專利名稱：一種具有冷卻劑回路的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種具有冷卻劑回路的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)
技術(shù)領(lǐng) 域本實(shí)用新型涉及具有冷卻劑回路的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，該冷卻劑回路被分成氣缸體側(cè)冷 卻劑區(qū)和氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)。該氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)可以分成出口側(cè)冷卻區(qū)和進(jìn)口側(cè)冷卻 區(qū)，在相應(yīng)的冷卻或冷卻劑區(qū)，冷卻劑流是可分開控制的。
背景技術(shù)：
EP 1 375 857 A公開了一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻裝置。該冷卻裝置在氣缸蓋中 具有多個(gè)冷卻室(cell)，這些冷卻室彼此分開并且冷卻液體能夠流動(dòng)通過這些冷卻室。該 冷卻裝置還包括用于調(diào)節(jié)貫通流動(dòng)流率的至少第一和第二裝置，該第一和第二裝置連接 于氣缸蓋的至少一個(gè)第一冷卻室和氣缸室(cell)的至少一個(gè)第二冷卻室。該第一和第二 裝置能夠調(diào)節(jié)在所有情況下流過每個(gè)第一冷卻室和每個(gè)第二冷卻室的冷卻液體的量。DE 10 2005 033 338 Al涉及具有氣缸殼體和氣缸蓋的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中氣缸殼 體具有多個(gè)彼此相鄰設(shè)置的氣缸。該氣缸蓋封閉該氣缸殼體的蓋表面，氣缸蓋墊片設(shè)置在 這兩個(gè)部件之間。在每種情況下用來冷卻該氣缸和冷卻劑運(yùn)輸器的第一主液體空間設(shè)置在 氣缸排右面和左面。第一冷卻液體間隙(interspace)在氣缸殼體的蓋表面上或其附近被 設(shè)置為第一主液體空間兩側(cè)之間的流體連接，并且在兩個(gè)氣缸之間的腹板區(qū)中延伸。在氣 缸腹板區(qū)和氣缸蓋墊片區(qū)的冷卻通過在氣缸蓋中的氣缸蓋墊片上面的第二冷卻液體空隙 被適當(dāng)?shù)馗纳疲@個(gè)冷卻液體空隙對應(yīng)地形成為第一冷卻液體空隙，并且通過至少一個(gè)小 孔連接于后者。在這種情況下，第二冷卻液體空隙流動(dòng)地連接于氣缸蓋中的主液體空間。EP 0 197 365 A2公開了一種用于冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體的相鄰氣缸之間的腹 板的布置的鑄造生產(chǎn)的設(shè)備，氣缸體的相鄰氣缸十分貼近地鑄造在一起，并且在氣缸體的 兩個(gè)縱向側(cè)和端面上的氣缸壁被冷卻水套圍繞，所述設(shè)備具有用于形成冷卻水套的芯部。 提供用于在腹板中形成冷卻水通道的分開的芯部，該芯部，與該氣缸燃燒空間一樣，跨接該 水套芯部的兩個(gè)相對的縱向側(cè)，并且該芯部或者在兩端配合在后者中或者固定在上部單個(gè) 芯部中。EP 1 217 198 Bl涉及用于冷卻氣缸腹板的冷卻系統(tǒng)，其中至少一個(gè)水通道僅在 豎軸線一側(cè)上延伸通過氣缸腹板的中心。已知的是，在每種情況下使冷卻劑回路的冷卻劑能夠相互分開地流過內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī) 的發(fā)動(dòng)機(jī)體和氣缸蓋。因此，尤其是通過燃燒空間壁和通道壁熱聯(lián)接燃燒空氣的氣缸蓋和 尤其是熱聯(lián)接摩擦點(diǎn)(friction point)的發(fā)動(dòng)機(jī)體能夠被不同地冷卻。正如所知道的，通 過“分離式冷卻系統(tǒng)”(分開的冷卻劑回路)能夠達(dá)到的是氣缸蓋在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱階段被 冷卻，而發(fā)動(dòng)機(jī)體開始還沒有被冷卻，以便發(fā)動(dòng)機(jī)體能夠比較快地達(dá)到需要的運(yùn)行溫度。EP 1698770 Al涉及分離式冷卻系統(tǒng)，不僅氣缸體和氣缸蓋在冷卻劑方面是能夠 分開地啟動(dòng)的，而且，氣缸蓋額外地再分成分開的冷卻區(qū)。這對于實(shí)現(xiàn)(特別是氣缸蓋的) 容易調(diào)節(jié)和優(yōu)化熱平衡是有利的，并且內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱性能被明顯地改善。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型基于的目的是通過簡單的手段使開始提到的那種類型的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī) 的冷卻或預(yù)熱性能夠進(jìn)一步改善。