
  • the boundaries of the windows 18, 20 each rise obliquely in the direction of the piston pin axis, and the lateral boundary on the side of the piston pin hub 22 extends (as shown in FIG. 1) from the bottom upward to the outside.
  • H On the other hand, H.
  • the smaller window 18 On the side of the stem wall 14, the smaller window 18 has an essentially extending in the direction of the piston stroke axis
  • the window 20 is clearly asymmetrical to the window 18 and is sufficient
  • Piston stroke axis, and the lower edges of the side walls 16 are rounded at least slightly concave, this concave rounding being more extensive on the pressure side in the example shown, that is to say provided with a smaller radius of curvature than on the counter pressure side.
  • Piston according to the invention should also be mentioned that it is a

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Abstract

A cast piston (10) for an internal combustion engine, which piston consists of an iron-based material, has windows (18, 20) in at least one lateral wall (16) that carries a piston pin boss (22), said windows being asymmetrical relative to one another on the side of skirt walls (14).

Description

Gegossener Kolben für einen Verbrennungsmotor, aus einem  Cast piston for an internal combustion engine, from one
Material auf Eisenbasis  Iron-based material
TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft einen gegossenen Kolben für einen Verbrennungsmotor, aus einem Material auf Eisenbasis. The invention relates to a cast piston for an internal combustion engine, made of an iron-based material.
An Kolben von Verbrennungsmotoren bestehen im Allgemeinen die Anforderungen, dass diese mit möglichst geringem Gewicht ausgeführt sind und gleichzeitig den Belastungen während des Betriebs standhalten. Pistons of internal combustion engines generally have the requirements that they are designed with the lowest possible weight and at the same time withstand the loads during operation.
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
Insbesondere Kolben aus Stahl werden üblicherweise in ein- oder zweiteiliger Ausführung geschmiedet. Leichtmetallkolben aus Aluminiumlegierungen werden üblicherweise gegossen. Pistons made of steel in particular are usually forged in one or two parts. Light alloy pistons made of aluminum alloys are usually cast.
Aus der US 7,406,941 B2 ist ein gegossener Stahlkolben bekannt, der im Bereich von Seitenwänden, welche die From US 7,406,941 B2 a cast steel piston is known, which in the area of side walls, which the
Kolbenbolzennaben tragen, Aussparungen aufweist. Ein Wear piston pin hubs and have recesses. On
ähnlicher Kolben geht aus der DE 10 2013 215538 B4 hervor. A similar piston can be found in DE 10 2013 215538 B4.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG PRESENTATION OF THE INVENTION
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Koben für einen Verbrennungsmotor Against this background, the invention has for its object a piston for an internal combustion engine
insbesondere im Hinblick auf den Herstellungsaufwand und/oder die Reibung und/oder die Geräuschemissionen zu verbessern. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch den im Patentanspruch 1 beschriebenen Kolben. to improve in particular with regard to the production costs and / or the friction and / or the noise emissions. This object is achieved by the piston described in claim 1.
Demzufolge ist dieser aus einem Material auf Eisenbasis gegossen und weist in zumindest einer Seitenwand, die eine Kolbenbolzennabe trägt, Fenster, mit anderen Worten Accordingly, it is cast from an iron-based material and has windows in at least one side wall that carries a piston pin hub, in other words
Durchbrüche oder durchgehende Aussparungen auf, die Breakthroughs or continuous cutouts on that
zueinander zumindest auf der Seite der Schaftwände to each other at least on the side of the shaft walls
asymmetrisch sind. Bei den Schaftwänden handelt es sich um diejenigen Abschnitte von Zylindermantelflächen, mit denen der Kolben im Betrieb im Gleitkontakt mit einer are asymmetrical. The stem walls are the sections of the cylinder surface with which the piston is in sliding contact with one another during operation
Zylinderbohrung oder einer darin eingesetzten Cylinder bore or one inserted therein
Zylinderlaufbuchse ist. Zu der Kolbenbolzennabe sei erwähnt, dass diese bevorzugt geschlossen ist, mit anderen Worten mit Ausnahme einer Aushebenut keine Unterbrechungen aufweist. Ferner sei betont, dass der erfindungsgemäße Kolben bevorzugt einteilig gegossen ist, bevorzugt einen Kühlkanal aufweist, und bevorzugt als Dieselkolben eingesetzt wird. Cylinder liner is. Regarding the piston pin hub, it should be mentioned that it is preferably closed, in other words with no interruptions except for a lifting groove. It should also be emphasized that the piston according to the invention is preferably cast in one piece, preferably has a cooling channel, and is preferably used as a diesel piston.
