具有液體型冷卻的氣缸蓋的製作方法

2023-06-26 11:47:01

具有液體型冷卻的氣缸蓋的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種具有液體冷卻的氣缸蓋(1)，所述氣缸蓋針對每個氣缸包括通入燃燒室內的一個進氣口(2)和一個排氣口(3)、通入所述燃燒室並且與所述進氣口(2)和所述排氣口(3)鄰接的燃料噴射裝置（7）、以及設置在所述氣缸蓋(1)內的至少一個冷卻室(20)，其中，冷卻分配管道(11)設置在隔熱板(9)區域內，所述冷卻分配管道基本上平行於所述隔熱板(9)延伸，並且特別是鑽出的或是預鑄造的，並且通入圍繞所述燃料噴射裝置（7）的環形室（8），其中，所述環形室（8）具有至少一個大致徑向的第一冷卻鑽孔(13)，所述第一冷卻鑽孔指向形成於所述進氣口(2)和所述排氣口(3)之間的氣門腹區域(14)，並且與所述隔熱板(9)鄰接。為了改善熱臨界區域的冷卻，從所述環形室（8）和/或從所述冷卻分配管道（11）橫向延伸出較佳地基本上相切地朝向所述排氣口(3)的至少一個其它的冷卻鑽孔(15,16)。
【專利說明】具有液體型冷卻的氣缸蓋
[0001]本發明涉及一種具有液體冷卻的氣缸蓋，該氣缸蓋對於每個氣缸包括通入燃燒室內的一個進氣口和一個排氣口、通入燃燒室並且與進氣口和排氣口鄰接的燃料噴射裝置、以及設置在氣缸蓋內的至少一個冷卻室，其中，冷卻分配管道設置在隔熱板區域內，該冷卻分配管道基本上平行於隔熱板延伸並且特別是鑽出的或是預鑄造的，並且通入圍繞燃料噴射裝置的環形室，其中，環形室具有至少一個大致徑向的第一冷卻鑽孔，該第一冷卻鑽孔朝向形成於進氣口與排氣口之間的氣門腹區域(VentiIstegbereich),並且與隔熱板鄰接。
[0002]由DE24 29 355A1已知具有包括供冷卻劑流經的管道的冷卻系統的內燃機，其中，冷卻管道僅設置在操作時往往會過熱的機器區域附近。對於每個氣缸的氣缸蓋而言，在分配管線和排出管線之間設置有一個冷卻水管道，該冷卻水管道通入圍繞燃料噴射裝置的環形室。，排出管道從氣門腹區域的環形室引向進氣口與排氣口之間的主排出管線。
[0003]JP62-169 22IU公開了 一種具有針對每個氣缸有兩個進氣口和兩個排氣口的氣缸蓋，其中，饋送管道在兩個排氣門之間的氣門腹區域內通入圍繞燃料噴射噴嘴的環形室。另一冷卻管線從該環形室引向進氣門和排氣門之間的氣門腹區域，並進一步引入冷卻室內。
[0004]進一步從JP01-114 917U已知一種氣缸蓋，其中，從氣缸體的冷卻水套引出的冷卻管道引向圍繞噴射噴嘴的環形室，並由此經過進氣門與排氣門之間的氣門腹區域。
[0005]由AT389 565B已知一種水冷內燃機的氣缸蓋，該氣缸蓋具有進氣口和排氣口以及通入燃燒室內的燃料裝置，其中，冷卻分配管道設置在兩個氣門之間的氣門腹區域內，該管道通入圍繞燃料噴射裝置的環形室內。如沿冷卻流體流動方向可見，燃料噴射裝置設置在氣門腹區域之後。
[0006]由公開文獻DE20 37 315AUDE32 08 341A1或DE24 17 925A1已知類似的冷卻結構，其中，僅在氣門腹區域之後對燃料噴射裝置進行冷卻。
[0007]已注意到，在已知結構中，對一些熱臨界區域、例如是燃料噴射裝置和/或排氣口的區域的冷卻在一些運行範圍內可能是有缺陷的。
[0008]因此，本發明的目的在於避免這些缺點並且改善熱臨界區域的冷卻。
[0009]這根據本發明通過如下方式來實現:較佳地基本上相切地指向排氣口的至少一個其它的冷卻鑽孔從環形室和/或從冷卻分配管道橫向引出，其中，如沿冷卻劑流動方向可見，設置在進氣口和排氣口之間的氣門腹區域較佳地設置在環形室下遊。
