CN114616387A - 用于内燃机的曲轴壳体、内燃机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于内燃机(1000)的带有至少一个气缸(100)的数目(Z)的曲轴壳体(800),其中,气缸(100)进一步具有:‑布置在气缸内部空间(120)之内的气缸套(140),和‑封闭气缸内部空间(120)的气缸头部(160),其中,气缸头部(160)具有用于伸展到气缸中的装置或结构元件的、尤其用于喷射器或用于喷射器的点火装置或点火装置的容纳器件(162)、尤其容纳套筒或容纳衬套或类似的起包围和/或引导作用的容纳器件;和带有冷却空间(166)的对冷却剂流(KS)进行引导的冷却系统(170)。根据本发明,曲轴壳体特征在于‑在曲轴壳体(800)中所设定的分配系统(240),用于将冷却剂流(KS)划分成初级分流(K1)和至少一个次级分流(K2、K2.1、K2.2、K2.3、K2.4),其中,‑在曲轴壳体(800)中为初级分流(K1)引入主管道(250)并且为次级分流(K2、K2.1、K2.2、K2.3、K2.4)引入横向于主管道(250)布置的且从主管道(250)分出的分支通道(146、146.1、146.2、146.3、146.4)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的带有至少一个气缸的数目的曲轴壳体,其中,气缸进一步具有:布置在气缸内部空间之内的气缸套和对气缸内部空间进行封闭的气缸头部,其中,气缸头部具有容纳器件和带有冷却空间的对冷却剂流进行引导的冷却系统。本发明还涉及一种根据权利要求12所述的内燃机。容纳器件能够尤其形成为用于伸展到气缸中的装置或结构元件的、尤其用于喷射器或点火装置的容纳套筒或容纳衬套或类似的起包围和/或引导作用的容纳器件。
背景技术
一般地已知用于内燃机的曲轴壳体、尤其带有冷却系统的这样的内燃机。
AT0005939U1如此描述了一种带有与防火板邻近的冷却空间组件的、用于液体冷却的内燃机的气缸头部,所述冷却空间组件通过基本上平行于防火板构造的中间板划分成在防火板侧的在下方的子冷却空间和沿气缸轴线的方向连接到该子冷却空间处的在上方的子冷却空间,其中,在下方的和在上方的子冷却空间通过至少一个溢流开口流动连接。
然而,这些方案尤其在高效的冷却方面仍然值得改善。这种效率尤其与在相对低的仪器方面的消耗的情况下的相对高的冷却性能有关。仪器方面的消耗尤其涉及冷却设备的重量、结构空间和/或成本。
发明内容
本发明致力于这一点上,其任务是,消除上面所提及的缺点中的至少一个缺点。尤其应该实现布置在曲轴壳体中的气缸的高效的冷却。
这种任务通过根据权利要求1所述的曲轴壳体来解决。
本发明从一种用于内燃机的带有至少一个气缸数目的曲轴壳体出发,其中,气缸进一步具有:布置在气缸内部空间之内的气缸套和对气缸内部空间进行封闭的气缸头部,其中,气缸头部具有容纳器件、尤其容纳套筒或容纳衬套或类似的起包围和/或引导作用的容纳器件,这种容纳器件用于伸展到气缸中的装置或结构元件、尤其用于喷射器或点火装置和带有冷却空间的对冷却剂流进行引导的冷却系统。
根据本发明,对曲轴壳体而言,
- 设置被设定在曲轴壳体中的分配系统,以用于将冷却剂流划分成初级分流和至少一个次级分流,其中,
- 在曲轴壳体中为初级分流引入主管道并且为次级分流引入横向于主管道布置的且从主管道分出的分支通道。
“横向于主管道分出的分支通道”当前指的是至少一个分支通道的相对于主管道的定向的尤其明显地改变冷却剂流的流动方向的布置、尤其至少一个分支通道的相对于主管道的定向的垂直的布置。点火装置能够尤其构造为火花塞。
本发明从下述认识出发,即:对在曲轴壳体中的气缸的更高效的冷却呈现内燃机的一种主要的改善方案。
