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CN109026341A - 用于内燃机的带有冷却室通风机构的引导空气的装置 - Google Patents

用于内燃机的带有冷却室通风机构的引导空气的装置 Download PDF

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CN109026341A CN201810593799.8A CN201810593799A CN109026341A CN 109026341 A CN109026341 A CN 109026341A CN 201810593799 A CN201810593799 A CN 201810593799A CN 109026341 A CN109026341 A CN 109026341A
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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的带有冷却室通风机构的引导空气的装置。其中，公开了用于带有多个气缸盖(26)的内燃机的引导空气的装置，特别是进气分配管(10)。该引导空气的装置具有管本体(12)。该管本体(12)具有空气分配通道(14)，该空气分配通道带有多个出口(22)，用于与多个气缸盖(26)的多个进气通道(28)连通。该管本体(12)具有多个单通风通道(16)，用于与多个气缸盖(26)的多个冷却剂室(30)连通，以便给多个冷却剂室(30)通风。该管本体(12)还具有汇集通风通道(18)，多个单通风通道(16)通入到所述汇集通风通道中。

Description

用于内燃机的带有冷却室通风机构的引导空气的装置
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的引导空气的装置，特别是进气分配管。
背景技术
气缸盖可以为了冷却而被冷却剂流过。冷却剂在所谓的冷却剂室或冷却剂芯部中流动，该冷却剂芯部在使用水作为冷却剂时也称为水芯。在使用单气缸气缸盖(单气缸盖)时，每个气缸盖都具有独立的冷却剂室。
在气缸盖的冷却剂室中，在流速低且局部温度高的部位，冷却剂室中的冷却剂会局部地沸腾。同时形成蒸汽泡。所述蒸汽必须从冷却剂室排出，也就是说，冷却剂室必须予以通风。
EP 1 514 020 A1公开了一种往复式内燃机的气缸盖，其带有气缸盖下部、气缸盖罩和用于安置轴与气体交换控制机构的轴的框架。该框架安置在气缸盖下部上，气缸盖罩套到所述框架上。该框架具有用于给内燃机的冷却系统通风的机构。具体地，在纵侧外壁上中，沿着框架的整个长度，延伸着用于冷却系统通风的通道，该通道在每个气缸上都与气缸盖水室的、进而整个气缸的测地学最高部位具有流动连接。
已知的是，蒸汽沿着与冷却剂室连接的通风通道排出。例如，在使用单气缸气缸盖时，分开的、焊接的管路作为通风管路与冷却剂室连接。这些管路通至容器，排出的蒸汽被引导至该容器。
安装焊接的管路耗费钱财。所述安装会需要额外的密封件、连接件等。
发明内容
本发明的目的在于，特别是针对多个单气缸气缸盖设置用于冷却剂室的改善的通风机构。优选地，改善的通风机构应是安装友好的，和/或需要较少的构件。
所述目的通过一种根据独立权利要求的用于内燃机的引导空气的装置、特别是进气分配管得以实现。有利的改进在从属权利要求书和说明书中给出。
用于带有多个气缸盖的内燃机的引导空气的装置具有管本体。该管本体具有空气分配通道，该空气分配通道带有多个出口，用于与多个气缸盖的多个进气通道连通。管本体具有多个单通风通道，用于与多个气缸盖的多个冷却剂室连通，以便给多个冷却剂室通风。管本体具有汇集通风通道，多个单通风通道通入到所述汇集通风通道中。
空气分配通道、单通风通道和汇集通风通道因而全部都整合在管本体中。由此不再需要使得分开的焊接的管路与各个气缸盖为了给相应的冷却剂室通风而连接。进气分配管特别适合于容纳一些通风通道，因为该进气分配管本来就设置在气缸盖的区域中，用于引入输入空气。