本實(shí)用新型的目的通過具有以下特征的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)冷卻槽設(shè)置在氣缸體 的至少一個(gè)氣缸體腹板中，溢流口設(shè)置在氣缸蓋中，以及排出管(rim-out)設(shè)置在氣缸蓋 中并且連接于氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)，氣缸體水套通過溢流口連接于冷卻槽，該冷卻槽連接于 該排出管，并且冷卻劑能夠經(jīng)過溢流口流出氣缸體水套進(jìn)入冷卻槽，并且從冷卻槽經(jīng)過排 出管進(jìn)入氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)。在有益的改進(jìn)(refinement)中，可以提供一種構(gòu)造，借此氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)分 成出口側(cè)冷卻區(qū)和進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)，冷卻劑能夠流出進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)，進(jìn)入出口側(cè)冷卻區(qū)連接 的出口殼體中。本實(shí)用新型基于能夠改進(jìn)分離式冷卻系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，其中該冷卻系統(tǒng)不僅分成氣缸 體區(qū)和氣缸蓋區(qū)，而且該氣缸蓋再分成出口側(cè)冷卻區(qū)和進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)。通過巧妙的冷卻策 略，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的不同區(qū)，特別是在其預(yù)熱階段，能夠因此通過控制元件被啟動(dòng)。例如，在第 一階段冷卻劑流的量為零。在第二階段氣缸蓋的出口側(cè)被冷卻。只有在第三階段氣缸體被 冷卻。這實(shí)際上證明內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以盡可能快地達(dá)到所需要的運(yùn)行溫度。在這種情況下通常用氣缸體調(diào)溫器來控制通過氣缸體的冷卻劑流。但是，如果，例 如在預(yù)熱階段期間，由于氣缸體調(diào)溫器關(guān)閉，沒有冷卻劑流過氣缸體，因此熱增加，例如沒 有排出的摩擦熱，導(dǎo)致例如潤滑劑的加熱，當(dāng)然完全希望潤滑劑用于改善預(yù)熱屬性。但是在 這種情況下，冷卻劑可以被加熱以至于產(chǎn)生蒸氣或空氣氣泡，蒸氣或空氣氣泡匯集在氣缸 體的上部區(qū)并且取代實(shí)際出現(xiàn)在這里的冷卻劑。正如所知道的，在氣缸的襯套之間設(shè)置氣 缸腹板或氣缸體腹板，該腹板將相鄰的襯套彼此隔開。為了更好地冷卻，這種腹板設(shè)置有 孔或槽，該槽直接連接于氣缸體水套。于是蒸氣氣泡正好取代在腹板內(nèi)的冷卻裝置中的冷 卻劑。因此可以發(fā)生熱引起的損壞，從而使得氣缸體調(diào)溫器必須被打開以便避免由于交換 冷卻劑而在上部區(qū)中的冷卻劑的替代。相反，利用根據(jù)本實(shí)用新型的方案，由于產(chǎn)生的蒸 氣氣泡能夠被轉(zhuǎn)移到氣缸體上部區(qū)的外面，因此能夠保持氣缸體調(diào)溫器保持關(guān)閉比較長的 時(shí)間，特別是在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱階段中。這在氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)特別是進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)連 接于氣缸體水套的情況下有利地實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)闅飧左w水套間接地連接于氣缸蓋側(cè)冷卻劑 區(qū)，或如在氣缸蓋的剖視圖中所看到的，優(yōu)選地通過氣缸蓋中的溢流口、氣缸腹板中的冷卻 槽和與溢流口相對設(shè)置的排出管連接到其進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)，因此，即便當(dāng)氣缸體調(diào)溫器關(guān)閉 時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)蒸氣氣泡轉(zhuǎn)移到氣缸蓋中。因此產(chǎn)生的蒸氣氣泡轉(zhuǎn)移到氣缸蓋中，具體說進(jìn) 入進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)中。可以看到的本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由于氣缸體調(diào)熱氣打開，能夠?qū)崿F(xiàn)氣缸 腹板的明顯改善的冷卻。在這種情況下，冷卻劑按照上面描述的路徑通過溢流口、冷卻槽 和排出管流出氣缸體水套，進(jìn)入氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)或其進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)。