專利名稱：可在組件末端側(cè)被連接至汽缸體的汽缸蓋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可在組件末端側(cè)被連接至汽缸體的汽缸蓋，其具有沿汽缸 蓋的縱向軸線設(shè)置的至少兩個(gè)汽缸，其中每個(gè)汽缸具有用于排出排氣的至少一個(gè)出氣口， 所述出氣口與排氣管路連接，并且至少兩個(gè)汽缸的排氣管路合并用以在汽缸蓋內(nèi)形成總排 氣管路，從而形成至少一個(gè)整體式排氣歧管，至少一個(gè)油回流管路，其被設(shè)置在整體式排氣 歧管的背離所述至少兩個(gè)汽缸的一側(cè)，以及至少一個(gè)表面，其被提供在汽缸蓋的與所述組 件末端側(cè)對(duì)置的一側(cè)，所述表面在向外方向上界定汽缸蓋并且用于收集發(fā)動(dòng)機(jī)油以及將所 述發(fā)動(dòng)機(jī)油引導(dǎo)到至少一個(gè)油回流管路中，其中所述至少一個(gè)表面沿汽缸蓋的縱向軸線延 伸。本實(shí)用新型同樣涉及用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的所述類型缸蓋的使用。
背景技術(shù)：
在本實(shí)用新型中，表述“內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)”包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)以及混合 動(dòng)力內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)一般被用做機(jī)動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)裝置。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有汽缸體和汽缸蓋，它們彼此連接以形成單獨(dú)的汽缸，也就是說(shuō)燃 燒室。單獨(dú)的部件將在下文簡(jiǎn)要說(shuō)明。為了保持活塞或汽缸套，汽缸體具有相應(yīng)數(shù)量的缸徑孔。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)汽缸 的活塞被引導(dǎo)從而在汽缸襯中以軸向可移動(dòng)的方式與汽缸套和汽缸蓋一起限定汽缸的燃 燒室。在此，活塞頂形成燃燒室內(nèi)壁的部分，并且與活塞環(huán)一起，相對(duì)汽缸體或曲軸密封燃 燒室，從而沒(méi)有燃燒氣體或燃燒空氣泄漏到曲軸箱中，并且沒(méi)有油滲透至燃燒室中?；钊糜趯⑷紵a(chǎn)生的氣體力傳遞至曲軸。為此目的，活塞借助活塞銷被鉸接至 連桿，該連桿被可動(dòng)地安裝在曲軸上。安裝在曲軸箱中的曲軸吸收連桿的力，該力包括由燃燒室中燃料燃燒導(dǎo)致的氣體 力和發(fā)動(dòng)機(jī)部件不一致移動(dòng)導(dǎo)致的質(zhì)量力。在此，活塞的擺動(dòng)沖程運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換為曲軸的轉(zhuǎn) 動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在此，曲軸將扭矩傳遞至動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。被傳遞至曲軸的能量的部分被用于 驅(qū)動(dòng)附屬單元，例如油泵和交流發(fā)電機(jī)，或用于驅(qū)動(dòng)凸輪軸并從而致動(dòng)閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。曲軸箱通常是模塊化的，通常被設(shè)計(jì)為兩部分。在此，用作曲軸箱上半部的汽缸體 通過(guò)油盤補(bǔ)充，所述油盤用作曲軸箱的下半部。為了固定油盤，汽缸體具有凸緣表面。一般 地，為了相對(duì)大氣密封曲軸箱，在凸緣表面中或凸緣表面上提供密封件。通常由螺栓提供連 接。為了保持并且安裝曲軸，在曲軸箱中提供至少兩個(gè)軸承，所述軸承一般被設(shè)計(jì)為 兩部分并且包括一個(gè)軸承座和連接至軸承座的一個(gè)軸承蓋。曲軸在曲軸軸頸區(qū)域處被安 裝，其中曲軸軸頸沿曲軸軸線被彼此間隔地設(shè)置并且一般形成為加厚的軸延伸。在此，軸承 蓋和軸承座可被形成為單獨(dú)的部件或與曲軸箱，也就是說(shuō)曲軸箱的半部，一起被形成為一 個(gè)部件。軸承殼可被設(shè)置為曲軸和軸承之間的中間元件。在組裝狀態(tài)下，每個(gè)軸承座被連接至對(duì)應(yīng)的軸承蓋。在這種情況下，如果與作為中間元件的軸承殼適當(dāng)作用，一個(gè)軸承座和一個(gè)軸承蓋形成保持曲軸軸頸的孔徑。