[发明专利]内燃机

说明书

本发明涉及内燃机和与其相关的冷却方法，其中，冷却剂首先流经第一冷却套(10)，并沿防火板(5)的方向流经第二冷却套(20)，其中，通过在第一冷却套(10)和/或第二冷却套(20)下游的调整元件(8)的位置来对通过冷却套结构的冷却剂流(K)进行调节。

本发明涉及一种具有至少一个气缸、至少一个气缸盖和曲轴箱的内燃机，其中，气缸盖具有用于流体冷却的冷却套结构，且曲轴箱具有用于流体冷却的曲轴箱冷却套，并且气缸盖的冷却套结构和曲轴箱冷却套布置在至少一个冷却剂回路中，且布置有调整元件，用于控制沿流动方向在气缸盖的冷却套结构的至少一个冷却套下游(之后)的冷却剂流动。

从EP 2 634 388 A1中已知一种这样的内燃机。EP 2 634 388 A示出了一种用于控制发动机中冷却剂流的控制阀。发动机具有发动机缸体和气缸盖。在此，气缸盖和气缸体中各设有一个冷却套。用于气缸体的和气缸盖的冷却套的共同的控制阀沿流动方向布置在所述冷却套下游。独立于防火板的冷却的对气缸体、对具有多个气缸和活塞的曲轴箱以及高热应力的部件的冷却由此无法简单地实现。此外，通过该共同的控制阀，复杂性又非常高，这又增加了成本和结构尺寸。结构尺寸对重量有负面影响，为了减排，车辆的重量应减小。

在本发明的上下文中，曲轴箱冷却套也可理解为气缸体冷却套。

本发明的任务是改善在内燃机的关键热应力区域中的冷却。

根据本发明，该任务通过本内燃机这样解决：气缸盖具有第一冷却套和第二冷却套，第二冷却套布置在第一冷却套和防火板之间，其中，第一冷却套首先被冷却剂流流过，而第二冷却套基本上布置在第一冷却套下游的流动(冷却剂流)中，从而实现了自上而下的冷却(Top-Down-Kühlung)。

第二冷却套邻接防火板。在此，“自上而下的冷却”被理解为从背离防火板的表面、沿朝向防火板的方向对气缸盖的冷却。在此，冷却剂从上部冷却室，即第一冷却室，通过至少一个传递开口流到在此被称为“第二冷却室”的下部冷却室中。通过这种类型的冷却改善了对防火板的冷却，因此改善了对内燃机的关键热应力区域的冷却。

第一冷却套以其在气缸盖中的入口开口在压力侧上与冷却剂泵连接。第二冷却套以其在气缸盖中的出口开口在吸入侧上与冷却液回路的冷却剂泵连接。

通过自上而下的冷却实现了改善的入流和对防火板的冷却。来自燃烧室的热量由第二冷却套中的冷却剂运走，而不会进一步加热气缸盖的上部区域，燃烧室又是背向第二冷却套并邻接防火板的。独立于此，冷却剂流经曲轴箱。在商用车发动机中，通过曲轴箱冷却套的流动(冷却剂流)可保持不受调整。这使结构更简单且更具成本效益。尽管如此，仍然可通过经过曲轴箱冷却套的持续流动而实现在气缸和活塞的区域中的理想的、持久地确保的冷却。

第一冷却套和第二冷却套在结构上通过中间板彼此分开，并且各自邻接该中间板。第一冷却套布置为远离燃烧室，而第二冷却套布置为靠近燃烧室，仅通过防火板分开。

“大致布置在流动(冷却剂流)中”在此也可以理解为这样的情况：流动(冷却剂流)被细分，并且不是整个冷却剂流沿着相同的冷却套和流动连接(部)来流动。

在冷却方面，特别是在串联的多缸内燃机的情况下，有利的是，设有分配条，分配条沿流动方向与曲轴箱冷却套流动连接，并且沿流动方向、在气缸盖的冷却套结构的至少一个冷却套下游，汇集条与冷却套结构流动连接或至少可与其流动连接。

优选地规定，分配条和汇集条关于纵向平面彼此相对地布置，从而基本上实现经过气缸盖中的冷却套结构和/或通过曲轴箱冷却套的横向流动。

在此，横向流动理解为主要沿着横向平面、流经内燃机的流动。

通过自上而下的冷却与经过内燃机的横向流动的结合，产生了在高负荷的内燃机的情况下特别有利的冷却性能。