WO2004029441A1 - Mehrteiligen gekühlten kolben für einen verbrennungsmotor und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Mehrteiligen gekühlten kolben für einen verbrennungsmotor und verfahren zu dessen herstellung Download PDF

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Henk Ranvenshorst
Armin Ihle
Magnus Horn
Lars Lundin
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Mahle Gmbh
Volvo Powertrain Corp.
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    • F02F3/20—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid

Definitions

  • the invention relates to a multi-part cooled piston for an internal combustion engine having a piston forged part made of steel, which comprises a combustion bowl and an annular wall with a ring portion, and a piston lower part, which has a piston skirt, hubs for receiving the piston pin connecting the piston to the connecting rod, and with the piston skirt connected hub supports, and a method for producing such a piston.
  • a multi-part cooled piston for an internal combustion engine is known from JP 61175255 A.
  • This piston shows a number of ribs at the level of the ring portion of the piston, between which a heat-insulating plate is arranged to minimize the heat transfer from the combustion chamber trough to the ring portion.
  • WO 00/77379 A1 Another piston for an internal combustion engine is known from WO 00/77379 A1, which has a wall part with a plurality of radially arranged transverse walls made of thin sheet metal to improve the heat dissipation in the cooling channel.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a piston concept for a multi-part cooled piston with which cost-effective production is ensured and with which piston deformation due to the action of high gas pressures and temperatures can be effectively counteracted.
  • a method for producing a multi-part cooled piston in which, by forging a blank, the upper piston part is provided with supporting ribs in the cooling channel, each of which forms sections of a circumferential annular rib radially towards the longitudinal axis of the piston.
  • the upper piston part also includes a combustion bowl and an annular wall with a ring section. The blank forged in this way is then pre-processed by machining the connecting surface for joining.
  • a forged piston lower part comprising hubs, hub support and piston skirt is provided with a ring-shaped circumferential supporting rib connecting the hub supports and is also prepared for joining after forging.
  • the subsequent joining or connecting of the ring rib of the upper piston part to the supporting rib of the lower piston part takes place by means of a welding or soldering process.
  • the piston blank thus joined is then finished into a piston that can be used in an engine.
  • the support ribs can advantageously be made or arranged radially symmetrically and / or asymmetrically, for example by a larger number in the pressure-counterpressure direction of the piston, distributed over the circumference of the cooling channel.
  • the cooling channel can be shaped closer to the piston crown or combustion bowl and still has excellent dimensional stability.
  • the arrangement of the support ribs results in a type of chamber formation in the cooling channel, i. H. Generation of shaker rooms, which extends the length of time the cooling oil stays and thus improves the heat dissipation of the piston areas to be cooled.
  • upper piston parts made of heat-resistant steel and lower piston parts consisting of forged AFP steel can be produced and connected particularly simply and inexpensively.
  • Figure 1 shows a piston according to the invention in cross section, cut in the pin direction.
  • FIG. 2 shows a piston according to the invention in a bottom view, cut along the line I-1 from FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a piston according to the invention in cross section, cut transversely to the piston pin direction
  • FIG. 4 shows a piston according to the invention, cut along the line II-II from FIG. 3;
  • Fig. 5 shows a piston according to the invention in perspective view.
  • the multi-part cooled piston 20 consists of a forged upper piston part 1 with a combustion bowl 3, annular wall 4 with annular part 11 and a cooling channel 7, and a lower piston part 2, which comprises a piston skirt 9 and hub supports 6, as can be seen in FIG. 5.
  • Support ribs 8 are provided in the cooling channel 7, which are arranged in the area towards the piston crown and extend in the direction of the cooling channel 7.
  • the height h of the support ribs 8 is a maximum of half the total height H of the cooling channel 7, so that an unobstructed cooling oil circuit remains guaranteed. This construction creates shaker spaces for the cooling oil, which increase the cooling effect.
  • the support ribs 8 merge radially to the piston longitudinal axis K into sections of an annular rib 5, which in its entirety forms the annular rib 5.
