專利名稱：氣缸蓋的制作方法
氣缸蓋 本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機的氣缸蓋，該氣缸蓋包括具有每個氣缸至少兩個進氣口的進氣通道結(jié)構(gòu)，這些進氣口離側(cè)向進氣凸緣面的距離大致相等，其中，實施成螺旋通道的第一進氣通道通向第一進氣口，而第二進氣通道通向第二進氣口，且兩個進氣通道在氣缸區(qū)域外通過分隔壁彼此分開，并且沿氣缸內(nèi)渦流的方向在參考線與從第一進氣口的氣門中心引出的半徑之間定義有230°與330°之間的參考角度，該參考線連接第一進氣口的氣門中心和氣缸中心，而半徑確定氣門室內(nèi)的第一進氣通道的第一進氣橫截面。由AT 402. 433B已知一種用于內(nèi)燃機的氣缸蓋，該氣缸蓋具有用于每個氣缸的、以懸掛方式設(shè)置的兩個進氣門和排氣門，這些進氣門和排氣門中的一個進氣門和一個排氣門關(guān)于氣缸軸線彼此相對，并且它們通過相對的氣門的軸線所在的平面相對于彼此包括90°的角度。通向第一進氣門的螺旋通道和通向第二進氣門的切向通道結(jié)合以形成從氣缸蓋的相同側(cè)壁引出的單個通道。螺旋通道構(gòu)造成所謂的敞開通道，其中，在氣缸區(qū)域外，在螺旋通道和切向通道之間不設(shè)有分隔壁。這樣的缺點是氣缸蓋的強度減小。AT 004. 876U1公開了一種具有每個氣缸兩個進氣通道的內(nèi)燃機，這些進氣通道經(jīng) 由進氣口通入燃燒室，其中，第一進氣通道構(gòu)造成具有大于約230°的參考角度的螺旋通道，該參考角度沿氣缸內(nèi)渦流的方向定義在連接氣門中心和氣缸中心的直線與從氣門中心引出的半徑之間，該半徑確定氣門室內(nèi)的第一進氣通道的第一進氣橫截面。這種通道被稱為非典型螺旋通道。第一進氣通道以這樣的角度進入氣門室，即，螺旋外輪廓處的切線經(jīng)過氣缸中心。在此，螺旋舌部僅不明顯地顯現(xiàn)，并具有相對較大的舌部半徑。通道進入部分的主方向在此構(gòu)造成不垂直于進氣凸緣面。WO 79/00707公開了一種用于內(nèi)燃機的氣缸蓋，該氣缸蓋具有分別通入進氣口的兩個并行的進氣通道，這些進氣通道在氣缸區(qū)域外已由分隔壁彼此分開。進氣通道結(jié)構(gòu)具有轉(zhuǎn)過約45°的氣門像。第一進氣通道不構(gòu)造成產(chǎn)生渦流。還由DE 3836550A1已知一種類似的進氣通道結(jié)構(gòu)。已知的進氣通道結(jié)構(gòu)的缺點是，僅可以實現(xiàn)較小的渦流因數(shù)，或者需要耗費空間的彎曲通道構(gòu)造來實現(xiàn)較大渦流。本發(fā)明的目的是避免這些缺點并提出一種易于生產(chǎn)并且緊湊的進氣通道結(jié)構(gòu)，借助該進氣通道可以在氣缸內(nèi)實現(xiàn)較大的充氣運動。根據(jù)本發(fā)明如此來實現(xiàn)該目的，螺旋外輪廓構(gòu)造成在第一進氣橫截面的區(qū)域內(nèi)與氣缸蓋的橫向平面平行，并且第一進氣通道基本上垂直于進氣凸緣面延伸。特別有利的是，兩個進氣通道設(shè)置成基本上彼此平行，較佳地基本上平行于氣缸蓋的橫向平面，其中，兩個進氣通道較佳地從共同的進氣主通道弓I出。分離兩個進氣通道的通道壁的起始位置可以設(shè)置在進氣凸緣面和氣缸區(qū)域之間。在本發(fā)明的特別較佳的實施例中可規(guī)定，第一進氣通道的螺旋舌部基本上垂直于通道中心線延伸，且螺旋舌部的舌部半徑R滿足以下條件R=(0. 05至O. l)*dv，其中，<是氣門座內(nèi)直徑。