的共晶合金NaK (熔點(diǎn)-12. 6°C )。
[0022] 熱傳導(dǎo)介質(zhì)可以額外地含有鋰和/或鋰的氮化物。如果在充填的過(guò)程中將氮?dú)庾?為保護(hù)氣體使用，這個(gè)氣體可以與鋰一起作為鋰的氮化物的釋放并且以這種方式從空腔中 將其去除。
[0023] 熱傳導(dǎo)介質(zhì)此外還可以含有鈉的氧化物和/或鉀的氧化物，如果在充填過(guò)程中可 能存在的干燥的空氣與熱傳導(dǎo)介質(zhì)產(chǎn)生了反應(yīng)。
[0024] 優(yōu)選地設(shè)置四個(gè)孔，將這些孔布置在滾動(dòng)面和銷孔之間，從而實(shí)現(xiàn)活塞內(nèi)特別均 勻的溫度分布。
[0025] 借助于密封部件而將至少一個(gè)孔以合適的方式來(lái)密封，從而避免了，熱傳導(dǎo)介質(zhì) 的流出。密封部件可以設(shè)置在活塞裙的自由端。優(yōu)選地將密封部件設(shè)置在活塞頂中，從而 能夠特別方便地充填空腔和至少一個(gè)孔。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 下面，結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的一種實(shí)施例。以示意圖的而不是以比例正確 的方式：
[0027] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的活塞的一種實(shí)施例的截面圖
[0028] 圖2以立體圖示出了根據(jù)圖1所示的活塞的截面
[0029] 圖3示出了根據(jù)圖1所示的活塞通過(guò)兩個(gè)以對(duì)角相對(duì)的孔而形成的截面。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 圖1至3示出了根據(jù)本發(fā)明的活塞10的一種實(shí)施例?；钊?0可以是鑄成為單部 分的活塞或者由多部分構(gòu)成的活塞?；钊?0能夠由以鐵為基礎(chǔ)的材料和/或輕金屬材料 制造。根據(jù)圖1至3所示的實(shí)施例的活塞10由金屬的熱傳導(dǎo)介質(zhì)充填，如上文進(jìn)一步所述 的一樣。優(yōu)選為在室溫下為固體并且可塑的熱傳導(dǎo)介質(zhì)，例如鈉。
[0031] 圖1至3舉例不出了一種由兩部分接合而成的活塞10?；钊?0具有活塞頭11， 活塞頭具有帶燃燒凹坑14的活塞頂13、環(huán)形的火力岸15和用于容納（沒(méi)有示出的）活塞 環(huán)的帶有環(huán)形槽17a，17b，17c的環(huán)形環(huán)帶16。在環(huán)帶16的高度上設(shè)置了環(huán)形的密封的空 腔18,該空腔不具有任何進(jìn)入口或排出口。
[0032] 活塞10此外還具有活塞裙21，活塞裙具有活塞銷座22和用于容納（沒(méi)有示出的） 活塞銷的銷孔23?；钊N座22以熟知的方式通過(guò)輪轂連接與活塞頭11連接?；钊N座 22通過(guò)滾動(dòng)面24, 25相互連接。
[0033] 本實(shí)施例中，活塞10由活塞主體IOa以及活塞環(huán)部件IOb共同組成，這些組件以 熟知的方式通過(guò)鍛造或鑄造來(lái)制造、準(zhǔn)備并借助焊接工序一特別是通過(guò)激光焊接工序一接 合起來(lái)，由此造成了環(huán)形的焊縫l〇c，l〇d。當(dāng)然，活塞10也能夠以熟知的方式例如由包含活 塞頭11的活塞上部與包含活塞裙21的活塞下部來(lái)接合構(gòu)成?；钊?0也可以作為單部分 活塞，以熟知的方式來(lái)鑄造，其中，例如使用鹽芯來(lái)形成空腔18以及孔25 (見(jiàn)下文）。
[0034] 活塞10在實(shí)施例中具有四個(gè)孔26 (特別參照?qǐng)D2和3)。孔26在實(shí)施例中以軸 向而平行于活塞中軸M的方式延伸。不過(guò)也可以使孔26傾斜與活塞中軸M呈角度地延伸 (圖中沒(méi)有示出）?？?6設(shè)置在滾動(dòng)面24,25與銷孔23之間。孔26-直通入空腔18。冷 卻劑腔18以及孔26填充有金屬的熱傳導(dǎo)介質(zhì)27,在實(shí)施例中為鈉。
