本发明专利技术涉及一种内燃机（1），具有缸体曲轴箱（2）和缸盖（3），所述缸盖具有集成的排气弯管（4），其中，所述缸体曲轴箱（2）、所述缸盖（3）和所述集成的排气弯管（4）具有彼此关联的水套（12），所述水套构成所述内燃机（1）的冷却剂循环回路（6）的一部分。为了在所述排气弯管（4）关机冷却和/或暖机冷却时使输送到所述水套（12）中的冷却剂的绝大份额到达所述排气弯管（4），而仅仅所述冷却剂的小份额绕缸流过所述缸体曲轴箱（2），根据本发明专利技术提出：所述冷却剂循环回路（6）包括汇流排（27），所述汇流排通过开口横截面减小的穿通口（38）与所述水套（12）连通；设置在穿过所述穿通口（38）的流动方向的延长线上的冷却剂通道（39）通到所述排气弯管（4），而在所述穿通口（38）之后侧向分支出来的冷却剂通道（32）通到所述缸体曲轴箱（2）中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求I前序部分的内燃机以及一种根据权利要求8和/或9的用于运行根据本专利技术的内燃机的方法。
技术介绍
在具有集成在缸盖中的排气弯管的内燃机中，在排气弯管中积累比在具有外部排气弯管的传统内燃机的情况中大的热量。这在可能情况下可导致在内燃机熄火/停机之后集成的排气弯管中的冷却剂开始沸腾，这导致冷却剂受损。排气弯管的区域中的冷却剂这样不期望地沸腾可通过在内燃机熄火之后通过所谓的关机冷却仍在一段时间段上冷却集成的排气弯管来避免。但如果关机冷却通过借助于电动冷却剂泵通过缸体曲轴箱、缸盖和集成的排气弯 管的彼此关联的水套循环冷却剂来进行，则仅将循环的冷却剂的相对小的部分输送到排气弯管中。因此，为了保证足够冷却，电动冷却剂泵必须循环大的冷却剂量并且由此尺寸必须设计得相应大。此外，在将来，在冷启动之后快速加热内燃机也将意义重大，因为以此方式在冷启动之后不仅可实现摩擦减小以及由此燃料消耗更小，而且也实现有害物质排放降低。此外，在机动车的内燃机中，通过快速加热也可将提前变热的冷却剂输送到机动车的加热换热器中，以便使机动车的内部空间更快速变暖以提高车辆乘员的舒适性。但快速加热内燃机的前提条件是，冷却剂在内燃机的水套中直接在内燃机启动之后不或几乎不运动。这又仅可这样长，直到冷却剂在水套的、冷却剂最快变热的部位上几乎达到其沸点。在具有集成的排气弯管的内燃机中，所述部位之一处于集成的排气弯管中。如果在那里在内燃机暖机时应防止冷却剂沸腾——其方式是所述冷却剂通过水套循环，则在彼此关联的水套中产生与先前针对关机冷却所描述的问题类似的问题。这就是说，仅仅循环的冷却剂的相对小的部分到达集成的排气弯管中，而冷却剂的相对大的部分流过缸体曲轴箱。由此，在那里缸被多余地冷却，由此，至少不可实现摩擦和燃料消耗的所致力的降低。
技术实现思路
由此出发，本专利技术的目的在于，尽管存在彼此关联的水套，但仍实现在排气弯管关机冷却和/或暖机冷却时使输送到水套中的冷却剂的绝大份额到达集成的排气弯管，而仅仅冷却剂的小份额绕缸流过缸体曲轴箱。根据本专利技术，所述目的这样来实现冷却剂循环回路包括汇流排，所述汇流排通过开口横截面减小的穿通口与水套连通，水套的设置在穿通口中流动方向的直的延长线上的冷却剂通道通到排气弯管，而水套的在穿通口之后侧向分支出来的冷却剂通道通到缸体曲轴箱中。本专利技术的构思在于，输送到汇流排中的冷却剂通过穿通口的开口横截面减小而在穿通口内部急剧加速，由此，冷却剂在其从穿通口排出时具有高的流动脉冲。所述流动脉冲在穿通口之后使得在那里冷却剂的绝大份额笔直地、即在穿通口内部的流动方向的延长线上继续流过总体上与穿通口对齐且通到排气弯管的冷却剂通道，而仅仅冷却剂的小份额偏转到在穿通口之后侧向分支到缸体曲轴箱中的冷却剂通道中。先前描述的流动情况已经通过计算机模拟得到证实，按照所述计算机模拟，输送到汇流排中的冷却剂的非常大的部分实际上到达集成的排气弯管中。由此，集成的排气弯管在内燃机关机/ (熄火后的)空转/惯性运动(Nachlauf)中和暖机时的冷却可得到改善，而大的冷却剂量不必通过水套循环。对于在下面的说明中使用的概念“缸体曲轴箱的水套”、“缸盖的水套”和“集成的排气弯管的水套”不应理解为彼此分开的水套，而是唯一一个彼此关联的水套，其在缸体曲轴箱中、在缸盖中以及在排气弯管中留空得到的部分或冷却剂通道彼此连通。本专利技术的一个优选构型提出，为了废气弯管的暖机冷却可借助于由内燃机驱动的包含在冷却剂循环回路的主回路中的主冷却剂泵以及当在内燃机熄火之后由内燃机驱动的主冷却剂泵停止运转时为了关机冷却可借助于包含在冷却剂循环回路的副支路中的电 动冷却剂泵将冷却剂输送给汇流排。因为冷却剂从汇流排通过根据本专利技术的特征组合以绝大部分输送到集成的排气弯管中并且因此相对小的冷却剂流就足以冷却所述排气弯管，所以，电动冷却剂泵的尺寸可设计得比在整个水套被冷却剂穿流的情况中小。