[发明专利]用于内燃机的活塞及其制造方法

说明书

本发明涉及一种用于内燃机的活塞(1)，其包括上活塞部分(2a)和下活塞部分(2b)，它们径向内侧地和径向外侧地共同界定用于容纳冷却介质的周向冷却通道(4)，并且借助于径向外焊接部(5a)和径向内焊接部(5b)彼此连接。在此，径向外焊接部(5a)包括径向外焊道(6a)，其径向向内突出到冷却通道(4)中以形成用于存在于冷却通道(4)中的冷却介质的(第一)偏转元件(6a)。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的活塞并且涉及一种具有这种活塞的内燃机。本发明还涉及一种用于制造这种活塞的方法。

背景技术

在现代内燃机中，活塞暴露到高机械和热负荷。因此已知在常规活塞中设置冷却通道，冷却介质特别是油能够流过该冷却通道。这种冷却通道通常布置在活塞顶附近，因为这是发生最高热负荷的地方。在活塞运行期间，容纳在冷却通道中的冷却介质能够从燃烧碗区域中以及活塞顶区域中的活塞材料吸收热量并将热量传输到活塞中远离燃烧碗或活塞顶的区域。以这种方式，燃烧碗以及活塞顶被冷却并因此被释放热量。

从DE 10 2011 116 332 A1已知一种具有以这种方式设计的冷却通道的活塞。

为了制造带有冷却通道的活塞，通常使用两个坯件，在活塞制造过程中借助于摩擦焊接将它们焊接在一起，并且在焊接在一起后形成彼此一体地结合在一起的活塞的上活塞部分和下活塞部分。

在焊接过程中，焊道能够在两个坯件之间的焊接连接区域中形成，并以不希望的方式伸入冷却通道中。

为了避免这种焊道伸入冷却通道中，DE 10 2008 012 049 A1提出在坯件之间形成接合面，使得在焊接期间形成的任何焊道优选地被排除在冷却通道之外。

相比之下，DE 10 2012 0089 47 A1遵循主要保持冷却通道而非燃烧碗而不干扰焊道的方法，并且为此建议相应地配置坯件之间的接合表面，使得可能出现的任何焊道远离燃烧碗。

发明内容

本发明的一个目的是示出形成具有冷却通道并且具有彼此焊接的两个活塞部分的活塞的新方法。

该目的通过独立权利要求的主题来解决。优选的实施例是从属权利要求的主题。

在此，本发明的基本构思是具体地形成在焊接两个坯件以形成活塞期间形成的焊道，从而它们能够在冷却通道内作为存在于冷却通道中并在冷却通道中加速的冷却介质的偏转元件。用作偏转元件的这种焊道被设计成使得存在于冷却通道中的冷却剂偏转，特别是在活塞的连续冲程运动期间，至少一部分冷却介质朝向活塞顶，特别是朝向活塞的燃烧碗偏转。以这种方式，热量能够越来越多地从这些区域排出。

因此，根据本发明，提出了提供一种由至少两个坯件制成的活塞，其在组装状态下包括上活塞部分和下活塞部分，它们借助于径向内焊接部和径向外焊接部来彼此连接，至少在径向外焊接部的区域中具有焊道，该焊道径向向内，即通常向活塞的中心纵向轴线突出到冷却通道中。已经表明，布置在该点的焊道以特别有效的方式导致冷却介质朝向活塞顶和/或朝向上述燃烧碗的有利偏转。

除此之外，在该位置设置在冷却通道中的焊道使冷却介质在活塞的冲程运动过程中在冷却介质中生成湍流，由此有利地放大了与活塞材料的热交换。因此，燃烧碗和活塞顶的热量得到进一步释放。