专利名称：内燃机活塞及其制造方法
技术领域：
本发明涉及到一种根据权利要求1前序部分的内燃机活塞以及一种按权利要求6的该活塞的制造方法。
技术背景根据美国专利文献US 4 662 319已知一种内燃机用的组装式活 塞，该活塞由带有活塞销座的活塞基体以及与其连接的活塞上部构 成。该活塞基体在靠活塞顶侧具有一个环形的支承面，活塞上部支承 在该支承面上，并且该支承面通过成锥形地成型的壁元件与活塞销座 连接。这些壁元件构成一个接近活塞销座的环形空间，该空间在靠活 塞顶侧由一个具有孔的环形元件覆盖，冷却油通过这些孔被导入到环 形空间中，以冷却活塞销座。除此之外，该环形元件封闭了一个在活 塞上部下侧中形成的、位于径向外部的空隙，从而产生一个封闭的、 环形的冷却通道以冷却环形通道。这里的缺点在于美国专利文献中 的活塞结构复杂，这样，活塞制造成本很高并且售价昂贵。发明内容本发明的目的在于避免现有技术的这些缺点。该目的可以通 过独立权利要求特征部分中的特征和方法权利要求6中的特征来解 决。从属权利要求中的内容为本发明适合的改进方案。
接下来将借助图示来说明本发明的几个实施例。图1示出了具有一个环绕的冷却通道的、以透视图描述的活塞的剖视图，该冷却通道在活塞销座区域内分别具有一个活塞销座冷却通道，图2示出了具有一个根据图2的冷却通道的、以透视图描述的 活塞的剖视图，该冷却通道具有多个凸起形状的、设置于活塞顶侧的 横断面扩张部，图3示出了具有一个活塞销座冷却通道的、以透视图描述的活 塞的剖视图，该活塞销座冷却通道仅通过一个进油孔与冷却通道连 接，以及图4示出了具有一个冷却通道的、以透视图描述的活塞的剖视图，该冷却通道在活塞销座区域内分别具有一个指向径向内部的、扁 形的活塞销座冷却通道。
具体实施方式
图1示出了以透视图描述的、用于内燃机的、在活塞顶3中具 有燃烧室凹腔2的活塞1的剖视图。活塞1的径向外表面具有一个毗 邻于活塞顶3的火力岸4以及毗邻于火力岸4的活塞环带5，而环绕 的活塞裙6与活塞环带5毗邻。在相对的两侧上，活塞裙6分别保持 一个带有活塞销座孔8的活塞销座7。为了冷却燃烧室凹腔2和火力岸5，活塞1在活塞顶附近且在径向外部具有一个环形的环绕冷却通道，冷却油通过一个通到活塞内腔 14中的进油通道10，被导入到该冷却通道中，然后，通过一个在图 中未示出的、通到活塞内腔14中的出油通道15再次从该冷却通道中 被导出。为了冷却两个相互对置的活塞销座7的、位于活塞销座孔8附 近的、靠活塞顶侧的区域7'，冷却通道9分别与设置于两个活塞销 座7的区域7'中的活塞销座冷却通道13连接，在这里，两个活塞销 座冷却通道13分别通过一个进油孔11和一个出油孔12与冷却通道 9连接。此外，两个活塞销座冷却通道13分别具有一个通到活塞内 腔14中的出油通道15。在这里，一部分通过进油通道IO喷射到冷却通道9中的冷却油， 通过进油孔11被导入活塞销座冷却通道13中，并且在冷却活塞销座 7靠活塞顶侧的区域7'后，部分通过出油通道15被导出到活塞内腔14中，部分通过进油孔12被导回到冷却通道9中。为了制造具有按本发明的冷却通道系统的活塞l，首先形成一个盐芯，该盐芯具有带有在其上形成的、分别带有一个出油通道15的 活塞销座冷却通道13的冷却通道的形状。随后，将盐芯放入铸模中 并在盐芯周围浇注活塞材料，即铝或铸铁。接着，在活塞1中钻出进 油通道IO和出油通道，盐芯的盐通过这些通道从活塞毛坯中被排掉。 最后，借助于切削加工的制造方法来完成活塞。在图2中描述了冷却通道9'的一种设计方案，该设计方案具有 在整个周边上分布的、设置在靠活塞顶侧的、凸起形状的横断面扩张 部16，这些横截面扩张部的目的在于通过冷却通道9'在横断面扩 张16区域内更接近燃烧室凹腔2的边缘，从而冷却油也更加靠近凹 腔边缘，来改善燃烧室凹腔2经受高的热负荷的边缘的冷却。在图3中示出了活塞销座冷却通道13'的一种设计方案，该设计 方案仅通过出油通道15与活塞内腔14连接，使得所有流经活塞销座 冷却通道13'的油都被导入到活塞内腔14中。根据图4的、冷却通道9"的设计方案，在活塞销座7的靠活塞 顶侧的区域7'内，分别具有一个径向朝内的、俯视为扁平形状的活 塞销座冷却通道17，冷却油从其中流出，经过出油通道15流入到活 塞内腔14中。借助于该扁形的活塞销座冷却通道17，活塞销座7相 对较大的区域被与冷却油接触的冷却表面覆盖，从而借此实现了活塞 销座7的区域7'的良好冷却。附图标记清单:1活塞2燃烧室凹腔3活塞顶4火力岸5活塞环带6活塞裙7活塞销座7，活塞销座区域8活塞销座孔9， 9'，9'' 冷却通道10进油通道11进油孔12出油孔13， 13，活塞销座冷却通道14活塞内腔15出油通道16横断面扩张部17活塞销座冷却通道
