[發明專利]液冷式內燃機

有效

• 申請號: 201880015355.4
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN110446844B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: R·珀斯徹爾
• 申請（專利權）人: AVL李斯特有限公司
• 主分類號: F02F1/24
• 分類號: F02F1/24;F02F1/40
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡曉萍

本發明涉及一種液冷式內燃機(1)，該內燃機帶有具有第一冷卻套結構(11)的氣缸體(3)和具有第二冷卻套結構(12)的氣缸蓋(4)，在該氣缸蓋中布置有集成的廢氣收集器(5)，其中，第二冷卻套結構(12)具有至少一個主冷卻室(14)和包圍集成的廢氣收集器(5)的兩件式的廢氣收集器冷卻套(15)，該廢氣收集器冷卻套具有下部的第一廢氣收集器部分冷卻室(16)和上部的第二廢氣收集器部分冷卻室(17)，并且其中，對于每個氣缸(2)，主冷卻室(14)經由布置在氣缸蓋(4)的隔熱板(6)中的至少一個第一流入通道(18)與第一冷卻套結構(11)流動連接，并且對于每個氣缸(2)，第一廢氣收集器部分冷卻室(16)經由布置在氣缸蓋(4)的隔熱板(6)中的至少一個第二流入通道(19)與第一冷卻套結構(11)流動連接。為了確保對廢氣收集器(5)的充分冷卻，規定：優選地對于每個氣缸(2)，第一廢氣收集器部分冷卻室(16)通過至少一個流動連接部(21)與主冷卻室(14)連接。

本發明涉及一種液冷式內燃機，該內燃機帶有具有第一冷卻套結構的氣缸體和具有第二冷卻套結構的氣缸蓋，在該氣缸蓋中布置有集成的廢氣收集器，其中，第二冷卻套結構具有至少一個主冷卻室和包圍集成的廢氣收集器的兩件式的廢氣收集器冷卻套，該廢氣收集器冷卻套具有下部的第一廢氣收集器部分冷卻室和上部的第二廢氣收集器部分冷卻室，并且其中，對于每個氣缸，主冷卻室經由布置在氣缸蓋的隔熱板中的至少一個第一流入通道與第一冷卻套結構流動連接，并且對于每個氣缸，第一廢氣收集器部分冷卻室經由布置在隔熱板中的至少一個第二流入通道與第一冷卻套結構流動連接。

當今常用的高負荷內燃機的氣缸蓋在運行中受到高的熱負荷，這對冷卻系統提出了高要求。特別地，例如，如在DE 10 2013 221 215 A1中所公開的，在具有集成的廢氣歧管或廢氣收集器的氣缸蓋中產生該問題。氣缸蓋具有冷卻套結構，該冷卻套結構具有用于冷卻廢氣收集器的下部排氣冷卻套和上部排氣冷卻套，其中，這兩個排氣冷卻套通過分隔壁彼此分離。下部的排氣冷卻套通過隔熱板中的排氣側的流入通道與氣缸體中的冷卻套連接。上部的排氣冷卻套與燃燒室冷卻套和進氣冷卻套連通，它們經由隔熱板中的進氣側的流入通道與氣缸體的冷卻套連接。這兩個排氣水套因此分別單獨供應有來自氣缸體的冷卻劑，冷卻劑被分別導出并且被例如引導到車輛加熱器。

如果全部冷卻劑都被引導通過廢氣收集冷卻套，則所引導出的熱量比構件保護所需的更多。這由于升高的熱量輸入和較高的冷卻劑通過量而不利地影響冷卻系統的尺寸設計。同時由此延長了內燃機的預熱階段，從而在比絕對必要的更長的時間中出現高排放。

相反，如果如在DE 10 2013 221 215 A1中那樣將廢氣收集器布置在例如引向車輛加熱器的冷卻劑副流(旁流)中，那么僅提供少量冷卻劑用于冷卻廢氣收集器，因為車輛加熱器僅能夠解決有限量的冷卻劑。因此，經常產生這樣的缺點，即太少的冷卻劑流過排氣冷卻套，使得熱量散發不充分。在這種情況下無法保證充足的冷卻。

本發明的目的是避免這些缺點，并且一方面確保對廢氣收集器的充分冷卻，另一方面實現內燃機的短預熱時間。

根據本發明，這通過以下方式實現，即，優選地對于每個氣缸，第一廢氣收集器部分冷卻室通過至少一個流動連接部與主冷卻室連接。

穿過第一和第二冷卻套管結構的全部冷卻劑中的相對較大一部分流過第一廢氣收集器部分冷卻室，并且因此該第一廢氣收集器部分冷卻室位于內燃機的冷卻系統的冷卻劑主要流動中。第一和第二廢氣收集器部分冷卻室包圍集成在氣缸蓋中的廢氣收集器，其中，第一廢氣收集器部分冷卻室布置在廢氣收集器和防火板之間。冷卻劑從氣缸體的第一冷卻套結構中經由布置在隔熱板中的第一流入通道流動到主冷卻室中，并且經由同樣布置在隔熱板中的第二流入通道流到第一廢氣收集器部分冷卻室中。由此，提高了可用于冷卻廢氣收集器的冷卻劑量，并且可以運走更多的熱量，且確保了廢氣收集器的充分冷卻。此外，通過一個或多個流動連接部，在尤其是第一廢氣歧管部分冷卻室的區域中(在這些區域中產生新鮮的冷卻劑的停滯并且新鮮的冷卻劑的供應缺乏，提高冷卻劑的流動速度或交換且因此提高散熱。