內燃機、機動車和水套制造技術

本實用新型專利技術涉及一種內燃機(10)，其具有至少一個在氣缸(12)中可沿著沖程(h)在上止點(OT)與下止點(UT)之間移動的活塞(14)以及用于冷卻活塞(14)和氣缸(12)的水套(16)。根據本實用新型專利技術，水套(16)在下行沖程方向上從上止點(OT)最大延伸直至沖程(h)的中心。此外，螺紋起始部(26)位于內燃機(10)的水套底部(20)以下至少3mm且最大30mm。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的內燃機。
技術介紹
內燃機具有發動機缸體，除了一個或多個氣缸之外，發動機缸體還具有曲軸支承部且在水冷卻的內燃機的情況中具有水套。剛剛所提到的特征的結合也稱為曲軸箱或氣缸曲軸箱。發動機缸體上側、所謂的覆蓋板可構造成封閉蓋或敞開蓋實施方案。在封閉蓋實施方案中，向上封閉包圍氣缸的水套，即在朝發動機缸體看時也僅可看到氣缸孔以及發動機油和冷卻水通道孔。在敞開蓋實施方案中，氣缸是自由的，并且水套向上敞開。那么，在借助于氣缸蓋螺栓組裝的情況中，氣缸曲軸箱的水套借助于氣缸蓋密封部和氣缸蓋形成被封閉直到輸入和輸出部上的冷卻循環。氣缸蓋和氣缸蓋密封部的另一目的是固定自由的且由此可輕易變形的氣缸管。封閉蓋實施方案相對于敞開蓋實施方案的優點是，發動機缸體的略微更高的剛性。然而，這需要利用更復雜的鑄造過程來換取。由文件DE102005038294A1已知一種帶有水套的發動機氣缸缸體。氣缸缸體由兩個部件形成，即，氣缸套區段和氣缸體本體。氣缸套區段形成水套的內壁，而氣缸體本體形成水套的外壁。通過氣缸套區段和氣缸體本體形成的水套具有平的水套底部。為了固定氣缸蓋和氣缸套區段，設置螺紋區段，其在水套底部以下開始。現今的敞蓋式氣缸曲軸箱構造成一件式且具有長的(或高的)水套，其中，水套底部可構造成波紋的或平的。水套的高度根據內燃機的沖程來決定并且根據內燃機的實施方案為例如60至120mm。水套的高度可在內燃機沖程的60%至100%的范圍中。這意味著，水套幾乎冷卻氣缸的整個沖程范圍且存在非常長的自由的氣缸管。用于固定氣缸蓋的氣缸蓋螺栓螺紋布置成使得其在水套底部之上開始。氣缸蓋螺栓螺紋與蓋板在下行沖程方向上間隔開布置的距離小于沖程且可根據所使用的氣缸蓋螺栓自由選擇。換句話說，氣缸蓋螺栓螺紋布置在蓋板與水套底部之間的區域中。氣缸蓋螺栓螺紋與蓋板(發動機缸體上側)在下行沖程方向上間隔開布置的距離結構決定地由所用的氣缸蓋螺栓的長度來限制。在長的水套的情況中，這導致，氣缸蓋螺栓螺紋未布置在水套底部之下的區域中。然而，該敞蓋式實施方案在可變形性、穩固性、冷卻、摩擦和燃料消耗方面具有缺點。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種帶有水套的內燃機，其在可變形性、穩固性、冷卻、摩擦和燃料消耗方面有所改善。根據本技術，該目標通過帶有在權利要求1的特征部分所述的特征的上述類型的內燃機實現。在其它權利要求中說明了本技術的有利的設計方案。為此，在上述類型的內燃機的情況中根據本技術設置成使得水套在下行沖程方向上從上止點最大延伸直至沖程的中心。這具有的優點是，水套僅僅在沖程的上部區域中冷卻氣缸。由此，得到與在根據現有技術的結構的情況中相比更短的且由此更硬的氣缸管。與現有技術的這種背離(Abkehr)通過較短的自由氣缸管長度減少了氣缸的變形。此外，通過縮短水套改善了在上部的氣缸區域中的冷卻，這減小了內燃機的氣缸蓋傾斜(Kopfneigung)。相反地，剩余的氣缸區域經受較高的氣缸壁內溫度。通過與此相關地提高在氣缸內壁處的油溫度，減少在活塞與氣缸之間的摩擦，這減少了燃料消耗。由此，減少了摩擦、燃料消耗和油消耗。根據一個實施形式，水套在下行沖程方向上從上止點延伸直至沖程的最大1/3、優選地直至沖程的最大1/4。由此，得到再次更硬的氣缸管，并且進一步減小了摩擦、燃料消耗和油消耗。根據另一實施形式，水套在下行沖程方向上從上止點延伸直至沖程的最小1/10。由此，得到再次更硬的氣缸管，并且進一步減小了摩擦、燃料消耗和油消耗。根據另一實施形式，水套在下行沖程方向上從上止點在15至40mm的高度上延伸。由此，還得到加強的氣缸管。此外，減小了摩擦、燃料消耗和油消耗。根據另一實施形式，用于將氣缸蓋固定在內燃機的發動機缸體處的氣缸蓋螺栓螺紋的螺紋起始部在下行沖程方向上布置成與水套的水套底部相距大于零的距離。螺紋起始部以及由此螺紋的該布置方案減小了蓋板(發動機缸體上側)的變形并且通過有利地使力流偏轉提高了水套底部的穩固性。通過該布置方案，螺旋力均勻地分布到栓或氣缸蓋螺栓上和氣缸管上。