CN107642428A - 有至少一个气缸的内燃发动机,其气缸套由液体冷却剂冷却 - Google Patents

Abstract

一种内燃发动机，具有气缸曲轴箱(8)，并且具有至少一个气缸，其中各个气缸包括接收在气缸曲轴箱(8)中的气缸套(1)，其中各个气缸的气缸套(1)可经由液体冷却剂冷却，该液体冷却剂可经由供给线路供给到气缸套(1)并且可经由排放线路从气缸套(1)排放，其中用于冷却剂的供给线路装置(2)作用在各个气缸的气缸套(1)的周向位置中，该供给线路装置提供供给线路管道(5)并且通过该供给线路管道(5)与形成在气缸套(1)的该周向位置中的气缸套(1)的入流孔(6)连通，其中各个气缸的气缸套(1)的入流孔(6)通向绕着气缸套(1)的周向方向伸展的第一环形空间(7)，并且其中第一环形空间(7)经由气缸套(1)中的多个孔(10，10a，10b)与绕着气缸套(1)的周向方向伸展的第二环形空间(9)连通，冷却介质从该第二环形空间可被供给到排放线路。

Description

有至少一个气缸的内燃发动机，其气缸套由液体冷却剂冷却

技术领域

本发明涉及一种具有至少一个气缸的内燃发动机，其气缸套可经由液体冷却剂冷却。

背景技术

从WO2013/190175A1已知了一种具有气缸曲轴箱和至少一个气缸的内燃发动机。内燃发动机的中的每个气缸包括被接收在气缸曲轴箱中的并且引导各个气缸的气缸活塞的气缸套。在操作期间为了冷却内燃发动机的各个气缸的气缸套，冷却护套被分配到气缸套上，在周向方向上看，该冷却护套绕着气缸套的延伸到气缸曲轴箱外的上部部分周向地延伸，其中该冷却护套与气缸套一起界定在周向方向上绕着气缸套伸展的环形空间，用于引导液体冷却剂。该周向冷却护套的整体部分是用于冷却剂的供给线路，经由该供给线路冷却剂能够从外侧被供给到环形空间。通过排放线路，冷却剂能够从气缸套排放，即从由气缸套和冷却护套所限定的环形空间排放。

从EP2224119A1已知了一种具有至少一个气缸的另外的内燃发动机，在该情形下，冷却护套也在周向方向上绕着气缸套的部分延伸。这里，根据该现有技术，气缸套和冷却护套限定在周向方向上绕着气缸套伸展的两个环形空间，所述两个环形空间经由孔彼此联接。

从现有技术已知的内燃发动机需要用于冷却各个气缸的气缸套的大量设计工作。在周向方向上绕着各个气缸的气缸套延伸的水引导护套导致了在气缸区域中的增加的尺寸并且增大了气缸的空间。此外，所述水引导护套增加了内燃发动机的重量。

发明内容

从此开始，本发明基于产生新型内燃发动机的目的，所述新型内燃发动机具有简单结构，允许所述或每个气缸套的有效冷却。

该目的通过根据权利要求1的内燃发动机来解决。

根据本发明，用于冷却剂的供给线路装置作用在各个气缸的气缸套的周向位置上，该供给线路装置提供供给线路管道并且通过该供给线路管道与形成在气缸套的该周向位置中的气缸套的入流孔连通，其中各个气缸的气缸套的入流孔通向绕着气缸套的周向方向伸展的第一环形空间，并且其中第一环形空间经由在气缸套中的多个孔与绕着气缸套的周向方向伸展的第二环形空间连通，冷却介质能够从该第二环形空间被供给到排放线路。

在根据本发明的内燃发动机中，用于冷却剂的供给线路装置在各个气缸的区域中假定冷却剂的供给线路在气缸套的方向上，其中用于冷却剂的该供给线路装置仅仅在气缸套的所限定的周向位置中延伸，并且此后在该所限定的周向位置中作用在气缸套上。

通过由该供给线路装置所提供的供给线路管道和与该供给线路管道连通的气缸套的入流孔，冷却剂能够被提供到气缸套，即经由在绕着气缸套伸展的环形空间中的气缸套的入流孔，其中该环形空间不是经由单独的部件被提供而是气缸套的整体部分。从该第一环形空间开始，冷却剂能够经由气缸套的多个孔被供给到第二环形空间，其同样在周向方向上可见地绕着各个气缸的气缸套延伸，其中该第二环形空间也由各个气缸套至少部分地限制。

