[发明专利]内燃机的活塞和用于制造内燃机的活塞的方法

说明书

本发明涉及一种内燃机的活塞(1)，该活塞具有上部(2)，该上部包括活塞环区(6)和与上部(2)邻接的活塞裙(3)，在活塞(1)中形成至少一个空间(12)，在所述空间中填充冷却介质，冷却介质被填充到冷却介质容器(13)中并且冷却介质容器(13)被插入到活塞(1)中的所述至少一个空间(12)中。

技术领域

本发明涉及一种内燃机的活塞和一种用于制造这种活塞的方法。

背景技术

由DE102013002895A1已知一种内燃机的活塞，其具有带有活塞环区的上部，其中活塞裙邻接上部并且在活塞中形成至少一个空间、这里是细长孔，在该细长孔中填充冷却介质、在此是碱金属。在这种已知的活塞中，这些空间直接填充冷却介质并在填充后被封闭。这里的封闭是通过压入灌装开口中的球来实现的。所用的冷却介质是碱金属、特别是钠。

原则上这种可以通过碱金属将活塞的在温度方面高负荷的区域冷却的方式证明是有利的。然而，已经发现，将冷却介质导入为此设置的空间中的制造是有问题的。在此必须非常小心地工作，以便冷却介质仅被引入为此所设置的空间中并且不能逃逸到环境中。因此，将冷却介质直接引入到活塞中的为此设置的空间中是复杂和成问题的。由于下述事实加剧了这个问题，即不是仅设置一个唯一的空间、而是在DE102013002895A1中设置多个弯曲延伸的孔，冷却介质需要被引入这些孔中。

发明内容

因此，本发明的目的在于避免上述缺点，并且提供一种活塞和一种用于制造这样的活塞的方法，利用该活塞和方法允许更加简单地用冷却介质填充空间。

该目的由根据本发明的活塞和方法实现。

关于活塞，根据本发明规定，该内燃机的活塞具有：上部，该上部包括活塞环区；和与上部邻接的活塞裙，在活塞中形成至少一个空间，在所述空间中填充冷却介质，冷却介质被填充到冷却介质容器中并且冷却介质容器被插入到活塞中的所述至少一个空间中，冷却介质容器构成为细长的且圆筒形的，并且冷却介质容器的纵轴线延伸通过活塞的燃烧室凹坑的圆顶。这样做的优点是首先提供冷却介质容器并且该冷却介质容器填充适当的冷却介质。这独立于活塞本身的制造。在填充有冷却介质和封闭的冷却介质容器已经制造并提供之后，冷却介质容器可以插入到活塞中提供的空间中。这大大简化了活塞本身的制造，因为不再需要与冷却介质本身打交道。冷却介质被不透气地封闭在冷却介质容器中地提供，冷却介质容器可以毫无问题地被操作。这个操作是手动完成的，但也可以是自动的。

在冷却介质容器已经插入到在活塞中的为此设置的空间中之后，关于活塞的设计或关于下一个方法步骤有多种可能性。一方面，根据本发明规定，在插入冷却介质容器之后，空间利用封闭措施封闭或是已经利用封闭措施封闭。该封闭元件可以是已知的球，但是任何其他单独的封闭措施也可以使用并且与空间的填充开口作用连接，以便封闭具有在其中的冷却介质容器的空间。如果使用封闭措施，可以考虑的是，冷却介质容器以形锁合的方式布置在空间中，并且因此它不能再相对于活塞移动。替代地，可以考虑的是，在封闭空间之后冷却介质容器在空间中还有一定的余隙并且因此可以运动。位置固定的设置的优点是，热量可以由此更好地传递给冷却介质并且可以排出到在温度方面明显较低负荷的区域。冷却介质容器在空间中的运动具有相同的优点，因为由于在运行中活塞在内燃机气缸内的上下运动，冷却介质容器同样吸收高负荷区域上的热量并且当其在空间中运动时将该热量排出到较低负荷区域。

替代地，在本发明的改进中规定，冷却介质容器在插入到空间中之后被固定在其在那里的位置上。这例如可以通过压入、粘结或其他适当的措施来实现，这些措施在将冷却介质容器插入活塞中的相关联的空间之后冷却介质容器永久固定在其位置上。一方面，这具有以下优点：同样如上所述给出了良好的热传递并因此给出了从在温度方面高负荷的区域向在温度方面较低负荷的区域中的传热。另外，可以省略空间的插入开口的封闭，从而由此使活塞的制造再次简化。