在内燃机的正常工况期间，将电动冷却剂泵关闭并且冷却剂借助于主冷却剂泵循环，但其中所述冷却剂不被输送到副支路中和汇流排中，而是通过至少一个另外的入口输送到内燃机的水套中，以便这样引导所述冷却剂穿过水套的冷却剂通道，使得首先缸体曲轴箱、然后缸盖和排气弯管被冷却剂穿流。在机动车的内燃机中，在通到汇流排的副支路中符合目的地连入至少一个加热换热器，由此，在内燃机暖机时在需要时可使机动车的内部空间快速变暖。副支路也还可用于冷却熄火的内燃机的废气涡轮增压器。因为也必须在内燃机的正常工况期间给废气涡轮增压器输送冷却剂，所以，所述废气涡轮增压器符合目的地也与冷却剂循环回路的主回路相连。根据本专利技术的另一个优选构型，汇流排集成在缸体曲轴箱中，因为以此方式可实现汇流排与缸体曲轴箱的水套简单地相连。在此情况下，开口横截面减小的穿通口符合目的地设置在汇流排的向上指向的出口通道中，通到排气弯管的水套的冷却剂通道在所述出口通道的延长线上向上通。将汇流排集成在缸体曲轴箱中也具有优点为了在内燃机关机或者说暖机时将通过变窄的穿通口从汇流排流出的冷却剂引导到排气弯管的水套的冷却剂通道中，可利用已经存在于缸盖密封装置中的流动通孔一在内燃机的正常工况中冷却剂的一部分通过所述流动通孔流动到缸盖和排气弯管的水套中。这使得改变已经存在的具有集成的排气弯管的缸盖成为多余。汇流排的穿通口于是有利地在缸盖密封装置的流动通孔下方设置在汇流排的向上指向的出口通道中，由此，在内燃机关机或者说暖机时流过出口通道和穿通口的在穿通口中加速的冷却剂的绝大部分沿直线向上流过缸盖密封装置的流动通孔并且然后流动到排气弯管的水套中。而通到缸体曲轴箱的水套中的冷却剂通道在缸盖密封装置或者说缸盖密封装置的流动通孔下方朝一侧或多侧从出口分支出来，由此，仅仅冷却剂的小部分流动到所述冷却剂通道中。在运行根据本专利技术的内燃机时，将通过冷却剂循环回路循环的冷却剂在内燃机熄火之后和/或暖机时为了集成的排气弯管的关机冷却或者说暖机冷却而输送到汇流排中，以便一方面足够地冷却排气弯管，但另一方面限制冷却剂的为此目的必须通过内燃机的水套循环的量。将冷却剂输送到汇流排中优选通过冷却剂循环回路的副支路来进行，在内燃机的正常工况中没有冷却剂通过所述副支路循环。在机动车的内燃机中，可将冷却剂经过加热换热器输送到汇流排中，以便在内燃机暖机时实现机动车的内部空间快速变暖。附图说明下面借助于附图中所示的实施例详细描述本专利技术。附图表示图I具有集成的排气弯管的内燃机的冷却剂循环回路的示意性视图；图2内燃机的水套和与水套相连的汇流排的立体视图；图3缸体曲轴箱的水套和汇流排的稍放大的立体视图； 图4和图5与图3相应的立体视图，用于解释在正常工况中或者说在熄火之后以及在内燃机暖机时缸体曲轴箱的水套中的流动情况；图6沿着图3的线VI-VI的示意性放大剖面视图，用于解释汇流排的工作方式。具体实施例方式机动车的在图I中仅示意性示出的内燃机I具有缸体曲轴箱2、缸盖3、集成在缸盖3中的排气弯管4以及废气涡轮增压器5并且通过液态冷却剂冷却，所述液态冷却剂通过冷却剂循环回路6循环。如图I中所示，冷却剂循环回路6具有主回路7、短接支路8、发动机油冷却器支路9和副支路10。主回路7包括由内燃机I驱动的主冷却剂泵11，所述主冷却剂泵使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】2010.06.18 DE 102010024319.11.一种内燃机，具有缸体曲轴箱和缸盖，所述缸盖具有集成的排气弯管，其中，所述缸体曲轴箱、所述缸盖和所述集成的排气弯管具有彼此关联的水套，所述水套构成所述内燃机的冷却剂循环回路的一部分，其特征在于所述冷却剂循环回路(6)包括汇流排(27)，所述汇流排通过开口横截面减小的穿通口(38)与所述水套(12)连通；设置在穿过所述穿通口(38)的流动方向的延长线上的冷却剂通道(39)通到所述排气弯管(4)，而在所述穿通口(38)之后侧向分支出来的冷却剂通道(32)通到所述缸体曲轴箱(2)中。2.根据权利要求I的内燃机，其特征在于所述汇流排(27)集成在所述缸体曲轴箱(2)中。3.根据权利要求I或2的内燃机，其特征在于所述穿通口(38)设置在所述汇流排(27)的向上指向的出口(37)中；通到所述排气弯管(4)的冷却剂通道(39)在所述出口(37)和所述穿通口(38)的直的延长线上向上延伸。4.根据上述权利要求之一的内燃机，其特征在于所述穿通口(38)设置在缸盖密封装置(34)的流动通孔(33)下方，其中，所述冷却剂通道(39)在所述流动通孔(33)上方通到所述排气弯管(4)，其中，所述冷却剂通道(32)在所述流...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·亚当，J·多尔，A·波曼，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：
国别省市：
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