CN104781530B - 具有构造成共同用于多个缸的缸盖的内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及内燃机(1)，该内燃机具有构造成共同用于多个缸(Z)的缸盖(2)和紧固到该缸盖(2)处的用于多个缸(Z)的缸套单元(3)，其中具有至少一个冷却套(6、7)的冷却套结构形成在缸套单元(3)中，该冷却套结构优选地环绕这些缸(Z)。为了避免缸套单元(3)变形，缸套单元(3)相对于周围的缸壳(9)具有间隙。

Description

具有构造成共同用于多个缸的缸盖的内燃机
本发明涉及内燃机，该内燃机具有构造成共同用于多个缸的缸盖和紧固到该缸盖的用于多个缸的缸套单元，其中，具有至少一个冷却套的冷却套结构形成在该缸套单元中，该冷却套结构优选地环绕这些缸。
FR 551 128公开了一种具有缸套单元的内燃机，缸套单元固定到缸盖，其中冷却套结构在缸套单元和周围壳体之间。
DE 198 49 912描述了一种具有以所谓敞开台板(open-deck)构造的曲柄箱的液体冷却内燃机，其中，在所述曲柄箱和缸盖之间布置有板，该板连接到缸套或者与缸套一体地构造，并且通过插入缸盖垫圈而将该板与缸盖一起拧紧成一单元。该单元由缸盖螺钉连接到该曲柄箱。该板包括冷却液体室，该冷却液体室一方面通过板的基底中的开口而连接到位于环绕缸套的曲柄箱中的冷却液体室，并且另一方面通过在缸盖垫圈中的开口连接到位于缸盖中的液体室。
另外，从EP 1 706 624中也已知具有缸盖和分离的缸座的内燃机，其中分离的缸座包括具有缸套单元的内缸座部分和形成外壳的外缸座部分。
GB 2 485 542 A公开了一种具有一致内芯的组装缸座，该缸座包括一个或多个缸孔以及用于曲轴的主轴承，其中该内芯由一致的上曲柄箱包绕。内芯被插入上部外曲柄箱并且刚性地连接到该曲柄箱。
JP 10-169 503 A公开了一种具有缸盖和缸套单元的内燃机，其中缸套单元包括布置在曲柄箱和缸盖之间的法兰，其中，曲柄箱和缸盖藉由螺纹连接件彼此连接。
从JP 62-113 846 A中已知曲柄箱，该曲柄箱包括共铸的缸套单元，其中冷却套形成在缸套单元中。
从JP 05-078 950 U中还已知一种具有插入的缸套的曲柄箱，该缸套具有一体的水冷套，其中该缸套和水冷套被压入曲柄箱的缸座的圆筒中。
已知的具有缸套单元的内燃机具有这样的劣势，即由于缸套单元和缸壳之间的张紧而可能发生缸套单元的变形。
本发明的目的是防止缸套单元的变形。
此根据本发明以使得缸套单元相对于周围缸壳具有间隙的方式来实现。
缸套优选地也相对于曲轴的曲轴轴承具有间隙。
特别有利的是，缸套单元相对于将缸盖连接到缸壳的缸盖螺钉具有间隙。
通过使得缸套单元与缸壳、曲轴轴承和/或缸盖螺钉之间完全没有张紧和振动，防止了在缸套和缸壳之间的张紧并且减小了缸套的变形。
设置有间隙应意为在缸套单元与缸壳、缸盖螺钉和/或曲轴轴承之间无直接有形连接的情形下，使得功率流和结构声传递仅通过第三部件产生，该第三部件即为缸盖。
该缸套单元可以在与缸盖相邻的紧固区域的地方由至少一个螺纹连接件可释放地连接到缸盖，优选地藉由一体附连到缸套单元的周缘区域的凸耳而连接到缸盖，其中优选地，缸套藉由螺钉、优选地从缸壳一侧固定到缸盖。因此，缸盖的力流不再延伸通过缸套到达曲轴。此带来可以减小缸套变形的优势。
作为对螺钉的替换，或者除了螺钉之外，也可以通过胶粘连接将缸套单元固定到缸盖。
在本发明的另一实施例中，也可以藉由液体密封件将缸套单元向缸盖密封开。
该冷却套不再需要相对于缸壳密封，因为缸套单元形成在冷却套中。此便于制造和安装工作。
