本實用新型涉及設置有熱屏蔽件的活塞式內(nèi)燃發(fā)動機。

背景技術：

在活塞式內(nèi)燃發(fā)動機中，來自每個氣缸的排氣通過排氣管道被引導出來進行進一步的處理。這個排氣通常是相當熱的，例如高達且超過500攝氏度。因此，排氣管道的外表面也將處于高溫。發(fā)動機上的熱表面引起例如潛在的火災。

作為現(xiàn)有技術解決方案的例子，提到了DE 29518189 U1和US 5311738，它們公開了覆蓋活塞式內(nèi)燃發(fā)動機的排氣歧管的冷卻外殼。

US 5020319公開了一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的設置有內(nèi)陶瓷內(nèi)壁的冷卻殼體。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供這樣一種活塞式內(nèi)燃發(fā)動機，在這種活塞式內(nèi)燃發(fā)動機中，可以在不過分冷卻排氣的情況下改善與熱表面有關的安全問題。

根據(jù)本實用新型的實施方式，一種活塞式內(nèi)燃發(fā)動機包括氣缸蓋和連接到該氣缸蓋的排氣管道以及以可釋放的方式固定到所述發(fā)動機的所述氣缸蓋的熱屏蔽件，該熱屏蔽件包括設置有供冷卻流體循環(huán)的內(nèi)腔的主體以及布置成與所述內(nèi)腔連通的第一冷卻流體開口和第二冷卻流體開口。所述熱屏蔽件的所述主體形成圍繞所述排氣管道的套管，并且所述熱屏蔽件設置有從所述主體的第一端延伸到所述主體的第二端的孔，所述排氣管道延伸穿過所述孔。此外，在所述排氣管道與所述熱屏蔽件的套管之間設有間隙，所述第一冷卻流體開口布置成與所述氣缸蓋的冷卻通道連通，并且所述第二冷卻流體開口相對于所述孔的中心線而言布置在所述熱屏蔽件的徑向遠端。

這樣作提供的效果是，來自排氣管道的最熱區(qū)域的傳熱和/或接近該區(qū)域的可能性被最小化，而不會過分冷卻排氣。因為排氣沒有被冷卻，所以渦輪增壓器以及任何可能的隨后的熱量回收系統(tǒng)的效率得以提高。

根據(jù)本實用新型的實施方式，孔從主體的第一端延伸到主體的第二端，并且主體的第二端設置有在與該孔的縱向軸線橫切的方向上敞開的槽，用于保持發(fā)動機的兩個相繼的氣缸蓋的熱屏蔽件之間的絕緣板。

根據(jù)本實用新型的實施方式，熱屏蔽件的主體設置有密封接觸表面，第一冷卻流體開口布置在該密封接觸表面中，并且，氣缸蓋的冷卻流體通道連接到熱屏蔽件的第一冷卻流體開口，用于把冷卻流體從氣缸蓋排向熱屏蔽件。

根據(jù)本實用新型的實施方式，發(fā)動機是V型發(fā)動機，并且發(fā)動機設置有絕緣板，該絕緣板包圍發(fā)動機氣缸組之間的空間，排氣管道被布置成在這個空間中延伸，并且熱屏蔽件設置有用于絕緣板的接觸表面，從而以密封的方式包圍每個熱屏蔽件的邊緣。

根據(jù)本實用新型的實施方式，兩個相繼的熱屏蔽件的第二冷卻流體開口彼此連接以共同地收集來自發(fā)動機的氣缸蓋的冷卻流體。

根據(jù)本實用新型的實施方式，第二冷卻流體開口包括位于垂直于平坦的接觸表面的平面上的兩個對置的開口。

根據(jù)本實用新型的實施方式，熱屏蔽件的形狀是矩形的，從而為孔提供矩形形式的間隙區(qū)域，并且排氣管道具有管狀形式。

根據(jù)本實用新型的實施方式，熱屏蔽件的第二冷卻流體開口布置在熱屏蔽件的徑向遠端處，使得開口位于氣缸蓋主體的上方。

熱屏蔽件的主體中的第一冷卻流體開口和第二冷卻流體開口布置在熱屏蔽件的不同的位置處，因此，熱屏蔽件還用作發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的連接構(gòu)件。借助于熱屏蔽件，控制氣缸蓋溫度的冷卻流體可以經(jīng)由熱屏蔽件從氣缸蓋排出。

