内燃发动机的汽缸体制造技术

本申请提供一种内燃发动机的汽缸体、内燃发动机和发动机冷却系统。冷却系统包含：汽缸孔，其包含中心轴线；冷却剂管道，其包含定位于汽缸孔的第一侧上的第一区段和定位于汽缸孔的第二侧上的第二区段；连接管道，其延伸于第一区段与第二区段之间，并包含通向第一区段的第一端和通向第二区段的第二端。连接管道包含朝向中心轴线朝内延伸的第一分段和第二分段，且第一分段与第二分段在垂直于中心轴线的平面上的相交形成非直角。

【技术实现步骤摘要】
内燃发动机的汽缸体相关申请的交叉引用本申请要求2017年4月21日提交的第102017206716.0号德国专利申请的优先权。上文参考的申请的全部内容出于所有目的而以全文特此以引用的方式并入。
当前描述大体上涉及具有冷却系统的内燃发动机的汽缸体。
技术介绍
在内燃发动机的领域中，已知允许冷却剂回路中的冷却独立地流经内燃发动机的发动机机体和汽缸盖。具体通过燃烧室和管道壁热连接到燃烧气体的汽缸盖以及具体地热连接到摩擦点的发动机机体能够由此被不同地冷却。允许汽缸盖和机体被分别冷却的系统被称作“分路式冷却系统”。在此类系统中，在内燃发动机的热运行阶段中，汽缸盖可在发动机机体的上游被冷却，其结果是能够更快速地将发动机机体带到期望工作温度。举例来说，EP2309106A1描述了一种具有冷却剂回路的内燃发动机，所述冷却剂回路被划分成汽缸体侧冷却剂区和汽缸盖侧冷却剂区。汽缸体侧冷却剂区具有至少一个缸体恒温器。汽缸盖侧冷却剂区具有出口侧冷却区和入口侧冷却区，其中冷却剂能够从入口侧冷却区传导到出口外壳中，出口侧冷却区通向该出口外壳。冷却剂泵出口通过体恒温器连接到汽缸体侧冷却剂区。在体恒温器上游布置有至少一个支路，所述支路在汽缸盖侧冷却剂区的出口侧冷却区的方向上传导第一部分流动，其中所述至少一个分支直接连接到冷却剂泵出口。流经体恒温器的冷却剂流经汽缸体侧冷却剂区，并从汽缸体侧冷却剂区进入汽缸盖侧冷却剂区的入口侧冷却区。汽缸体侧冷却剂区通过汽缸盖密封件连接到入口侧冷却区。出口外壳具有控制元件。流出出口侧和入口侧冷却区的冷却剂在出口外壳中的控制元件上游的流动方向上混合。进入出口外壳的两个冷却剂流动不会接触，直到它们混合。但是，专利技术人已认识到关于EP2309106A1和其它以往汽缸体冷却系统的若干缺点。举例来说，汽缸体中的冷却导管会损害汽缸体的结构完整性。因此，汽缸体的耐久性和寿命会降低。
技术实现思路
为了解决前述问题中的至少一些，提供了一种冷却系统。在一个实例中，所述冷却系统包含：汽缸孔，其包含中心轴线；冷却剂管道，其包含定位于所述汽缸孔的第一侧上的第一区段和定位于所述汽缸孔的第二侧上的第二区段；连接管道，其延伸于所述第一区段与所述第二区段之间，并包含通向所述第一区段的第一端和通向所述第二区段的第二端。所述连接管道包含朝向所述中心轴线朝内延伸的第一分段(subsection)和第二分段，且所述第一分段与所述第二分段在垂直于所述中心轴线的平面上的相交形成非直角。将所述连接管道的所述第一分段和所述第二分段布置成非直角使得能够增加所述汽缸体的结构完整性，同时向所述汽缸体提供期望量的冷却。以此方式，必要时，可实现增加的汽缸体冷却，而不损害所述体的结构完整性。因此，必要时，可提高发动机效率，可减少发动机排放，且可增加发动机寿命。应理解，提供以上
技术实现思路
