CN103154486A - 内燃机以及用于制造这种内燃机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内燃机以及一种用于制造这种内燃机的方法，所述内燃机具有多个缸，所述缸具有至少一个缸盖（10），其中，所述缸盖（10）的进气通道（12）通到进气法兰面（16）为止，出气通道（14）通到相对而置的出气法兰面（18）为止，并且在所述缸盖（10）中的容纳所述进气通道和出气通道（12，14）以及冷却剂室（20）的空间的上方设置有至少一个用于换气阀的操作装置的油室（26），其中，所述进气法兰面（16）和所述出气法兰面（18）设置得彼此相对倾斜，使得这两个法兰面（16，18）的假想交线（22）位于所述缸盖（10）的上方，并且所述缸盖（10）具有至少基本上呈三角形的横截面。

Description

内燃机以及用于制造这种内燃机的方法

技术领域

本发明涉及一种权利要求1前序部分所述类型的内燃机以及一种根据权利要求10的用于制造这种内燃机的方法。

背景技术

从内燃机的批量生产中公知了这种内燃机，其具有多个缸和至少一个缸盖，其中，缸盖的进气通道通到进气法兰面为止，出气通道通到相对而置的出气法兰面为止。此外，在缸盖中的容纳进气通道和出气通道以及冷却剂室的空间的上方设置有用于换气阀的操作装置的油室。

公知的内燃机尤其在其制造方面具有相对高的复杂性，这尤其归因于多个待密封的法兰面。由此使内燃机的成本不期望地高。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种开头所述类型的内燃机以及一种用于制造这种内燃机的方法，所述内燃机和所述方法可降低成本。

所述目的通过具有权利要求1的特征的内燃机以及通过具有权利要求10的特征的用于制造这种内燃机的方法得以实现。在从属权利要求中给出了本发明的具有符合目的且高水平的扩展构型的有利构型。

本发明的第一方面涉及内燃机，所述内燃机具有多个缸，所述缸具有至少一个缸盖，其中，缸盖的进气部分通到进气法兰面为止，出气通道通到相对而置的出气法兰面为止，其中，在缸盖中的容纳进气通道和出气通道以及冷却剂室的空间的上方设置有用于换气阀的操作装置的油室。

根据本发明，进气法兰面和出气法兰面设置得彼此相对倾斜，使得这两个法兰面的假想交线在内燃机的竖直方向上位于缸盖的上方，并且缸盖具有至少基本上呈三角形的横截面。

因此，与常规的内燃机相比，可以省去处于缸盖和缸盖罩之间的待密封的法兰面以及缸盖罩自身。因此，根据本发明的内燃机具有低的复杂性，这使其制造花费以及由此其成本保持很低。此外，所述内燃机只具有小的零件数量，这也对低成本有利。因为与常规的内燃机相比，在根据本发明的内燃机中，可以省去处于缸盖和缸盖罩之间的待密封的法兰面，或者其功能集成在进气法兰面和出气法兰面中，所以用于密封根据本发明的内燃机的花费以及其装配花费可估计很低，这使总成本进一步保持在很小的范围内。此外，根据本发明的内燃机可以过程特别稳定并且由此成本低廉地制造。

根据本发明的内燃机的另一优点是，尤其由于彼此相对倾斜地设置法兰面，所述内燃机具有仅非常小的结构空间需求。因此，尤其是在位置苛刻的区域如汽车、尤其是轿车的发动机舱中，可以解决或避免组装问题。

在本发明的一个有利的实施形式中，缸盖的油室分别具有至少一个朝向两个法兰面的孔口。因此，可尤其容易地通达该油室，这使根据本发明的内燃机的装配花费和维修花费保持很低。此外，还可由此尤其简便且成本低廉地制造缸盖以及由此整个内燃机。

如果在油室的上方设置有纵向接片，所述纵向接片具有用于火花塞和/或喷嘴、喷射器或类似装置的通孔，则其带来的优点是，火花塞和/或喷嘴可因此尤其简单地与缸盖连接或设置在该缸盖上。

如果用于使缸盖与内燃机的发动机壳体螺纹连接的缸盖螺钉可通过法兰面中的油室的孔口直接通达，则可特别省时且成本低廉地装配内燃机。因此，缸盖可以例如借助简单的标准工具并且对于装配人员来说在人机工程学方面有利通达地与发动机壳体螺纹连接。由此，制造和装配内燃机的周期时间很低，这使成本保持很低。

在本发明另一有利的实施形式中，缸盖的进气法兰面至少区域地通过进气系模块遮盖，该进气系模块密封地、尤其对流体密封地、尤其对油密封地遮盖进气通道和通到油室的孔口。换言之，这意味着，与常规的内燃机相比，缸盖罩的密封功能至少一部分集成在进气系模块中，该进气系模块也遮盖进气通道。因此，该进气系模块具有高的功能集成度，这使内燃机的零件数量和成本保持很低。