本发明具有能够省略水引导护套的优点。由于这个原因，能够实现在气缸区域中的更紧凑的尺寸，因此在内燃发动机上的较小气缸空间是可能的。此外，内燃发动机的重量能够被减小。

根据本发明的有利的另外的扩展，从第一环形空间开始，多个孔在第二环形空间的方向上延伸并且从第二环形空间开始，多个孔在第一环形空间的方向上延伸，在每种情形下所述多个孔相对于各个气缸套的轴向方向被倾斜地设置，以这种方式，在每种情形下的第一孔中的一个与在每种情形下的第二孔中的一个在气缸套的区域中相交，其中在操作期间气缸套优选地被暴露到最大的加热。本发明的该另外的扩展是特别优选的，这是因为该扩展特别简单，并且在低重量、没有附加部件的情形下使得内燃发动机的各个气缸的气缸套的有效冷却成为可能。

根据本发明的可选的有利的另外的扩展，大致在各个气缸套的轴向方向上延伸的多个孔在第一环形空间和第二环形空间之间伸展，其中第二环形空间在气缸盖的方向上渐缩，并且其中在第二环形空间面向气缸盖的一端和气缸套的至少一个邻接的盲孔之间形成了瓶颈，冷却剂形成循环清扫(loop scavenging)经由该瓶颈进入各个盲孔。所述或每个盲孔被引导到气缸套的区域中，其中在操作期间气缸套优选地被暴露到最大的加热。通过本发明的该另外的扩展，也能够在小尺寸和低重量的情形下确保各个气缸的气缸套的有效的冷却，但是对每个气缸需要护套管作为另外的部件。

附图说明

由从属权利要求和下列描述可以获得本发明优选的进一步的扩展。通过附图但不限制于此更详细地解释本发明的示例性实施例。其中：

图1是根据本发明的内燃发动机的在内燃发动机的气缸的气缸套的区域中的细节的透视图；

图2是通过根据本发明的内燃发动机的在根据本发明的第一版本的气缸的气缸套的区域中的细节的横截面；

图3是通过根据本发明的内燃发动机的在根据本发明的第二版本的气缸的气缸套的区域中的细节的横截面；以及

图4是通过根据本发明的内燃发动机的在根据本发明的第三版本的气缸的气缸套的区域中的细节的横截面。

具体实施方式

本发明涉及具有至少一个气缸的内燃发动机。每个气缸包括接收在内燃发动机的气缸曲轴箱中的气缸套，其中各个气缸的气缸活塞被引导并且在操作期间其必须被冷却。本发明涉及内燃发动机的所述细节，其在最小安装空间和最小重量的情况下，使得各个气缸的气缸套的具有简单设计的有效冷却成为可能。图1以透视图显示了内燃发动机的细节，即气缸套1。图2至4显示了通过气缸套1在其中被插入在气缸曲轴箱中的状态下的版本的横截面。

用于冷却剂的供给线路装置2在气缸套1的周向位置中作用在气缸套1上。根据图1该供给线路装置2包括凸缘部分3，供给线路装置2在气缸套1的所限定的周向位置中经由该凸缘部分被紧固到气缸套1的对应的凸缘部分4，特别地经由螺纹连接件。

供给线路装置2，其被定位在气缸套1的所限定的周向位置中并且在该所限定的周向位置中被连接到气缸套1，提供了用于冷却剂的供给线路管道5，其中冷却剂经由供给线路装置2的供给线路管道5能够在气缸套1的方向上被输送并且其中气缸套1的入流孔6与气缸套1的供给线路装置2的该供给线路管道5连通，该入流孔在周向位置形成在气缸套1的凸缘部分4的区域中，其中供给线路装置2作用在气缸套1上。

形成在气缸套1的周向位置中并且与紧固到气缸套1的供给线路装置2的供给线路管道5连通的气缸套1的该入流孔6通向绕着气缸套1在周向方向上伸展的第一环形空间7，其由气缸套1来提供并且部分地由气缸套1及部分地由气缸曲轴箱8来界定，气缸套1被插入在该气缸曲轴箱中。

从该第一环形空间7开始，液体冷却剂可在第二环形空间9的方向上被引导，即经由孔10，其形成在气缸套1中。在气缸套1的轴向方向上看与第一环形空间7间隔的并且比邻接气缸曲轴箱8的第一环形空间7位于更靠近未图示的气缸盖的第二环形空间9同样地由气缸套1来界定，并且在图3的优选的示例性实施例中其进一步由邻接气缸套1的未图示的内燃发动机的气缸盖来界定。

