以模塊化結構形式的內(nèi)燃的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種以模塊化結構形式的內(nèi)燃機，帶有：缸體曲軸箱，在其中引導曲軸和至少一根凸輪軸；多個分別具有多個缸體的缸組，每個缸體具有缸蓋，其帶有用于增壓空氣的至少一個進入閥、用于排氣的至少一個排出閥和用于燃料的至少一個進入閥；與該或每根凸輪軸共同作用的閥控制裝置，其對于每個缸體具有由推桿操縱的搖桿以用于操縱用于增壓空氣的該或每個進入閥和由另一推桿操縱的搖桿以用于操縱用于排氣的該或每個排出閥；推桿與推桿引導件一起在相應缸體的搖桿盒中然而沒有在相應缸體的缸蓋中引導；增壓空氣供應件延伸穿過相應缸體的缸蓋然而沒有穿過相應缸體的搖桿盒；相應缸體的缸蓋的幾何外輪廓構造成基于相應缸體的缸套的縱向軸線對稱。
【專利說明】以模塊化結構形式的內(nèi)燃機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種以模塊化結構形式(Baukastenbauform)的內(nèi)燃機。此外,本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機的模塊化系統(tǒng)(Baukastensystem)。
【背景技術】
[0002]迄今為止，內(nèi)燃機總是為獨立地針對限定的使用目的和限定的要求來設計的內(nèi)燃機。如果內(nèi)燃機應重新開發(fā)，則通常內(nèi)燃機的整個結構組件經(jīng)受重新開發(fā)。迄今為止，不可行和僅在強烈地受限制的范圍內(nèi)可行的是，在內(nèi)燃機的新開發(fā)中使用存在的部件且不改變地繼續(xù)使用這些部件。這是不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，本發(fā)明的目的為，實現(xiàn)一種新型內(nèi)燃機。該目的通過根據(jù)權利要求1的以模塊化結構形式的內(nèi)燃機來實現(xiàn)。以模塊化結構形式的內(nèi)燃機具有缸體曲軸箱，在該缸體曲軸箱中引導曲軸和至少一根凸輪軸。此外，以模塊化結構形式的內(nèi)燃機具有一個(L型發(fā)動機)或多個(V型發(fā)動機)分別具有多個缸體的缸組(Zylinderbank),其中，每個缸體具有缸蓋，該缸蓋帶有用于增壓空氣(Ladeluft)的至少一個進入閥、用于排氣的至少一個排出閥以及用于燃料的至少一個進入閥。此外，以模塊化結構形式的內(nèi)燃機具有與該或每根凸輪軸共同作用的閥控制裝置(Ventilsteuerung),該閥控制裝置對于每個缸體具有由推桿(Stofistange)操縱的搖桿(Kipphebel)以用于操縱用于對應缸體的增壓空氣的該或每個進入閥，且具有由另一推桿操縱的搖桿以用于操縱用于相應缸體的排氣的該或每個排出閥。
[0004]推桿與推桿引導件一起在相應缸體的搖桿盒(Kipphebelkasten)中引導然而沒有在相應缸體的缸蓋中引導。用于相應缸體的增壓空氣輸送件在相應缸體的缸蓋中引導然而沒有在相應缸體的搖桿盒中引導。相應缸體的缸蓋的幾何外輪廓構造成基于相應缸體的缸套的縱向軸線為對稱的。
[0005]利用本發(fā)明首次提議，實施以模塊化形式的內(nèi)燃機。因此，內(nèi)燃機的單獨的缸體以及用于內(nèi)燃機的缸體的閥控制裝置不依賴于凸輪軸的數(shù)目并且因此不依賴于凸輪軸的位置。通過閥控制裝置或者閥控制裝置的搖桿盒在每個缸體的區(qū)域中旋轉約180°，閥控制裝置可與相應凸輪軸的位置相匹配。缸蓋的設計方案沒有限制閥控制裝置以及閥控制裝置的搖桿盒的這種旋轉。就此而言可行的是，在內(nèi)燃機的不同的設計方案中使用相同的缸體和閥控制裝置。
