[发明专利]用于内燃机的活塞和带有喷油装置的活塞组合

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序所述的用于内燃机的活塞，以及一种带有喷油装置的这种活塞的组合。

特别是在柴油机领域中，近年来在增大功率密度方面已取得长足进步。为此，首先提供了高速增压柴油机。功率增大使活塞中产生较高温度，并且由于增大的点火压力而具有较大的机械应力。鉴于这些增大的应力，迄今为止，已经提供了活塞衬套首先增大的热阻。然而，由于增加的元件增大热阻，尤其是镍和铜元件，降低了融化温度，所以特别是铝的使用受到热限制。用于增加铝活塞热阻的其它方法在于例如通过再熔，合金化或导入金属或陶瓷纤维或分散材料加强导入。活塞原理上还可以由合成材料制成。迄今为止已知的方法存在生产成本较高的缺陷。

背景技术

本发明基于带冷却通道的活塞形式的现有技术，通称为现有技术产品。已知的冷却通道可以具有不同的截面形状，例如在具体实施方式中的波形通道。

美国专利5,081,959中所公开的活塞，不带有燃烧室。活塞包括有两个或更多个分开的冷却通道，通过倾斜设置的喷嘴充入，其中用于将油供应到冷却通道中的钻孔，相对于喷束方向倾斜地设置。

日本专利61-144242中还公开了带有两个分开冷却通道的活塞，其中在冷却通道中设有两个倾斜设置的喷嘴，并且将用于将油供应到冷却通道中的钻孔相对于喷束方向倾斜地设置。

发明内容

本发明基于上述目的，利用简单的装置提供一种具有改进冷却效果并配置有冷却通道的活塞。

该目的通过权利要求1所述的活塞来实现。

据此，根据第一实施方式，根据本发明的活塞包括冷却通道，其具有至少两个位于沿活塞轴高度方向和/或沿径向的不同水平面上的部分。对于第二实施方式，其可与所述第一实施方式相结合，但是与第一实施方式相同也可以单独设置，根据本发明的活塞包括两个或更多个冷却通道，其中的至少两个通道位于沿活塞轴高度方向和/或沿径向的不同水平面上。

本发明的基本概念大致在于提供多个冷却通道或沿活塞不同区域延伸的互相连接的冷却通道部分，从而可以获得有效的冷却。具体地，这样可以使整个活塞的温度降低，而不需要选择目前复杂的实施方式。关于设置在“不同水平面”，应该明白它的意思是指封闭的冷却通道或冷却通道部分以一个高于另一个布置和/或并排布置。在这一点上，在此所述的技术与已知的可具有波形水道且相应地单个、相对短的部分位于不同水平面上的冷却通道不同。此外，与可具有环形截面和从其上分出来的倾斜截面的冷却通道也不同。在彼此直接连接的范围内，这种类型的部件不位于不同水平面上。具体地，冷却通道不设置在任何单独部分上，以便将其识别成包括轴的剖视图中的单独开口。而不同部分之间的连接件可在所述剖视图中识别。

另一方面，根据本发明设置，例如位于沿活塞轴不同(轴向)水平面上的冷却通道或冷却通道部分，在两个通道或通道的部分之间的最短连接的区域内由活塞材料彼此分开。然而，也可以通过适宜的、广义的螺旋形连接件而彼此流体连接。此外，还可以通过与活塞轴大致平行延伸的口或钻孔连接而形成两个冷却通道部分之间的连接。在两个冷却通道部分位于只沿着活塞轴方向的而不是沿着径向的不同水平面上时尤其如此。

位于沿径向不同水平面上，即沿径向更向外或更向内，即从活塞轴向活塞裙部延伸的两个冷却通道或冷却通道部分，还可以通过大致螺旋形连接或大致直连接口或钻孔来连接。由于冷却通道部分位于沿径向的不同水平面上，这种类型的连接口或钻孔会适宜地相对于活塞轴倾斜。如果冷却通道包括至少如上所述位于不同水平面上的两个部分，则可以以利用喷嘴将油从注入到下通道中的位置导入到上通道中的方式装填，最后排出。

根据本发明的实施方式可以利用适宜的，并具有相对简单设计的一个或多个冷却通道来获得理想的冷却效果。冷却通道或冷却通道部分可以移动到处于一定温度危险的各个区域。在此，冷却通道可确保有利地降低活塞温度。

所述的另一优点在于带有多个冷却通道或冷却通道部分的实施方式，需要改变活塞这样小的程度以便有利地使用现在的铸造设备。例如，还可以使用加强纤维的结合所需的特殊铸造设备。这也意味着根据本发明的活塞的成本效率很高。

至少一个供应元件和/或排出元件与活塞轴大致平行延伸。优选地，所有供应和/或排出元件与活塞轴平行布置。可以利用常规的铸造技术使用铸造型芯或类似方法来生产这种类型的供应和/或排出元件。这样有利于降低成本。然而，利用钻孔或类似生产方法随后生产供应和/或排出元件也是可以的。