WO2010020231A2 - Cooling duct for a piston of a combustion engine - Google Patents

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Helmut Kollotzek
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Mahle International Gmbh
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    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/16—Pistons  having cooling means
    • F02F3/20—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid

Abstract

Disclosed is a cooling duct (6) for a piston (1) of a combustion engine. Said cooling duct (6) has an annular shape and comprises two openings (7, 8) which are arranged next to each other and are alternately used as inlets as well as at least one outlet (15, 16) on the side of the cooling duct (6) located radially opposite the openings (7, 8). In order to allow the oil to more easily flow through the cooling duct (6) and thus the piston (1) to be better cooled, the cooling duct (6) has two outlets (15, 16) that are arranged next to each other as well as a reduced cross-section (17) which lies between the two outlets and acts as a throttle.

Description

Kühlkanal eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor Cooling channel of a piston for an internal combustion engine
Die Erfindung betrifft einen Kühlkanal eines Kolbens für einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.The invention relates to a cooling channel of a piston for an internal combustion engine according to the preamble of claim.
Aus der Europäischen Patentschrift EP 1 063 409 B1 ist ein Kühlkanal für einen Kolben eines Verbrennungsmotors bekannt, der zwei nebeneinander angeordnete und wechselseitig als Zulauföffnungen zu nutzende Öffnungen und auf der diesen Öffnungen radial gegenüberliegenden Seite des Kühlkanals eine Ablauföffnung aufweist. Nachteilig ist hierbei, dass das in den Kühlkanal eingeleitete Öl mit einer sehr hohen Fließgeschwindigkeit durch den Kühlkanal fließt, wobei nur ein geringer Teil des Öles über die Ablauföffnung ausfließt und der Rest mit hoher Fließgeschwindigkeit zur zweiten, wechselseitig als Zulauföffnung genutzten Öffnung weiterfließt, um hierüber aus dem Kühlkanal auszufließen. Wird wegen veränderter Position des Kolbens vom auf diese zweite Öffnung auftreffenden Ölstrahl der Ölausfluss gestoppt, damit nun hierüber Öl in den Kühlkanal eingeleitet werden kann, ergeben sich im Öl Verwirbe- lungen, die den Ölfluss im Kühlkanal behindern und damit die Kühlwirkung des Öles verschlechtern.European Patent Specification EP 1 063 409 B1 discloses a cooling channel for a piston of an internal combustion engine which has two openings arranged side by side and mutually to be used as inlet openings and a drain opening on the side of the cooling channel opposite these openings. The disadvantage here is that the introduced into the cooling channel oil flows at a very high flow rate through the cooling channel, with only a small portion of the oil flows through the drain opening and the rest with high flow rate to the second, mutually used as an inlet opening opening continues to hereby to flow out of the cooling channel. If oil discharge is stopped because of the changed position of the piston by the oil jet impinging on this second opening so that oil can now be introduced into the cooling channel, turbulences arise in the oil which hinder the oil flow in the cooling channel and thus impair the cooling effect of the oil.
Diesen Nachteil des Standes der Technik zu vermeiden, ist Aufgabe der Erfindung. Gelöst wird diese Aufgabe mit dem im Kenzeichen des Patentanspruches stehenden Merkmalen.To avoid this disadvantage of the prior art is an object of the invention. This object is achieved with the standing in the characterizing part of claim characteristics.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Sie zeigt den Kühlkanal gemäß der Erfindung angeordnet in einem Kolben für einen Verbrennungsmotor.The invention will be described below with reference to the drawing. It shows the cooling channel according to the invention arranged in a piston for an internal combustion engine.
Dargestellt ist in der Figur ein Kolben 1 für einen Verbrennungsmotor mit einer Ringpartie 2, einem Kolbenboden 3, einem sich auf der kolbenbodenabgewandten Seite an die Ringpartie 2 anschließenden Kolbenschaft 4 und einer Bolzenbohrung 5 für einen in der Figur nicht dargestellten Kolbenbolzen. Nahe dem Kolbenboden 3 des Kolbens 1 ist radial außen ein ringförmiger Kühlkanal 6 angeordnet, der auf einer Seite zwei Öffnungen 7 und 8 aufweist, die jeweils über eine viertelkreisförmige Kanalbiegung 9 und 10 mit dem ringförmigen Teil des Kühlkanals 6 verbunden sind und in die kolbenbodenabgewandte Richtung weisen. Die Öffnungen 7 und 8 dienen wechselseitig als Zulauföffnung oder als Ablauföffnung für von einer Öldüse 11 in Richtung der Öffnungen 7 und 8 gespritztes Öl 12.Shown in the figure is a piston 1 for an internal combustion engine with a ring section 2, a piston head 3, a side facing away from the piston crown on the side of the ring 2 piston shaft 4 and a pin bore 5 for a piston pin, not shown in the figure. Near the piston head 3 of the piston 1, an annular cooling channel 6 is arranged radially outside, which has two openings 7 and 8 on one side, which are each connected via a quarter-circular channel bend 9 and 10 with the annular part of the cooling channel 6 and in the direction away from the piston crown point. The openings 7 and 8 serve mutually as an inlet opening or as a drain opening for an oil nozzle 11 in the direction of the openings 7 and 8 injected oil 12th
