液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有至少一個(gè)汽缸蓋(2)和一個(gè)汽缸體(3)，液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)在于，為形成冷卻劑回路，所述排放口(5a)至少可經(jīng)由模塊式組裝件(1)連接至所述供應(yīng)口(4a)，所述組裝件(1)鄰近至少一個(gè)汽缸蓋的短端側(cè)(2)被布置并且包括泵(1)，其用于輸送所述冷卻劑；第一供應(yīng)連接點(diǎn)(4a')，其被分配給所述第一供應(yīng)口(4a)；第二供應(yīng)連接點(diǎn)(4b')，其被分配給所述第二供應(yīng)口；第一排放連接點(diǎn)(5a')，其被分配給所述第一排放口(5a)；和第二排放連接點(diǎn)(5b')，其被分配給所述第二排放口，并且所述第一排放連接點(diǎn)(5a')至少可連接至所述第二供應(yīng)連接點(diǎn)(4b')。
【專利說明】液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有至少一個(gè)汽缸蓋和一個(gè)汽缸體，其中
[0002]-所述至少一個(gè)汽缸蓋配備有至少一個(gè)整體式冷卻套，所述第一冷卻套在進(jìn)口側(cè)具有用于供給冷卻劑的第一供應(yīng)口，和在出口側(cè)具有用于排放冷卻劑的第一排放口，并且
[0003]-所述汽缸體配備有至少一個(gè)整體式冷卻套，所述汽缸體關(guān)聯(lián)的冷卻套在進(jìn)口側(cè)具有用于供給冷卻劑的第二供應(yīng)口，和在出口側(cè)具有被提供用于排放冷卻劑的第二排放
□ O
[0004]上述類型的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)被用作機(jī)動(dòng)車驅(qū)動(dòng)單元。在本發(fā)明的上下文中，表述〃內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)"包括奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以及混合內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，混合內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)利用混合燃燒過程，以及混合驅(qū)動(dòng)，其不僅包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)而且包括電機(jī)，電機(jī)就驅(qū)動(dòng)而言可連接至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，并且接收來自內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，或作為可切換的輔助驅(qū)動(dòng)，額外輸出動(dòng)力。
[0005]發(fā)明背景
[0006]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻裝置基本上可以采用空氣型冷卻裝置或液體型冷卻裝置的形式。鑒于液體的熱容較高，利用液體型冷卻裝置消散的熱量可明顯大于利用空氣型冷卻裝置可消散的熱量。因此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)較常見地配備有液體型冷卻裝置，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷不斷增加。這種情況的另一原因是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)越來越多地是機(jī)械增壓型，以及一一為了獲得盡可能最密集的組裝一一更大量的組件將被整合到汽缸蓋或汽缸體中，因此發(fā)動(dòng)機(jī)，也就是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，熱負(fù)荷逐漸增加。排氣歧管越來越多地被整合到汽缸蓋中，從而其被合并到汽缸蓋中提供的冷卻裝置中，并且無需由昂貴的高熱負(fù)荷材料制備歧管。
[0007]液體型冷卻裝置的形成需要汽缸蓋配備有至少一個(gè)冷卻套，也就是說需要提供冷卻劑導(dǎo)管，該冷卻劑導(dǎo)管引導(dǎo)冷卻劑通過汽缸蓋。至少一個(gè)冷卻套在進(jìn)口側(cè)通過供應(yīng)口被供給冷卻劑，該冷卻劑在流經(jīng)汽缸蓋后在出口側(cè)通過排放口離開冷卻套。熱無需先被引導(dǎo)至汽缸蓋表面以進(jìn)行散熱一一如在空氣型冷卻裝置中的情況那樣，而是被排放至已經(jīng)處于汽缸蓋內(nèi)部的冷卻劑。在此，通過布置在冷卻劑回路中的泵輸送冷卻劑，使得所述冷卻劑循環(huán)。排放至冷卻劑的熱由此從汽缸蓋內(nèi)部通過排放口被排放，并在汽缸蓋外再?gòu)睦鋮s劑被提取一一例如通過熱交換器和/或一些其他方式。
[0008]如同汽缸蓋，汽缸體也可配備有一個(gè)或多個(gè)冷卻套。但是，汽缸蓋是較高熱負(fù)荷組件，因?yàn)榕c汽缸體相比，汽缸蓋提供有排氣引導(dǎo)管路，并且整合在汽缸蓋中的燃燒室壁比汽缸體中提供的汽缸筒更長(zhǎng)時(shí)間暴露于熱排氣。此外，汽缸蓋的組件質(zhì)量低于汽缸體。
[0009]作為冷卻劑，一般使用提供有添加劑的水-二醇混合物。相對(duì)于其他冷卻劑，水的優(yōu)勢(shì)在于其無毒、易獲取和便宜，此外還具有極高熱容，因此水適于提取和消散非常大量的熱，這基本上被認(rèn)為是有利的。
