具有至少一個缸的內(nèi)燃的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有至少一個氣缸（2）的內(nèi)燃機(jī)，該氣缸具有往復(fù)運(yùn)動的活塞，其中，氣缸蓋（3）和氣缸體（4）一件式地構(gòu)造成具有至少一個廢氣渦輪增壓機(jī)（ATL）的氣缸蓋-氣缸體單元（5）。為了將機(jī)加工和制造耗費(fèi)減到最少并且減少總體積，可規(guī)定廢氣渦輪增壓機(jī)（ATL）的至少一個螺旋部（8）集成到氣缸蓋-氣缸體單元（5）內(nèi)。
【專利說明】具有至少一個缸的內(nèi)燃機(jī)
[0001]本發(fā)明涉及一種包括至少一個氣缸的內(nèi)燃機(jī)，該氣缸具有往復(fù)式活塞，其中，氣缸蓋和氣缸體一體地設(shè)置成具有至少一個廢氣渦輪增壓機(jī)的氣缸蓋-氣缸體單元。
[0002]已知將氣缸蓋和氣缸體布置成一個單元。這種氣缸蓋-氣缸體單元還被稱為單體(Monoblock)。一體的曲軸箱通常與氣缸蓋-氣缸體單兀相鄰。還能將曲軸箱集成到氣缸蓋_氣缸體單兀內(nèi)。
[0003]例如在DE2851179A1中示出往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)，其中，氣缸蓋和曲軸箱一體地布置。由DE3123527A1、JP2006-299959A或美國專利第7，055，485B1號已知其它單體式內(nèi)燃機(jī)。
[0004]由DE3133953A1和SE446114B已知集成到氣缸蓋內(nèi)的螺旋部外殼。根據(jù)這些文獻(xiàn)，軸承外殼與廢氣渦輪增壓機(jī)一起以一定間隙插入圓柱形鉆孔內(nèi)。螺旋部外殼也被鑄造成用于壓縮機(jī)的氣缸蓋。根據(jù)該構(gòu)造，僅能在氣缸蓋和廢氣渦輪增壓機(jī)之間交換氣態(tài)介質(zhì)。在各申請中參照了可較佳使用的空氣潤滑的軸承。
[0005]還由DE102009028632A1、JP2002-303154A2、JP62-162728A2、DE3133953A1 和JP57-052624A2已知將廢氣渦輪增壓機(jī)集成到氣缸蓋內(nèi)。
[0006]本發(fā)明的目的是將上述類型的內(nèi)燃機(jī)中的機(jī)加工和生產(chǎn)耗費(fèi)減到最少并且實(shí)現(xiàn)盡可能緊湊的安裝體積。
[0007]根據(jù)本發(fā)明這通過如下方式來實(shí)現(xiàn):將廢氣渦輪增壓機(jī)的至少一個螺旋部集成到氣缸蓋-氣缸體單元內(nèi)。
[0008]可將廢氣渦輪增壓機(jī)布置在氣缸蓋區(qū)域內(nèi)或氣缸體區(qū)域內(nèi)，并且可將渦輪機(jī)外殼集成到氣缸蓋-氣缸體單元內(nèi)。
[0009]較佳地規(guī)定廢氣渦輪增壓機(jī)的廢氣渦輪機(jī)的螺旋部至少部分地被冷卻套所圍繞，其中，較佳地將冷卻套集成到氣缸蓋-氣缸體單元內(nèi)，其中，特別有利的是使冷卻套與至少一個饋送通道和一個排放通道連接，其中，饋送和排放通道集成到氣缸蓋-氣缸體單元內(nèi)。由此，能免去用于廢氣渦輪增壓機(jī)的冷卻劑供給的外部管線。
[0010]為了保持部件數(shù)目盡可能少、節(jié)約總體空間以及將生產(chǎn)耗費(fèi)減到最少，特別有利的是經(jīng)由滑動軸承來支承廢氣渦輪增壓機(jī)的軸，這些滑動軸承經(jīng)由至少一個潤滑劑饋送通道連接到潤滑劑回路，其中，將潤滑劑供給鉆孔集成到氣缸蓋-氣缸體單元內(nèi)。此外，可將廢氣渦輪增壓機(jī)的至少一個潤滑劑返回通道集成到氣缸蓋-氣缸體單元內(nèi)。