In der Figur ist der Kolben 1 in einer Position gezeigt, die dem oberen Totpunkt des Kolbens 1 entspricht. Hierbei trifft der bezogen auf die Kolbenachse 13 schräg ausgerichtete Ölstrahl 12 auf die Öffnung 8, die somit als Zulauföffnung fungiert. Bewegt sich der Kolben 1 im Rahmen des Verbrennungs- oder Ansaughubes in Richtung des Pfeils 14 abwärts, wird ab einer bestimmten Kolbenposition die Öffnung 7 von dem Ölstrahl 12 getroffen, sodass dann diese Öffnung 7 als Zulauföffnung für das Öl 12 fungiert.In the figure, the piston 1 is shown in a position corresponding to the top dead center of the piston 1. Here, with respect to the piston axis 13 obliquely aligned oil jet 12 hits the opening 8, which thus acts as an inlet opening. If the piston 1 moves downwards in the direction of the arrow 14 as part of the combustion or intake stroke, the opening 7 is hit by the oil jet 12 from a certain piston position, so that then this opening 7 acts as an inlet opening for the oil 12.
Auf der den Öffnungen 7 und 8 radial gegenüberliegenden Seite weist der Kühlkanal 6 zwei in kolbenbodenabgewandte Richtung weisende Ablauföffnungen 15 und 16 auf. Zwischen den Ablauföffnungen 15 und 16 weist der Kühlkanal 6 eine als Drossel wirkende Querschnittsverengung 17 auf.On the openings 7 and 8 radially opposite side of the cooling channel 6 has two facing away from the piston bottom direction discharge openings 15 and 16. Between the discharge openings 15 and 16, the cooling channel 6 acts as a throttling cross-sectional constriction 17.
Die Drossel 17 bewirkt zum einen, dass ein Teil des bei der in der Figur eingezeichneten Position des Kolbens 1 in die Öffnung 8 eingespritzten Öles 12 aus der Ablauföffnung 16 ausgeleitet wird, und zum anderen, dass der Fluss des weiterhin durch die linke Hälfte des Kühlkanals 6 fließenden Öles verlangsamt wird, was den Effekt hat, dass sich bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 1 in Richtung des Pfeils 14, wobei die Öffnung 7 in den Strahlengang des Öles 12 gerät, um dann als Zulauföffnung zu fungieren, in der linken Hälfte des Kühlkanals 6 keine Wirbel im Öl bilden, die den Ölzufluss über die Öffnung 7 in die linke Hälfte des Kühlkanals 6 behindern würden. Hierbei fließt dann Öl über die Öffnung 7 durch die linke Hälfte des Kühlkanals 6, von dem ein Teil wegen der Drossel 17 aus der Ablauföffnung 15 ausfließt, und der Rest bedingt durch die Drossel 17 mit verlangsamter Geschwindigkeit durch die rechts Hälfte des Kühlkanals 6 weiterströmt, um aus der Öffnung 8 auszufließen. Hierdurch wird ein schneller Wechsel der Ölflussrichtung im Kühlkanal 6 und damit eine verbesserte Kühlung des Kolbens 1 erreicht. The throttle 17, on the one hand, causes a portion of the oil 12 injected into the opening 8 at the position of the piston 1 shown in the figure to be discharged from the discharge opening 16 and, secondly, that the flow continues through the left half of the cooling channel Is slowed down, which has the effect that in the downward movement of the piston 1 in the direction of the arrow 14, wherein the opening 7 in the beam path of the oil 12 is then to act as an inlet opening, in the left half of the cooling channel 6 do not form eddies in the oil that would hinder the flow of oil through the opening 7 in the left half of the cooling channel 6. In this case, then oil flows through the opening 7 through the left half of the cooling channel 6, of which a part due to the throttle 17 flows out of the drain opening 15, and the rest due to the throttle 17 with slowed speed through the right half of the cooling channel 6 continues to flow, to flow out of the opening 8. As a result, a rapid change of the oil flow direction in the cooling channel 6 and thus improved cooling of the piston 1 is achieved.
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BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Kolben1 piston
2 Ringpartie2 ring part
3 Kolbenboden3 piston bottom
4 Kolbenschaft4 piston stem
5 Bolzenbohrung5 bolt hole
6 Kühlkanal6 cooling channel
7, 8 Öffnung7, 8 opening
9, 10 Kanalbiegung9, 10 channel bend
11 Öldüse11 oil nozzle
12 Öl, Ölstrahl12 oil, oil jet
13 Kolbenachse13 piston axis
14 Pfeil14 arrow
15, 16 Ablauföffnung15, 16 drain opening
17 Querschnittsverengung, Drossel 17 cross-sectional constriction, throttle

