本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)活塞，該活塞具有活塞頭和活塞裙，其中活塞頭具有環(huán)繞的活塞環(huán)部以及在活塞環(huán)部范圍中的環(huán)繞的冷卻通道，活塞裙分別具有與其受壓側(cè)和與其背壓側(cè)相對應(yīng)的工作面。

背景技術(shù)：
在現(xiàn)代化的內(nèi)燃機(jī)中很難確保對工作面的最佳的潤滑油供應(yīng)。這不僅與向上沖程有關(guān)也與向下沖程有關(guān)，在向上沖程時(shí)對應(yīng)于活塞的背壓側(cè)的工作面緊貼在相應(yīng)的氣缸工作表面上，在向下沖程時(shí)對應(yīng)于活塞的受壓側(cè)的工作面緊貼在相應(yīng)的氣缸工作表面上。因此在向下沖程時(shí)提供足夠的潤滑油是非常重要的，因?yàn)樵谶@種情況下在活塞的工作面和相應(yīng)的氣缸工作表面之間達(dá)到了最大的摩擦力。雖然來自曲軸箱的潤滑油作用于活塞裙的底邊；但是僅能夠?qū)?yīng)于受壓側(cè)的工作面的、較少的高負(fù)荷的下部區(qū)域提供潤滑油。此外，雖然有刮油環(huán)，但是在向下沖程時(shí)所存在的油還是向曲軸箱方向輸送。當(dāng)然這些油量并不足夠充足地提供給對應(yīng)于受壓側(cè)的工作面的高負(fù)荷的上部區(qū)域。文獻(xiàn)DE3506399A1公開了一種活塞，在該活塞中潤滑油槽經(jīng)由鉆孔與冷卻通道相連，該潤滑油槽設(shè)置在對應(yīng)于受壓側(cè)的工作面的上面。大約在活塞的向下沖程的后半部分中由冷卻通道對潤滑油槽提供潤滑油。然而，在向下沖程時(shí)潤滑油槽不會引起液壓油膜的形成，因?yàn)橛土⒓磸南鄬Υ蟮目字信懦霾粫纬捎蛪??；钊荒茉跐櫥湍ど蠈?shí)現(xiàn)由于所存在的最大摩擦力而所希望的液壓浮起。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，進(jìn)一步擴(kuò)展這種類型的活塞，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可以更好地對活塞的對應(yīng)于受壓側(cè)的工作面提供潤滑油。實(shí)現(xiàn)方案在于，設(shè)置從冷卻通道出發(fā)的鉆孔，該鉆孔逐漸過渡到通至對應(yīng)于受壓側(cè)的工作面中的并且這樣傾斜設(shè)置的鉆孔出口中，即，使該鉆孔出口與活塞中軸之間夾有一個(gè)銳角，因此在工作面中形成一個(gè)開口，在鉆孔和鉆孔出口之間設(shè)置一個(gè)向工作面傾斜的并且過渡到工作面中的導(dǎo)流面，以及使對應(yīng)于受壓側(cè)的工作面在開口的區(qū)域中具有凹處，該凹處在開口的上面構(gòu)成至少一個(gè)集油區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的活塞的特征在于，從冷卻通道有針對性地對對應(yīng)于受壓側(cè)的工作面輸送潤滑油，因此實(shí)現(xiàn)了活塞在潤滑油膜上的液壓浮起。這一方面是通過鉆孔出口的成型實(shí)現(xiàn)的以及另一方面是通過包圍鉆孔出口的凹處實(shí)現(xiàn)的。在向上沖程時(shí)潤滑油從冷卻通道壓入鉆孔中并且通過鉆孔出口溢出。在接下來的向下沖程過程中，導(dǎo)流面收集一部分潤滑油，其余的潤滑油流回到冷卻通道中。在向下沖程過程中收集的潤滑油分布在包圍開口的凹處中，由此形成油壓。