技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于
往复活塞式内燃机的活塞。
背景技术
[0002] 在
现有技术中，例如公开号为DE 102014010106 A1的德国
专利申请公开了一种用于往复活塞式内燃机的活塞。这种活塞通常布置在往复活塞式内燃机的
气缸中。活塞具有
活塞裙，活塞裙也通常被称为“裙部”或“活塞裙部”。在英语中活塞裙也被称为“piston skirt”。另外，活塞具有在活塞的轴向方向上邻接活塞裙的环区，环区具有至少一个用于
活塞环的环形槽。环区是
活塞头的一部分。
[0003] 在实践中已知的活塞中，通过借助喷油嘴从下方向活塞喷射具有
润滑剂的
润滑油来供应润滑油。在这种情况下，
活塞销仅通过
油雾从外部被动地润滑。专利申请DE 102011012686 A1公开了一种具有活塞头和活塞裙部的活塞，其中，活塞头具有周向的环区并且在环区的区域内具有周向的冷却通道，并且活塞裙部具有分别与它的压
力侧和背压侧相关联的工作表面。在这种情况下，布置有起始于冷却通道的孔，该孔以孔口的形式贯通到与背压侧相关联的工作表面并且倾斜地布置，使得它与活塞的中
心轴线形成锐
角，并且使得与背压侧相关的工作表面在至少一个孔口的区域内具有凹部。由此，能够改善活塞的工作表面的润滑油供应，但却不能改善活塞销的润滑油供应。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种改进的用于往复活塞式内燃机的活塞，借助该活塞能够避免常规活塞的缺点。特别地，本发明的目的在于提供一种用于往复活塞式内燃机的活塞，借助该活塞允许更好地供应润滑油。
[0005] 该目的通过具有独立
权利要求的特征的用于往复活塞式内燃机的活塞来实现。本发明有利的
实施例和应用是
从属权利要求的主题，并且将在如下说明中参照
附图进行进一步解释。
[0006] 根据本发明的一般方面，提供了一种用于往复活塞式内燃机的活塞，活塞在内燃机的气缸的气
缸套中被可滑动地引导并且已知地包括活塞头和活塞裙。活塞裙用于在气缸套中引导活塞。活塞裙在活塞的轴向方向上邻接环区。此处，轴向方向对应于活塞在气缸中的运动方向。如上所述，活塞裙也称为活塞裙部。
[0007] 活塞头也称为活塞顶。活塞头包括周向的环区和周向的冷却通道，环区具有用于活塞环的至少一个环形槽。优选地，冷却通道布置在环区的高度上。第一冷却通道被设计成用于允许介质(尤其是诸如油等润滑介质)流过。为此，冷却通道具有供应口和排出口，润滑剂能够经由供应口流入冷却通道内并且经由排出口从冷却通道中流出。冷却通道能够用于冷却燃烧槽，燃烧槽也称为活塞顶凹坑。此处，通过燃烧过程加热的燃烧槽加热诸如润滑剂等介质。
[0008] 根据本发明，设置有至少一个起始于冷却通道的孔，该孔从冷却通道延伸到活塞的上部
连杆轴承销的支承
位置，并且以孔口的形式贯通到支承位置。这种孔在下文中称为“第一孔”，以便与下述的被称为第二孔的其他孔区分。至少一个第一孔用于向活塞销供应来自冷却通道的润滑剂，也就是说，活塞被设计成使得来自第一冷却通道的润滑剂能够经由第一孔直接供应到活塞的上部连杆轴承销的支承位置，即第一冷却通道直接终止于上部连杆轴承销的支承位置处。因此，通过第一孔和冷却通道的连接能够向上部连杆轴承销主动地提供润滑剂，从而显著提高活塞(特别地，连杆轴承销)的
耐磨性。
[0009] 第一孔的实施例是特别有利的，其中，第一孔起始于冷却通道的下侧，由此确保了在活塞往复运动时向第一孔良好地供应来自冷却通道的润滑剂。根据本发明，至少一个第一孔在活塞的轴向方向上延伸。
[0010] 在本发明的范围内，可以仅设置一个第一孔。可替代地，也可以设置多个第一孔，以增加从活塞头的冷却通道向上部活塞销的润滑剂供应。