這些孔徑 一般被供給發(fā)動(dòng)機(jī)油，也就是說(shuō)潤(rùn)滑油，從而當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在每個(gè)孔徑的內(nèi)表面和相關(guān)曲 軸軸頸之間理想地形成承載潤(rùn)滑膜，這類似于普通軸承。為了向軸承供給油，提供了向至少兩個(gè)軸承饋送發(fā)動(dòng)機(jī)油的泵，其中所述泵經(jīng)供 給管路將來(lái)自油盤的發(fā)動(dòng)機(jī)油供給至主油道，從主油道分支的管路通向至少兩個(gè)軸承。在 此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，供給管路從泵經(jīng)汽缸體通向主油道。為了形成所謂的主油道，通常提供 沿與曲軸縱向軸線對(duì)齊的主供給管路。主供給管路可設(shè)置在曲軸箱中曲軸之上或之下或者 整合到曲軸之中。除了形成燃燒室，汽缸蓋常規(guī)上還用于保持閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。為了控制充氣交換，內(nèi) 燃發(fā)動(dòng)機(jī)需要控制元件和致動(dòng)所述控制元件的致動(dòng)裝置。閥門運(yùn)動(dòng)所需的閥門致動(dòng)機(jī)構(gòu)， 包括閥門本身被稱為閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。閥門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的任務(wù)是打開(kāi)和關(guān)閉汽缸的進(jìn)氣口和出氣口。除其他部件外，閥門致動(dòng)裝置包括至少一個(gè)凸輪軸，其上設(shè)置了多個(gè)凸輪?；镜?不同在于下置凸輪軸和頂置凸輪軸。這樣的說(shuō)明是相對(duì)于汽缸蓋和汽缸體之間的分割面， 也就是說(shuō)相對(duì)于組件末端側(cè)。如果凸輪軸被設(shè)置在所述分割面以上，則它是頂置凸輪軸，否 則它是下置凸輪軸。頂置凸輪軸常規(guī)上被安裝在汽缸蓋中，其中凸輪軸由所謂的凸輪軸托架保持，凸 輪軸架被提供在汽缸蓋的相對(duì)于組件末端側(cè)的一側(cè)。像曲軸一樣，凸輪軸或凸輪軸軸承也必須供給油。上文關(guān)于曲軸軸承設(shè)置所作出 的論述同樣適用，其中通常放棄將軸承殼作為中間元件使用，或者軸承被適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)為滾 動(dòng)軸承。為向凸輪軸架供給潤(rùn)滑油，必要的是提供供給管路，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，所述供給管路 通常從主油道分支，經(jīng)汽缸體延伸并且在頂置凸輪軸情況下，延伸至汽缸蓋中。為調(diào)整閥門控制時(shí)間而改變凸輪軸相對(duì)于曲軸的位置，通常利用凸輪軸調(diào)節(jié)器。 在此，凸輪軸相對(duì)于曲軸的位置通過(guò)凸輪軸的旋轉(zhuǎn)而被改變?？刂茣r(shí)間的改變是降低內(nèi)燃 發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗率的一種措施。凸輪軸調(diào)節(jié)器通常是液壓致動(dòng)并且必須同樣被供給發(fā)動(dòng)機(jī) 油。為使引入汽缸蓋的發(fā)動(dòng)機(jī)油返回至油盤中，并且由此關(guān)閉內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的油回路， 提供至少一個(gè)油回流管路。在此，供給至凸輪軸架和凸輪軸調(diào)節(jié)器的油被收集在汽缸蓋中、 引入至油回流管路中并且被引導(dǎo)至油盤。為收集油并且將所述油引入到至少一個(gè)油回流管路，在處于汽缸蓋的相對(duì)于組件 末端側(cè)的一側(cè)提供至少一個(gè)表面，該表面在向外的方向上界定汽缸蓋，也就是說(shuō)同時(shí)形成 汽缸蓋的表面，并且像凸輪軸和曲軸一樣沿汽缸蓋的縱向軸線延伸。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，所述表 面是開(kāi)口的、狹窄的管路，也就是說(shuō)該表面是通道。上文提及并說(shuō)明的軸承中的摩擦，具體是曲軸和凸輪軸的軸承，以及連桿軸承中 的摩擦在很大程度上取決于所使用的油的粘度和溫度，并且所屬摩擦增加了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的 燃料消耗率。因?yàn)橛糜谌剂仙a(chǎn)的礦物油的有限可供使用性，所以在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展中首要 尋求的是最小化燃料消耗率。除了改進(jìn)，也就是說(shuō)更有效的燃燒，降低摩擦損失也是要努力解決的問(wèn)題。降低的燃料消耗還有助于降低的污染物排放。