同時(shí)冷卻劑冷卻氣 缸蓋，或優(yōu)選地，冷卻氣缸蓋的進(jìn)口側(cè)，并且進(jìn)入出口殼體，而沒有預(yù)先與出口側(cè)冷卻區(qū)的 冷卻劑套接觸。用于冷卻出口側(cè)的冷卻劑，例如，流過出口側(cè)冷卻區(qū)的上部和下部外殼，并且然后 同樣進(jìn)入出口殼體，其中來自進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)的冷卻劑流和來自出口側(cè)的冷卻劑流彼此混合。由此，有利地提供一種構(gòu)造，借此氣缸體調(diào)溫器控制通過該氣缸體的冷卻劑流，該 冷卻劑流在氣缸體調(diào)溫器上游被至少分成部分流，該部分流進(jìn)入氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)的出口 側(cè)冷卻區(qū)。在另一個(gè)有利的改進(jìn)中，氣缸體調(diào)溫器的殼體與氣缸體結(jié)合成一體，但是它也可 以設(shè)計(jì)成獨(dú)立的部件。因此冷卻劑泵出口有利地直接連接于氣缸體。但是，出口側(cè)或出口 側(cè)冷卻區(qū)也直接連接于泵出口。而且，渦輪增壓器也可以直接連接于冷卻劑泵。有利的是，冷卻槽不直接連接于氣缸體水套，而是通過溢流口間接地連接于氣缸 體水套，在優(yōu)選的改進(jìn)中，溢流口實(shí)際上設(shè)計(jì)成長孔的形式。氣缸蓋墊片設(shè)置在氣缸蓋和氣缸體之間，并且有利地在溢流口區(qū)中具有進(jìn)口端和 出口端。該進(jìn)口端分配給氣缸體水套或氣缸體水套的相應(yīng)的流出(issue)孔，而出口端分 配給冷卻槽。當(dāng)然，為氣缸蓋墊片提供對應(yīng)于溢流口形成的端口在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。在 氣缸蓋墊片中的該對應(yīng)的端口自然也分配給與溢流口相對設(shè)置的排出管，如剖視圖所見。在一方面，有利地提供一種構(gòu)造，借此來自氣缸體水套的冷卻劑通過氣缸蓋墊片 從下向上進(jìn)入溢流口中，沿著冷卻槽的方向在氣缸蓋中沿著溢流口流動(dòng)，并且從上向下流 過氣缸蓋墊片進(jìn)入冷卻槽中。正如在剖視圖中所見，在該冷卻槽中，優(yōu)選冷卻劑沿著排出管 的方向從溢流口沿著氣缸體腹板流動(dòng)，并且在這里再一次從下向上流動(dòng)，通過氣缸蓋墊片 進(jìn)入排出管，也就是說進(jìn)入氣缸蓋或進(jìn)入氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)。在本實(shí)用新型范圍內(nèi)，方便地提供一種構(gòu)造，借此氣缸體側(cè)冷卻劑區(qū)具有引入氣 缸體腹板中并且優(yōu)選連接于氣缸體水套的腹板冷卻通道，該腹板冷卻通道沿著氣缸蓋的方 向設(shè)計(jì)成逐漸變細(xì)，從而使得平臺(tái)形成在氣缸體腹板上并且沿著螺紋管的方向取向。有利的是，腹板冷卻通道具有第一部分和至少一個(gè)第二部分。該第二部分在其截 面上連續(xù)地逐漸變細(xì)到其剩余的截面，相對于第一部分，該第二部分優(yōu)選偏心地逐漸變細(xì)。 這意味著相應(yīng)的腹板冷卻通道設(shè)計(jì)成在其第二部分中延伸，其中第二部分內(nèi)側(cè)朝著氣缸體 腹板的中心線取向，正如在剖視圖上所看到的，以便使腹板冷卻通道取向成遠(yuǎn)離所述中心 線，在每種情況下位于與其相對的那側(cè)的腹板冷卻通道優(yōu)選地平行于腹板冷卻通道的中心 線在第一部分中和第二部分兩者中延伸。該腹板冷卻通道在其第二部分中可以設(shè)計(jì)成使得 平臺(tái)局部地連接于螺紋管。在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)，如果設(shè)置在中心線兩側(cè)上的腹板冷卻通道中的一個(gè)的第 二部分與溢流口連通，則是有利的?？梢杂欣乜吹?，本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是冷卻劑能夠盡可能密切地按照路線 流到熱臨界腹板區(qū)，同時(shí)該平臺(tái)相對于氣缸體腹板形成在上部區(qū)或橫向形成，正如在剖視 圖中所見。在這方面，正如在剖視圖中所見，以一段圓的形式設(shè)計(jì)冷卻槽是明顯有利的，在 每種情況下，安全區(qū)或平臺(tái)形成或保留在冷卻槽的左面上和右面上，正如在剖視圖中所見， 該冷卻槽實(shí)際上是一段圓的形式。因此，有利地，最佳冷卻在冷卻槽的上部區(qū)和冷卻槽的下 部區(qū)(靠近冷卻水)實(shí)現(xiàn)。由于下部區(qū)收縮，氣缸體所需要的材料量額外地減少，因而重量 和成本同時(shí)減少。因此，有利的是，冷卻槽設(shè)置在氣缸體腹板中，并且與槽的底部相對，被氣缸蓋墊 片所覆蓋。或者在生產(chǎn)各部件的同時(shí)鑄造溢流口、冷卻槽和/或排出管，或者以機(jī)械方式分開地引入它們，都屬于本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。例如，以機(jī)械加工通過銑削可以簡單地形成冷 卻槽，例如用側(cè)面銑刀。