[0010]為形成冷卻劑回路，冷卻劑離開冷卻套的出口側(cè)排放口連接至或至少可連接至用于將冷卻劑供應(yīng)至冷卻套的進(jìn)口側(cè)供應(yīng)口，為此必須提供一個(gè)或多個(gè)管路。
[0011]所述管路無需是物理意義的管路，而也可以部分被整合到至少一個(gè)汽缸蓋或汽缸體中。但是，一般而言，管路鋪設(shè)于汽缸蓋或汽缸體外，廣延的管路系統(tǒng)通常利用軟管和管件(pipe pieces)實(shí)施，其的形成具體而言不僅是為了將出口側(cè)排放口連接至進(jìn)口側(cè)供應(yīng)口，而且為了將多種組件連接到冷卻劑回路中，例如冷卻劑泵、熱交換器或散熱器、油冷卻器、增壓空氣冷卻器、要再循環(huán)的排氣的冷卻設(shè)備、乘坐室加熱裝置和/或類似組件。這種管路的實(shí)例是再循環(huán)管路，其中熱交換器被布置以從冷卻劑提取熱。
[0012]管路，特別是形成的管路系統(tǒng)的軟管和管件，顯著增加冷卻裝置和因此發(fā)動(dòng)機(jī)艙中驅(qū)動(dòng)單元的空間要求。減少管路數(shù)量和管路總長(zhǎng)度和將盡可能多的管路盡可能最大程度地整合到其他組件中，從而減少管路系統(tǒng)的空間要求、減少組件數(shù)量和減少組裝費(fèi)用，將是有利的。重量和成本，例如采購(gòu)成本和組裝成本，也可被減少。具體地，管路整合到其他組件中消除了組裝和連接元件的需要，并且消除了泄露風(fēng)險(xiǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]針對(duì)上述背景，本發(fā)明的目的是提供按照權(quán)利要求1的前序的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其在冷卻裝置的管路系統(tǒng)方面被優(yōu)化，具體地具有緊湊性，確保驅(qū)動(dòng)單元作為整體被盡可能密集地組裝在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙中。
[0014]所述目的通過如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn):其具有至少一個(gè)汽缸蓋和汽缸體，其中
[0015]-所述至少一個(gè)汽缸蓋配備有至少一個(gè)整體式冷卻套，所述第一冷卻套在進(jìn)口側(cè)具有用于供給冷卻劑的第一供應(yīng)口，在出口側(cè)具有用于排放冷卻劑的第一排放口，并且
[0016]-所述汽缸體配備有至少一個(gè)整體式冷卻套，所述汽缸體關(guān)聯(lián)的冷卻套在進(jìn)口側(cè)具有用于供給冷卻劑的第二供應(yīng)口，在出口側(cè)具有被提供用于排放冷卻劑的第二排放口，
[0017]并且其中，
[0018]-為形成冷卻劑回路，排放口至少通過模塊式組裝件可連接至供應(yīng)口，所述組裝件鄰近至少一個(gè)汽缸蓋的短端側(cè)被布置，并且包括泵，其用于輸送冷卻劑；第一供應(yīng)連接點(diǎn)，被分配給第一供應(yīng)口 ；第二供應(yīng)連接點(diǎn)，被分配給第二供應(yīng)口 ；第一排放連接點(diǎn)，被分配給第一排放口 ；和第二排放連接點(diǎn)，被分配給第二排放口，第一排放連接點(diǎn)至少可連接至第二供應(yīng)連接點(diǎn)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有這樣的組裝件:其用于將排放口連接至供應(yīng)口，并且簡(jiǎn)化內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的組裝，具體地基于如下事實(shí):通過預(yù)制、預(yù)組裝的組裝件，可以簡(jiǎn)化形式和更快地形成冷卻劑回路。
[0020]多個(gè)管路部分至少部分地被整合到組裝件中，例如從汽缸蓋的至少一個(gè)整體式冷卻套通向泵的管路，或通向整合在汽缸體中的至少一個(gè)冷卻套的第二供應(yīng)口的管路，和/或從缸體關(guān)聯(lián)的冷卻套的第二排放口通向泵的管路。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，組裝件具有多個(gè)連接點(diǎn)，這些連接點(diǎn)被分配一一也就是說被配給和連接一一至冷卻套的供應(yīng)口和排放口。如下文更詳細(xì)描述的，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的多種有利的實(shí)施方式的特征在于，僅僅通過連接點(diǎn)，形成一一也就是說實(shí)現(xiàn)一一組裝件和因此泵與開口的連接，如適當(dāng)，結(jié)合使用中間元件如密封元件，但不使用軟管、管件或類似物。以這種方式，組裝過程被顯著簡(jiǎn)化，因?yàn)樵趯⒔M裝件安裝到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)上的過程中，同時(shí)就連帶地形成冷卻回路。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的方法具有多種優(yōu)勢(shì)。首先，消除了形成冷卻回路的組裝步驟，而且還消除了連接元件，因此減少了生產(chǎn)成本。在省略連接元件的情況下，也消除了為組裝工具提供足夠空間的需求。由于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的緊湊設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)單元的密集組裝從而成為可能。