  • the support ribs 8 are arranged radially symmetrically at an angle ⁇ , based on the main piston axes KH, of 45 degrees over the circumference of the cooling channel 7.
  • the distribution of the support ribs 8 can be designed such that a larger number of support ribs 8 is arranged in the pressure-counterpressure direction of the piston D or GD than transversely thereto, that is to say an asymmetrical circumferential distribution in the cooling channel 7, is done.
  • annular circumferential supporting rib 10 is formed, as can be seen in FIG. 3, which corresponds in its geometric dimensions to the annular rib 5.
  • the upper piston part 1 and lower piston part 2 are non-detachably connected to one another via the supporting and ring ribs 10 and 5 by means of a welding or soldering process.
  • the upper piston part 1 is advantageously made of an oxidation-resistant and / or heat-resistant material and the lower piston part 2 is made of a precipitation-hardening ferritic-pearlitic steel or tempered steel.
  • the manufacture of the piston is characterized by the steps
  • the process for producing the piston upper and lower piston parts 1 and 2 usually begins with the compression of a steel rod section, a so-called billet, followed by forming, the pre-engraving, for producing the individual elements of the respective piston part, such as cooling channel 7, the support ribs 8, combustion bowl 3 etc. or hub support 6 etc., a finished engraving in which material overhangs are removed, a subsequent deburring, a subsequent heat treatment to relieve stress in the material, and a cleaning of the forged piston parts for example sandblasting and subsequent machining of the joining surfaces by machining.
  • the upper piston part 1 and lower piston part 2 produced in this way are connected in a non-detachable manner by means of a welding or soldering process over the joining surfaces of the ring and support ribs 5 and 10, with subsequent finishing of the piston 20 to a piston which can be used in an engine being carried out by means of machining.

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Abstract

Bei einem mehrteiligen gekühlten Kolben (20) für einen Verbrennungsmotor, mit einem aus Stahl bestehenden Kolbenoberteil (1), das eine Verbrennungsmulde (3) und eine Ringwand (4) mit Ringpartie (11) umfasst, und einem Kolbenunterteil (2), das einen Kolbenschaft (9), Naben (12) zur Aufnahme des den Kolben (20) mit dem Pleuel verbindenden Kolbenbolzen sowie mit den Kolbenschaft (9) verbundene Nabenabstützungen (6) umfasst und einem Verfahren zur Herstellung eines derartigen Kolbens (20), soll eine kostengünstige Herstellung und gute Formstabilität dadurch erreicht werden, dass ein im Kolbenoberteil (1) eingeformter Kühlkanal (7) in seinem zur Verbrennungsmulde (3) hinreichenden Bereich geschmiedete Stützrippen (8) aufweist, die radial zur Kolbenlängsachse (K) hin jeweils Abschnitte einer umlaufenden Ringrippe (5) mit einer Fügfläche bilden, dass das Kolbenunterteil (2) eine ringförmig umlaufende, mit den Nabenabstützungen (6) verbundene Tragrippe (10) mit einer Fügfläche aufweist, und dass das Kolbenoberteil (1) und das Kolbenunterteil (2) mittels der Fügflächen von Ring- und Tragrippe (5, 10) unlösbar verbunden ist.

Description

Mehrteiliger gekühlter Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen gekühlten Kolben für einen Verbrennungsmotor mit einem aus Stahl geschmiedeten Kolbenoberteil, das eine Verbrennungsmulde und eine Ringwand mit Ringpartie umfasst, und einem Kolbenunterteil, das einen Kolbenschaft, Naben zur Aufnahme des den Kolben mit dem Pleuel verbindenden Kolbenbolzen sowie mit den Kolbenschaft verbundene Nabenabstützungen umfasst, sowie einem Verfahren zur Herstellung eines derartigen Kolbens.
