WO2009130132A1 - Piston for an internal combustion engine and method for producing a piston - Google Patents

Piston for an internal combustion engine and method for producing a piston Download PDF

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WO2009130132A1
WO2009130132A1 PCT/EP2009/054222 EP2009054222W WO2009130132A1 WO 2009130132 A1 WO2009130132 A1 WO 2009130132A1 EP 2009054222 W EP2009054222 W EP 2009054222W WO 2009130132 A1 WO2009130132 A1 WO 2009130132A1
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piston
coolant
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internal combustion
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Marcus Freidhager
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Federal-Mogul Nürnberg GmbH
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    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/16—Pistons  having cooling means
    • F02F3/20—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/06—Arrangements for cooling pistons
    • F01P3/10—Cooling by flow of coolant through pistons

Definitions

  • pistons of internal combustion engines are exposed to extremely high temperatures during operation, so that measures must be taken to cool them.
  • pistons are known, which are provided with one or more, for example, annular cooling channels, in which oil is injected via at least one inlet, which can leave the cooling channel at least one outlet.
  • cooling oil it is generally known to apply cooling oil to the piston crown, that is to say the region between the piston pin bosses which is directed towards the piston pin and connecting rod,

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Abstract

The invention relates to a piston (10) for an internal combustion engine having at least one cooling channel (12), at least one coolant inlet (14), and at least one coolant outlet (16), and is characterized in that at least one pipe section (18) is a separate component at at least one coolant outlet (16), said section being suitable for diverting the exiting coolant stream in the direction of the piston head (20). The invention further relates to a method for producing a piston for an internal combustion engine, wherein at least one pipe section (18) is made as a separate component at at least one coolant outlet (16).

