CN108730062A - 内燃发动机的汽缸体 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种内燃发动机的汽缸体、内燃发动机和发动机冷却***。冷却***包含：汽缸孔，其包含中心轴线；冷却剂管道，其包含定位于汽缸孔的第一侧上的第一区段和定位于汽缸孔的第二侧上的第二区段；连接管道，其延伸于第一区段与第二区段之间，并包含通向第一区段的第一端和通向第二区段的第二端。连接管道包含朝向中心轴线朝内延伸的第一分段和第二分段，且第一分段与第二分段在垂直于中心轴线的平面上的相交形成非直角。

Description

内燃发动机的汽缸体
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年4月21日提交的第102017206716.0号德国专利申请 的优先权。上文参考的申请的全部内容出于所有目的而以全文特此以引用的 方式并入。
技术领域
当前描述大体上涉及具有冷却***的内燃发动机的汽缸体。
背景技术
在内燃发动机的领域中，已知允许冷却剂回路中的冷却独立地流经内燃 发动机的发动机机体和汽缸盖。具体通过燃烧室和管道壁热连接到燃烧气体 的汽缸盖以及具体地热连接到摩擦点的发动机机体能够由此被不同地冷却。 允许汽缸盖和机体被分别冷却的***被称作“分路式冷却***”。在此类*** 中，在内燃发动机的热运行阶段中，汽缸盖可在发动机机体的上游被冷却， 其结果是能够更快速地将发动机机体带到期望工作温度。
举例来说，EP 2 309 106 A1描述了一种具有冷却剂回路的内燃发动机， 所述冷却剂回路被划分成汽缸体侧冷却剂区和汽缸盖侧冷却剂区。汽缸体侧 冷却剂区具有至少一个缸体恒温器。汽缸盖侧冷却剂区具有出口侧冷却区和 入口侧冷却区，其中冷却剂能够从入口侧冷却区传导到出口外壳中，出口侧 冷却区通向该出口外壳。冷却剂泵出口通过体恒温器连接到汽缸体侧冷却剂 区。在体恒温器上游布置有至少一个支路，所述支路在汽缸盖侧冷却剂区的 出口侧冷却区的方向上传导第一部分流动，其中所述至少一个分支直接连接 到冷却剂泵出口。流经体恒温器的冷却剂流经汽缸体侧冷却剂区，并从汽缸 体侧冷却剂区进入汽缸盖侧冷却剂区的入口侧冷却区。汽缸体侧冷却剂区通 过汽缸盖密封件连接到入口侧冷却区。出口外壳具有控制元件。流出出口侧 和入口侧冷却区的冷却剂在出口外壳中的控制元件上游的流动方向上混合。 进入出口外壳的两个冷却剂流动不会接触，直到它们混合。
但是，发明人已认识到关于EP 2 309 106 A1和其它以往汽缸体冷却*** 的若干缺点。举例来说，汽缸体中的冷却导管会损害汽缸体的结构完整性。 因此，汽缸体的耐久性和寿命会降低。
发明内容
为了解决前述问题中的至少一些，提供了一种冷却***。在一个实例中， 所述冷却***包含：汽缸孔，其包含中心轴线；冷却剂管道，其包含定位于 所述汽缸孔的第一侧上的第一区段和定位于所述汽缸孔的第二侧上的第二区 段；连接管道，其延伸于所述第一区段与所述第二区段之间，并包含通向所 述第一区段的第一端和通向所述第二区段的第二端。所述连接管道包含朝向 所述中心轴线朝内延伸的第一分段(subsection)和第二分段，且所述第一分段与 所述第二分段在垂直于所述中心轴线的平面上的相交形成非直角。将所述连 接管道的所述第一分段和所述第二分段布置成非直角使得能够增加所述汽缸 体的结构完整性，同时向所述汽缸体提供期望量的冷却。以此方式，必要时， 可实现增加的汽缸体冷却，而不损害所述体的结构完整性。因此，必要时， 可提高发动机效率，可减少发动机排放，且可增加发动机寿命。
应理解，提供以上发明内容以按简化形式介绍在详细描述中进一步描述 的概念的选择。它并非意味着识别所要求主题的关键或基本特征，所要求主 题的范围唯一地由随附于具体实施方式的权利要求书来界定。此外，所要求 主题不限于解决上文提到或本公开的任一部分中的任何缺点的实施方案。
附图说明
图1以从上方观察的分段局部透视图示出内燃发动机中的汽缸体和冷却 ***，并示出可被包含于冷却***中的控制器。
图2示出图1中示出的汽缸体的连接管道的横截面区域。
图3a-3f示出包含于图1中示出的冷却***中的连接管道的其它所说明实 例。
图2-3f大致按比例示出。但是，在其它实例中，必要时可使用其它相对 尺寸。
具体实施方式
冷却剂管道已设置于发动机汽缸体中以耗散在燃烧操作期间产生的热。 此外，现代内燃发动机的发展旨在更紧密的构造以及发动机功率增益。为了 能够获得汽缸体(汽缸孔从汽缸体的上侧延伸到其中)的紧密型构造，汽缸 孔可在汽缸体中被紧密地布置在一起，这会引起布置于两个相邻汽缸孔之间 的腹板(web)的宽度或厚度减小。
但是，由于它们接近内燃发动机中的燃烧操作，所述腹板被热且机械地 暴露于特定负载。从先前技术已知旨在增加对布置于两个相邻汽缸孔之间的 腹板的冷却的提议。
