[发明专利]具有液体冷却的内燃发动机

说明书

技术领域

本发明涉及具有至少一个汽缸的内燃发动机，其包括：至少一个汽缸盖，以及液体冷却结构，其具有至少两个集成在汽缸盖内的冷却套，每个汽缸在出口侧具有至少一个出气口用于排出排气，且在入口侧具有一个进气口用于供应新鲜空气。

背景技术

上述类型的内燃发动机用作机动车辆的驱动装置。在本发明的背景下，术语“内燃发动机”包括柴油发动机和火花点火发动机，以及混合燃料内燃发动机，即采用混合燃烧过程运行的内燃发动机。

内燃发动机具有汽缸盖和汽缸体，其在组装端侧彼此连接从而形成单个汽缸。

汽缸盖传统上用来保持阀门传动机构。阀门传动机构的任务是在正确的时间打开和关闭燃烧室的进气口和出气口。

为了控制充气交换，内燃发动机需要控制元件和用于致动控制元件的致动元件。在充气交换过程中，燃烧气体经出气口排放，且燃烧室充气，也就是说，新鲜混合物或新鲜空气经进气口被吸入。为了控制充气交换，在四冲程发动机中，几乎只使用提升阀作为控制元件，该提升阀门在内燃发动机工作过程中执行震荡升降运动，且该提升阀以该方式打开和关闭进气口和出气口。阀门运动要求的阀门致动机构，包括阀门自身，被称为阀门传动机构。

阀门致动装置通常包括凸轮轴，多个凸轮安装在该凸轮轴上。基本区别在于底置凸轮轴和顶置凸轮轴。这设涉及在汽缸盖和汽缸体之间的分离面，也就是组件表面。如果凸轮轴设置在组件表面上面，则其是顶置凸轮轴，否则是底置凸轮轴。顶置凸轮轴优选安装在汽缸盖中。

为了在汽缸盖中保持和安装凸轮轴，提供所谓的凸轮轴接收座，其具有至少两个轴承，轴承通常双部件设计且每个情形中包括一个轴承座和一个可连接到轴承座的轴承盖。凸轮轴安装在轴颈区域中，轴颈彼此沿凸轮轴的轴线分开设置并通常作为加厚的轴肩形成。这里，轴承盖和轴承座可作为独立组件形成或与凸轮轴接收座一体形成。可设置轴承壳体作为凸轮轴和轴承之间的中间元件。

在组装状态，每个轴承座连接到相应轴承盖。在每个情形中，如果与作为中间元件的轴承壳体交互适当，则一个轴承座和一个轴承盖形成保持轴颈的孔。孔传统上被提供以发动机油，也就是润滑油，以便随着凸轮轴旋转，在每个孔的内表面和作为凸轮轴的关联轴颈之间形成支承负载润滑膜，类似于平面滑动轴承。可替换地，轴承也可形成为单一件，例如在复合凸轮轴的情形中。

为了向轴承提供油，要提供馈送发动机油的泵，该泵经供给管路供应发动机油到凸轮轴接收座，导管从凸轮轴接收座延伸到至少两个轴承。这里，根据现有技术，在这样做时，供给管路从泵经汽缸体延伸到凸轮轴接收座，通过所谓的主油道。

为了形成主油道，主供给管通常提供在汽缸体中，该主供给管沿凸轮轴的纵轴对准。主供给管可设置在曲柄箱内凸轮轴上面或下面，或集成到曲轴。导管从主油道延伸到曲轴的轴承。

根据现有技术，提供的泵自身提供有发动机油，该发动机油经吸入管路来自油盘，吸入管路从油盘延伸到泵，且所述泵必须确保适当高的馈送流量，也就是说，适当高的馈送体积，并确保供应系统中适当高的油压，也就是说油路，特别是主油道。

本发明背景下，凸轮轴和曲轴或关联的轴承，也就是接收座，被称为消耗装置，因为它们使用和消耗发动机油，也就是必须供给发动机油，以便执行和维持其功能。

进一步的消耗装置可以是例如连接杆或平衡杆的轴承，该轴承是在需要时提供的。类似地，上述意义上的消耗装置是喷油冷却结构，其利用喷嘴从下面，也就是在曲柄箱侧，以发动机油润湿活塞头以便冷却，因此使用油，也就是说必须供应以油。

例如用于液压阀门的液压可致动曲轴调节器或其他阀门传动组件起补偿作用，类似地，需要发动机油并要求油料供应。

提供在供给管路中的油过滤器或油冷却器不是上述意义上的消耗装置。这些油路组件也适当地提供以发动机油。然而，油路需要使用这些组件，且所述组件仅有涉及油自身的任务，也就是功能，因而，消耗装置首先使得油路是必须的。

要被提供油的消耗装置中的摩擦，例如曲轴的轴承显著依赖于粘度，且因此依赖于所提供油的温度。并且所述摩擦对内燃发动机的燃料消耗有贡献。

需求最小化燃料消耗是重要的。除了改善，也就是更有效地燃烧，摩擦损耗的减少也在所做努力中处于最显著位置。减少的燃料消耗对污染物质排放的减少也有贡献。

关于减少摩擦损耗，可加速快速加热发动机油和快速预热内燃发动机，特别是在冷起动后。在内燃发动机预热阶段中的发动机油相对快速加热确保粘度的快速减少，且因此摩擦减少和摩擦损耗，特别是在被供油的轴承中。