熱屏蔽件的主體設置有密封接觸表面，第一冷卻流體開口布置在該密封接觸表面中，以與氣缸蓋的冷卻流體通道連通。

此外，熱屏蔽件的主體設置有用于以可釋放的方式將主體固定到發(fā)動機的氣缸蓋的裝置。

根據(jù)本實用新型的實施方式，氣缸蓋的發(fā)動機冷卻流體通道連接到熱屏蔽件的第一冷卻流體開口，用于把冷卻流體從氣缸蓋排向熱屏蔽件。

根據(jù)本實用新型的實施方式，熱屏蔽件的第二冷卻流體開口彼此連接以共同地收集來自發(fā)動機的氣缸蓋的冷卻流體。

根據(jù)本實用新型的實施方式，熱屏蔽件的第二冷卻流體開口布置在熱屏蔽件的徑向遠端處，使得開口位于氣缸蓋主體的上方。該術語″上方″在此指的是發(fā)動機的氣缸從曲軸箱朝著氣缸蓋的縱向的相對位置。這樣，冷卻流體通道連接熱屏蔽件的安裝變得更容易。

不是要將本專利申請中出現(xiàn)的本實用新型的示范性實施方式解釋成對所附權(quán)利要求適用性的限制。動詞″包括″在本專利申請中用作開放式限制，不排除沒提到的特征的存在。

附圖說明

下文中，將參照所附的示范性示意圖來描述本實用新型，其中

圖1示意性地示出了根據(jù)本實用新型的第一實施方式的多缸活塞式內(nèi)燃發(fā)動機的單個氣缸12，

圖2示出了根據(jù)本實用新型的實施方式的用于排氣管道的熱屏蔽件，

圖3示出了根據(jù)本實用新型的實施方式的用于排氣管道的熱屏蔽件，

圖4示出了根據(jù)本實用新型的實施方式的用于排氣管道的熱屏蔽件的視圖，

圖5示出了根據(jù)本實用新型的實施方式的用于排氣管道的熱屏蔽件，

圖6示出了根據(jù)本實用新型的實施方式的用于排氣管道的熱屏蔽件，以及

圖7示出了包括根據(jù)本實用新型的實施方式的熱屏蔽件的V型發(fā)動機。

具體實施方式

圖1示意性地描繪了多缸活塞式內(nèi)燃發(fā)動機的單個氣缸12。發(fā)動機中的氣缸可以以各種配置進行布置，例如直列式或V型構(gòu)造。發(fā)動機包括氣缸體14或機體，氣缸套16被布置到該氣缸體或機體中。該氣缸還可以通過在氣缸體中制造適當?shù)臍飧卓锥恢苯硬贾玫皆摎飧左w中。氣缸蓋18以密封的方式布置在氣缸套的頂部上，在氣缸蓋與活塞17之間形成氣缸中的燃燒室。氣缸蓋及其部件可以變化，但是是本領域技術人員已知的。氣缸蓋包括排氣口20，并且，在排氣口20的位置處，排氣管道22以可移除的方式連接到氣缸蓋18。這樣，排氣可以從氣缸排到排氣管道20并且進一步排到發(fā)動機的渦輪增壓器。

為了密封排氣管道，使之不向周圍進行熱傳遞，并且防止接近排氣管道的熱表面，設置有與排氣管道相連的熱屏蔽件24。具體地，熱屏蔽件24被布置成在排氣管道的接合到氣缸蓋18的端部處包圍排氣管道22。這樣，排氣管道的靠近氣缸蓋18的高溫表面被熱屏蔽件24覆蓋。在圖2中以更詳細的方式示出了熱屏蔽件24。