但是，也可以想到的是，減少側(cè)面銑刀的半徑，并且在已經(jīng)沿著豎直 方向移動(dòng)之后，沿著設(shè)計(jì)的冷卻槽進(jìn)行水平移動(dòng)運(yùn)動(dòng)。使用合適的嵌入式銑刀具代替?zhèn)让?銑刀也是可能的。因此，冷卻槽具有槽孔、槽壁和槽底。槽孔被氣缸蓋墊片所覆蓋，同時(shí)，優(yōu)選地，在 每種情況下適合于溢流口和排出管的孔可以提供在氣缸蓋墊片中。相互相對的槽壁彼此間 隔開槽寬度的大小，并且在每種情況下匯合到槽底。在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)，如果槽底被設(shè) 計(jì)成其半徑小于槽的寬度的圓，則是有利的。在優(yōu)選實(shí)施例中，半徑的大小對應(yīng)于槽寬的 一半。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，半徑的大小對應(yīng)于槽寬的四分之一。在這種情況下，有利的 是，冷卻槽用具有“尖端”的插刀形成，該尖端具有對應(yīng)的明確圓形。當(dāng)然，以拋物線的形式 代替圓形結(jié)構(gòu)形成槽底部也是可能的。槽底的有利結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)槽壁到槽底的平滑過渡，這導(dǎo) 致減少氣缸體中的應(yīng)力峰值，并增加部件承載能力。該冷卻槽以類似于上面所述的縱向的 結(jié)構(gòu)的方式沿著內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的橫向設(shè)計(jì)。這意味著對于冷卻槽的幾何形狀可以選擇盡可能 大的半徑，并且僅僅被槽寬度和槽深所限制。此外，例如，下面的益處由本實(shí)用新型有利地實(shí)現(xiàn)減少孔變形；低成本、輕重量、 低部件載荷、低爆燃趨勢、低燃油消耗、低潤滑油老化、免除或減少碳化處理；減輕/釋放氣 缸蓋墊片；簡化生產(chǎn)；通過增大熱交換表面或減少熱傳導(dǎo)路徑改進(jìn)關(guān)鍵部件區(qū)中的冷卻， 在襯套和壁松動(dòng)危險(xiǎn)方面改善冷卻，特別是在鋁制氣缸體的情況下，在鑄鐵襯套的情況下， 實(shí)現(xiàn)減少襯套脫落的危險(xiǎn)，并且減少氣缸蓋墊片故障。

本實(shí)用新型的其他有利的改進(jìn)公開在本說明書中和下面關(guān)于附圖的描述中，在附 圖中圖1示出內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的示例性冷卻劑回路；圖2示出通過圖1的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的剖視圖；圖3從下面示出氣缸蓋墊片的視圖；圖4示出通過氣缸體的和冷卻槽的縱剖面，和圖5詳細(xì)地示出圖4的冷卻槽。在各附圖中，相同的部件總是給予同樣的附圖標(biāo)記，并且因此這些部件通常只描 述一次。
具體實(shí)施方式
圖1示出具有冷卻劑回路2的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1。該冷卻劑回路2分成氣缸體側(cè)冷卻 劑區(qū)3或氣缸體水套，和氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)4或氣缸蓋水套，以便形成分離式冷卻系統(tǒng)。而 且，氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)4分成，例如，出口側(cè)冷卻區(qū)6和進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)7，當(dāng)然，盡管這不 是用來具有限制效果，冷卻劑流卻能夠在各自的冷卻區(qū)或冷卻劑區(qū)2、3、4、6、7被分開地控 制。在圖1中以舉例的方式示出的冷卻劑回路2在下面更詳細(xì)地描述。如圖2所示，冷卻槽9被設(shè)置在至少一個(gè)氣缸體腹板8或氣缸體45的氣缸腹板8 中，溢流口 11被設(shè)置在氣缸蓋44中。而且，在氣缸蓋44中，設(shè)置排出管(rrm out) 12，其連接于氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)4，或優(yōu)選地連接于進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)7。氣缸體水套或氣缸體側(cè)冷卻劑 區(qū)3通過溢流口 11間接地連接于冷卻槽9，該冷卻槽9連接于排出管12。在所示的剖視圖 中該排出管12被設(shè)置成與溢流口 11相對。因此冷卻劑能夠在排出管12的方向上沿著氣 缸體腹板8經(jīng)由溢流口 11流出氣缸體水套或氣缸體側(cè)冷卻劑區(qū)3進(jìn)入冷卻槽9，并且從這 里經(jīng)過排出管12進(jìn)入氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)4或進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)7。