Pistón (20) para un motor de combustión interna, cuyo pistón (20) presenta un canal de refrigeración (10) sensiblemente periférico con un único orificio de entrada (14) y por lo menos dos orificios de salida (18),

de los cuales por lo menos dos (18.1, 18.2) están totalmente separados entre sí en cuanto al medio refrigerante que sale

Pistón para un motor de combustión interna así como motor de combustión interna.

Aspecto técnico

La invención se refiere a un pistón para un motor de combustión interna así como a un motor de combustión interna con un pistón de la nueva clase.

Los pistones de los motores de combustión interna están expuestos durante el funcionamiento a elevadas cargas térmicas. Con el fin de evitar temperaturas excesivamente altas se pueden refrigerar los pistones aplicando medidas adecuadas. Esto se realiza principalmente por el hecho de que el pistón respectivo se expone a un medio refrigerante, generalmente aceite, desde el lado del cárter de cigüeñal. Un medio refrigerante de esta clase está en contacto con el material del pistón a lo largo de por lo menos un determinado período de tiempo, de modo que puede absorber calor de éste. Por el hecho de que está asegurada la evacuación del medio refrigerante calentado de este modo y además se procura la reposición de medio refrigerante relativamente frío, se puede mantener la temperatura del pistón dentro de un campo seguro.

Estado de la técnica

El documento US 5.595.145 se refiere a un pistón para un motor de combustión interna que presenta una cámara de refrigeración sensiblemente periférica con un orificio de entrada y dos orificios de salida que están comunicados entre sí a través de la cámara de refrigeración.

Por el documento DE 102 18 653 A1 se conoce un pistón en el que está previsto un soporte anular con una chapa de canal de refrigeración que puede presentar varias zonas planas. Las zonas planas se pueden taladrar para formar entradas y salidas. Dado que el canal de refrigeración así formado es periférico, en el caso de que estén previstos dos orificios de salida, éstos están comunicados entre sí.

Esto es igualmente aplicable al pistón según el documento EP 1 063 409 A2, en el que están previstos dos orificios de entrada simétricos, de los cuales se aprovecha solamente uno en cada caso, según la orientación que adopte el pistón al ser instalado. El otro orificio de entrada se puede aprovechar como orificio de salida, pero está también comunicado con el orificio de salida que está previsto en cualquier caso.

Por último, se deduce del documento EP 1 231 374 A2 un pistón que en las zonas situadas junto a los bujes del bulón del pistón presenta diversas zonas en voladizo. Éstas se someten a presión desde el lado del cárter de cigüeñal con aceite refrigerante, que por tramos puede fluir a través de los así denominados canales de paso.

Exposición de la invención

La invención tiene como objetivo crear un pistón para un motor de combustión interna y un motor de combustión interna que esté mejorado en cuanto a la posibilidad de obtener una refrigeración segura.

La solución de este objetivo se obtiene mediante el pistón descrito en la reivindicación 1.

De acuerdo con ésta, el pistón presenta un canal de refrigeración con un único orificio de entrada y por lo menos dos orificios de salida. De los orificios de salida hay por lo menos dos separados entre sí en cuanto a la salida del refrigerante. Esto debe entenderse de tal modo que en la zona de los orificios de salida no existe entre éstos ninguna comunicación de flujo. Por el contrario, el medio refrigerante que fluye desde el orificio de entrada a través del correspondiente tramo de canal a un orificio de salida separado fluídicamente de otros orificios de salida, puede salir sin obstrucciones de este orificio de salida. No se da el caso de que medio refrigerante procedente de diferentes tramos de canal salga por un mismo orificio de salida. Por el contrario, cada tramo de canal o "canal parcial" presenta por lo menos un orificio de salida "propio", es decir asignado únicamente a este tramo de canal. En particular puede estar prevista en la zona del orificio de salida una comunicación en forma de un paso preferentemente pequeño. Sin embargo no está previsto que a través de este paso fluya refrigerante de uno de los tramos del canal de refrigeración al otro tramo del canal de refrigeración o a su orificio de salida. Por el contrario, mediante un diseño adecuado de las paredes en la zona del respectivo orificio de salida se conduce el refrigerante procedente del respectivo tramo de canal de refrigeración al respecto orificio de salida asignado a este tramo de canal de refrigeración. De este modo se evita de forma ventajosa que se vea influenciada y perturbada la salida de refrigerante del respectivo otro tramo de canal de refrigeración. El orificio de entrada también puede designarse como entrada, acometida, orificio de entrada, orificio de acometida, orificio de llegada u orificio de penetración. El orificio de salida también se podría designar simplemente como salida u orificio de salida.

