CN101675237A - 内燃机气缸盖进气管道及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
铸造成为内燃机气缸盖(2)中的凹槽的进气管道(1)，该进气管道在下端处通过环形阀座凹座(4)通入该内燃机的燃烧室(3)中，其特征在于，该进气管道在部分长度上具有基本是平面的下侧面(6a)，该下侧面通过弄圆的过渡区连接到该凹座(4)上，所述过渡区位于气缸盖(2)的主体内限定一弄圆的回缩部(7a)。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机的技术领域，更具体地说，涉及气缸盖进气管道的设计以及相关的精整机加工。
本发明的目的是进气管道、具有至少一个这种进气管道的气缸盖、制造气缸盖的方法以及装备有这种气缸盖的发动机。
本发明可特别有利但非排他地应用于火花点火发动机中。
背景技术
在火花点火发动机中，希望在燃烧室内产生“翻滚”式的结构气体动力学(绕一垂直于交替进气门平面的轴线的旋转运动)。
希望能最佳地利用这种端流，尤其在点火时，因为它保证尤其是在部分负荷条件下的更大燃烧速度。该湍流因此增加了用燃烧室中残留燃烧气体稀释的可能，这直接导致节约燃料消耗。另外，“翻滚”使得能在冷起动条件下以极少的提前量运行，并由此能回收废气中的热量，以用于催化转化器起燃。最后，对于低速下的全负荷，“翻滚”还使燃烧加速，从而使得能在极少提前点火的情况下运行，而同时排除爆震。
一般地，目的是得到某种强度的气体动力学“翻滚”运动，而同时保持足够的渗透性，以保证发动机的性能水平。当对发动机作出要求时，管道的形状还必需满足燃料消耗和污染减少的功能性。最后，发动机还必需生产简单及制造可靠。
事实是，发动机中要优化的四种主要功能(减少污染、对需要的响应、燃料消耗和爆震)都与“翻滚”密切相关，并要求发动机制造中的极大可靠性。为实现“翻滚”式的气动组件而对进气管道的几何成形因此必需在铸件的延伸方面特别稳定。这种管道必需在任何情况下都不引入在气动强度或渗透性方面的不一致，因为这些不一致会损害减少污染、燃料消耗和性能的功能性。
为了不产生会造成渗透性下降的过于显著的阶梯或斜面，管道铸件的底部通常是倒圆的，以便与必然为圆形的尖顶机加工工具良好地配合。现在，方形管道有利于“翻滚”。该管道的形状因此必需包括过渡区，以便在方形剖面和圆形剖面之间形成过渡。
文献JP2003214169描述了一种“翻滚”式进气管道，该进气管道在横截面上具有位于管道铸件中的凹槽。该凹槽形成斜面，所述斜面将气流导向阀的前面。这种斜面公认地对进气的涡流运动有利，但在气流上产生太大的偏差对空气的流动没有任何影响。
发明内容
本发明的目的是以尽可能直线的方式引导该流(气流)，以便在不损害管道的渗透性的情况下有利于阀前部相对于阀后部的流量(流率)。
为此，本发明提出，管道铸件应当在部分长度上具有基本为平面的下表面，该下表面通过弄圆(倒圆)的过渡区连接到凹座上，从而在气缸盖的主体中形成回缩部。
优选地，该回缩部限定在管道的下表面的根部，以及该回缩部通过机加工形成(出现)在气缸盖铸件的主体内。
本发明使得管道铸件和尖形件之间能形成良好的连接，并能保持远至尖顶部都明显的平坦，这在产生“翻滚”时是有利的。
气缸盖的制造可以特别地包括：
-第一步，该第一步是铸造，限定至少一个铸态(毛坯状态)进气管道该进气管道具有平面下表面，该下表面通过倒圆的连接区连接到环形阀座凹座上，该连接区向管道的内部延续，
-第二步，该第二步是在管道的下端处精整管道。
附图说明
通过阅读下面参照附图对作为非限制性示例的实施例的说明，将显而易见本发明的其它特征和优点，在附图中：
-图1是贯穿气缸盖的剖视图，其示出已知管道铸件，
-图2是贯穿气缸盖的剖视图，其示出本发明的管道铸件，
-图3示出同一管道的经过机加工的形状，以及
-图3A和3B分别是图3的A和B处的剖视图。
具体实施方式
在图1的剖视图中，可以看到弯曲的进气管道1，该进气管道1经由其下端通入气缸盖2的燃烧室3中。这种管道是作为凹槽铸造在发动机气缸盖中的，并在其下端经由环形阀座凹座4通到该气缸盖的燃烧室3中。阀座本身未示出。图1示出铸态管道，也就是说，在对它的与燃烧室3会合的区域进行常规机加工作业之前，通过铸造气缸盖得到的管道。
图2也示出铸态管道。在此，该管道1也具有弯头，该弯头在通入燃烧室3之前并在其部分长度上具有直线部分。管道的下表面6a基本是平面，其上表面6b也是如此。下表面6a通过圆角7b连接到阀座凹座4上，这一圆形过渡区7b朝管道的中心延伸，并呈现从圆角朝阀座方向的回缩。
