CN102454476A

CN102454476A - 内燃机

Info

Publication number: CN102454476A
Application number: CN2011103203042A
Authority: CN
Inventors: T.托伊尼森; B.西伯特; U.戴森霍费尔; M.森根
Original assignee: MAN Diesel and Turbo SE
Current assignee: MAN Energy Solutions SE
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2012-05-16
Also published as: JP2012087781A; DE102010042655A1; KR20120041103A; FI20116003L; FI20116003A0

Abstract

一种内燃机（1；1a），具有：壳体（10a；10b），该壳体具有两个端侧面（11、12）和两个纵侧面（13、14），所述端侧面形成内燃机的离合器侧（11）和离合器对侧（12），所述纵侧面在旁侧限定壳体并使得两个端侧面相互连接，从而它们规定了壳体的宽度尺寸；和多个工作组件（20），所述工作组件与壳体连接，并被设计用于至少部分地实现介质流，用来使得内燃机工作。本发明的内燃机占有较小的空间。此点特别是通过如下方式来实现，即所述工作组件设置在两个纵侧面中的至少一个纵侧面上。

Description

内燃机

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的内燃机。

背景技术

开头部分所述类型的内燃机例如由DE 101 18 951 C2已知。这种内燃机具有壳体和多个工作组件，该壳体具有两个端侧面和两个纵侧面，所述端侧面形成内燃机的离合器侧和离合器对侧，所述纵侧面在旁侧限定壳体并使得两个端侧面相互连接，从而它们规定了壳体的宽度尺寸，所述工作组件与壳体连接，并被设计用于至少部分地实现增压空气流，用来使得内燃机工作。根据DE 101 18 951 C2，这些工作组件具有两个增压空气冷却器、增压器组（Aufladegruppe）和被设置用于增压空气冷却器的冷却剂回路的冷却剂管。这些工作组件安装在托架（Tragkonsole）上，该托架作为前端盒（Front-End-Box）设置在内燃机的形成离合器对侧的端侧面上。

就这种内燃机而言，把工作组件设置在形成离合器对侧的端侧面上这种设置方式使得内燃机的长度尺寸得到延长，进而增大了其空间占用的需求。另外，根据工作组件设置在离合器侧还是设置在离合器对侧，需要不同的制造设计方案，这提高了制造成本。

DE 103 42 387 B3公开了另一种内燃机，其中工作组件设置在内燃机壳体的顶面上。这些工作组件具有多个高压泵和高压容器以及共轨燃料系统的燃料管路。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种根据权利要求1的前序部分的内燃机，其需要占用的空间较小。

此点通过根据权利要求1的内燃机来实现。本发明的改进在从属权利要求中规定。

根据本发明，内燃机具有壳体或支架和多个工作组件，该壳体或支架具有两个端侧面和两个旁侧的纵侧面，所述端侧面形成内燃机的离合器侧和离合器对侧，所述纵侧面在旁侧限定壳体并使得两个端侧面相互连接，从而它们规定了壳体的宽度尺寸，所述工作组件与壳体连接，并被设计用于至少部分地实现介质流，用来使得内燃机工作。本发明的内燃机的特征在于，所述工作组件设置在两个纵侧面中的至少一个纵侧面上。

根据本发明，离合器侧即为壳体的在其上设置有内燃机的输出部分（Abtrieb）的端侧面，其中该输出部分可通过离合器与有待被内燃机驱动的装置耦接。据此，离合器对侧即为壳体的背离离合器侧并与离合器侧对置的端侧面。

根据本发明，例如考虑液体流、气体流和电流作为所实现的介质流。根据本发明的实施方式，所实现的介质流因而属于润滑油系统、用于内燃机的送入空气（Zuluft）的涡轮增压系统、冷却系统、燃料供应系统和/或内燃机的电控制系统。

根据本发明的一种实施方式，工作组件具有油冷却器、油清洁装置、恒温器（Thermostaten）和内燃机润滑油系统的管，优选还具有润滑油系统的控制装置的至少一个配电箱。

根据本发明，利用工作组件至少部分地实现介质流意味着，并非内燃机的相应系统例如内燃机的润滑油系统、涡轮增压系统、燃料供应系统和/或电控制系统的全部组成部分都必须设置在两个纵侧面中的至少一个纵侧面上。因此，这种系统的某些组成部分也可以设置在内燃机的其它位置上。

根据本发明，把工作组件设置在两个纵侧面中的至少一个纵侧面上，工作组件由此能以旁侧盒（Sidebox）的形式节省空间地嵌入到内燃机的轮廓中，因而对空间占有需求或内燃机的宽度尺寸没有影响，或者仅有很小的（增大的）影响。特别是对于具有多个分别在纵侧并排设置的内燃机的设备（多发动机设备）例如电站设备或船用发电机设备来说，工作组件因而对多发动机设备的发动机平均间距没有影响，或者仅有很小的（增大的）影响。