[0023]其次，經(jīng)過汽缸蓋和汽缸體的冷卻劑通量可僅通過一個(gè)設(shè)置元件來控制，因?yàn)槿筷P(guān)聯(lián)管路均以空間鄰近的配置引入組裝件。
[0024]基于第一排放連接點(diǎn)連接至或可連接至第二供應(yīng)連接點(diǎn)的事實(shí)，優(yōu)選在組裝件中或通過整合在組裝件中的管路件，實(shí)現(xiàn)冷卻套的連續(xù)貫通流動(dòng)配置，其中流動(dòng)先經(jīng)過汽缸蓋冷卻套，隨后經(jīng)過汽缸體冷卻套。因此，在汽缸蓋中已被預(yù)加溫的冷卻劑流動(dòng)經(jīng)過汽缸體，也就是說汽缸蓋中加溫的冷卻劑被再循環(huán)至汽缸體。
[0025]通過根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所基于的目的，也就是說，提供緊湊并且確保驅(qū)動(dòng)單元作為整體在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)艙中盡可能最密集的封裝的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0026]根據(jù)從屬權(quán)利要求所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式將在下文中被更詳細(xì)地描述。
[0027]如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式是有利的，其中組裝件被緊固于至少一個(gè)汽缸至
ΠΠ O
[0028]所述實(shí)施方式能夠?qū)崿F(xiàn)通向整合在汽缸蓋中的冷卻套的供應(yīng)口的管路和連接至所述冷卻套的排放口的管路的長(zhǎng)度縮短。如果整合在汽缸體中的冷卻套通過汽缸蓋被供以冷卻劑，則獲得類似的優(yōu)勢(shì)。
[0029]如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式是有利的，其中組裝件包括外殼結(jié)構(gòu)。該外殼結(jié)構(gòu)優(yōu)選是整體形式，優(yōu)選是單部鑄件形式，并且可首先充當(dāng)元件和組件的支撐結(jié)構(gòu)，其次用于緊固組裝件本身，也就是說，用于緊固于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)或汽缸蓋。
[0030]如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式是有利的，其中第一排放口在至少一個(gè)汽缸蓋中形成。這有助于縮短管路長(zhǎng)度，特別是如果組裝件緊固于至少一個(gè)汽缸蓋。
[0031]如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式是有利的，其中第一排放連接點(diǎn)直接連接至第一排放口。該實(shí)施方式是有利的，因?yàn)闊o需進(jìn)一步的元件如軟管和管件，以產(chǎn)生組裝件之間以及因此泵和排放口之間的連接。
[0032]如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式是有利的，其中第二供應(yīng)口和/或第二排放口在至少一個(gè)汽缸蓋中形成。在這種情況下，液冷式汽缸蓋和液冷式汽缸體的冷卻套相互連接。汽缸蓋和汽缸體之間發(fā)生冷卻劑交換。整合在汽缸體中的冷卻套通過汽缸蓋被供以冷卻劑。
[0033]汽缸蓋和汽缸體在組裝過程中在其組裝端側(cè)相互連接，由此形成內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸，即燃燒室。第二供應(yīng)口和/或第二排放口有利地被布置在鄰近所述組裝端側(cè)的汽缸蓋中，以便簡(jiǎn)化冷卻劑通過汽缸蓋向汽缸體的供給和縮短相應(yīng)的管路。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的組裝特別適于冷卻套的連續(xù)貫通流動(dòng)配置，其中流動(dòng)先經(jīng)過汽缸蓋的冷卻套，隨后經(jīng)過汽缸體的冷卻套。此方法的特征在于冷卻回路中的管路短。
[0035]如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式是有利的，其中第二供應(yīng)連接點(diǎn)直接連接至第二供應(yīng)口。
[0036]液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式同樣是有利的，其中第二排放連接點(diǎn)直接連接至第二排放口。
[0037]上述兩種實(shí)施方式所產(chǎn)生的優(yōu)勢(shì)與關(guān)于第一排放連接點(diǎn)與第一排放口直接連接描述的那些相同。連接點(diǎn)與關(guān)聯(lián)的一一即分配的一一開口直接連接是有利的，因?yàn)槠渚哂腥缦滦Ч?無需進(jìn)一步的元件如軟管和管件以產(chǎn)生組裝件之間以及因此泵和排放口之間的連接。
[0038]如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式是有利的，其中第一排放連接點(diǎn)、第二排放連接點(diǎn)和/或第二供應(yīng)連接點(diǎn)被配置為圓柱形連接件，并與組裝件的外殼結(jié)構(gòu)成整體。