Ein mehrteilig gekühlter Kolben für einen Verbrennungsmotor ist aus der JP 61175255 A bekannt. Dieser Kolben zeigt in Höhe der Ringpartie des Kolbens eine Anzahl von Rippen, zwischen denen eine wärmedämmende Platte zur Minimierung des Wärmetransports von der Brennraummulde zur Ringpartie angeordnet ist.
Aus der WO 00/77379 A1 ist ein weiterer Kolben für einen Verbrennungsmotor bekannt, der zur Verbesserung der Wärmeabfuhr im Kühlkanal ein Wandteil mit mehreren radial angeordneten aus dünnem Blech bestehende Querwände aufweist.
Diese vorgenannten Konstruktionen sind nicht geeignet, den Kolben hinsichtlich seiner Stabilität für hohe Zünddrücke und Temperaturen, wie sie bei modernen Dieselmotoren auftreten, zu verbessern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kolbenkonzept für einen mehrteiligen gekühlten Kolben anzugeben, mit dem eine kostengünstige Herstellung gewährleistet ist und mit dem wirksam einer Kolbendeformation infolge Einwirkung hoher Gasdrücke und Temperaturen entgegengewirkt werden kann.
Die Lösung der Aufgabe ist in den unabhängigen Ansprüchen angegeben. Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung eines mehrteiligen gekühlten Kolbens angegeben, bei dem durch Schmieden eines Rohlings das Kolbenoberteil mit Stützrippen im Kühlkanal versehen wird, die radial zur Kolbenlängsachse hin jeweils Abschnitte einer umlaufenden Ringrippe bilden. Das Kolbenoberteil umfasst des Weiteren eine Verbrennungsmulde und eine Ringwand mit Ringpartie. Anschließend wird der derart geschmiedete Rohling durch Bearbeitung der Verbindungsfläche zum Fügen vorbearbeitet.
Ein mit Naben, Nabenabstützung und Kolbenschaft umfassendes geschmiedetes Kolbenunterteil ist mit einer ringförmig umlaufenden, die Nabenabstützungen verbindenden Tragrippe versehen und wird nach dem Schmieden ebenfalls zum Fügen vorbearbeitet. Das nachfolgende Fügen bzw. Verbinden der Ringrippe des Kolbenoberteils mit der Tragrippe des Kolbenunterteils erfolgt mittels eines Schweiß- oder Lötverfahrens. Anschließend wird der so gefügte Kolbenrohling zu einem in einem Motor verwendbaren Kolben endbearbeitet.
Vorteilhaft können die Stützrippen radial symmetrisch und/oder unsymmetrisch, beispielsweise durch eine größere Anzahl in Druck-Gegendruckrichtung des Kolbens, über den Umfang des Kühlkanals verteilt hergestellt bzw. angeordnet sein. Bei einem derart hergestellten Kolben kann der Kühlkanal näher in Richtung Kolbenboden bzw. Verbrennungsmulde ausgeformt werden und weist trotzdem eine ausgezeichnete Formstabilität auf. Außerdem erfolgt durch die Anordnung der Stützrippen eine Art Kammerbildung im Kühlkanal, d. h. Erzeugung von Shaker-Räumen, wodurch eine Verlängerung der Verweildauer des Kühlöls und damit verbesserte Wärmeableitung der zu kühlenden Kolbenbereiche erreicht wird.
Durch die erfindungsgemäße Lösung sind Kolbenoberteile aus warmfestem Stahl und Kolbenunterteile, bestehend aus geschmiedetem AFP-Stahl, besonders einfach und kostengünstig herstell- und verbindbar.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Kolben im Querschnitt, geschnitten in Bolzenrichtung;
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Kolben in Unteransicht, geschnitten entlang der Linie l-l aus Fig. 1 ;
Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Kolben im Querschnitt, geschnitten quer zur Kolbenbolzenrichtung;
Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Kolben, geschnitten entlang der Linie ll-ll aus Fig.3;
Fig. 5 einen erfindungsgemäßen Kolben in perspektivischer Ansicht.