在此,本发明已经认识到,当冷却剂流一方面根据冷却需要应用在气缸处并且另一方面以合适的方式进行划分时,利用现有的冷却剂流能够得到还更高的冷却性能。本发明在此已经认识到,气缸的特定的区域经受特别高的热量发展并且因此相比于其他的区域具有提高的冷却需求。尤其气缸头部的防火焰板以及所谓的顶衬区域、也就是说气缸套的面向气缸头部的在上方的区域属于具有提高的冷却需求的这样的区域。
通过冷却剂流的根据冷却需要的划分提高了冷却的效率。为此,曲轴壳体具有分配系统以用于将冷却剂流划分成初级分流和至少一个次级分流。以这种方式,能够形成带有不同的分别与个性化的冷却需求相适配的冷却剂量、尤其冷却剂质量流量的不同的冷却回路。
在此,分配系统构造成用于,在主管道中引导初级分流并且通过横向于主管道布置的且从主管道分出的分支通道来使至少一个次级分流分支,尤其以便为了冷却的目的而将次级分流供应给气缸套的冷却区。分配系统能够作为钻孔和管道的系统加入到曲轴壳体中。
尤其通过至少一个次级分流能够有针对性地经由对应地一个或多个冷却区来单独地供给气缸套的一个或多个单个区域。
总体上,经改善的冷却能够引起多个优点。一方面这涉及到下述可能性:由于更高的冷却性能伴随着提高的能量转换在气缸之内执行燃烧,由此在不变的结构空间的情况下实现功率提高。备选地或附加地,由于经改善的冷却性能能够有利地将更轻质的和/或更成本适宜的材料应用于加工气缸头部,由此在制造马达时实现重量和/或成本优势。总体上,气缸和尤其气缸套的不均质的变形由于经改善的冷却总体上得以降低以及在热方面所引起的变形总体上得以降低,由此,改善了在气缸套与气缸套之内运动的部件、尤其活塞和活塞环之间的共同作用。
本发明还实现对关于带有马达的内燃机的任务的解决,其中,马达具有根据本发明的方案的曲轴壳体。在内燃机中有利地利用曲轴壳体的优点。
本发明的有利的改进方案从从属权利要求中得出并且详细地说明了下述有利的可能性:在任务提出的框架中以及在另外的优点方面实现上面所阐释的方案。
在改进方案的框架中设置成,分配系统将至少一个次级分流供应给气缸套的更靠近气缸头部放置的顶衬区域并且将初级分流供应给气缸套的进一步远离气缸头部放置的剩余区域。因为尤其在顶衬区域中比在气缸套的剩余区域中根据期望出现较高的温度,所以对冷却剂流的划分和对机械地和/或热地更剧烈地经受负荷的区域、尤其顶衬区域的有针对性的供给是特别有利的。根据需求,分配系统能够如此设计和/或设定,使得尤其与气缸套的剩余区域相比通过至少一个次级分流给顶衬区域供应足够量的冷却剂。优选地设置成,冷却系统具有供应通道,以用于将冷却剂流沿着容纳器件、尤其容纳套筒或容纳衬套或类似的起包围和/或引导作用的容纳器件(这种容纳器件用于伸展到气缸中的装置或结构元件、尤其用于喷射器或点火装置)如此供应到气缸头部的防火焰板上,使得在防火焰板上产生冲击流动。这种改进方案优选地包括冷却剂流的沿着防火焰板的流动的基本上平行的定向、尤其更具体地说流动方向的变化。改进方案利用了下述优点,即:当冷却剂流基本上平行于防火焰板的表面并且因此基本上沿径向的定向得以引导时,冷却性能则刚好特别高。也就是说,是冲击流动,因此是冷却剂流的流动的基本上轴向的流动方向到基本上径向的流动方向的转换有利地改善了冷却性能。这一点通过下述方式实现,即:将用于沿着容纳器件、尤其容纳套筒或容纳衬套或类似的起包围和/或引导作用的容纳器件(这种容纳器件用于伸展到气缸中的装置或结构元件、尤其用于喷射器或用于喷射器的点火装置或点火装置)来供应冷却剂流到防火焰板上的供应通道如此构造,使得在防火焰板上产生冲击流动。
通过这样的冲击流动产生高的、靠近壁的流动速度。这种高的、靠近壁的流动速度提高了热传递,由此改善了从气缸中和尤其从防火焰板中的热引出。
由此,有利地降低了对制造气缸头部所用的材料的要求。因此,例如由于气缸头部的经改善的冷却而能够在提高的能量转换的情况下在气缸中执行燃烧,这引起了马达的功率提高。备选地或附加地,由于气缸头部中的较低的最高温度能够在制造时将成本适宜的和/或更轻质的材料应用于气缸头部。