[0006]優(yōu)選地，相應缸體的缸蓋的幾何外輪廓或者基于延伸穿過相應缸體的缸套的縱向軸線的平面為軸對稱的或者基于相應缸體的缸套的縱向軸線為點對稱的。內(nèi)燃機的缸體的缸蓋的這樣的幾何外輪廓為特別優(yōu)選的并且允許閥控制裝置尤其該閥控制裝置的搖桿盒在每個缸體的區(qū)域中不受限制地旋轉約180°。
[0007]此外，當每個缸體具有用于增壓空氣的多個進入閥和用于排氣的多個排出閥時，則對應的搖桿通過棧橋狀件(Jochbrilcke)連結到相應的換氣閥處。該設計方案尤其簡單。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機的模塊化系統(tǒng)在權利要求7中定義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]本發(fā)明的優(yōu)選的改進方案從從屬權利要求和下文的描述中獲得。本發(fā)明的實施例借助于附圖來進一步解釋，然而不應受限于此。其中:
圖1顯示了以模塊化結構形式的根據(jù)本發(fā)明的第一內(nèi)燃機；
圖2顯示了以模塊化結構形式的根據(jù)本發(fā)明的第二內(nèi)燃機；
圖2a顯示了圖2或圖1的內(nèi)燃機的第一細節(jié)；
圖2b顯示了圖2或圖1的內(nèi)燃機的第二細節(jié)；
圖3顯示了以模塊化結構形式的根據(jù)本發(fā)明的第三內(nèi)燃機；
圖3a顯示了圖3的內(nèi)燃機的第一細節(jié)；
圖3b顯示了圖3的內(nèi)燃機的第二細節(jié)；
圖4顯示了圖1至3的內(nèi)燃機的另一細節(jié)的透視性視圖；以及 圖5顯示了圖1至3的內(nèi)燃機的另一細節(jié)的俯視圖。
【具體實施方式】
[0010]本發(fā)明涉及以模塊化結構形式的內(nèi)燃機，在該內(nèi)燃機中不依賴于內(nèi)燃機的具體的實施，該內(nèi)燃機的多個核心部件在形態(tài)學的模塊化系統(tǒng)的意義方面可以不改變的方式或者以最小調(diào)整的方式來使用。
[0011]圖1至3顯示了以模塊化形式的根據(jù)本發(fā)明的不同的內(nèi)燃機(在此以V結構形式，代表L和V結構形式)10，10’和10’’的示例性的透視性視圖，其中，在圖1至3中顯示的內(nèi)燃機分別具有缸體曲軸箱11，11’或11’’，在該缸體曲軸箱11，11’或11’’中引導或支承曲軸12和至少一根凸輪軸13，14或15。
[0012]在圖1的實施例中，三根凸輪軸13，14或15支承在缸體曲軸箱11中，在圖2的實施例中兩根凸輪軸13和14在缸體曲軸箱11’中引導。在圖3的實施例中，唯一的凸輪軸15支承在缸體曲軸箱11’’中。
[0013]內(nèi)燃機10，10’或10’ ’的每一個具有帶有多個在顯示的實施例中分別三個缸體18, 18'或18’’的兩個缸組16和17。分別以單獨示圖的形式，圖2a顯示了缸體18或18’，并且圖3a顯示了缸體18’’。
[0014]顯示了缸體18，18’或18’’的缸套19,沒有顯示的活塞分別可運動地在該缸套19中引導，其中每個缸體18，18’或18’’在所顯示的實施例中具有用于增壓空氣的兩個進入閥20、用于燃料的構造成噴射器的進入閥21和用于排氣的分別兩個排出閥22?？煞謩e通過增壓空氣管路23給相應的缸組16或17的缸體供應增壓空氣，排氣分別通過排氣管路24從相應缸組16或17的缸體中引出。