[0011]在本發(fā)明的另一實(shí)施例中可規(guī)定，將廢氣渦輪增壓機(jī)的至少一個密封空氣管線集成到氣缸蓋-氣缸體單元內(nèi)。
[0012]因此，廢氣渦輪增壓機(jī)不包括外部管線。由此，能將所有連接件、管線和通道集成到氣缸蓋-氣缸體單元內(nèi)。
[0013]特別有利的是，將至少一個進(jìn)氣室和/或至少一個排氣室集成到氣缸蓋-氣缸體單元內(nèi)。此外，可將引向進(jìn)氣室的至少一個進(jìn)氣管線集成到氣缸蓋-氣缸體單元內(nèi)。氣缸蓋能由氣缸蓋罩來密封，至進(jìn)氣管線的至少一個饋送管線能以集成的方式來布置在該氣缸
蓋罩內(nèi)。
[0014]進(jìn)氣管線還能部分地集成到氣缸蓋-氣缸體單元內(nèi)，并且部分地容納于氣缸蓋罩內(nèi)。較佳地將排氣管線集成到氣缸蓋-氣缸體單元內(nèi)。
[0015]氣缸套能一體地包含到氣缸蓋-氣缸體單元內(nèi)或者螺紋連接到該氣缸蓋-氣缸體單元內(nèi)。
[0016]作為借助潤滑油來潤滑的軸承的替代方式，可采用空氣潤滑的軸承。
[0017]在本發(fā)明的特別較佳的實(shí)施例中規(guī)定，軸承外殼、較佳地與廢氣渦輪增壓機(jī)的壓縮機(jī)一起通過凸緣連接到氣缸蓋-氣缸體單元上，該軸承外殼容納用于支承廢氣渦輪增壓機(jī)的軸的至少一個軸承襯套。當(dāng)將軸承外殼集成到廢氣渦輪增壓機(jī)的壓縮機(jī)內(nèi)時能將部件數(shù)目保持在限值內(nèi)。
[0018]因此，廢氣渦輪增壓機(jī)的軸承外殼與壓縮機(jī)一起通過凸緣連接到氣缸蓋-氣缸體單元的氣缸蓋上，其中，將用于密封加壓油、冷卻劑轉(zhuǎn)移和油和密封空氣的排放管線的合適密封件設(shè)置在氣缸蓋-氣缸體單元和壓縮機(jī)外殼之間。
[0019]下面，將參照附圖更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，其中:
[0020]圖1以沿圖4中的線1-1剖取的剖視圖來示出根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)；
[0021]圖1a在一個實(shí)施例中以沿圖2中的線Ia-1a剖取的剖視圖來示出根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)；
[0022]圖2以沿圖1中線I1-1I剖取的剖視圖來示出內(nèi)燃機(jī)；
[0023]圖3以俯視圖示出所述內(nèi)燃機(jī)；
[0024]圖4以沿圖1中線IV-1V剖取的剖視圖來示出內(nèi)燃機(jī)；以及
[0025]圖5以沿圖1中線V-V剖取的剖視圖來示出內(nèi)燃機(jī)。
[0026]附圖示出內(nèi)燃機(jī)1，該內(nèi)燃機(jī)I具有用于對應(yīng)的往復(fù)活塞(未更詳細(xì)示出)的兩個氣缸2。氣缸2還能由旋入的氣缸套構(gòu)成(圖1、4)。
[0027]內(nèi)燃機(jī)I包括氣缸蓋3區(qū)域和氣缸體4區(qū)域，其中氣缸蓋3和氣缸體4設(shè)置成氣缸蓋-氣缸體單元5 (單體)。
[0028]曲軸箱的底部33與氣缸蓋-氣缸體單元5相鄰。
[0029]將排氣歧管6和進(jìn)氣歧管7鑄造到氣缸蓋-氣缸體單元5中。廢氣渦輪增壓機(jī)ATL的廢氣渦輪機(jī)10的螺旋部8被集成到氣缸蓋-氣缸體單元5中，跟隨排氣歧管6螺旋部。還將廢氣渦輪增壓機(jī)ATL的渦輪機(jī)外殼35集成到氣缸蓋-氣缸體單元5中。
