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Patent Searching and Data


Title:
PISTON FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/110056
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a piston (10, 110, 210, 310, 410) for an internal combustion engine, comprising a piston head (11) with at least one piston crown (12) which is exposed to at least one jet of combustion gases, and a piston shaft (17), the piston head (11) and the piston shaft (12) being configured as interconnected individual components including a peripheral outer cooling channel (27). The invention is characterized in that an annular partition wall (35, 135, 235, 335, 435) is provided in the cooling channel (27) in parallel to the piston crown (12) and has one or more nozzle-type openings (37, 45, 137, 237, 337, 437) that are arranged in such a manner that their respective outlet jet is directed against the underside (12a) of the piston crown (12).

Inventors:
ISSLER WOLFGANG (DE)
ESTRUM TIMO (DE)
Application Number:
PCT/DE2007/000532
Publication Date:
October 04, 2007
Filing Date:
March 23, 2007
Export Citation:
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Assignee:
MAHLE INT GMBH (DE)
ISSLER WOLFGANG (DE)
ESTRUM TIMO (DE)
International Classes:
F02F3/00; F02F3/22
Foreign References:
DE395659C1924-05-15
GB1262794A1972-02-09
GB348084A1931-04-28
GB769919A1957-03-13
DE4018252A11991-12-12
GB191505690A1915-08-05
DE102004038465A12006-02-23
DE10028926A12001-12-13
US4375782A1983-03-08
GB840145A1960-07-06
DE10346822A12005-04-21
EP1199461A12002-04-24
Attorney, Agent or Firm:
POHLE, Reinhard (Patentabteilung ZRIPPragstrasse 26 - 46, Stuttgart, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Kolben (10, 110, 210, 310, 410) für einen Verbrennungsmotor, umfassend einen Kolbenkopf (11) mit einem mindestens einem Brennstrahl ausgesetzten Kolbenboden (12) und einem Kolbenschaft (17), wobei der Kolbenkopf (11 ) und der Kolbenschaft (12) als miteinander verbundene Einzelbauteile ausgebildet sind, die einen umlaufenden äußeren Kühlkanal (27) einschließen, dadurch gekennzeichnet, dass im Kühlkanal (27) eine parallel zum Kolbenboden (12) angeordnete ringförmige Trennwand (35, 135, 235, 335, 435) vorgesehen ist, die eine oder mehrere düsenartige öffnungen (37, 45, 137, 237, 337, 437) aufweist, die derart angeordnet sind, dass ihr jeweiliger Austrittsstrahl gegen die Unterseite (12a) des Kolbenbodens (12) ausgerichtet ist.

2. Kolben nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Austrittsstrahlen gegen diejenigen Bereiche der Unterseite (12a) des Kolbenbodens (12) ausgerichtet sind, die dem oder den Bereichen des Kolbenbodens (12) gegenüberliegen, die dem mindestens einen Brennstrahl ausgesetzt sind.

3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (35) in dem vom Kolbenschaft (17) gebildeten Bereich des Kühlkanals (27) angeordnet ist.

4. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenkopf (11) eine äußere (21) und eine innere Auflagefläche (22) aufweist und der Kolbenschaft (17) jeweils eine hierzu korrespondierende äußere (23) und innere Stützfläche (24) aufweist und dass die Trennwand (135, 235, 335) zwischen der äußeren oder inneren Auflagefläche (21 ; 22) und der dieser zugeordneten äußeren oder inneren Stützfläche (23; 24) angeordnet ist.

5. Kolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anordnung der Trennwand (135) zwischen einer inneren Auflagefläche (22) und der dieser

zugeordneten inneren Stützfläche (24) zwischen dem äußeren Randbereich (149) der Trennwand (135) und der Außenwand (151) des Kühlkanals (27) ein ringförmiger Spalt (152) vorgesehen ist.

6. Kolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anordnung der Trennwand (248, 348) zwischen einer äußeren Auflagefläche (21) und der dieser zugeordneten äußeren Stützfläche (23) zwischen dem inneren Randbereich (249, 349) der Trennwand (235, 335) und der Innenwand (253, 353) des Kühlkanals (27) ein ringförmiger Spalt (252, 352) vorgesehen ist.