举例来说，EP 2 325 453 B1描述了一种具有冷却剂回路的内燃发动机， 所述冷却剂回路被划分成汽缸体侧冷却剂区和汽缸盖侧冷却剂区。汽缸体具 有其中设置有冷却狭槽的至少一个汽缸体腹板，所述冷却狭槽由汽缸盖密封 件与其狭槽基底相反地覆盖。在狭槽基底处，冷却狭槽具有半径，该半径的 值小于冷却狭槽的狭槽宽度。在狭槽基底的此配置中，实现从冷却狭槽的狭 槽壁到狭槽基底的和谐过渡，该过渡使得汽缸体中的应力峰减小且部件的承 载能力增加。
此外，EP 2 309 114 B1同样地描述了一种具有冷却剂回路的内燃发动机， 所述冷却剂回路被划分成汽缸体侧冷却剂区和汽缸盖侧冷却剂区，且汽缸体 具有其中设置有冷却狭槽的至少一个汽缸体腹板。连接到汽缸盖侧冷却剂区 的出口被布置于汽缸盖中。汽缸盖中布置有通道，汽缸体侧冷却剂区通过所 述通道连接到冷却狭槽，冷却狭槽进而连接到出口。冷却剂可通过通道从汽 缸体侧冷却剂区流出到冷却狭槽中，并由此通过出口流入汽缸盖侧冷却剂区 中。
DE 20 2016 104 442 U1描述了一种用于多缸内燃发动机的汽缸体。汽缸 体具有从汽缸体的上侧延伸到汽缸体中的至少两个汽缸孔。腹板布置于汽缸 孔之间，并在汽缸孔之间从汽缸体的上侧延伸到汽缸体中。汽缸体包括冷却 剂管道和冷却狭槽，冷却剂管道至少部分圆周地包围汽缸孔并在腹板外部延 行，从而借助于冷却流体冷却汽缸孔，冷却狭槽在腹板中从汽缸体的上侧延 伸到汽缸体中。冷却狭槽通过至少一个连接管道以流体传导方式连接到冷却 剂管道。在冷却狭槽的中心部分中比在冷却狭槽的布置于边缘部分与中心部 分之间的中间部分中，相对于冷却狭槽的纵向范围，与汽缸体的上侧成直角 地从所述上侧延伸直到冷却狭槽的狭槽基底的冷却狭槽深度更小。因此，尤 其在其最弱部分中以机械方式显著强化腹板，最弱部分即由汽缸孔之间的腹 板的最薄壁厚度界定的中心部分。同时，可通过冷却剂执行对腹板的冷却， 冷却剂定位于冷却狭槽中并以流体传导方式连接到冷却剂管道。
EP 0 197 365 A2描述了一种往复活塞内燃发动机的汽缸体和一种用于生 产所述汽缸体的设备，其中所述汽缸体包括以极其紧密配合的方式被铸造在 一起的汽缸，且汽缸的汽缸壁在汽缸体的纵向侧和端侧两者上由冷却水壳体 包围。在至少与汽缸燃烧室齐平的情况下，相邻汽缸之间的窄腹板在每种状 况下具有至少一个预成型的冷却水管道，所述冷却水管道将冷却水壳体的两 个纵向半部直接彼此连接。
鉴于以往发动机冷却***设计，冷却内燃发动机的汽缸体的领域仍具有 改进的空间。
具有本文中所描述的汽缸体和冷却***的发动机可被设计成具有以下目 标：提供一种内燃发动机的汽缸体，其改善了对被布置于汽缸体的汽缸孔之 间的腹板的冷却同时实现了腹板的期望机械强度。换句话说，在一个实例中， 本文中所描述的冷却***可被设计成增加汽缸体冷却，而不会不恰当地损害 汽缸体的结构完整性。
在一个实例中，可通过具有本文中所描述的冷却特征的至少一部分的汽 缸体实现所述目标。
应指出，在以下描述中单独地列出的特征和测量值可以以任何技术上有 利的方式彼此组合，并呈现出发动机、汽缸体和相关联冷却***的进一步改 进。所述描述具体地额外地结合附图会表征并更精确地阐释发动机、汽缸体 和相关联冷却***。
本文中所描述的内燃发动机的汽缸体可具有从汽缸体的上侧延伸到汽缸 体中的至少两个汽缸孔。汽缸体的腹板在汽缸孔之间从汽缸体的上侧延伸到 汽缸体中，所述腹板布置于汽缸孔之间。汽缸体还可包含冷却剂管道，冷却 剂管道至少部分圆周地包围汽缸孔并在腹板外部延行，从而借助于冷却流体 冷却汽缸孔。另外，汽缸体具有连接管道，连接管道可被布置(例如被完全 布置)于腹板内，并可在冷却剂管道的原本由腹板分离的部分之间产生流动 方面的连接。
在直接连接到冷却剂管道的分段处，在背对汽缸体的上侧的侧上，连接 管道的中心线可与垂直于汽缸体的上侧布置的方向形成钝角。
如本文中所描述，术语“被完全布置于腹板内”意图被具体理解为意味 着连接管道的直接连接到冷却剂管道中的一个的分段被布置成与汽缸体的上 侧间隔开。
在描述的上下文内，术语“中心线”意图被具体理解为意味着连接管道 的垂直于其范围/延度(extent)的横截面区域的区域中心点的连接线。
在一个实例中，可放大连接管道的用于移除热的外部表面。另外，在内 燃发动机的操作期间在汽缸体的上侧的区域中出现的力可以被更理想地耗散 掉，其结果是能够至少减少腹板的变形，这能够准许在内燃发动机的操作期 间增加尺寸稳定性。
在一些实例中，钝角的大小可以在105°与130°之间，且具体地说，可以 在110°与120°之间。
可使用制造方法生产连接管道。在一个实例中，可使用由盐、碳和/或玻 璃制成的消失模铸造芯来形成连接管道。在EP 0 974 414 A1中描述了消失模 铸造方法的实例。不过，已预期到其它合适的制造方法。举例来说，可以在 铸造之后在汽缸体中加工(例如钻出)连接管道。