[0039]如果組裝件包括外殼結(jié)構(gòu)，則如下實(shí)施方式是有利的，其中冷卻劑泵被布置在組裝件背向汽缸蓋的那側(cè)上，并且所述冷卻劑泵被緊固于組裝件的外殼結(jié)構(gòu)。泵的這種布置和緊固有利地具有如下效果:在朝向汽缸蓋的那側(cè)上留下足夠的空置空間，用于布置連接點(diǎn)，用于所述連接點(diǎn)和冷卻套之間的管路形成，和用于提供將組裝體緊固于汽缸蓋的緊固件。
[0040]如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式是有利的，其中冷卻劑泵配備有牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器，該牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器充當(dāng)驅(qū)動(dòng)器，并且被布置在組裝體朝向汽缸蓋的那側(cè)。
[0041]牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器已被證明有利于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助單元，例如驅(qū)動(dòng)油泵、冷卻劑泵、交流發(fā)電機(jī)和類似物。對(duì)于驅(qū)動(dòng)器，可利用帶式驅(qū)動(dòng)器或鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)器，其中在表述〃牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器〃下概括了，即包括了，各種驅(qū)動(dòng)器。
[0042]牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器意圖將高扭矩從驅(qū)動(dòng)輸入軸，例如曲軸或凸輪軸，傳遞至輔助單元一一在當(dāng)前情況下為泵，并且具有盡可能最少的能量損失和盡可能少的通過重新固定進(jìn)行維護(hù)的費(fèi)用。為在張力下保持驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和因此確保盡可能最可靠和無磨損的驅(qū)動(dòng)動(dòng)作，優(yōu)選在驅(qū)動(dòng)器上的適當(dāng)位置提供張力裝置。
[0043]牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器布置在組裝件朝向汽缸蓋的那側(cè)的作用在于保護(hù)牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器以免外部體(foreign bodies)進(jìn)入。外殼結(jié)構(gòu)優(yōu)選提供有凹座，用于接收牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器，該凹座保護(hù)鏈盒形式的牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器，并且確保正確運(yùn)行。
[0044]但是，如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式也可以是有利的:其中冷卻劑泵被電力驅(qū)動(dòng)。
[0045]如下內(nèi)燃發(fā)動(dòng)的實(shí)施方式是有利的，其中輸送冷卻劑的泵是可變控制的。于是，還可以通過輸送壓力影響或控制冷卻劑通量。
[0046]如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式是有利的，其中組裝件包括真空泵。真空泵可例如用于轉(zhuǎn)向輔助，或可聯(lián)合制動(dòng)力增壓器應(yīng)用。
[0047]在這方面，如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式是有利的，其中組裝件的外殼結(jié)構(gòu)至少連帶地形成真空泵的外殼。真空泵的外殼部分用于額外加強(qiáng)組裝件的外殼結(jié)構(gòu)，其中外殼結(jié)構(gòu)的整體形式消除了將真空泵單獨(dú)緊固于組裝件的需要，也就是說能夠免于將真空泵單獨(dú)緊固于組裝件。關(guān)于該組裝方法也獲得優(yōu)勢(shì)。
[0048]如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式是有利的，其中安裝在汽缸蓋中的凸輪軸充當(dāng)真空泵的驅(qū)動(dòng)器。凸輪軸一一通常通過曲軸旋轉(zhuǎn)設(shè)置并且通常被安裝在汽缸蓋的頂部位置一一僅僅由于其空間接近性而有利地適于驅(qū)動(dòng)真空泵，其中應(yīng)優(yōu)選提供凸輪軸與真空泵軸的直接機(jī)械耦接，例如主動(dòng)鎖定、非主動(dòng)鎖定或粘性軸連接。鉸接軸連接形式的連接是可能的實(shí)施方式。
[0049]如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施方式是有利的，其中牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器包括驅(qū)動(dòng)輸入輪，該驅(qū)動(dòng)輸入輪被真空泵驅(qū)動(dòng)，并且通過牽引機(jī)構(gòu)耦接至被布置在冷卻劑泵軸上的驅(qū)動(dòng)輸出輪。在此，在真空泵的驅(qū)動(dòng)器中，提供這樣的輪:其被真空泵驅(qū)動(dòng)并且在牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器中充當(dāng)冷卻劑泵的驅(qū)動(dòng)輸入輪。