Claims

Patentanspruch claim
1. Kühlkanal (6) eines Kolbens (1) für einen Verbrennungsmotor mit einem KoI- benboden (3) und einer Ringpartie (2), wobei der Kühlkanal (6) ringförmig ausgebildet und nahe dem Kolbenboden (3) des Kolbens (1 ) radial außen nahe dessen Ringpartie (2) angeordnet ist und zwei nebeneinander angeordnete und wechselseitig als Zulauföffnungen fungierende Öffnungen (7, 8) und auf der den Öffnungen (7, 8) radial gegenüberliegenden Seite des Kühlkanals (6) mindestens eine Ablauföffnung (15, 16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (6) zwei nebeneinander angeordnete Ablauföffnungen (15, 16) und dazwischen eine als Drossel wirkende Querschnittsverengung (17) aufweist. 1. cooling channel (6) of a piston (1) for an internal combustion engine with a KoI benboden (3) and a ring section (2), wherein the cooling channel (6) annular and near the piston head (3) of the piston (1) radially on the outside near its ring part (2) is arranged and two juxtaposed and mutually acting as inlet openings (7, 8) and on the openings (7, 8) radially opposite side of the cooling channel (6) at least one drain opening (15, 16) Having, characterized in that the cooling channel (6) has two juxtaposed drainage openings (15, 16) and between them acting as a throttle cross-sectional constriction (17).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012246924A (en) * 2011-05-25 2012-12-13 Mahle Internatl Gmbh Casting core for forming cooling channel in piston

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140290473A1 (en) * 2011-06-21 2014-10-02 Bayer Materialscience Llc Polycarbonate laminate for close-proximity blast events
DE102012213558A1 (en) 2012-08-01 2014-02-06 Mahle International Gmbh piston
JP2014185522A (en) * 2013-03-21 2014-10-02 Hitachi Automotive Systems Ltd Piston of internal combustion engine
US10240556B2 (en) * 2015-01-30 2019-03-26 Tenneco Inc. Piston with cooling gallery cooling insert and method of construction thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19618625C1 (en) * 1996-05-09 1997-10-23 Daimler Benz Ag Liquid-cooled pistons for internal combustion engines
EP1063409A2 (en) * 1999-06-24 2000-12-27 KS Kolbenschmidt GmbH Piston for an internal combustion engine
EP1930578A2 (en) * 2006-11-28 2008-06-11 KS Kolbenschmidt GmbH Cooling duct variant for pistons

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0742418U (en) * 1993-12-25 1995-08-04 株式会社ユニシアジェックス Piston for internal combustion engine
US5595145A (en) * 1995-05-31 1997-01-21 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Cooling structure of diesel engine piston
DE19703001C2 (en) * 1997-01-28 1998-12-03 Alcan Gmbh Liquid cooled piston
JP2003301744A (en) * 2002-04-08 2003-10-24 Toyota Motor Corp Piston cooling device and method
DE102004043720A1 (en) * 2004-09-09 2006-03-30 Federal-Mogul Nürnberg GmbH Piston for an internal combustion engine and internal combustion engine
JP2007278220A (en) * 2006-04-10 2007-10-25 Toyota Motor Corp Piston cooling structure for internal combustion engine
DE102006056012A1 (en) * 2006-11-28 2008-05-29 Ks Kolbenschmidt Gmbh Variable design cooling channel for one piston
DE202006020280U1 (en) * 2006-11-28 2008-02-21 Ks Kolbenschmidt Gmbh Cooling channel piston

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19618625C1 (en) * 1996-05-09 1997-10-23 Daimler Benz Ag Liquid-cooled pistons for internal combustion engines
EP1063409A2 (en) * 1999-06-24 2000-12-27 KS Kolbenschmidt GmbH Piston for an internal combustion engine
EP1930578A2 (en) * 2006-11-28 2008-06-11 KS Kolbenschmidt GmbH Cooling duct variant for pistons

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012246924A (en) * 2011-05-25 2012-12-13 Mahle Internatl Gmbh Casting core for forming cooling channel in piston

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