在一个实例中，在汽缸体中，连接管道的中心线可大体上完全处于所述 至少两个汽缸孔中的两个相邻布置的汽缸孔的对称平面上。能够由此实现对 来自腹板的区域的热的对称且均匀的耗散。
在一个实例中，连接管道可具有带直线中心线的至少两个分段。能够由 此以结构上简单的方式提供连接管道。因此，可简化制造，由此降低制造成 本。布置具有前述分段的连接管道还可提高汽缸体的结构完整性。
如果连接管道具有带直线中心线的至少两个分段，且两个对接的分段的 中心线在背对汽缸体的上侧的侧上形成钝角，那么必要时可提供连接管道的 结构上简单的解决方案。简化连接管道的轮廓能够由此降低制造成本以及提 高汽缸体的结构完整性。
本申请中使用的术语“第一”、“第二”等等是为了实现区分的目的。具 体地说，其使用并不意图暗示结合所述术语被提到的对象的任何顺序或优先 级。
在汽缸体的其它实例中，在垂直于中心线的平面上，连接管道的横截面 区域可具有第一圆弓形(circular-segment-shaped)区域部分、第二圆弓形区域部 分和梯形区域部分，其中梯形区域部分被布置于第一圆弓形区域部分与第二 圆弓形区域部分之间。
以此方式设计出的连接管道的横截面区域准许特别有利地吸收并耗散在 内燃发动机的操作期间出现的力，从而必要时使得有可能实现机械应力的更 均匀的局部分配。此外，必要时，能够改善连接管道中的冷却剂的流动行为。 举例来说，冷却剂流动可以分布到汽缸体中的附加区域，例如汽缸桥接器， 由此增加可从汽缸体移除的热量。此外，当冷却***包含连接管道时，可增 大通过汽缸体的冷却剂的流动速率。
在一个实例中，第一圆弓形区域部分可具有小于第二圆弓形区域部分的 面积的面积。这使得有可能实现具有特别高的机械强度的连接管道的液滴状 横截面形状。
在一个实例中，特别是在第一圆弓形区域部分被布置成比第二圆弓形区 域部分更接近汽缸体的上侧时可以实现连接管道的特别高的机械强度。
在汽缸体的另一实例中，所述圆弓形区域部分中的至少一个可被设计为 半圆形区域。这使得有可能在圆弓形区域部分至梯形区域部分的过渡处避免 在连接管道的横截面区域中产生拐角，因此，在所述过渡处，可实现对力的 有利吸收和耗散以及流经连接管道的冷却剂的特别低的水力损耗。
在一个实例中，第一圆弓形区域部分和第二圆弓形区域部分两者可被设 计为半圆形区域。在此状况下，连接管道的横截面区域可被设计成避免拐角， 且可针对连接管道(例如整个连接管道)获得对力的有利吸收和耗散以及流 经连接管道的冷却剂的特别低的水力损耗。
在汽缸体的一个实例中，可提供在流动方面将连接管道的子区连接到汽 缸体的上侧的通风管道，所述子区面朝(例如最接近地朝向)汽缸体的上侧。 以此方式，可去除具体地说在使用分路式冷却***时由于内燃发动机的热运 行阶段中的加热而在冷却剂中潜在地产生的蒸汽泡，且因此能够维持流经连 接管道的冷却剂，其结果是能够改善对腹板的冷却。
在一个特定实例中，冷却剂管道被布置于汽缸盖的下侧上。因此，必要 时，通风管道在流动方面允许通过设置于汽缸盖密封件中的开口产生从连接 管道到汽缸盖的冷却剂管道的连接。
在一个实例中，本文中所描述的汽缸体可用于机动车中的多缸内燃发动 机。
在附图的以下描述中描述发动机、汽缸体、冷却***等等的其它有利特 征。
图1示出包含汽缸体10的发动机50，发动机50具有设计成移除发动机 中的燃烧期间产生的热的冷却***51。具体地说，在透视图中以横截面示出 发动机50、汽缸体10和冷却***51。此外，在图1中以及图2-3f中出于参 考目的而图释了参考轴线52。取决于附图视图，参考轴线52包含x轴、y轴 和/或z轴。在一个实例中，z轴可平行于重力轴。此外，在一些实例中，x轴 可以是横向轴线和/或y轴可以是纵向轴线。但是，在其它实例中，可以预期 到x轴、y轴和/或z轴的替代性取向。应了解，发动机50还可包含联接到汽 缸体10的汽缸盖(未示出)以形成汽缸孔18。出于参考目的而在图1中说明 了汽缸孔18中的一个的中心轴线19。
在操作期间，汽缸孔18中的汽缸通常经历包含以下各项的四冲程循环： 进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。一般来说，在进气冲程期间， 排气门关闭并且进气门打开。通过对应进气导管将空气引入到燃烧室中，且 活塞移动至燃烧室的底部以便增大燃烧室内的容积。活塞靠近燃烧室底部并 且在其冲程的末端(例如当燃烧室在其最大容积时)所在的位置通常被所属 领域的技术人员称为下止点(bottom dead center，BDC)。在压缩冲程期间， 进气门和排气门闭合。活塞朝向汽缸盖移动以便压缩燃烧室内的空气。活塞在其冲程的末端并且最靠近汽缸盖(例如当燃烧室在其最小容积处时)所在 的点通常被所属领域的技术人员称为上止点(top dead center，TDC)。在本文 中称为喷射的过程中，燃料引入到燃烧室中。在本文中被称作点火的过程中， 通过来自点火装置的火花点燃燃烧室中的已注入燃料，从而引起燃烧。但是， 在其它实例中，压缩可用以点燃燃烧室中的空气燃料混合物。在膨胀冲程期 间，膨胀气体将活塞推回到BDC。曲轴将此活塞移动转换成旋转轴的旋转扭 矩。在排气冲程期间，在传统设计中，打开排气门以将残余的被点燃空气燃 料混合物释放到对应排气通道，且活塞返回到TDC。