實(shí)用新型內(nèi)容相對(duì)于上文的背景描述，本實(shí)用新型的目的是提供根據(jù)本實(shí)用新型的汽缸蓋，通 過(guò)所述汽缸蓋降低了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦損失。本實(shí)用新型的進(jìn)一步的目的在于說(shuō)明出用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的所述類型的汽缸蓋的 使用。第一部分目的是通過(guò)可在組件末端側(cè)被連接至缸體的汽缸蓋實(shí)現(xiàn)的，其具有沿汽缸蓋的縱向軸線設(shè)置的至少兩個(gè)汽缸，其中每個(gè)汽缸具有用于排出排氣的至 少一個(gè)出氣口，所述出氣口與排氣管路連接，并且至少兩個(gè)汽缸的排氣管路合并用以在汽 缸蓋內(nèi)形成總排氣管路，從而形成至少一個(gè)整體式排氣歧管，至少一個(gè)油回流管路，其被設(shè)置在整體式排氣歧管的背離所述至少兩個(gè)汽缸的一 側(cè)，以及至少一個(gè)表面，其被提供在汽缸蓋的與所述組件末端側(cè)對(duì)置的一側(cè)，所述表面在 向外方向上界定汽缸蓋并且用于收集發(fā)動(dòng)機(jī)油以及將所述發(fā)動(dòng)機(jī)油引導(dǎo)到至少一個(gè)油回 流管路中，其中所述至少一個(gè)表面沿汽缸蓋的縱向軸線延伸，其特征在于，所述至少一個(gè)表面在汽缸縱向軸線的方向上的突出內(nèi)與所述至少一 個(gè)整體式排氣歧管重疊，并且在垂直于汽缸的縱向軸線的平面中，所述至少一個(gè)表面具有最大寬度b， b彡0. 5d，其中d代表汽缸的至少一個(gè)出氣口的直徑。根據(jù)本實(shí)用新型，用于收集發(fā)動(dòng)機(jī)油的至少一個(gè)表面具與現(xiàn)有技術(shù)相比被設(shè)計(jì)為 具有較大的面積。沿汽缸蓋的較大表面可協(xié)助，也就是說(shuō)增加，汽缸蓋和位于該表面上的發(fā)動(dòng)機(jī)油 之間的熱傳遞。因此，所述至少一個(gè)表面在汽缸蓋中作為熱交換器的功能被優(yōu)化。在此，經(jīng)汽缸蓋的壁被引入至位于該表面上的發(fā)動(dòng)機(jī)油的熱量是從熱排氣流到發(fā) 動(dòng)機(jī)油的熱量引入和在液體冷卻汽缸蓋的情況下-從冷卻劑到發(fā)動(dòng)機(jī)油的熱量引入。當(dāng)流經(jīng)至少一個(gè)表面時(shí)，油被加熱，從而經(jīng)至少一個(gè)油回流管路回流至油泵的油 具有比現(xiàn)有技術(shù)中更高的溫度。結(jié)果，通過(guò)泵從油盤輸送至軸承的油處于較高溫度，這就減 小了軸承中的摩擦并且降低了燃料消耗。在本實(shí)用新型背景下應(yīng)該考慮，根據(jù)本實(shí)用新型的汽缸蓋在熱學(xué)上是相對(duì)高負(fù)載 的，因?yàn)樗b備有至少一個(gè)整體式排氣歧管，從而油在流經(jīng)至少一個(gè)表面時(shí)被加熱，也就是 說(shuō)油溫的升高比在帶有外部歧管和常規(guī)設(shè)計(jì)的表面的汽缸蓋中，也就是說(shuō)比通道形式的常 規(guī)設(shè)計(jì)的更為顯著。為了能夠盡可能有效的利用至少一個(gè)整體式排氣歧管作為回流加熱油的熱源，至 少一個(gè)表面在汽缸縱向軸線方向上的凸出內(nèi)與所述至少一個(gè)整體式排氣歧管重疊。在此， 至少一個(gè)表面沿汽缸蓋的縱向軸線，在汽缸蓋的與組件末端側(cè)相對(duì)的一側(cè)，并且在至少兩 個(gè)汽缸和總排氣管路之間延伸，也就是說(shuō)該表面在整體式排氣歧管上方。所述至少一個(gè)表面，在垂直于汽缸蓋的縱向軸線的平面中，具有最大寬度b，其中 b ^ 0. 5d，其中d代表汽缸的至少一個(gè)出氣口的直徑。這樣的汽缸蓋的實(shí)施例是有利的，其最大寬度b，其中b > d，優(yōu)選地d > 1. 5d。所述表面越大，能夠被引入 到發(fā)動(dòng)機(jī)油中的熱量就越大。根據(jù)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的汽缸蓋被證明在預(yù)熱階段，特別是在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)之 后是特別有利的。在機(jī)動(dòng)車輛靜止一段時(shí)間之后，也就是說(shuō)在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的重起動(dòng)事件中， 油在其回流過(guò)程中流經(jīng)至少一個(gè)表面并且由于根據(jù)本實(shí)用新型增加的熱量引入而被相對(duì) 迅速地加熱。