空气分配通道用于使得输入空气分配到内燃机的气缸上。
空气分配通道和/或管本体可以设置在进气弯头(吸气弯头)的下游，和/或设置在气缸盖的进气通道的上游。
空气分配通道可以特别是与单通风通道分开地(隔开地、流体隔离地)设置，和/或与汇集通风通道分开地(隔开地、流体隔离地)设置。
汇集通风通道的相对端可以分别用盖件密封。
单通风通道的一端可以用盖件密封。单通风通道的另一端可以与冷却剂室产生连接。
在一种实施方式中，汇集通风通道沿着管本体的纵向和/或平行于空气分配通道延伸。这具有如下优点：沿着管本体的(整个)长度，单通风通道可以通入到汇集通风通道。
在另一实施方式中，汇集通风通道被钻孔。汇集通风通道特别是采用深钻法被钻孔。替代地，汇集通风通道被铸造。钻孔的产生在制造技术上可简单地予以实施。采用深钻法能实现特别长的汇集通风通道，其可以例如沿着管本体的整个长度延伸。相反，如果汇集通风通道被浇铸，则汇集通风通道的制造可以直接在浇铸管本体时进行。
在一个实施例中，多个单通风通道被钻孔。替代地，多个单通风通道被浇铸。对单通风通道的钻孔在制造技术上可简单地予以实施。另一方面，这些单通风通道也可以直接在浇铸管本体时形成。
在另一实施例中，汇集通风通道和/或多个单通风通道分别在两侧被钻孔。换句话说，从通道的两端给相应的通道钻孔。
在一种设计变型中，多个单通风通道针对多个气缸盖的每个气缸盖的多个冷却剂室的每个冷却室以气缸选定的方式被设置。由此可以通过单通风通道和汇集通风通道给多个气缸盖的每个单一的冷却室通风。
在另一设计变型中，管本体还具有通风输出通道，其与汇集通风通道连接和/或可与收集容器连接。通过通风输出通道，可以给汇集通风通道通风，且可以把蒸汽引导至收集容器。
优选地，通风输出通道被钻成或浇铸成汇集通风通道的开口。这能实现以简单的方式制造通风输出通道。
有利地，通风输出通道相对于管本体的纵轴线在径向上延伸。
在一种改进中，汇集通风通道和/或多个单通风通道在管本体的管壁中延伸。管壁可以包围空气分配通道。由此可以节省空间地将汇集通风通道和单通风通道设置在管本体中。
在一种有利的改进中，多个单通风通道分别在管本体的管壁中沿管本体的环周方向延伸。
在另一有利的改进中，汇集通风通道在管本体的管壁中沿管本体的纵向延伸。
单通风通道和汇集通风通道的延伸方向的组合能实现简单地布置具有短路径的通道。
在一种实施方式中，多个单通风通道分别具有第一、特别是被钻孔的部段和第二、特别是被钻孔的部段。第一部段和第二部段以一个角度、特别是钝角彼此相遇。这具有如下优点：这些单通风通道可以特别是沿管本体的管壁的环周方向设置，而无需为这些单通风通道设置复杂的造型。
单通风通道的第一部段可以特别是直线地延伸，和/或单通风通道的第二部段可以特别是直线地延伸。
也可考虑的是，汇集通风通道特别是直线地延伸。
在另一实施方式中，第一部段设置在第二部段的上游，第二部段通入到汇集通风通道中。第二部段可以例如与汇集通风通道相交。
在一个实施例中，多个单通风通道相互间以均匀的间距沿着管本体的纵向布置。这具有如下优点：均匀地彼此间隔开的且相同地构造的带有相应冷却剂室的气缸盖可以与各个通风通道连接。
本发明还涉及一种设备。该设备具有多个单气缸气缸盖(单气缸盖)，用于盖住内燃机的多个气缸。这些单气缸气缸盖分别具有冷却剂室，特别是水芯，用于冷却相应的单气缸气缸盖。该设备还具有如这里公开的引导空气的装置。多个单通风通道分别与多个冷却剂室之一连通。
这些单气缸气缸盖可以特别是相同地构造和/或以相等的距离彼此间隔开地布置。
用于引导空气的装置、特别是管本体，可以安装到单气缸气缸盖上。
本发明还涉及一种机动车，其具有如这里公开的引导空气的装置或如这里公开的设备。
附图说明
本发明的前述优选实施方式和特征可任意地相互组合。下面参照附图介绍本发明的其它细节和优点。其中：
图1为示范性的空气分配管的立体图；
图2为该示范性的空气分配管的另一立体图；以及
图3为该示范性的空气分配管和气缸盖的一个部段的剖视图。
这些图中所示的各实施方式至少部分地一致，因而给类似的或相同的部分标有相同的附图标记，在其阐述时，也参见针对其它实施方式或附图的说明，以避免重复。
具体实施方式