优选地进一步设置成,分支通道流体引导地与气缸套的、尤其顶衬区域的冷却区相连接。这能够具体地包括:在顶衬区域之内构造不同的冷却区,这些冷却区分别借助于次级分流来得到供给。以这种方式,能够有利地即使在顶衬区域之内也根据冷却需要实行对顶衬区域的不同的区域的供给。在改进方案中,能够例如设置冷却区、例如四个冷却区在气缸套之内的环形的布置,其中,与处于进一步远离气缸头部的冷却区相比,尤其相应地进一步处于气缸头部的方向上的冷却区具有较高的冷却性能。以这种方式,能够实行冷却性能在顶衬区域之内的局部地精确的且根据需要的划分。
在另一改进方案的框架中设置成,分配系统具有多个分配区段,其中,一个分配区段与分支通道流体引导地连接。以这种方式,在分配区段中相应的次级分流能够针对配属于该分配区段的冷却区进行分支。
优选地进一步设置成,分配区段具有横截面,该横截面小于沿冷却剂流的流动方向布置在前的分配区段的横截面。尤其多个柱状地构造的分配区段能够同心地在分配系统的分配器轴线上并且沿轴向邻近地布置。相应的冷却区通过横向于、尤其垂直于分配器轴线走向的分支通道而与分配区段流体引导地相连接。由于分配区段的沿流动方向缩小的横截面因此产生台阶凸肩。在分配区段的这样的台阶凸肩处,冷却剂流的流动从其沿着分配器轴线的运动偏转、尤其节流和/或打旋。作为结果,通过几何形状的设计影响了流量,从而台阶在冷却剂流中作为阻力起作用。因此,冷却剂流的在分配区段中偏转的部分能够作为次级分流有利地流动到配属于该分配区段的冷却区中。在特定的分配区段与沿流动方向随后的分配区段之间的横截面差异越大,阻力和因此所偏转的次级分流也就越大并且与此对应地在配属于该特定的分配区段的冷却区中的冷却性能就越大。冷却剂流的在分配系统的端部处还存在于主管道中的这样的份额、也就是说还剩余的初级分流最后能够通过剩余通道为了冷却的目的而供应给气缸套的剩余区域。以这种方式,能够有利地通过分配区段的横截面的设计确定用于冷却区的冷却性能。在此所描述的台阶几何形状是有利的,以便引起联接到分配系统处的全部冷却区的均匀的供给。对分配系统在没有这类台阶形状的情况下的几何形状而言,冷却剂流由于其流动动力学能够绝大部分流动经过分支通道并且仅仅在分配系统的端部处或者在障碍物的情况下偏转。这能够导致冷却性能的不均匀的分配。
优选地进一步设置成,横截面是圆形的。分配区段的圆形的横截面在相对少的制造技术方面的消耗的情况下例如通过钻孔或者铣削来制造,因为由此在加工时由于沿着钻孔轴线(树状钻孔)的同心的横截面而仅需要一道工序。
在另一改进方案的框架中设置成,分配系统沿流动方向布置在气缸头部的后方。这尤其包括:冷却剂流首先在气缸头部的冷却空间中沿到防火焰板上的冲击流动进行导引并且随后为了冷却气缸套的目的借助于分配系统被划分成初级分流和至少一个次级分流。在冷却水引导部的这样的串联的布置中,能够首先将整个冷却剂流应用于冷却气缸头部(和尤其防火焰板),并且随后将(已经被加温的)冷却剂流应用于冷却气缸套,其中,在冷却气缸套时通过分配系统能够尤其在顶衬区域与剩余区域之间还实行划分。因此,能够以(下降的)顺序:气缸头部—顶衬区域—剩余区域进行区分优先级。
优选地进一步设置成,分配系统或者分岔部沿流动方向布置在气缸头部前方。这尤其包括:冷却剂流沿流动方向在气缸头部前方被划分,并且将分流、尤其次级分流供应给气缸套的顶衬区域。反之,另外的分流、尤其初级分流首先供应给气缸头部(并且尤其供应给防火焰板)并且接着供应给气缸套的剩余区域。因此,在冷却水引导部的这样的并联的布置中(与串联的布置相比)对顶衬区域的冷却获得较高的优先级。这尤其是下述情况,即因为利用还未被用于冷却气缸头部的冷却剂来进行冷却。此外,较少的压力损失在并联的布置中进一步积极地对系统的总功率起作用。
尤其设置成,供应通道不仅在并联的而且也在串联的布置的情况下同心地围绕容纳器件布置。容纳器件能够尤其形成为用于伸展到气缸中的装置或结构元件的、尤其用于喷射器或点火装置的容纳套筒或容纳衬套或类似的起包围和/或引导作用的容纳器件。这实现了,冷却剂流绕流容纳器件并且因此均匀地在外周缘处冷却该容纳器件。