現(xiàn)在參照圖1和圖2，熱屏蔽件24的主體設置有孔26，該孔從主體的第一端24′延伸到第二端24″。第一端和第二端指的是熱屏蔽件相對于孔26的方向而言的側(cè)邊。熱屏蔽件24是套管狀構(gòu)造，當被安裝到發(fā)動機時，它圍繞排氣管道22從氣缸蓋18延伸預定距離。熱屏蔽件形成圍繞排氣管道22的套管或套筒，使得在排氣管道22與熱屏蔽件24之間存在間隙。因此，排氣管道22從氣缸蓋18延伸穿過熱屏蔽件24的孔26，從而熱屏蔽件覆蓋排氣管道22的熱表面。

借助于適當?shù)难b置38，例如，機器螺釘，通過以對本領域技術人員來說顯而易見的方式，將熱屏蔽件24以可釋放的方式固定到氣缸蓋18的側(cè)邊。

發(fā)動機和氣缸蓋由冷卻流體冷卻，冷卻流體被安排成循環(huán)經(jīng)過布置至發(fā)動機的部件的冷卻流體通道28。氣缸16和氣缸蓋18的冷卻流體通道28在圖1中用虛線示出。熱屏蔽件24，更確切地說是它的主體，在下文使用相同的附圖標記來表示該主體，設置有供冷卻流體循環(huán)的內(nèi)腔30。內(nèi)腔30被布置成與氣缸蓋18的冷卻通道28流體連通。主體24中設置有第一冷卻流體開口36，在與發(fā)動機一起使用時，第一冷卻流體開口與內(nèi)腔30連通，并且還與氣缸蓋28的冷卻流體通道28連通。附加地，該主體還設置有第二冷卻流體開口34。有利地，冷卻流體流向使得第一冷卻流體開口是冷卻流體進口，而第二冷卻流體開口34是冷卻流體出口。

熱屏蔽件的主體24在該主體24的第一端24′處設置有密封接觸表面40(參見圖2)。在圖1和圖2所示實施方式中，第一冷卻流體開口36包括在排氣口的兩側(cè)位于平坦的接觸表面上的兩個獨立的開口。第二冷卻流體開口34布置在熱屏蔽件的徑向遠端。在這一點上，術語″徑向″應被理解為是相對于孔26沿其縱向方向的假想中心線而言的。

根據(jù)圖1和圖2的實施方式，第二冷卻流體開口34包括位于垂直于平坦的接觸表面40的平面上的兩個對置的開口。這樣，當被安裝到發(fā)動機時，第二流體被自動地定向，使得兩個相繼的熱屏蔽件可以在它們的第二冷卻流體開口處彼此連接，用于共同地收集來自發(fā)動機的多個氣缸蓋的冷卻流體。冷卻流體被安排成從氣缸蓋流到熱屏蔽件24，并且進一步地，在可能的溫度控制系統(tǒng)之后，冷卻流體從熱屏蔽件再循環(huán)回到發(fā)動機。密封接觸表面可以例如是平坦的接觸表面，使得密封板可以被安裝在熱屏蔽件與氣缸蓋18之間。密封接觸表面40形成為適合氣缸蓋的形式，從而可以獲得適當?shù)拿芊夂椭巍?/p>

密封接觸表面確定主體24中的孔26的界限。該孔限定出用于排氣管道22的空間。這個空間比排氣管道或其截面面積稍大一點。這樣，間隙42被設置在排氣管道22與熱屏蔽件24之間。第一冷卻流體開口36布置成通向平坦的接觸表面40。這樣，第一冷卻流體開口36被布置成與氣缸蓋18的冷卻流體通道28連通。