图1和图2所示为被构造成进气分配管10的引导空气的装置的不同视图。该进气分配管10经过适当绘制，使得被遮挡的或者设置在进气分配管10内部的部件以虚线示出。进气分配管10可以是机动车特别是商用车的内燃机(未示出)的一部分。商用车例如可以是公交车或载重车。
进气分配管10具有管本体12。在该管本体12中，延伸着空气分配通道14、多个单通风通道16和汇集通风通道18。管本体12例如可以是比如由铝合金制成的金属铸件。
进气分配管10可以安装在、特别是拧紧在气缸盖上。在其它实施方式中，进气分配管10可以直接铸造在气缸盖上。换句话说，进气分配管10和气缸盖可以构造成整体的铸件。
空气分配通道14在入口20和多个出口22之间延伸。每个出口22都可与气缸盖中的进气通道连通。在安装状态下，每个出口22都通入到多个单气缸气缸盖(单一气缸盖)的相应的进气通道中。
空气分配通道14沿着管本体12的纵向延伸。空气分配通道14可以在浇铸管本体12时形成。
单通风通道16和汇集通风通道18在管本体12中与空气分配通道14分开地构造。在所示实施方式中，示出了六个单通风通道16，用于给单气缸盖的六个冷却室通风。
这些单通风通道16以相等的间距沿着管本体12的纵向设置。单通风通道16在空气分配通道14的管壁(外壁)中延伸。单通风通道16围绕管本体12的纵轴线沿环周方向延伸。单通风通道16可以钻孔而成或者浇铸而成。特别地，单通风通道16可以在两侧被钻孔(参见在描述图3时的相关的示范性设计)。
单通风通道16通入到汇集通风通道18中。汇集通风通道18在空气分配通道14的管壁(外壁)中延伸。汇集通风通道18沿着管本体12的纵向、平行于空气分配通道14延伸。汇集通风通道18可以钻孔而成或者浇铸而成。特别地，汇集通风通道18可以在一侧或优选在两侧采用深钻法被钻孔。汇集通风通道18的两端可以为了密封而设置有盖件。
管本体12具有通风输出通道24，来自气缸盖的冷却剂室的蒸汽可经由所述通风输出通道排放到收集容器(未示出)中。通风输出通道24可以钻孔而成或者浇铸而成。特别地，通风输出通道24被钻成汇集通风通道18的开口。通风输出通道24在相对于管本体12的纵轴线的径向上延伸。
图3示出在安装状态下位于一个单气缸盖26上的进气分配管10。图3的剖切面经过选择，从而一个单通风通道16在该剖切面中延伸。余下的单通风通道和单气缸盖可以类似地或者相同地构造。
气缸盖26具有进气通道28和冷却剂室(冷却外壳)30。在图3中仅局部地示出了气缸盖26、进气通道28和冷却剂室30。进气通道28通至内燃机气缸的燃烧室。空气分配通道14通入到进气通道28中。
在内燃机工作期间，气缸盖26变热。为了冷却气缸盖26和设置在其中的组件，使得冷却剂室30中的冷却剂例如水循环。
在冷却剂室30中，在发动机工作期间，由于冷却剂的局部沸腾，在冷却剂中形成了蒸汽泡。这些蒸汽泡将如下排出。通风通道32把冷却剂室30的上部段与单通风通道16连接起来。通风通道32可以特别是为了穿过冷却剂室30而被钻孔。所产生的蒸汽从冷却剂室30，经由气缸盖26的通风通道32和进气分配管10的单通风通道16，被输送至汇集通风通道18。从汇集通风通道18，蒸汽经由通风输出通道24(见图1和2)排出。
单通风通道16具有第一部段16A和第二部段16B。第一部段16A在气缸盖26的通风通道32与第二部段16B之间延伸。第二部段16B在第一部段16A间经由汇集通风通道18延伸至开口16C。该开口16C可以用盖件密封。第一部段16A特别是从与第二部段16B相对的一端被钻孔。第二部段16B特别是从开口16C被钻孔。第一部段16A与第二部段16B延伸经过管本体12，以一钝角彼此相遇，并共同地形成单通风通道16。
尽管图3中仅示出了一个单独的单通风通道16，余下的单通风通道16(见图1和2)可以如参照图3所述的单通风通道16那样构造。
第一部段16A在空气分配通道14的输出区域的上方延伸。通风通道32在进气通道28的上方延伸。
通过把单通风通道16和汇集通风通道18整合到进气分配管10的管本体12中，不再需要为了给冷却室通风而把分开的通风管路连接到单一气缸盖26上。换句话说，进气分配管10整合了将空气分配到各个气缸(气缸盖)上的功能与给这些单个气缸盖的冷却室通风的功能。