根据本发明的一种实施方式，工作组件按如下方式设置，即它们在旁侧不突出于壳体的最大宽度尺寸。

因而壳体仅决定内燃机的最大宽度尺寸，由此可以进一步减小其占用的空间。

根据本发明的另一实施方式，工作组件有利地设置在壳体的宽度尺寸-缩进部分（Rücksprung）中。

换句话说，壳体在其水平的和/或竖直的延伸范围内，或者在其纵侧面上具有一区域，该区域具有相比于最大宽度尺寸有所减小的宽度尺寸，其中工作组件设置在宽度尺寸减小的该区域中。

由此可以把工作组件更好地嵌入到内燃机的轮廓中。

根据本发明的一种实施方式，内燃机具有涡轮增压装置，该涡轮增压装置设置在壳体的两个端侧面之一上，且具有增压空气冷却器，其中增压空气冷却器和油冷却器在为其设置的冷却剂回路中相互串联地连接。

根据本发明采用旁侧盒方式来设置工作组件，这独立于涡轮增压装置在离合器侧或离合器对侧的安装位置。

根据本发明的另一实施方式，内燃机具有弹性的支座（Aufstelllagerung），其中壳体的为了在构造上考虑弹性支座而设置的增强机构整合到壳体的油池中。

通过内燃机的弹性支座，会使得其壳体（相比于刚性支座）承受较大的扭曲载荷。为了能够经受住这种较大的载荷，可设置有增强机构，按照现有技术，这种增强机构能以增强箱（Versteifungskasten）的形式来实现，所述增强箱容纳着或实现了增压空气管路。但此点却以不利的方式产生了不同的制造设计方案，这会增大制造成本。此外，这种增强箱会产生具有基本恒定的宽度尺寸的壳体轮廓，这会使得宽度尺寸适中地把工作组件安装在纵侧面上变得困难。

因此根据本发明，把增强机构整合到壳体的本来就要针对弹性支座有待改型的油池（例如布局优化的（topologieoptimiert）特殊油池（Sonderölwanne））中，从而一方面避免产生附加的制造设计方案（对于弹性支座来说，只有一个唯一的特殊设计方案），另一方面对于有待安装在纵侧面上的工作组件来说，将保持纵侧面上的安装空间最佳。增强机构优选仅仅或完全地整合到壳体的油池中。

根据本发明的又一实施方式，内燃机被构造成大型柴油机。

根据本发明，大型柴油机是例如用于船用驱动装置、发电机设备和/或电站应用的柴油机。

附图说明

下面借助优选的实施方式并对照附图详细地介绍本发明。

图1示出一种内燃机，其具有以前端盒的形式设置在离合器对侧的工作组件和设置在离合器侧的涡轮增压装置；

图2示出一种内燃机，其具有以前端盒的形式设置在离合器对侧的工作组件和设置在离合器对侧的涡轮增压装置；

图3示出内燃机的一种壳体设计方案，其具有刚性的支座和金属板油池（Blechölwanne）；

图4示出内燃机的一种壳体设计方案，其具有弹性的支座和布局优化的特殊油池；

图5示出内燃机的一种壳体设计方案，其具有刚性的支座以及金属板油池和增强箱；

图6示出内燃机的一种壳体设计方案，其具有弹性的支座以及V形油池和增强箱；

图7示出根据本发明的一种实施方式的内燃机，其具有未接上的旁侧盒；

图8为图7的内燃机的作为旁侧盒设置的工作组件的放大图；

图9为根据本发明的一种实施方式的内燃机的单回路混合冷却系统的方框图；

图10为图7的内燃机的视图，其具有接上的旁侧盒；

图11为图7的内燃机的另一视图，其具有接上的旁侧盒；

图12示出根据本发明的另一实施方式的内燃机，其具有整合到壳体中的增压空气管路。

具体实施方式

图1示出构造成大型柴油机的内燃机1′，其具有壳体10′和多个工作组件20′，该壳体具有两个端侧面11′、12′和两个纵侧面13′、14′，所述端侧面形成内燃机1′的离合器侧11′和离合器对侧12′，所述纵侧面在旁侧限定壳体10′并使得两个端侧面11′、12′相互连接，从而它们规定了壳体10′的宽度尺寸，所述工作组件与壳体10′连接，并被设计用于至少部分地实现多种介质流，用来使得内燃机1′工作。