[0050]如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式是有利的，其中外殼結(jié)構(gòu)包括另外的罐形外殼部分。如同上述真空泵外殼，任何進(jìn)一步的外殼部分用于額外加強(qiáng)組裝件的外殼結(jié)構(gòu)。例如，燃料泵或凸輪軸調(diào)節(jié)器可被接收或容納在罐形外殼部分中。外殼部分與外殼結(jié)構(gòu)的整體形成消除了單獨(dú)緊固各自組件的需要，并且減少了材料使用，因此還減少了重量和成本。
[0051 ] 如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式是有利的，其中外殼結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)用于接收至少一個(gè)比例閥的第一凹座。
[0052]此實(shí)施方式的背景為:在所有工況下從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)提取盡可能最大量的熱不是液體型冷卻裝置的目標(biāo)和目的。事實(shí)上追求的是，在全負(fù)荷也考慮到其中從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)提取較少熱或盡可能少的熱更有利的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式之外，還對(duì)液體型冷卻裝置進(jìn)行需求依賴性控制。
[0053]為減少摩擦損耗和因此內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗，快速加熱發(fā)動(dòng)機(jī)油一一特別是在冷啟動(dòng)后——可以是方便有利的。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)階段過程中發(fā)動(dòng)機(jī)油的快速加熱確保油粘度相應(yīng)地快速降低，以及因此摩擦和摩擦損耗減少一一特別是在被供以油的軸承中，例如曲軸軸承中。
[0054]通過內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)本身的快速加熱可基本上導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)油快速加熱，以減少摩擦損耗，進(jìn)而通過在暖機(jī)階段中從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)提取盡可能少的熱有助于即迫使內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)本身的快速加熱。在這方面，冷啟動(dòng)后的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)階段是如下運(yùn)轉(zhuǎn)模式的實(shí)例:從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)提取盡可能少的熱，優(yōu)選地從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)不提取熱，是有利的。
[0055]在具有液冷式汽缸蓋和液冷式汽缸體的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，如同本發(fā)明主題的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，通過汽缸蓋和汽缸體的冷卻劑通量可相互獨(dú)立地被控制，是有利的，具體而言因?yàn)檫@兩種組件的熱負(fù)荷程度不同，并且呈現(xiàn)不同的暖機(jī)行為。在暖機(jī)階段啟動(dòng)時(shí)切斷冷卻劑經(jīng)過汽缸蓋的流動(dòng)和冷卻劑經(jīng)過汽缸體的流動(dòng)，使得冷卻劑不發(fā)生流動(dòng)而在管路中和在汽缸蓋和/或汽缸體的冷卻套中保持靜止，將是有利的，由此，將促進(jìn)冷卻劑的加溫和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的加熱，加速發(fā)動(dòng)機(jī)油的加溫，以及有助于摩擦損耗的減少。
[0056]所討論的實(shí)施方式具有比例閥，用于控制液體型冷卻裝置，所述比例閥被布置在出口側(cè)或進(jìn)口側(cè)，并控制冷卻劑經(jīng)過汽缸蓋的流動(dòng)和冷卻劑經(jīng)過汽缸體的流動(dòng)。液體型冷卻裝置的需求定向控制和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的需求定向冷卻，通過單個(gè)設(shè)置元件來實(shí)現(xiàn)。以這種方式，降低了控制手段的成本、重量和空間要求。減少了組件數(shù)量，因此從根本上降低了采購(gòu)成本和組裝成本。設(shè)置元件可例如是旋轉(zhuǎn)鼓的形式，其中開口布置在殼表面上。
