[發明專利]具有油冷活塞的內燃發動機及生產相關活塞的方法

在審

• 申請號: 202110067633.4
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN113153564A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: A·霍普夫;F·克拉默;C·韋伯;P·N·特納;K-P·海因;L·溫德林;M·拜爾
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F02F3/22
• 分類號: F02F3/22
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升

本申請題為“具有油冷活塞的內燃發動機及生產相關活塞的方法”。本發明涉及一種內燃發動機，其具有：汽缸蓋，其具有汽缸，以及汽缸體，其連接到汽缸蓋并用作上曲軸箱半部，用于容納活塞，其中每個汽缸包括由汽缸專用活塞的活塞頂、汽缸筒和至少一個汽缸蓋共同形成的燃燒室，其中活塞可沿汽缸縱向軸線在上止點和下止點之間以平移方式移位，以形成活塞沖程，以及每個活塞為了形成油型冷卻裝置而配備有油道，該油道集成在活塞頂中并包括環形通道、連接到環形通道并向環形通道供應機油的入口通道以及連接到環形通道并從環形通道排出機油的出口通道，其中入口通道形成為在環形通道的方向上呈漏斗形逐漸變細，并突出到環形通道中以便形成錐形件。

技術領域

本發明涉及一種內燃發動機，其具有：

-至少一個汽缸蓋，其具有至少一個汽缸，以及

-至少一個汽缸體，其連接到至少一個汽缸蓋并且用作上曲軸箱半部，以用于容納至少一個活塞，其中對于內燃發動機：

-每個汽缸包括由汽缸專用活塞的活塞頂、汽缸筒和至少一個汽缸蓋共同形成的燃燒室，其中活塞可沿汽缸縱向軸線在上止點TDC和下止點BDC之間以平移方式移位，以形成活塞沖程s，以及

-每個活塞為了形成油型冷卻裝置而配備有油道，該油道集成在活塞頂中并包括環形通道、連接到環形通道并用于向環形通道供應機油的入口通道以及連接到環形通道并用于從環形通道排出機油的出口通道。

本發明還涉及一種用于生產所述類型的內燃發動機的活塞的方法。

背景技術

所述類型的內燃發動機例如用作機動車輛驅動單元。在本發明的上下文中，表述“內燃發動機”包括柴油發動機和奧托循環發動機，還包括混合動力內燃發動機(即以混合燃燒過程運行的內燃發動機)，以及除了內燃發動機之外還包括用于驅動機動車輛的至少一個額外扭矩源的混合驅動裝置，該額外扭矩源例如為電機，其在驅動方面可連接或者在驅動方面連接到內燃發動機，并且代替內燃發動機或者附加于內燃發動機輸出動力。

內燃發動機具有汽缸體和至少一個汽缸蓋，它們可彼此連接或被彼此連接以便形成個體汽缸，即燃燒室。下面將簡要論述各個部件。

汽缸蓋用于保持控制元件，并且在頂置凸輪軸的情況下用于整體保持氣門驅動裝置。在充氣交換期間，燃燒氣體經由至少一個出口開口排出，并且經由每個汽缸的至少一個入口開口進行燃燒室的充氣。為了控制充氣交換，在四沖程發動機中，幾乎專門使用提升氣門作為控制元件，這些提升氣門在內燃發動機運行期間執行擺動的提升運動，從而打開和關閉入口開口和出口開口。氣門的運動所需的氣門致動機構(包括氣門本身)被稱為氣門驅動器。

在應用點火式內燃發動機中，所需的點火裝置可被布置在汽缸蓋中，并且在直噴式內燃發動機的情況下還可將噴射裝置布置在汽缸蓋中。為了形成汽缸蓋和汽缸體的功能上合適的連接(其密封燃燒室)，必須提供足夠多的足夠大的孔(bore)。

為了保持活塞，汽缸體具有相應數量的汽缸孔或汽缸套。內燃發動機的每個汽缸的活塞以可軸向移動的方式在汽缸筒中沿汽缸縱向軸線被引導，并且與汽缸筒和汽缸蓋一起界定汽缸的燃燒室。在此，活塞頂形成燃燒室內壁的一部分，并且與活塞環一起相對于汽缸體或曲軸箱密封燃燒室，使得沒有燃燒氣體或沒有燃燒空氣進入曲軸箱，并且沒有機油進入燃燒室。汽缸筒或者使用可插入到汽缸體中的汽缸套形成，或者直接由汽缸體本身(特別是汽缸孔)形成。

活塞用于將由燃燒產生的氣體力傳遞到曲軸。為此，每個活塞通過活塞銷鉸接地連接至連桿，該連桿進而可移動地安裝在曲軸上。

安裝在曲軸箱中的曲軸吸收連桿力，該連桿力由燃燒室中的燃料燃燒導致的氣體力和發動機零件的不均勻運動導致的慣性力組成。在此，活塞的擺動沖程運動被轉換成曲軸的旋轉運動。曲軸將扭矩傳遞到傳動系(drivetrain)。傳遞到曲軸的一部分能量用于驅動諸如油泵和交流發電機之類的輔助單元，或者用于驅動凸輪軸并因此致動氣門驅動器。