[发明专利]气缸盖冷却套

说明书

技术领域

本发明涉及多缸内燃机气缸盖的冷却套铸芯以及气缸盖和相应的气缸盖制造方法。

背景技术

在符合希望的功率提升过程中，活塞式内燃机的改进导致了更高的活塞工作压力。尤其在同时提出减轻重量的情况下，这对气缸盖的机械稳定性提出更高要求。有人试图借助适当的气缸盖造型来满足这种要求。例如，此前，WO2004/038206A1提出了一种形态稳定的气缸盖。

发明内容

本发明的任务是改善气缸盖耐压性并保证这样的气缸盖易制造。

根据本发明，通过下述方案来完成该任务，并且通过优选的方案给出了其它的有利设计和改进方案。

根据本发明的、用于制造内燃机气缸盖的冷却套铸芯包括至少一个冷却套模子。冷却套铸芯大致在曲轴纵轴线方向上具有至少延伸一段距离的缝隙，该缝隙至少在局部将冷却套铸芯分开。根据一个改进方案，该缝隙至少局部延伸于冷却套模子中。该缝隙最好至少近似有这样的深度，即该深度垂直于冷却套铸芯的纵轴线布置。缝隙的纵延伸走向平行于配属于内燃机气缸盖的曲轴。

通过至少局部分开冷却套铸芯，在铸造时将由铸造材料构成呈横隔形式的相应细长的结构，横隔优选与上层板和/或火焰板相连。冷却套内的模子形成将在铸造中成型的冷却套。冷却套模子最好有多个管接头模子，用于能够在制成的冷却套中输入和排出冷却介质优选是水，以便冷却。冷却套铸芯优选垂直于火焰板地构成一个基本连贯的体积。尤其是，可以在制成的冷却套中的上层板和火焰板之间实现冷却介质循环流动。

分隔用缝隙最好延伸于冷却套铸芯的整个高度上。尤其是，由此在铸造时出现细长结构，该细长结构将上层板和火焰板相互连接起来。

在一个有利的变型方案中，该缝隙至少近似沿整个冷却套铸芯延伸。分隔壁最好在这样的区域内延伸，即该区域在内燃机气缸盖中对应于气缸。在气缸直列布置结构中，缝隙例如从第一气缸延伸至最后一个气缸。

在另一个变型方案中，该缝隙具有反的格栅结构或/和弧形结构。这样一来，在铸造中尤其是由铸造材料形成格栅结构或/和弧形结构，它最好把火焰板和上层板连接起来。尤其是，格栅结构能够在稳定性最好仅略微降低的同时获得轻便结构。此外，弧形结构尤其呈桥拱状。

在一个优选的设计中，冷却套铸芯至少由两部分构成。尤其是，冷却套铸芯包括至少一个带有第一冷却套模子的第一组成部分和带有第二冷却套模子的第二组成部分。第一和第二组成部分最好都具有各自至少一个入流管接头的和排流管接头的模子。冷却套的这两个组成部分最好构成其中冷却介质可彼此无关地流过的冷却套。

特别是针对进入要用气缸盖封闭的气缸而言，冷却套铸芯最好至少近似垂直于纵轴线被间断开，以便形成至少一个用于至少一个圆顶或管座、尤其是用于至少一个喷射器和/或至少一个进气道和/或排气道、和/或螺栓的圆顶或管座的缺口。例如，在对应于气缸盖的内燃机气缸区域内，分别设有一个用于输送填充流体的喷射器的、用于换气阀(Gaswechelventil)的和/或喷油嘴的管座。相对对应的火焰板的法线来说，上述管座最好能成一个不等于零的角度。该缝隙最好过渡变为多个缺口，并且这些缺口相互连通，在这里，这些缺口分别对应于管座和/或圆顶的反像。

为了改善圆顶或管座的冷却，冷却套铸芯最好在缺口区域内具有连通部。这样一来，保证了冷却介质在随后的气缸盖中绕圆顶或管座环流。

冷却套铸芯最好是砂芯。根据另一个设计方案，将借助快速原型系统来制造铸芯。优选这样的装置作为快速原型系统，其中最好首先借助三维数据组尤其由CAD系统完成横截面，随后通过适当的制造方法由此产生待制造的部件。例如，为此可以采用立体成型法(Stereolithograhie)、选择激光烧结、LOM(Laminate Object Manufacture，层叠物体制造)或者例如FDM(Fused Deposition Modelling，熔融淀积成型)。