專利名稱：內(nèi)燃機的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機，例如在船上使用的大型柴油發(fā)動機具有許多氣缸單元，其中每個氣缸單元具有一個氣缸頭和一個氣缸套。在氣缸頭與氣缸套之間構(gòu)成一個氣缸頭密封，用于在氣缸頭與氣缸套之間的縫隙位置上密封每個氣缸單元的一個燃燒室。在氣缸頭中組合用于將燃燒空氣輸入到一個氣缸單元里面的通常的進氣閥以及用于從氣缸單元中排出廢氣的排氣閥。除了這些進氣閥和排氣閥以外在每個氣缸頭中通常還組合一個燃料噴射閥。為了冷卻氣缸單元需要將冷卻水流輸送到氣缸單元，以及在氣缸單元冷卻后將冷卻水流從氣缸單元中排出。此外必須將用于內(nèi)燃機的所謂起動空氣輸入到每個氣缸單元，用于在每個氣缸單元內(nèi)部建立燃料燃燒沖程。為了輸入起動空氣以及為了輸入和排出冷卻水對于由實踐中已知的內(nèi)燃機需要在氣缸單元上具有許多安裝結(jié)構(gòu)以及形成獨立的管道。這使得內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)是復雜的。

發(fā)明內(nèi)容
由此提出本發(fā)明要解決的問題是，實現(xiàn)一個具有簡單結(jié)構(gòu)的新型內(nèi)燃機。
為此本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機，具有許多氣缸單元，每個氣缸單元除了氣缸頭和氣缸套以外還包括一個冷卻水和起動空氣的管道裝置，其中該冷卻水和起動空氣的管道裝置在一區(qū)段上包圍氣缸頭和氣缸套，在該區(qū)段上連接氣缸頭和氣缸套，并且其中所述冷卻水和起動空氣的管道裝置以及氣缸頭和氣缸套限制各氣缸單元的一個起動空氣輸入通道、一個冷卻水輸入通道和一個冷卻水-排出通道的通道段。
本發(fā)明建議，每個氣缸單元除了氣缸頭和氣缸套以外具有一個冷卻水和起動空氣的管道裝置。每個氣缸單元的冷卻水和起動空氣的管道裝置在一區(qū)段或部位上包圍氣缸頭以及氣缸套，在該區(qū)段上連接各氣缸單元的氣缸頭和氣缸套。所述冷卻水和起動空氣的管道裝置以及氣缸頭和氣缸套限制各氣缸單元的一個起動空氣輸入通道通道段、一個冷卻水輸入通道通道段和一個冷卻水排出通道的通道段，即或者單獨地或者相互地連接。由此能夠?qū)崿F(xiàn)一個內(nèi)燃機氣缸單元的一個更簡單以及更緊湊的結(jié)構(gòu)。
由從屬權(quán)利要求和下面的描述給出本發(fā)明的優(yōu)選改進方案。借助于附圖詳細描述本發(fā)明的實施例，但不局限于這些實施例。附圖中


圖1局部地示出一個按照本發(fā)明的內(nèi)燃機中三個排成一排的氣缸單元的部位，圖2示出按照圖1的內(nèi)燃機的一個氣缸單元，圖3示出按照圖2的氣缸單元的一個氣缸頭，圖4示出按照圖2的氣缸單元的一個氣缸套，圖5示出按照圖2的氣缸單元的一個冷卻水和起動空氣的管道裝置，圖6示出按照圖2的氣缸單元的俯視圖，圖7示出圖2中的氣缸單元在按照圖6的截切方向VII-VII的橫截面圖，圖8示出圖2中的氣缸單元在按照圖6的截切方向VIII-VIII的另一橫截面圖，圖9示出圖2中的氣缸單元在按照圖6的截切方向IX-IX的另一橫截面圖，圖10示出圖2中的氣缸單元在按照圖6的截切方向X-X的另一橫截面圖。
具體實施例方式
下面借助于圖1至圖10詳細描述本發(fā)明。
圖1局部地示出一個按照本發(fā)明的內(nèi)燃機中三個排成一排的氣缸單元的部位，其中每個氣缸單元20包括一個氣缸頭21、一個氣缸套22以及一個冷卻水和起動空氣的管道裝置23。在所示實施例中在每個氣缸單元20的氣缸頭21中組合兩個用于燃燒空氣的進氣閥24以及兩個用于廢氣的排氣閥。在進氣閥24與排氣閥25之間的部位中，組合在氣缸頭21中的開孔26(見圖6)中一個未示出的用于燃料的噴射閥組合到氣缸單元20里面。每個氣缸單元20的冷卻水和起動空氣的管道裝置23在截段中包圍各氣缸單元20的氣缸頭21和氣缸套22，在該截段上連接氣缸頭21與氣缸套22。這一點可以最清楚地從按照圖7至10的截面圖中看出。