尤其进一步设置成,供应通道和用于伸展到气缸中的装置或结构元件的容纳器件、尤其容纳套筒或容纳衬套或类似的起包围和/或引导作用的容纳器件共同形成具有环形的横截面的喷嘴。冷却剂流通过这类喷嘴尤其成形为自由射束,该自由射束在碰撞到防火焰板上时转换成冲击流动。这类转换尤其引起了冷却剂流的沿着主轴的基本上轴向的运动方向变化成冷却剂流的沿着防火焰板的表面的基本上径向的运动方向。
附图说明
本发明的实施方式现在在下文中根据附图相比于现有技术来进行描述,该现有技术同样部分地示出。这应当不必按比例示出实施方式,更确切地说在有助于阐释的情况下附图以图解化的和/或轻微变形的形式来实施。在对由附图能直接看出的教导的补充方面参阅有关的现有技术。在此能够考虑到,能够实行关于实施方式的形式和细节的各种各样的改型和变化,而不偏离本发明的一般的构思。本发明的在说明书、附图以及权利要求书中公开的特征能够不仅单独地而且也以任意的组合对本发明的改进方案是重要的。此外,来自说明书、附图和/或权利要求书中所公开的特征中的至少两个特征的所有组合都落入本发明的框架中。本发明的一般的构思不局限于在下文中所示出的和所描述的优选的实施方式的确切的形式或细节或者不局限于下述主题,所述主题相比于在权利要求书中所要求保护的主题受限。对所规定的测量范围而言,处于所提及的极限之内的值也应该作为极限值得以公开并且能够任意地使用并且能够要求保护。本发明的另外的优点、特征和具体细节由优选的实施方式的在下文中的描述以及根据附图来得到;其中:
图1示出了根据本发明的方案的曲轴壳体的气缸;
图2A、B分别示出了气缸、冷却系统和分配系统的可行的布置;
图3示出了分配系统的详细的视图,
图4示出了根据本发明的方案的带有曲轴壳体的内燃机。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的方案的一种气缸100。气缸100具有气缸内部空间120,该气缸内部空间沿径向的方向被气缸套140限制并且能够容纳在在此强烈简化地示出的、能平移地沿着主轴HA运动的活塞122中。气缸套140能够使用到在此未被示出的内燃机1000的曲轴壳体中。为了产生驱动运动的目的,活塞122通过在气缸内部空间120之内执行的燃烧而上下运动。气缸头部160在上侧、也就是说气缸100的与内燃机的曲轴对置的侧上闭合气缸100。在到气缸内部空间120的过渡处,气缸头部160具有防火焰板164,该防火焰板表现为用于燃烧室124的边界表面,在该燃烧室中在气缸内部空间120之内发生燃烧。因此,防火焰板164形成燃烧室124的与活塞122对置的、端面的边界。气缸头部160具有容纳器件162、尤其容纳套筒或容纳衬套或类似的起包围和/或引导作用的容纳器件,这种容纳器件用于伸展到气缸中的装置或结构元件、尤其用于喷射器或用于喷射器的点火装置或点火装置162。借助于喷射器162.1能够尤其在应用在柴油马达中的实施方式中将燃料引导到燃烧室124中。
借助于能够尤其构造为火花塞的点火设备162.2,能够将处于气缸内部空间120中的混合物点燃。这尤其在应用在气体或者汽油马达中的实施方式中是这种情况。
在此,容纳器件162能够构造成用于容纳喷射器162.1或点火设备162.2,或者已经一件式地构造为带有集成的喷射器162.1或集成的点火设备162.2的容纳部;因此不必需要使容纳器件162作为单独的部件存在,而是容纳器件162能够简单地形成为在工件或装置中的容纳部。此外,气缸头部160具有带有基本上构造为内部的空腔的冷却空间166的冷却系统170。当前,用于伸展到气缸中的装置或结构元件的、尤其用于喷射器或点火装置的容纳器件162、尤其容纳套筒或容纳衬套或类似的起包围和/或引导作用的容纳器件围绕主轴HA旋转对称地布置。