如已经解释的，多个孔10在第一环形空间7和第二环形空间9之间延伸。在图3的优选的示例性实施例中，从第一环形空间7开始的多个第一孔10a在第二环形空间9的方向上延伸并且从第二环形空间9开始的多个第二孔10b在第一环形空间7的方向上延伸，其在每个情形中相对于各个气缸的气缸套1的轴向方向被倾斜地设置，以这种方式在每个情形中的第一孔10a中的一个与在每个情形中的第二孔10b中的一个在区域11中并且因此在气缸套1的轴向部分中在气缸套1的轴向方向上可见地相交，其中气缸套1在内燃发动机的操作期间被暴露到高的，特别是最大的热负荷和因此热加热(thermal heating)中。

这里，以这种方式来选择这些孔10a，10b的倾斜角，即从各个环形空间7，9开始的孔10a，10b在各个气缸套1的纵向中心轴线的方向上可见地延伸并且孔10a，10b的相交点与气缸套1的内部轮廓12具有限定的间隔，其中在孔10a，10b相交的区域11中的孔10a，10b的相交点被定位成邻近各个气缸的气缸套1的所谓的火焰环(flame ring)13。

从第一环形空间7开始在第二环形空间9的方向上延伸的第一孔10a相对于气缸套1的轴向方向以角度α1被倾斜地设置，而从第二环形空间9开始在第一环形空间7的方向上延伸的第二孔10b相对于气缸套1的轴向方向以角度α2被倾斜地设置，其中α2大于α1。

图3的优选的示例性实施例在简单的设计结构、低重量和小尺寸的情况下允许各个气缸的气缸套1的有效冷却。液体冷却剂经由专门定位在所限定的周向位置中的供给线路装置2来提供，其提供各个供给线路管道5，所述各个供给线路管道5与各个气缸套1的各个供给线路孔6相互作用。孔10a，10b在两个环形空间7和9之间延伸，所述两个环形空间7和9在图3的优选的示例性实施例中至少部分地由气缸套1界定并且由气缸套1提供，所述孔10a，10b中的每个都相对于各个气缸的气缸套1的轴向方向被倾斜地设置并且在各个气缸套1的限定的热加热或热负荷的区域中彼此相交。

图4显示了本发明的基于图3的版本然而在每个气缸的区域中额外地使用了护套管14的版本，其与气缸套1和未图示的且接着气缸套1的内燃发动机的气缸盖一起界定第二环形空间9。该护套管14构成额外的部件，但是在这种情形下气缸套1能够在其面向气缸盖的端部处被更简单地实施并且具有减少的材料厚度。对于所有其余的细节，图4的示例性实施例与图3的示例性实施例一致，以致为了避免不必要的重复，相同的附图标记被用于相同的组件并且参考有关图3的示例性实施例的解释。

图2显示了本发明的另外的示例性实施例。在图2中，也显示了被接收在内燃发动机的气缸曲轴箱8中的气缸套1。在本发明的该版本中，与图3和4的示例性实施例一致，用于冷却剂的供给线路装置2也被定位在气缸套1的周向位置中，该供给线路装置2经由其凸缘3作用在气缸套1的对应凸缘4上，并且其用于冷却剂的供给线路管道5与气缸套1的形成在该周向位置中的用于冷却剂的供给线路孔6连通。通过该版本，从供给线路装置2的供给线路管道5开始并且经由气缸套1的供给线略孔6的冷却剂也能够被供给到第一环形空间7，所述第一环形空间7由气缸套1和气缸曲轴箱8来界定。从该第一环形空间7开始，冷却剂能够再次经由在第二环形空间9的方向上的孔10被输送，其在图2所示的示例性实施例中由气缸套1和接着气缸套1的护套管14来界定。

在图2的示例性实施例中，冷却剂经由孔10从第一环形空间7开始，能够被供给到第二环形空间9，所述孔10大致在各个气缸的气缸套1的轴向方向上伸展。

在图2的示例性实施例中，第二环形空间9以这种方式被实施，即第二环形空间9在未图示的气缸盖的方向上渐缩并且由护套管14来界定，邻接被引入气缸套1中的至少一个盲孔15，在护套管14和气缸套1之间限定瓶颈16，用于引导冷却剂。经由在气缸套1和护套管14之间的该瓶颈16被引导的冷却剂在瓶颈16的区域中经历流速的增加并且形成循环清扫，流入各个盲孔15中，其中各个盲孔15在一区域中被引入到各个气缸的气缸套1中，其中在气缸套的轴向方向上可见地，气缸套1在操作期间被暴露到限定的(优选最大的)热负荷或热加热。通过这种方式，气缸套1在操作期间也能够被有效地冷却。从第二环形空间9开始，冷却剂因此流入所述或每个盲孔15中并且从此开始在未图示的用于冷却剂的排放线路的方向上流动。