為此，氣缸體水套聯(lián)接于或 通過溢流口 11和冷卻槽9間接連接于氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)4或進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)7。在優(yōu)選改進(jìn) 中，氣缸體水套連接于腹板冷卻通道57，這種配置的優(yōu)勢將在下面被更詳細(xì)地描述。[0036]首先，根據(jù)圖1的冷卻回路2具有冷卻劑泵13。氣缸體調(diào)溫器14結(jié)合在氣缸體 中，然而例如，兩個(gè)分支16、17被設(shè)置在氣缸體調(diào)溫器14的上游。例如氣缸體調(diào)溫器14被 設(shè)計(jì)成蠟式調(diào)溫器，它能夠使冷卻劑流只沿著一個(gè)方向通過，以便當(dāng)氣缸體調(diào)溫器關(guān)閉或 打開時(shí)，避免冷卻劑沿著冷卻劑泵13的方向回流。一個(gè)分支16直接連接于渦輪增壓器18， 渦輪增壓器18的出口連接19連接于(issue into)連接管線21，連接管線21連接于補(bǔ)償 箱25。該連接管線21用虛線示出并且從調(diào)溫器22發(fā)出(emanate)。但是，渦輪增壓器18 的出口連接19也可以直接連接于冷卻劑泵流入(inflow) 23或冷卻液回流24。另一個(gè)分支17連接于氣缸蓋的出口側(cè)冷卻區(qū)6。對于分離式冷卻系統(tǒng)有利地需要?dú)飧咨w調(diào)溫器14。通過該氣缸蓋調(diào)溫器14的冷 卻劑(箭頭26)流過氣缸體側(cè)冷卻區(qū)3，流進(jìn)氣缸蓋，具體說流進(jìn)進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)7，流過進(jìn)口 側(cè)冷卻區(qū)7，并且同時(shí)冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1的進(jìn)口側(cè)27，沒有預(yù)先與在出口側(cè)冷卻區(qū)6中流動(dòng) 的冷卻劑接觸，進(jìn)入出口殼體28(箭頭29)。用于冷卻氣缸蓋的出口側(cè)31的冷卻劑流過出 口側(cè)冷卻區(qū)6并且同樣進(jìn)入出口殼體28 (箭頭32)。在出口殼體28中，兩個(gè)冷卻劑流在調(diào)溫 器22的上游相互混合。然后，例如，可以經(jīng)由通氣閥34、EGR冷卻器36、駕駛室加熱器(cab heating) 37、潤滑油換熱器38或主冷卻器39出現(xiàn)回到冷卻劑泵13冷卻液的回流。當(dāng)然， 這個(gè)回流僅僅為了以舉例的方式說明除了圖1所示的之外，可以設(shè)想得到的順序或旁路管 線。例如，如圖所示，調(diào)溫器22也可以連接于主冷卻器39，主冷卻器39通過連接管路 41連接于冷卻劑泵流入(inflow) 23。也能夠經(jīng)由旁路42將調(diào)溫器22連接于冷卻液泵流入 23。如圖所示，潤滑油換熱器38也連接到(issue)冷卻劑泵流入23。從主冷卻器39到補(bǔ) 償箱22的連接用虛線示出。調(diào)溫器22可以電啟動(dòng)或例如，可以設(shè)計(jì)成特征映射調(diào)溫器。如圖所示，氣缸體調(diào)溫器14的殼體結(jié)合在氣缸體中。但是氣缸體調(diào)溫器14也可 以設(shè)計(jì)成獨(dú)立元件。有利的是，冷卻劑泵出口直接連接于氣缸體或氣缸體側(cè)冷卻劑區(qū)3。用 于供氣缸蓋的出口側(cè)31和供渦輪增壓器18(分支16、17)使用的管線同樣直接連接于冷卻 劑泵出口。相反，出口殼體28例如設(shè)計(jì)成獨(dú)立元件，但是也可以具有有對應(yīng)管路的EGR閥， 以便供EGR冷卻器使用。具體說，在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1的預(yù)熱期間，氣缸體調(diào)溫器14可以保持關(guān)閉較長的時(shí)間， 這是因?yàn)榭赡苄纬傻恼魵饣蚩諝鈿馀菽軌蚪?jīng)由上面描述的路徑可能被轉(zhuǎn)移出氣缸體或其 上部區(qū)域，進(jìn)入氣缸蓋或進(jìn)入進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)7，該路徑包括溢流口 11、冷卻槽9和排出管12。 因此，明顯改善內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱性能，因?yàn)橹挥挟?dāng)實(shí)際需要?dú)飧左w側(cè)冷卻劑區(qū)3或氣缸 體水套中的冷卻劑交換時(shí)才必需打開氣缸體調(diào)溫器14。正如從圖2所見，冷卻槽9不直接連接于氣缸體側(cè)冷卻劑區(qū)3，而是經(jīng)由溢流口 11間接地連接于它。溢流口 11實(shí)際被設(shè)計(jì)成長孔的形式。在氣缸蓋44和氣缸體45之間設(shè)置氣缸蓋墊片46，氣缸蓋墊片46有利地具有小 孔47，該小孔47適合于溢流口 11，并且如圖所示具有對應(yīng)于長孔形式結(jié)構(gòu)的縱向延伸(圖 3)。當(dāng)然，在氣缸蓋墊片46中，設(shè)計(jì)成用于排出管12的對應(yīng)的小孔48被設(shè)置為與小孔47 相對。由此，冷卻槽9有利地被弓I入氣缸體腹板8中，從而在氣缸體45中，它沒有直接連 接于氣缸體水套或氣缸體側(cè)冷卻劑區(qū)3。