La medida conforme a la invención aporta las siguientes ventajas. El efecto de refrigeración depende entre otras cosas del tiempo de permanencia del fluido refrigerante en el canal de refrigeración. En particular se puede ajustar el efecto de refrigeración deseado de modo que el medio refrigerante abandone el canal de refrigeración después de un determinado tiempo de permanencia. Esto se puede asegurar especialmente bien conforme a la invención por el hecho de que en el orificio de salida sea posible que se produzca la salida sin obstrucciones del chorro de refrigerante. A diferencia de una situación en la que se reúnen en un mismo orificio de salida dos flujos de medio refrigerante que se influyen mutuamente, en el pistón conforme a la invención puede tener lugar la salida sin perturbación del flujo de medio refrigerante. Esto mejora el efecto de refrigeración.

Mediante el pistón conforme a la invención se puede mejorar en particular también la refrigeración de un pistón en el que el canal de refrigeración conste de dos tramos de diferente longitud. Y es que debido al movimiento de subida y bajada del pistón se produce en el canal de refrigeración un flujo pulsado. Por lo tanto la onda de presión del tramo de canal de refrigeración más corto puede alcanzar el orificio de salida antes de la onda de presión del tramo más largo, impidiendo la salida del flujo de medio refrigerante del tramo más largo. En este tramo más largo se produce por lo tanto un tiempo de permanencia más largo del medio refrigerante y se empeora la refrigeración. En una situación tal, la medida conforme a la invención crea un remedio eficaz y permite en particular una refrigeración eficaz también en el caso en el que un canal de refrigeración presente dos tramos de diferente longitud. En resumen, se evita una retención o formación de torbellino a la salida de los flujos de medio refrigerante.

En las investigaciones se ha observado que gracias a la medida conforme a la invención se puede conseguir un flujo casi laminar del medio refrigerante, en particular del aceite refrigerante, lo cual es sumamente favorable para la transmisión de calor.

A este respecto se obtiene además la ventaja de que gracias a la posibilidad de poder prever tramos de canal de diferente longitud, y obtener a pesar de ello una refrigeración eficaz, el orificio de entrada se puede disponer descentrado. En este caso se puede mantener sin embargo una disposición centrada de los orificios de salida, de tal modo que se encuentren encima del bulón del pistón, en particular entre los bujes del bulón y el ojo pequeño de la biela. Una disposición de esta clase es ventajosa para conseguir una lubricación óptima de la unión articulada entre el bulón del pistón y los bujes del pistón o el ojo de la biela. Los dos orificios de salida pueden estar dispuestos en particular y de forma ventajosa a la izquierda y a la derecha del ojo de la biela para obtener aquí una lubricación ventajosa. Esta ventaja puede realizarse en particular en el caso de que haya un chorro de medio refrigerante que transcurra sensiblemente paralelo al eje del pistón. Frente a esto se conoce en el estado de la técnica el hecho de emplear un chorro de medio refrigerante inclinado que según la posición del pistón dentro del marco de la dirección hacia arriba y hacia abajo penetra en uno de dos orificios de entrada o de salida. También en un caso así se subdivide el chorro de medio refrigerante en tramos de canal individuales. Sin embargo se producen en un volumen considerablemente mayor de hasta un 20% unas "salpicaduras" del aceite en el nervio de división entre los dos orificios de entrada, que se desaprovechan. Frente a esto, el chorro de medio refrigerante posible previsto conforme a la invención y sensiblemente paralelo al eje del pistón...

1. Pistón (20) para un motor de combustión interna, cuyo pistón (20) presenta un canal de refrigeración (10) sensiblemente periférico con un único orificio de entrada (14) y por lo menos dos orificios de salida (18), de los cuales por lo menos dos (18.1, 18.2) están totalmente separados entre sí en cuanto al medio refrigerante que sale.

2. Pistón según la reivindicación 1, caracterizado porque en la zona del orificio de entrada (14) está previsto por lo menos un elemento divisor de flujo (16).

3. Pistón según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en la zona de por lo menos un tramo de canal de refrigeración (12.1, 12.2) y entre el orificio de entrada (14) y el respectivo orificio de salida (18.1, 18.2) está prevista una sección al menos sensiblemente constante.

4. Pistón según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el orificio de entrada (14) está previsto en una disposición asimétrica con relación a los orificios de salida (18).

5. Pistón según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por lo menos un orificio de salida (18) está orientado en dirección hacia un bulón del pistón.

6. Pistón según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por lo menos un orificio de salida (18) está situado en una zona entre los ojos de bulón del pistón (22).

7. Pistón según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque éste está combinado con un bulón del pistón y una biela, y porque en una zona entre un ojo de bulón del pistón (22) y un ojo de biela está previsto por lo menos un orificio de salida (18).

8. Motor de combustión interna con por lo menos un pistón según una de las reivindicaciones anteriores.

9. Motor de combustión interna según la reivindicación 8, caracterizado porque presenta un dispositivo para generar un chorro de medio refrigerante que transcurre sensiblemente paralelo al eje del pistón.