[0015]在圖3的實施例(在其中涉及燃氣發(fā)動機(Gasmotor))中，作為燃料的燃氣可分別通過氣體輸送管路25供應給缸體組16，17的相應缸體18’ ’。
[0016]在圖1的實施例(在其中內(nèi)燃機包括三根凸輪軸13，14和15)中，兩個外部的凸輪軸13和14用作操控用于燃料的進入閥并且因此操控相應缸組16或17的噴射器21，其中中間的凸輪軸15用作操控兩個缸組16和17的缸體18的換氣閥20和22。在圖2的實施例(在其中在內(nèi)燃機10’的缸體曲軸箱11’中容納兩根凸輪軸13和14)中，凸輪軸13和14中的每個用作操控相應缸體組件16或17的缸體18’的換氣閥20和22以及噴射器21。在圖3的實施例(在其中僅存在一根凸輪軸15)中，凸輪軸15用作操控兩個缸體組件或缸組16和17的所有缸體18’的所有換氣閥20和22的控制
內(nèi)燃機10，10’和10’’此外具有閥控制裝置，該閥控制裝置與凸輪軸中的至少一個共同作用，其中對于每個缸體18，18’或18’’的閥控制裝置具有由推桿26操縱的搖桿27以用于操縱用于相應缸體的增壓空氣的該一個或每個進入閥20，并且具有由另一推桿28操縱的搖桿29以用于操縱用于相應缸體的排氣的該一個或每個排出閥22。當如在顯示的實施例中那樣對于每個缸體存在用于增壓空氣的兩個進入閥20和用于排氣的兩個排出閥22時，搖桿27和29通過棧橋狀件30，31作用到相應的換氣閥處。
[0017]如最好可從圖4獲知的那樣，閥控制裝置的搖桿27和29容納在所謂的搖桿殼體32中。推桿26和28在所謂的推桿引導件33或34中引導。在與搖桿27和29相對而置的端部處，推桿26和28通過所謂的凸輪隨動件(Schlepphebel,有時稱為挺桿)35和36作用在相應凸輪軸處。
[0018]在圖1至3中顯示的以模塊化形式實施的內(nèi)燃機10，10’和10’’全部使用相同的閥以及相同的閥控制裝置，其中由此可行的是，閥控制裝置的推桿26和28與推桿引導件33和34 —起雖然在相應缸體的相應搖桿盒32中引導但是沒有在相應缸體的缸蓋37中引導。
[0019]此外，就此而言重要的是，通往相應缸體的增壓空氣供應件雖然延伸穿過相應缸體的缸蓋37但是沒有穿過相應缸體的搖桿盒32。
[0020]此外，相應缸體的缸蓋37的幾何外輪廓基于相應缸體的缸套19的縱向軸線構造成對稱的。
[0021]由此可實現(xiàn)，閥控制裝置尤其搖桿盒32與搖桿27和29以及推桿26和28和推桿引導件33和34 —起相對于相應的缸蓋27和因此相對于相應缸體可旋轉約180°。這從圖2a和3a的比較中得出，其中在圖2a中閥控制裝置在第一相對位置中并且在圖3a中在旋轉約180°的第二相對位置中作用在相應的缸體或缸蓋37處。
[0022]這還從圖2b和圖3b中得出，在圖2b和圖3b中顯示在旋轉約180°的相對位置中的搖桿盒32。在圖5中示出在缸蓋37外部的推桿26和28相對于缸蓋37的不同的相對位置，其中從圖5中得出，缸蓋37的幾何尺寸或者輪廓沒有妨礙搖桿盒32的旋轉并且因此沒有妨礙相應缸體的閥控制裝置旋轉約180°。
[0023]如果因此由外部的凸輪軸13和14來操縱缸體組件16和17的缸體的換氣閥20和22，則相應缸體的閥控制裝置占據(jù)在圖2a和2b中顯示的相對位置。如果相反換氣閥20，22由位于兩個缸組之間的中間的凸輪軸15來控制，則在每個缸體的區(qū)域中的閥控制裝置和搖桿盒32占據(jù)在圖3a和3b中顯示的相對位置。