进气系模块例如由合成材料构成，使得进气系模块以及由此内燃机具有尤其轻的重量。此外，材料成本由此特别低，这对内燃机的低成本有利。

此外，非常有利的是，缸盖的出气法兰面通过排气弯管模块遮盖，这密封地、尤其对流体密封地、尤其对油密封地遮盖出气通道和通到油室的孔口。因此与常规的内燃机相比，缸盖罩的密封功能至少一部分集成在排气弯管模块中，使得该排气弯管模块具有尤其高的功能满足范围。这使内燃机的零件数量很低、成本很低以及重量很低。

所述排气弯管模块例如作为薄壁的成行件由金属构成，使得排气弯管模块的制造花费和制造成本很低，但所述排气弯管模块同时可以在长使用寿命中无损地在内燃机的运转期间承受高负载、尤其是高温度负载。

用于换气阀的操作装置例如包括配置给出气通道的凸轮轴和/或配置给进气通道的凸轮轴。为了使凸轮轴支承在缸盖上，例如设置有轴承，所述轴承部分地通过缸盖构成。为了使凸轮轴保持在缸盖上，轴承还部分地通过轴承盖构成，所述轴承盖可固定、例如螺纹连接在缸盖上。在此可以有利地提出，轴承盖集成在进气系模块和/或排气弯管模块中。如果这些模块中的一个然后借助集成的轴承盖固定在缸盖上，例如与所述缸盖螺纹连接，则由此还在一定程度上同时进行轴承盖与缸盖的连接以便形成相应的轴承。因此，凸轮轴可特别简便地并且以很少的零件数量保持在缸盖上。这也对根据本发明的内燃机的低成本和低重量有利。无需附加的轴承盖和相应的装配过程来将所述轴承盖固定在缸盖上。

在本发明的一个有利的实施形式中，凸轮轴的轴承盖的螺纹连接平面位于进气系模块和/或排气弯管模块的法兰面中。因此，可以省去用于螺纹连接平面的分开的、以不期望的方式增加成本的制造过程，或者说这种附加的制造过程是没必要的，使得可以特别省时且成本低廉地制造内燃机。

本发明的第二方面涉及一种用于制造根据本发明的内燃机的方法，其中，在浇铸缸盖时，油室通过型芯来成型，该型芯从侧面通过法兰区域中的孔口置入。换言之，该油室可以由浇铸装置的侧面滑块形成，并且可以省去油室型芯。因此，根据本发明的方法允许成本特别低廉地制造内燃机。

这里，所述滑块可以由钢构造和/或构造成铸模，这进一步降低了制造内燃机的成本。在此，不必封闭砂芯。与砂芯支承的情况相比，该铸模及其支承对公差不敏感。这允许形成非常薄的壁厚，这伴随着低的重量以及制造内燃机的低的材料成本。此外，这还使得所述方法的过程稳定性尤其高，这意味着进一步的成本降低。

附图说明

从优选实施例的以下说明以及借助附图得出本发明的其它优点、特征和细节。以上在说明中提到的特征和特征组合以及下面在附图说明中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅可在提到的组合中应用，也可以在其它组合中应用，而不会偏离本发明的范围。附图表示：

图1内燃机的缸盖的示意性横截面视图，其中，该缸盖具有至少基本上呈三角形的横截面；以及

图2根据图1的缸盖的示意性立体图。

具体实施方式

图1和2示出了用于具有多个缸的内燃机的缸盖10。缸盖10具有进气通道12，空气或燃料-空气-混合物可以通过所述进气通道流入内燃机的缸中。此外，缸盖10还具有出气通道14，由在缸中加载了燃料的空气或者说空气-废气-混合物的燃烧产生的废气可以通过所述出气通道从缸中流出。尤其如从图1可获知的那样，进气通道12通到进气法兰面16为止，出气通道14通到与进气法兰面16相对而置的出气法兰面18为止。此外，缸盖10包含一个空间，该空间容纳进气通道12和出气通道14以及冷却剂室20。冷却剂室20也称为水室，冷却剂尤其在内燃机的运行期间位于该冷却剂室中，以便冷却内燃机、尤其是缸盖。

尤其从图1得出，进气法兰面16和出气法兰面18设置得彼此相对倾斜，使得两个法兰面16和18的交线22根据方向箭头24在内燃机以及由此缸盖10的竖直方向上位于缸盖10的上方，并且缸盖10具有至少基本上呈三角形的横截面。

缸盖10还具有两侧的油室26，所述油室根据方向箭头24在内燃机以及缸盖10的竖直方向上设置在冷却剂室20的上方，并且所述油室分别具有面积特别大的、朝向两个法兰面16和18的孔口。油室26用于容纳油，以便润滑和冷却用于操作换气阀的操作装置。这里，所述操作装置包括配置给进气通道12的凸轮轴，借助所述凸轮轴可操作换气阀的进气阀。此外，所述操作装置还包括配置给出气通道14的凸轮轴，借助所述凸轮轴可操作换气阀的出气阀。

