CN102667103B - 具有气缸盖和气缸体的内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机（1），该内燃机具有气缸盖（2）和气缸体（3），曲轴箱（10）固定到气缸体（3），且至少一个质量平衡轴（20）安装在曲轴箱（10）内。为了减小生产耗费，根据本发明，当沿曲轴（19）的轴线（19a）的方向看时，在质量平衡轴（20）的轴线（20a）与曲轴（19）的轴线（19a）之间的直线连线（27）上，设置在孔内并实施成定位销的第一销（26）定位在曲轴箱（10）的端面（5）的区域内，较佳地第一销（26）设置在曲轴箱（10）内且孔（6）设置在凸缘衬套（24）内。

Description

具有气缸盖和气缸体的内燃机
本发明涉及一种内燃机，该内燃机包括气缸盖和气缸体，曲轴箱固定到气缸体，至少一根质量平衡轴保持在曲轴箱内，用于质量平衡轴的至少一个轴承孔由凸缘衬套来构成，该凸缘衬套固定在曲轴箱的端面的区域内，特别是通过螺纹连接到该区域上。
已知将气缸盖和气缸体设置成一个单元。这种气缸盖－气缸－气缸体（Kopf-Zylinder-Block）单元也被称为整块组件（Monoblock）。一体式曲柄箱通常与气缸盖－气缸体单元相邻。此外，已知具有多部件曲轴箱的内燃机，一个曲轴箱部件和用于曲轴支承的轴承托架（Lagerbügel）铸造成一件。此部件也被称为“底板”。在整体式内燃机的情况下，至今采用具有各个轴承托架的各个轴承座，以便为了机加工缸孔而能必要地接近。
由GB 2 425 570 B已知具有气缸盖和气缸体的内燃机，其中，气缸盖和气缸体一体地设置
由JP 3-185220 A已知具有曲轴箱结构的内燃机，其中，质量平衡轴保持在凸缘衬套内。一体式质量平衡轴通过端面上的开口插入。凸缘的直径大于质量平衡轴的配重的直径。由US 2007/261657 A已知类似的设置。
已知将质量平衡轴保持在曲轴箱内。特别在整体式内燃机的情况下，相对较难对气缸盖－气缸体单元或曲轴箱内的质量平衡轴的轴承进行机加工。
本发明的目的是减少对上述类型的内燃机进行机加工的数量。
根据本发明这如此来实现：当沿曲轴的轴线方向看时，在质量平衡轴的轴线与曲轴的轴线之间的直线连线上，设置在孔内并设置为定向销的第一销定位在曲轴箱的端面的区域内，第一销较佳地设置在曲轴箱内，且孔设置在凸缘衬套内。
因此，第一销保持用于使两个齿轮配合以驱动质量平衡轴的必要距离。可从外部对用于将凸缘衬套固定在曲轴箱的底部内的表面进行机加工。气缸盖－气缸体单元包括用于容纳凸缘衬套的铸造凹陷部。
为了确保质量平衡轴相对于曲轴平行，特别有利的是有一个相应的第二销设置在曲轴箱的一个对应的端面的区域内，该销包括两个平坦部，这两个平坦部取向为平行于曲轴的轴线与质量平衡轴的轴线之间的连线，且该第二销在对应部件的相应引导开口内被引导，较佳地，第二销分别设置在曲轴箱的端面壁内且引导开口设置在相应的凸缘衬套内。两个平坦部定位成与曲轴的轴线与质量平衡轴的轴线之间的连线平行。因此，凸缘衬套可以绕第一销枢转，而不会造成对于两个齿轮的齿啮合来说不利的影响。
这种设置允许用于曲轴的主轴承的接纳孔和凸缘衬套内的轴承孔独立于气缸盖－气缸体单元在一次夹紧步骤中进行机加工。
较佳地，平衡轴的轴承孔由凸缘衬套来形成。
特别有利的是，曲轴箱由与气缸盖－气缸体单元相邻的第一部分和与第一部分相邻的第二部分构成，第一部分和第二部分在包含曲轴的轴线的、较佳地垂直于气缸轴线的平面内被划分，第一部分和/或第二部分较佳地形成用于曲轴的至少一个主轴承。
气缸套可一体地包含到气缸盖－气缸体单元内，或者它们能通过螺纹连接到气缸盖－气缸体单元内。
在本发明的范围内还规定至少一个质量平衡轴保持在第一部分内。质量平衡轴的位置将设计成使轴的配重能以离连杆的包迹线足够的距离进行转动，其中，质量平衡轴的轴线不必一定位于曲轴的轴线的平面内。