以按简化形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。它并非意味着识别所要求主题的关键或基本特征，所要求主题的范围唯一地由随附于具体实施方式的权利要求书来界定。此外，所要求主题不限于解决上文提到或本公开的任一部分中的任何缺点的实施方案。附图说明图1以从上方观察的分段局部透视图示出内燃发动机中的汽缸体和冷却系统，并示出可被包含于冷却系统中的控制器。图2示出图1中示出的汽缸体的连接管道的横截面区域。图3a-3f示出包含于图1中示出的冷却系统中的连接管道的其它所说明实例。图2-3f大致按比例示出。但是，在其它实例中，必要时可使用其它相对尺寸。具体实施方式冷却剂管道已设置于发动机汽缸体中以耗散在燃烧操作期间产生的热。此外，现代内燃发动机的发展旨在更紧密的构造以及发动机功率增益。为了能够获得汽缸体(汽缸孔从汽缸体的上侧延伸到其中)的紧密型构造，汽缸孔可在汽缸体中被紧密地布置在一起，这会引起布置于两个相邻汽缸孔之间的腹板(web)的宽度或厚度减小。但是，由于它们接近内燃发动机中的燃烧操作，所述腹板被热且机械地暴露于特定负载。从先前技术已知旨在增加对布置于两个相邻汽缸孔之间的腹板的冷却的提议。举例来说，EP2325453B1描述了一种具有冷却剂回路的内燃发动机，所述冷却剂回路被划分成汽缸体侧冷却剂区和汽缸盖侧冷却剂区。汽缸体具有其中设置有冷却狭槽的至少一个汽缸体腹板，所述冷却狭槽由汽缸盖密封件与其狭槽基底相反地覆盖。在狭槽基底处，冷却狭槽具有半径，该半径的值小于冷却狭槽的狭槽宽度。在狭槽基底的此配置中，实现从冷却狭槽的狭槽壁到狭槽基底的和谐过渡，该过渡使得汽缸体中的应力峰减小且部件的承载能力增加。此外，EP2309114B1同样地描述了一种具有冷却剂回路的内燃发动机，所述冷却剂回路被划分成汽缸体侧冷却剂区和汽缸盖侧冷却剂区，且汽缸体具有其中设置有冷却狭槽的至少一个汽缸体腹板。连接到汽缸盖侧冷却剂区的出口被布置于汽缸盖中。汽缸盖中布置有通道，汽缸体侧冷却剂区通过所述通道连接到冷却狭槽，冷却狭槽进而连接到出口。冷却剂可通过通道从汽缸体侧冷却剂区流出到冷却狭槽中，并由此通过出口流入汽缸盖侧冷却剂区中。DE202016104442U1描述了一种用于多缸内燃发动机的汽缸体。汽缸体具有从汽缸体的上侧延伸到汽缸体中的至少两个汽缸孔。腹板布置于汽缸孔之间，并在汽缸孔之间从汽缸体的上侧延伸到汽缸体中。汽缸体包括冷却剂管道和冷却狭槽，冷却剂管道至少部分圆周地包围汽缸孔并在腹板外部延行，从而借助于冷却流体冷却汽缸孔，冷却狭槽在腹板中从汽缸体的上侧延伸到汽缸体中。冷却狭槽通过至少一个连接管道以流体传导方式连接到冷却剂管道。在冷却狭槽的中心部分中比在冷却狭槽的布置于边缘部分与中心部分之间的中间部分中，相对于冷却狭槽的纵向范围，与汽缸体的上侧成直角地从所述上侧延伸直到冷却狭槽的狭槽基底的冷却狭槽深度更小。因此，尤其在其最弱部分中以机械方式显著强化腹板，最弱部分即由汽缸孔之间的腹板的最薄壁厚度界定的中心部分。同时，可通过冷却剂执行对腹板的冷却，冷却剂定位于冷却狭槽中并以流体传导方式连接到冷却剂管道。EP0197365A2描述了一种往复活塞内燃发动机的汽缸体和一种用于生产所述汽缸体的设备，其中所述汽缸体包括以极其紧密配合的方式被铸造在一起的汽缸，且汽缸的汽缸壁在汽缸体的纵向侧和端侧两者上由冷却水壳体包围。在至少与汽缸燃烧室齐平的情况下，相邻汽缸之间的窄腹板在每种状况下具有至少一个预成型的冷却水管道，所述冷却水管道将冷却水壳体的两个纵向半部直接彼此连接。鉴于以往发动机冷却系统设计，冷却内燃发动机的汽缸体的领域仍具有改进的空间。具有本文中所描述的汽缸体和冷却系统的发动机可被设计成具有以下目标：提供一种内燃发动机的汽缸体，其改善了对被布置于汽缸体的汽缸孔之间的腹板的冷却同时实现了腹板的期望机械强度。换句话说，在一个实例中，本文中所描述的冷却系统可被设计成增加汽缸体冷却，而不会不恰当地损害汽缸体的结构完整性。