[0057]比例閥，其例如由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器主動(dòng)控制，基本上允許特征圖控制的(characteristic-map-controlled)閥致動(dòng)，因此允許冷卻劑溫度適應(yīng)于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前負(fù)荷狀態(tài)，例如在較低負(fù)荷下比在高負(fù)荷下冷卻劑溫度高。通過由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器控制的比例閥，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，也就是說控制，冷卻劑經(jīng)過汽缸蓋和汽缸體的流動(dòng)以及因此提取的熱量。
[0058]比例閥或關(guān)聯(lián)的設(shè)置元件可呈現(xiàn)不同的工作位置，例如適于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)階段的工作位置，其中冷卻劑流動(dòng)經(jīng)過汽缸蓋但不經(jīng)過汽缸體。在這種情況下，冷卻劑流經(jīng)過特別高熱負(fù)荷的汽缸蓋，并使其冷卻。優(yōu)選可以通過調(diào)節(jié)設(shè)置元件的工作位置，設(shè)定貫通流動(dòng)速率以及因此從汽缸蓋提取的熱量。
[0059]通過將比例閥移至不同的工作位置，汽缸體然后額外地對(duì)冷卻劑開放，并且冷卻劑流動(dòng)經(jīng)過汽缸蓋和汽缸體。優(yōu)選可以通過調(diào)節(jié)設(shè)置元件的工作位置，設(shè)定貫通流動(dòng)速率以及因此從汽缸體提取的熱量。
[0060]上述兩種工作位置優(yōu)選由進(jìn)一步的位置，具體而言休息位置，進(jìn)行補(bǔ)充，其中汽缸蓋的冷卻也被停用，也就是說，完全切斷冷卻劑經(jīng)過汽缸蓋的流動(dòng)。
[0061]優(yōu)選根據(jù)確定的汽缸蓋溫度1>^_和/或汽缸體溫度IVcm調(diào)節(jié)比例閥。以這種方式，汽缸蓋和汽缸體均可根據(jù)需要進(jìn)行溫度控制或冷卻。
[0062]比例閥優(yōu)化了冷卻控制，并基本上允許操控暖機(jī)階段中內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的熱管理和經(jīng)暖機(jī)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的熱管理。
[0063]為確保功能性冷卻一一即使在比例閥失效的情況下，提供溫度獨(dú)立性自控閥以控制液體型冷卻裝置，是有利的，這種閥通常被稱為恒溫閥。所述類型的恒溫閥具有被冷卻劑接觸的溫度反應(yīng)性元件，其中引導(dǎo)經(jīng)過閥的管路根據(jù)該元件處的冷卻劑溫度被封閉或開放一一至較大或較小程度。恒溫閥確保冷卻劑流動(dòng)和因此足夠的冷卻，即使在比例閥失效的情況下。
[0064]因此如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式是有利的:其中位置外殼結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)用于接收至少一個(gè)恒溫閥的第二凹座。
[0065]如下液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施方式可以是有利的，其中至少一個(gè)汽缸蓋具有兩個(gè)整體式并相互連接的冷卻套。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0066]下文根據(jù)圖1a和Ib在示例性實(shí)施方式的基礎(chǔ)上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。在圖中:
[0067]圖1a以立體圖示意性顯示內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)第一實(shí)施方式的模塊式組裝件后側(cè)的視圖，和
[0068]圖1b以立體圖示意性顯示圖1a所示的處于安裝位置的模塊式組裝件的前側(cè)的視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0069]圖1a以立體圖示意性顯示內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)第一實(shí)施方式的模塊式組裝件I的后側(cè)Ia的視圖，該后側(cè)在組裝件I處于安裝位置時(shí)朝向汽缸蓋2 (還參見圖1b)。圖1b顯示圖1a所示的、處于安裝位置的模塊式組裝件I的前側(cè)Ib的視圖。
[0070]模塊式組裝件I是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑回路的部分，并且用于使整合在汽缸蓋2和汽缸體3中的冷卻套的排放口 5a連接至供應(yīng)口 4a，為此目的，組裝件I鄰近于汽缸蓋2的短端側(cè)被布置(還參見圖lb)。
[0071]所示組裝件I包括外殼結(jié)構(gòu)7，以及在其后側(cè)Ia的第一排放連接點(diǎn)5a’、第二供應(yīng)連接點(diǎn)4b’和第二排放連接點(diǎn)5b’，其中連接點(diǎn)4b’、5a’、5b’被配置為圓柱形連接件，并且與組裝件I的外殼結(jié)構(gòu)7整體地形成。
[0072]經(jīng)由第一排放口 5a從汽缸蓋2的冷卻套出現(xiàn)的冷卻劑經(jīng)由第一排放連接點(diǎn)5a’進(jìn)入組裝件1，并且隨后在組裝件I中經(jīng)由整合的管路件被引導(dǎo)至第二供應(yīng)連接點(diǎn)4b’，由此供應(yīng)冷卻劑一一在當(dāng)前情況下，經(jīng)由汽缸蓋2—一至汽缸體3的冷卻套。在流動(dòng)經(jīng)過汽缸體3的冷卻套后，冷卻劑經(jīng)由第二排放連接點(diǎn)5b’再次進(jìn)入組裝件I。因而，流動(dòng)順序地經(jīng)過汽缸蓋2的冷卻套和汽缸體3的冷卻套，其中流動(dòng)先經(jīng)過汽缸體2的冷卻套，隨后經(jīng)過汽缸體3的冷卻套。