由于用于质量平衡轴的轴承孔由凸缘衬套来形成，所以确保质量平衡轴的轴承孔的机加工可仅在曲轴箱内进行，而不需要与气缸盖－气缸体单元一起进行。凸缘衬套在此过程中借助螺钉固定在曲轴箱的上述第一部分内。
在本发明的另一实施例中可规定质量平衡轴包括用于驱动喷射泵的至少一个凸轮。由此，可以通过平衡轴来驱动喷射泵。凸轮的位置可任意选择，并还可例如设置在质量平衡轴的飞轮侧的轴承附近。
将参照附图更详细地解释本发明，其中：
图1以沿图2中线I-I的剖视图示出根据本发明的内燃机；
图2以沿图1中的线II-II的剖视图示出内燃机；
图3以沿图1中的线III-III的剖视图示出内燃机；
图4以俯视图示出内燃机；
图5以沿图1中线V-V的剖视图示出根据本发明的内燃机；
图6以沿图5中的线VI-VI的剖视图示出内燃机；以及
图7以沿图6中的线VII-VII剖过曲轴箱的另一剖视图示出内燃机。
图1至4示出具有气缸盖2和气缸体3的内燃机1，气缸盖2和气缸体3以一体的方式来设置，以形成气缸盖－气缸体单元4。曲轴箱10与气缸盖－气缸体单元4相邻，该曲轴箱由第一上部7和第二下部8构成。气缸套9通过螺纹连接到气缸盖－气缸体单元4内。还可以替代地将气缸套9与气缸盖－气缸体单元4设置成一体。
气缸盖－气缸体单元4与曲轴箱10的第一部分7和第二部分8可由不同的材料制成。当所有部件由轻质材料制成时，可实现特别轻质的曲轴箱10。替代地还可以由轻金属来制成气缸盖－气缸体单元4和第一部分7并由灰铸铁来制成气缸套9和高负荷的第二部分8。由以下条件得到各气缸之间的距离，即，为了水冷腔室12的O形环密封件11而需要设置完整的安装斜面13。在一体式气缸套的情况下，气缸距离将更小。两部件式曲轴箱10可容纳至少一个质量平衡轴20、至少一个喷射泵驱动轴和/或至少一个油泵30。
如图1至4中所示，排气管路14可集成到气缸盖－气缸体单元4内。此外，进气管路15和进气收集器16也可部分地集成到气缸盖－气缸体单元4内。特别是在汽油机的情况下，较长的馈送管路17（“增压管”）可容纳于气缸盖罩18和气缸体单元4内。进气收集器16在此情况下位于较低的位置。
如图1、图5和图6中所示，质量平衡轴20可集成到第一部分7内。质量平衡轴20的位置将设计成使质量平衡轴20的平衡配重21能以离连杆（未更详细示出）的包迹线（Einhüllende）22足够的距离进行转动，其中，质量平衡轴20的轴线20a不必一定位于曲轴19的轴线19a的平面ε内。为了确保轴承孔23能独立于气缸盖－气缸体单元4进行机加工，将轴承孔23安置于凸缘衬套24中。凸缘衬套借助凸缘螺钉25固定在第一部分7内。布置成为定位销（Passstift）的第一销26位于曲轴19的轴线19a与质量平衡轴20的轴线20a之间的直线连线27上，并在第一部分7的端面5的区域内处于离曲轴19的轴线19a有一精确定义的距离处。第一销26在凸缘衬套24的孔6内被引导，并保持用于使两个齿轮28、29配合以通过曲轴19驱动质量平衡轴20的必要距离。
可从外部对用于将凸缘衬套24固定在第一部分7内的区域30进行机加工。用于容纳凸缘衬套24的相应凹陷部31设置在气缸盖－气缸体单元4内。
在其横截面内具有两个平坦部33的第二销32也设置在第一部分7的端面5的区域内，以确保质量平衡轴20相对于曲轴19的平行。两个平坦部33取向为平行于曲轴19的轴线19a与质量平衡轴20的轴线20a之间的连线27。凸缘衬套24包括与第二销32对应的引导开口39。由此，凸缘衬套24可绕第一销26枢转，而不会对两个齿轮28、29的齿啮合有任何不利之处。
这样，用于曲轴19的主轴承35的接纳孔34和凸缘衬套24内的轴承孔23可独立于气缸盖－气缸体单元4在一次夹紧步骤中进行机加工。
代替齿轮28、29，还可用链条来驱动质量平衡轴20。
如图5中所示，质量平衡轴20还可设置成用来驱动喷射泵36。质量平衡轴20为此包括凸轮37，该凸轮作用于喷射泵36的驱动挺杆38。凸轮37的位置可任意选择，并且作为对如图5中所示的对称布置的一种替代，还可设置在飞轮侧的轴承区域内。