Der erfindungsgemäße mehrteilig gekühlte Kolben 20 besteht aus einem geschmiedeten Kolbenoberteil 1 mit einer Verbrennungsmulde 3, Ringwand 4 mit Ringpartie 11 und einem Kühlkanal 7 sowie aus einem Kolbenunterteil 2, das einen Kolbenschaft 9 sowie Nabenabstützungen 6, wie aus Fig. 5 ersichtlich, umfasst. Im Kühlkanal 7 sind Stützrippen 8 vorgesehen, die im Bereich zum Kolbenboden hin angeordnet sind und sich in Richtung des Kühlkanals 7 hinein erstrecken. Die Höhe h der Stützrippen 8 beträgt dabei maximal die Hälfte der Gesamthöhe H des Kühlkanals 7, sodass ein ungehinderter Kühlölkreislauf gewährleistet bleibt. Durch diese Konstruktion werden Shaker-Räume für das Kühlöl geschaffen, welche die Kühlwirkung erhöhen.
Wie die Figuren 3 und 4 zeigen, gehen die Stützrippen 8 radial zur Kolbenlängsachse K in Abschnitte einer Ringrippe 5 über, die in ihrer Gesamtheit die Ringrippe 5 bildet. Die Stützrippen 8 sind, wie in Fig. 4 dargestellt, radial symmetrisch mit einem Winkel ß, bezogen auf die Kolbenhauptachsen KH, von 45 Winkelgrad über den Umfang des Kühlkanals 7 verteilt angeordnet. In einem weiteren Ausführungsbeispiel (nicht dargestellt) kann die Verteilung der Stützrippen 8 derart gestaltet sein, dass in Druck-Gegendruckrichtung des Kolbens D bzw. GD eine größere Anzahl von Stützrippen 8 angeordnet ist, als quer dazu, d. h., eine unsymmetrische umfangsseitige Verteilung im Kühlkanal 7, erfolgt. So kann die Verteilung der Stützrippen 8 im Kühl- kanal 7, wenn dieser nach den durch die Kolbenhauptachsen KH gebildeten Quadranten I - IV charakterisiert wird (Fig.4), derart sein, dass innerhalb eines Quadranten eine symmetrische oder unsymmetrische Verteilung vorgesehen ist, die sich in den gegenüberliegenden Quadranten, also I. und III. oder II. und IV., wiederfindet, um den entsprechenden Temperatur- und Spannungsanforderungen im Kolben 20 im Lastfall gerecht zu werden.
Aus den Nabenabstützungen 6 heraus ist eine ringförmig umlaufende Tragrippe 10 ausgebildet, wie aus Fig. 3 ersichtlich, die in ihren geometrischen Abmessungen mit der Ringrippe 5 korrespondiert. Das Kolbenoberteil 1 und Kolbenunterteil 2 ist über die Trag- und Ringrippe 10 und 5 mittels eines Schweiß- oder Lötverfahrens unlösbar miteinander verbunden. Das Kolbenoberteil 1 ist vorteilhaft aus einem oxidations- beständigen und/oder warmfesten Werkstoff und das Kolbenunterteil 2 aus einem ausscheidungs-härtenden ferritisch-perlitischen Stahl oder Vergütungsstahl gebildet.
Verfahrenstechnisch ist die Herstellung des Kolbens gekennzeichnet durch die Schritte
- Schmieden eines Rohlings zur Herstellung eines Kolbenoberteils 1 mit Stützrippen 8 im Kühlkanal 7, die radial zur Kolbenlängsachse K hin jeweils Abschnitte einer umlaufenden Ringrippe 5 bilden;
- Bearbeiten der Fügfläche der Ringrippe 5 durch spanabhebende Bearbeitung;
- Schmieden eines Rohlings zur Herstellung des Kolbenunterteils 2 mit einer ringförmig umlaufenden, mit den Nabenabstützungen 6 verbundenen Fügfläche der Tragrippe 10;
- Bearbeiten der Fügfläche der Tragrippe 10 durch spanabhebende Bearbeitung;
- Fügen der Ringrippe 5 des Kolbenoberteils 1 mit der Tragrippe 10 des Kolbenunterteils 2;
- Endbearbeitung des gefügten Kolbens 20.
