具有次级回路的液体冷却的内燃发动机制造技术

本实用新型专利技术涉及液体冷却的内燃发动机(1)，其具有–至少一个汽缸盖(1a)，–冷却液回路(2)，其包含至少一个冷却套、供给管路(2b)、排出管路(2c)和回流管路(2d)，回流管路(2d)从排出管路(2c)分支出来并通向供给管路(2b)，并且其中提供了散热器(2e)，–至少一个次级回路(3)，其包含供应管路(3a)，并且其中提供了利用冷却液运转的热交换器(3e)，以及自控阀(3f)被提供在至少一个次级回路(3)中。本实用新型专利技术提供优化的内燃发动机液体式冷却装置。

【技术实现步骤摘要】
具有次级回路的液体冷却的内燃发动机
本技术涉及一种液体冷却的内燃发动机，其具有 -至少一个汽缸盖， -冷却液回路,其包含至少一个冷却套、供给管路、排出管路和回流管路,冷却套被集成在汽缸盖中，供给管路用于向冷却套供应冷却液，排出管路用于排出冷却液，回流管路从排出管路分出来并通向供给管路，并且其中提供了散热器，以及 -至少一个次级回路,其包含供应管路,供应管路在散热器的上游从冷却液回路分出来，以便形成第一接合点，并且供应管路在散热器的下游通向冷却液回路，以便形成第二接合点，并且其中提供了利用冷却液运转的热交换器，其中热交换器是利用冷却液运转的加热器。 上述类型的内燃发动机被用作机动车辆的驱动单元。在本技术的背景下，词语“内燃发动机”包含奥托循环发动机、柴油发动机、混合动力内燃发动机以及混合驱动装置，其中混合内燃发动机使用混合燃烧过程，混合驱动装置不仅包含内燃发动机而且包含电机，电机根据驱动而被连接至内燃发动机并从内燃发动机接收动力，或作为可切换辅助驱动装置输出额外动力。
技术介绍
为了将热负载保持在限制内，现代内燃发动机装有冷却装置，在下文中也被称为发动机冷却装置。根本上可能的是，冷却装置采取空气式冷却装置或液体式冷却装置的形式。由于借助于液体式冷却装置能够显著消散较大量的热，尤其机械增压导致内燃发动机的热负载不断增加，所以通常提供液体式冷却装置。根据本技术的内燃发动机也是液体冷却的内燃发动机。 液体式冷却需要内燃发动机(即至少一个汽缸盖和/或汽缸体)装有至少一个冷却套，即需要提供引导冷却液通过汽缸盖和/或汽缸体的冷却液管道。汽缸盖的至少一个冷却套通常被连接至汽缸体的至少一个冷却套，其中经由缸体向缸盖供应冷却液，并且反之亦然。为了散热，不必首先将热引导至表面，在空气式冷却装置中的情况也是如此。热被消散到已经存在于汽缸盖或汽缸体的内部的冷却液(一般为提供有添加剂的水-乙二醇混合物)。这里，借助于布置在冷却液回路的供给管路中的泵输送冷却液，使得所述冷却液循环。以此方式经由排出管路将热从汽缸盖的内部消散到冷却液，并且再次从冷却液汲取热到汽缸盖外部，这可以以各种形式发生。 通过回流管路完成冷却液回路，其中回流管路从排出管路分出来，并通向供给管路，并且在汽缸盖中加热的冷却液经由回流管路被返回到冷却液入口侧。排出管路和供给管路不必在物理意义上构成管路，反而可以是冷却套的一部分，即与汽缸盖一体地形成，或以冷却液入口壳体或冷却液出口壳体的方式形成。 热交换器被提供在回流管路中，该热交换器再次从冷却液汲取热。为了在所有运转状态下(特别是当机动车辆静止以及处于较低车辆速度时)向热交换器提供足够大质量流量的空气并且从根本上辅助热传递，现代机动车辆驱动装置的冷却系统越来越多地装有驱动风扇叶轮或使风扇叶轮旋转的高功率风扇马达，由于此原因，回流管路中的热交换器也被称为散热器。风扇马达一般是电动运转的，并且能够优选在不同负荷或旋转速度的情况下以连续可变方式进行控制。在本技术的背景下，即使未装有风扇马达，回流管路中的热交换器也被称为散热器。 还可以在冷却液流过汽缸盖和/或汽缸体之后，即在汽缸盖下游，借助于进一步使用从冷却液汲取热。