在此方面，被提供至軸承的油同樣被更加迅速地加熱。被加熱的油或相對(duì)高溫的油具有相對(duì)低的粘度，這減小內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦損失并 且提高效率。結(jié)果，內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗率通過(guò)油的加熱而被顯著降低，特別是在冷起動(dòng)之 后。根據(jù)本實(shí)用新型的汽缸蓋實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的第一目的，具體是提供了降低內(nèi)燃 發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦損失的汽缸蓋。在根據(jù)本實(shí)用新型的汽缸蓋中，至少一個(gè)油回流管路被設(shè)置在整體式排氣歧管的 遠(yuǎn)離至少兩個(gè)汽缸的一側(cè)，也就是說(shuō)在歧管的外側(cè)，對(duì)比在EP 1722090 A2中說(shuō)明的汽缸 蓋，其中油回流管路被設(shè)置在另一側(cè)，確切地是在歧管中在面向汽缸的那一側(cè)。在歧管外側(cè)的回流管路設(shè)置具體地提供在汽缸蓋和整體式排氣歧管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 中的自由度?？珊喜为?dú)汽缸的排氣管路以相對(duì)直的形式形成總排氣管路，也就是說(shuō)沒(méi)有轉(zhuǎn) 向，因?yàn)樗鼈儾恍枰@在歧管內(nèi)提供的油回流管路被導(dǎo)向。以此方式，排氣管路的長(zhǎng)度可被減小。被縮短的排氣管路導(dǎo)致歧管更低的熱慣量， 從而歧管中的排氣溫度被增加。此外，排氣管路被合并以最利于氣流的形式形成總排氣管 路，也就是說(shuō)以這種方式使得當(dāng)排氣流經(jīng)歧管時(shí)，排氣流保持最小可能的壓力損失。在油通過(guò)例如加熱裝置被主動(dòng)加熱的構(gòu)思下，根據(jù)本實(shí)用新型的依照具有的顯著 優(yōu)點(diǎn)在于，本實(shí)用新型的油加熱裝置的相對(duì)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)?；旧喜恍枰~外的部件，他別是不 需要外部加熱裝置，該裝置在燃料使用的綜合平衡中形成額外消耗裝置。這與實(shí)現(xiàn)本發(fā)明 的目的是對(duì)立的，特別是在減小摩擦損失而降低燃料消耗率方面。以現(xiàn)有技術(shù)作為起點(diǎn)，為形成根據(jù)本實(shí)用新型的汽缸蓋，增大在汽缸蓋的與組件 末端側(cè)相對(duì)一側(cè)的的汽缸蓋件的表面是相當(dāng)簡(jiǎn)單的。關(guān)于在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間加熱的發(fā)動(dòng)機(jī)油被存儲(chǔ)在絕熱容器中并在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)重 起動(dòng)期間被用于潤(rùn)滑軸承的構(gòu)思，必須考慮在運(yùn)行期間被加熱的油不能被無(wú)限期地保持在 較高溫度，為此油的加熱一般發(fā)生在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間。根據(jù)本實(shí)用新型的汽缸蓋實(shí)施例的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合更多的實(shí)施例說(shuō)明。這樣的汽缸蓋實(shí)施例是有利的，其中，關(guān)于貫穿外部汽缸的縱向軸線并且垂直于 汽缸蓋的縱向軸線的平面，至少一個(gè)油回流管路被設(shè)置在所述平面的遠(yuǎn)離總排氣管路的一 側(cè)。在所討論的實(shí)施例中，至少一個(gè)回流管路被設(shè)置在邊緣區(qū)域，也就是說(shuō)在汽缸蓋 的較短末端側(cè)的附近，這提供了多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。所討論的汽缸蓋邊緣區(qū)域是汽缸蓋在機(jī)械上較低得高負(fù)載汽缸蓋區(qū)域。油回流管 路設(shè)置在較短末端側(cè)的附近還允許至少一個(gè)表面與中心設(shè)置管路相比具有的較大面積的 設(shè)計(jì)。此外，如果汽缸蓋相對(duì)車輛軸線橫向安裝，則所述設(shè)置便于油的回流，因?yàn)榛亓鞯挠?br> 6由于轉(zhuǎn)彎期間的側(cè)向加速度被引導(dǎo)至回流管路。