[0024]如最好可從圖5獲知的那樣，缸蓋37的幾何外輪廓為對稱的確切說基于延伸穿過缸套19的縱向軸線的平面為軸對稱的或者基于缸套19的縱向軸線為點對稱。
[0025]通過缸蓋37的幾何外輪廓的這種對稱，相應缸體的閥控制裝置也就是說相應缸體的搖桿盒32與推桿26和28 —起可相對于缸蓋37和由此相對于相應缸體旋轉約180°，以為了因此使閥控制裝置與用作操縱相應推桿26和28的凸輪軸的位置相匹配。[0026]根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機10，10’或10’ ’因此實施成模塊化形式。用于內(nèi)燃機10，10’或10’ ’的相應的模塊化系統(tǒng)具有曲軸箱11，11’或11’ ’，該曲軸箱11，11’或11’ ’通過在鑄造時更換模具(Wechselformen)必須與凸輪軸13，14或15的數(shù)目和位置相匹配。缸組16和17的缸體18，18’或18’ ’尤其缸體的缸蓋37以及用于操縱換氣閥20和22的閥控制裝置然而為相同的，其中它們在其相對位置中經(jīng)過約180°可彼此對換，以為了與凸輪軸的數(shù)目和位置相匹配。在每個缸體的區(qū)域中，搖桿盒32可相對于缸蓋37旋轉約180°，而沒有使得推桿26和28以及推桿引導件33和34的引導和幾何位置遭受限制。推桿26和28與推桿引導件33和34 —起雖然在搖桿盒32中引導，但是沒有在缸蓋37中引導。通向相應缸體的增壓空氣供應件雖然在相應缸蓋37中引導，但是沒有在相應搖桿盒32中引導。缸蓋37的幾何外輪廓(由于該幾何外輪廓的對稱性)允許搖桿盒32相對于缸蓋37旋轉。
[0027]通過這樣的模塊化系統(tǒng)構造的內(nèi)燃機具有許多優(yōu)點。因此，結構組件可使用在多種內(nèi)燃機配置中，由此降低對于內(nèi)燃機類型的結構組件變型。內(nèi)燃機的單獨的結構組件可以較小的花費針對其它的發(fā)動機尺寸而按比例改變(skalieren)或轉變。此外，簡化了在制造商和客戶處的備件庫存(Ersatzteilhaltung)。減小了在客戶處的培訓花費。不僅在制造商處而且在客戶處提高了經(jīng)濟性。
【權利要求】
1.一種以模塊化結構形式的內(nèi)燃機， 帶有缸體曲軸箱(11，11’，11’’)，在所述缸體曲軸箱(11，11’，11’’)中引導曲軸(12)和至少一根凸輪軸(13，14，15)； 帶有多個分別具有多個缸體(18，18’，18’’)的缸組(16，17)，其中，每個缸體具有缸蓋(37)，該缸蓋帶有用于增壓空氣的至少一個進入閥(20)、用于排氣的至少一個排出閥(22)以及用于燃料的至少一個進入閥(21)； 帶有與所述或每根凸輪軸(13，14，15)共同作用的閥控制裝置，所述閥控制裝置對于每個缸體具有由推桿(26)操縱的搖桿(27)以用于操縱用于相應缸體的增壓空氣的所述或每個進入閥(20)，并且具有由另一推桿(28)操縱的搖桿(29)以用于操縱相應缸體的排氣的所述或每個排出閥(22)； 其中，所述推桿(26，28)與推桿引導件(33，34) —起在相應缸體的搖桿盒(32)中引導然而沒有在相應缸體的缸蓋(37)中引導； 其中，用于相應缸體的增壓空氣供應件延伸穿過相應缸體的缸蓋(37)然而沒有穿過相應缸體的搖桿盒(32)； 其中，相應缸體(18，18’，18’’)的缸蓋(37)的幾何外輪廓構造成基于相應缸體的缸套(19)的縱向軸線為對稱的。
2.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)燃機，其特征在于，相應缸體(18，18’，18’’)的缸蓋(37)的幾何外輪廓基于延伸穿過相應缸體的缸套(19)的縱向軸線的平面為軸對稱的。