如果螺旋舌部的最大延伸量是設(shè)定在第一進氣通道的螺旋舌部的上游的進入寬度的40%與70%之間，則可以實現(xiàn)較大渦流，其中，垂直于第一進氣橫截面測量的、螺旋舌部(Spiralzunge)和第一進氣開口的氣門中心之間的距離c較佳地滿足以下條件c=(0. I至 O. 6) *dv。對于較大渦流的形成還有利的是，在第一進氣通道的外進氣通道壁和螺旋舌部之間形成有過渡表面，該過渡表面的切線在轉(zhuǎn)折點或平直部段處相對于氣缸蓋的縱向平面包圍角度0°彡β彡20°。此時，在外進氣通道壁和過渡表面之間可以形成有較佳為約(O. I至0.3) *dv的曲率半徑。為了避免氣流分離，還較佳地規(guī)定過渡表面沿切向過渡到圍繞第一進氣通道的氣門桿延伸的螺旋頂部的內(nèi)壁。所述進氣通道結(jié)構(gòu)還特別適于第一進氣通道進口不可以側(cè)向移位的那些內(nèi)燃機，例如是具有位于底部的凸輪軸的內(nèi)燃機，其中，兩個進氣通道必須分別設(shè)置在兩個推 桿之間?？拷谝贿M氣通道的空間還可以用于回油或滲漏通道。所述的進氣通道結(jié)構(gòu)還提供如下優(yōu)點在氣缸蓋側(cè)向的空間可更好地用于輔助單元。接下來，參照附圖
來詳細地解釋本發(fā)明。這些附圖示意地示出圖I示出第一實施例中的根據(jù)本發(fā)明的氣缸蓋的氣缸的進氣通道結(jié)構(gòu)；圖2示出沿圖I中線II - II剖取的進氣通道結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖3示出沿圖I中線III - III剖取的進氣通道結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖4示出沿圖I中線IV-IV剖取的進氣通道結(jié)構(gòu)的剖視圖；以及圖5示出第二實施例中的根據(jù)本發(fā)明的氣缸蓋的氣缸的進氣通道結(jié)構(gòu)。圖I示意地示出具有至少一個氣缸2的內(nèi)燃機的氣缸蓋1，其中，每個氣缸設(shè)有具有第一進氣通道4和第二進氣通道5的進氣通道結(jié)構(gòu)3。兩個進氣通道4、5分別經(jīng)由第一進氣口 6或第二進氣口 7通入氣缸室2a。進氣通道結(jié)構(gòu)3從氣缸蓋I的側(cè)向進氣凸緣面8引出。第一進氣通道4構(gòu)造成非典型螺旋通道，第二進氣通道5構(gòu)造成中性的、螺旋的或切向的通道。如從圖I中可見，第一進氣通道4具有沿渦流方向測量的特征參考角度爐，該參考角度沿渦流方向定義在連接氣門中心6a和氣缸中心10的直線12與從氣門中心6a引出的半徑13之間，該半徑確定氣門室14內(nèi)的第一進氣通道4的第一進氣橫截面13。參考角度爐在230°與330。之間，在示例性實施例中為約315°。分隔壁15形成于兩個進氣通道4、5的相互面對的內(nèi)進氣通道壁4a、5a之間，而壁舌部15a位于遠離氣缸2的區(qū)域，即，在進氣凸緣面8和氣缸2之間。進氣通道4、5在壁舌部15a和進氣口 6、7之間延伸，進氣通道基本上垂直于進氣凸緣面8并基本上彼此平行，并平行于氣缸蓋I的橫向平面16，該橫向平面構(gòu)造成垂直于穿過氣缸軸線10’延伸的縱向平面11。第一進氣通道4的螺旋外輪廓4b的切線t構(gòu)造成在第一進氣橫截面13的區(qū)域內(nèi)與氣缸蓋I的橫向平面16大致平行。第一進氣通道4的螺旋舌部17大致垂直于通道中心線4’、從沿內(nèi)通道壁4a的方向更遠離橫向平面16的外通道壁4c延伸，最大的延伸量a是在設(shè)定于第一進氣通道4的在螺旋舌部17上游的進入寬度b的40%與70%之間。螺旋舌部17的舌部半徑R設(shè)計成滿足以下條件，R=(0. 05 至 O. l)*dv，(I)其中，dv是氣門座內(nèi)直徑。