[0035] 根據(jù)活塞10的大小和材質(zhì)來(lái)調(diào)整孔26的大小以及熱傳導(dǎo)介質(zhì)27的充填量。通過(guò) 所給的熱傳導(dǎo)介質(zhì)27的量，在參考其熱傳導(dǎo)能力系數(shù)的前提下，可以控制冷卻效率。充填 量應(yīng)該優(yōu)選為空腔18以及孔26的總?cè)萘康?%至10%。在這種情況下，為了活塞10內(nèi)特 別有效的熱量分布，可以在活塞工作中額外地利用到熟知的Shaker-Effekt (振動(dòng)效應(yīng)）。 如果將鈉作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)27,以最高為350°C的工作溫度的條件，在冷卻效率為350kW/m2 的情況下，活塞10的最高表面溫度為大約260°C。
[0036] 借助于噴射冷卻來(lái)在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中對(duì)根據(jù)本發(fā)明的活塞10的內(nèi)面12進(jìn)行冷卻。 就此，在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)以熟知的方式為冷卻劑而設(shè)有噴嘴30(參照?qǐng)D1)，例如以位置固定的方 式設(shè)置在曲軸箱上。
[0037] 當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的活塞也可以具有為冷卻油而設(shè)的常規(guī)的冷卻通道，該冷卻通 道具有為冷卻油而設(shè)的進(jìn)入口和排出口。對(duì)于這種類型的活塞，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的活塞10 的內(nèi)面12的設(shè)計(jì)方案，也實(shí)現(xiàn)了在內(nèi)面12的區(qū)域內(nèi)更好的噴射冷卻。
[0038] 為了優(yōu)化噴射冷卻的冷卻效果，在本實(shí)施例中這樣設(shè)置，即，空腔18在滾動(dòng)面24， 25區(qū)域內(nèi)的最大高度hi大于其在活塞銷座22區(qū)域內(nèi)的最大高度h2 (參照?qǐng)D2)。這促使 了，熱傳導(dǎo)介質(zhì)27在滾動(dòng)面區(qū)域內(nèi)將從活塞頂13的方向經(jīng)過(guò)空腔18所傳導(dǎo)的熱量特別有 效地向活塞10的內(nèi)面12的方向引導(dǎo)。在滾動(dòng)面24,25的區(qū)域內(nèi)，在空腔18與活塞內(nèi)部之 間的壁的區(qū)域31的壁厚度非常小，從而實(shí)現(xiàn)了向活塞10的內(nèi)面12有效的熱傳遞，而不會(huì) 損害活塞10的穩(wěn)定性。此外，空腔18對(duì)稱變化的橫截面還促成了，使根據(jù)本發(fā)明的活塞10 在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中在汽缸里更好地平衡并且因此使其更好地運(yùn)作。與現(xiàn)有技術(shù)相比實(shí)現(xiàn)了更 小的摩擦損耗。
[0039] 此外，在本實(shí)施例還這樣設(shè)置，即，最低環(huán)形槽17c具有槽高h(yuǎn)3,并且槽高h(yuǎn)3小于 或等于在最低環(huán)形槽17c的下側(cè)壁和空腔18最低位置之間的間隔a。槽高和間隔之間相差 越大，空腔的最大高度就越大，并且空腔內(nèi)容納的熱傳導(dǎo)介質(zhì)對(duì)活塞內(nèi)面的熱傳導(dǎo)就越有 效。環(huán)形槽的下側(cè)壁與空腔的最低位置之間的間隔越大，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中傳導(dǎo)至最低環(huán)形 槽區(qū)域的熱量就越少，從而大幅度地降低了或者完全地避免了在這個(gè)區(qū)域的積炭的風(fēng)險(xiǎn)。