3.根據(jù)權利要求1所述·的內(nèi)燃機，其特征在于，相應缸體(18，18’，18’’)的缸蓋(37)的幾何外輪廓基于相應缸體的缸套(19)的縱向軸線為點對稱的。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的內(nèi)燃機，其特征在于，當每個缸體具有用于增壓空氣的多個進入閥(20)和用于排氣的多個排出閥(22)時，對應的搖桿(27，29)通過棧橋狀件(30，31)聯(lián)結到相應換氣閥(20，22)處。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的內(nèi)燃機，其特征在于，當所述內(nèi)燃機構造成燃氣發(fā)動機或構造成帶有燃料緊耦合泵的柴油機時，所述內(nèi)燃機具有唯一的凸輪軸，所述唯一的凸輪軸操控用于燃料的所有進入閥(21)和所有的換氣閥(20，22)。
6.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的內(nèi)燃機，其特征在于，當所述內(nèi)燃機構造成不帶有燃料緊耦合泵的柴油機時，所述內(nèi)燃機具有兩根或三根凸輪軸，其中當所述內(nèi)燃機具有兩根凸輪軸時，用于相應缸組(16，17)的外部的凸輪軸(13，14)相應操控用于燃料的進入閥(21)和相應缸組(16，17)的換氣閥(20，22)，與此相反當所述內(nèi)燃機具有三根凸輪軸(13，14，15)時，用于相應缸組(16，17)的外部的凸輪軸(13，14)相應操控相應缸組(16，17)的用于燃料的進入閥(21)，并且用于兩個缸組(16，17)的中間的凸輪軸(15)操控所述換氣閥(20，22)。
7.一種用于內(nèi)燃機的模塊化系統(tǒng)， 帶有缸體曲軸箱(11，11’，11’’)，在所述缸體曲軸箱(11，11’，11’’)中分別引導曲軸(12)和至少一根凸輪軸(13，14，15)； 帶有缸組(16，17)，所述缸組(16，17)分別具有多個缸體(18，18’，18’’)，其中，每個缸體具有缸蓋(37)，該缸蓋(37)帶有用于增壓空氣的至少一個進入閥(20)、用于排氣的至少一個排出閥(22)以及用于燃料的至少一個進入閥(21)；帶有閥控制裝置，所述閥控制裝置與所述或每根凸輪軸(13，14，15)共同作用并且所述閥控制裝置對于每個缸體具有由推桿(26)操縱的搖桿(27)以用于操縱用于相應缸體的增壓空氣的所述或每個進入閥(20)，且具有由另一推桿(28)操縱的搖桿(29)以用于操縱用于相應缸體的排氣的所述或每個排出閥(22)； 其中，所述推桿(26，28)與推桿引導件(33，34) —起在相應缸體的搖桿盒(32)中引導然而沒有在相應缸體的缸蓋(37)中引導； 其中，用于相應缸體的增壓空氣供應件延伸穿過相應缸體的缸蓋(37)然而沒有穿過相應缸體的搖桿盒(32)； 其中，相應缸體(18，18’，18’’)的缸蓋(37)的幾何外輪廓構造成基于相應缸體的缸套(19)的縱向軸線為對稱的。
8.根據(jù)權利要求7所述的模塊化系統(tǒng)，其特征在于根據(jù)權利要求1至6中任一項或多項所述的特征。·
【文檔編號】F01L1/047GK103850788SQ201310648763
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權日:2012年12月6日
【發(fā)明者】F.埃普勒, M.森根 申請人:曼柴油機和渦輪機歐洲股份公司