[发明专利]带有碱金属冷却的内燃机的活塞和用于活塞的制造方法

说明书

本发明涉及一种用于制造内燃机的活塞(1)的方法，其中，在活塞(1)中提供至少一个空心空间(2)，所述至少一个空心空间以冷却介质、尤其碱金属填充并且随后封闭，其中，所述至少一个空心空间(2)为了容纳冷却介质而构造为细长延伸的空心空间(2)并且从中央的钻削部(10)出发朝活塞周缘的方向引入到所述活塞(1)的活塞体中，本发明还涉及一种根据所述方法制造的活塞(1)。

技术领域

本发明涉及一种内燃机的活塞和用于制造内燃机的活塞的方法，所述活塞具有能封闭的空心空间，在所述空心空间中引入有冷却介质、尤其碱金属、尤其钠。

背景技术

DE102013002895A1涉及一种带有活塞裙的用于活塞往复式内燃机的活塞，所述活塞带有具有环绕的环部分的活塞头部，在所述活塞头部中设置有至少部分环绕的冷却通道用于容纳冷却介质，并且所述活塞带有至少一个部分在活塞裙中并且部分在活塞头部中延伸的通道元件，其中，所述至少一个通道元件在流体方面与冷却通道分离，其中，在通道元件中容纳有与第一冷却介质不同的第二冷却介质以用于至少局部地冷却活塞。为了避免液态的钠从相应的通道元件中的不期望的流出，在此提出将相应的开口用球封闭。这是非常耗费的并且因此成本高的。此外，每个单个的封闭元件的密封性必须得到保证，以便阻止碱金属不期望地流到内燃机的燃烧室中。

碱金属引入所到的空间构造为通道形的元件，所述元件具有直的走向并且相对彼此倾斜地延伸。这意味着，通道元件的轴线由于相对彼此的倾斜布置而绝不在活塞内相交，从而每个通道元件还需要专有的封闭元件，由此增加了其装配耗费。

此前，活塞从裙侧出发具有多个深孔钻削部，所述深孔钻削部必须非常复杂地进行钻削(倾斜的扩孔和钻削)。将每个钻削部耗费地单独封闭。这种封闭实施为配合部并且基于要求而以焊接进行封闭从而可以是气体的。这种钻削部由于复杂性而通常手动地产生。

发明内容

本发明的任务是，改进此类的活塞和用于制造这种活塞的方法。

在用于制造活塞的方法方面，所述任务如下解决，即，从活塞的中央部位出发，将至少两个空心空间引入到活塞中并且将空心空间在填入冷却介质之后在中央部位的区域中封闭。由此得到如下优点：从中央部位出发，将多个空心空间、例如两个、三个或超过三个空心空间引入到活塞中、尤其到活塞的实心材料中。不需要安置在活塞的不同部位，以便例如通过钻削过程引入所述空心空间。此外得到如下重要的优点：在引入空心空间和填入冷却介质之后仅须进行一个唯一的封闭过程。由此不需要对于每个单个的空心空间在所述空心空间被以冷却介质填充之后设置封闭过程。同样这对于填充过程是有利的，因为从中央部位出发例如能够同时对所有从该处出发引入的空心空间进行填充过程。这意味着，在将空心空间引入到活塞中之后在一个过程中就能够进行各空心空间的填充并且在一个另外的唯一的过程中能够进行各中央部位的封闭。

优选地，将空心空间通过钻削或铣削过程引入到活塞中。在这种情况下，所述空心空间设计为细长的柱形的空心空间。还可想到的是，空心空间已经随着活塞的制造(例如在使用铸造过程的情况下)一起引入到活塞坯件中。

在这种情况下，能够将随着活塞的制造已经引入的空心空间同样细长(又例如柱形)地构造。但所述空心空间还能够在其走向方面具有其它形状、例如弯曲的形状，这可以在铸造方法中通过对用于制造这种空心空间的可清洗的芯进行相应造型而实现。在这种情况下，能够将空心空间的位置和布置非常好地适配于活塞的几何情况。