然后潤滑油可以從凹處溢到工作面上并且對工作面進(jìn)行有效的潤滑，從而明顯降低了在向下沖程時(shí)出現(xiàn)的摩擦力。有利的擴(kuò)展方案由從屬權(quán)利要求得到。集油區(qū)域優(yōu)選橫向于開口延伸，因此為工作面的盡可能大的區(qū)域提供了潤滑油。集油區(qū)域特別優(yōu)選地在兩側(cè)分別形成集油容器。由此將潤滑油優(yōu)選地收集在工作面的上部區(qū)域中并且可以在工作面的這個(gè)區(qū)域中泛濫。從而特別可靠地對工作面的最高負(fù)荷區(qū)域提供潤滑油。鉆孔可以適宜地在形成在活塞內(nèi)部的材料增厚部中延伸，該材料增厚部可以在制造活塞坯件（例如鍛造或鑄造）時(shí)就已經(jīng)引入。由鉆孔出口所形成的開口例如可以形成在工作面中的轂中心的下面，以使為工作面的盡可能大的區(qū)域提供潤滑油。凹處可以具有10μm至30μm的深度，從而一方面收集了足夠的潤滑油，另一方面形成足夠高的油壓。根據(jù)活塞結(jié)構(gòu)，凹處可以形成在活塞本身的材料中，然而凹處也可以形成在涂覆在工作面上的涂層中。一個(gè)特別優(yōu)選的擴(kuò)展方案在于，設(shè)置有至少一個(gè)另外的、從冷 卻通道出發(fā)的鉆孔，該鉆孔這樣以鉆孔開口的形式通至對應(yīng)于背壓側(cè)的工作面中并且傾斜地設(shè)置，即，該鉆孔開口和活塞中軸之間夾有銳角，以及使對應(yīng)于背壓側(cè)的工作面在至少一個(gè)鉆孔開口的區(qū)域中具有凹處。在向上沖程過程中潤滑油從冷卻通道壓入鉆孔中，經(jīng)過至少一個(gè)鉆孔開口溢出并且收集在至少一個(gè)凹處中。所收集的潤滑油分布在至少一個(gè)凹處中。因?yàn)椴粩嗟貜睦鋮s通道提供潤滑油，所以也可以在這里形成油壓。潤滑油可以從至少一個(gè)凹處溢到工作面上并且對工作面進(jìn)行有效地潤滑，因此同樣明顯降低了在向上沖程時(shí)所出現(xiàn)的摩擦力。優(yōu)選至少一個(gè)鉆孔開口直接通至在活塞環(huán)部的下面的工作面中，從而尤其對工作面的上部區(qū)域提供潤滑油?？梢栽O(shè)置至少兩個(gè)鉆孔，以確保對工作面供應(yīng)潤滑油。優(yōu)選至少一個(gè)凹處形成為圓形的或者半圓形的，因?yàn)檫@樣的幾何形狀可以特別簡單地制造。凹處可以具有10μm至30μm的深度，從而一方面收集了足夠的潤滑油，另一方面形成足夠高的油壓。根據(jù)活塞結(jié)構(gòu)，凹處可以形成在活塞本身的材料中，然而凹處也可以形成在涂覆在工作面上的涂層中。本發(fā)明適用于所有活塞類型和所有活塞結(jié)構(gòu)。附圖說明下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。其中以示意性的、未精確按照比例的圖示示出：圖1以剖面圖示出了根據(jù)本發(fā)明的活塞的實(shí)施例；圖2以旋轉(zhuǎn)90°的側(cè)視圖示出了根據(jù)圖1的活塞；圖3示出了根據(jù)圖1的活塞的放大的局部視圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的活塞的另一個(gè)實(shí)施例的放大的局部視圖；圖5以剖面圖示出了根據(jù)本發(fā)明的活塞的另一個(gè)實(shí)施例的局部視圖；圖6以旋轉(zhuǎn)90°的側(cè)視圖示出了根據(jù)圖5的活塞。具體實(shí)施方式圖1至3示出了根據(jù)本發(fā)明的活塞10的第一實(shí)施例。