布置在缸套的面向缸盖的区域中的第一冷却套可以流动连接到冷水流动路径，优选地流动连接到缸盖内的至少一个冷却水进给和/或排出管道。仅通过缸盖来进给和排出冷却剂。该缸壳可以布置成完全不需要冷却水管道和冷却水进给及排出管道。此大幅简化了缸壳的制造。
为了能够使得制造简单，有利的是，第一冷却套以朝向缸盖敞开的方式布置，优选地以敞开台板的构造布置。此允许缸套单元的第一冷却套的简单制造。因此，仅通过缸盖来供给冷却套水。因此不再需要缸座中的独立的进给和排出开口。
为了能够使缸得到特别好的回火处理，有利的是，第二冷却缸套布置在缸套单元的背离缸盖的区域中，第二冷却缸套优选地与第一冷却缸套分开，并且连接到发动机油流动路径。如关于缸的轴线看到的，第一和第二冷却缸套布置在缸套单元的不同轴向区段中。
第一和第二冷却缸套包围每个缸，并且分别以连续方式布置成用于所有缸。
一方面，在上死点的区域中由缸中的活塞所到达的缸套的区域由第一冷却套进行冷却，而另一方面，与活塞的下死点相关联的缸套的区域由第二冷却套进行冷却。此允许对缸的上部区域和下部区域进行不同的回火(调温，Temperierung)。
下面，将参照附图更详细地解释本发明，其中：
图1示出了根据本发明的内燃机的缸盖与缸套单元的从下方看的斜视图；
图2示出了缸盖与缸套单元的从上方看的斜视图；
图3示出了缸盖的侧视图；
图4示出所述内燃机的俯视图；
图5示出了沿图4的直线V-V剖切的内燃机的截面图，其中没有缸壳；
图6示出了沿图3的直线V-V剖切的内燃机的截面图，其中没有缸壳；
图7示出了缸套单元的从下方看的斜视图；
图8示出了缸套单元的从上方看的斜视图；
图9示出了缸套单元的俯视图；
图10示出了缸套单元的侧视图；
图11示出了沿图9的直线XI-XI剖切的缸套单元的截面图；
图12示出了沿图10的直线XII–XII剖切的缸套单元的截面图；
图13示出了沿图3的直线VI–VI剖切的内燃机与缸壳的另一截面图。
各附图示出了具有缸盖2的内燃机1，其中用于多个缸Z的缸套单元3固定到该缸盖2。用于多个缸Z的缸套单元3一体地构造，并且在实施例中包括在与缸盖2的隔热板(Feuerdeck)2a相邻的紧固区域4内一体地附连到外周缘的、用于容纳紧固螺钉4b的凸耳4a。通过由紧固螺栓构成的螺纹连接件4b，缸套单元3从缸壳9的一侧固定到缸盖2。藉由所述螺纹连接件4b能够简单且快速地将缸套单元3安装在缸盖2上和拆卸该缸套单元3。作为对螺纹连接件4b的替换或者除了螺纹连接件4b之外，缸套单元3也可以通过胶粘连接而连接到缸盖2。
图1至图12示出了没有缸壳的内燃机1。另一方面，图13示出了带有缸壳9的内燃机1。
紧固区域4位于与缸盖2相邻的区域中。因此，缸套单元3通过所述紧固区域4紧固到缸盖2。缸套单元3在已安装状态下由缸壳9环绕(如图13所示)，并且连接到缸盖2，而且设有与所述缸壳、曲轴轴承10和缸盖螺钉11之间的间隙。缸盖螺钉11的力流因此不再延伸通过缸套单元3到达曲轴12，而是仅延伸通过缸壳9。这产生这样的优势，即由于紧固力和支承力不延伸通过缸套的整个轴向延伸部，所以缸套单元3的变形可以减小。因此，缸套单元3以“悬置的”方式仅紧固到缸盖。
缸套单元3包括冷却套结构5，冷却套结构5具有与缸盖2相邻的第一冷却套6、以及第二冷却套7，其中第二冷却套7布置在缸套单元3的底部区域内，该底部区域与缸盖2背离。
第一和第二冷却套6、7环绕所有缸Z。第一冷却套6以敞开方式布置成朝向缸盖2，并且与缸盖2中的冷却剂进给管道8和/或冷却剂排出管道(未示出)流体连通。由于第一冷却套6以向上敞开的构造布置，所以便于缸套单元3的制造。第二冷却套7与导引发动机油的流动路径相连接。
该缸套单元3可以在缸Z的区域中设置有独立的轴承表面3a，所述轴承表面3a可以通过涂层或者浇注套筒而形成。