在圖3中示出的實施方式中，第二冷卻流體開口34也布置在熱屏蔽件的徑向遠端處，但是它由開口方向與平坦的接觸表面40一致的一個開口組成。換句話說，這個開口方向基本上在孔26的徑向方向上，或者基本上與孔26的方向橫切，并且布置在主體24的周緣上。

在圖4中，示出了從方向A看到的圖2的熱屏蔽件。如能看到的，熱屏蔽件的形狀不是必須為圓形，而是可以是圖4所示的大致矩形。當排氣管道22具有管狀形式時，這個矩形在孔的拐角處形成更大的間隙區(qū)域42。大的間隙區(qū)域改善了間隙區(qū)域的通風和冷卻。另外，更大的間隙區(qū)域使得能夠在熱屏蔽件位于其位置上的同時向/從氣缸蓋安裝或拆除排氣管道20。

在圖5中，示出了圖4的熱屏蔽件的實施方式，其中，主體由兩個獨立的部分24.1、24.2形成。這些部分設置有凸耳44，借助于這些凸耳，這些部分可以通過例如螺紋連接來組裝。這使得腔30在熱屏蔽件24中的制造更簡單明了。

在圖6中，示出了熱屏蔽件的實施方式沿著孔26的剖視圖。熱屏蔽件24在其對置兩側(cè)上設置有保持槽46，用于保持發(fā)動機中兩個相繼的氣缸蓋18的熱屏蔽件之間的絕緣板48。熱屏蔽件設置有用于絕緣板48的接觸表面52，從而以密封的方式包圍每個熱屏蔽件的邊緣?，F(xiàn)在，在這種情況下，熱屏蔽件實現(xiàn)了數(shù)個功能。第一，如在本實用新型的所有實施方式中，熱屏蔽件24提供了屏障以防止接近排氣管道的靠近氣缸蓋18的熱表面。第二，熱屏蔽件24提供了從多缸發(fā)動機的多個氣缸蓋18中引出冷卻流體并且方便地組合流出氣缸蓋18的冷卻流體的有利方式。第三，熱屏蔽件24提供了用于相繼的氣缸蓋18之間的絕緣板48或熱屏蔽件24之間的發(fā)動機的連接裝置。

在圖7中，示出了V型活塞式內(nèi)燃發(fā)動機100的剖視圖。在圖7中，以更詳細的方式描繪了熱屏蔽件24的保持絕緣板48的功能。在這里，熱屏蔽件24在該熱屏蔽件的第二端24″處設置有保持槽46。發(fā)動機設置有絕緣板48，該絕緣板包圍發(fā)動機氣缸組之間的空間50，排氣管道被布置成在這個空間中延伸。熱屏蔽件設置有用于絕緣板48的接觸表面52，從而以密封的方式包圍每個熱屏蔽件的邊緣。熱屏蔽件上的槽46用于將絕緣板保持在它們的位置，并且絕緣板48被連接到熱屏蔽件24，使得熱的排氣管道位于由絕緣板48形成的外殼內(nèi)。

熱屏蔽件24提供了屏障以防止接近排氣管道的靠近氣缸蓋18的熱表面。第二，熱屏蔽件24提供了從多缸發(fā)動機的多個氣缸蓋18中引出冷卻流體并且方便地組合流出氣缸蓋18的冷卻流體的有利方式。第三，熱屏蔽件24提供了用于相繼的氣缸蓋18之間的絕緣板48或熱屏蔽件24之間的發(fā)動機的連接裝置。槽24可以在不同側(cè)進行不同的定向以方便相應絕緣板48的連接。

雖然已經(jīng)通過舉例的方式連同目前被認為是最優(yōu)選的實施方式描述了本實用新型，但是要理解的是，本實用新型不限于所公開的實施方式，而是意圖覆蓋包括在本實用新型的如所附權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)的其特征的各種組合或改型以及幾個其它應用。各種組合在技術上是可行的情況下，上面提到的連同任何實施方式的詳細內(nèi)容可以連同另一實施方式一起使用。