因此，可能的是例如對(duì)安裝在汽缸蓋中的 頂置凸輪軸供給油，其中穿過(guò)至少一個(gè)表面的油在轉(zhuǎn)彎期間，在汽缸蓋末端側(cè)的方向的表 面上流動(dòng)，由此油被加熱并且流動(dòng)到油回流管路中。如果油在汽缸縱向軸線方向上穿過(guò)汽缸蓋被橫向引導(dǎo)，則這樣的汽缸蓋的實(shí)施例 是有利的，其中至少一個(gè)油回流管路被形成在汽缸蓋組件末端側(cè)和與汽缸蓋組件末端側(cè)相 對(duì)的一側(cè)的汽缸蓋之外。這樣的汽缸蓋實(shí)施例是有利的，其中提供至少兩個(gè)油回流管路，它們被設(shè)置在鐘 排氣管路的相對(duì)側(cè)。多于一個(gè)回流管路的實(shí)施例具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，被返回的油不需要在汽缸蓋的單個(gè) 點(diǎn)處收集，確切地在單個(gè)回流管路的進(jìn)口處。如以上文說(shuō)明，所討論的實(shí)施例具體當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí) 用于供給，也就是饋送，油至回流管路是有利的。在此，如上文說(shuō)明，至少兩個(gè)油回流管路被 優(yōu)選地設(shè)置在蓋的相對(duì)末端，也就是說(shuō)在總排氣管路的相對(duì)側(cè)。多于一個(gè)回流管路的實(shí)施例還可能在多個(gè)管路中分配油回流管路的整體橫截面， 從而單個(gè)管路不必接收回流油的整體量，這在汽缸蓋的機(jī)械強(qiáng)度方面是有利的。至少一個(gè)回流管路一般具有任意期望的橫截面，但具體是圓形、橢圓、蜂窩形狀或 具有多邊基本形狀并且一般還可沿管路明顯地改變。關(guān)于最大可能地將熱量引入油中，根 據(jù)本實(shí)用新型的回流管路同樣應(yīng)該被設(shè)計(jì)為可能的最大面積。為便于回流油的引入，至少 一個(gè)油回流管路應(yīng)該優(yōu)選在朝向汽缸蓋的相對(duì)組件末端側(cè)的那一側(cè)具有漏斗形狀的設(shè)計(jì)。這樣的汽缸蓋實(shí)施例是有利的，其中至少一個(gè)表面形成屋頂?shù)男螤睢Ｐ纬晌蓓數(shù)?形狀的表面具有朝向油回流路線傾斜更大或更小程度的斜坡，這協(xié)助或便于將油引入至管 路中。獨(dú)立于汽缸蓋的安裝位置，在此方面甚至當(dāng)車輛直線運(yùn)行時(shí)，也就是說(shuō)不存在側(cè)向加 速度時(shí)，確切地說(shuō)在當(dāng)前具有斜坡的情況下，屋頂形狀的設(shè)計(jì)可通過(guò)能夠被利用的重力加 速度，也就是說(shuō)可作用為驅(qū)動(dòng)力的重力，協(xié)助將油引入至回流管路。這樣的汽缸蓋的實(shí)施例是有利的，其中至少一個(gè)表面沿汽缸蓋的縱向軸線朝向汽 缸蓋的末端，也就是說(shuō)末端側(cè)而逐漸變窄，這種自蓋的中心延伸的情況是優(yōu)選的。因?yàn)橹辽?一個(gè)回流管路優(yōu)選地被設(shè)置在汽缸蓋的末端，并且在此，該表面在油回流管路方向上逐漸 變窄，所以油流動(dòng)到一起，也就是說(shuō)合并到返回管路的路徑上。這使將油回流管路的直徑或 進(jìn)氣口明設(shè)計(jì)為顯小于至少一個(gè)表面的最大寬度b成為可能。根據(jù)所討論的實(shí)施例設(shè)計(jì)缸蓋，至少一個(gè)表面朝向缸蓋的末端側(cè)連續(xù)變窄不是必 須的。事實(shí)上，所述表面還可具有恒定寬度的截面或如果沿部分截面在其末端處適當(dāng)變寬， 只要表面具有小于最大寬度b的尺寸?？紤]到以上因素，這樣的汽缸蓋的實(shí)施例是有利的，其中至少一個(gè)表面在汽缸縱 向軸線方向上的凸起中具有梯形形狀。梯形基本形狀首先允許較大面積與歧管重疊，這對(duì) 于將熱量引入至油中是有利的，并且其次允許在油回流管路方向上逐漸變窄，也就是說(shuō)朝 向油回流管路聚合油。這樣的汽缸蓋的實(shí)施例是有利的，其中至少一個(gè)表面至少部分承載保持凸輪軸架 的軸承。頂置凸輪軸一般被安裝在所謂的兩部分凸輪軸架中。為此目的，凸輪軸具有至少 兩個(gè)支撐點(diǎn)，這些支撐點(diǎn)一般形成為加厚軸的延伸。凸輪軸架包括下部和上部，其中設(shè)置了軸承座或軸承蓋。凸輪軸在軸承座和軸承蓋中通過(guò)它的支撐點(diǎn)被固定并且安裝。軸承座， 作為軸承的一部分可與汽缸蓋形成為一體，并且然后從汽缸蓋的表面凸出。在當(dāng)前實(shí)施例中，至少一個(gè)表面還有利地在凸輪軸架情況下延伸，從而被供給至 凸輪軸軸承的油被該表面獲得和收集。這樣的汽缸蓋的實(shí)施例是有利的，其中至少一個(gè)表面具有至少一個(gè)通道。通道以 蜿蜒或迷宮方式在表面上延伸，這增加了通道的長(zhǎng)度，因此增加油在表面上的滯留時(shí)間。