内燃机制造技术

本发明专利技术涉及内燃机和与其相关的冷却方法，其中，冷却剂首先流经第一冷却套(10)，并沿防火板(5)的方向流经第二冷却套(20)，其中，通过在第一冷却套(10)和/或第二冷却套(20)下游的调整元件(8)的位置来对通过冷却套结构的冷却剂流(K)进行调节。剂流(K)进行调节。剂流(K)进行调节。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机
[0001]本专利技术涉及一种具有至少一个气缸、至少一个气缸盖和曲轴箱的内燃机，其中，气缸盖具有用于流体冷却的冷却套结构，且曲轴箱具有用于流体冷却的曲轴箱冷却套，并且气缸盖的冷却套结构和曲轴箱冷却套布置在至少一个冷却剂回路中，且布置有调整元件，用于控制沿流动方向在气缸盖的冷却套结构的至少一个冷却套下游(之后)的冷却剂流动。
[0002]从EP 2 634 388 A1中已知一种这样的内燃机。EP 2 634 388 A示出了一种用于控制发动机中冷却剂流的控制阀。发动机具有发动机缸体和气缸盖。在此，气缸盖和气缸体中各设有一个冷却套。用于气缸体的和气缸盖的冷却套的共同的控制阀沿流动方向布置在所述冷却套下游。独立于防火板的冷却的对气缸体、对具有多个气缸和活塞的曲轴箱以及高热应力的部件的冷却由此无法简单地实现。此外，通过该共同的控制阀，复杂性又非常高，这又增加了成本和结构尺寸。结构尺寸对重量有负面影响，为了减排，车辆的重量应减小。
[0003]在本专利技术的上下文中，曲轴箱冷却套也可理解为气缸体冷却套。
[0004]本专利技术的任务是改善在内燃机的关键热应力区域中的冷却。
[0005]根据本专利技术，该任务通过本内燃机这样解决：气缸盖具有第一冷却套和第二冷却套，第二冷却套布置在第一冷却套和防火板之间，其中，第一冷却套首先被冷却剂流流过，而第二冷却套基本上布置在第一冷却套下游的流动(冷却剂流)中，从而实现了自上而下的冷却(Top
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hlung)。r/>[0006]第二冷却套邻接防火板。在此，“自上而下的冷却”被理解为从背离防火板的表面、沿朝向防火板的方向对气缸盖的冷却。在此，冷却剂从上部冷却室，即第一冷却室，通过至少一个传递开口流到在此被称为“第二冷却室”的下部冷却室中。通过这种类型的冷却改善了对防火板的冷却，因此改善了对内燃机的关键热应力区域的冷却。
[0007]第一冷却套以其在气缸盖中的入口开口在压力侧上与冷却剂泵连接。第二冷却套以其在气缸盖中的出口开口在吸入侧上与冷却液回路的冷却剂泵连接。
[0008]通过自上而下的冷却实现了改善的入流和对防火板的冷却。来自燃烧室的热量由第二冷却套中的冷却剂运走，而不会进一步加热气缸盖的上部区域，燃烧室又是背向第二冷却套并邻接防火板的。独立于此，冷却剂流经曲轴箱。在商用车发动机中，通过曲轴箱冷却套的流动(冷却剂流)可保持不受调整。这使结构更简单且更具成本效益。尽管如此，仍然可通过经过曲轴箱冷却套的持续流动而实现在气缸和活塞的区域中的理想的、持久地确保的冷却。
[0009]第一冷却套和第二冷却套在结构上通过中间板彼此分开，并且各自邻接该中间板。第一冷却套布置为远离燃烧室，而第二冷却套布置为靠近燃烧室，仅通过防火板分开。
[0010]“大致布置在流动(冷却剂流)中”在此也可以理解为这样的情况：流动(冷却剂流)被细分，并且不是整个冷却剂流沿着相同的冷却套和流动连接(部)来流动。
[0011]在冷却方面，特别是在串联的多缸内燃机的情况下，有利的是，设有分配条，分配条沿流动方向与曲轴箱冷却套流动连接，并且沿流动方向、在气缸盖的冷却套结构的至少一个冷却套下游，汇集条与冷却套结构流动连接或至少可与其流动连接。
[0012]优选地规定，分配条和汇集条关于纵向平面彼此相对地布置，从而基本上实现经过气缸盖中的冷却套结构和/或通过曲轴箱冷却套的横向流动。
[0013]在此，横向流动理解为主要沿着横向平面、流经内燃机的流动。
[0014]通过自上而下的冷却与经过内燃机的横向流动的结合，产生了在高负荷的内燃机的情况下特别有利的冷却性能。
[0015]在一优选实施形式中规定，调整元件在关闭位置中具有最小流量，从而只要冷却剂泵产生流动速度，独立于调整元件的位置，始终可以实现经过第一冷却套和第二冷却套以及冷却剂回路中待冷却的其它部件的冷却剂流。
[0016]这防止了过热，因为持久保证的冷却剂流通过强制对流实现了热传递。这个最小流量可例如通过旁路或调整元件中的开口来实现。其它解决方案也是可能的。
[0017]在一替代实施形式中规定，气缸盖具有从第一冷却套到调整元件的流动连接，其中，调整元件沿流动方向布置在第一冷却套下游，其中，冷却剂流通过流动连接而能由调整元件进行控制。由此产生的优点是，例如，在第二冷却套周围温度载荷低的情况下，冷却剂流的一部分已经可以在第一冷却套下游(之后)从气缸盖中分流。这也使得在冷启动的情况下也能进行内燃机的预热过程。此外，不期望的热损失也由此得以减少。此外，由此使得能根据载荷进行目标精确的冷却。调整元件的控制可有利地根据转速或载荷进行控制，并且由此可实现适应需求的、损失最小化的、灵活且强大的冷却。因此，可以主要减少在防火板的冷却区域中的热损失。