[0011] 根据本发明的另一个优选实施例，能够设置至少一个起始于冷却通道的其他孔(在下文中被称为第二孔)，以用于改善润滑剂供应，第二孔起始于冷却通道下侧并以出油孔口的形式贯通到活塞的工作表面，其中，出油孔口在环区的刮油环下方贯通到工作表面。刮油环是环区的最下方的环。然而，至少一个第二孔的设置是可选的。
[0012] 由此，能够经由冷却通道来实现工作表面的主动润滑剂供应。此处，特别有利的是，第二孔的出油孔口在环区的刮油环的直接下方贯通到工作表面。
[0013] 另外，可以设置多个第二孔，第二孔以分布在工作表面的宽度上的方式布置。换句话说，多个第二孔径向地设置在活塞头的区域内，以便允许产生用于活塞裙的较厚的润滑油膜。由此，能够在径向方向(垂直于活塞的轴向方向)上对油膜进行精细调节，以便优化
发动机的摩擦功率。
[0014] 根据另一方面，冷却通道的下侧能够在活塞轴向方向上布置在第二孔的出油孔口的上方，使得至少一个第二冷却通道倾斜地布置，从而从冷却通道流入到第二孔中的润滑剂被倾斜地向下引导至出油孔口。此处，“向下”意味着在朝向
曲柄连杆的方向上或者在朝向活塞销的方向上远离活塞头。
[0015] 另外，还提供了一种具有本文所述的活塞的
机动车辆。该机动车可以是诸如载重车辆或公交车等商用车辆。
[0016] 本发明的前述的优先实施例和特征能够任意相互组合。应当强调的是，也能够提供仅具有至少一个第二孔的活塞，换句话说，该活塞不具有至少一个第一孔，反之亦然。在下文中，将参照附图来说明本发明的其它细节和优点。
附图说明
[0017] 图1示出了根据第一实施例的活塞的部分剖视图。
[0018] 图2示出了根据第二实施例的活塞的剖视图
[0019] 图3示出了根据第二实施例的活塞的俯视剖视图。
具体实施方式
[0020] 在全部附图中，相同或功能等同的元件由相同的附图标记表示，并且没有部分地单独说明。
[0021] 图1示出了本发明的第一实施例的部分剖视图。活塞1具有活塞头7，活塞头具有周向的环区6。环区6包括用于容纳活塞环(未示出)的多个环形槽。用于刮油环(未示出)的环形槽由附图标记6a表示。在轴向方向A上，活塞裙5从下方邻接环区6，与环区6相反，活塞裙5能够被设计成不完全周向的。活塞裙1可滑动地
支撑在气缸的气缸套中，其中，在活塞运动时，活塞裙的壁沿着气缸套往复滑动。活塞11支撑在往复活塞式内燃机的气缸活塞壳体(未示出)的相应气缸(未示出)中。此处，活塞裙1具有至少一个活塞销孔4，以作为用于容纳上部连杆轴承销(未示出)的支撑位置。布置在
曲轴上的连杆(未示出)经由这种连杆轴承销铰接到活塞1，从而通过这种铰接连接将活塞1在气缸中的直线运动转换成曲轴围绕其旋
转轴线的旋转运动。
[0022] 活塞1还包括冷却通道2，冷却通道布置在活塞头7中并位于环区6的高度上。
[0023] 活塞1还具有至少一个起始于冷却通道2的第一孔10，第一孔从冷却通道2延伸到活塞的上部连杆轴承销支承位置4，并且以孔口12的形式贯通到支承位置4。该第一孔10用于向活塞销提供来自冷却通道2的润滑剂。第一孔以平行于轴向方向A的方式向下延伸，并且起始于冷却通道2的下侧3并直接贯通到上部连杆轴承销的支承位置4。
[0024] 在活塞的
加速向上运动和减速向下运动期间，油紧贴在冷却通道的下侧3，并且在活塞的减速向上运动和加速向下运动期间紧贴在冷却通道2的通道上侧。因此，在活塞的加速向上运动和减速向下运动期间，润滑油被从冷却通道压入到第一孔10中并且经由出油口12流出，以主动地向上部连杆轴承销供应润滑油。以这种方式，能够通过上部连杆轴承销(活塞销)的冷却通道2确保主动润滑，从而与通过油雾从外部进行的被动润滑相比显著地提高耐磨性。