Einem auf dem Fachgebiet tätigen Fachmann ist klar, dass das Verfahren zur Herstellung der Kolbenober- und Kolbenunterteile 1 und 2 üblicherweise beginnt mit der Stauchung eines Stahl-Stangenabschnittes, eines sogenannten Knüppels, einer anschließenden Umformung, der Vorgravur, zur Herstellung der einzelnen Elemente des jeweiligen Kolbenteils, wie Kühlkanal 7, der Stützrippen 8, Verbrennungsmulde 3 usw. bzw. Nabenabstützung 6 usw., einer Fertiggravur, bei dem Materialüberhänge entfernt werden, einem anschließenden Abgraten, einer folgenden Wärmebehandlung zum Spannungsabbau im Material, einer Reinigung der geschmiedeten Kolbenteile durch beispielsweise Sandstrahlen und der anschließenden Bearbeitung der Fügflächen durch spanabhebende Bearbeitung.
Das derart hergestellte Kolbenoberteil 1 und Kolbenunterteil 2 wird mittels eines Schweiß- oder Lötverfahrens über die Fügflächen der Ring- und Tragrippe 5 und 10 unlösbar verbunden, wobei nachfolgend eine Endbearbeitung des Kolbens 20 zu einem im einem Motor einsetzbaren Kolben mittels spanabhebender Bearbeitung durchgeführt wird.
Bezugszeichen
Mehrteilig gekühlter Kolben 20
Kolbenoberteil 1
Kolbenunterteil 2
Verbrennungsmulde 3
Ringwand 4
Ringrippe 5
Nabenabstützung 6
Kühlkanal 7
Stützrippe 8
Kolbenschaft 9
Tragrippe 10
Ringpartie 11
Naben 12
Kolbenlängsachse K
Kolbenhauptachsen KH
Kühlkanalhöhe H
Höhe der Stützrippen h
Druck-Gegendruckrichtung des
Kolbens D,

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines mehrteiligen gekühlten Kolbens (20) für einen Verbrennungsmotor, mit einem aus Stahl bestehenden Kolbenoberteil (1), das eine Verbrennungsmulde (3) und eine Ringwand (4) mit Ringpartie (11) umfasst, und einem Kolbenunterteil (2), das einen Kolbenschaft (9), Naben (12) zur Aufnahme des den Kolben (20) mit dem Pleuel verbindenden Kolbenbolzen sowie mit den Kolbenschaft (9) verbundene Nabenabstützungen (6) umfasst, gekennzeichnet durch die Merkmale,
- Schmieden eines Rohlings zur Herstellung eines Kolbenoberteils (1 ) mit im Kühlkanal (7) versehener Stützrippen (8), die radial zur Kolbenlängsachse (K) hin jeweils Abschnitte einer umlaufenden Ringrippe (5) mit einer Fügfläche bilden;
- Bearbeiten der Fügfläche der Ringrippe (5) durch spanabhebende Bearbeitung;
- Schmieden eines Rohlings zur Herstellung des Kolbenunterteils (2) mit einer ringförmig umlaufenden, mit den Nabenabstützungen (6) verbundenen Fügfläche der Tragrippe (10);
- Bearbeiten der Fügfläche der Tragrippe (10) durch spanabhebende Bearbeitung;
- Fügen der Ringrippe (5) des Kolbenoberteils (1) mit der Tragrippe (10) des Kolbenunterteils (2);
- Endbearbeiten des gefügten Kolbens (20).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrippen (8) radial symmetrisch und/oder unsymmetrisch über den Umfang des Kühlkanals (7) verteilt sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrippen (8) eine Höhe (h) aufweisen, die maximal die Hälfte der Gesamthöhe (H) des Kühlkanals (7) beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Fügen mittels eines Schweiß- oder Lötverfahrens erfolgt.