[0018]特别有利的是，调整元件沿流动方向布置在第二冷却套下游。由此确保了通过冷却套的流动直到调整元件为止不受干扰地进行。由此通过冷却套的内部形状，能更容易地在热负荷较高的位置处产生湍流，以供更好的冷却。那么气缸盖中的流动形式在很大程度上与调整元件的对应位置无关。
[0019]当汇集条沿流动方向布置在调整元件与第二冷却套之间时，也会是关于可能的横向流动特别有利的结构。
[0020]为了能够根据载荷或根据转速更好地控制或调整冷却剂流(动)，一有利的实施形式规定，气缸盖具有从第一冷却套到辅助调整元件的流动连接，由此辅助调整元件优选地根据通过第二冷却套的冷却剂流(动)来控制通过第一冷却套的冷却剂流(动)。由此，通过对防火板附近的冷却进行取决于负荷的调整，减少了在冷却效果过于良好时可能产生的热损失。
[0021]在减轻重量和优化成本方面，有利的是，调整元件和辅助调整元件是连接的，优选地在机械上是连接的，并且可以根据彼此进行调整。这也使得对冷却剂流(动)的控制或调整能更加简单。
[0022]为了持续保证冷却，在一实施形式中规定，与调整元件和/或辅助调整元件的位置无关地，存在通过第二冷却套的最小冷却剂流量，其中，为此，调整元件的关闭位置具有最小流量，而辅助调整元件在完全打开位置中具有低于通过进口的总冷却剂流量的流量。
[0023]关于对曲轴箱的冷却有利的是，冷却剂能够独立于通过冷却套的冷却剂流(动)而流经曲轴箱冷却套，
[0024]为了容易实现对调整元件的操纵，优选地将调整元件与致动器连接，该致动器用作对调整元件的调整的驱动件，并由此受控制。
[0025]关于成本和重量以及保持简单性而言，又有利的是，辅助调整元件和调整元件与共同的致动器连接以供控制。
[0026]此外，所提出的任务通过一种冷却上述内燃机的方法来解决，其中，冷却剂首先流经第一冷却套，并且沿防火板的方向流经第二冷却套，其中，在第二冷却套下游，通过调整元件的位置对通过冷却套的冷却剂流(动)进行调节。
[0027]有利的是，辅助调整元件调节通过第一冷却套的冷却剂流动。
[0028]为了保证持续冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种内燃机，具有至少一个气缸(3)、至少一个气缸盖(1)和曲轴箱(2)，其中，所述气缸盖(1)具有用于流体冷却的冷却套结构，并且所述曲轴箱(2)具有用于流体冷却的曲轴箱冷却套(30)，并且所述气缸盖(1)的所述冷却套结构和所述曲轴箱冷却套(30)布置在至少一个冷却剂回路(40)中，并且布置有调整元件(8)，用于控制沿流动方向在所述气缸盖(1)的所述冷却套结构的至少一个冷却套(10；20)下游的冷却剂流(K)，其特征在于，所述冷却套结构具有第一冷却套(10)和第二冷却套(20)，所述第二冷却套布置在所述第一冷却套(10)和防火板(5)之间，其中，所述第一冷却套(10)首先被所述冷却剂流(K)流经，而所述第二冷却套(20)大致布置在所述第一冷却套(10)下游的流动中，从而实现了自上而下的冷却。2.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，设有分配条(41)，所述分配条沿流动方向与所述曲轴箱冷却套(30)流动连接，并且沿流动方向、在所述气缸盖(1)的冷却套结构的至少一个所述冷却套(10；20)下游，汇集条(42)与所述冷却套结构流动连接或至少能与所述冷却套结构流动连接。3.如权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，所述调整元件(8)沿流动方向布置在所述第二冷却套(20)下游。4.如权利要求3所述的内燃机，其特征在于，所述汇集条(42)沿流动方向布置在所述调整元件(8)与所述第二冷却套(20)之间。5.如权利要求1至4中任一项所述的内燃机，其特征在于，所述调整元件(8)在关闭位置中具有最小流量，使得独立于所述调整元件(8)的位置，始终有冷却剂流(K)能通过所述第二冷却套(20)，优选地通过所述第一冷却套(10)以及所述第二冷却套(20)到达。6.如权利要求1至5中任一项所述内燃机，其特征在于，所述气缸盖(1)具有从所述第一冷却套(10)到所述调整元件(8)的流动连接，其中，所述调整元件(8)沿所述流动方向布置在所述第一冷却套(10)下游，其中，所述冷却剂流(K)通过流动连接而能由所述调整元件(8)进行控制。7.如权利要求1至6中任一项所述内燃机，其特征在于，所述气缸盖(1)具有从所述第一冷却套(10)到...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：AVL李斯特有限公司，
类型：发明
国别省市：