這 對(duì)于將熱量引入油中是有利的，也就是說(shuō)相對(duì)于期望的溫度的增加是有利的。這樣的汽缸蓋的實(shí)施例是有利的，其中每個(gè)汽缸具有至少兩個(gè)出氣口。由于排氣 在充量更換期間被排出，盡可能迅速地打開(kāi)可能的最大流動(dòng)截面是主要目的，以便保證排 氣的有效排出，為此每個(gè)汽缸多于一個(gè)出氣口的設(shè)計(jì)是有利的。在此，這樣的汽缸蓋的實(shí)施例是有利的，其中首先每個(gè)汽缸的至少兩個(gè)出氣口的 排氣管路合并以形成相關(guān)汽缸的部分排氣管路，之后至少兩個(gè)汽缸的部分排氣管路合并以 形成總排氣管路。以此方式，整個(gè)排氣管路的整體長(zhǎng)度被縮短。形成總排氣管路的排氣管路的分級(jí)合并還提供更大緊湊性，也就是說(shuō)汽缸蓋的更 小容積設(shè)計(jì)，并且因此特別是重量的減少和發(fā)動(dòng)機(jī)艙中更有效的封裝。根據(jù)本實(shí)用新型，合并至少兩個(gè)汽缸的排氣管路以在汽缸蓋內(nèi)形成總排氣管路， 以便形成至少一個(gè)整體式排氣歧管。具有例如直列四缸設(shè)置的汽缸蓋的實(shí)施例，其中合并外部汽缸的排氣管路和內(nèi)部 汽缸的排氣管路以形成一個(gè)總排氣管路，并且因此根據(jù)本實(shí)用新型的汽缸蓋是類似的。相 同方式可應(yīng)用至具有三個(gè)或多于三個(gè)汽缸的汽缸蓋中，其中僅合并兩個(gè)汽缸的排氣管路以 形成總排氣管路。這樣的實(shí)施例是特別有利的，其中所有汽缸的排氣管路合并在汽缸蓋內(nèi)以形成單 個(gè)，也就是共同的，總排氣管路。帶有整體式排氣歧管的汽缸蓋在熱學(xué)上是比裝備外部歧管的常規(guī)汽缸蓋具有更 高負(fù)載，并且因此在冷卻設(shè)置中可安排更多需求。因此，這樣的汽缸蓋的實(shí)施例是有利的，其中，汽缸蓋與整體式冷卻套成形以形成 冷卻設(shè)置。首要可能的是冷卻設(shè)置以空氣冷卻設(shè)置或液體冷卻設(shè)置。然而，由于液體比空氣 明顯高的熱容量，所以可能的是應(yīng)用液體冷卻設(shè)置比應(yīng)用空氣冷卻設(shè)置能夠顯著消散更多 熱量。液體冷卻必須使得汽缸蓋裝備有冷卻套，也就是說(shuō)必須具有冷卻導(dǎo)管的準(zhǔn)備，所 述冷卻導(dǎo)管將引導(dǎo)冷卻劑穿過(guò)汽缸蓋。冷卻劑一般是水混和添加劑，以消散已在汽缸蓋內(nèi) 部的熱量。在此，冷卻劑由設(shè)置在冷卻管路中的泵輸送，從而冷卻劑可在冷卻套中循環(huán)。以 此方式，由冷卻劑驅(qū)散的熱量從汽缸蓋內(nèi)部排出，并且從冷卻劑中被再次抽取到熱交換器 中。冷卻容量?jī)?yōu)選地應(yīng)足夠高，但可能的是在降低排氣溫度方面排除富氧稀燃(λ > 1)，這在關(guān)于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗和關(guān)于污染物排放方面被認(rèn)為是不利的。這是因?yàn)椋?富氧稀燃過(guò)程期間，噴射比實(shí)際能與所提供的空氣量燃燒的更多燃料，其中額外的燃料同 樣被加熱或蒸發(fā)，從而燃燒氣體的溫度下降。特別地，富氧稀燃不允許內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)一直運(yùn)行
8在需要的方式下，例如，在提供的排氣后處理系統(tǒng)方式下。也就說(shuō)在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行中存在因而發(fā)生的限制。這樣的汽缸蓋的實(shí)施例是有利的，其中冷卻套具有下冷卻套和上冷卻套，所述下 冷卻套被設(shè)置在排氣管路和汽缸蓋的組件末端側(cè)之間，所述上冷卻套被設(shè)置在排氣管路相 對(duì)下冷卻套的那一側(cè)。這樣的汽缸蓋的實(shí)施例是有利的，其中提供至少一個(gè)通風(fēng)管路。事實(shí)上，不可能保證燃燒室關(guān)于曲軸箱的完全密封，并且因此一部分燃燒氣體或 燃燒空氣穿過(guò)進(jìn)入曲軸箱并在其中造成增加的壓力。為驅(qū)散曲軸箱中的壓力并且防止在本實(shí)用新型的運(yùn)行期間曲軸箱中積聚的壓力 遠(yuǎn)離不希望的較高值，曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)是必須的，為此目的提供了至少一個(gè)通風(fēng)管路。由于 壓力梯度，通風(fēng)發(fā)生在曲軸箱和大氣之間。在此，通風(fēng)氣流優(yōu)選地被供給至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn) 氣部分，并因此用來(lái)燃燒。在通風(fēng)過(guò)程中，為了變稀的目的，額外可能的是主動(dòng)噴射空氣到曲軸箱中，其中然 后額外噴射的空氣形成通風(fēng)氣流的一部分。