汽缸体10可具有例如被布置成一排的四个汽缸孔18，且在图1中说明了 四个汽缸孔中的一个。但是，发动机50可包含不同数量的汽缸孔，且/或汽缸 孔可以被布置成不同配置，例如对置配置、成组地、V型配置等等。举例来 说，发动机50可包含一个汽缸孔或者两个或更多个汽缸孔。
汽缸孔18从汽缸体10的上侧12延伸到汽缸体10中。相邻的汽缸孔18 形成腹板24，腹板24布置于汽缸孔18之间并在汽缸孔18之间从汽缸体10 的上侧12延伸到汽缸体10中。如本文中所描述，腹板是在缸体冷却套中的 冷却剂导管周围形成汽缸体或汽缸盖的一部分的材料(例如金属，例如钢、 铝、镁等等)件(例如连续件)。
图1的截面观察平面垂直于汽缸体10的上侧12布置，并在汽缸体10的 上侧12上在两个相邻汽缸孔18之间沿着假想对称线20延行。
汽缸体10包含冷却剂管道22，冷却剂管道22可至少部分圆周地包围汽 缸孔18并在腹板24外部延行，以使用冷却剂冷却汽缸孔18。在冷却剂管道 22附近，提供了垂直于上侧12布置于汽缸体10中的螺纹孔16。必要时，螺 纹孔16允许汽缸体10连接到汽缸盖和位于其间的汽缸盖密封件。因此，在 形成内燃发动机50时，可以此方式使用螺纹孔。
冷却剂管道22包含第一区段54和第二区段56。第一区段54定位于汽缸 体10的第一侧58上，且第二区段56定位于汽缸体10的第二侧60上。在一 个实例中，进气门可定位于汽缸体10的第一侧58上，且排气门可定位于汽 缸体的第二侧60上，或反之亦可。在此实例中，第一侧58可以是汽缸体10 的进气侧且第二侧60可以是汽缸体的排气侧。
具有第一区段54和第二区段56的冷却剂管道22包含于冷却***51中。 此外，第一区段54示出为包含通过冷却剂管线66与热交换器64流体连通的 出口62。应了解，冷却***51还可包含热交换器64。热交换器64被设计成 从流经其的冷却剂移除热。为了便于此类除热，热交换器64可包含鳍片、凹 槽、逆流管、其它合适的部件等等。
热交换器64与泵68流体连通。泵68被设计成调整通过冷却***51的 冷却剂的流动速率。因此，在一个实例中，泵68可以是正排量泵、离心泵等 等，从而增大和减小通过冷却***51的冷却剂的流动速率。举例来说，可在 例如发动机预热之后的某些操作条件期间准许冷却***中的冷却剂的流动速 率，且可在例如暖机等其它操作条件期间阻止或减小流动速率。可确定的是， 当发动机温度低于阈值(例如60℃、70℃、80℃、90℃等等)时，发动机处 于暖机阶段中。泵68通过冷却剂管线72与冷却剂管道22中的第一区段54 中的入口70流体连通。以此方式，允许汽缸体10中的除热的冷却剂回路可 形成于发动机50中。在一个实例中，汽缸体10中的冷却剂回路可以与汽缸 盖中的冷却剂回路(例如冷却剂套)流体地分离。但是，在其它实例中，汽 缸体中的冷却剂回路可以与汽缸盖彼此流体连通。
虽然冷却剂管道22被描绘为包含第一区段54内的入口70和出口62，但 是应了解，已预期到替代性的适当冷却剂管道入口和/或出口位置。举例来说， 入口70可被包含于冷却剂管道22的第二区段56中或冷却***51中的其它 冷却剂管道中。另外或替代地，出口62可被包含于冷却剂管道22的第二区 段56中或冷却***51中的其它合适的位置，例如其它合适的冷却剂管道中。 此外，在所说明实例中，冷却剂管道22的出口62示出为定位于冷却剂管道 的入口70上方。但是，在另一实例中，冷却剂管道22的出口62可定位于冷 却剂管道的入口70下方。又另外，在另一实例中，出口62和入口70可定位 于汽缸体10的相反侧上大体上相等的高度上等等。因而，已预期到汽缸体中 的大量冷却剂流动模式。
为了增加对汽缸孔18之间的腹板24的冷却，汽缸体10可在三个腹板24 中的一个或更多个中配备有连接管道26，连接管道26在冷却剂管道22的原 本由腹板24分离的部分之间产生流动方面的连接。具体地说，在一个实例中， 连接管道可设置于汽缸体10中的每个腹板中。在一个实例中，可在汽缸体10 的所有三个腹板24上以相同方式设计连接管道26。因此在下文借助于所有连 接管道26的表示来描述连接管道26中的一个的设计。但是，在其它实例中， 连接管道可具有几何变型。
