Pistón para un motor de combustión.

Pistón para un motor de combustión

Campo técnico

La invención se refiere a un pistón para un motor de combustión según el preámbulo de la reivindicación 1.

En particular, en los motores de gasolina existe recientemente una fuerte tendencia hacia la inyección directa en relación con turboalimentación. Esto conduce a presiones de ignición siempre crecientes y/o al desplazamiento de la aparición de la carga de fuerza lateral máxima en el cuerpo de pistón hacia el intervalo de 20 grados a 30 grados después del punto muerto superior. Además, existe siempre el requisito de prestar atención a mantener los ruidos de pistón lo más reducidos posible.

Estado de la técnica

Un pistón según el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce por el documento DE 102007020447 A1. El pistón que se conoce por el documento DE 198 32 091 A1 presenta secciones de pared de cuerpo que se denominan cubierta en el mismo, que en el lado de presión son más grandes que en el lado de contrapresión. El documento US 6.345.569 B1 describe un pistón con un cuerpo de pistón abombado en la dirección axial, cuyo radio se reduce más intensamente en el lado de presión en la zona inferior del cuerpo que en el lado de contrapresión, y da a conocer características que se encuentran dentro del preámbulo de la reivindicación 1. El documento DE 19918328 A1 es un estado de la técnica adicional.

Exposición de la invención

La invención se basa en el objetivo de crear un pistón para un motor de combustión que presente una combinación mejorada de capacidad de carga, en particular en las tendencias más recientes en el campo del desarrollo de motores, y los ruidos de pistón.

Este objetivo se alcanza mediante el pistón descrito en la reivindicación 1.

Por consiguiente, este presenta en primer lugar secciones de pared de cuerpo en el lado de presión y de contrapresión. Las secciones de pared de cuerpo pueden denominarse también cubiertas de pistón o camisa de pistón y representan esencialmente secciones de superficie cilíndrica que corresponden a la superficie interna de la cubierta de cilindro. Sin embargo, los pistones modernos están retraídos en aquellas zonas en las que no es obligatoriamente necesario un apoyo lateral, es decir en la zona de los bujes de perno, de modo que en las zonas necesarias para el apoyo a ambos lados del perno de pistón permanecen las secciones de pared de cuerpo descritas. Estas pueden presentar una forma que varía en la dirección del eje de rotación del pistón. Las secciones de pared de cuerpo descritas están unidas mediante paredes de unión, que se producen esencialmente por la retracción del cuerpo de pistón en la zona de los bujes de perno, y alojan los bujes de perno.

El pistón según la invención se caracteriza porque las paredes de unión en el lado de contrapresión están curvadas, y en el lado de presión son en su mayor parte rectas. De este modo, el lado de contrapresión es más elástico que el lado de presión. El diseño en el lado de contrapresión puede denominarse como diseño "en forma de 8" y es comparativamente elástico por la curvatura de las paredes de unión. Este diseño tiene un efecto favorable sobre la generación de ruidos, dado que el pistón choca de manera comparativamente "blanda" en el lado de contrapresión. Esto reduce la generación de ruidos y al mismo tiempo es aceptable en cuanto a la carga de los componentes, dado que esta es menor en el lado de contrapresión que en el lado de presión.

En el lado de presión, mediante las paredes de unión en su mayor parte rectas, mediante las que se apoya la sección de pared de cuerpo en el lado de presión, se consigue una rigidez comparativamente alta. Este diseño puede denominarse "diseño deslizante" y es adecuado ventajosamente para absorber las altas fuerzas laterales que se producen como consecuencia de las tendencias descritas en el marco del desarrollo de motores.