因此，有利的是，沿著冷卻槽9的橫向方向在冷卻 槽9兩側(cè)的每側(cè)上形成安全區(qū)49或平臺(tái)50。在每種情況下所述安全區(qū)或平臺(tái)可以最佳地 通過鑄造產(chǎn)生并且在冷卻槽9被機(jī)械的引入時(shí)不應(yīng)當(dāng)被損壞。冷卻劑的路線從氣缸體水套或氣缸體側(cè)冷卻劑區(qū)3從下向上流過氣缸蓋墊片46， 流過小孔47進(jìn)入溢流口 11。冷卻劑沿著溢流口 11流動(dòng)，并且從溢流口 11通過小孔47，從 上向下通過氣缸蓋墊片46進(jìn)入冷卻槽9，在排出管12的方向沿著冷卻槽9流動(dòng)，并且反過 來，又從下向上通過氣缸蓋墊片46中的小孔48進(jìn)入排出管12，排出管12連接于氣缸蓋側(cè) 冷卻區(qū)4或進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)7。如圖2中所示，溢流口 11與冷卻槽9對齊。當(dāng)然在本實(shí)用新 型的范圍內(nèi)，兩者(冷卻槽9/溢流口 11)不需要必須對齊，盡管根據(jù)本實(shí)用新型的冷卻劑 路線仍然是可能的。還是如從圖2可以看到的，腹板冷卻通道57相對于腹板的中心線X設(shè)置在氣缸體 腹板8的兩側(cè)的每側(cè)上，并且如上所述，連接于氣缸體水套。在所示的繪圖平面中，相應(yīng)的 腹板通道57具有兩部分58和59。第一部分58在所示的繪圖平面中從下向上延伸，并且匯 合到沿著氣缸蓋方向取向的第二部分59。在所示的示例性實(shí)施例中，第二部分59優(yōu)選設(shè) 計(jì)成偏心地逐漸變細(xì)，因此在每種情況下在中心線X的兩側(cè)上形成平臺(tái)50。在所示的示例 性實(shí)施例中，位于繪圖平面右側(cè)的腹板冷卻通道57的第二部分59被設(shè)定路線，從而使得它 (通過墊片孔47)連接到(issue)溢流口 11。與其相對的位于繪圖平面左側(cè)的腹板冷卻通 道57的第二部分59優(yōu)選沿著氣缸蓋墊片46的方向設(shè)定路線，或被氣缸蓋墊片46覆蓋。冷卻槽9可以在生產(chǎn)氣缸體45的同時(shí)鑄造。但是正如已在上面指出的，也能夠機(jī) 械地引入。在冷卻槽9的機(jī)械引入中，可以采用側(cè)面銑刀，以便冷卻槽9通過所述側(cè)面銑刀 在豎直方向移動(dòng)簡單地生成。但是，還可以想到的是，減少側(cè)面銑刀的半徑，并且在側(cè)面銑 刀豎直移動(dòng)之后沿著設(shè)計(jì)的冷卻槽9進(jìn)行水平移動(dòng)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然也可以用合適的嵌入式銑刀 代替?zhèn)让驺姷?。正如在圖2可以看到的，冷卻槽9優(yōu)選設(shè)計(jì)為一段圓周的形式，正如在剖視圖中看 到的。有利地是，通過所示的示例性的實(shí)施例，在冷卻槽9的區(qū)域能夠?qū)崿F(xiàn)氣缸體腹板8 的最佳冷卻。由于在下部區(qū)中收縮，氣缸體45所需的材料量也另外減少，其結(jié)果是同時(shí)減 少重量和成本。螺紋管51被提供在氣缸蓋44中和氣缸體45中。能夠設(shè)計(jì)腹板冷卻通道57，使得 平臺(tái)50與螺紋管51局部地接觸。圖5以縱剖視的方式詳細(xì)地示出圖4的冷卻槽9，但是，當(dāng)然不是真實(shí)的比例。冷 卻槽9具有槽孔52，并且具有槽壁53和槽底M。與槽底M相對，該冷卻槽9被氣缸蓋墊 片64所覆蓋，優(yōu)選孔47和48設(shè)置在氣缸蓋墊片46中。相互相對的槽壁53以槽寬56的 大小彼此間隔開，并且在每種情況下匯合在槽底M。如果槽底M設(shè)計(jì)成具有半徑的圓，則該半徑的尺寸小于槽寬56在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)是有利的。在優(yōu)選改進(jìn)中，半徑的大小對 應(yīng)于槽寬56的一半。在另一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)中，半徑的大小對應(yīng)于槽寬56的四分之一。有利 的是，在這種情況下，冷卻槽9用插刀的方式形成，該插刀具有“尖端”，該尖端具有對應(yīng)的 明顯圓形。在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的剖視圖(圖2)中，冷卻槽9以類似于上述的縱向剖面的構(gòu)造來 設(shè)計(jì)。這意味著對于冷卻槽9的幾何形狀能夠選擇盡可能大的半徑，并且僅僅被槽寬56和 槽深所限制。 當(dāng)然，本實(shí)用新型不限于優(yōu)選的示例性實(shí)施例。如果腹板冷卻通道57設(shè)計(jì)為具有 均勻的截面，這就是說，沒有不同設(shè)計(jì)的部分，則也屬于本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。如圖所示，也 能夠?qū)⒏拱謇鋮s通道57設(shè)計(jì)成沒有冷卻槽設(shè)置在氣缸體腹板中。由此，可以設(shè)想并實(shí)現(xiàn)所 提到的特征和提到的所有那些獨(dú)立特征的所有組合。