5. Mehrteiliger gekühlter Kolben (20) für einen Verbrennungsmotor, mit einem aus Stahl geschmiedeten Kolbenoberteil (1), das eine Verbrennungsmulde (3) und eine Ringwand (4) mit Ringpartie (11 ) umfasst, und einem Kolbenunterteil (2), das einen Kolbenschaft (9), Naben (12) zur Aufnahme des den Kolben (20) mit dem Pleuel verbindenden Kolbenbolzen sowie mit den Kolbenschaft 9 verbundene Nabenabstützungen (6) umfasst, dadurch gekennzeichnet,
- dass ein im Kolbenoberteil (1) eingeformter Kühlkanal (7) in seinem zur Verbrennungsmulde (3) hinreichenden Bereich geschmiedete Stützrippen (8) aufweist, die radial zur Kolbenlängsachse (K) hin jeweils Abschnitte einer umlaufenden Ringrippe (5) mit einer Fügfläche bilden,
- dass das Kolbenunterteil (2) eine ringförmig umlaufende, mit den Nabenabstützungen (6) verbundene Tragrippe (10) mit einer Fügfläche aufweist, und
- dass das Kolbenoberteil (1) und das Kolbenunterteil (2) mittels der Fügflächen von Ring- und Tragrippe (5, 10) unlösbar verbunden ist.
6. Kolben (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrippen (8) symmetrisch und/oder unsymmetrisch über den Umfang des Kühlkanals (7) verteilt angeordnet sind.
7. Kolben (20) nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrippen (8) eine Höhe (h) aufweisen, die maximal die Hälfte der Gesamthöhe (H) des Kühlkanals (7) beträgt.
8. Kolben (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die unlösbare Verbindung des Kolbenober- und Kolbenunterteils (1, 2) eine Schweiß- oder Lötverbindung ist.
9. Kolben (20) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenoberteil (1) aus einem oxidationsbeständigen und/oder warmfesten Werkstoff und das Kolbenunterteil (2) aus einem ausscheidungshärtenden ferritisch-perliti- schen Stahl oder Vergütungsstahl besteht.
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JP2004538731A JP4411212B2 (ja) 2002-09-25 2003-09-19 内燃機関のための、複数部分から成る冷却されるピストンおよび該ピストンを製作する方法
EP03769203A EP1561023B1 (de) 2002-09-25 2003-09-19 Mehrteiligen gekühlten kolben für einen verbrennungsmotor und verfahren zu dessen herstellung
DE10393902T DE10393902D2 (de) 2002-09-25 2003-09-19 Mehrteiligen Gekühlten Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu dessen Herstellung
AU2003277806A AU2003277806A1 (en) 2002-09-25 2003-09-19 Multi-part cooled piston for an internal combustion engine and method for producing the same
HK05110761A HK1078918A1 (en) 2002-09-25 2005-11-25 Multi-part cooled piston for an internal combustion engine and method for producing the same

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004081938A1 (ja) 2003-03-12 2004-09-23 Sony Corporation 記録媒体、記録装置、再生装置、記録方法、再生方法
DE102014222416A1 (de) 2014-11-03 2016-05-04 Mahle Lnternational Gmbh Kolben für eine Brennkraftmaschine

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10221561A1 (de) * 2002-05-15 2004-01-08 Mahle Gmbh Gekühlter Kolben für einen Verbrennungsmotor
FR2854089B1 (fr) * 2003-04-23 2006-05-19 Semt Pielstick Procede de fabrication d'un piston, outillage pour la mise en oeuvre de ce procede et piston ainsi obtenu
US7406941B2 (en) * 2004-07-21 2008-08-05 Federal - Mogul World Wide, Inc. One piece cast steel monobloc piston
DE102004057625A1 (de) * 2004-11-30 2006-06-01 Mahle International Gmbh Zweiteiliger Kolben für einen Verbrennungsmotor
DE102005041000B4 (de) * 2005-08-29 2012-07-05 Thyssenkrupp Automotive Ag Verfahren, Fertigungslinie und Kolbenrohling zum Herstellen eines einteilig ausgebildeten Kolbens für Verbrennungsmotoren, sowie Kolben für Verbrennungsmotoren
DE102006030699B4 (de) * 2006-06-30 2014-10-02 Daimler Ag Gegossener Stahlkolben für Verbrennungsmotoren
ES2357618T3 (es) 2006-09-26 2011-04-28 ThyssenKrupp Metalúrgica Campo Limpo Ltda. Procedimiento para la fabricacjón de un pistón para motores de combustión interna y pistón para un motor de combustión interna.