因此，栓或氣缸蓋螺栓不被從蓋板中拉出并且應力錐(Spannungskegel)不會擴散到水套底部中。如此，提高了氣缸蓋密封部的穩固性，因為通過平的蓋板(發動機缸體上側)使卷邊的負載均勻化。此外，如此減小了在水套底部中的應力，這提高了發動機缸體的穩固性。根據另一實施形式，在用于固定內燃機的氣缸蓋的螺紋的螺紋起始部與水套的水套底部之間的距離為至少3mm。如此，再次減小了蓋板變形的可能性并且通過有利地使力流偏轉來進一步提高了水套底部的穩固性。此外，進一步提高了氣缸蓋密封部的穩固性并且再次減小了在水套底部中的應力。根據另一實施形式，上述距離在10-30mm的范圍中。如此，進一步減小了蓋變形的可能性并且通過有利地使力流偏轉進一步提高了水套底部的穩固性。此外，進一步提高了氣缸蓋密封部的穩固性并且避免了在水套底部中的應力。根據另一實施形式，水套具有水套底部，其構造成平的或波紋的。由此，水套可具有可簡單制成的形狀。此外，本技術包括一種帶有這種類型的內燃機的機動車和一種用于這種內燃機的水套。附圖說明接下來根據附圖詳細闡述本技術。其中：圖1以透視分解圖顯示了根據本技術的一實施例的內燃機的區段，圖2以透視圖示出了在圖1中顯示的內燃機的水套，以及圖3顯示了穿過在圖1中示出的內燃機的截面圖。具體實施方式首先參考圖1。所示出的是水冷卻的內燃機10，例如奧托或柴油發動機，其用于驅動機動車、例如乘用車。內燃機10具有發動機缸體24、氣缸蓋30、氣缸蓋密封部32和氣缸蓋螺栓28。在該實施例中，內燃機10具有多個氣缸12，其中，在圖1中示出了多個氣缸12中的兩個。在每個氣缸12中，每個活塞14可沿著沖程h如已知地在上止點OT與下止點UT之間移動(見圖3)。發動機缸體24此外具有曲軸支承部34和用于冷卻內燃機10的水套16。發動機缸體24的上側構造成敞蓋式實施方案。由此，氣缸12是自由的，并且水套16向上敞開。水套借助于蓋板(發動機缸體上側)18(見圖3)封閉。圖2顯示了水套16。在該實施例中，水套16構造成一件式，也就是說，在裝配內燃機10期間不需要通過將至少兩個構件連接到一起來形成水套16。此外，水套16在該實施例中構造成具有平的水套底部20，這簡化了其加工。與此不同地，水套16也可具有波紋的水套底部20。現在附加地參考圖3。圖3顯示了帶有水套16和氣缸蓋螺栓28的螺紋22的發動機缸體24。水套16可在下行沖程方向上從上止點OT最大延伸直至沖程h的中心。在該實施例中，水套16在下行沖程方向上以高度H從上止點OT延伸，高度H的值在沖程h的1/3至1/4的范圍中。與該實施例不同地，水套16可在下行沖程方向上以高度H從上止點OT延伸，高度H的值最小為沖程h的1/10。換句話說，水套16在下行沖程方向上以高度H從上止點OT延伸，高度H的值在沖程h的10%至50%的范圍中：H=f*h，其中，f=0.1至0.5由此，對于具有例如76.4mm的沖程h的內燃機10，對于高度H得到7.64mm至38.2mm的范圍。與該實施例的不同地，對于高度H的值，也就是說對于在蓋板(發本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種內燃機(10)，其具有至少一個在氣缸(12)中能沿著沖程(h)在上止點(OT)與下止點(UT)之間移動的活塞(14)以及用于冷卻所述活塞(14)和所述氣缸(12)的水套(16)，其特征在于，所述水套(16)在下行沖程方向上從所述上止點(OT)最大延伸直至所述沖程(h)的中心。

【技術特征摘要】
2015.05.28 DE 102015006930.61.一種內燃機(10)，其具有至少一個在氣缸(12)中能沿著沖程(h)在上止點(OT)與下止點(UT)之間移動的活塞(14)以及用于冷卻所述活塞(14)和所述氣缸(12)的水套(16)，其特征在于，所述水套(16)在下行沖程方向上從所述上止點(OT)最大延伸直至所述沖程(h)的中心。2.根據權利要求1所述的內燃機(10)，其特征在于，所述水套(16)在下行沖程方向上從所述上止點(OT)延伸直至所述沖程(h)的最大1/3。3.根據權利要求1或2所述的內燃機(10)，其特征在于，所述水套(16)在下行沖程方向上從上止點(OT)延伸直至所述沖程(h)的最小1/10。4.根據權利要求1或2所述的內燃機(10)，其特征在于，所述水套(16)具有蓋板(發動機缸體上側)(18)和水套底部(20)，其中，所述蓋板(發動機缸體上側)(18)與所述水套底部(20...

【專利技術屬性】
技術研發人員：T沃伊克，
申請(專利權)人：大眾汽車有限公司，
類型：新型
國別省市：德國;DE