Claims (18)

1.一种内燃机(1)，所述内燃机包括构造成共同用于多个缸(Z)的缸盖(2)和紧固到所述缸盖(2)的用于多个缸(Z)的缸套单元(3)，其中，具有至少一个冷却套(6、7)的冷却套结构形成在所述缸套单元(3)中，其特征在于，所述缸套单元(3)相对于周围的缸壳(9)具有间隙，其中在所述缸套单元与所述缸壳之间没有直接有形连接。
2.如权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，所述冷却套结构环绕所述缸(Z)。
3.如权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，所述缸套单元(3)相对于曲轴(12)的曲轴轴承(10)具有间隙，其中在所述缸套单元与所述曲轴的所述曲轴轴承之间没有直接有形连接。
4.如权利要求2所述的内燃机(1)，其特征在于，所述缸套单元(3)相对于将所述缸盖(2)连接到所述缸壳(9)的缸盖螺钉(11)具有间隙，其中在所述缸套单元与所述缸盖螺钉之间没有直接有形连接。
5.如权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，所述缸套单元(3)在与所述缸盖(2)相邻的紧固区域(4)中。
6.如权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，所述缸套单元(3)在与所述缸盖(2)相邻的紧固区域(4)中藉由凸耳(4a)紧固到所述缸盖(2)。
7.如权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，所述缸套单元(3)藉由至少一个螺纹连接件(4b)。
8.如权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，所述缸套单元(3)藉由至少一个螺纹连接件(4b)从所述缸壳(9)的一侧紧固到所述缸盖(2)。
9.如权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，所述缸套单元(3)藉由至少一个胶粘连接件固定到所述缸盖(2)。
10.如权利要求1所述的内燃机(1)，其特征在于，所述缸套单元(3)藉由液体密封件向所述缸盖(2)密封。
11.如权利要求1至10中的一项所述的内燃机(1)，其特征在于，在所述缸套单元(3)的与所述缸盖(2)相邻的区域中布置有第一冷却套(6)。
12.如权利要求11所述的内燃机(1)，其特征在于，所述第一冷却套(6)流动连接到冷水流动路径。
13.如权利要求12所述的内燃机(1)，其特征在于，所述第一冷却套(6)流动连接到所述缸盖(2)中的至少一个冷却水进给和/或排出管道(8)。
14.如权利要求11所述的内燃机(1)，其特征在于，所述第一冷却套(6)以朝向所述缸盖(2)敞开的构造布置。
15.如权利要求14所述的内燃机(1)，其特征在于，所述第一冷却套(6)以朝向所述缸盖(2)敞开的构造布置并以敞开台板的构造布置。
16.如权利要求11所述的内燃机(1)，其特征在于，在所述缸套单元(3)的背向所述缸盖(2)的区域中布置有第二冷却套(7)。
17.如权利要求16所述的内燃机(1)，其特征在于，在所述缸套单元(3)的背向所述缸盖(2)的区域中布置有第二冷却套(7)，所述第二冷却套与所述第一冷却套(6)分开。
18.如权利要求16所述的内燃机(1)，其特征在于，所述第二冷却套(7)连接到发动机油流动路径。
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