连接管道26因此被包含于冷却***51中，并包含通向冷却剂管道22的 第一区段54的第一端74。此外，连接管道26包含通向第二区段56的第二端 76。
在一个实例中，连接管道26可被完全布置于腹板24内，且因此连接管 道26的直接连接到冷却剂管道22的分段可与汽缸体10的上侧12间隔开而 布置。
连接管道26具有均具有直线中心线321、322的第一分段301和第二分段 302。在图1中还示出了第一分段301与第二分段302之间的相交31。此外， 在图1中示出了连接管道26的中心线28，由分段301、302的中心线321、322构成的所述中心线完全处于两个汽缸孔18的对称平面上，该对称平面布置于 两个相邻布置的汽缸孔18之间。图1的截平面与两个汽缸孔18的对称平面 一致。
在直接连接到冷却剂管道22的在图1中的左边说明的那个部分的第一分 段301处，在背对汽缸体10的上侧12的侧上，连接管道26的中心线28与垂 直于汽缸体10的上侧12布置的方向14(在下文称为“竖直方向”)形成大致 115°的钝角α1。但是，已预期到其它钝角，例如100°、105°、120°等等。在 其它实例中，角度α1可以不是钝角。
在直接连接到冷却剂管道22的在图1中的右边说明的那个部分的第二分 段302处，在背对汽缸体10的上侧12的侧上，连接管道26的中心线28类似 地与竖直方向14形成大致115°的钝角α2。但是，已预期到其它钝角，例如 100°、105°、120°等等。在其它实例中，角度α2可以不是钝角。也在图3a中 以简化方式说明了此布置，这使得能够明确辨别角度。在背对汽缸体10的上 侧12的侧上，两个对接的分段301、302的中心线321、322因此在对接点处形 成大致130°的钝角γ。在其它实例中，角度γ可以不是钝角，或钝角可大于或 小于130°。
在此具体实施例中，第一分段301的中心线321与竖直方向14之间的钝 角α1和第二分段302的中心线322与竖直方向14之间的钝角α2相同(图3a)。 在其它实施例中，第一分段301的中心线321与竖直方向14之间的钝角α1和 第二分段302的中心线322与竖直方向14之间的钝角α2可被设计成大小不同， 如由图3b中的实例示出。
图1还示出可被包含于冷却***51中的控制器100。具体地说，控制器 100在图1中示出为包含以下各项的常规微型计算机：微处理器单元102、输 入/输出端口104、只读存储器106、随机存取存储器108、保活存储器110以 及常规数据总线。控制器100配置成从联接到发动机50、冷却***51等等的 传感器接收各种信号。传感器可包含发动机冷却剂温度传感器120、环境温度 传感器122等等。
此外，控制器100可配置成触发一个或更多个致动器和/或向部件发送命 令。举例来说，控制器100可触发对泵68、热交换器64等等的调整。具体地 说在一个实例中，控制器100可向泵68发送使通过冷却***51的冷却剂的 流动变化的控制信号。因此，控制器100从各种传感器接收信号，并使用各 种致动器来基于接收到的信号和存储于控制器的存储器(例如非暂时性存储 器)中的指令而调整发动机操作。因此，应了解，控制器100可从冷却*** 51发送并接收信号。
在又另一实例中，部件、装置、致动器等等的调整量可凭经验确定，并 被存储于预定查找表和/或函数中。举例来说，一个表可对应于与启动期间的 冷却剂流动相关的条件，且另一表可对应于与暖机之后的冷却剂流动相关的 条件。
图3a还示出连接管道26的第一分段301与连接管道的第二分段302之间 的相交31。在相交31处，在第一分段301与第二分段302之间形成角度γ。角 度γ形成于由x轴和y轴形成的平面上，所述平面垂直于图1中示出的汽缸 孔18的中心轴线19。图3a中示出的角度γ是钝角。但是，在其它实例中， 角度可以是锐角。举例来说，图3c将形成于相交31处的角度γ1说明为锐角， 如在本文中更详细地论述。因此，在一个实例中，角度γ可以是非直角。图3b再次示出相交31处的角度γ。在图3b中示出的实例中，角度γ是钝角。但 是，已预期到其它角度。还出于参考目的而在图3b-3f中图释了中心轴线19 和连接管道26。
在连接管道26的其它实例中，在背对汽缸体10的上侧12的侧上，钝角 α1可形成于第一分段301的中心线321与竖直方向14之间，且另一钝角α2可 形成于第二分段302的中心线322与竖直方向14之间，而两个对接的分段301、 302的中心线321、322在对接点处形成锐角γ1。在图3c中说明对应实例。