[0025] 图2和图3示出了活塞20的第二实施例，在该实施例中设置有一个或多个第二孔21，第二孔设置成用于替代第一孔10，或者优选地除第一孔10之外额外地设置第二孔。
[0026] 同样地，至少一个第二孔21起始于冷却通道2的下侧3，并且以出油孔口22的形式贯通到活塞20的工作表面，其中，出油孔口22在用于容纳环区6的刮油环的环形槽6a的直接下方贯通到工作表面。在出油孔口22的区域中可以设置凹部。然而，也可以不设置凹部。
[0027] 在当今的具有不包括这种第二孔21的活塞的内燃机中，气缸套上的润滑膜通过刮油环并且部分地通过锥面环来调节。气缸套在直到活塞裙在
上止点处终止的区域中被油润湿。用于润湿气缸套的油的一部分是由于离心作用而来自连杆轴承的油，且一部分来自喷油嘴的未进入冷却通道2中的油。
[0028] 没有油主动到达的区域大约是
活塞行程的50％。因此，活塞环必须在向上运动期间输送用于润滑的油。此处，活塞环的调整非常重要，以便不在气缸套上分配过多或过少的油。
[0029] 根据第二实施例，也能够通过在活塞20中引入孔21利用油主动地润湿气缸套的上部区域，其中，孔21在刮油环或其环形槽6a略微下方从活塞冷却通道的下侧4延伸到外部。由此，可以以不同方式设计环组件，以便节省摩擦功率并且使发动机的油耗最小化。
[0030] 通过设置第二孔21确保了在活塞的加速向上运动和活塞的减速向下运动期间在气缸套上出现油迹，其中，油迹在向下运动期间通过刮油环径向地分布。因此，主动润湿区域被最大化。油在活塞的加速向上运动和减速向下运动期间紧贴在冷却通道的下侧3，且在活塞的减速向上运动和加速向下运动期间紧贴在冷却通道2的上侧。因此，在活塞的加速向上运动和减速向下运动期间，来自冷却通道的润滑油被压入到第二孔21中并且通过出油孔口22排出，以向气缸套的上部区域主动地供应润滑油。
[0031] 来自冷却通道的强制润滑剂的另一个积极作用在于这种发动机油比喷雾油具有更高的
温度。因此，
粘度更小并且因而再次减小活塞裙摩擦。
[0032] 如在图3的活塞的俯视图中可看到，设置有多个第二孔，这些第二孔有利地以分布在工作表面的宽度上的方式布置。此处，在图3中能够看到相应的第二孔的进油口23，润滑剂能够经由进油口23从冷却通道进入第二孔21中。由此，能够在径向方向上对油膜进行精细调节，以便优化发动机的摩擦功率。另外，示出了供应口24和排出口25，润滑剂能够经由供应口24流入冷却通道2并且能够经由排出口25从冷却通道流出。供应口24和排出口25的直径大于第二孔23的直径。
[0033] 尽管参照特定的实施例来描述本发明，但对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不超出本发明范围的情况下能够进行不同的改变并且能够使用等同物作为替代。另外，在不超出相关范围的情况下能够进行很多
变形。因此，本发明不应当限于公开的实施例，而是应该包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。特别地，本发明也以独立于所引用的权利要求的方式要求保护从属权利要求的主题和特征。
[0034] 附图标记列表
[0035] 1 活塞
[0036] 2 冷却通道
[0037] 3 冷却通道下侧
[0038] 4 活塞销孔、上部连杆轴承销的支承位置
[0039] 5 活塞裙
[0040] 6 环区
[0041] 6a 用于刮油环的环形槽
[0042] 7 活塞头
[0043] 10 第一孔
[0044] 11 孔口、进油口
[0045] 12 孔口、出油口
[0046] 20 活塞
[0047] 21 第二孔
[0048] 22 孔口、出油口
[0049] 23 孔口、进油口
[0050] 24 供应口
[0051] 25 排出口
[0052] A 轴向方向