例如，可能的是，利用冷却液运转的加热器被提供在液体式冷却装置的次级回路中，该加热器利用在汽缸盖中加热的冷却液来加热向车辆的客舱供应的空气，其中冷却液的温度降低。然而，必须在概念上区别冷却液回路和次级回路，一方面冷却液回路的主要功能是利用散热器来冷却汽缸盖，另一方面次级回路(例如加热回路)用于加热向内部空间供应的空气，即使两个回路可以部分使用或使用相同管路(例如供给管路和排出管路)，这也是必需的。 一般而言，内燃发动机的液体式冷却装置包含热交换器被提供在其中的其他或多个次级回路，其中在次级回路中提供的热交换器不总是例如以利用冷却液运转的加热器的方式从冷却液汲取热，反而用作冷却装置，并且如此将额外热引入冷却液。 例如，利用冷却液运转的增压空气冷却器通常被布置在机械增压的内燃发动机的进气侧，以便冷却被压缩的增压空气，并且由此有助于改善的汽缸充气。经由油底壳通过热传导与自然对流的热消散通常不足以遵守最大可允许油温，使得在个别情况下提供利用冷却液运转的油冷却器。此外，现代内燃发动机越来越多地装有排气再循环。排气再循环是用于抵抗氮氧化物形成的措施。为了获得氮氧化物排放的大量减少，需要高排气再循环速率，这要求排气的冷却将要被再循环，即通过冷却排气的压缩。例如为了在自动变速器的情况下冷却变速器油和/或为了冷却在液压致动调整装置内使用和/或用于转向辅助的液压流体(特别是液压油)，可以提供进一步的冷却器。 然而，根据本技术的内燃发动机的液体式冷却装置具有至少一个次级回路，次级回路包含供应管路，供应管路在散热器的上游从冷却液回路分出来，以便形成第一接合点，并且供应管路在散热器的下游通向冷却液回路，以便形成第二接合点，并且其中提供了利用冷却液运转的加热器，作为热交换器。 由于车辆前端区域中的极其有限的空间条件和热交换器的多样性，个别热交换器不能根据需要设置尺寸。 根据现有技术，回流管路中提供的散热器被配置用于最大负载，即以便能够在所有工况下可以消散产生的热量，以便确保内燃发动机的功能可靠性。 然而，实际上，会出现发动机冷却装置达到其性能极限的驾驶状况。在加速期间以及当上坡行驶时，由于高负荷，冷却器必须消散较大量的热，其中同时车辆速度和因此提供用于辅助热传递的空气质量流量是低的。 这里，不一定是发动机的部件温度(即汽缸盖温度)首先达到临界值。实际上，冷却液本身可以在汽缸盖的下游过热，并且甚至在内燃发动机过热之前需要冷却。在任何情况下都必须防止冷却液的过热，因为当冷却液汽化时形成的气态冷却液会占据更大体积、膨胀且几乎不再吸收热，并且当所述气态冷却液变回到液相时冷却回路中会产生高压，此高压能够导致泄漏以及损坏。
技术实现思路
本技术解决了现有技术存在的上述问题。 再次在上述的背景下，本技术的目的是提供一种根据本申请所公开的液体冷却的内燃发动机，该液体冷却的内燃发动机关于液体式冷却装置进行优化。 借助于一种液体冷却的内燃发动机来实现所述目标，其具有 -至少一个汽缸盖， -冷却液回路,其包含至少一个冷却套、供给管路、排出管路和回流管路,冷却套被集成在汽缸盖中，供给管路用于向冷却套供应冷却液，排出管路用于排出冷却液，回流管路从排出管路分出来并通向供给管路，并且其中提供了散热器，以及 -至少一个次级回路，其包含供应管路，供应管路在散热器的上游从冷却液回路分出来，以便形成第一接合点，并且供应管路在散热器的下游通向冷却液回路，以便形成第二接合点，并且其中提供了利用冷却液运转的热交换器，其中该热交换器是利用冷却液运转的加热器， 该内燃发动机的特征在于 -自控阀被提供在至少一个次级回路中，其中所述第一自控阀具有被冷却液冲击的温度反应元件，并且根据元件处的冷却液温度TVipftI1的函数关闭或打开供应管路，然而不能借助于所述阀切换冷却液回路。 