如同下面詳細描述的那樣，每個氣缸單元20的冷卻水和起動空氣的管道裝置23以及氣缸頭21和氣缸套22或者單獨地或者相互組合地限定出各氣缸單元20的一個起動空氣輸入通道、一個冷卻水輸入通道和一個冷卻水排出通道的通道段，由此使這些通道是氣缸頭21和/或氣缸套22和/或冷卻水和起動空氣的管道裝置23的集成的組成部分。由此可以實現(xiàn)按照本發(fā)明的內(nèi)燃機的氣缸單元20的一個特別簡單以及緊湊的結(jié)構(gòu)形式。
如圖1所示，每個氣缸單元20的每個冷卻水和起動空氣的管道裝置23具有一個耦聯(lián)段27，其中相鄰的氣缸單元20、即相鄰氣缸單元20的起動空氣輸入通道、冷卻水輸入通道和冷卻水排出通道可以通過耦聯(lián)段27和與耦聯(lián)段27共同起作用的管道28，29和30耦聯(lián)或連接。在圖1所示的實施例中管道28用于耦聯(lián)起動空氣輸入通道，管道29用于耦聯(lián)冷卻水輸入通道而管道30用于耦聯(lián)氣缸單元20的冷卻水排出通道。為此使管道28，29和30嵌入到耦聯(lián)段27的相應空隙里面。
下面參照圖7至10的截面圖詳細描述氣缸單元20的起動空氣輸入通道、冷卻水輸入通道以及冷卻水排出通道的結(jié)構(gòu)以及氣缸單元20的相應通道段組合在氣缸頭21、氣缸套22和冷卻水和起動空氣的管道裝置23中的結(jié)構(gòu)示例，其中在圖7至10中通過箭頭31表示起動空氣的流動，通過箭頭32表示冷卻水的輸入并通過箭頭33表示冷卻水的排出。
每個氣缸單元20的起動空氣輸入通道包括一個圍繞氣缸單元20延伸的環(huán)形通道段34，其中該環(huán)形通道段34在一側(cè)由氣缸套22限制而在另一側(cè)由冷卻水和起動空氣的管道裝置23限制。在環(huán)形通道段34處所述氣缸套22構(gòu)成一輪廓，其中在氣缸套22的該處的輪廓加大了環(huán)形通道段的表面-容積比例并由此提供一個冷卻筋板功能。通過這種方式和方法能夠通過特別簡單的機構(gòu)使一個防火結(jié)構(gòu)組合到氣缸單元20里面，由此在環(huán)形通道形成火焰的情況下可以負責有效地熄滅火焰。在起動空氣輸入通道的環(huán)形通道段34上連接一個上升通道段35，它組合到冷卻水和起動空氣的管道裝置23里面。該起動空氣輸入通道的上升通道段35在所示實施例中通到三個排放通道段36，其中排放通道段36可以由一個未示出的起動空氣閥關閉和打開。所述起動空氣輸入通道的排放通道段36組合到氣缸頭21里面。未示出的起動空氣閥導引到氣缸頭21內(nèi)部的一個孔37，其中起動空氣閥由一個電磁閥38控制。該電磁閥38以及用于電磁閥38的控制空氣管道39組合到各氣缸單元20的氣缸頭21里面，其中電磁閥38的控制空氣管道與起動空氣輸入通道的上升通道段35處于連接。因此在起動空氣輸入通道以及用于電磁閥38的控制管道39里面存在相同的壓力。
每個氣缸單元20的冷卻水輸入通道包括兩個環(huán)形通道段40和41，如同由圖10可以最清楚地看到的那樣。第一環(huán)形通道段40由氣缸套22和冷卻水和起動空氣的管道裝置23限制，而第二環(huán)形通道段41由氣缸頭21和冷卻水和起動空氣的管道裝置23限制。第一環(huán)形通道段40在形成一個環(huán)縫42的條件下過渡到第二環(huán)形通道段41，其中通過環(huán)縫42的一個相應尺寸可以調(diào)節(jié)或精整從環(huán)形通道段40到環(huán)形通道段41的冷卻水過程。由氣缸頭21和冷卻水和起動空氣的管道裝置23限制的環(huán)形通道段41過渡到氣缸頭21一個底部的底部通道段43，其中氣缸頭21的這個底部通道段43通到一個由氣缸頭21定義的水腔或空腔44里面。該空腔44包圍氣缸頭21的通過進氣閥24或排氣閥25控制的進氣通道45或排氣通道46，其中通過冷卻水尤其使通導熱廢氣流的排放通道46冷卻。
在通流由氣缸頭21定義的空腔44以后冷卻水通過冷卻水排出通道從氣缸單元20中排出，其中冷卻水排出通道在一側(cè)由一個抽出通道段47限制而在另一側(cè)由一個環(huán)形通道段48限制。該抽出通道段47在空腔44的最高點與空腔44連接。這一點在圖10中可以最清楚地看出。通過抽出通道段47可以從空腔44中取出冷卻水并導入到冷卻水排出通道的環(huán)形通道段48里面。冷卻水排出通道的環(huán)形通道段48包圍氣缸單元20并在一側(cè)由氣缸頭21限制而在另一側(cè)由冷卻水和起動空氣的管道裝置23限制。使氣缸頭21空腔44與環(huán)形通道段48連接的抽出通道段47組合到氣缸頭21里面。