如从图1至4中明显地，作用在气缸的气缸套1上的供给线路装置2不仅仅提供在各个气缸套1的入流孔6的方向上引导的各个供给线路管道5，还额外地提供连接部分17，多个气缸1的供给线路装置2经由该连接部分能够被联接到用于冷却剂的公共供给线路。由这些连接部分17提供的管道部分18一方面与各个供给线路装置2的供给线路管道5连通，另一方面与未图示的供给线路的冷却剂管道连通。

本发明所有图示的构造相比于现有技术具有优点，在低设计工作、低重量和小安装空间需求的情况下，本发明使得内燃发动机的气缸的气缸套1的有效冷却成为可能。

附图标记

1 气缸套

2 供给线路装置

3 凸缘

4 凸缘

5 供给线路管道

6 供给线路孔

7 环形空间

8 气缸曲轴箱

9 环形空间

10 孔

10a 孔

10b 孔

11 区域

12 内部轮廓

13 火焰环

14 护套管

15 盲孔

16 瓶颈

17 连接部分

18 连接管道

Claims (9)

1.一种内燃发动机，具有气缸曲轴箱(8)，并且具有至少一个气缸，其中，各个气缸包括被接收在所述气缸曲轴箱(8)中的气缸套(1)，并且其中，所述各个气缸的气缸套(1)能经由液体冷却剂冷却，该液体冷却剂能经由供给线路被供给到所述气缸套(1)并且能够经由排放线路从所述气缸套(1)排放，其特征在于：用于所述冷却剂的供给线路装置(2)作用在所述各个气缸的气缸套(1)的周向位置中，用于所述冷却剂的供给线路装置(2)提供供给线路管道(5)并且通过该供给线路管道(5)与形成在所述气缸套(1)的该周向位置中的所述气缸套(1)的入流孔(6)连通，

所述各个气缸的气缸套(1)的入流孔(6)通向绕着所述气缸套(1)的周向方向伸展的环形空间(7)，

第一环形空间(7)经由所述气缸套(1)中的多个孔(10，10a，10b)与绕着所述气缸套(1)的周向方向伸展的第二环形空间(9)连通，冷却介质能够从该第二环形空间被供给到排放线路。

2.根据权利要求1所述的内燃发动机，其特征在于：所述第一环形空间(7)和所述第二环形空间(9)的每个由各个气缸套(1)至少部分地界定。

3.根据权利要求1或2所述的内燃发动机，其特征在于：所述第一环形空间(7)由各个气缸套(1)和由所述气缸曲轴箱(8)界定。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的内燃发动机，其特征在于：所述第二环形空间(9)由各个气缸套(1)和由各个气缸的气缸盖和/或护套管(14)界定。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃发动机，其特征在于：从所述第一环形空间(7)开始，多个孔(10a)在所述第二环形空间(9)的方向上延伸并且从所述第二环形空间(9)开始，多个孔(10b)在所述第一环形空间(7)的方向上延伸，在每个情形中所述多个孔相对于各个气缸套(1)的轴向方向被倾斜地设置，以这种方式，在每个情形中的第一孔(10a)中的一个孔与在每个情形中的第二孔(10b)中的一个孔在所述气缸套(1)的区域(11)中相交，其中所述气缸套(1)在操作期间被暴露到大的热加热。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃发动机，其特征在于：大致在各个气缸套(1)的轴向方向上延伸的多个孔(10)在所述第一环形空间(7)和所述第二环形空间(9)之间伸展，其中，所述第二环形空间(9)在气缸盖的方向上渐缩，并且其中，在所述第二环形空间(9)面向气缸盖的一端和所述气缸套(1)的至少一个邻接盲孔(15)之间形成了瓶颈(16)，所述冷却剂经由该瓶颈进入各个盲孔(10)，形成循环清扫。

7.根据权利要求4和6所述的内燃发动机，其特征在于：所述瓶颈(16)由各个气缸套(1)和各个护套管(14)界定。

8.根据权利要求6或7所述的内燃发动机，其特征在于：所述或每个盲孔(15)被引导在气缸套(1)的区域(11)中，其中所述气缸套(1)在操作期间被暴露到大的热加热。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的内燃发动机，其特征在于：所述供给线路装置(2)经由彼此邻接的凸缘(3，4)被紧固到各个气缸的气缸套(1)。