[发明专利]内燃机的活塞

说明书

本发明涉及一种内燃机(2)的活塞(1)，包括活塞顶(3)，所述活塞顶具有活塞顶凹腔(4)和环形部件(5)，并且包括布置在所述环形部件(5)与所述活塞顶凹腔(4)之间并且沿向下方向被封闭元件(7)封闭的圆环形的冷却通道(6)。对本发明必要的是：至少一个引导元件(8)布置在所述冷却通道(6)中，所述引导元件具有鼻部(10)，所述突前部朝向内冷却通道壁(9)导向并且沿周向至少部分地延伸，而且被确定方位为使得存在于所述冷却通道(6)中的冷却油(11)被朝向所述内冷却通道壁(9)的上区域(12)导向并且因此冷却所述上区域(12)。

技术领域

本发明涉及一种内燃机的活塞，所述活塞包括活塞顶，所述活塞顶具有活塞顶凹腔和环形部件，以及布置在它们之间的冷却通道。本发明另外涉及一种具有至少一个这样的活塞的内燃机。

背景技术

从EP1372904B1已知讨论中的这种用于内燃机的活塞，所述活塞包括活塞顶，所述活塞顶具有活塞顶凹腔(piston bowl)和环形部件，并且具有布置在环形部件与活塞顶凹腔之间的圆环形的冷却通道，所述冷却通道沿向下方向被封闭元件封闭。在该封闭元件中通常布置有进口和出口，冷却油经由所述进口和所述出口能够再次进入冷却通道或者再次从冷却通道离开。冷却通道的内壁通常通过圆环形并且截面为U形的区域同时形成。如果冷却油经由开口到冷却通道中的进口而注入，则该冷却油由于活塞的上下移动而在冷却通道中被抛向各处，这样吸收了热能并且同时冷却了活塞。

然而，在内燃机的运行期间，尤其是发生高热输入，并且因此在凹腔唇边处(也就是说，在径向内部，并且同时在冷却通道的上拐角区域)发生到活塞中的高温输入，这在最不利的情况下能够导致冷却油在冷却通道中在该点处碳化。必须不惜任何代价避免这样的碳化，因为碳化后的油的粘附膜减少任何热转移，凭此在这些点处损害通过新注入到冷却通道中的冷却油进行的冷却。在从现有技术已知的活塞的情况下，在过程中几乎发生冷却通道中的冷却油的失控的前后搅动，凭此活塞的必需的以及尤其是局部限定的冷却是不可能的。

发明内容

本发明因此关于如下的问题：针对讨论中的类型的活塞提出一种改进的或者至少替代的实施例，其尤其是解决了从现有技术已知的缺点。

本发明基于如下的主要构思：在内燃机的活塞的冷却通道中布置至少一个引导元件，所述元件布置并且确定方位为使得其沿内冷却通道壁的上区域的方向引导存在于冷却通道中的冷却油，并且这样做时，通过局部的加强来冷却最可能被油的碳化影响的区域。本发明的活塞在该情况下以本身已知的方式展现出具有活塞顶凹腔和环形部件的活塞顶，其中用于容纳活塞环的外部沟槽布置在环形部件中。被封闭元件沿向下方向封闭的、通常构造为圆环形的冷却通道在该情况下布置在环形部件与活塞顶凹腔之间。活塞在该情况下为钢活塞，例如为像当前的发展水平那样设计的单件的钢活塞。根据本发明，至少一个引导元件现在布置在冷却通道中，所述引导元件具有面向内冷却通道壁的方向并且至少沿周向部分地布置的凸耳，所述引导元件以如下的方式确定方位：沿内冷却通道壁的上方且位于径向内侧的区域的方向引导存在于冷却通道中的冷却油，并且因此有效地冷却在内燃机的运行期间经受增加的温度负荷的区域。特别地，结果在某些情况下在该区域中发生的碳化能够被可靠地防止。必须防止油的这样的碳化，因为其结果是在此形成碳化的膜，绝热膜沉积在冷却通道的内表面上，并且另外地损害在该点处的热交换，并且因此损害活塞的冷却。至少一个引导元件在该情况下优选地以在凸耳的高度处沿径向宽度将冷却通道大约减小至70％至20％的方式形成。凸耳本身在该情况下布置在冷却通道的大约一半高度处，虽然根据期望的局部冷却效果其能够至少布置得稍高或稍低。通过本发明的活塞因此能够第一次提供内冷却通道壁的尤其是容易遭受冷却油的碳化的上方点的区域的加强冷却，并且在过程中能够实现改进的冷却效果，这也特别提高了活塞的效率。