權(quán)利要求1.一種具有冷卻劑回路⑵的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述冷卻劑回路(2)被分成氣缸體側(cè) 冷卻劑區(qū)⑶和氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)G)，所述氣缸體具有至少一個(gè)氣缸體腹板(8)，其特征 在于冷卻槽(9)設(shè)置在所述氣缸體0 的所述至少一個(gè)氣缸體腹板(8)中， 溢流口(11)設(shè)置在氣缸蓋G4)中，并且排出管(1 設(shè)置在所述氣缸蓋G4)中并且連接于所述氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)G)， 所述氣缸體側(cè)冷卻劑區(qū)C3)通過所述溢流口(11)連接于所述冷卻槽(9)，所述冷卻槽 (9)連接于所述排出管(12)，并且冷卻劑能夠經(jīng)由所述溢流口(11)流出所述氣缸體側(cè)冷卻劑區(qū)(3)，進(jìn)入所述冷卻槽 (9)，并且從所述冷卻槽(9)經(jīng)由所述排出管(12)進(jìn)入所述氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)G)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)⑷被分成出口側(cè)冷卻區(qū)(6)和進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)(7)，冷卻劑能夠 流出所述進(jìn)口側(cè)冷卻區(qū)(7)，進(jìn)入出口殼體08)中，所述出口殼體08)連接到所述出口側(cè) 冷卻區(qū)(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述冷卻劑回路具有至少一個(gè)氣缸體調(diào)溫器(14)，所述至少一個(gè)氣缸體調(diào)溫器(14) 控制通過所述氣缸體側(cè)冷卻劑區(qū)(3)的冷卻劑流，并且其中冷卻劑流在所述氣缸體調(diào)溫器 (14)的上游被分成流到所述氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)的出口側(cè)冷卻區(qū)(6)中至少一部分流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述氣缸體調(diào)溫器(14)結(jié)合在所述氣缸體0 中，或所述氣缸體調(diào)溫器(14)被設(shè)計(jì) 為獨(dú)立部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述氣缸體調(diào)溫器(14)結(jié)合在所述氣缸體0 中，或所述氣缸體調(diào)溫器(14)被設(shè)計(jì) 為獨(dú)立部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于 所述溢流口(11)被設(shè)計(jì)成長孔的形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于 所述溢流口(11)被設(shè)計(jì)成長孔的形式。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于 所述溢流口(11)被設(shè)計(jì)成長孔的形式。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于 所述溢流口(11)被設(shè)計(jì)成長孔的形式。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于氣缸蓋墊片G6)被設(shè)置在所述氣缸體0 和所述氣缸蓋G4)之間，并且具有對應(yīng)于 所述溢流口 (11)和所述排出管(12)的孔(47,48) 0
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于氣缸蓋墊片G6)被設(shè)置在所述氣缸體0 和所述氣缸蓋G4)之間，并且具有對應(yīng)于 所述溢流口 (11)和所述排出管(12)的孔(47,48) 0
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于氣缸蓋墊片G6)被設(shè)置在所述氣缸體0 和所述氣缸蓋G4)之間，并且具有對應(yīng)于 所述溢流口 (11)和所述排出管(12)的孔(47,48) 0
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于氣缸蓋墊片G6)被設(shè)置在所述氣缸體0 和所述氣缸蓋G4)之間，并且具有對應(yīng)于 所述溢流口 (11)和所述排出管(12)的孔(47,48) 0
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于氣缸蓋墊片G6)被設(shè)置在所述氣缸體0 和所述氣缸蓋G4)之間，并且具有對應(yīng)于 所述溢流口 (11)和所述排出管(12)的孔(47,48) 0
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于氣缸蓋墊片G6)被設(shè)置在所述氣缸體0 和所述氣缸蓋G4)之間，并且具有對應(yīng)于 所述溢流口 (11)和所述排出管(12)的孔(47,48) 0