气缸头部160进一步具有同心地围绕容纳器件162布置的供应通道210。供应通道210具有近似环形的然而在其半径方面可变的、尤其沿轴向的方向部分区段地变化的横截面并且用于供应冷却剂流KS。由于围绕容纳器件162和尤其收窄部212的环形的横截面,供应通道210和容纳器件162(该容纳器件当前形成为套筒或者衬套)形成喷嘴214,该喷嘴使冷却剂流KS成形为冲击流动PS,该冲击流动在冷却空间166之内碰撞在防火焰板164上。冲击流动PS负责的是,冷却剂流KS在靠近壁的、沿径向展开的流动中以相对高的速度沿着防火焰板164展开。这实现了相对高的热传递。也就是说,从燃烧室124由于在气缸100中发生的燃烧而经由防火焰板164传递到冷却空间166中的热量有效地被冷却剂流KS吸收并且引出。以冲击流动PS的形式通过防火焰板164展开的冷却剂流KS接着通过引出通道220从冷却空间166引出并且导引到分配系统240中。
分配系统240将在气缸头部160中已经吸收了最初热量的冷却剂流KS划分成初级分流K1和至少一个次级分流K2。当前分支成四个次级流K2.1、K2.2、K2.3、K2.4,它们为了冷却目的而分别供应给气缸套140的顶衬区域142的冷却区142.1、142.2、142.3、142.4。剩余的初级分流K1、也就是说冷却剂流KS的未分支的部分供应给当前位于顶衬区域142下方的剩余区域144。
“下方”就此而言意味着处于进一步沿曲轴的方向远离气缸头部。顶衬区域142是气缸内部空间120的如下的区域,在该区域中根据期望由于燃烧而出现最高的温度。因此,根据本发明的方案为该区域设置至少一个单独的冷却回路,该冷却回路通过至少一个次级分流K2.1、K2.2、K2.3、K2.4被供给。剩余区域144与此对应地是气缸内部空间120的区域,在该区域中相比于顶衬区域出现较低的温度。因此,该区域能够尤其以较低的特定的冷却性能来进行冷却。还例如可行的是,剩余区域144以与顶衬区域142相同的绝对的冷却性能来进行冷却,然而剩余区域144较大地设计,从而使得在剩余区域144中的特定的冷却性能较低。
当前顶衬区域142重新划分成四个冷却区142.1、142.2、142.3、142.4。这些冷却区(从主轴HA的视向看)沿轴向邻近地布置在顶衬区域142之内。每个冷却区142.1、142.2、142.3、142.4构造为环形的、在气缸套140之内切向地环绕气缸内部空间120的冷却管道,其中,冷却管道不必构造为单独地布置的且分开的管道,而是也能够是冷却空间的不同的区域,这些区域能够部分地或完全流体引导地彼此连接。每个冷却区142.1、142.2、142.3、142.4通过相应的次级分流K2.1、K2.2、K2.3、K2.4被供给。通过顶衬区域142到各个冷却区中的这种划分,能够有利地实现还较精确地局部地影响冷却性能。尤其在燃烧室124的下述区域中能够实现对应地较高的冷却性能,在该区域中应该期望较高的温度发展。
为了使次级分流K2.1至K2.4分支,分配系统240具有主管道250,该主管道又具有带有圆环形的横截面A0的基础区段242.0以及沿着分配器轴线VA沿轴向间隔开的、柱状地形成的四个分配区段242.1、242.2、242.3、242.4。分配区段242.1、242.2、242.3、242.4分别带有具有半径R1、R2、R3、R4的圆环形的横截面A1、A2、A3、A4的空腔,该横截面小于沿初级分流K1的流动方向RS分别位于前面的基础区段或分配区段242.0、242.1、242.2、242.3的横截面A0、A1、A2、A3。
从每个分配区段横向于分配器轴线VA且尤其垂直于分配器轴线VA分别分出分支通道146.1、146.2、146.3、146.4,该分支通道将相应的分配区段242.1、242.2、242.3、242.4流体引导地与对应的冷却区142.1、142.2、142.3、142.4连接起来。例如,第一分支通道146.1将第一分配区段242.1与第一冷却区142.1连接起来。