Además, para un diseño armónico y duradero del lado de contrapresión, la curvatura de las paredes de unión en el lado de contrapresión es mayoritariamente igual a la curvatura de la sección de pared de cuerpo en el lado de contrapresión. Con otras palabras, el diseño curvado de la sección de pared de cuerpo en el lado de contrapresión, en aquel punto en el que la sección de pared de cuerpo se aleja de la forma de cilindro completa "imaginaria" y empiezan las paredes de unión, pasa a paredes de unión curvadas de manera armónica hacia dentro. Expresado de otro modo, tanto la sección de pared de cuerpo como las paredes de unión en el lado de contrapresión, visto desde el lado interno del pistón, están curvadas de manera cóncava. En la zona de la transición de las paredes de unión a los bujes de perno sigue, visto desde el lado interno del pistón, una curvatura al menos ligeramente convexa.

Mediante la invención se combinan ventajosamente los requisitos en sí opuestos de la absorción de altas fuerzas laterales por un lado y la generación de ruidos reducida por otro lado, al diseñarse de manera diferente los diferentes ados del pistón y en cada caso de manera correspondiente a los requisitos de cada uno. En particular, en primeros ensayos se ha descubierto que el pistón satisface de este modo también los requisitos elevados como consecuencia de presiones de ignición crecientes y/o el desplazamiento descrito de la aparición de la carga de fuerza lateral máxima.

En las reivindicaciones adicionales se describen perfeccionamientos ventajosos del pistón según la invención.

Para la configuración de la elasticidad deseada en el lado de contrapresión se prefiere actualmente configurar la sección de pared de cuerpo en el lado de contrapresión al menos por zonas más ancha que la sección de pared de cuerpo en el lado de presión.

La configuración rígida descrita en el lado de presión y la configuración más elástica en el lado de contrapresión se respalda porque el grosor de pared de las paredes de unión en el lado de contrapresión está reducido al menos por zonas con respecto a las paredes de unión restantes, y/o el grosor de pared de la sección de pared de cuerpo en el lado de presión está aumentado con respecto a la sección de pared de cuerpo restante al menos por zonas. De este modo puede conseguirse en el lado de contrapresión un aumento adicional de la elasticidad y/o en el lado de presión un aumento de la rigidez, lo que respalda ventajosamente el efecto perseguido según la invención.

Breve descripción del dibujo

A continuación se explicará más detalladamente un ejemplo de realización representado en el dibujo.

La figura muestra una sección transversal a través del pistón según la invención en la zona de los bujes de perno. Descripción detallada de una forma de realización preferida de la invención

En la figura 1 se muestra una sección transversal, es decir un corte en perpendicular al eje de rotación del pistón 10 según la invención. Pueden reconocerse los bujes 12 de perno así como las secciones 14 o 16 de pared de cuerpo, con las que el pistón está apoyado en la cubierta de cilindro. En la figura, 14 designa la sección de pared de cuerpo en el lado de contrapresión, y 16 la sección de pared de cuerpo en el lado de presión. Como muestra una comparación de los dos lados mediante la figura, la sección 16 de pared de cuerpo en el lado de presión tiene una anchura, es decir medida esencialmente en la dirección del eje A de perno de pistón, algo más estrecha que la sección 14 de pared de cuerpo en el lado de contrapresión. Además, las paredes 18 o 20 de unión de los dos lados se diferencian. En el lado de presión, las paredes 20 de unión son en su mayor parte rectas, para soportar de la manera más rígida posible la sección 16 de pared de cuerpo en el lado de presión, de modo que puedan absorberse las cargas. Por el contrario, las paredes 18 de unión en el lado de contrapresión están curvadas, de modo que en este caso está configurado un diseño más elástico, que es ventajoso para los ruidos de pistón. En el ejemplo de realización mostrado, las paredes 18 de unión en el lado de contrapresión partiendo de los bujes 12 de perno están curvadas de manera convexa en primer lugar por un tramo corto, visto desde el lado 22 interno del pistón, y pasan entonces de manera armónica a una curvatura cóncava, a la que sigue la curvatura cóncava de la sección 14 de pared de cuerpo en el lado de contrapresión.

En el ejemplo de realización mostrado, todas las paredes 18 de unión están configuradas de tal manera que alojan los bujes 12 de...