[发明专利]具有油冷式汽缸体的内燃发动机和运转所述类型的内燃发动机的方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2012年7月31日提交的德国专利申请号102012213488.3的优先权，其全部内容特此被引入作为参考，用于全部目的。

领域

本公开涉及液冷式内燃发动机，其至少具有一个汽缸盖和一个汽缸体。

背景和概述

上述类型的内燃发动机用作机动车的驱动。在本公开的上下文中，表述内燃发动机包括柴油发动机和火花点火发动机以及混合内燃发动机，即采用混合燃烧过程运转的内燃发动机。

内燃发动机至少具有一个汽缸盖和一个汽缸体，其在其组装体端侧相互连接，形成各个汽缸，即燃烧室。汽缸盖通常用于固定气门驱动。气门驱动的任务是在正确的时间开启和关闭燃烧室的进口和出口。

为固定活塞或汽缸套，汽缸体具有相应数量的汽缸孔。内燃发动机各汽缸的活塞在汽缸套中以可轴向移动的方式被引导，并且与汽缸套和汽缸盖一起限定汽缸的燃烧室。在此，活塞顶构成燃烧室内壁的部分，并且与活塞环一起相对于汽缸体或曲轴箱密封燃烧室，使得无燃烧气体或无燃烧空气进入曲轴箱，并且无油进入燃烧室。

活塞用于将燃烧生成的气体力传递至曲轴。为此，活塞通过活塞销铰接式连接于连接杆，该连接杆依次可活动地被安置在曲轴上。

安置在曲轴箱中的曲轴吸收连接杆力，该连接杆力由燃烧室中燃料燃烧产生的气体力和发动机部件非均匀运动产生的质量力组成。在此，活塞的摆动冲程运动转化为曲轴的旋转运动。在此，曲轴将扭矩传递至传动系统。部分传递至曲轴的能量用于驱动辅助单元如油泵和交流发电机，或用于驱动凸轮轴，因此致动气门驱动。

通常并且在本公开的上下文中，曲轴箱上半部分由汽缸体形成。曲轴箱由曲轴箱下半部分补全，曲轴箱下半部分可安置在曲轴箱上半部分上，并且充当油盘。在此，为固定油盘——即曲轴箱下半部分，曲轴箱上半部分具有法兰面。通常，为相对于环境密封油盘或曲轴箱，在法兰面中或法兰面上提供密封。连接通常通过螺钉提供。

为固定和安置曲轴，在曲轴箱中提供至少两个轴承，该轴承通常为两部分（two-part）设计并且在每种情况下包括一个轴承座和一个轴承盖，该轴承盖可连接于轴承座。曲轴被安置在曲轴轴颈区域中，该曲轴轴颈沿曲轴轴相互间隔布置，并且通常构成加厚轴伸出部。在此，轴承盖和轴承座可作为单独的组件构成或与曲轴箱——即曲轴箱两半——一起构成整体。轴瓦可被布置成曲轴和轴承之间的中间元件。

在组装状态下，每个轴承座连接于相应的轴承盖。在每种情况下，一个轴承座和一个轴承盖——如适当，与作为中间元件的轴瓦相互作用——形成孔，该孔用于容纳曲轴轴颈。该孔常规地被供以发动机油，即润滑油，使得随曲轴旋转各孔内表面和相关曲轴轴颈之间理想地形成承载润滑膜——如普通轴承的情况。可选地，轴承还可一体形成，例如复合曲轴的情况。

为对轴承供油，提供向至少两个轴承供给发动机油的泵，并且该泵通过油回路供应发动机油至主油道，从所述主油道管道导向至少两个轴承。为形成主油道，汽缸体中通常提供主供应管道，该主供给管道沿曲轴纵轴对齐。

泵可通过吸入线路被供以来自油盘的发动机油，该吸入线路从油盘导向泵，并且所述泵可确保足够高的供给流量——即足够高的供给体积，和供应系统——即油回路，特别是主油道——中足够高的油压。

通常气门驱动的凸轮轴接收器也需要被供以润滑油，为此提供供应管道。上文已经关于曲轴轴承布置进行的描述类似地适用。将被供以润滑油的进一步的消耗装置可例如是连接杆的轴承或——如适当——可提供的平衡轴的轴承。同样，上述意义上的消耗装置是喷油冷却布置（clooling arrangement），其为进行冷却通过喷嘴用发动机油从下润湿活塞顶——即处于曲轴箱侧，并且因此利用油，即被供以油。液压致动凸轮轴调节器或其他气门驱动组件——例如用于液压气门的气门驱动组件，实施补偿，同样具有发动机油需求，并且需要油供应。

要被供以油的消耗装置——例如曲轴轴承或活塞和汽缸套之间——的摩擦显著依赖于粘度，因此依赖于提供的油温，并且所述摩擦增加内燃发动机的燃料消耗。

本质上是寻求最小化燃料消耗。除提高的——即更有效的——燃烧外，减少摩擦损失是正在努力的前景。燃料消耗减少还有助于减少污染物排放。

关于减少摩擦损失，快速加热发动机油和快速升温内燃发动机——特别是在冷启动后，是有利的。在内燃发动机暖机阶段快速加热发动机油确保粘度相应地快速降低，因此摩擦和摩擦损失减少。