此外，油泵40也可设置在曲轴箱10内，即，布置在第一部分7或第二部分8内。
图7示出油泵40定位在第二部分8内的实施例。油泵40经由曲轴19通过驱动齿轮41来驱动。为了固定油泵40，将凸缘43插入第二部分8的安装壁42内。通过较短的第一螺钉44来将凸缘43固定到第二部分8的安装壁42。较长的第二螺钉45将油泵40拉抵凸缘43的端面46。由此，油泵40不通过内部的螺钉来压抵第二部分8，而是通过外部的第二螺钉45拉抵凸缘43的端面46。用于固定凸缘43和油泵40的螺钉44、45设置在曲轴箱10的相同的、可从外部接近的那侧上。
这种布置的优点在于，只需要从外部对凸缘43的夹持表面47和对中孔48进行一次机加工，以将油泵40安装在曲轴箱10的内部。获得的另一优点是，仅在凸缘43的对中套筒的端面表面46上进行对油泵40的固定，且油泵40可以比固定面积大。由此，油泵40在其尺寸方面相对于对中直径的机加工尺寸而言是独立的。
作为对经由驱动齿轮41来驱动的替代，还可经由链条（未更详细地示出）来驱动油泵40。

Claims (10)

1.一种内燃机(1)，该内燃机具有气缸盖(2)和气缸体(3)，曲轴箱(10)固定到所述气缸体(3)，且至少一个质量平衡轴(20)保持在所述曲轴箱(10)内，用于质量平衡轴(20)的至少一个轴承孔(23)由凸缘衬套(24)来构成，所述凸缘衬套固定在所述曲轴箱(10)的端面(5)的区域内，其特征在于，当沿所述曲轴(19)的轴线(19a)的方向看时，设置在孔(6)内并实施成定位销的第一销(26)定位在所述曲轴箱(10)的所述端面(5)的区域内，且在所述质量平衡轴(20)的轴线(20a)与所述曲轴(19)的所述轴线(19a)之间的直线连线(27)上。
2.如权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，第二销(32)设置在所述曲轴箱(10)的所述端面(5)的区域内，所述第二销包括两个平坦部(33)，所述平坦部取向为平行于所述质量平衡轴(20)的轴线(20a)与所述曲轴(19)的所述轴线(19a)之间的连线(27)，且所述第二销在对应部件的相应引导开口(39)内被引导。
3.如权利要求1或2所述的内燃机(1)，其特征在于，所述质量平衡轴(20)包括用于驱动喷射泵(36)的至少一个凸轮(37)。
4.如权利要求1或2所述的内燃机(1)，其特征在于，所述气缸盖(2)与所述气缸体(3)一体地设置成气缸盖－气缸体单元(4)。
5.如权利要求4所述的内燃机(1)，其特征在于，所述曲轴箱(10)由与所述气缸盖－气缸体单元(4)相邻的第一部分(7)和与所述第一部分(7)相邻的第二部分(8)构成，所述第一部分和所述第二部分(7，8)在包含所述曲轴(19)的所述轴线(19a)的平面(ε)内被划分。
6.如权利要求5所述的内燃机(1)，其特征在于，所述质量平衡轴(20)保持在所述第一部分(7)内。
7.如权利要求1或2所述的内燃机(1)，其特征在于，所述凸缘衬套(24)通过螺纹连接到所述曲轴箱(10)的端面(5)。
8.如权利要求1或2所述的内燃机(1)，其特征在于，所述第一销(26)设置在所述曲轴箱(10)内，且所述孔(6)设置在所述凸缘衬套(24)内。
9.如权利要求2所述的内燃机(1)，其特征在于，且所述第二销(32)设置在所述曲轴箱(10)内，且所述引导开口(39)设置在所述凸缘衬套(24)内。
10.如权利要求5所述的内燃机(1)，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分(7，8)在垂直于气缸轴线的平面(ε)内被划分。
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