[0030]附圖標(biāo)記9表示用于廢氣渦輪機(jī)10的接納鉆孔，而附圖標(biāo)記11表示形成壓縮機(jī)螺旋部12的、凸緣安裝的壓縮機(jī)外殼的輪廓。壓縮機(jī)輪13在壓縮機(jī)外殼11內(nèi)設(shè)置成與潤輪機(jī)10軸向?qū)?zhǔn)。來自壓縮機(jī)螺旋部12的出口 14經(jīng)由氣門蓋罩17內(nèi)的增壓空氣管線16和連接軟管15連接到鑄入的進(jìn)氣歧管7。至少是廢氣渦輪增壓機(jī)ATL的廢氣渦輪機(jī)10的螺旋部8至少部分地被冷卻套18圍繞，該冷卻套18經(jīng)由至少一個饋送通道19以及在最高位置經(jīng)由至少一個排放通道20流動連接到氣缸蓋-氣缸體單元5的冷卻套21。油溝22設(shè)置在氣缸蓋-氣缸體單元5的氣缸蓋3區(qū)域內(nèi)，供給鉆孔23從該油溝引向潤滑劑饋送通道24，該潤滑劑饋送通道24引向廢氣渦輪增壓機(jī)ATL的軸28的軸承襯套29。附圖標(biāo)記25表示廢氣渦輪增壓機(jī)ATL的凸緣內(nèi)的、用于油循環(huán)和密封空氣排出的轉(zhuǎn)移開口，該轉(zhuǎn)移開口通入潤滑劑返回通道26?？蛇x為鉆出的并能通過密封螺紋件28或自攻孔式閉合件來密封的潤滑劑返回通道26經(jīng)由返回管線的垂直部分27引到油盤32。
[0031]具有壓縮機(jī)的廢氣渦輪增壓機(jī)ATL的軸承外殼39通過螺紋件37固定到氣缸蓋-氣缸體單元5的氣缸蓋3。在此過程中壓入密封件31，使得用于冷卻介質(zhì)、加壓油、密封空氣和循環(huán)油的引導(dǎo)部被密封。軸承外殼39有利地以一體方式與壓縮機(jī)外殼11 一起設(shè)置。
[0032]廢氣渦輪機(jī)10能焊接到軸28上。油饋送管線24經(jīng)由加壓油鉆孔24a引到廢氣渦輪增壓機(jī)ATL的軸承襯套29。用附圖標(biāo)記30來表示進(jìn)入壓縮機(jī)的空氣入口。壓縮機(jī)外殼11和氣缸蓋-氣缸體單元5之間通過密封件31來進(jìn)行密封。廢氣經(jīng)由排氣出口 36離開廢氣渦輪增壓機(jī)ATL。
[0033]圖4示出用附圖標(biāo)記32表示的油盤。曲軸34在曲軸箱的底部33內(nèi)由軸承多處支承。
[0034]圖5示出從氣缸蓋3的油溝22對廢氣渦輪增壓機(jī)ATL進(jìn)行加壓油的供給。油經(jīng)由供給鉆孔23到達(dá)氣缸蓋3內(nèi)的潤滑劑饋送通道24，然后經(jīng)過密封件31進(jìn)入廢氣渦輪增壓機(jī)的軸承外殼內(nèi)的鉆孔24’內(nèi)。所述鉆孔24’與壓力室24a相通，浮動軸承襯套29被供給來自該壓力室的油。油經(jīng)過軸承間隙到達(dá)排放室24b，所述油從該排放室與來自軸承外殼的密封空氣一起到達(dá)轉(zhuǎn)移開口 25，該轉(zhuǎn)移開口通過排放通道26引向返回管線的垂直部分27，最終引向油盤32。
[0035]所述構(gòu)造允許非常緊湊的內(nèi)燃機(jī)1，該內(nèi)燃機(jī)由于免除了到達(dá)廢氣渦輪增壓機(jī)ATL以及來自廢氣渦輪增壓機(jī)ATL的管線而變得特別低成本。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機(jī)(1)，所述內(nèi)燃機(jī)包括至少一個氣缸(2)，所述至少一個氣缸具有往復(fù)式活塞，其中，氣缸蓋(3)和氣缸體(4) 一體地設(shè)置成具有至少一個廢氣渦輪增壓機(jī)(ATL)的氣缸蓋-氣缸體單元(5)，其特征在于，將廢氣渦輪增壓機(jī)(ATL)的至少一個螺旋部(8)集成到所述氣缸蓋-氣缸體單元(5)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)(I)，其特征在于，所述廢氣渦輪增壓機(jī)(ATL)的渦輪機(jī)外殼(35)在所述氣缸蓋(3)的區(qū)域內(nèi)集成到所述氣缸蓋-氣缸體單元(5)內