經(jīng)通風(fēng)管路從曲軸箱排出的氣體被油污染。因此，從曲軸箱出現(xiàn)的通風(fēng)氣流優(yōu)選 地從位于通風(fēng)氣流中的液體成分，具體是油中被分離，并且這可通過(guò)分離器來(lái)執(zhí)行。在此， 被分離并且返回的油優(yōu)選地經(jīng)油回流管路返回至曲軸箱中。通風(fēng)管路可例如將從曲軸箱中出現(xiàn)的被油污染的通風(fēng)氣流引導(dǎo)到無(wú)風(fēng)腔室，例如 到汽缸蓋中，所述汽缸蓋用于覆蓋頂置凸輪軸并且其中被動(dòng)分離至少一部分油。分離的油 被收集并且經(jīng)油回流管路返回至曲軸箱中，其中油的回流一般由重力驅(qū)動(dòng)。根據(jù)以上提到類型之一的汽缸蓋在這樣的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中是有利的，其中至少一個(gè) 整體式排氣歧管的總排氣管路被連接至排氣渦輪增壓器的渦輪。帶有整體式排氣歧管的汽缸蓋被證明是有利的，具體在通過(guò)排氣渦輪增壓而被增 壓的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中。在通過(guò)排氣渦輪增壓而被增壓的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，排氣在歧管的下游被供給至排氣 渦輪增壓器的渦輪。在此，尋求盡可能接近內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的出口設(shè)置排氣后處理系統(tǒng)的渦輪， 以便由此能夠優(yōu)化利用熱排氣的排氣焓，這主要通過(guò)排氣壓力和排氣溫度決定并且能夠保 證渦輪增壓器快速響應(yīng)行為。因?yàn)樗鲈?，所以首要尋求的是最小化汽缸的出氣口和渦輪之間的排氣管路部 分的熱慣量，這可通過(guò)降低所述部分的質(zhì)量和長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。在此，有利的是排氣管路并入汽缸蓋內(nèi)，以便形成整體式排氣歧管。這種措施還允 許驅(qū)動(dòng)單元的可能的最緊湊的封裝。

本實(shí)用新型基于根據(jù)圖1的示例性實(shí)施例在以下將被說(shuō)明，其中圖1以部分截面方式示例性顯示第一實(shí)施例的汽缸蓋的部分的平面圖。附圖標(biāo)記1 汽缸蓋2 汽缸蓋的縱向軸線[0093]3汽缸4出氣口5總排氣管路6表面7油回流管路8汽缸蓋的末端側(cè)
具體實(shí)施方式
汽缸蓋1具有沿汽缸蓋1的縱向軸線2設(shè)置的四個(gè)汽缸3，其中每個(gè)汽缸3均具有 兩個(gè)出氣口 4，所述出氣口 4通過(guò)排氣管路被接合以用于排放排氣。四個(gè)汽缸3的排氣管路 合并以形成汽缸蓋1內(nèi)的中排氣管路5，進(jìn)而成整體式排氣歧管。為將已經(jīng)收集到汽缸蓋1中的油引導(dǎo)至曲軸箱中，提供了兩個(gè)油回流管路7，所述 兩個(gè)油回流管路被設(shè)置在整體式歧管的遠(yuǎn)離兩個(gè)外部汽缸3，也就是說(shuō)在歧管外側(cè)，的一 側(cè)，并且在總排氣管路5的相對(duì)側(cè)。也就是說(shuō)，油回流管路7位于汽缸蓋1的較短末端側(cè)8 的附近。對(duì)于貫穿外部汽缸3的縱向軸線并且垂直于汽缸蓋1的縱向軸線2的平面，兩個(gè) 油回流管路7中的每一個(gè)均被設(shè)置在該平面的遠(yuǎn)離總排氣管路5的一側(cè)。表面6用來(lái)收集發(fā)動(dòng)機(jī)油并且引導(dǎo)所述發(fā)動(dòng)機(jī)油到兩個(gè)油回流管路7中，表面6 被提供在汽缸蓋1的與組件末端側(cè)相對(duì)(未示出)的一側(cè)，其在向外的方向上界定汽缸蓋 1并且沿汽缸蓋1的縱向軸線2在汽缸3的出氣口和總排氣管路5之間延伸。在此，表面6 與整體式排氣歧管重疊較大面積。在圖1中說(shuō)明的汽缸軸線方向上的凸出中，表面6具有梯形基本形狀。在此，表面 6朝向汽缸蓋1的末端側(cè)在汽缸蓋1的中心線處從最大寬度b繼續(xù)逐漸變窄。