CN103827461A - 具有液体型冷却的气缸盖 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有液体冷却的气缸盖(1)，所述气缸盖针对每个气缸包括通入燃烧室内的一个进气口(2)和一个排气口(3)、通入所述燃烧室并且与所述进气口(2)和所述排气口(3)邻接的燃料喷射装置（7）、以及设置在所述气缸盖(1)内的至少一个冷却室(20)，其中，冷却分配管道(11)设置在隔热板(9)区域内，所述冷却分配管道基本上平行于所述隔热板(9)延伸，并且特别是钻出的或是预铸造的，并且通入围绕所述燃料喷射装置（7）的环形室（8），其中，所述环形室（8）具有至少一个大致径向的第一冷却钻孔(13)，所述第一冷却钻孔指向形成于所述进气口(2)和所述排气口(3)之间的气门腹区域(14)，并且与所述隔热板(9)邻接。为了改善热临界区域的冷却，从所述环形室（8）和/或从所述冷却分配管道（11）横向延伸出较佳地基本上相切地朝向所述排气口(3)的至少一个其它的冷却钻孔(15,16)。

Description

具有液体型冷却的气缸盖
本发明涉及一种具有液体冷却的气缸盖，该气缸盖对于每个气缸包括通入燃烧室内的一个进气口和一个排气口、通入燃烧室并且与进气口和排气口邻接的燃料喷射装置、以及设置在气缸盖内的至少一个冷却室，其中，冷却分配管道设置在隔热板区域内，该冷却分配管道基本上平行于隔热板延伸并且特别是钻出的或是预铸造的，并且通入围绕燃料喷射装置的环形室，其中，环形室具有至少一个大致径向的第一冷却钻孔，该第一冷却钻孔朝向形成于进气口与排气口之间的气门腹区域（Ventilstegbereich），并且与隔热板邻接。
由DE24 29 355A1已知具有包括供冷却剂流经的管道的冷却系统的内燃机，其中，冷却管道仅设置在操作时往往会过热的机器区域附近。对于每个气缸的气缸盖而言，在分配管线和排出管线之间设置有一个冷却水管道，该冷却水管道通入围绕燃料喷射装置的环形室。，排出管道从气门腹区域的环形室引向进气口与排气口之间的主排出管线。
JP62-169 221U公开了一种具有针对每个气缸有两个进气口和两个排气口的气缸盖，其中，馈送管道在两个排气门之间的气门腹区域内通入围绕燃料喷射喷嘴的环形室。另一冷却管线从该环形室引向进气门和排气门之间的气门腹区域，并进一步引入冷却室内。
进一步从JP01-114 917U已知一种气缸盖，其中，从气缸体的冷却水套引出的冷却管道引向围绕喷射喷嘴的环形室，并由此经过进气门与排气门之间的气门腹区域。
由AT389 565B已知一种水冷内燃机的气缸盖，该气缸盖具有进气口和排气口以及通入燃烧室内的燃料装置，其中，冷却分配管道设置在两个气门之间的气门腹区域内，该管道通入围绕燃料喷射装置的环形室内。如沿冷却流体流动方向可见，燃料喷射装置设置在气门腹区域之后。
由公开文献DE20 37 315A1、DE32 08 341A1或DE24 17 925A1已知类似的冷却结构，其中，仅在气门腹区域之后对燃料喷射装置进行冷却。
已注意到，在已知结构中，对一些热临界区域、例如是燃料喷射装置和/或排气口的区域的冷却在一些运行范围内可能是有缺陷的。
因此，本发明的目的在于避免这些缺点并且改善热临界区域的冷却。
这根据本发明通过如下方式来实现：较佳地基本上相切地指向排气口的至少一个其它的冷却钻孔从环形室和/或从冷却分配管道横向引出，其中，如沿冷却剂流动方向可见，设置在进气口和排气口之间的气门腹区域较佳地设置在环形室下游。
设置在环形室上游的冷却分配管道可设有比第一冷却钻孔和其它冷却钻孔（如果有的话）的流动横截面大例如至少两倍的流动横截面。这确保了冷却剂的高度传热。