虽然图3a-3c中示出的连接管道26具有带直线中心线321、322的两个分 段301、302，但是在本说明书的上下文内同样提供的是，在其它实例中，连接 管道26可包含具有直线中心线321、322、323的多于两个例如三个分段，如图 3d和图3e中所示出。具体地说，图3d示出包含形成两个相交320的三个分 段的连接管道26。在图3d中，相交320处形成的角度是钝角。但是，在其它 实例中，所述角度可以是锐角，或一个角度可以是锐角而另一角度可以是钝 角。图3e再次示出具有形成两个相交320的三个分段的连接管道26。在图 3e中，相交320处形成的角度不相等。不过，已预期到多种合适的角度。
能够类似地提供的是，在另一实例中，连接管道26可具有带直线中心线 的多个分段，其中所述多个可以是例如大于50或大于100的数量，且所述连 接管道26的中心线28则类似于曲线，如图3f中示出。因此，连接管道26 的分段之间的相交可以是弯曲的。
在图3a-3f中以简化形式说明的实例中，连接管道26具有子区34，其至 少包含具有直线中心线321、322和/或323的至少两个分段中的部分，其中所 述子区34被布置成邻近汽缸体10的上侧12。由于子区34中将收集内燃发动 机的热运行阶段中的加热，所以蒸汽泡会潜在地出现在冷却剂中，其结果是 会阻止通过连接管道26的冷却剂流动。
为了解决此问题，可在汽缸体10中的连接管道26中的每个处设置具有 直线设计的通风管道36，如图1中所示出。通风管道36可被包含于冷却***51中。通风管道36在流动方面将连接管道26的被包含于子区34中的分段 301连接到汽缸体10的上侧12，所述流动能够由此通过汽缸盖密封件中的专 门设置的开口被传导走到汽缸盖(未示出)的冷却剂管道中，且因此必要时 可实现通过连接管道26的恒定冷却剂流动。但是，在其它实例中，通风管道 36可以不被包含于汽缸体10和冷却***51中，或通风管道36可联接到分段 302。
图2示出垂直于分段301的中心线321的截平面中的汽缸体10的连接管 道26的横截面区域38的实例。横截面区域38可具有第一圆弓形区域部分40 和第二圆弓形区域部分42，所述区域部分都被设计为半圆形区域，且因此界 定相应区域部分40、42的弦对应于相应圆的直径。第一圆弓形区域部分40 和第二圆弓形区域部分42可在竖直方向14上彼此间隔开地布置，其中第一 圆弓形区域部分40被布置成更接近汽缸体10的上侧12。第一圆弓形区域部 分40可具有小于第二圆形分段成形42的区域部分的区域内容的区域内容。
在所说明实例中，连接管道26的横截面区域38进一步具有梯形区域部 分44，梯形区域部分44被具体地设计成等边梯形的形式并被布置于第一圆弓 形区域部分40与第二圆弓形区域部分42之间且邻接所述区域部分。不过， 已预期到多种连接管道26剖面、轮廓等等。在所说明实例中，梯形的两个平 行侧中的较短侧与第一圆弓形区域部分40的弦(直径)一致。梯形的两个平 行侧中的较长侧与第二圆弓形区域部分42的弦(直径)一致。从图2很显然， 连接管道26的横截面区域38可因此被设计成不具有拐角。连接管道26内的 拐角在两个对接的分段301、302的对接点处产生，且因此实现了关于冷却剂 的流动和在内燃发动机的操作期间出现的力的吸收和耗散描述的优点。
图1-3f示出具有各种部件的相对定位的实例配置。如果示出为彼此直接 接触或直接联接，那么至少在一个实例中，此类元件可以被分别称为直接接 触的或直接联接的。类似地，示出为彼此邻接或相邻的元件可以至少在一个 实例中分别是彼此邻接或相邻的。作为一实例，以共面接触放置的部件可以 被称为共面接触。作为另一实例，彼此隔开放置并且在其间仅具有空间而没 有其它部件的元件可以在至少一个实例中被如此称作。作为又另一实例，示 出为在彼此上方/下方、在彼此相反侧处或在彼此左侧/右侧的元件可相对于彼 此被如此称作。另外，如图中所示出，最顶端元件或元件的最顶端点可以在 至少一个实例中被称为部件的“顶部”，并且最底端元件或元件的最低端点可 以被称为部件的“底部”。如本文中所使用，顶部/底部、上部/下部、上方/下 方可以是相对于图的竖直轴线，并且用来描述图的元件相对于彼此的放置。 如此，示出为在其它元件上方的元件在一个实例中被竖直地定位在其它元件 上方。作为又另一实例，图中描绘的元件的形状可以被称为具有那些形状(例 如，例如是圆形的、直的、平面的、弯曲的、圆角的、斜面的、成角度的等)。此外，示出为彼此相交的元件可以在至少一个实例中被称为相交元件或彼此 相交。又另外，在一个实例中，示出为在另一元件内或示出为在另一元件外 的元件可被如此称作。
具有本文中所描述的汽缸体的冷却***和发动机提供增加汽缸体冷却同 时维持汽缸体中的期望结构完整性的技术效果。因此，可提高发动机效率， 同时增加发动机寿命和耐久性。