梯形基本形狀保證與歧管重疊較大面積，這對(duì)于將熱量引入到油中是有利的，并 且這同時(shí)提供在油回流管路7的方向上逐漸變窄的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種可在組件末端側(cè)被連接至汽缸體的汽缸蓋(1)，其具有沿汽缸蓋(1)的縱向軸線(2)設(shè)置的至少兩個(gè)汽缸(3)，其中每個(gè)汽缸(3)具有用于排 出排氣的至少一個(gè)出氣口(4)，所述出氣口與排氣管路連接，并且至少兩個(gè)汽缸(3)的排氣 管路合并用以在汽缸蓋(1)內(nèi)形成總排氣管路(5)，從而形成至少一個(gè)整體式排氣歧管，至少一個(gè)油回流管路(7)，其被設(shè)置在整體式排氣歧管的面向并遠(yuǎn)離所述至少兩個(gè)汽 缸(3)的一側(cè)，以及至少一個(gè)表面(6)，其被提供在汽缸蓋(1)的與所述組件末端側(cè)對(duì)置的一側(cè)，所述表面 (6)在向外方向上界定汽缸蓋(1)并且用于收集發(fā)動(dòng)機(jī)油以及將所述發(fā)動(dòng)機(jī)油引導(dǎo)到至少 一個(gè)油回流管路(7)中，其中所述至少一個(gè)表面沿汽缸蓋(1)的縱向軸線(2)延伸，其特征在于，所述至少一個(gè)表面(6)在汽缸縱向軸線的方向上的凸出內(nèi)與所述至少一 個(gè)整體式排氣歧管重疊，并且在垂直于汽缸(1)的縱向軸線(2)的平面中，所述至少一個(gè)表面(6)具有最大寬度b， b彡0. 5d，其中d代表汽缸(3)的至少一個(gè)出氣口(4)的直徑。
2.如權(quán)利要求1所述的汽缸蓋(1)，其特征在于，關(guān)于貫穿外部汽缸(3)的縱向軸線并 且垂直于汽缸蓋(1)的縱向軸線的平面，所述至少一個(gè)油回流管路(7)被設(shè)置在所述平面 的背離所述總排氣管路(5)的一側(cè)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的汽缸蓋(1)，其特征在于提供至少兩個(gè)油回流管路(7)，所 述至少兩個(gè)油回流管路(7)被設(shè)置在所述中排氣管路(5)的相對(duì)的兩側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的汽缸蓋(1)，其特征在于所述至少一個(gè)表面(6)被形成為屋頂 形狀。
5.如權(quán)利要求1所述的汽缸蓋(1)，其特征在于所述至少一個(gè)表面(6)沿所述汽缸蓋 (1)的縱向軸線(2)朝向所述汽缸蓋(1)的末端(8)逐漸變窄。
6.如權(quán)利要求5所述的汽缸蓋(1)，其特征在于所述至少一個(gè)表面(6)在所述汽缸縱 向軸線方向上的凸出具有梯形的基本形狀。
7.如權(quán)利要求1所述的汽缸蓋(1)，其特征在于所述至少一個(gè)表面(6)至少部分地保 持凸輪軸架的軸承。
8.如權(quán)利要求1所述的汽缸蓋(1)，其特征在于所述至少一個(gè)表面(6)具有至少一個(gè)通道。
9.如權(quán)利要求1-2、4-8中任意一項(xiàng)所述的汽缸蓋(1)，其特征在于每個(gè)汽缸(3)具有 至少兩個(gè)出氣口(4)。
10.如權(quán)利要求9所述的汽缸蓋(1)，其特征在于每個(gè)汽缸(3)的所述至少兩個(gè)出氣口 (4)的所述排氣管路合并以形成與所述汽缸(3)關(guān)聯(lián)的部分排氣管路，至少兩個(gè)汽缸(3)的 所述部分排氣管路合并以形成所述總排氣管路(5)。
11.如權(quán)利要求1-2、4-8中任意一項(xiàng)所述的汽缸蓋(1)，其特征在于提供至少一個(gè)通風(fēng)管路。
12.如權(quán)利要求11所述的汽缸蓋(1)，其特征在于所述至少一個(gè)通風(fēng)管路被設(shè)置在所 述整體式排氣歧管面向所述至少兩個(gè)汽缸(3)的一側(cè)。
13.如權(quán)利要求1-2、4-8中任意一項(xiàng)所述的汽缸蓋(1)，其特征在于所述至少一個(gè)整體 式排氣歧管的所述總排氣管路(5)被連接至排氣渦輪增壓器的渦輪。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可在組件末端側(cè)被連接至汽缸體的汽缸蓋(1)，該汽缸蓋具有至少兩個(gè)汽缸(3)，其中每個(gè)汽缸(3)具有至少一個(gè)出氣口(4)，出氣口與排氣管路連接，并且排氣管路合并形成至少一個(gè)整體式排氣歧管；至少一個(gè)油回流管路(7)；以及設(shè)置在汽缸蓋(1)的與組件末端側(cè)對(duì)置的一側(cè)的至少一個(gè)表面(6)。該汽缸蓋(1)特征在于所述至少一個(gè)表面(6)在汽缸縱向軸線的方向上的凸出內(nèi)與所述至少一個(gè)整體式排氣歧管重疊，并且在垂直于汽缸(1)的縱向軸線(2)的平面內(nèi)，所述至少一個(gè)表面(6)具有最大寬度b，b≥0.5d，其中d代表至少一個(gè)出氣口(4)的直徑。依照本實(shí)用新型的汽缸蓋(1)能夠降低內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦損失。
文檔編號(hào)F02F1/24GK201925036SQ201020525070
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月9日
發(fā)明者B·施泰納, J·梅林, K·庫(kù)荷爾巴茨 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司