在油室26中设置有分别与凸轮轴中的一个相对应的轴承28或30，所述轴承部分地由缸盖10构成，并且各自的凸轮轴可通过所述轴承保持在缸盖10上。

为了不仅将油室26至少部分地而且将进气法兰面16密封地遮盖，可以将进气系模块与该缸盖10螺纹连接。换言之，所述进气系模块既承担遮盖和密封油室26的功能，又承担遮盖和密封进气通道12的功能。为了在另一侧遮盖和密封油室26以及出气通道14，可以将排气弯管模块与缸盖10连接。

这意味着，油室26以及进气通道12和出气通道16可借助进气系模块和排气弯管模块进行遮盖和密封。因此，这些模块具有特别高的功能集成度，使得可以使内燃机的零件数量以及由此成本保持很低。由此没有设置附加的密封面，以致可以尤其省时且成本低廉地制造内燃机、尤其是缸盖10。此外，尤其由于其至少基本上呈三角形造型的横截面，缸盖10以及因此整个内燃机具有特别小的结构空间需求。

为了将凸轮轴保持在缸盖10上，设置有可与缸盖10连接的轴承盖，由此构成轴承28或30。为了使内燃机的重量和零件数量保持特别低，轴承28的轴承盖以有利的方式集成在进气系模块中并与该进气系模块构造成一体，轴承30的轴承盖集成在排气弯管模块中并与该排气弯管模块构造成一体。

此外，缸盖10还包括容纳孔口32，喷射器可容纳在所述容纳孔口中。燃料可以借助喷射器直接喷入缸中。此外，缸盖10还包括容纳孔口34，换气阀可容纳在所述容纳孔口中。此外，还设置有用于各自的液压元件的容纳孔口36，借助其可实现换气阀的间隙补偿。此外，从图1和2中还获知用于纵向油通道的孔38，凸轮轴以及尤其是支承部位可通过所述纵向油通道来供油并由此可进行冷却和润滑，凸轮轴在所述支承部位上支承在轴承28或30中。

由流入缸中的空气和借助喷射器喷入缸中的燃料所构成的混合物可借助火花塞点燃，为了固定所述火花塞，根据方向箭头24在竖直方向上在油室26的上方设置有纵向接片40，所述纵向接片具有用于各自的火花塞的通孔42，火花塞可容纳在所述通孔中。

附图标记列表：

10  缸盖

12  进气通道

14  出气通道

16  进气法兰面

18  出气法兰面

20  冷却剂室

22  交线

24  方向箭头

26  油室

28  轴承

30  轴承

32  容纳孔口

34  容纳孔口

36  容纳孔口

38  孔

40  纵向接片

42  通孔

Claims (10)

1.一种内燃机，所述内燃机具有多个缸，所述缸具有至少一个缸盖（10），其中，所述缸盖（10）的进气通道（12）通到进气法兰面（16），出气通道（14）通到相对而置的出气法兰面（18），并且在所述缸盖（10）中的容纳所述进气通道和出气通道（12，14）以及冷却剂室（20）的空间的上方设置有至少一个用于换气阀的操作装置的油室（26），其特征在于，所述进气法兰面（16）和所述出气法兰面（18）设置得彼此相对倾斜，使得这两个法兰面（16，18）的假想交线（22）位于所述缸盖（10）的上方，并且所述缸盖（10）具有至少基本上呈三角形的横截面。

2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述缸盖（10）的油室（26）分别具有至少一个朝向两个法兰面（16，18）的孔口。

3.根据上述权利要求之任一项所述的内燃机，其特征在于，在所述油室（26）的上方设置有纵向接片（40），所述纵向接片具有用于火花塞和/或喷嘴的通孔（42）。

4.根据上述权利要求之任一项所述的内燃机，其特征在于，用于使所述缸盖与发动机壳体螺纹连接的缸盖螺钉能通过所述法兰面（16，18）中的油室（26）的孔口直接通达。

5.根据上述权利要求之任一项所述的内燃机，其特征在于，用于固定凸轮轴或其它阀操作装置的轴承的螺钉能通过所述法兰面（16，18）中的油室（26）的孔口直接通达。

6.根据上述权利要求之任一项所述的内燃机，其特征在于，所述缸盖（10）的进气法兰面（16）通过进气系模块遮盖，所述进气系模块密封地遮盖所述进气通道（12）和通到所述油室（26）的孔口。

7.根据上述权利要求之任一项所述的内燃机，其特征在于，所述缸盖（10）的出气法兰面（18）通过排气弯管模块遮盖，所述排气弯管模块密封地遮盖所述出气通道（14）和通到所述油室（26）的孔口。

8.根据上述权利要求之任一项所述的内燃机，其特征在于，凸轮轴的轴承盖集成在所述进气系模块和/或所述排气弯管模块中。

9.根据上述权利要求之任一项所述的内燃机，其特征在于，所述凸轮轴的轴承盖的螺纹连接平面位于所述进气系模块和/或所述排气弯管模块的法兰面（16，18）中。

10.一种用于制造根据权利要求1至9之任一项所述的内燃机的方法，其特征在于，在浇铸所述缸盖（10）时，所述油室（26）通过型芯来成型，所述型芯从侧面通过法兰面（16，18）中的孔口置入。

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