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于氣缸蓋墊片G6)被設(shè)置在所述氣缸體0 和所述氣缸蓋G4)之間，并且具有對應(yīng)于 所述溢流口 (11)和所述排出管(12)的孔(47,48) 0
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于氣缸蓋墊片G6)被設(shè)置在所述氣缸體0 和所述氣缸蓋G4)之間，并且具有對應(yīng)于 所述溢流口 (11)和所述排出管(12)的孔(47,48) 0
18.一種具有冷卻劑回路(2)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述冷卻劑回路(2)被分成氣缸體側(cè) 冷卻劑區(qū)⑶和氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)G)，所述氣缸體具有至少一個(gè)氣缸體腹板(8)，其特征 在于所述氣缸體側(cè)冷卻劑區(qū)C3)具有被引入所述氣缸體腹板(8)中的腹板冷卻通道(57)， 所述腹板冷卻通道(57)被設(shè)計(jì)成沿在所述氣缸蓋的方向逐漸變細(xì)，以便平臺(tái)(50)形成在 所述氣缸體腹板(8)上并且沿著螺紋管(51)的方向取向。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述腹板冷卻通道(57)具有第一部分(58)和至少一個(gè)第二部分(59)，相對于所述第 一部分(58)，所述第二部分(59)在其截面上連續(xù)地逐漸變細(xì)到剩余的截面。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述腹板冷卻通道(57)具有偏心地逐漸變細(xì)的部分(59)。
21.根據(jù)權(quán)利要求18或19中任何一項(xiàng)所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述腹板冷卻通道(57)被設(shè)計(jì)成使得所述平臺(tái)(50)局部地連接于所述螺紋管(51)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述腹板冷卻通道(57)被設(shè)計(jì)成使得所述平臺(tái)(50)局部地連接于所述螺紋管(51)。
23.一種具有冷卻劑回路(2)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述冷卻劑回路(2)被分成氣缸體側(cè) 冷卻劑區(qū)⑶和氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)G)，所述氣缸體具有至少一個(gè)氣缸體腹板(8)，其特征 在于冷卻槽(9)設(shè)置在所述氣缸體腹板(8)中，與其槽底(54)相對，所述冷卻槽(9)被氣 缸蓋墊片G6)所覆蓋，所述冷卻槽(9)在其槽底(54)具有半徑，所述半徑的尺寸小于其槽 寬(56)ο
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述冷卻槽(9)鑄造在所述氣缸體腹板(8)中和/或被機(jī)械地引入所述氣缸體腹板 (8)中。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或M所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于從截面方向看，所述冷卻槽(9)被設(shè)計(jì)為一段圓周，使得在每種情況下安全區(qū)G9)相 對于所述冷卻槽(9)橫向地形成。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有冷卻劑回路(2)，該冷卻劑回路(2)被分成氣缸體側(cè)冷卻劑區(qū)(3)和氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)(4)，該氣缸體具有至少一個(gè)氣缸體腹板(8)，并且冷卻槽(9)設(shè)置在該氣缸體(45)中的至少一個(gè)氣缸腹板(8)中，溢流口(11)設(shè)置在該氣缸蓋(44)中，并且排出管(12)設(shè)置在該氣缸蓋(44)中并且連接于該氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)(4)，并且氣缸體側(cè)冷卻劑區(qū)(3)通過溢流口(11)連接于冷卻槽(9)，該冷卻槽(9)連接于該排出管(12)，并且冷卻液能夠按照規(guī)定路線經(jīng)過溢流口(11)流出該氣缸體側(cè)冷卻劑區(qū)(3)進(jìn)入冷卻槽(9)，并且從冷卻槽(9)經(jīng)過排出管(12)進(jìn)入氣缸蓋側(cè)冷卻劑區(qū)(4)。
文檔編號(hào)F01P3/02GK201891481SQ201020278638
公開日2011年7月6日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者B·斯坦納, G·巴奇, I·倫茨, J·斯勞特曼, R·弗里切, U·摩拉維茲 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司