图3示出与图2中相同的管道1，其中该管道的下端已经利用尖形机加工件8确定了尺寸，所述尖形机加工件的轮廓用虚线表示。图3还示出阀9，该阀具有阀杆9a。通过与图2比较，对管道1的机加工形成一回缩部7a，该回缩部7a具有弄圆的形状、处在气缸盖2的主体内并位于“凸起”7b的区域中。回缩部7a形成管道的下表面6a和阀座凹座4之间的过渡部分。
参见剖视图3A和3B，可以看出，回缩部7a被限制在管道的下表面6a的根部内。管道的其它表面在没有显著过渡部分的情况下延续至管道的下端附近。回缩部7a是通过利用尖形件8进行机加工而在铸造的气缸盖2的主体中形成的。图3B示出所述尖形件相对于管道1及该管道的下表面6a的对称面的对称性。
按照本发明，气缸盖因此能制造如下：当铸造气缸盖时，限定至少一个铸态管道，该管道具有平面(平坦的)下表面6a，该下表面通过弄圆的连接区7b连接到环形阀座凹座4，所述弄圆的连接区朝向管道的内侧延伸。在第二步中，对管道的下端定尺寸。定尺寸是在回缩部7a和弄圆的过渡区7b上实施的机加工操作。
最后，应该强调，本发明的首要目的是形成固定的或可变的“翻滚”。为此，建议改变管道铸件的形状，而同时保证它相对于生产扩展(弥散，散布，dispersion)的稳定性(robustesse)。所提出的新形状具有凹部7a，该凹部位于管道的下部并处在气缸盖的主体内。
这种布置能特别地使“方形截面”(也就是管道的平面壁)尤其在阀杆的下游区域中尽可能靠近燃烧室地延续，以便尽可能笔直地导引该流，并有助于与阀后相对的阀前流量。该“方形截面”(在图3A中很明显)因此可被保持，直至进一步的机加工操作。
铸件的圆角部分7b使之更容易利用机加工在“方形截面”和必然为圆形的管道最后截面之间形成平缓的过渡部分，直至阀的后部。为了得到这个结果，希望所述尖形件具有适合于制造尽可能平缓的过渡部分的轮廓。尖头件是合适的，因为它使之能确保铸件的顶部母线(母面)的斜度(斜率)与经过机加工的部件的斜度之间保持所需的连续性。
尖形件的角必需不仅相对于铸件的斜度进行调节，而且还按照由铸件扩展所产生的铸件位移进行调节。例如，如果与期望的尺寸相比，铸件朝向阀的后部“后退”，则该尖形件必需能使之避免向下的台阶。
因此，应该强调，本发明能在“翻滚”和渗透性方面获益，而同时保证相对于制造扩展的良好稳定性。
Claims (10)
1.一种进气管道(1)，它作为内燃机气缸盖(2)中的凹槽铸造形成，并在下端经由环形阀座凹座(4)通入该内燃机的燃烧室(3)中，其特征在于，该进气管道在部分长度上具有基本为平面的下表面(6a)，该下表面通过弄圆的过渡区(7b)连接到该凹座(4)上，该过渡区(7b)朝向管道的中心延续并具有弄圆的回缩部(7a)，该回缩部(7a)处于气缸盖(2)的主体内，并且朝阀座的方向延伸。
2.如权利要求1所述的进气管道，其特征在于，该回缩部(7a)被限制在该管道的下表面(6a)的根部处。
3.如权利要求1或2所述的进气管道(1)，其特征在于，该回缩部(7)形成在铸态气缸盖(2)的主体内。
4.如权利要求2所述的进气管道，其特征在于，该气缸盖(2)的铸态形式具有处在管道下表面(6a)的底部处的弄圆的过渡区(7b)，该过渡区向管道的中心延续。
5.如权利要求4所述的进气管道，其特征在于，形成在气缸盖的下表面(6a)的根部处的回缩部(7a)相对于该下端面(6a)的对称面对称。
6.如前述权利要求之一所述的进气管道，其特征在于，该管道的其它表面在无显著过渡部分的情况下一直延伸到管道的下端附近。
7.一种内燃机气缸盖(2)，其特征在于，它具有至少一个如前述权利要求之一所述的进气管道(1)。
8.一种内燃机，其特征在于，它的气缸盖(2)如权利要求7所述。
9.一种制造内燃机气缸盖的方法，其特征在于，它至少包括：
-铸造气缸盖(2)的第一步骤，该气缸盖限定至少一个铸态进气管道(1)，该进气管道具有平面下表面(6a)，该下表面通过弄圆的连接区(7b)连接到环形阀座凹座(3)上，该连接区(7b)朝向管道的内部延续，以及
-在该管道的下端处精整该管道的第二步骤。
10.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，在管道(1)的下端在其后表面(6a)的根部处铸造形成回缩部(7a)，该回缩部形成在铸件的过渡区(7b)并朝向管道的中心延续。
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