Description

Kolben für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zur Herstellung eines Kolbens Piston for an internal combustion engine and method of manufacturing a piston
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft einen Kolben für einen Verbrennungsmotor und ein Verfahren zur Herstellung eines Kolbens .The invention relates to a piston for an internal combustion engine and to a method for producing a piston.
Stand der TechnikState of the art
Kolben von Verbrennungsmotoren sind im Betrieb extrem hohen Temperaturen ausgesetzt, so dass Maßnahmen zu treffen sind, diese zu kühlen. Diesbezüglich sind Kolben bekannt, die mit einem oder mehreren, beispielsweise ringförmigen Kühlkanälen versehen sind, in welche über mindestens einen Eintritt Öl eingespritzt wird, das an zumindest einem Austritt den Kühlkanal verlassen kann. Ferner ist es grundsätzlich bekannt, den Kolbenboden, also den Bereich zwischen den Kolbenbolzenaugen, der zum Kolbenbolzen und Pleuel gerichtet ist, mit Kühlöl zu beaufschlagen,Pistons of internal combustion engines are exposed to extremely high temperatures during operation, so that measures must be taken to cool them. In this regard, pistons are known, which are provided with one or more, for example, annular cooling channels, in which oil is injected via at least one inlet, which can leave the cooling channel at least one outlet. Furthermore, it is generally known to apply cooling oil to the piston crown, that is to say the region between the piston pin bosses which is directed towards the piston pin and connecting rod,
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders effiziente Kühlung großer Bereiche eines Kolbens zu realisieren . Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt zum einen durch den im Anspruch 1 beschriebenen Kolben.The invention has for its object to realize a particularly efficient cooling of large areas of a piston. The solution to this problem is done firstly by the piston described in claim 1.
Demzufolge weist ein Kolben für einen Verbrennungsmotor mit zumindest einem Kühlkanal, zumindest einem Kühlmitteleintritt und zumindest einem Kühlmittelaustritt an zumindest einem Austritt zumindest eine Ablenkeinrichtung auf, die geeignet ist, den austretenden Kühlmittelstrahl in Richtung des Kolbenbodens abzulenken. Somit wird das Kühlöl in besonders effizienter Weise doppelt genutzt. Zunächst wird es durch den zumindest einen Kühlkanal geführt und kühlt die umgebenden Beeiche des Kolbens. Da es am Austritt immer noch eine deutlich niedrigere Temperatur aufweist als der Kolbenboden, kann das zum Kolbenboden umgelenkte Kühlöl auch diesen Bereich effizient kühlen. Die beschriebene Lösung ist besonders kostengünstig, da keine separaten Vorkehrungen getroffen werden müssen, um den Kolbenboden mit Kühlöl zu beaufschlagen. Darüber hinaus bietet die Umlenkung des aus dem Kühlkanal austretenden Kühlöls den Vorteil, dass das Öl nicht so stark aufgeschäumt wird, wie dies bei einer gesondert vorgesehenen Kolbenbodenanspritzung der Fall ist.Accordingly, a piston for an internal combustion engine having at least one cooling channel, at least one coolant inlet and at least one coolant outlet at at least one outlet at least one deflecting device, which is adapted to deflect the exiting coolant jet in the direction of the piston crown. Thus, the cooling oil is used twice in a particularly efficient manner. First, it is passed through the at least one cooling channel and cools the surrounding Beeiche the piston. Since it still has a significantly lower temperature at the outlet than the piston crown, the cooling oil deflected towards the piston crown can also efficiently cool this region. The solution described is particularly cost-effective, since no separate precautions must be taken to apply cooling oil to the piston crown. In addition, the deflection of the emerging from the cooling channel cooling oil has the advantage that the oil is not foamed so much as is the case with a separately provided Kolbenbodenanspritzung.
Erfindungsgemäß wird am Austritt zumindest eines Kühlkanals ein Rohrstück als getrenntes Bauteil vorgesehen, um den Kühlmittelstrahl zu dem Kolbenboden umzulenken. Bevorzugt kann das Rohrstück U- förmig ausgebildet sein. Hierdurch kann der Kühlkanalaustritt in einfacher Weise weitgehend parallel zur Kolbenachse ausgebildet, beispielsweise gebohrt werden. Durch das nachfolgend eingesetzte, U- förmige Rohrstück wird die Ablenkung des austretenden Kühlmittelstrahls zum Kolbenboden realisiert. Bei ersten Versuchen hat sich für die Ablenkeinrichtung, die als getrenntes Bauteil vorgesehen ist, nämlich als Rohrstück, als günstig erwiesen, diese einzuschrumpfen oder einzukleben. Mit anderen Worten wird das Rohrstück bezüglich der Größe des Austritts mit Übermaß versehen, und abgekühlt, oder der Kolben wird erwärmt, so dass nach dem Einsetzen des Rohrstücks und bei Normaltemperatur eine Fixierung erfolgt.According to the invention, a pipe section is provided as a separate component at the outlet of at least one cooling channel in order to deflect the coolant jet to the piston crown. Preferably, the pipe section can be U-shaped. In this way, the cooling channel outlet can be formed in a simple manner largely parallel to the piston axis, for example drilled. By subsequently used, U-shaped piece of pipe, the deflection of the exiting coolant jet is realized to the piston crown. In the first tests, it has proved favorable for the deflection device, which is provided as a separate component, namely as a piece of pipe, to shrink or stick it in place. In other words, the pipe section is oversized with respect to the size of the outlet, and cooled, or the piston is heated, so that after insertion of the pipe section and at normal temperature fixing takes place.
Die Lösung der oben genannten Aufgabe erfolgt ferner durch das im Anspruch 4 beschriebene Verfahren. Demzufolge wird im Rahmen der Herstellung eines Kolbens mit zumindest einem Kühlkanal, zumindest einem Kühlmitteleintritt, und zumindest einem Kühlmittelaustritt an zumindest einem Austritt zumindest ein Rohrstück als getrenntes Bauteil ausgebildet, das den austretenden Kühlmittelstrahl in Richtung des Kolbenbodens ablenkt. Die bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen den beschriebenen Ausführungsformen des damit hergestellten Kolbens.The solution of the above object is further achieved by the method described in claim 4. Accordingly, in the context of the production of a piston with at least one cooling channel, at least one coolant inlet, and at least one coolant outlet at least one outlet formed at least one piece of pipe as a separate component, which deflects the exiting coolant jet in the direction of the piston crown. The preferred developments of the method according to the invention correspond to the described embodiments of the piston produced therewith.
Kurze Beschreibung der FigurBrief description of the figure
Nachfolgend wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.Hereinafter, an illustrated in the drawing embodiment of the invention will be explained in more detail.
Die Figur zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Kolbens .The figure shows a sectional view of a piston according to the invention.
Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführunqsform der ErfindungDetailed description of a preferred embodiment of the invention
Der in der Figur im Schnitt dargestellte Kolben 10 weist im Wesentlichen einen ringförmigen Kühlkanal 12 mit einem Eintritt 14 und einem Austritt 16 auf. Durch den Eintritt 14 wird Kühlmittel, bevorzugt Kühlöl, durch eine (nicht gezeigte) Düse eingespritzt und verteilt sich nachfolgend in den ringförmigen Kühlkanal 12. Das Kühlöl verlässt den Kühlkanal 12 über den Austritt 16, an dessen Ende erfindungsgemäß ein U-förmiges Rohrstück 18 angebracht ist. Das in den Austritt 16 gelangte Kühlöl tritt somit in das Rohrstück 18 ein und wird von diesem derart ab- oder umgelenkt, dass es zu dem Kolbenboden 20 gerichtet wird. Dort trifft der Kühlmittelstrahl auf und kühlt in vorteilhafter Weise auch diesen Bereich des Kolbens .The piston 10, which is shown in section in the figure, essentially has an annular cooling channel 12 with an inlet 14 and an outlet 16. Through the entrance 14 Coolant, preferably cooling oil, injected through a nozzle (not shown) and subsequently distributed in the annular cooling channel 12. The cooling oil leaves the cooling channel 12 via the outlet 16, at the end of a U-shaped pipe piece 18 is mounted according to the invention. The cooling oil which has reached the outlet 16 thus enters the pipe section 18 and is deflected or deflected by it in such a way that it is directed towards the piston head 20. There, the coolant jet impinges and cools this area of the piston in an advantageous manner.
Wie in der Figur zu erkennen ist, sind in vorteilhafter Weise sowohl der Ein- 14 als auch der Austritt 16 weitgehend geradlinig ausgebildet, beispielsweise aufgebohrt, und erstrecken sich darüber hinaus weitgehend parallel zur Kolbenachse 22, so dass sie in einfacher Weise ausgebildet sein können. Dies gilt in gleicher Weise für das Rohrstück 18, das beispielsweise eingeschrumpft oder -geklebt sein kann. Der Kühlkanal 12 selbst kann beispielsweise beim Gießen des Kolbens mittels eines Salzkerns ausgebildet werden. As can be seen in the figure, both the inlet 14 and the outlet 16 are formed in an advantageous manner largely rectilinear, for example, drilled, and also extend substantially parallel to the piston axis 22, so that they can be formed in a simple manner. This applies in the same way to the pipe section 18, which may be shrunk or glued, for example. The cooling channel 12 itself can be formed, for example, during casting of the piston by means of a salt core.