JP5109177B2 (ja) * 2006-11-08 2012-12-26 フェデラル−モーグル コーポレイション ピストンアセンブリ
DE102007029307A1 (de) 2007-06-22 2008-12-24 Daimler Ag Kolben für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zu dessen Herstellung
ATE502200T1 (de) * 2007-08-24 2011-04-15 Thyssenkrupp Metalurgica Campo Limpo Ltda Kolben für einen verbrennungsmotor und verfahren zur herstellung eines derartigen kolbens
DE102009048124A1 (de) 2009-10-02 2011-04-07 Daimler Ag Stahlkolben für Verbrennungsmotoren
JP5648062B2 (ja) * 2009-11-10 2015-01-07 フェデラル−モーグル コーポレイション ブローバイ構成を有するピストン、および内燃機関への壊滅的故障を防止する方法
DE102010015568A1 (de) * 2010-04-19 2011-10-20 Ks Kolbenschmidt Gmbh Kolbenoberteil eines gebauten oder geschweißten Kolbens mit erweiterten Kühlräumen
DE102010045221B4 (de) 2010-09-13 2017-10-05 Daimler Ag Stahlkolben für Verbrennungsmotoren
US9856820B2 (en) * 2010-10-05 2018-01-02 Mahle International Gmbh Piston assembly
DE102011013141A1 (de) * 2011-03-04 2012-09-06 Mahle International Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor
DE102011077088A1 (de) 2011-06-07 2012-12-13 Mahle International Gmbh Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung eines ersten und zweiten Kolbenteils
US8671905B2 (en) * 2011-07-12 2014-03-18 Mahle International Gmbh Piston for an internal combustion engine and method for its production
DE102012216367A1 (de) * 2011-09-28 2013-03-28 Ks Kolbenschmidt Gmbh Zweiteiliger Stahlkolben für Brennkraftmaschinen
US9004037B2 (en) * 2012-02-20 2015-04-14 Federal-Mogul Corporation Piston assembly for internal combustion engine
DE102012009030A1 (de) * 2012-05-05 2013-11-07 Mahle International Gmbh Anordnung aus einem Kolben und einem Kurbelgehäuse für einen Verbrennungsmotor
DE102012008945A1 (de) * 2012-05-05 2013-11-07 Mahle International Gmbh Kolben für einen Verbrennungsmotor
KR101449304B1 (ko) * 2013-06-27 2014-10-08 현대자동차주식회사 자동차 엔진용 피스톤의 제조 방법
DE102016225637A1 (de) * 2016-12-20 2018-06-21 Mahle International Gmbh Verfahren zum Herstellen eines einteiligen Kolbens für einen Verbrennungsmotor durch Schmieden
EP3421153A1 (de) 2017-06-26 2019-01-02 ThyssenKrupp Metalúrgica Campo Limpo Ltda. Schmiedeverfahren, rotorwelle und elektromotor
DE102017211480A1 (de) * 2017-07-05 2019-01-10 Mahle International Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Kolbens
US10591059B2 (en) * 2018-06-05 2020-03-17 Mahle International Gmbh Piston with cooling oil diverter
CN109396774B (zh) * 2018-12-12 2021-12-28 湖南江滨机器（集团）有限责任公司 一种活塞制造方法和活塞生产线

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2334318A (en) * 1940-01-13 1943-11-16 Donaldson Piston Corp Piston
EP0464626A1 (de) * 1990-06-29 1992-01-08 KOLBENSCHMIDT Aktiengesellschaft Gebauter, ölgekühlter Kolben für Dieselmotoren