现将在以下段落中进一步描述本发明。在一个方面中，提供一种内燃发 动机的汽缸体，其包含：至少两个汽缸孔，其从所述汽缸体的上侧延伸到所 述汽缸体中；腹板，其被布置于所述汽缸孔之间并在所述汽缸孔之间从所述 汽缸体的所述上侧延伸到所述汽缸体中；冷却剂管道，其至少部分圆周地包 围所述汽缸孔并在所述腹板外部延行，来以冷却剂冷却所述汽缸孔；以及连 接管道，其被完全布置于所述腹板内并在所述冷却剂管道的原本由所述腹板 分离的部分之间产生流动方面的连接；其中，在所述连接管道的直接连接到所述冷却剂管道的分段处，在背对所述汽缸体的所述上侧的侧上，所述连接 管道的中心线与垂直于所述汽缸体的所述上侧布置的方向形成钝角；且其中 所述连接管道的所述分段朝向所述至少两个汽缸孔中的一个的中心轴线朝内 延伸，并且不连接到除所述冷却剂管道以外的任何冷却剂导管。
在另一方面中，提供一种内燃发动机，其包含内燃发动机的汽缸体，所 述汽缸体包括：至少两个汽缸孔，其从所述汽缸体的上侧延伸到所述汽缸体 中；腹板，其被布置于所述汽缸孔之间并在所述汽缸孔之间从所述汽缸体的 所述上侧延伸到所述汽缸体中；冷却剂管道，其至少部分圆周地包围所述汽 缸孔并在所述腹板外部延行，来以冷却剂冷却所述汽缸孔；以及连接管道， 其被完全布置于所述腹板内并在所述冷却剂管道的原本由所述腹板分离的部 分之间产生流动方面的连接；其中，在所述连接管道的直接连接到所述冷却剂管道的分段处，在背对所述汽缸体的所述上侧的侧上，所述连接管道的中 心线与垂直于所述汽缸体的所述上侧布置的方向形成钝角；且其中所述连接 管道的所述分段朝向所述至少两个汽缸孔中的一个的中心轴线朝内延伸，并 且不连接到除所述冷却剂管道以外的任何冷却剂导管。
在另一方面中，提供一种发动机中的冷却***，其包含：汽缸孔，其包 含中心轴线；冷却剂管道，其包含定位于所述汽缸孔的第一侧上的第一区段 和定位于所述汽缸孔的第二侧上的第二区段；连接管道，其延伸于所述第一 区段与所述第二区段之间，并包含通向所述第一区段的第一端和通向所述第 二区段的第二端，其中所述连接管道包含朝向所述中心轴线朝内延伸的第一 分段和第二分段，且
其中所述第一分段与所述第二分段在垂直于所述中心轴线的平面上的相 交形成非直角。
在另一方面中，提供一种发动机冷却***，其包含：连接管道，其在被 定位于汽缸孔的相反侧上的冷却剂管道的第一区段与第二区段之间延伸，并 包含分别通向所述第一区段和所述第二区段的两个端，其中所述连接管道包 含均朝向所述中心轴线朝内延伸的分段，且所述分段在垂直于汽缸孔的中心 轴线的平面上的相交形成非直角。
在所述方面中的任一个或所述方面的组合中，所述连接管道的所述中心 线可大体上完全处于所述至少两个汽缸孔中的两个相邻布置的汽缸孔的对称 平面上。
在所述方面中的任一个或所述方面的组合中，所述连接管道可具有至少 两个分段且其中所述两个分段中的每个具有直线中心线。
在所述方面中的任一个或所述方面的组合中，所述至少两个分段的直线 中心线可在背对所述汽缸体的所述上侧的侧上形成钝角。
在所述方面中的任一个或所述方面的组合中，在垂直于所述中心线的平 面上，所述连接管道的横截面区域可包括第一圆弓形区域部分、第二圆弓形 区域部分和梯形区域部分，其中所述梯形区域部分被布置于所述第一圆弓形 区域部分与所述第二圆弓形区域部分之间。
在所述方面中的任一个或所述方面的组合中，所述第一圆弓形区域部分 可具有小于所述第二圆弓形区域部分的面积的面积。
在所述方面中的任一个或所述方面的组合中，所述第一圆弓形区域部分 可被布置成比所述第二圆弓形区域部分更接近所述汽缸体的所述上侧。
在所述方面中的任一个或所述方面的组合中，所述第一圆弓形区域部分 和所述第二圆弓形区域部分中的至少一个可具有半圆形区域。
在所述方面中的任一个或所述方面的组合中，所述汽缸体可进一步包含 连接所述连接管道的子区的通风管道，其中所述子区面向所述汽缸体的所述 上侧。
在所述方面中的任一个或所述方面的组合中，在第一端与第二端之间可 能没有冷却剂导管连接到所述连接管道。
在所述方面中的任一个或所述方面的组合中，所述非直角可以是钝角。
在所述方面中的任一个或所述方面的组合中，所述非直角可以是锐角。
在所述方面中的任一个或所述方面的组合中，所述汽缸孔的所述第一侧 可以是所述汽缸孔的进气侧，且其中所述汽缸孔的所述第二侧可以是所述汽 缸孔的排气侧。
在所述方面中的任一个或所述方面的组合中，第一分段与所述第一区段 之间的相交角度可不同于第二分段与所述第二区段之间的相交角度。
在所述方面中的任一个或所述方面的组合中，所述冷却***可进一步包 含
与所述连接管道流体连通的通风导管。
在所述方面中的任一个或所述方面的组合中，所述冷却***可进一步包 含泵和与所述冷却剂管道流体连通的热交换器。
应了解，本文中所公开的配置和例程在本质上是示范性的，并且并不将 这些具体实施例视为具有限制意义，因为许多的变化形式都是可能的。举例 来说，上述技术可用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置式4和其它发动机类型中。 本公开的主题包含本文中所公开的各种***和配置以及其它特征、功能和/或 属性的所有新颖的和非显而易见的组合以及子组合。