[0010]設置在環形室上遊的冷卻分配管道可設有比第一冷卻鑽孔和其它冷卻鑽孔(如果有的話)的流動橫截面大例如至少兩倍的流動橫截面。這確保了冷卻劑的高度傳熱。
[0011]冷卻分配管道具有與第一冷卻鑽孔(氣門腹冷卻鑽孔)相同的方向，其中，第一冷卻鑽孔和冷卻分配管道的軸線可以平行對準、較佳為同軸對準。由此，第一冷卻鑽孔關於環形室、相對於冷卻分配管道為沿直徑設置，由此，第一冷卻鑽孔可從冷卻分配管道的側面鑽出。當環形室由氣缸蓋的鑄造塊坯以及插入鑄造塊坯的鑽孔內的燃料噴射裝置的接納套筒形成時，這能以簡單的方式來實現。
[0012]對於供給冷卻劑可規定，從氣缸蓋密封平面引出的至少一個供給鑽孔通入冷卻分配管道內。還可以預鑄造冷卻分配管道和供給鑽孔。[0013]為了有效地冷卻排氣口的其它臨界區域，特別有利的是，在隔熱板區域內、較佳地在冷卻分配管道進入環形室內的孔口區域內設置有第二冷卻鑽孔。此外，第三冷卻鑽孔可從環形室的上部區域引出，其中，第三冷卻鑽孔較佳地與第二冷卻鑽孔間隔開，如沿氣缸軸線方向可見。所述第三冷卻鑽孔還可用於使環形室通氣。
[0014]以此方式能實現燃料噴射裝置周圍、排氣通道和兩個氣門之間的氣門腹區域的高度有效的冷卻。
[0015]下面，將參照附圖更詳細地解釋本發明，其中:
[0016]圖1示出沿圖2中的線1-1剖取的、根據本發明的氣缸蓋的剖視圖；
[0017]圖2示出沿圖1中的線I1-1I剖取的氣缸蓋的剖視圖；
[0018]圖3示出沿圖1中的線II1-1II剖取的氣缸蓋的剖視圖；以及
[0019]圖4以斜視圖示出氣缸蓋。
[0020]用冷卻流體來進行冷卻的內燃機的氣缸蓋I對於每個氣缸來說包括進氣口 2和排氣口 3，其中，進氣口 2和排氣口 3經由進氣開口 4或排氣開口 5通入未更詳細標示的燃燒室內。進氣開口 4和排氣開口 5由提升氣門(未更詳細示出)控制。用於容納通入燃燒室內的燃料噴射裝置7的塊坯6 (鑄造塊坯)與進氣口 2和排氣口 3相鄰設置。
[0021]氣缸蓋I包括至少一個冷卻室20，其中，具有鑽出或預鑄的冷卻分配管道11的材料積聚部10設置在氣缸蓋I的隔熱板9區域內，該冷卻分配管道大致平行於隔熱板9延伸，並且通入圍繞燃料噴射裝置7的環形室8，以冷卻所述燃料噴射裝置7。環形室8由塊坯6和插入塊坯6內的燃料噴射裝置7的接納套筒12形成。
[0022]環形室8包括位於隔熱板9區域的徑向第一冷卻鑽孔13，該冷卻鑽孔朝向設置在進氣開口 4和排氣開口 5之間的氣門腹區域14。如沿冷卻劑流動方向可見，氣門腹區域14位於環形室8下遊。用於冷卻氣門腹區域14的第一冷卻鑽孔13具有與冷卻分配管道11相同的定向，其中，冷卻分配管道11和第一冷卻鑽孔13的軸線lla、13a平行對準、較佳為同軸對準，並且能由此以更簡單的方式來生產。
[0023]設置在環形室8上遊的冷卻分配管道11的流動橫截面與第一冷卻鑽孔13的流動橫截面一樣大或者大得多(例如，為其兩倍)。
[0024]在該實施例中，第二冷卻鑽孔15和第三冷卻鑽孔16也從環形室8和/或從冷卻分配管道11引出，其中，第二冷卻鑽孔15可設置在隔熱板9區域內，例如在冷卻分配管道13進入環形室8的區域內。第三冷卻鑽孔16從環形室8的遠離隔熱板9的上部區域8a引出，並且與第二冷卻鑽孔15間隔開，如沿氣缸軸線Ia方向可見。第二冷卻鑽孔15和/或第三冷卻鑽孔16與排氣口 3的面向冷卻室20的外表面3a近似相切。
[0025]穿過隔熱板9的供給鑽孔17通入冷卻分配管道13內，該供給鑽孔從與氣缸體(未更詳細示出)鄰接的氣缸蓋密封平面18引出。經由供給鑽孔17，冷卻分配管道13流動連接到氣缸體或者水分配條(Wasserverteilleiste)內的冷卻套。