7. Kolben nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand als ein im Kolbenkopf (11) oder im Kolbenschaft (17) integrierter Wandteil (435) ausgebildet ist.

8. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine düsenförmige öffnung als Bohrung (137) ausgebildet ist.

9. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine düsenförmige öffnung als Düsenkörper (37, 45, 237, 337, 437) ausgebildet ist.

10. Kolben nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (45, 237) einstückig mit der Trennwand (35, 235) ausgebildet ist.

11. Kolben nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (37, 137, 337, 437) als gesondertes Bauteil ausgebildet und an der Trennwand (35, 135, 335, 435) befestigt ist.

12. Kolben nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (337) als Venturi-Düse ausgebildet ist.

13. Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Trennwand (235, 335, 435) zusätzlich zu der mindestens einen dü- senförmigen öffnung (237, 337, 437) mindestens eine Durchflussöffnung (254, 354, 454) vorgesehen ist.

Description:

Kolben für einen Verbrennungsmotor

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolben für einen Verbrennungsmotor, umfassend einen Kolbenkopf mit einem mindestens einem Brennstrahl ausgesetzten Kolbenboden und einem Kolbenschaft mit Nabenbohrungen zur Aufnahme eines Kolbenbolzens, wobei der Kolbenkopf und der Kolbenschaft als miteinander verbundene Einzelbauteile ausgebildet sind, die einen umlaufenden äußeren Kühlkanal einschließen.

Als Teil des Verbrennungsraums wird der Kolbenboden direkt von den heißen Verbrennungsgasen in Form von Brennstrahlen beaufschlagt, was zu lokalen Temperaturspitzen führt. Um die aus der ungleichen Temperaturverteilung resultierenden Belastungen des Kolbenbodens zu verringern, ist es bekannt, den Kolbenboden zu kühlen, indem Kühlöl in Richtung der Unterseite des Kolbenbodens gelenkt wird. Dabei wird angestrebt, die Kühlwirkung durch den sog. „Shakereffekt" zu verstärken. Aus der DE 40 18 252 C1 ist es bekannt, zu diesem Zweck im äußeren Kühlkanal einen ringförmigen Leitkörper anzuordnen, der das in den Kühlkanal strömende Kühlöl zur Unterseite des Kolbenbodens lenkt. Die EP 1 185 774 B1 beschreibt einen Kolben mit einem zum Kolbenschaft hin offenen Kühlkanal, der mit einem komplex aufgebauten ringförmigen Wandteil verschlossen ist, der sich axial in den Kühlkanal hinein erstreckende Querwände aufweist, die das Kühlöl unter Ausnutzung des Sha- kereffekts in den Kühlkanal leiten. Die DE 102 14 830 A1 offenbart ebenfalls einen Kolben mit einem zum Kolbenschaft hin offenen Kühlkanal, der mit einer einen ölein- lass aufweisenden Abdeckung verschlossen ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Kolben für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, bei dem der Kühleffekt des dem Kühlkanal zugeführten Kühlöls weiter verbessert ist.

Die Lösung besteht in einem Kolben mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im Kühlkanal eine parallel zum Kolbenboden angeordnete ringförmige Trennwand vorgesehen ist, die eine oder mehrere düsenartige öffnungen aufweist, die derart angeordnet sind, dass ihr jeweiliger Austrittsstrahl gegen die Unterseite des Kolbenbodens ausgerichtet ist.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es erstmals, das Kühlöl gezielt auf die Unterseite des Kolbenbodens zu lenken. Damit ist man nicht mehr allein auf den Shakereffekt angewiesen, um die Unterseite des Kolbenbodens mit Kühlöl zu benetzen. Der Shakereffekt ist bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung hilfreich, um das Kühlöl aus der mindestens einen düsenartigen öffnung mit einer gewissen, im Idealfall hohen Geschwindigkeit auszustoßen. Die Richtung des Kühlölstrahls wird dann von der Ausgestaltung und/oder Anordnung der düsenartigen öffnung bestimmt. Die Unterseite des Kolbenbodens wird nunmehr lokal intensiv mit Kühlöl beaufschlagt. Das abströmende Kühlöl unterliegt wieder dem konventionellen Shaker-Effekt, bevor es in an sich bekannter Weise aus dem äußeren Kühlkanal abfließt, bspw. durch zu einem mittigen Kühlraum führende Durchlassöffnungen.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung sind der oder die aus den düsenartigen öffnungen austretenden Kühlölstrahlen gegen diejenigen Bereiche der Unterseite des Kolbenbodens ausgerichtet, die dem oder den Bereichen des Kolbenbodens gegenüberliegen, die dem mindestens einen Brennstrahl ausgesetzt sind. Damit ist es erstmals möglich, die am Kolbenboden auftretenden Temperaturspitzen gezielt zu vermindern und die Gefahr der vorzeitigen Materialermüdung zu verringern.