由于柱状地构造的分配区段242.1、242.2、242.3、242.4的沿轴向邻近的布置,由于沿流动方向缩小的半径而产生了环形的台阶凸肩S1、S2、S3、S4(参见图3),在该台阶凸肩处沿着分配器轴线VA运动的冷却剂流KS分别部分地节流和/或打旋。由此促使,冷却剂流KS没有流动经过相应的分支通道146.1、146.2、146.3、146.4,而是有针对性地被节流并且因此作为次级分流K2.1、K2.2、K2.3、K2.4尤其供应给相应的分支通道146.1、146.2、146.3、146.4。以这种方式,有利地在相对低的在结构方面的消耗的情况下实现了冷却性能到不同的冷却区142.1、142.2、142.3、142.4上的均匀的分配。备选地,除了均匀的分配外(通过横截面A1、A2、A3、A4的对应的设计)有针对性地不均匀的分配也是可行的,其中与其他的冷却区或其他数目的冷却区142.1、142.2、142.3、142.4相比,给特定的冷却区或特定数目的冷却区142.1、142.2、142.3、142.4供应较大的或较小的冷却量。剩余通道230联接到第四分配区段242.4处,该剩余通道将分配系统240流体引导地与作为环形的、切向地环绕气缸内部空间120的轴向的区段的剩余区域144连接起来。剩余的初级分流K1能够通过剩余通道230为了冷却目的而供应给剩余区域144。一般地,在本发明的框架中,也能够将多个区域区分为顶衬区域142和剩余区域144,其方式为:考虑到分别具有至少一个冷却区的另外的区域。
图2A和图2B分别示出了冷却水引导部的可行的、被称为冷却设备200、200`的布置。在此,图2A示出了串联的布置,图2B示出了冷却水引导部的并联的布置。在图2A中所示出的冷却设备200基本上对应于在图1中所示出的改进方案。在此,冷却剂源260提供冷却剂、尤其冷却水,其以冷却剂流KS的形式引导到气缸头部160的冷却空间166中。在那里,冷却剂流KS首先如在图1中所示出的并且在此未更详细地示出的那样通过到气缸头部160的防火焰板164上的冲击流动PS进行冷却。接着,冷却剂流KS被供应给分配系统240,在那里该冷却剂流被划分成初级分流K1和至少一个次级分流K2。为了冷却的目的而用这些分流K1、K2分别供给气缸套140的区域。在此,至少一个次级分流K2供应给顶衬区域142并且初级分流K1供应给剩余区域144。接着,分流K1、K2供应给冷却剂凹部262。
冷却设备200`的在图2B中所示出的布置通过下述方式基本上区别于在图2A中所示出的改进方案,即:分配系统240`布置在压力介质源260与气缸头部160`之间。备选地,代替分配系统240`还能够应用例如构造为T型块或类似的分岔部的分支244。因此,在冷却剂流供应给气缸头部160`之前,该冷却剂流KS已经被划分成两个分流K1、K2。在此,分流K1、K2、尤其经分支的次级分流K2通过气缸头部旁路168被引导经过气缸头部160`的冷却空间166`,而不会将热从该冷却空间引走,也就是说实际上没有发挥冷却性能。反之,初级分流K1类似于在图2A中所示出的改进方案为了冷却的目的被引导到冷却空间166`中,在那里该初级分流尤其借助于在此未被示出的冲击流动PS撞击到防火焰板164上。通过气缸头部旁路168导引的且因此实际上还没有应用于冷却的次级分流K2继气缸头部旁路168之后被供应给气缸套140的顶衬区域142。在此,次级分流K2能够可选地利用另一在此未被示出的分配系统根据方案进一步划分,以便给在顶衬区域142之内的不同的冷却区进行供给,类似于在图1中所示出的改进方案。反之,已经应用于冷却气缸头部160`的初级分流K1为了冷却剩余区域144而刚好供应给这个剩余区域。这两个分流K1、K2继气缸套140的相应的区域142、144之后供应给冷却剂凹部262。