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)(I)，其特征在于，所述廢氣渦輪增壓機(jī)(ATL)的渦輪機(jī)外殼(35)在所述氣缸體(4)的區(qū)域內(nèi)集成到所述氣缸蓋-氣缸體單元(5)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其特征在于，所述廢氣渦輪增壓機(jī)(ATL)、較佳為所述廢氣渦輪機(jī)(10)的所述螺旋部(8)至少部分地被冷卻套(18)圍繞，其中，較佳地的是，所述冷卻套(18)集成到所述氣缸蓋-氣缸體單元(5)內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)(I)，其特征在于，所述所述冷卻套(18)與至少一個饋送和/或排放通道(19，20)連接，其中，饋送和/或排放通道(19，20)集成到所述氣缸蓋-氣缸體單元(5)內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其特征在于，所述廢氣渦輪增壓機(jī)(ATL)的所述軸(28)由滑動軸承來支承，所述滑動軸承經(jīng)由至少一個潤滑劑饋送通道(24)連接到潤滑劑回路，其中，所述潤滑劑饋送通道(24)集成到所述氣缸蓋-氣缸體單元(5)內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機(jī)(I)，其特征在于，所述廢氣渦輪增壓機(jī)(ATL)的至少一個潤滑劑返回通道(26)集成到所述氣缸蓋-氣缸體單元(5)內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其特征在于，所述廢氣渦輪增壓機(jī)(ATL)的至少一個密封空氣管線集成到所述氣缸蓋-氣缸體單元(5)內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其特征在于，至少一個排氣歧管(6)或排氣室集成到所述氣缸蓋-氣缸體單元(5)內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其特征在于，至少一個進(jìn)氣歧管(7)或進(jìn)氣室集成到所述氣缸蓋-氣缸體單元(5)內(nèi)。
11.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其特征在于，軸承外殼(39)、較佳地與所述廢氣渦輪增壓機(jī)(ATL)的所述壓縮機(jī)一起通過凸緣連接到所述氣缸蓋-氣缸體單元(5)上，所述軸承外殼容納用于支承所述廢氣渦輪增壓機(jī)(ATL)的軸(28)的至少一個軸承襯套(29)。
12.如權(quán)利要求11所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其特征在于，所述軸承外殼(39)集成到所述廢氣渦輪增壓機(jī)(ATL)的壓縮機(jī)外殼(11)內(nèi)。
13.如權(quán)利要求11或12所述的內(nèi)燃機(jī)(1)，其特征在于，所述軸承外殼(39)與所述氣缸蓋-氣缸體單元(5)之間的連接表面與用于引導(dǎo)潤滑劑、冷卻劑或密封空氣的至少一個通道相交，較佳地，用于密封引導(dǎo)潤滑劑、冷卻劑或密封空氣的通道的密封件(31)設(shè)置在所述軸承外殼與所述氣缸蓋-氣缸體單元(5)之間。
【文檔編號】F02F1/00GK103946530SQ201280040469
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月22日
【發(fā)明者】T·奧本諾斯, H·梅爾德－圖克扎, T·布蘭德, G·托斯, G·梅爾 申請人:Avl里斯脫有限公司