Die Trennwand kann bspw. in dem vom Kolbenschaft gebildeten Bereich des Kühlkanals angeordnet sein. Der unterhalb der Trennwand befindliche Raum weist daher ein relativ geringes Volumen auf, so dass vergleichsweise wenig Kühlöl benötigt wird, um eine gute Kühlwirkung zu erzielen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der unterhalb der Trennwand befindliche Raum vollständig mit Kühlöl gefüllt ist, so dass an der mindestens einen düsenartigen öffnung ein besonders hoher Kühlöl-

druck anliegt und der Kühlölstrahl beim Ausstoß aus der öffnung eine optimale Beschleunigung erfährt.

Bei einer alternativen Ausgestaltung weist der Kolbenkopf eine innere und eine äußere Auflagefläche und der Kolbenschaft jeweils eine hierzu korrespondierende innere und äußere Stützfläche auf. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann die Trennwand zwischen der inneren oder äußeren Auflagefläche und der dieser zugeordneten Stützfläche angeordnet sein, so dass sie besonders einfach zu montieren und zu befestigen ist.

Die Trennwand kann einerseits zwischen einer inneren Auflagefläche und der dieser zugeordneten Stützfläche angeordnet sein. Dann ist vorteilhafterweise zwischen der Außenumfangsfläche, d.h. dem äußeren Randbereich der Trennwand und der Außenwand des Kühlkanals ein ringförmiger Spalt vorgesehen, durch welchen das Kühlöl in den Bereich unterhalb der Trennwand zurück fließen kann.

Die Trennwand kann aber andererseits auch zwischen einer äußeren Auflagefläche und der dieser zugeordneten Stützfläche angeordnet sein. Dann ist vorteilhafterweise zwischen der Innenumfangsfläche, d.h. dem inneren Randbereich der Trennwand und der Innenwand des Kühlkanals ein ringförmiger Spalt vorgesehen, durch welchen das Kühlöl in den Bereich unterhalb der Trennwand zurück fließen kann.

Insbesondere bei einem gegossenen Kolben kann die Trennwand auch als ein im Kolbenkopf oder im Kolbenschaft integrierter Wandteil ausgebildet sein, der bei der Herstellung des Kolbens mit gegossen wird.

Die mindestens eine düsenförmige öffnung ist in einer einfachen und zweckmäßigen Ausgestaltung als in der Trennwand bzw. in dem Wandteil angeordnete Bohrung ausgebildet. Eine besonders effiziente Kühlwirkung wird erzielt, wenn die mindestens eine düsenförmige öffnung als Düsenkörper ausgebildet ist. Ein solcher Düsenkörper kann einstückig mit der Trennwand bzw. dem Wandteil ausgebildet sein, er kann aber auch als gesondertes Bauteil ausgebildet und auf der Trennwand bzw. dem Wandteil befestigt sein. In einer besonders wirksamen Ausgestaltung ist der Düsen-

körper als Venturi-Düse ausgebildet, so dass Druck und Geschwindigkeit des Kühlöl- strahl gezielt gesteuert werden können.

In der Trennwand bzw. dem Wandteil kann zusätzlich zu der mindestens einen dü- senförmigen öffnung mindestens eine Durchflussöffnung vorgesehen sein, durch die das Kühlöl in den Bereich unterhalb der Trennwand bzw. dem Wandteil zurück fließt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in schematischer, nicht maßstabsgetreuer Darstellung:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens im Schnitt;

Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines Düsenkörpers im Schnitt;

Fig. 3 eine erste Ausführungsform einer düsenartigen öffnung im Schnitt;

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens im Schnitt;

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens im Schnitt;

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens im Schnitt;

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens im Schnitt.

Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines gebauten Kolbens 10. Der Kolben 10 weist einen Kolbenkopf 11 mit einem Kolbenboden 12, einem umlaufenden Feuersteg 13 und einer umlaufenden Ringpartie 14 mit Ringnuten 15 zur Aufnahme nicht

dargestellter Kolbenringe auf. Der Kolbenboden 12 ist mit einer Verbrennungsmulde 16 versehen. Der Kolben 10 weist ferner einen Kolbenschaft 17 mit einer Lauffläche

18 auf. Weitere Bestandteile des Kolbenschaftes 17 wie Naben, Nabenbohrungen etc. sind aus Gründen der übersichtlichkeit nicht dargestellt.

Der Kolbenkopf 11 besteht in der Regel aus einem besonders temperaturbeständigen metallischen Werkstoff, während der Kolbenschaft 17 bevorzugt aus einem Leichtmetallwerkstoff, Gusseisen oder aus einem Stahlwerkstoff besteht. Der Kolbenkopf 11 und der Kolbenschaft 17 sind in an sich bekannter Weise miteinander verbunden, wie es für gebaute Kolben üblich ist. Im Ausführungsbeispiel sind der Kolbenkopf 11 und der Kolbenschaft 17 mittels einer zentralen Schraubverbindung

19 miteinander verspannt.

Der Kolbenkopf 11 weist an seiner dem Kolbenschaft 17 zugewandten Seite eine äußere umlaufende Auflagefläche 21 und eine innere umlaufende Auflagefläche 22 auf. Der Kolbenschaft 17 weist dementsprechend an seiner dem Kolbenkopf 11 zugewandten Seite eine korrespondierende äußere umlaufende Stützfläche 23 und eine innere umlaufende Stützfläche 24 auf. Im montierten Zustand stützen sich die Auflageflächen 21 , 22 des Kolbenkopfs auf den Stützflächen 23, 24 des Kolbenschaftes 17 ab.

Im Kolbenkopf 11 ist etwa auf der Höhe des Feuerstegs 13 und der Ringpartie 14 eine umlaufende Ausnehmung 25 eingeformt, während in der dem Kolbenkopf 11 zugewandten Oberfläche des Kolbenschaftes 17 eine korrespondierende ringförmige Ausnehmung 26 eingeformt ist. Im montierten Zustand bilden die Ausnehmungen 25, 26 einen äußeren umlaufenden Kühlkanal 27, wobei die Unterseite 12a des Kolbenbodens 12 den oberen Abschluss des Kühlkanals 27 bildet. Der Kolbenkopf 11 weist auf seiner dem Kolbenschaft 17 zugewandten Oberfläche ferner eine zentrale Ausnehmung 28 und der Kolbenschaft auf seiner dem Kolbenkopf 11 zugewandten O- berfläche eine korrespondierende zentrale Ausnehmung 29 auf. Im montierten Zustand bilden die beiden Ausnehmungen 28, 29 einen Kühlraum 31. Der Kühlkanal 27 und der Kühlraum 31 sind mittels wenigstens einer im Bereich der inneren Stützfläche 24 des Kolbenschaftes 17 angeordneten Durchtrittsöffnung 32 miteinander ver-

bunden. Der Kühlraum 31 ist über eine weitere Durchtrittsöffnung 33 zum Kolbenbolzen hin offen.

In der den unteren Teil des äußeren Kühlkanals 27 bildenden, im Kolbenschaft 17 eingeformten ringförmigen Ausnehmung 26 ist eine ringförmige Trennwand 35 aus einem metallischen Material, bspw. einem Stahlblech oder Federstahlblech, parallel zum Kolbenboden 12 verlaufend angeordnet. Die Trennwand 35 ist in Nuten 36, die in den Seitenwänden der Ausnehmung 26 eingebracht sind, unter Vorspannung gehalten. Auf der Trennwand 35 sind rundum düsenartige öffnungen in Form von Düsenkörpern 37 angeordnet. Außerdem kann die Trennwand 135 zur Versteifung eingebrachte Sicken aufweisen.