根据本技术的内燃发动机的液体式冷却装置具有次级回路，次级回路装有温控阀，即具有自控阀，该阀具有被冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体冷却的内燃发动机(1)，其具有 –至少一个汽缸盖(1a)， –冷却液回路(2)，其包含至少一个冷却套、供给管路(2b)、排出管路(2c)和回流管路(2d)，所述冷却套被集成在所述汽缸盖(1a)中，所述供给管路(2b)用于向所述冷却套供应冷却液，所述排出管路(2c)用于排出所述冷却液，所述回流管路(2d)从所述排出管路(2c)分支出来并通向所述供给管路(2b)，并且其中提供了散热器(2e)，和 –至少一个次级回路(3)，其包含供应管路(3a)，所述供应管路(3a)在所述散热器(2e)的上游从所述冷却液回路(2)分支出来，以便形成第一接合点(3b)，并且所述供应管路(3a)在所述散热器(2e)的下游通向所述冷却液回路(2)，以便形成第二接合点(3c)，并且其中提供了利用冷却液运转的热交换器(3e)，其中所述热交换器(3e)是利用冷却液运转的加热器(4)， 其特征在于： –第一自控阀(3f)被提供在所述至少一个次级回路(3)中，其中所述第一自控阀(3f)具有被冷却液冲击的温度反应元件(3d)，并且根据所述元件(3d)处的冷却液温度T冷却液，阀，1的函数关闭或打开所述供应管路(3a)，然而不能借助于所述阀(3f)切换所述冷却液回路(2)。...

【技术特征摘要】
2013.06.14 DE 102013211156.81.一种液体冷却的内燃发动机(1)，其具有 -至少一个汽缸盖(Ia)， -冷却液回路(2),其包含至少一个冷却套、供给管路(2b)、排出管路(2c)和回流管路(2d)，所述冷却套被集成在所述汽缸盖(Ia)中，所述供给管路(2b)用于向所述冷却套供应冷却液，所述排出管路(2c)用于排出所述冷却液，所述回流管路(2d)从所述排出管路(2c)分支出来并通向所述供给管路(2b)，并且其中提供了散热器(2e)，和 -至少一个次级回路(3)，其包含供应管路(3a)，所述供应管路(3a)在所述散热器(2e)的上游从所述冷却液回路(2)分支出来，以便形成第一接合点(3b)，并且所述供应管路(3a)在所述散热器(2e)的下游通向所述冷却液回路(2)，以便形成第二接合点(3c)，并且其中提供了利用冷却液运转的热交换器(3e)，其中所述热交换器(3e)是利用冷却液运转的加热器(4)， 其特征在于: -第一自控阀(3f)被提供在所述至少一个次级回路(3)中，其中所述第一自控阀(3f)具有被冷却液冲击的温度反应元件(3d)，并且根据所述元件(3d)处的冷却液温度Taipa,Ma的函数关闭或打开所述供应管路(3a)，然而不能借助于所述阀(3f)切换所述冷却液回路⑵。2.根据权利要求1所述的液体冷却的内燃发动机(1)，其特征在于:如果所述冷却液温度TViei1超过所述第一自控阀(3f)的关闭温度Tw,，所述第一自控阀(3f)关闭所述供应管路(3a)。3.根据权利要求2所述的液体冷却的内燃发动机(1)，其特征在于:对于所述第一自控阀(3f)的所述关闭温度T1I1,关闭，如下特征适用150°C，优选120°C彡T阀,1,关闭< 140 C。4.根据权利要求1所述的液体冷却的内燃发动机(I)，其特征在于:从所述排出管路(2c)分支出来的所述回流...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·梅林，S·奎林，H·G·奎科斯，M·特伯格特，B·布林克曼，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：新型
国别省市：美国;US