Durch die beschriebene, asymmetrische Ausbildung der Fenster kann zum einen, abhängig von den Belastungen auf der Druck- und Gegendruckseite verglichen mit den bislang bekannten Kolben zusätzliches Gewicht eingespart werden. Gleichzeitig kann durch geeignete Untersuchungen sichergestellt werden, dass die Anforderungen im Hinblick auf die Belastungen im Betrieb jeweils erfüllt werden. In diesem Zusammenhang wird Gießen als das Herstellungsverfahren besonders vorteilhaft eingesetzt, weil es höhere Freiheitsgrade bei der Formgebung und Ausbildung von komplexen Geometrien ermöglicht, so dass insgesamt kostengünstig eine spannungsoptimierte Kolbenform erzeugt werden kann, und teure und aufwändige spanende Due to the asymmetrical design of the windows described, depending on the loads on the pressure and counter-pressure side, additional weight can be saved compared to the previously known pistons. At the same time, suitable examinations can ensure that the requirements with regard to the loads in operation are met. In this context, casting is used particularly advantageously as the production process because it enables higher degrees of freedom in the shaping and formation of complex geometries, so that overall a stress-optimized piston shape can be produced cost-effectively, and expensive and complex machining
Bearbeitung reduziert werden kann. Editing can be reduced.
Ein weiterer, vorteilhafter Effekt der beschriebenen Fenster besteht darin, dass die Nachgiebigkeit des Schafts im Bereich oberhalb der Bolzenachse erhöht wird. Durch die sich hieraus ergebende umfangreichere Deformation des Schafts beim Another advantageous effect of the windows described is that the resilience of the shaft is increased in the area above the pin axis. By getting out of this resulting extensive deformation of the shaft in the
Anlagewechsel wird der auf die Zylinderbohrung übertragene Impuls reduziert, so dass Geräuschemissionen verringert werden. Beispielsweise durch FE-Analyse kann weiterhin die notwendige Festigkeit sichergestellt werden. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang auch die Verwendung eines Werkstoffs auf Eisenbasis, der eine höhere Festigkeit aufweist als üblicherweise beim Gießen verwendete Aluminiumwerkstoffe. When the system is changed, the impulse transmitted to the cylinder bore is reduced so that noise emissions are reduced. For example, the necessary strength can still be ensured by FE analysis. In this context, it is also advantageous to use an iron-based material which has a higher strength than aluminum materials normally used in casting.
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kolbens sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben. Preferred developments of the piston according to the invention are described in the further claims.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn ein Fenster, auf zumindest einer Seite des Kolbens und zumindest einer Seite der Kolbenbolzenbohrung, bevorzugt der Gegendruckseite, bis in die Schaftwand reicht. Mit anderen Worten ist die Particular advantages result if a window on at least one side of the piston and at least one side of the piston pin bore, preferably the counter-pressure side, extends into the shaft wall. In other words, it is
zylindrische Schaftwandfläche in diesem Bereich cylindrical shaft wall surface in this area
angeschnitten, so dass sich der Tragbereich des Kolbens, mit anderen Worten die Kontaktfläche zwischen Kolbenschaft und Zylinderwand verringert. Dies reduziert die Reibung, und als Konsequenz in vorteilhafter Weise den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen. Es sei erwähnt, dass es trotz der bevorzugten Ausbildung der beschriebenen Maßnahme auf der Gegendruckseite Situationen im Hinblick auf den Einsatz des Kolbens und die daraus resultierende Belastung geben kann, bei denen die beschriebene Gestaltung auf der Druckseite oder beiden Seiten bevorzugt wird. cut so that the bearing area of the piston, in other words the contact area between the piston skirt and the cylinder wall, is reduced. This reduces friction and, as a consequence, advantageously reduces fuel consumption and emissions. It should be mentioned that despite the preferred configuration of the measure described on the counter-pressure side, there may be situations with regard to the use of the piston and the resulting load, in which the design described on the pressure side or on both sides is preferred.