冷却分配管道具有与第一冷却钻孔（气门腹冷却钻孔）相同的方向，其中，第一冷却钻孔和冷却分配管道的轴线可以平行对准、较佳为同轴对准。由此，第一冷却钻孔关于环形室、相对于冷却分配管道为沿直径设置，由此，第一冷却钻孔可从冷却分配管道的侧面钻出。当环形室由气缸盖的铸造块坯以及插入铸造块坯的钻孔内的燃料喷射装置的接纳套筒形成时，这能以简单的方式来实现。
对于供给冷却剂可规定，从气缸盖密封平面引出的至少一个供给钻孔通入冷却分配管道内。还可以预铸造冷却分配管道和供给钻孔。
为了有效地冷却排气口的其它临界区域，特别有利的是，在隔热板区域内、较佳地在冷却分配管道进入环形室内的孔口区域内设置有第二冷却钻孔。此外，第三冷却钻孔可从环形室的上部区域引出，其中，第三冷却钻孔较佳地与第二冷却钻孔间隔开，如沿气缸轴线方向可见。所述第三冷却钻孔还可用于使环形室通气。
以此方式能实现燃料喷射装置周围、排气通道和两个气门之间的气门腹区域的高度有效的冷却。
下面，将参照附图更详细地解释本发明，其中：
图1示出沿图2中的线I-I剖取的、根据本发明的气缸盖的剖视图；
图2示出沿图1中的线II-II剖取的气缸盖的剖视图；
图3示出沿图1中的线III-III剖取的气缸盖的剖视图；以及
图4以斜视图示出气缸盖。
用冷却流体来进行冷却的内燃机的气缸盖1对于每个气缸来说包括进气口2和排气口3，其中，进气口2和排气口3经由进气开口4或排气开口5通入未更详细标示的燃烧室内。进气开口4和排气开口5由提升气门（未更详细示出）控制。用于容纳通入燃烧室内的燃料喷射装置7的块坯6（铸造块坯）与进气口2和排气口3相邻设置。
气缸盖1包括至少一个冷却室20，其中，具有钻出或预铸的冷却分配管道11的材料积聚部10设置在气缸盖1的隔热板9区域内，该冷却分配管道大致平行于隔热板9延伸，并且通入围绕燃料喷射装置7的环形室8，以冷却所述燃料喷射装置7。环形室8由块坯6和插入块坯6内的燃料喷射装置7的接纳套筒12形成。
环形室8包括位于隔热板9区域的径向第一冷却钻孔13，该冷却钻孔朝向设置在进气开口4和排气开口5之间的气门腹区域14。如沿冷却剂流动方向可见，气门腹区域14位于环形室8下游。用于冷却气门腹区域14的第一冷却钻孔13具有与冷却分配管道11相同的定向，其中，冷却分配管道11和第一冷却钻孔13的轴线11a、13a平行对准、较佳为同轴对准，并且能由此以更简单的方式来生产。
设置在环形室8上游的冷却分配管道11的流动横截面与第一冷却钻孔13的流动横截面一样大或者大得多（例如，为其两倍）。
在该实施例中，第二冷却钻孔15和第三冷却钻孔16也从环形室8和/或从冷却分配管道11引出，其中，第二冷却钻孔15可设置在隔热板9区域内，例如在冷却分配管道13进入环形室8的区域内。第三冷却钻孔16从环形室8的远离隔热板9的上部区域8a引出，并且与第二冷却钻孔15间隔开，如沿气缸轴线1a方向可见。第二冷却钻孔15和/或第三冷却钻孔16与排气口3的面向冷却室20的外表面3a近似相切。
穿过隔热板9的供给钻孔17通入冷却分配管道13内，该供给钻孔从与气缸体（未更详细示出）邻接的气缸盖密封平面18引出。经由供给钻孔17，冷却分配管道13流动连接到气缸体或者水分配条（Wasserverteilleiste）内的冷却套。
根据箭头S，冷却剂从气缸体的冷却套经过供给钻孔17流入冷却分配管道13，并进一步流到环形室13内，其中，流体围绕接纳套筒12以及由此围绕燃料喷射装置7流过。随后，冷却剂经第一冷却钻孔13流到进气开口4与排气开口5之间的气门腹区域14，因此，该气门腹区域被充分冷却。同时，冷却剂还经第二钻孔15和第三钻孔16流到排气口3的外表面3a，并确保排气口的最佳冷却。可以针对对应的要求通过适当设定第一、第二和第三冷却钻孔13、15、16的横截面尺寸来调节要实现的冷却效果。在对燃料喷射装置7、气门腹区域14和排气通道3的临界区域进行冷却之后，冷却剂收集于冷却室20内，并经由排出口（未更详细示出）从气缸盖1排出。