作为内燃机1′的润滑油系统的组成部分，工作组件20′具有油过滤器形式的油清洁装置21′、油冷却器22′和油泵23′。作为内燃机1′的冷却系统的组成部分，工作组件20′还具有高温-冷却水泵24′和低温-冷却水泵25′。工作组件20′还具有用于冷却系统和/或润滑油系统的多个恒温器阀26′。

如图1中所示，工作组件20′以前端盒的形式设置在内燃机1′的壳体10′的离合器对侧12′。

内燃机1′还具有带增压空气冷却器31′的涡轮增压装置30′，其中涡轮增压装置30′设置在内燃机1′的离合器侧11′。

如由图1可见，工作组件20′的前端盒设置方式延长了内燃机1′的长度尺寸。此外，工作组件20′的设置方式取决于涡轮增压装置30′的设置方式，也就是说，如果要把涡轮增压装置30′设置在离合器对侧12′，就必须改变工作组件20′的设置方式。

图2示出构造成大型柴油机的内燃机1″，其构造与图1类似（相同的组件用相同的增加了一个撇号的附图标记来表示），但涡轮增压装置30″设置在内燃机1″的离合器对侧12″。此外，在离合器对侧12″以前端盒的形式设置有多个工作组件20″，这些工作组件至少部分地实现至少一种介质流，用来使得内燃机1″工作。

如由图2可见，工作组件20″的前端盒设置方式延长了内燃机1″的长度尺寸。此外，工作组件20″的设置方式取决于涡轮增压装置30″的设置方式，也就是说，如果要把涡轮增压装置30″设置在离合器侧11″，就必须改变工作组件20″的设置方式。

图3至6示出了构造成大型柴油机的内燃机的壳体或支架10a-10d的多种可能的设计方案。

作为第一种设计方案，图3示出了具有刚性支座和金属板油池15a的壳体10a。作为第二种设计方案，图4示出了具有弹性支座和布局优化的经过特殊设计的油池15b的壳体10b。作为第三种设计方案，图5示出具有刚性支座以及金属板油池15c和增强箱16c的壳体10c，增强箱具有整合的增压空气管路。作为第四种设计方案，图6示出具有弹性支座以及（V形）油池15d和增强箱16d的壳体10d，增强箱具有整合的增压空气管路。

图7示出根据本发明的一种实施方式的构造成大型柴油机的内燃机1。

内燃机1具有壳体10a、10b（根据图3中所示的第一种设计方案或者根据图4中所示的第二种设计方案）和多个工作组件20，该壳体具有两个端侧面11、12和两个纵侧面13、14，所述端侧面形成内燃机1的离合器侧11和离合器对侧12，所述纵侧面在旁侧限定壳体10a、10b并使得两个端侧面11、12相互连接，从而它们规定了壳体10a、10b的宽度尺寸，所述工作组件与壳体10a、10b连接，并被设计用于至少部分地实现润滑油流，用来使得内燃机1工作。

在图8中详细地示出了工作组件20，其中作为内燃机1的润滑油系统的组成部分，工作组件20具有油过滤器和/或油离心器形式的油清洁装置21、油冷却器22、多个管23、润滑油系统控制装置的两个配电箱24、25和恒温器阀26。

如由图8可见，工作组件20以旁侧盒的形式设置在两个纵侧面13、14中的一个纵侧面14上，其中在图8中示出旁侧盒未接上。

确切地说，工作组件20按如下方式设置，即它们在旁侧不突出于壳体10a、10b的最大宽度尺寸。为此，工作组件20优选设置在壳体10a、10b的宽度尺寸-缩进部分17a、17b（见图3和图4）中。

内燃机1还具有涡轮增压装置30，该涡轮增压装置设置在壳体10a、10b的离合器侧11且具有增压空气冷却器31（见图9）中。

根据本发明的一种实施方式，作为方框图在图9中示出了图7的内燃机1的单回路混合冷却系统。

如由图9可见，就单回路混合冷却系统而言，增压空气冷却器31和油冷却器22在为其设置的冷却剂回路中相互串联地连接。

例如构造成热交换器形式的增压空气冷却器31具有增压空气管线31a和冷却剂管线31b。增压空气管线31a和冷却剂管线31b中的每一个都具有高温部分HT和低温部分LT。