因此冷卻水和起動空氣的管道裝置23一方面與氣缸套22一起而另一方面與氣缸頭21一起分別限制兩個環(huán)形通道段。
因此冷卻水和起動空氣的管道裝置23與氣缸套22一起限定出起動空氣輸入通道的環(huán)形通道段34和冷卻水輸入通道的第一環(huán)形通道段40。冷卻水和起動空氣的管道裝置23與氣缸頭21一起限定出冷卻水輸入通道的第二環(huán)形通道段41和冷卻水排出通道的環(huán)形通道段48。這些環(huán)形通道段34，40，41和48都圍繞氣缸單元20延伸并以軸向間距相互定位，其中環(huán)形通道段34和40以及環(huán)形通道段41和48相鄰并相互間密封。在相鄰的環(huán)形通道段40與41之間構(gòu)成環(huán)縫42。尤其如圖10所示，起動空氣輸入通道、冷卻水輸入通道和冷卻水排出通道的環(huán)形通道段34，40，41和48通過孔與耦聯(lián)段27的相應通道段連接，由此使起動空氣輸送到各氣缸單元20以及將冷卻水輸送到各氣缸單元20并從氣缸單元中排出。
按照本發(fā)明的內(nèi)燃機與由實踐中已知的內(nèi)燃機相比具有許多優(yōu)點。通過內(nèi)燃機每個氣缸單元20的冷卻水和起動空氣的管道裝置23并通過起動空氣輸入通道、冷卻水輸入通道和冷卻水排出通道的集成式結(jié)構(gòu)得到一個明顯更緊湊的結(jié)構(gòu)形式。相鄰氣缸單元20的起動空氣輸入通道、冷卻水輸入通道和冷卻水排出通道能夠通過耦聯(lián)段27以及管道28，29和30方便地相互耦聯(lián)。此外將防火結(jié)構(gòu)、電磁閥以及環(huán)縫組合到氣缸單元20里面，其中通過每個氣缸單元20的冷卻水輸入通道的環(huán)形通道段40與41之間的環(huán)縫42可以在氣缸套22與氣缸頭21之間建立一個確定的冷卻水過程并由此可以建立一個均勻的溫度分布。通過將防火結(jié)構(gòu)以及電磁閥組合到氣缸單元20里面能夠簡化內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)。通過從在空腔的最高點從空腔44中取出冷卻水負責空腔44的排氣，由此對于空腔44可以省去單獨的排氣裝置。
所述氣缸頭21的排放通道46最短地構(gòu)成，由此在排放通道46處產(chǎn)生微少的能量損失。由此可以減少內(nèi)燃機在廢氣負荷中的燃料消耗。
附圖標記清單20氣缸單元21氣缸頭22氣缸套23冷卻水和起動空氣的管道裝置24進氣閥25排氣閥26孔27耦聯(lián)段28管道29管道30管道31箭頭32箭頭33箭頭34環(huán)形通道段35上升通道段36排放通道段37孔38電磁閥39控制空氣通道40環(huán)形通道段41環(huán)形通道段42環(huán)縫43通道段44空腔45進氣通道46排放通道47抽出通道段48環(huán)形通道段
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機，具有許多氣缸單元(20)，其中每個氣缸單元(20)具有一個氣缸頭(21)和一個氣缸套(22)，其特征在于，每個氣缸單元(20)還包括一個冷卻水和起動空氣的管道裝置(23)，其中該冷卻水和起動空氣的管道裝置(23)在一區(qū)段上包圍氣缸頭(21)和氣缸套(22)，在該區(qū)段上連接氣缸頭(21)和氣缸套(22)，并且其中所述冷卻水和起動空氣的管道裝置(23)以及氣缸頭(21)和氣缸套(22)限定出各氣缸單元(20)的一個起動空氣輸入通道的通道段、一個冷卻水輸入通道的通道段和一個冷卻水排出通道的通道段。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于，每個氣缸單元(20)的冷卻水和起動空氣的管道裝置(23)具有一個耦聯(lián)段(27)，其中通過耦聯(lián)段(27)可以使相鄰氣缸單元(20)的起動空氣輸入通道、冷卻水輸入通道和冷卻水排出通道耦聯(lián)或連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機，其特征在于，每一個氣缸單元(20)的起動空氣輸入通道具有一個圍繞氣缸單元(20)延伸的、由冷卻水和起動空氣的管道裝置(23)限制的環(huán)形