权利要求
1.一种内燃机活塞(1)-具有在活塞(1)径向外表面上设置在活塞顶附近的活塞环带(5)，-具有在背离活塞顶方向上毗邻于活塞环带(5)的活塞裙(6)，-具有两个相互对置的、由活塞裙(6)保持的、分别带有一个活塞销座孔(8)的活塞销座(7)，-具有一个环形的、在活塞顶附近设置在径向外部的冷却通道(9，9’，9”)，用于冷却活塞环带(5)，该冷却通道(9，9’，9”)通过一个进油通道(10)和一个出油通道(15)与活塞内腔(14)连接，以及-具有至少一个活塞销座冷却通道(13，13’，17)，用于冷却活塞销座(7)，其特征在于在活塞销座(7)位于活塞顶(3)附近的区域(7’)内，分别设置了一个与所述冷却通道(9，9’，9”)连接的活塞销座冷却通道(13，13’，17)。
2. 按权利要求l的活塞，其特征在于所述活塞销座冷却通道 (13， 13'， 17)分别通过一个进油孔(11)与冷却通道(9)连接并分别通过一个出油孔(15)与活塞内腔(14)连接。
3. 按权利要求2的活塞，其特征在于所述活塞销座冷却通道 (13)分别通过一个出油孔(12)与冷却通道(9)连接。
4. 按权利要求l的活塞，其特征在于所述活塞销座冷却通道 (17)朝向径向内部，俯视为扁平形状并在活塞销座(7)靠活塞顶侧的整个区域(7')内延伸。
5. 按权利要求1到4其中之一的活塞，其特征在于冷却通道 (9')具有在整个周边上分布的、设置在靠活塞顶侧的、凸起形状的横断面扩张部(16)。
6. —种用于制造内燃机活塞(1)的方法，其特征在于下列方 法步骤-制造具有环形冷却通道(9， 9'， 9'')形状的盐芯，该盐芯具有两个设置在盐芯相互对置的两侧上的、朝向径向内部的、具有活塞销座冷却通道(13， 13'， 17)形状的成型部，-提供用于活塞(1)的铸模，该铸模具有两个与活塞销座(7) 互补的，相互对置的成型部，以及两个相互对置的，可沿径向插入铸 模的、用于两个设置在活塞销座(7)中的活塞销座孔(8)的滑动件，-将盐芯放入铸模中并固定，使得活塞销座冷却通道(13, 13'， 17)的成型部位于为活塞销座(7)设置的成型部背离活塞顶的一侧 上，-插入为活塞销座孔(8)设置的滑动件，_以液态的活塞材料填充铸模，在这里，盐芯周围被浇注，-插入用于活塞内腔(14)成型的滑动件，-从铸模中取出活塞毛坯，_钻出至少一个通到冷却通道(9， 9' ， 9'')中的进油通道(10) 以及至少一个与冷却通道(9， 9'， 9'')连接的出油通道，-通过进油通道(10)和出油通道将盐芯从冷却通道(9， 9'， 9'，)排出，-借助于切削加工的制造方法来完成活塞(1)的加工。
7. 按权利要求6的方法，其特征在于将液态铝作为活塞材料浇注到铸模中。
8. 按权利要求6的方法，其特征在于将液态铸铁作为活塞材料浇注到铸模中。
9. 按权利要求6到8其中之一的方法，其特征在于两个设置 于盐芯上的、并且相互对置的、用于活塞销座冷却通道(13')的成型部，分别在一侧与盐芯连接，而在另一侧分别具有另一个用于大致在轴向上指向背离活塞顶的方向的出油孔(15)的成型部。
10. 按权利要求9的方法，其特征在于具有活塞销座冷却通道(13)形状的成型部相应的另一侧与盐芯连接。
11. 按权利要求6到8其中之一的方法，其特征在于设置于 盐芯上的、用于活塞销座冷却通道(17)的成型部，俯视为扁平形状。
全文摘要
本发明建议一种内燃机活塞(1)，该活塞具有一个环形的、在活塞顶附近并在径向外部设置的冷却通道(9)，该冷却通道在活塞销座(7)位于活塞销座孔(8)附近的区域(71)中具有与冷却通道(9)连接的活塞销座冷却通道(13)，从而更好地冷却活塞销座(7)。
文档编号F02F3/22GK101331309SQ200680047351
公开日2008年12月24日 申请日期2006年12月15日 优先权日2005年12月21日
发明者恩斯特·林巴赫, 斯文·席林, 约瑟普·兹翁科维奇, 赫尔穆特·科洛特齐克, 阿诺德·本茨, 马库斯·莱特尔 申请人:马勒国际公司