Im Betrieb ist die Ausnehmung 26 unterhalb der Trennwand 35 vollständig mit über Pleuel und Kolbenbolzen zwangstransportiertes Kühlöl gefüllt, welches somit nicht dem von der Kolbenbewegung verursachten „Shaker-Effekt" unterliegt. Infolge des in der Ausnehmung 26 entstehenden Druckes tritt das Kühlöl daher idealerweise kontinuierlich über eine Kurbelwinkelbewegung von 360°, insbesondere jedoch bei der Abwärtsbewegung des Kolbens, unter hohem Druck aus dem Düsenkörper 37 aus und wird in Form eines scharfen Strahls gegen die Unterseite 12a des Kolbenbodens 12 gesprüht. Je nach Formgebung und Ausrichtung der Düsenkörper 37 können die austretenden Strahlen von Kühlöl gezielt auf Bereiche der Unterseite 12a gelenkt werden, die Bereichen großer thermischer Belastung des Kolbenbodens 12 durch auftreffende Brennstrahlen gegenüber liegen.

Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer düsenartigen öffnung in Form eines Düsenkörpers 37, wie er bspw. in einem Kolben gemäß Figur 1 Verwendung finden kann. Der Düsenkörper 37 ist als separates Bauteil ausgebildet und kann bspw. aus Metall oder einem geeigneten Kunststoff bestehen. Der Düsenkörper 37 weist einen trichterförmigen Einlassbereich 38 für das Kühlöl auf, der sich in Richtung der Unterseite 12a des Kolbenbodens 12 hin verjüngt. An den Einlassbereich 38 schließt sich ein zur Unterseite 12a des Kolbenbodens 12 gerichteter Düsenkopf 39 an. Der umlaufende freie Rand des Einlassbereichs 38 weist elastische Zungen 41 auf, die in

entsprechende öffnungen der Trennwand 35 oberhalb einer in die Trennwand 35 eingebrachten Durchtrittsöffnung 42 für das Kühlöl eingeklipst sind.

Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer mit der Trennwand 35 einstückigen düsenartigen öffnung 45. Die düsenartige öffnung 45 ist im Ausführungsbeispiel eine im Querschnitt etwa kegelstumpfförmige Erhöhung 46, die eine sich in Richtung der Unterseite 12a des Kolbenbodens 12 verjüngende Durchtrittsöffnung 47 für das Kühlöl umschließt.

Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens 110, wobei gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen sind. Im äußeren Kühlkanal 27 ist eine ringförmige Trennwand 135 aus einem metallischen Material, bspw. einem Stahlblech oder Federstahlblech, parallel zum Kolbenboden 12 verlaufend angeordnet. Die ringförmige Trennwand 135 ist mit ihrem inneren umlaufenden Randbereich 148 zwischen der inneren Auflagefläche 22 des Kolbenkopfes 11 und der inneren Stützfläche 24 des Kolbenschaftes 17 klemmend gehalten. Der äußere umlaufende Randbereich 149 der Trennwand 135 ragt frei in den Kühlkanal 27, so dass zwischen ihm und der etwa in Höhe des Feuerstegs 13 und der Ringpartie 14 befindlichen Außenwand 151 des Kühlkanals 27 ein ringförmiger Spalt 152 gebildet ist. Auf der Trennwand 135 sind rundum düsenartige öffnungen in Form von Bohrungen 137 angeordnet. Die Trennwand 135 kann zur Versteifung eingebrachte Sicken aufweisen.

Im Betrieb ist die Ausnehmung 26 unterhalb der Trennwand 135 mit Kühlöl gefüllt, welches über Pleuel und Kolbenbolzen zwangstransportiert wird. Infolge des ringförmigen Spaltes 152 nach Fig. 4 entsteht in der Ausnehmung 26 ein öldruck, der kleiner ist als der gemäß des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1. Das ab ca. einem Kurbelwinkel von 270° in Richtung Kolbenboden 12 beschleunigte Kühlöl tritt daher unter einem geringeren Druck aus den Bohrungen 137, jedoch noch immer in Form scharfer Strahlen aus, so dass damit eine Kühlwirkung erzielt wird, welche die durch den Shakereffekt bewirkte übersteigt. Das wird insbesondere durch eine entsprechende Dimensionierung des ölvolumens in der Ausnehmung 26, der Spaltbreite

des Spaltes 152 sowie des Druckes des über Pleuel und Kolbenbolzen in die Ausnehmung 26 zwangszugeführten öls erreicht.