[0026]根據箭頭S，冷卻劑從氣缸體的冷卻套經過供給鑽孔17流入冷卻分配管道13，並進一步流到環形室13內，其中，流體圍繞接納套筒12以及由此圍繞燃料噴射裝置7流過。隨後，冷卻劑經第一冷卻鑽孔13流到進氣開口 4與排氣開口 5之間的氣門腹區域14，因此，該氣門腹區域被充分冷卻。同時，冷卻劑還經第二鑽孔15和第三鑽孔16流到排氣口 3的外表面3a，並確保排氣口的最佳冷卻。可以針對對應的要求通過適當設定第一、第二和第三冷卻鑽孔13、15、16的橫截面尺寸來調節要實現的冷卻效果。在對燃料噴射裝置7、氣門腹區域14和排氣通道3的臨界區域進行冷卻之後，冷卻劑收集於冷卻室20內，並經由排出口(未更詳細示出)從氣缸蓋I排出。
【權利要求】
1.一種具有液體冷卻的氣缸蓋(I)，所述氣缸蓋針對每個氣缸包括通入燃燒室內的一個進氣口(2)和一個排氣口(3)、通入所述燃燒室並且與所述進氣口(2)和所述排氣口(3)鄰接的燃料噴射裝置(7)、以及設置在所述氣缸蓋(I)內的至少一個冷卻室(20)，其中，冷卻分配管道(11)設置在隔熱板(9)區域內，所述冷卻分配管道基本上平行於所述隔熱板(9)延伸，特別是鑽出的或是預鑄造的，並且通入圍繞所述燃料噴射裝置(7)的環形室(8)，其中，所述環形室(8)具有至少一個大致徑向的第一冷卻鑽孔(13)，所述第一冷卻鑽孔指向形成於所述進氣口(2)和所述排氣口(3)之間的氣門腹區域(14)，並且與所述隔熱板(9)鄰接，其特徵在於，較佳地基本上相切地朝向所述排氣口(3)的至少一個其它的冷卻鑽孔(15，16)從所述環形室(8)和/或從所述冷卻分配管道(11)橫向引出。
2.如權利要求1所述的氣缸蓋(I)，其特徵在於，如沿冷卻劑流動方向可見，設置在所述進氣口(2)和所述排氣口(3)之間的氣門腹區域(14)設置在所述環形室(8)的下遊。
3.如權利要求1或2所述的氣缸蓋(1)，其特徵在於，設置在所述環形室(8)上遊的所述冷卻分配管道(11)具有比所述第一冷卻鑽孔(13)的流動橫截面大的流動橫截面，較佳地，所述冷卻分配管道(11)的流動橫截面是所述第一冷卻鑽孔(13)的流動橫截面的至少兩倍。
4.如權利要求1到3中任一項所述的氣缸蓋(I)，其特徵在於，所述冷卻分配管道(11)具有與所述第一冷卻鑽孔(13)相同的方向，並且所述第一冷卻鑽孔(13)和所述冷卻分配管道(11)的軸線(13a，Ila)平行對準、較佳為同軸對準。
5.如權利要求1到4中任一項所述的氣缸蓋(I)，其特徵在於，從所述氣缸蓋密封平面(18)引出的至少一個供給鑽孔(17)通入所述冷卻分配管道(11)內。
6.如權利要求1到5中任一項所述的氣缸蓋(1)，其特徵在於，在所述隔熱板(9)的區域內、較佳地在所述冷卻分配管道(11)進入所述環形室(8)的孔口區域內設置有至少一個第二冷卻鑽孔(15)。
7.如權利要求1到6中任一項所述的氣缸蓋(I)，其特徵在於，至少一個第三冷卻鑽孔(16)從所述環形室(8)的上部區域(8a)引出，其中，所述第三冷卻鑽孔(16)較佳地與所述第二冷卻鑽孔(15)間隔開，如沿氣缸軸線(Ia)方向可見。
8.如權利要求1到7中任一項所述的氣缸蓋(1)，其特徵在於，所述環形室(8)由所述氣缸蓋(I)的塊坯(6)和插入所述塊坯(6)的鑽孔內的所述燃料噴射裝置(7)的接納套筒(12)形成。
【文檔編號】F02F1/40GK103827461SQ201280046399
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年7月23日 優先權日:2011年7月28日
【發明者】M·伯格, C·奧爾 申請人:Avl裡斯脫有限公司