Claims (8)

1.一种具有液体冷却的气缸盖(1)，所述气缸盖针对每个气缸包括通入燃烧室内的一个进气口(2)和一个排气口(3)、通入所述燃烧室并且与所述进气口(2)和所述排气口(3)邻接的燃料喷射装置（7）、以及设置在所述气缸盖(1)内的至少一个冷却室(20)，其中，冷却分配管道(11)设置在隔热板(9)区域内，所述冷却分配管道基本上平行于所述隔热板(9)延伸，特别是钻出的或是预铸造的，并且通入围绕所述燃料喷射装置（7）的环形室（8），其中，所述环形室（8）具有至少一个大致径向的第一冷却钻孔(13)，所述第一冷却钻孔指向形成于所述进气口(2)和所述排气口(3)之间的气门腹区域(14)，并且与所述隔热板(9)邻接，其特征在于，较佳地基本上相切地朝向所述排气口(3)的至少一个其它的冷却钻孔(15,16)从所述环形室（8）和/或从所述冷却分配管道（11）横向引出。
2.如权利要求1所述的气缸盖（1），其特征在于，如沿冷却剂流动方向可见，设置在所述进气口(2)和所述排气口(3)之间的气门腹区域(14)设置在所述环形室（8）的下游。
3.如权利要求1或2所述的气缸盖（1），其特征在于，设置在所述环形室（8）上游的所述冷却分配管道（11）具有比所述第一冷却钻孔（13）的流动横截面大的流动横截面，较佳地，所述冷却分配管道（11）的流动横截面是所述第一冷却钻孔（13）的流动横截面的至少两倍。
4.如权利要求1到3中任一项所述的气缸盖（1），其特征在于，所述冷却分配管道（11）具有与所述第一冷却钻孔（13）相同的方向，并且所述第一冷却钻孔（13）和所述冷却分配管道（11）的轴线（13a，11a）平行对准、较佳为同轴对准。
5.如权利要求1到4中任一项所述的气缸盖（1），其特征在于，从所述气缸盖密封平面(18)引出的至少一个供给钻孔(17)通入所述冷却分配管道（11）内。
6.如权利要求1到5中任一项所述的气缸盖（1），其特征在于，在所述隔热板（9）的区域内、较佳地在所述冷却分配管道（11）进入所述环形室（8）的孔口区域内设置有至少一个第二冷却钻孔(15)。
7.如权利要求1到6中任一项所述的气缸盖（1），其特征在于，至少一个第三冷却钻孔（16）从所述环形室（8）的上部区域(8a)引出，其中，所述第三冷却钻孔（16）较佳地与所述第二冷却钻孔(15)间隔开，如沿气缸轴线(1a)方向可见。
8.如权利要求1到7中任一项所述的气缸盖（1），其特征在于，所述环形室（8）由所述气缸盖（1）的块坯（6）和插入所述块坯（6）的钻孔内的所述燃料喷射装置（7）的接纳套筒（12）形成。
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CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171117

Termination date: 20180723

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