根据图9，冷却剂（例如冷却水）被低温冷却剂泵27输送至增压空气冷却器31的冷却剂管线31b的低温部分LT，对增压空气冷却器31的增压空气管线31a的高温部分HT进行冷却，然后被输送至例如构造成热交换器的油冷却器22。在油冷却器22中，冷却剂通过冷却剂管线（未示出）对润滑油系统的润滑油进行冷却，然后从油冷却器22出来，到达高温冷却剂泵28，冷却剂被该高温冷却剂泵输送至增压空气冷却器31的冷却剂管线31b的高温部分HT。冷却剂在那里对增压空气冷却器31的增压空气管线31a的低温部分LT进行冷却，然后从增压空气冷却器31出来，到达热量输出装置29。润滑油被设置有过压阀的油泵29a泵吸经过油冷却器22的润滑油管线（未示出）。

最后，在图10和11中用两个不同的视图示出了图7的内燃机1，其中以旁侧盒形式设置的工作组件20设置有外罩或包衬18。

根据一种制造设计方案，本发明的内燃机1可以具有弹性支座（未示出）。于是在这种情况下采用图4的壳体10b的设计方案，其中为了在构造上考虑弹性支座，设置有增强机构，这些增强机构仅仅或完全整合到壳体10b的布局优化的油池15b中。

最后，图12示出根据本发明的另一实施方式的构造成大型柴油机的内燃机1a。根据图12的内燃机1a具有工作组件20，这些工作组件在旁侧在一个纵侧面14上安装在增压空气管路上，该增压空气管路整合到壳体或发动机支架中。

附图标记列表

1′；1″ 内燃机

10′；10″ 壳体

11′；11″ 离合器侧

12′；12″ 离合器对侧

13′；13″ 纵侧面

14′ 纵侧面

20′；20″ 内燃机组件

21′ 油清洁装置

22′ 油冷却器

23′ 油泵

24′ 高温-冷却水泵

25′ 低温-冷却水泵

26′ 恒温器阀

30′；30″ 涡轮增压装置

31′ 增压空气冷却器

1；1a 内燃机

10a；10b 壳体

10c；10d 壳体

11 离合器侧

12 离合器对侧

13 纵侧面

14 纵侧面

15a；15b 油池

15c；15c 油池

16c；16d 增强箱

17a；17b 宽度尺寸-缩进部分

18 包衬

20 工作组件

21 油清洁装置

22 油冷却器

23 管

24；25 配电箱

26 恒温器阀

27 低温冷却剂泵

28 高温冷却剂泵

29 热量输出装置

29a 油泵

30 涡轮增压装置

31 增压空气冷却器

31a 增压空气管线

31b 冷却剂管线

HT 高温部分

LT 低温部分

Claims

1.一种内燃机（1；1a），具有：

壳体（10a；10b），该壳体具有两个端侧面（11、12）和两个纵侧面（13、14），所述端侧面形成内燃机（1；1a）的离合器侧（11）和离合器对侧（12），所述纵侧面在旁侧限定壳体（10a；10b）并使得两个端侧面（11、12）相互连接，从而它们规定了壳体（10a；10b）的宽度尺寸；和

多个工作组件（20），所述工作组件与壳体（10a；10b）连接，并被设计用于至少部分地实现介质流，用来使得内燃机（1；1a）工作，

其特征在于，所述工作组件（20）设置在两个纵侧面（13、14）中的至少一个纵侧面上。

2.如权利要求1所述的内燃机（1；1a），其中所述工作组件（20）按如下方式设置，即它们在旁侧不突出于壳体（10a；10b）的最大宽度尺寸。

3.如权利要求1或2所述的内燃机（1；1a），其中所述工作组件（20）设置在壳体（10a；10b）的宽度尺寸-缩进部分（17a；17b）中。

4.如权利要求1至3中任一项所述的内燃机（1；1a），其中所述工作组件（20）具有油冷却器（22）、油清洁装置（21）、恒温器（26）和内燃机（1；1a）的润滑油系统的管（23）。

5.如权利要求4所述的内燃机（1；1a），其中所述工作组件（20）具有润滑油系统的控制装置的至少一个配电箱（24、25）。

6.如权利要求4或5所述的内燃机（1；1a），其中内燃机（1；1a）具有涡轮增压装置（30），该涡轮增压装置设置在壳体（10a；10b）的两个端侧面（11、12）之一上，且具有增压空气冷却器（31），其中增压空气冷却器（31）和油冷却器（22）在为其设置的冷却剂回路中相互串联地连接。

7.如权利要求1至6中任一项所述的内燃机（1；1a），其中内燃机（1；1a）具有弹性的支座，其中壳体（10b）的为了考虑弹性支座而设置的增强机构整合到壳体（10b）的油池（15b）中。

8.如权利要求7所述的内燃机（1；1a），其中增强机构仅仅整合到壳体（10b）的油池（15b）中。

9.如权利要求1至8中任一项所述的内燃机（1；1a），其中内燃机（1；1a）被构造成大型柴油机。