[发明专利]液冷式内燃机

说明书

本发明涉及一种液冷式内燃机(1)，该内燃机带有具有第一冷却套结构(11)的气缸体(3)和具有第二冷却套结构(12)的气缸盖(4)，在该气缸盖中布置有集成的废气收集器(5)，其中，第二冷却套结构(12)具有至少一个主冷却室(14)和包围集成的废气收集器(5)的两件式的废气收集器冷却套(15)，该废气收集器冷却套具有下部的第一废气收集器部分冷却室(16)和上部的第二废气收集器部分冷却室(17)，并且其中，对于每个气缸(2)，主冷却室(14)经由布置在气缸盖(4)的隔热板(6)中的至少一个第一流入通道(18)与第一冷却套结构(11)流动连接，并且对于每个气缸(2)，第一废气收集器部分冷却室(16)经由布置在气缸盖(4)的隔热板(6)中的至少一个第二流入通道(19)与第一冷却套结构(11)流动连接。为了确保对废气收集器(5)的充分冷却，规定：优选地对于每个气缸(2)，第一废气收集器部分冷却室(16)通过至少一个流动连接部(21)与主冷却室(14)连接。

本发明涉及一种液冷式内燃机，该内燃机带有具有第一冷却套结构的气缸体和具有第二冷却套结构的气缸盖，在该气缸盖中布置有集成的废气收集器，其中，第二冷却套结构具有至少一个主冷却室和包围集成的废气收集器的两件式的废气收集器冷却套，该废气收集器冷却套具有下部的第一废气收集器部分冷却室和上部的第二废气收集器部分冷却室，并且其中，对于每个气缸，主冷却室经由布置在气缸盖的隔热板中的至少一个第一流入通道与第一冷却套结构流动连接，并且对于每个气缸，第一废气收集器部分冷却室经由布置在隔热板中的至少一个第二流入通道与第一冷却套结构流动连接。

当今常用的高负荷内燃机的气缸盖在运行中受到高的热负荷，这对冷却系统提出了高要求。特别地，例如，如在DE 10 2013 221 215 A1中所公开的，在具有集成的废气歧管或废气收集器的气缸盖中产生该问题。气缸盖具有冷却套结构，该冷却套结构具有用于冷却废气收集器的下部排气冷却套和上部排气冷却套，其中，这两个排气冷却套通过分隔壁彼此分离。下部的排气冷却套通过隔热板中的排气侧的流入通道与气缸体中的冷却套连接。上部的排气冷却套与燃烧室冷却套和进气冷却套连通，它们经由隔热板中的进气侧的流入通道与气缸体的冷却套连接。这两个排气水套因此分别单独供应有来自气缸体的冷却剂，冷却剂被分别导出并且被例如引导到车辆加热器。

如果全部冷却剂都被引导通过废气收集冷却套，则所引导出的热量比构件保护所需的更多。这由于升高的热量输入和较高的冷却剂通过量而不利地影响冷却系统的尺寸设计。同时由此延长了内燃机的预热阶段，从而在比绝对必要的更长的时间中出现高排放。

相反，如果如在DE 10 2013 221 215 A1中那样将废气收集器布置在例如引向车辆加热器的冷却剂副流(旁流)中，那么仅提供少量冷却剂用于冷却废气收集器，因为车辆加热器仅能够解决有限量的冷却剂。因此，经常产生这样的缺点，即太少的冷却剂流过排气冷却套，使得热量散发不充分。在这种情况下无法保证充足的冷却。

本发明的目的是避免这些缺点，并且一方面确保对废气收集器的充分冷却，另一方面实现内燃机的短预热时间。

根据本发明，这通过以下方式实现，即，优选地对于每个气缸，第一废气收集器部分冷却室通过至少一个流动连接部与主冷却室连接。

穿过第一和第二冷却套管结构的全部冷却剂中的相对较大一部分流过第一废气收集器部分冷却室，并且因此该第一废气收集器部分冷却室位于内燃机的冷却系统的冷却剂主要流动中。第一和第二废气收集器部分冷却室包围集成在气缸盖中的废气收集器，其中，第一废气收集器部分冷却室布置在废气收集器和防火板之间。冷却剂从气缸体的第一冷却套结构中经由布置在隔热板中的第一流入通道流动到主冷却室中，并且经由同样布置在隔热板中的第二流入通道流到第一废气收集器部分冷却室中。由此，提高了可用于冷却废气收集器的冷却剂量，并且可以运走更多的热量，且确保了废气收集器的充分冷却。此外，通过一个或多个流动连接部，在尤其是第一废气歧管部分冷却室的区域中(在这些区域中产生新鲜的冷却剂的停滞并且新鲜的冷却剂的供应缺乏，提高冷却剂的流动速度或交换且因此提高散热。