图3局部地详细地示出了分配系统240。尤其在此能够看到环形的台阶凸肩S1、S2、S3、S4,它们分别在下分配器242的分配区段242.1、242.2、242.3、242.4之间的过渡处以及在分配区段242.4到剩余通道230的过渡处形成。因此,例如在第一分配区段242.1与第二分配区段242.2之间的过渡处形成第一台阶凸肩S1。类似地,在第二分配区段242.2与第三分配区段242.3之间的过渡处形成第二台阶凸肩S2,并且在第三分配区段242.3与第四分配区段242.4之间的过渡处形成第三台阶凸肩S3。在分配区段242.4到剩余通道230的过渡处形成第四台阶凸肩S4。
通过分配系统240所引导的冷却剂流KS在台阶凸肩S1、S2、S3、S4处偏转并且分别为了供给冷却区142.1、142.2、142.3、142.4的目的而供应给分支通道146.1、146.2、146.3、146.4。通过设计台阶凸肩S1、S2、S3、S4的环形的台阶面AS1、AS2、AS3、AS4的大小,能够影响在这些台阶凸肩S1、S2、S3、S4处所分支的次级分流K2.1、K2.2、K2.3、K2.4的质量流。如果例如将第二台阶凸肩S2的台阶面AS2选择得较大,那么对应地冷却剂流KS的更大的份额在这个第二台阶凸肩S2处进行偏转并且作为第二次级分流K2.2供应给第二分支通道146.2,以便用冷却剂供给第二冷却区142.2。
图4示出了带有马达700的内燃机1000。马达700具有曲轴壳体800,该曲轴壳体又具有数目Z的八个(在此强烈简化地示出的)气缸100。在此,每个气缸100都具有分配系统240,该分配系统根据本发明的方案分别将在此未被示出的冷却剂流划分成初级冷却流和至少一个次级冷却流。
附图标记列表
100 气缸
120 气缸内部空间
122 活塞
140 气缸套
142 气缸套的顶衬区域
142.1-142.4 顶衬区域的冷却区
144 气缸套的剩余区域
146、146.1-146.4 第一至第四分支通道
160、160` 气缸头部
162 用于伸展到气缸中的装置或结构元件的、尤其用于喷射器或点火装置的容纳器件、尤其容纳套筒或容纳衬套或类似的起包围和/或引导作用的容纳器件
162.1 喷射器
162.2 点火装置
164 防火焰板
166、166` 冷却空间
168 气缸头部旁路
170 冷却系统
200、200` 冷却设备
210 供应通道
212 收窄部
214 喷嘴
220 引出通道
230 剩余通道
240、240` 分配系统
242.0 基础区段
242.1-242.4 分配区段
250 主管道
260 冷却剂源
262 冷却剂凹部
700 马达
800 曲轴壳体
1000 内燃机
A,A1-4 横截面,第一至第四横截面
AS,AS1-AS4 台阶面,第一至第四台阶面
HA 主轴线
K1 初级分流
K2 次级分流
K2.1-K2.4 第一至第四次级分流
KS 冷却剂流
PS 冲击流动
RS 冷却剂流的流动方向
S,S1-S4 台阶凸肩,第一至第四台阶凸肩
VA 分配器轴线
Z 气缸的数目。
Claims (12)
1. 用于内燃机(1000)的带有至少一个气缸(100)的数目(Z)的曲轴壳体(800),其中,所述气缸(100)进一步具有:
- 布置在气缸内部空间(120)之内的气缸套(140),和
- 封闭所述气缸内部空间(120)的气缸头部(160),其中,所述气缸头部(160)具有用于伸展到所述气缸中的装置或结构元件的、尤其用于喷射器或用于喷射器的点火装置或点火装置的容纳器件(162)、尤其容纳套筒或容纳衬套或类似的起包围和/或引导作用的容纳器件;和带有冷却空间(166)的对冷却剂流(KS)进行引导的冷却系统(170),
其特征在于
- 在所述曲轴壳体(800)中所设定的分配系统(240),以用于将所述冷却剂流(KS)划分成初级分流(K1)和至少一个次级分流(K2、K2.1、K2.2、K2.3、K2.4),其中,