活塞10可以是一件式活塞或者由幾部分組成的活塞?；钊?0可以由鋼材和/或輕金屬材料制成。圖1至3示例性地示出了一件式的箱形活塞10?；钊?0具有活塞頭11，該活塞頭具有活塞頂12、環(huán)繞的活塞頂岸14和用于容納活塞環(huán)（未示出）的活塞環(huán)部15，活塞頂具有活塞頂凹坑13。在活塞環(huán)部15的高度中設(shè)有環(huán)繞的冷卻通道16。此外，活塞10具有活塞裙17，該活塞裙具有銷轂18和用于接收活塞銷（未示出）的轂孔19。銷轂18經(jīng)由銷轂連接部21與活塞頭11的底側(cè)11a相連。銷轂17通過工作面22、23相互連接在一起。在這種情況下工作面22對應(yīng)于活塞10的受壓側(cè)DS以及工作面23對應(yīng)于活塞10的背壓側(cè)GDS。根據(jù)本發(fā)明的活塞10具有從冷卻通道16出發(fā)的鉆孔24。鉆孔24容納在材料增厚部25中，該材料增厚部形成在活塞10的內(nèi)腔26中。例如可以在制造活塞坯件（例如鑄造或者鍛造）時(shí)引入材料增厚部25。鉆孔24向?qū)?yīng)于受壓側(cè)DS的工作面22的方向延伸并且逐漸過渡到鉆孔出口27中。鉆孔出口27通至對應(yīng)于受壓側(cè)DS的工作面22中。鉆孔出口27這樣傾斜地設(shè)置，即，該鉆孔出口和活塞中軸M之間夾有銳角α（參見圖3）。在本實(shí)施例中，鉆孔24具有和鉆孔出口27相同的斜度，因此和鉆孔出口27一樣，鉆孔24和活塞中軸M之間夾有相同的銳角α。然而，鉆孔24也可以根據(jù)活塞10的結(jié)構(gòu)和冷卻通道16的位置與此有所偏差地延伸。在鉆孔24和鉆孔出口27之間的工作面端上形成有導(dǎo)流面28。導(dǎo)流面28向工作面22傾斜，也就是說，在剖面圖中所得到的、導(dǎo)流面28的切線28a和工作面22之間夾有銳角β（參見圖3）。鉆孔出口27這樣通至到工作面22中，即，在工作面22中形成開口29（參見圖2）。在本實(shí)施例中，開口29大體上形成為裂口狀的，根據(jù)活塞10的結(jié)構(gòu)和大小也可以是其他形狀的。開口29在本實(shí) 施例中形成在工作面22的轂中心N的下面。對應(yīng)于受壓側(cè)DS的工作面22在開口29的區(qū)域中具有凹處31。在本實(shí)施例中工作面22具有涂層22a，例如，并且將凹處31引入到涂層22a中或者穿過該涂層直至活塞裙表面。在本實(shí)施例中，凹處31具有約20μm的深度。如果凹處的深度超過涂層的厚度或者沒有涂層存在，也可以將凹處31直接引入到工作面22的材料中。后者的實(shí)施方式在圖4中示出。凹處31完全地包圍開口29并且原則上可以形成為任意形狀。為了確保對工作面22在其特別高負(fù)荷的區(qū)域32中提供足夠的潤滑油，在開口29的上面形成有集油區(qū)域33。在本實(shí)施例中，集油區(qū)域33大體上橫向于開口29延伸并且具有兩個(gè)集油容器34。集油容器34分別形成在開口29的左邊和右邊（參見圖2）。在圖2中，補(bǔ)充地標(biāo)明了工作面22的這些區(qū)域35，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)從活塞裙17的底邊17a開始對該區(qū)域提供潤滑油。根據(jù)本發(fā)明的活塞10的、對應(yīng)于受壓側(cè)DS的工作面22在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)按下面所述有針對性地提供潤滑油。