此外，螺旋舌部17構(gòu)造成使垂直于第一進氣橫截面13測量的、螺旋舌部17和第一進氣口 6的氣門中心6a之間的距離c滿足以下條件c=(0. I 至 O. 6)*dv。(2)在第一進氣通道4的外進氣通道壁4c和螺旋舌部17之間形成有過渡表面18，該過渡表面的切線18a在轉(zhuǎn)折點或平直部段相對于氣缸蓋I的縱向平面11包圍以下角度O。彡 β 彡 20。(3)過渡表面18有利地過渡到圍繞第一進氣通道4的氣門桿的螺旋頂部19a的內(nèi)壁19。此時，在第一進氣通道4的外進氣通道壁4c與過渡表面18之間形成有曲率半徑r，該曲率半徑例如是約r=(0. I 至 O. 3)*dv。(4)
雖然在圖I中所示的實施例中，進氣通道4、5分別離開進氣凸緣面8分開形成，但在圖5中所示的實施例中，從氣缸蓋I內(nèi)部的共同主進氣通道20引出兩個進氣通道4、5。壁舌部15a設(shè)置在進氣凸緣面8和氣缸2之間。進氣通道4、5的兩個分支之間的分隔壁15盡可能長，這有助于增大氣缸蓋I的強度。從氣缸2的區(qū)域外部開始的分隔壁15有助于增大氣缸蓋I的強度。由于構(gòu)造成非典型螺旋通道的第一進氣通道4以及例如由切向通道形成的第二進氣通道5，在氣缸2內(nèi)產(chǎn)生圍繞氣缸中心10的渦流。如圖5中所示，氣缸蓋螺栓21可相對于第一進氣通道4松開，以例如優(yōu)化力的引入，其中，在氣缸蓋螺栓21和第一進氣通道4之間的空間內(nèi)可以設(shè)有冷卻水套22。所述的進氣通道結(jié)構(gòu)3還特別適于第一進氣通道進口不可以側(cè)向移位的那些內(nèi)燃機，例如具有位于底部的凸輪軸的內(nèi)燃機，其中，兩個進氣通道4、5必須分別設(shè)置在兩個推桿23之間。靠近第一進氣通道4的空間還可以用于回油或滲漏通道24。所述進氣通道結(jié)構(gòu)3還提供如下優(yōu)點位于氣缸蓋I側(cè)向的空間可更好地用于輔助單元。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機的氣缸蓋(1)，所述氣缸蓋包括進氣通道結(jié)構(gòu)(3)，對于每個氣缸(2)，所述進氣通道結(jié)構(gòu)(3)具有至少兩個進氣口(6，7)，所述進氣口離側(cè)向的進氣凸緣面(8)的距離大致相等，其中，實施成螺旋通道的第一進氣通道(4)通向第一進氣口(6)，而第二進氣通道(5)通向第二進氣口(7)，且兩個進氣通道(4，5)已在所述氣缸(2)的區(qū)域外通過分隔壁(15)彼此分開，其中，沿所述氣缸(2)內(nèi)渦流的方向、在參考線(12)和從所述第一進氣口(6)的所述氣門中心(6a)引出的半徑(13)之間定義有230°與330°之間的參考角度(φ、，所述參考線(12)連接所述第一進氣口(6)的氣門中心(6a)和氣缸中心(10)，而所述半徑(13)確定氣門室(14)內(nèi)的所述第一進氣通道(4)的第一進氣橫截面(13)，其特征在于，螺旋外輪廓(4b)處的切線(t)構(gòu)造成在所述第一進氣橫截面(13)的區(qū)域內(nèi)與所述氣缸蓋(I)的橫向平面(16)平行，且所述第一進氣通道(4)基本上垂直于所述進氣凸緣面(8)延伸。
2.如權(quán)利要求I所述的氣缸蓋(1)，其特征在于，所述第一進氣通道(4)構(gòu)造成大體平直。