[0073]組裝件I還包括真空泵10，其軸1b由安裝在汽缸蓋2中的凸輪軸驅(qū)動(dòng)(未示例)。組裝件I的外殼結(jié)構(gòu)7連帶地形成真空泵10的部分外殼10a。外殼1a與外殼結(jié)構(gòu)7整體形成的事實(shí)消除了單獨(dú)緊固的需要。
[0074]為了冷卻劑的輸送，提供冷卻劑泵9，其被布置在組裝件I的前側(cè)Ib上，也就是說，組裝件I背向汽缸蓋2的那側(cè)上，并且所述冷卻劑泵通過其外殼9a被緊固于組裝件I的外殼結(jié)構(gòu)7。
[0075]冷卻劑泵9通過牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器11驅(qū)動(dòng)，該牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器11被布置在組裝件I朝向汽缸蓋2的那側(cè)上，也就是說，在后側(cè)Ia上。牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器11包括驅(qū)動(dòng)輸入輪11a，其由真空泵10驅(qū)動(dòng)并且被布置在真空泵10的軸1b上，所述驅(qū)動(dòng)輸入輪經(jīng)由牽引機(jī)構(gòu)Ilc——在當(dāng)前情況下是帶Ilc——耦接至被布置在冷卻劑泵9的軸9b上的驅(qū)動(dòng)輸出輪Ilbo外殼結(jié)構(gòu)7具有盒狀凹座7d，其用于接收牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器11。
[0076]此外，外殼結(jié)構(gòu)7包括罐形外殼部分7c，其用于額外地加強(qiáng)外殼結(jié)構(gòu)7，并且可接收燃料泵或凸輪軸調(diào)節(jié)器。
[0077]此外，外殼結(jié)構(gòu)7具有第一凹座7a，用于接收比例閥8a ;和第二凹座7b，用于接收恒溫閥Sb。這兩種閥7a、8a用于控制冷卻劑流動(dòng)。例如，冷卻劑可經(jīng)由短回路管路12被直接供應(yīng)至冷卻劑泵9，從而繞過熱交換器。示例圖中還顯示來自熱交換器的部分冷卻劑管路13ο
[0078]由圖1b可見，組裝件I在安裝位置被緊固于汽缸蓋2。組裝件I在其前側(cè)Ib上具有第一供應(yīng)連接點(diǎn)4a’，該第一供應(yīng)連接點(diǎn)4a’位于冷卻劑泵9處，并且經(jīng)由管件連接至整合在汽缸蓋2中的冷卻套的第一供應(yīng)口 4a。
[0079]參考標(biāo)記
[0080]I模塊式組裝件
[0081]Ia 后側(cè)
[0082]Ib 前側(cè)
[0083]2汽缸蓋
[0084]3汽缸體
[0085]4a 第一供應(yīng)口
[0086]4a’第一供應(yīng)連接點(diǎn)
[0087]4b’第二供應(yīng)連接點(diǎn)
[0088]5a 第一排放口
[0089]5a’第一排放連接點(diǎn)
[0090]5b’第二排放連接點(diǎn)
[0091]6 組裝端側(cè)
[0092]7 外殼結(jié)構(gòu)
[0093]7a第一凹座
[0094]7b第二凹座
[0095]7 c罐形外殼部分
[0096]7d盒狀凹座
[0097]8a 比例閥
[0098]8b恒溫閥
[0099]9 冷卻劑泵
[0100]9a冷卻劑泵的外殼
[0101]9b冷卻劑泵的軸
[0102]10真空泵
[0103]1a真空栗的外殼
[0104]1b真空栗的軸
[0105]11牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器
[0106]Ila驅(qū)動(dòng)輸入輪
[0107]Ilb驅(qū)動(dòng)輸出輪
[0108]Ilc牽引機(jī)構(gòu)，帶
[0109]12短回路管路
[0110]13來自熱交換器的冷卻劑管路
【權(quán)利要求】
1.液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有至少一個(gè)汽缸蓋(2)和一個(gè)汽缸體(3)，其中 -所述至少一個(gè)汽缸蓋(2)配備有至少一個(gè)整體式冷卻套，所述第一冷卻套在進(jìn)口側(cè)具有用于供給冷卻劑的第一供應(yīng)口(4a)，以及在出口側(cè)具有用于排放所述冷卻劑的第一排放口 (5a)，并且 -所述汽缸體(3)配備有至少一個(gè)整體式冷卻套，所述汽缸體關(guān)聯(lián)的冷卻套在進(jìn)口側(cè)具有用于供給冷卻劑的第二供應(yīng)口，以及在出口側(cè)具有被提供用于排放所述冷卻劑的第二排放口， 其中， -為形成冷卻劑回路，所述排放口(5a)至少通過模塊式組裝件(I)可連接至所述供應(yīng)口(4a)，所述組裝件(I)鄰近所述至少一個(gè)汽缸蓋(2)的短端側(cè)被布置，并且包括泵(1)，其用于輸送所述冷卻劑；第一供應(yīng)連接點(diǎn)(4a’)被分配給所述第一供應(yīng)口(4a);第二供應(yīng)連接點(diǎn)(4b’)被分配給所述第二供應(yīng)口 ；第一排放連接點(diǎn)(5a’)被分配給所述第一排放口(5a);和第二排放連接點(diǎn)(5b’)被分配給所述第二排放口，并且所述第一排放連接點(diǎn)(5a’)至少可連接至所述第二供應(yīng)連接點(diǎn)(4b’)。