US5150517A (en) * 1990-04-17 1992-09-29 Metal Leve S/A Industria E Comercio Method of manufacturing a piston
US5778846A (en) * 1995-01-19 1998-07-14 Kolbenschmidt Aktiengesellschaft Forged or cast piston head of an oscillating shaft piston
DE20007415U1 (de) * 1999-03-10 2000-09-28 Mahle Gmbh Gebauter Kolben
US6260472B1 (en) * 1998-07-28 2001-07-17 Federal-Mogul World Wide, Inc. One-piece integral skirt piston and method of making the same

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2079873A5 (de) * 1970-02-16 1971-11-12 Semt
DE2919638A1 (de) * 1979-05-16 1980-11-20 Schmidt Gmbh Karl Kolben fuer brennkraftmaschinen
JPS61175255A (ja) * 1985-01-30 1986-08-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 内燃機関用断熱ピストン
BR9005371A (pt) * 1990-10-18 1992-06-16 Metal Leve Sa Processo de fabricacao de embolo com galeria de refrigeracao
DE4208037C2 (de) * 1992-03-13 1998-03-26 Mahle Gmbh Mehrteiliger, gekühlter Kolben für Verbrennungsmotoren
DE4430137B4 (de) * 1994-08-25 2004-07-22 Mahle Gmbh Mehrteiliger, gekühlter Kolben für Verbrennungsmotoren
DE19522756A1 (de) * 1995-06-27 1997-01-02 Kolbenschmidt Ag Tauchkolben für Brennkraftmaschinen
FI106396B (fi) * 1998-11-19 2001-01-31 Wecometal Oy Polttomoottorin mäntä
US6164261A (en) * 1999-02-10 2000-12-26 Caterpillar Inc. Internal combustion engine piston assembly and method
GB9909034D0 (en) * 1999-04-19 1999-06-16 Seneca Tech Ltd Piston coolant path
DE19926568A1 (de) * 1999-06-11 2000-12-14 Mahle Gmbh Gekühlter Kolben für Verbrennungsmotoren
DE19930630C1 (de) * 1999-07-02 2000-10-26 Federal Mogul Nuernberg Gmbh Flüssigkeitsgekühlter Kolben
DE19935399A1 (de) * 1999-07-30 2001-02-01 Ks Kolbenschmidt Gmbh Kolben für einen Verbrennungsmotor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2334318A (en) * 1940-01-13 1943-11-16 Donaldson Piston Corp Piston
US5150517A (en) * 1990-04-17 1992-09-29 Metal Leve S/A Industria E Comercio Method of manufacturing a piston
EP0464626A1 (de) * 1990-06-29 1992-01-08 KOLBENSCHMIDT Aktiengesellschaft Gebauter, ölgekühlter Kolben für Dieselmotoren
US5778846A (en) * 1995-01-19 1998-07-14 Kolbenschmidt Aktiengesellschaft Forged or cast piston head of an oscillating shaft piston
US6260472B1 (en) * 1998-07-28 2001-07-17 Federal-Mogul World Wide, Inc. One-piece integral skirt piston and method of making the same
DE20007415U1 (de) * 1999-03-10 2000-09-28 Mahle Gmbh Gebauter Kolben

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004081938A1 (ja) 2003-03-12 2004-09-23 Sony Corporation 記録媒体、記録装置、再生装置、記録方法、再生方法
DE102014222416A1 (de) 2014-11-03 2016-05-04 Mahle Lnternational Gmbh Kolben für eine Brennkraftmaschine

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