Für eine harmonische Gestaltung des jeweiligen Fensters wird bevorzugt, dass die Schaftwand konkav angeschnitten ist, somit an der Schaftwand eine konkave Struktur verbleibt. For a harmonious design of the respective window, it is preferred that the shaft wall is cut concavely, so that a concave structure remains on the shaft wall.
Besonders umfangreich können die beschriebenen Vorteile genutzt werden, wenn die Breite der Schaftwand in The advantages described can be used particularly extensively if the width of the shaft wall is in
Umfangsrichtung infolge des oder der Fenster (s) an ihrer schmälsten Stelle, verglichen mit der breitesten Stelle um zumindest 40% verringert ist. Für die Anordnung der Fenster hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zumindest eines der vorhandenen Fenster, bevorzugt sämtliche Fenster, überwiegend in derjenigen Hälfte der Seitenwand, entlang der Kolbenhubachse, ausgebildet sind, die näher zum Kolbenboden liegt, der den Brennraum begrenzt. Circumferential direction due to the window (s) at their narrowest point, compared to the widest point is reduced by at least 40%. For the arrangement of the windows, it has proven to be advantageous if at least one of the existing windows, preferably all windows, are formed predominantly in that half of the side wall along the piston stroke axis that is closer to the piston head, which delimits the combustion chamber.
Besonders bevorzugt wird eine Gestaltung, bei der sich das Fenster lediglich geringfügig in die untere Hälfte erstreckt. Beispielsweise kann das Fenster an seiner „höchsten" Stelle eine Erstreckung über mindestens 40%, bevorzugt mindestens 60% der Schaft- oder Seitenwandhöhe aufweisen und/oder unmittelbar am oberen Ende derselben beginnen. A design in which the window only extends slightly into the lower half is particularly preferred. For example, the window can have an extension of at least 40%, preferably at least 60% of the shaft or side wall height at its "highest" point and / or begin immediately at the upper end thereof.
Im Hinblick auf das Material des erfindungsgemäßen Kolbens wird derzeit zum einen Gusseisen mit Kugelgraphit, mit anderen Worten Sphäroguss bevorzugt. Dieser Werkstoff weist in vorteilhafter Weise ein geringes spezifisches Gewicht auf, das insbesondere geringer ist als das von Schmiedestählen. With regard to the material of the piston according to the invention, spheroidal graphite cast iron, in other words nodular cast iron, is currently preferred. This material advantageously has a low specific weight, which is in particular lower than that of forged steels.
In bestimmten Situationen kann jedoch Stahlguss als Werkstoff bevorzugt sein, der zwar eine höhere Dichte aufweist, jedoch im Gegenzug eine höhere Festigkeit. Hierdurch können In certain situations, however, cast steel may be preferred as the material, which has a higher density, but in return a higher strength. This can
zusätzlich Wanddicken verringert, und das Gewicht insgesamt gesenkt werden. Unabhängig vom Material wird derzeit Sandguss als Gießverfahren bevorzugt, wenngleich auch Kokillenguss denkbar ist. additionally reduced wall thicknesses, and the overall weight can be reduced. Irrespective of the material, sand casting is currently preferred as the casting process, although permanent mold casting is also conceivable.