2.權(quán)利要求1所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述組裝件(I)被緊固至所述至少一個(gè)汽缸蓋⑵。
3.權(quán)利要求1所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述組裝件(I)包括外殼結(jié)構(gòu)(7)。
4.權(quán)利要求2所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述組裝件(I)包括外殼結(jié)構(gòu)(7)。
5.權(quán)利要求1所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述第一排放口(5a)在所述至少一個(gè)汽缸蓋⑵中形成。
6.權(quán)利要求1所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述第一排放連接點(diǎn)(5a’)直接連接至所述第一排放口(5a)。
7.權(quán)利要求1所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述第二供應(yīng)口和/或所述第二排放口在所述至少一個(gè)汽缸蓋(2)中形成。
8.權(quán)利要求1所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述第二供應(yīng)連接點(diǎn)(4b’)直接連接至所述第二供應(yīng)口。
9.權(quán)利要求1所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述第二排放連接點(diǎn)(5b’)直接連接至所述第二排放口。
10.權(quán)利要求1所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述第一排放連接點(diǎn)(5a，)、所述第二排放連接點(diǎn)(5b’)和/或所述第二供應(yīng)連接點(diǎn)(4b’)被配置為圓柱形連接件，并且與所述組裝件(I)的外殼結(jié)構(gòu)(7)成整體。
11.權(quán)利要求3至10中任一項(xiàng)所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述冷卻劑泵(9)被布置在所述組裝件(I)背向所述汽缸蓋(2)的那側(cè)，并且所述冷卻劑泵緊固至所述組裝件(I)的外殼結(jié)構(gòu)(X)。
12.權(quán)利要求11所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述冷卻劑泵(9)配備有牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器(11)，所述牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器(11)充當(dāng)驅(qū)動(dòng)器，并且被布置在所述組裝件(I)朝向所述汽缸蓋⑵的那側(cè)。
13.權(quán)利要求1所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述組裝件(I)包括真空泵(10)。
14.權(quán)利要求13所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述組裝件(I)的外殼結(jié)構(gòu)(7)至少連帶地形成所述真空泵(10)的外殼(1a) O
15.權(quán)利要求13或14所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中安裝在所述汽缸蓋(2)中的凸輪軸充當(dāng)所述真空泵(10)的驅(qū)動(dòng)器。
16.權(quán)利要求15所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器(11)包括驅(qū)動(dòng)輸入輪(11a)，所述驅(qū)動(dòng)輸入輪(Ila)由所述真空泵(10)驅(qū)動(dòng)，并且經(jīng)由牽引機(jī)構(gòu)(Ilc)耦接至驅(qū)動(dòng)輸出輪(11b)，所述驅(qū)動(dòng)輸出輪(Ilb)被布置在所述冷卻劑泵(9)的軸(9b)上。
17.權(quán)利要求3所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述外殼結(jié)構(gòu)(7)包括額外的罐形外殼部分(7c)。
18.權(quán)利要求3所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述外殼結(jié)構(gòu)(7)具有至少一個(gè)用于接收至少一個(gè)比例閥(8a)的第一凹座(7a)。
19.權(quán)利要求3所述的液冷式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述外殼結(jié)構(gòu)(7)具有至少一個(gè)用于接收至少一個(gè)恒溫閥(8b)的第二凹座(7b)。
【文檔編號(hào)】F01P5/10GK204200337SQ201420337033
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月3日
【發(fā)明者】B·斯坦尼爾, J·梅林, S·奎林, F·胡斯 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司