在向上沖程過程中潤滑油從冷卻通道16壓入鉆孔24中并且經(jīng)過鉆孔出口27溢出到凹處中。在接下來的向下沖程過程中，導(dǎo)流面28收集一部分潤滑油，因此這部分潤滑油留在凹處31中。其余的潤滑油流回到冷卻通道16中。在向下沖程過程中收集在凹處31中的潤滑油在其中分布，由此形成油壓并且活塞10的工作面22可以相對于相應(yīng)的氣缸工作表面液壓浮起。潤滑油在向下沖程期間壓入到集油區(qū)域33的集油容器34中并且從凹處31向箭頭P的方向溢到工作面22上。因此確保了對工作面22的特別高負(fù)荷的區(qū)域32的有效潤滑，該潤滑效果明顯降低了在向下沖程時(shí)出現(xiàn)的摩擦力。圖5和6示出了活塞110的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式?；钊?10在其結(jié)構(gòu)上與根據(jù)圖1至4的活塞10相一致，因此相同的結(jié)構(gòu)具有相同的附圖標(biāo)記，對此參閱上述對圖1至4的附圖說明。根據(jù)本發(fā)明的活塞110具有以下額外的特征?；钊?10在本實(shí)施例中具有兩個(gè)另外的、從冷卻通道16出發(fā)的 鉆孔136。鉆孔136向?qū)?yīng)于背壓側(cè)GDS的工作面23的方向延伸并且這樣傾斜地設(shè)置，即，鉆孔與活塞中軸M之間夾有銳角γ（參見圖5）。鉆孔136以鉆孔開口137的形式通至到工作面23中。在本實(shí)施例中，兩個(gè)鉆孔開口137在位于活塞頭11的活塞環(huán)部15下面的、活塞裙17的銷轂連接部21的區(qū)域中直接通至到工作面23中。鉆孔開口137在本實(shí)施例中設(shè)置在工作面23的上部邊緣區(qū)域中（參見圖6）。當(dāng)然不但可以僅設(shè)置一個(gè)鉆孔開口也可以設(shè)置三個(gè)或多個(gè)鉆孔開口，然后需要將這些鉆孔開口合適地分布在工作面23的整個(gè)寬度上。對應(yīng)于背壓側(cè)GDS的工作面23在鉆孔開口137的區(qū)域中分別具有凹處138。在本實(shí)施例中，工作面23具有涂層23a，例如，并且將凹處138引入涂層23a中。在本實(shí)施例中，凹處138具有約20μm的深度。如果凹處的深度超過涂層的厚度或者沒有涂層存在，也可以將凹處138直接引入到工作面23的材料中。凹處138在本實(shí)施例中近似以半圓的形狀包圍鉆孔開口137。以距離活塞環(huán)部15更大的間隔地設(shè)置鉆孔開口137并且使凹處138以圓形的形狀包圍鉆孔開口137也是可以的。根據(jù)本發(fā)明的活塞110的、對應(yīng)于背壓側(cè)GDS的工作面23在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)按下面所述有針對性地提供潤滑油。在向上沖程過程中潤滑油從冷卻通道16壓入鉆孔136中，經(jīng)過鉆孔開口137溢出并且收集在凹處138中。所收集的潤滑油分布在凹處138中。因?yàn)椴粩嗟貜睦鋮s通道16提供潤滑油，所以也可以在這里形成油壓，因此活塞110的工作面23可以相對于相應(yīng)的氣缸工作表面液壓浮起。潤滑油可以從凹處138溢到工作面23上并且對工作面進(jìn)行有效的潤滑，從而同樣明顯降低了所出現(xiàn)的摩擦力。由于將鉆孔開口138有利地直接設(shè)置在活塞環(huán)部15的下面而特別是對工作面23的高負(fù)荷的上部區(qū)域提供了潤滑油。