Claims

Neue Patentansprüche New claims
1. Kolben (10) für einen Verbrennungsmotor, mit zumindest einem Kühlkanal (12), zumindest einem Kühlmitteleintritt (14) und zumindest einem Kühlmittelaustritt (16), dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem KühlmittelaustrittCharacterized in that at least one coolant outlet
(16) zumindest ein Rohrstück (18) als getrenntes Bauteil vorgesehen ist, das dafür geeignet ist, den austretenden Kühlmittelstrahl in Richtung des Kolbenbodens (20) abzulenken.(16) at least one pipe section (18) is provided as a separate component which is suitable for deflecting the exiting coolant jet in the direction of the piston head (20).
2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das2. Piston according to claim 1, characterized in that the
Rohrstück (18) U- förmig ist.Pipe piece (18) is U-shaped.
3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daas das Rohrstück (18) am Kühlraittelaustritt (16) eingeschrumpft oder eingeklebt ist.3. Piston according to claim 1 or 2, characterized in that the pipe section (18) on the cooling medium outlet (16) is shrunk or glued.
4. Verfahren zur Herstellung eines Kolbens (10) für einen Verbrennungsmotor, der zumindest einen Kühlkanal (12), zumindest einen Kühlmitteleintritt (14) und zumindest einen Kühlmittelaustritt (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Kühlmittelaustritt (16) zumindest ein Rohrstück (18) als getrenntes Bauteil ausgebildet wird, das dafür geeignet ist, den austretenden Kühlmittelstrahl in Richtung des Kolbenbodens (20) abzulenken.4. A method for producing a piston (10) for an internal combustion engine, the at least one cooling channel (12), at least one coolant inlet (14) and at least one coolant outlet (16), characterized in that at least one coolant outlet (16) at least one Pipe section (18) is formed as a separate component, which is adapted to deflect the exiting coolant jet in the direction of the piston head (20).
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (18) U-förmig ist. 5. The method according to claim 4, characterized in that the pipe section (18) is U-shaped.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Rohrstück (18) am Kühlmittelaustritt (16) eingeschrumpft oder eingeklebt wird. 6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that at least one piece of pipe (18) at the coolant outlet (16) is shrunk or glued.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019209363A1 (en) * 2019-06-27 2020-03-26 Audi Ag Internal combustion engine with a piston and a coolant spray nozzle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5249232U (en) * 1975-10-06 1977-04-07
JPH0466343U (en) * 1990-10-19 1992-06-11

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB496707A (en) * 1937-09-09 1938-12-05 Ove Petersen Improvements in and relating to pistons for internal combustion engines
DE1905609A1 (en) * 1969-02-05 1970-08-20 Schmidt Gmbh Karl Liquid-cooled piston for internal combustion engines
DE3732927A1 (en) * 1987-09-30 1989-04-13 Mahle Gmbh Coolable trunk piston for internal combustion engines
US20070113802A1 (en) * 2004-01-07 2007-05-24 Kenji Mihara Piston for internal combustion engine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5249232U (en) * 1975-10-06 1977-04-07
JPH0466343U (en) * 1990-10-19 1992-06-11

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