Ferner wird für den Werkstoff des erfindungsgemäßen Kolbens bevorzugt, dass er eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Stahl aufweist, so dass der Aufheizprozess des Furthermore, it is preferred for the material of the piston according to the invention that it has a lower thermal conductivity than steel, so that the heating process of the
Verbrennungsmotors in der Warmlaufphase beschleunigt werden kann. Hierdurch erreicht der Motor schneller die Internal combustion engine can be accelerated in the warm-up phase. As a result, the engine reaches the faster
Betriebstemperatur und damit den effizienten Betriebsbereich, so dass Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemissionen weiter verringert werden können. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN Operating temperature and thus the efficient operating range, so that fuel consumption and pollutant emissions can be further reduced. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines beispielhaft in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawings. Show it:
Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Kolbens in Fig. 1 is a side view of the piston according to the invention in
Richtung der Kolbenbolzenachse; und  Direction of the piston pin axis; and
Fig. 2 eine Seitenansicht des Kolbens von Fig. 1 aus einer Fig. 2 is a side view of the piston of Fig. 1 from a
Richtung senkrecht hierzu.  Direction perpendicular to this.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, weist der erfindungsgemäße Kolben 10 zum einen ein Ringfeld 12 und zum anderen As can be seen in FIG. 1, the piston 10 according to the invention has an annular field 12 on the one hand and the other
Schaftwände 14 auf, die durch Seitenwände 16 verbunden sind, welche die Kolbenbolzennaben 22 tragen. In dem gezeigten Fall sind beide Seitenwände 16, also auch diejenige Seitenwand, die gemäß Fig. 1 vom Betrachter abgewandt ist, mit zwei Shaft walls 14 which are connected by side walls 16 which carry the piston pin bosses 22. In the case shown, both side walls 16, that is to say also that side wall which faces away from the viewer according to FIG. 1, are two
Fenstern 18, 20 versehen, die zu beiden Seiten der Windows 18, 20 provided on both sides of the
Kolbenbolzennabe 22 im jeweils oberen Bereich der Seitenwand 16 ausgebildet sind. An ihrer Oberseite grenzen die Fenster 18, 20 unmittelbar an die untere Nutwange der untersten Piston pin hub 22 are formed in the upper region of the side wall 16. On its upper side, the windows 18, 20 directly adjoin the lower groove cheek of the lowest
Ringnut an, und ihre Begrenzung verläuft im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Kolbenhubachse. An ihrer Unterseite verlaufen die Begrenzungen der Fenster 18, 20 jeweils in Richtung der Kolbenbolzenachse schräg ansteigend, und die seitliche Begrenzung auf Seiten der Kolbenbolzennabe 22 verläuft (gemäß der Darstellung in Fig. 1) von unten nach oben nach außen geneigt. Auf der anderen Seite, d. h. der Seite der Schaftwand 14 weist das kleinere Fenster 18 eine im Wesentlichen in Richtung der Kolbenhubachse verlaufende Ring groove on, and their boundary extends essentially in a plane perpendicular to the piston stroke axis. On their underside, the boundaries of the windows 18, 20 each rise obliquely in the direction of the piston pin axis, and the lateral boundary on the side of the piston pin hub 22 extends (as shown in FIG. 1) from the bottom upward to the outside. On the other hand, H. On the side of the stem wall 14, the smaller window 18 has an essentially extending in the direction of the piston stroke axis
Begrenzung auf, und sämtliche Übergänge zwischen den Limit on, and all transitions between
beschriebenen Begrenzungen sind gerundet ausgeführt, um eine Spanungsoptimierung zu gewährleisten, und die Anfälligkeit für Risse zu reduzieren. Limits described are rounded to a Ensure chip optimization and reduce susceptibility to cracks.
Insbesondere auf der rechten Seite gemäß Fig. 1, die In particular on the right side according to FIG. 1, the
typischerweise die Gegendruckseite sein könnte, zeigt sich bei dem dortigen Fenster 20 die Besonderheit des typically could be the counter-pressure side, the peculiarity of the
erfindungsgemäßen Kolbens. Hier ist das Fenster 20 deutlich asymmetrisch zu dem Fenster 18 ausgebildet und reicht piston according to the invention. Here, the window 20 is clearly asymmetrical to the window 18 and is sufficient
insbesondere bis in den Bereich der Schaftwand 14. in particular up to the area of the shaft wall 14.
Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Schaftwand 14 somit in diesem Bereich konkav angeschnitten, und ihr As can be seen in particular from FIG. 2, the shaft wall 14 is thus cut concavely in this area, and you
Tragbereich verringert sich insbesondere in ihrer oberen Hälfte erheblich. Hierdurch können die oben beschriebenen Wirkungen erzielt werden. Die Form des Fensters bei der Support area is significantly reduced, especially in its upper half. As a result, the effects described above can be achieved. The shape of the window at the
Betrachtungsrichtung gemäß Fig. 2, das heißt senkrecht zur Kolbenbolzenachse, kann im unteren Bereich als parallel zu einer Ebene senkrecht zur Kolbenhubachse, und im weiteren Verlauf mit vergleichsweise großem Krümmungsradius und zumindest bereichsweise parallel zur Kolbenhubachse 2, that is perpendicular to the piston pin axis, can be in the lower region as parallel to a plane perpendicular to the piston stroke axis, and in the further course with a comparatively large radius of curvature and at least in regions parallel to the piston stroke axis
beschrieben werden. Aus den genannten Gründen sind jegliche Übergänge gerundet ausgeführt. Im unteren Bereich ist die Schaftwand 14 mit seitlichen Rändern parallel zur to be discribed. For the reasons mentioned, all transitions are rounded. In the lower area, the shaft wall 14 is parallel to the side edges
Kolbenhubachse ausgeführt. Dies gilt bevorzugt auch für die andere, bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel nicht Piston stroke axis executed. This preferably also applies to the other, not in the embodiment shown
angeschnittene Seitenwand. Die unteren Ränder derselben sind bevorzugt parallel zu einer Ebene senkrecht zur cut side wall. The lower edges thereof are preferably parallel to a plane perpendicular to the
Kolbenhubachse, und die unteren Ränder der Seitenwände 16 sind zumindest geringfügig konkav gerundet, wobei diese konkave Rundung bei dem gezeigten Beispiel auf der Druckseite umfangreicher, das heißt mit einem kleineren Krümmungsradius versehen ist, als auf der Gegendruckseite. Zu dem Piston stroke axis, and the lower edges of the side walls 16 are rounded at least slightly concave, this concave rounding being more extensive on the pressure side in the example shown, that is to say provided with a smaller radius of curvature than on the counter pressure side. To that
erfindungsgemäßen Kolben sei noch erwähnt, dass er eine Piston according to the invention should also be mentioned that it is a
Brennraummulde und/oder einen Kühlkanal aufweisen kann. Can have combustion chamber trough and / or a cooling channel.

Claims

Patentansprüche claims
1. Gegossener Kolben (10) für einen Verbrennungsmotor, aus einem Material auf Eisenbasis, der in zumindest einer Seitenwand (16), die eine Kolbenbolzennabe (22) trägt, Fenster (18, 20) aufweist, die zueinander auf der Seite von Schaftwänden (14) asymmetrisch sind. 1. Cast piston (10) for an internal combustion engine, made of an iron-based material, which has windows (18, 20) in at least one side wall (16) which carries a piston pin hub (22), which face each other on the side of shaft walls ( 14) are asymmetrical.
2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf zumindest einer Seite, bevorzugt der Gegendruckseite, zumindest ein Fenster (20) in die Schaftwand (14) reicht . 2. Piston according to claim 1, characterized in that on at least one side, preferably the counter-pressure side, at least one window (20) extends into the shaft wall (14).
3. Kolben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaftwand (14) konkav ausgeschnitten ist. 3. Piston according to claim 2, characterized in that the shaft wall (14) is cut out concavely.
4. Kolben nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite der Schaftwand (14) in Umfangsrichtung infolge des oder der Fenster (s) (20) um zumindest 30% verringert ist. 4. Piston according to claim 2 or 3, characterized in that a width of the shaft wall (14) in the circumferential direction due to the window (s) (20) is reduced by at least 30%.
5. Kolben nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Fenster (18, 20) überwiegend in einer Hälfte der Seitenwand (16) ausgebildet ist, die näher zu einem Kolbenboden ist. 5. Piston according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one window (18, 20) is predominantly formed in one half of the side wall (16) which is closer to a piston head.
6. Kolben nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Fenster (18, 20) eine Erstreckung von mindestens 40% der Höhe der Seitenwand (16) in Richtung der Kolbenhubachse aufweist. 6. Piston according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one window (18, 20) has an extent of at least 40% of the height of the side wall (16) in the direction of the piston stroke axis.
7. Kolben nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Fenster (18, 20) an einem in Richtung des Kolbenbodens gelegenen Ende der Seitenwand (16) beginnt. 7. Piston according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one window (18, 20) begins at an end of the side wall (16) located in the direction of the piston head.
8. Kolben nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben aus Sphäroguss oder Stahlguss ausgeführt ist. 8. Piston according to one of the preceding claims, characterized in that the piston is made of ductile iron or cast steel.
9. Kolben nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Kolbens (10) eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Stahl aufweist. 9. Piston according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the piston (10) has a lower thermal conductivity than steel.
EP19729519.9A 2018-06-13 2019-06-06 Cast piston for an internal combustion engine, consisting of an iron-based material Pending EP3807514A1 (en)

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