Je nach Anordnung der Bohrungen 137 können die austretenden Strahlen von Kühlöl gezielt auf Bereiche der Unterseite 12a gelenkt werden, die Bereichen großer thermischer Belastung des Kolbenbodens 12 durch auftreffende Brennstrahlen gegenüberliegen.

Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens 210, wobei gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen sind. Im äußeren Kühlkanal 27 ist eine ringförmige Trennwand 235 aus einem metallischen Material, bspw. einem Stahlblech oder Federstahlblech, parallel zum Kolbenboden 12 verlaufend angeordnet. Die ringförmige Trennwand 235 ist mit ihrem äußeren umlaufenden Randbereich 249 zwischen der äußeren Auflagefläche 21 des Kolbenkopfes 11 und der äußeren Stützfläche 23 des Kolbenschaftes 17 klemmend gehalten. Der innere umlaufende Randbereich 248 der Trennwand 235 ragt frei in den Kühlkanal 27, so dass zwischen ihm und der von der Ausnehmung 25 gebildeten Innenwand 253 des Kühlkanals 27 ein ringförmiger Spalt 252 gebildet ist. Auf der Trennwand 235 sind rundum düsenartige öffnungen in Form von Düsenkörpern 237 angeordnet. Die Düsenkörper 237 sind im Querschnitt etwa kegelförmig ausgebildet und umschließen eine sich zur Unterseite 12a des Kolbenbodens 12 hin verjüngende Durchtrittsöffnung 247 für das Kühlöl. Benachbart zu den Düsenkörpern 237 sind in der Trennwand 235 Durchflussöffnungen 254 für in die Ausnehmung 26 zurück fließendes Kühlöl ausgebildet.

Im Betrieb ist die Ausnehmung 26 unterhalb der Trennwand 235 mit Kühlöl gefüllt, welches über Pleuel und Kolbenbolzen zwangstransportiert wird. Entsprechend der Erklärung zum Ausführungsbeispiel nach Fi. 4 erfolgt hier nach dem gleichen Prinzip eine gesteuerte Kühlung des Kolbenbodens 12 unter Verwendung der Durchtrittsöffnungen 247 der Düsenkörper 237. Das Kühlöl tritt entsprechend der Kurbelwinkelstellung unter Druck aus den Durchtrittsöffnungen 247 der Düsenkörper 237 aus und wird in Form eines scharfen Strahls gegen die Unterseite 12a des Kolbenbodens 12 gesprüht. Je nach Anordnung und Ausrichtung der Düsenkörper 237 können die aus-

tretenden Strahlen von Kühlöl gezielt auf Bereiche der Unterseite 12a gelenkt werden, die Bereichen großer thermischer Belastung des Kolbenbodens 12 durch auftreffende Brennstrahlen gegenüber liegen. Das Kühlöl fließt durch die Durchflussöffnungen 254 in die Ausnehmung 26 zurück.

Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens 310, wobei gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen sind. Im äußeren Kühlkanal 27 ist eine ringförmige Trennwand 335 aus einem metallischen Material, bspw. einem Stahlblech oder Federstahlblech, parallel zum Kolbenboden 12 verlaufend angeordnet. Die ringförmige Trennwand 335 ist mit ihrem äußeren umlaufenden Randbereich 349 zwischen der äußeren Auflagefläche 21 des Kolbenkopfes 11 und der äußeren Stützfläche 23 des Kolbenschaftes 17 klemmend gehalten. Der innere umlaufende Randbereich 348 der Trennwand 335 ragt frei in den Kühlkanal 27, so dass zwischen ihm und der von der Ausnehmung 25 gebildeten Innenwand 353 des Kühlkanals 27 ein ringförmiger Spalt 352 gebildet ist. Auf der Trennwand 335 sind rundum düsenartige öffnungen in Form von Düsenkörpern 337 angeordnet. Die Düsenkörper 337 sind in diesem Ausführungsbeispiel als separate Bauteile ausgebildet und in die Trennwand 335 integriert. Die Düsenkörper 337 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Venturi-Düsen ausgebildet und umschließen eine Durchtrittsöffnung 347 für das Kühlöl. Benachbart zu den Düsenkörpern 337 sind in der Trennwand 335 Durchflussöffnungen 354 für in die Ausnehmung 26 zurück fließendes Kühlöl ausgebildet.