通道段(34)，其中在起動空氣輸入通道的環(huán)形通道段(34)中組合一個防火結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述防火結(jié)構(gòu)由氣缸套(21)的一個輪廓段構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求3或4所述的內(nèi)燃機，其特征在于，在每個氣缸單元(20)的起動空氣輸入通道的環(huán)形通道段(34)上連接起動空氣輸入通道的一個上升通道段(35)，其中該上升通道段(35)組合到冷卻水和起動空氣的管道裝置(23)里面并且過渡到起動空氣輸入通道的至少一個排放通道段(36)上，其中該排放通道段或每個排放通道段(36)組合到氣缸單元(20)的氣缸頭(21)里面，并且該排放通道段或每個排放通道段(36)可以由一個起動空氣閥關閉或打開。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的內(nèi)燃機，其特征在于，一個用于控制一個起動空氣閥的電磁閥(38)和用于起動空氣閥的控制空氣管道(39)組合到每個氣缸單元(20)的氣缸頭(21)里面。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的內(nèi)燃機，其特征在于，每個氣缸單元(20)的冷卻水輸入通道具有一個圍繞氣缸單元(20)延伸的、由冷卻水和起動空氣的管道裝置(23)和氣缸套(22)限制的環(huán)形通道段(40)，它過渡到一個同樣圍繞氣缸單元(20)延伸的、由冷卻水和起動空氣的管道裝置(23)和氣缸頭(21)限制的環(huán)形通道段(41)，其中在冷卻水輸入通道的兩個環(huán)形通道段(40，41)之間構(gòu)成一個環(huán)縫(42)，通過它可以確定地調(diào)節(jié)冷卻水過程。
8.如權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機，其特征在于，由冷卻水和起動空氣的管道裝置(23)和氣缸頭(21)限制的冷卻水輸入通道的環(huán)形通道段(41)過渡到氣缸頭(21)的至少一個底部通道段(43)，其中氣缸頭的該底部通道段或每個底部通道段(43)通到一個由氣缸頭(21)定義的、包圍氣缸單元(20)的廢氣通道(46)的空腔(44)里面。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的內(nèi)燃機，其特征在于，每個氣缸單元(20)的冷卻水排出通道具有一個圍繞氣缸單元(20)延伸的、由冷卻水和起動空氣的管道裝置(23)和氣缸頭(21)限制的環(huán)形通道段(48)，它通過一個組合到氣缸頭(21)里面的抽出通道段(47)與一個由氣缸頭(21)定義的、包圍氣缸單元(20)的廢氣通道(46)的空腔(44)連接，其中通過抽出通道段(47)可以從各氣缸單元(20)的空腔(44)中排出冷卻水。
10.如權(quán)利要求9所述的內(nèi)燃機，其特征在于，所述抽出通道段(47)在空腔(44)的最高點與空腔連接，由此在空腔(44)的最高點上取出同一空腔的冷卻水并通過冷卻水通道從各氣缸單元(20)中排出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個內(nèi)燃機，它具有許多氣缸單元(20)，其中每個氣缸單元(20)具有一個氣缸頭(21)和一個氣缸套(22)。按照本發(fā)明每個氣缸單元(20)還包括一個冷卻水和起動空氣的管道裝置(23)，其中該冷卻水和起動空氣的管道裝置(23)在一區(qū)段上包圍氣缸頭(21)和氣缸套(22)，在該區(qū)段上連接氣缸頭(21)和氣缸套(22)，并且其中所述冷卻水和起動空氣的管道裝置(23)以及氣缸頭(21)和氣缸套(22)限制各氣缸單元的一個起動空氣輸入通道通道段、一個冷卻水輸入通道通道段和一個冷卻水排出通道的通道段。
文檔編號F02F1/42GK1877107SQ20061009455
公開日2006年12月13日 申請日期2006年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月9日
發(fā)明者M·森根 申請人:曼·B及W柴油機公開股份有限公司