[发明专利]液体冷却的内燃机

说明书

一种液体冷却的内燃机，该内燃机包括具有冷却套(1)的至少一个气缸体以及包括多个气缸(2)。该冷却套(1)具有面向曲柄箱的底部(3)和面向气缸盖密封平面(4a)的罩盖(4)，并且该底部具有如在气缸体的侧视图中所观察的波型轮廓。在两个相邻气缸(2)之间的至少一个第一发动机横向平面(8)的区域内的第一间距(H₁)比在包含气缸轴线(9)的至少一个第二发动机横向平面(10)的区域内该冷却套(1)的底部(3)和罩盖(4)之间的第二间距(H₂)大，这在每个情形中都是沿气缸轴线(9)的方向测得的。为了使得气缸变形最小，冷却套(1)的底部(3)在第一发动机横向平面(8)的区域中具有至少一个第一平坦部段(12)，该至少一个第一平坦部段设置在第一参照平面(ε₁)中，其中，该第一参照平面(ε₁)较佳地平行于气缸体的气缸盖密封平面(4a)形成。因此，底部(3)具有屋顶状形状，该屋顶状形状在自由气缸套区域(螺纹孔之间的气缸筒)中的螺钉之间的区域内从平坦部段开始。

技术领域

本发明涉及一种液体冷却的内燃机，该内燃机包括具有冷却套的至少一个气缸体以及包括多个气缸，其中，冷却套具有面向曲柄箱的底部和面向气缸盖密封平面的罩盖，并且底部具有如在气缸体的侧视图中所观察的波型轮廓，其中，在两个相邻气缸之间的至少一个第一发动机横向平面的区域内的第一距离比在包含气缸轴线的至少一个第二发动机横向平面的区域内冷却套的底部距罩盖的第二距离大，这在每个情形中都是沿气缸轴线的方向测得的。

背景技术

在内燃机中，已知采用水套，用以在气缸套的整个高度上延伸时在气缸体中进行缸套冷却。这使得能够完成缸套冷却，而仅仅由于燃烧期间的热效应产生微小的缸套翘曲。由于冷却套的底部在该情形中设置在距气缸盖密封平面相对较大距离处，因而气缸盖螺钉在这里不会对气缸套具有不利影响。此外，此种内燃机并不使得气缸盖螺钉的带螺纹区域直接地附连于气缸套。

为了满足严格的排放法律，采用具有最小可能容积的气缸体的冷却套，藉此能缩短内燃机的升温时间。如从气缸盖平面中所测得的，冷却套在该情形中已终止在一半活塞冲程和整个活塞冲程之间的区域中。因此，气缸套的区域得以充分地冷却，在该区域中，由于气体混合物的燃烧而引入热量。在气缸套的区域中形成的较高壁温度附加地使得活塞摩擦减小，这些区域是非热临界的且因此未经冷却。较小的冷却套还对于内燃机的重量具有正面效应。

气缸体的冷却套的通常体现为平坦的底部会导致以下问题：由于气缸盖螺钉在活塞的运行区域中将负载引入到气缸体中，因而发生缸套翘曲和强度问题。螺钉力的负载的引入在冷却套的底部中引起局部张力集中。由于沿着气缸套的纵向轴线的不同温度梯度以及冷却套的底部在活塞的运行区域中的布置，因而缸套发生机械缩颈和热缩颈，这会导致缸套翘曲并且引起承载容量的问题。为了解决这些问题，已知采用冷却套的结构化的底部。例如，US 5,080,049 A公开了此种气缸体，其中，冷却套的底部在一个纵向侧上具有波型轮廓，且冷却套的底部距气缸盖密封平面的距离在气缸盖螺钉轴线的区域中最小。

WO 95/21323 A公开了类似的解决方案。该文献公开了一种两冲程内燃机的冷却系统，该两冲程内燃机包括多个气缸，这些气缸由冷却套封围。冷却套的底部制造成波形，并且经由U形分支通道和垂直通道部段于两个气缸之间在发动机横向平面的区域中的下方冷却剂集管进行流体连接。

这具体地说具有如下缺点：在纵向流冷却套的情形中，其中在冷却剂供给期间已有一半质量流传导到气缸盖中，而在气缸体的区域中无法令人满意地确保充分地冷却所有气缸。冷却套的结构化的底部影响冷却剂流并且妨碍对最远离冷却剂入流的气缸进行最佳且足够充分的冷却。

已尝试通过这样一种结构化的冷却套底部来解决这些问题，此类结构化的冷却套底部具有尽可能最扁平的波纹，以防止流动分离。在这点上借助示例参照DE 38 03 105C2，其中，半圆柱形突部设置在冷却套的底部上，这些突部位于相邻气缸之间的区域中。然而，由此再次导致由气缸盖螺钉引入的问题负载和/或由于沿着缸套纵向轴线的过大急剧温度梯度引起的热缩颈的问题。