在一个实例中，可通过具有本文中所描述的冷却特征的至少一部分的汽缸体实现所述目标。应指出，在以下描述中单独地列出的特征和测量值可以以任何技术上有利的方式彼此组合，并呈现出发动机、汽缸体和相关联冷却系统的进一步改进。所述描述具体地额外地结合附图会表征并更精确地阐释发动机、汽缸体和相关联冷却系统。本文中所描述的内燃发动机的汽缸体可具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃发动机的汽缸体，其包括：至少两个汽缸孔，其从所述汽缸体的上侧延伸到所述汽缸体中；腹板，其被布置于所述汽缸孔之间并在所述汽缸孔之间从所述汽缸体的所述上侧延伸到所述汽缸体中；冷却剂管道，其至少部分圆周地包围所述汽缸孔并在所述腹板外部延行，从而用冷却剂冷却所述汽缸孔；以及连接管道，其被完全布置于所述腹板内并在所述冷却剂管道的原本由所述腹板分离的部分之间产生流动方面的连接；其中，在所述连接管道的直接连接到所述冷却剂管道的分段处，在背对所述汽缸体的所述上侧的侧上，所述连接管道的中心线与垂直于所述汽缸体的所述上侧布置的方向形成钝角；且其中所述连接管道的所述分段朝向所述至少两个汽缸孔中的一个的中心轴线朝内延伸，并且不连接到除所述冷却剂管道以外的任何冷却剂导管。

【技术特征摘要】
2017.04.21 DE 102017206716.01.一种内燃发动机的汽缸体，其包括：至少两个汽缸孔，其从所述汽缸体的上侧延伸到所述汽缸体中；腹板，其被布置于所述汽缸孔之间并在所述汽缸孔之间从所述汽缸体的所述上侧延伸到所述汽缸体中；冷却剂管道，其至少部分圆周地包围所述汽缸孔并在所述腹板外部延行，从而用冷却剂冷却所述汽缸孔；以及连接管道，其被完全布置于所述腹板内并在所述冷却剂管道的原本由所述腹板分离的部分之间产生流动方面的连接；其中，在所述连接管道的直接连接到所述冷却剂管道的分段处，在背对所述汽缸体的所述上侧的侧上，所述连接管道的中心线与垂直于所述汽缸体的所述上侧布置的方向形成钝角；且其中所述连接管道的所述分段朝向所述至少两个汽缸孔中的一个的中心轴线朝内延伸，并且不连接到除所述冷却剂管道以外的任何冷却剂导管。2.根据权利要求1所述的汽缸体，其中所述连接管道的所述中心线实质上完全处于所述至少两个汽缸孔中的两个相邻布置的汽缸孔的对称平面上。3.根据权利要求1所述的汽缸体，其中所述连接管道具有至少两个分段，且其中所述两个分段中的每个具有直线中心线。4.根据权利要求3所述的汽缸体，其中所述至少两个分段的所述直线中心线在背对所述汽缸体的所述上侧的侧上形成钝角。5.根据权利要求1所述的汽缸体，其中在垂直于所述中心线的平面上，所述连接管道的横截面区域包括第一圆弓形区域部分、第二圆弓形区域部分和梯形区域部分，其中所述梯形区域部分被布置于所述第一圆弓形区域部分与所述第二圆弓形区域部分之间。6.根据权利要求5所述的汽缸体，其中所述第一圆弓形区域部分具有小于所述第二圆弓形区域部分的面积的面积。7.根据权利要求5所述的汽缸体，其中所述第一圆弓形区域部分被布置成比所述第二圆弓形区域部分更接近所述汽缸体的所述上侧。8.根据权利要求5所述的汽缸体，其中所述第一圆弓形区域部分和所述第二圆弓形区域部分中的至少一个具有半圆形区域。9.根据权利要求1所述的汽缸体，其进一步包括连接所述连接管道的子区的通风管道，其中所述子区面向所述汽缸体的所述上侧。10.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·施泰纳，KP·海因，D·霍曼，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US