本发明并不局限于上述优选的实施例。确切地说，可以有多种同样采用本发明的构思、因而落入保护范围内的改型和变型。本发明特别是也要求保护从属权利要求的主题和特征，而独立于所引用的权利要求。
附图标记清单
10 进气分配管(引导空气的装置)
12 管本体
14 空气分配通道
16 单通风通道
16A 单通风通道的第一部段
16B 单通风通道的第二部段
16C 单通风通道的开口
18 汇集通风通道
20 入口
22 出口
24 通风输出通道
26 气缸盖
28 气缸盖的(空气)进气通道
30 冷却剂室(冷却外壳)
32 气缸盖的通风通道

Claims (15)

1.一种用于带有多个气缸盖(26)的内燃机的引导空气的装置，特别是进气分配管(10)，具有
管本体(12)，该管本体具有：
空气分配通道(14)，该空气分配通道带有多个出口(22)，用于与多个气缸盖(26)的多个进气通道(28)连通；
多个单通风通道(16)，用于与多个气缸盖(26)的多个冷却剂室(30)连通，以便给多个冷却剂室(30)通风；以及
汇集通风通道(18)，多个单通风通道(16)通入到所述汇集通风通道中。
2.如权利要求1所述的引导空气的装置，其中，所述汇集通风通道(18)沿着所述管本体(12)的纵向和/或平行于所述空气分配通道(14)延伸。
3.如权利要求1或权利要求2所述的引导空气的装置，其中：
所述汇集通风通道(18)特别是采用深钻法被钻孔；或者，
所述汇集通风通道(18)被浇铸。
4.如前述权利要求中任一项所述的引导空气的装置，其中：
所述多个单通风通道(16)被钻孔；或者，
所述多个单通风通道(16)被浇铸。
5.如前述权利要求中任一项所述的引导空气的装置，其中，所述汇集通风通道(18)和/或所述多个单通风通道(16)分别在两侧被钻孔。
6.如前述权利要求中任一项所述的引导空气的装置，其中，所述多个单通风通道(16)针对多个气缸盖(26)的每个气缸盖的多个冷却剂室(30)的每个冷却室以气缸选定的方式被设置。
7.如前述权利要求中任一项所述的引导空气的装置，其中，所述管本体(12)还具有通风输出通道(24)，该通风输出通道与所述汇集通风通道(18)连接，且可与收集容器连接。
8.如权利要求7所述的引导空气的装置，其中：
所述通风输出通道(24)被钻成或浇铸成所述汇集通风通道(18)的开口；和/或，
所述通风输出通道(24)相对于所述管本体(12)的纵轴线在径向上延伸。
9.如前述权利要求中任一项所述的引导空气的装置，其中，所述汇集通风通道(18)和/或所述多个单通风通道(16)在所述管本体(12)的管壁中延伸。
10.如权利要求9所述的引导空气的装置，其中：
所述多个单通风通道(16)分别在所述管本体(12)的管壁中沿所述管本体(12)的环周方向延伸；和/或，
所述汇集通风通道(18)在所述管本体(12)的管壁中沿所述管本体(12)的纵向延伸。
11.如前述权利要求中任一项所述的引导空气的装置，其中，所述多个单通风通道(16)分别具有特别是被钻孔的第一部段(16A)和特别是被钻孔的第二部段(16B)，第一部段和第二部段以一角度、特别是钝角彼此相遇。
12.如权利要求11所述的引导空气的装置，其中，所述第一部段(16A)设置在所述第二部段(16B)的上游，所述第二部段(16B)通入到所述汇集通风通道(18)中。
13.如前述权利要求中任一项所述的引导空气的装置，其中，所述多个单通风通道(16)相互间以均匀的间距沿着所述管本体(12)的纵向布置。
14.一种用于内燃机的设备，具有：
多个单气缸气缸盖(26)，用于盖住内燃机的多个气缸，其中，这些单气缸气缸盖(26)分别具有冷却剂室(30)，特别是水芯，用于冷却相应的单气缸气缸盖(26)；以及
根据前述权利要求中任一项所述的引导空气的装置，其中，多个单通风通道(16)分别与多个冷却剂室(30)之一连通。
15.一种机动车、特别是商用车，具有根据权利要求1至13中任一项所述的引导空气的装置或根据权利要求14的设备。
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