3.如權(quán)利要求I或2所述的氣缸蓋(I)，其特征在于，兩個進氣通道(4，5)設(shè)置成基本上平行，較佳地還基本上平行于所述氣缸蓋(I)的橫向平面(16 )。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項所述的氣缸蓋(1)，其特征在于，兩個進氣通道(4，5)從共同的進氣主通道(20)引出。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項所述的氣缸蓋(1)，其中，所述第一進氣通道(4)具有螺旋舌部(17)，其特征在于，所述螺旋舌部(17)的舌部半徑R滿足以下條件R=(0. 05至O.l)*dv，其中，dv是氣門座內(nèi)直徑。
6.如權(quán)利要求I至5中任一項所述的氣缸蓋(I)，其中，所述第一進氣通道(4)具有螺旋舌部(17)，其特征在于，所述第一進氣通道(4)的所述螺旋舌部(17)基本上垂直于所述通道中心線(4’)。
7.如權(quán)利要求I至6中任一項所述的氣缸蓋(1)，其中，所述第一進氣通道(4)具有螺旋舌部(17)，其特征在于，所述螺旋舌部(17)的垂直于所述通道中心線(4’ )的最大延伸量(a)是設(shè)定在所述第一進氣通道(4)的在所述螺旋舌部(17)的上游的進入寬度(b)的40%與70%之間。
8.如權(quán)利要求I至7中任一項所述的氣缸蓋(I)，其中，所述第一進氣通道(4)具有螺旋舌部(17)，其特征在于，垂直于所述第一進氣橫截面測量的、所述螺旋舌部與所述第一進氣口的氣門中心之間的距離c滿足以下條件c=(0. I至O. 6)*dv，其中，dv是氣門座內(nèi)直徑。
9.如權(quán)利要求I至8中任一項所述的氣缸蓋(I)，其中，所述第一進氣通道(4)具有螺旋舌部(17)，其特征在于，在所述第一進氣通道(4)的外進氣通道壁(4c)和所述螺旋舌部(17)之間形成有過渡表面(18)，所述過渡表面的切線(18a)在轉(zhuǎn)折點或平直部段處相對于所述氣缸蓋(I)的縱向平面(11)的包圍角度(β )是0°彡β彡20°。
10.如權(quán)利要求9所述的氣缸蓋(I)，其特征在于，在所述第一進氣通道(4)的所述外進氣通道壁(4c)和所述過渡表面(18)之間形成有較佳為約(O. I至O. 3)*dv的曲率半徑(r)，其中，dv是氣門座內(nèi)直徑。
11.如權(quán)利要求I至10中任一項所述的氣缸蓋(1)，其中，所述第一進氣通道(4)具有螺旋舌部(17)，其特征在于，所述過渡表面(18)沿切向過渡到圍繞所述第一進氣通道(4)的氣門桿延伸 的螺旋頂部(19a)的內(nèi)壁(19)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機的氣缸蓋(1)，其包括具有每個氣缸(2)至少兩個進氣口(6，7)的進氣通道結(jié)構(gòu)(3)，這些進氣口離側(cè)向進氣凸緣面(8)的距離大致相等。實施成螺旋通道的第一進氣通道(4)通向第一進氣口(6)，而第二進氣通道(5)通向第二進氣口(7)，且兩個進氣通道(4，5)在氣缸區(qū)域外通過分隔壁(15)彼此分開，沿氣缸(2)內(nèi)渦流的方向、在參考線(12)和從第一進氣口(6)的氣門中心(6a)引出的半徑(13)之間定義有230°與330°之間的參考角度其中，該參考線連接第一進氣口(6)的氣門中心(6a)和氣缸中心(10)，而該半徑(13)確定氣門室(14)內(nèi)的第一進氣通道(4)的第一進氣橫截面(13)。由此，當(dāng)?shù)谝贿M氣通道(4)構(gòu)造成大致平直且基本上垂直于進氣凸緣面(8)延伸時，可實現(xiàn)緊湊的布置。
文檔編號F02F1/42GK102822490SQ201180014259
公開日2012年12月12日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者R·格蘭茲, M·斯潘, M·施瓦茨, M·克雷斯 申請人:Avl里斯脫有限公司