Im Betrieb ist die Ausnehmung 26 unterhalb der Trennwand 335 mit Kühlöl gefüllt, welches über Pleuel und Kolbenbolzen zwangstransportiert wird. Entsprechend der Erklärung zum Ausführungsbeispiel nach Fi. 4 erfolgt hier nach dem gleichen Prinzip eine gesteuerte Kühlung des Kolbenbodens 12 unter Verwendung der Durchtrittsöffnungen 347 der Düsenkörper 337. Das Kühlöl tritt entsprechend der Kurbelwinkelstellung unter Druck aus den Durchtrittsöffnungen 347 der Düsenkörper 337 aus und wird in Form eines scharfen Strahls gegen die Unterseite 12a des Kolbenbodens 12 gesprüht. Je nach Anordnung und Ausrichtung der Düsenkörper 337 können die austretenden Strahlen von Kühlöl gezielt auf Bereiche der Unterseite 12a gelenkt werden, die Bereichen großer thermischer Belastung des Kolbenbodens 12 durch auf-

treffende Brennstrahlen gegenüber liegen. Das Kühlöl fließt durch die Durchflussöffnungen 354 in die Ausnehmung 26 oder über überströmkanäle zum inneren Kühlraum zurück.

Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kolbens 410, wobei gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen sind. Der Kolbenschaft 17 ist in diesem Ausführungsbeispiel aus Sphäroguss hergestellt. Im äußeren Kühlkanal 27 ist eine als ringförmiger Wandteil 435 ausgebildete Trennwand parallel zum Kolbenboden 12 verlaufend angeordnet, die die Ausnehmung 26 im Kolbenschaft 17 von der Ausnehmung 25 im Kolbenkopf 11 trennt. Der Wandteil 435 ist einstückig mit dem Kolbenschaft 17 gegossen. Selbstverständlich kann statt dessen auch der Kolbenkopf 11 ein Gussteil sein und einen einstückig mit dem Kolbenkopf 11 gegossenen Wandteil aufweisen. Auf dem Wandbereich 435 sind rundum düsenartige öffnungen in Form von Düsenkörpern 437 angeordnet. Die Düsenkörper 437 sind in diesem Ausführungsbeispiel als separate Bauteile ausgebildet und in dem Wandteil 435 integriert. Die Düsenkörper 437 können eingeschraubt, eingeklebt, eingepresst oder auf andere Weise befestigt sein. Sie weisen in diesem Ausführungsbeispiel eine in etwa zylindrische Außenkontur auf. Sie umschließen eine sich zur Unterseite 12a des Kolbenbodens 12 hin verjüngende Durchtrittsöffnung 447 für das Kühlöl, die die Ausnehmungen 25 und 26 miteinander verbindet. Benachbart zu den Düsenkörpern 437 sind im Wandteil 435 Durchflussöffnungen 454 für in die Ausnehmung 26 zurück fließendes Kühlöl ausgebildet.

Im Betrieb ist die Ausnehmung 26 unterhalb des Wandteils 435 mit Kühlöl gefüllt, welches über Pleuel und Kolbenbolzen zwangstransportiert wird. Entsprechend der Erklärung zum Ausführungsbeispiel nach Fi. 4 erfolgt hier nach dem gleichen Prinzip eine gesteuerte Kühlung des Kolbenbodens 12 unter Verwendung der Durchtrittsöffnungen 447 der Düsenkörper 437. Das Kühlöl tritt entsprechend der Kurbelwinkelstellung unter Druck aus den Durchtrittsöffnungen 447 der Düsenkörper 437 aus und wird in Form eines scharfen Strahls gegen die Unterseite 12a des Kolbenbodens 12 gesprüht. Je nach Anordnung und Ausrichtung der Düsenkörper 437 können die austretenden Strahlen von Kühlöl gezielt auf Bereiche der Unterseite 12a gelenkt werden, die Bereichen großer thermischer Belastung des Kolbenbodens 12 durch auf-

treffende Brennstrahlen gegenüber liegen. Das Kühlöl fließt durch die Durchflussöffnungen 454 in die Ausnehmung 26 oder über überströmkanäle zum inneren Kühlraum zurück.