- 在所述曲轴壳体(800)中为所述初级分流(K1)引入主管道(250)并且为所述次级分流(K2、K2.1、K2.2、K2.3、K2.4)引入横向于所述主管道(250)布置的且从所述主管道(250)分出的分支通道(146、146.1、146.2、146.3、146.4)。
2.根据权利要求1所述的曲轴壳体(800),其特征在于,所述分配系统(240)将所述至少一个次级分流(K2、K2.1、K2.2、K2.3、K2.4)供应给气缸套(140)的相对于所述气缸头部(160)更靠近地放置的顶衬区域(142)并且将所述初级分流(K1)供应给所述气缸套(140)的与所述气缸头部(160)进一步远离地放置的剩余区域(144)。
3.根据权利要求1或2所述的曲轴壳体(800),其特征在于,所述冷却系统(170)具有供应通道(210),以用于沿着用于伸展到所述气缸中的装置或结构元件的容纳器件(162)、尤其容纳套筒或容纳衬套或类似的起包围和/或引导作用的容纳器件将所述冷却剂流(KS)如此供应到所述气缸头部(160)的防火焰板(164)上,使得在所述防火焰板(164)上出现冲击流动(PS)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的曲轴壳体(800),其特征在于,所述分支通道(146、146.1、146.2、146.3、146.4)流体引导地与所述气缸套(140)的、尤其所述顶衬区域(142)的冷却区(142.1、142.2、142.3、142.4)相连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的曲轴壳体(800),其特征在于,所述分配系统(240)具有多个分配区段(242.1、242.2、242.3、242.4),其中,分配区段与分支通道(146、146.1、146.2、146.3、146.4)流体引导地相连接。
6.根据权利要求5所述的曲轴壳体(800),其特征在于,分配区段(242.1、242.2、242.3、242.4)具有横截面(A1、A2、A3、A4),所述横截面小于沿所述冷却剂流(KS)的流动方向(RS)布置在前的分配区段(242.1、242.2、242.3、242.4)的横截面(A1、A2、A3、A4)。
7.根据权利要求6所述的曲轴壳体(800),其特征在于,所述横截面(A1、A2、A3、A4)是圆形的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的曲轴壳体(800),其特征在于,所述分配系统(240)沿所述流动方向(RS)布置在所述气缸头部(160)后方。
9.根据前述权利要求中任一项所述的曲轴壳体(800),其特征在于,所述分配系统(240)或者分岔部(244)沿所述流动方向(RS)布置在所述气缸头部(160)前方。
10.根据前述权利要求中任一项所述的曲轴壳体(800),其特征在于,所述供应通道(210)同心地围绕用于伸展到所述气缸中的装置或结构元件的容纳器件(162)、尤其容纳套筒或容纳衬套或类似的起包围和/或引导作用的容纳器件来布置。
11.根据前述权利要求中任一项所述的曲轴壳体(800),其特征在于,所述供应通道(210)和用于喷射器或点火装置(162)的容纳部共同形成具有环形的横截面的喷嘴(214)。
12.带有马达(700)的内燃机(1000),其中,所述马达(700)具有根据前述权利要求中任一项所述的曲轴壳体(800)。
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Legal Events
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REG | Reference to a national code |
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