[0040] 此外，根據(jù)本發(fā)明這樣設(shè)置，即，從活塞裙21的自由端起始，在活塞內(nèi)部的受壓側(cè) DS和/或背壓側(cè)GDS，滾動(dòng)面24的第一內(nèi)表面32a連續(xù)轉(zhuǎn)變成了為冷卻劑而設(shè)的第一導(dǎo)向 面33a，該導(dǎo)向面在其所在側(cè)連續(xù)地轉(zhuǎn)變成為第一下表面34a。第一下表面34a在其所在側(cè) 連續(xù)地延伸為拱形表面35,該拱形表面設(shè)置在活塞中軸M的區(qū)域內(nèi)。
[0041] 在所示出的實(shí)施例中，此外還這樣設(shè)置，即，拱形表面35又繼續(xù)連續(xù)地轉(zhuǎn)變成為 第二下表面34b，該第二下表面在其所在側(cè)轉(zhuǎn)變成了為冷卻劑而設(shè)的第二導(dǎo)向面33b，第二 導(dǎo)向面持續(xù)地通到滾動(dòng)面25的第二內(nèi)表面32b為止。
[0042] 這兩個(gè)內(nèi)表面32a，32b,這兩個(gè)導(dǎo)向面33a, 33b,這兩個(gè)下表面34a, 34b以及拱形 表面35構(gòu)成了活塞10的內(nèi)面12。
[0043] 這個(gè)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案促使了，所噴射的冷卻劑并不會(huì)直接地從撞擊位置被 沖撞回去。冷卻劑射束基本上以切線的形式撞擊到導(dǎo)向面33a上，并且這樣將其引導(dǎo)，使冷 卻劑經(jīng)過(guò)下表面34a朝著拱形表面35的方向流動(dòng)。在理想的情況下，冷卻劑從拱形表面 35,經(jīng)過(guò)下表面34b、導(dǎo)向面33b和內(nèi)表面32b朝著曲軸的方向流回。
[0044] 因此，冷卻劑以顯著的減速的方式朝曲軸的方向回流。作為結(jié)果，一方面，利用冷 卻劑而將活塞10的內(nèi)面12上明顯更大的面積濕潤(rùn)和冷卻，另一方面，使冷卻劑在活塞10 的內(nèi)面12具有明顯更長(zhǎng)的停留時(shí)間?？偟膩?lái)說(shuō)這促使了在活塞的內(nèi)面上明顯更強(qiáng)并且更 均勻的冷卻效果。明顯更加有效地將從活塞頂13的方向經(jīng)過(guò)空腔18和燃燒凹坑14向活 塞10的內(nèi)面12傳導(dǎo)的熱量散走。
[0045] 所示出的實(shí)施例的特征此外還在于，在內(nèi)面12的區(qū)域內(nèi)與活塞中軸M呈角δ處 設(shè)置的切線T與活塞中軸M構(gòu)成角β。此外，每個(gè)下表面34a，34b與活塞中軸M構(gòu)成角α。 就此，角β小于或者等于角α。由此構(gòu)成的導(dǎo)向面33a，33b以及下表面34a，34b的幾何結(jié) 構(gòu)允許了從導(dǎo)向面33a向下表面34a的、對(duì)所噴射的冷卻劑特別有效的導(dǎo)向，以及特別適于 流動(dòng)的冷卻劑的流動(dòng)。
[0046] 在本實(shí)施例中還可以這樣設(shè)置，即，朝向環(huán)帶16的空腔18的外壁36朝活塞頂13 的方向至少部分地向活塞中軸M傾斜。在這種情況下，空腔18的傾斜的外壁36與活塞中 軸M的軸平行線A之間優(yōu)選構(gòu)成Γ至10°的夾角γ。這種設(shè)計(jì)方案的促使了，不會(huì)對(duì)環(huán) 帶16過(guò)度加熱，從而避免了在環(huán)形槽的區(qū)域積炭的風(fēng)險(xiǎn)。這個(gè)效果基本以以下機(jī)械理論為 依據(jù)。通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)工作中的Shaker-Effekt (振動(dòng)效應(yīng)），在活塞10的向上沖程過(guò)程中，加 熱的熱傳導(dǎo)介質(zhì)27從活塞頂13的方向以大致