所附权利要求书特别地指出被视为新颖和非显而易见的某些组合和子组 合。这些权利要求可以指“一个”元件或“第一”元件或其等效物。此类权 利要求应被理解为包含一个或更多个此类元件的并入，既不需要也不排除两 个或更多个此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或属性的其它组合和子 组合可通过本发明的权利要求的修正或通过在此申请或相关申请中的新权利 要求的呈现来要求。此类权利要求，无论在范围上与原始权利要求相比是更 广、更窄、等同还是不同，也被视为包含于本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种内燃发动机的汽缸体，其包括：
至少两个汽缸孔，其从所述汽缸体的上侧延伸到所述汽缸体中；
腹板，其被布置于所述汽缸孔之间并在所述汽缸孔之间从所述汽缸体的所述上侧延伸到所述汽缸体中；
冷却剂管道，其至少部分圆周地包围所述汽缸孔并在所述腹板外部延行，从而用冷却剂冷却所述汽缸孔；以及
连接管道，其被完全布置于所述腹板内并在所述冷却剂管道的原本由所述腹板分离的部分之间产生流动方面的连接；
其中，在所述连接管道的直接连接到所述冷却剂管道的分段处，在背对所述汽缸体的所述上侧的侧上，所述连接管道的中心线与垂直于所述汽缸体的所述上侧布置的方向形成钝角；且
其中所述连接管道的所述分段朝向所述至少两个汽缸孔中的一个的中心轴线朝内延伸，并且不连接到除所述冷却剂管道以外的任何冷却剂导管。
2.根据权利要求1所述的汽缸体，其中所述连接管道的所述中心线实质上完全处于所述至少两个汽缸孔中的两个相邻布置的汽缸孔的对称平面上。
3.根据权利要求1所述的汽缸体，其中所述连接管道具有至少两个分段，且其中所述两个分段中的每个具有直线中心线。
4.根据权利要求3所述的汽缸体，其中所述至少两个分段的所述直线中心线在背对所述汽缸体的所述上侧的侧上形成钝角。
5.根据权利要求1所述的汽缸体，其中在垂直于所述中心线的平面上，所述连接管道的横截面区域包括第一圆弓形区域部分、第二圆弓形区域部分和梯形区域部分，其中所述梯形区域部分被布置于所述第一圆弓形区域部分与所述第二圆弓形区域部分之间。
6.根据权利要求5所述的汽缸体，其中所述第一圆弓形区域部分具有小于所述第二圆弓形区域部分的面积的面积。
7.根据权利要求5所述的汽缸体，其中所述第一圆弓形区域部分被布置成比所述第二圆弓形区域部分更接近所述汽缸体的所述上侧。
8.根据权利要求5所述的汽缸体，其中所述第一圆弓形区域部分和所述第二圆弓形区域部分中的至少一个具有半圆形区域。
9.根据权利要求1所述的汽缸体，其进一步包括连接所述连接管道的子区的通风管道，其中所述子区面向所述汽缸体的所述上侧。
10.一种内燃发动机，其包括：
内燃发动机的汽缸体，其包括：
至少两个汽缸孔，所述汽缸孔从所述汽缸体的上侧延伸到所述汽缸体中；
腹板，其被布置于所述汽缸孔之间并在所述汽缸孔之间从所述汽缸体的所述上侧延伸到所述汽缸体中；
冷却剂管道，其至少部分圆周地包围所述汽缸孔并在所述腹板外部延行，从而用冷却剂冷却所述汽缸孔；以及
连接管道，其被完全布置于所述腹板内并在所述冷却剂管道的原本由所述腹板分离的部分之间产生流动方面的连接；
其中，在所述连接管道的直接连接到所述冷却剂管道的分段处，在背对所述汽缸体的所述上侧的侧上，所述连接管道的中心线与垂直于所述汽缸体的所述上侧布置的方向形成钝角；且
其中所述连接管道的所述分段朝向所述至少两个汽缸孔中的一个的中心轴线朝内延伸，并且不连接到除所述冷却剂管道以外的任何冷却剂导管。
11.根据权利要求10所述的内燃发动机，其中在所述第一端与所述第二端之间没有冷却剂导管连接到所述连接管道。
12.一种发动机冷却***，其包括：
连接管道，其在被定位于汽缸孔的相反侧上的冷却剂管道的第一区段与第二区段之间延伸，并包含分别通向所述第一区段和所述第二区段的两个端；
其中所述连接管道包含均朝向所述中心轴线朝内延伸的分段，且所述分段在垂直于所述汽缸孔的中心轴线的平面上的相交形成非直角。
13.根据权利要求12所述的发动机冷却***，其中在所述第一端与所述第二端之间没有冷却剂导管连接到所述连接管道。
14.根据权利要求12所述的发动机冷却***，其中所述非直角是钝角。
15.根据权利要求12所述的发动机冷却***，其中所述非直角是锐角。
16.根据权利要求12所述的发动机冷却***，其中所述汽缸孔的所述相反侧是所述汽缸孔的进气侧与排气侧。
17.根据权利要求12所述的发动机冷却***，其中所述第一分段与所述第一区段之间的相交角度不同于所述第二分段与所述第二区段之间的相交角度。
18.根据权利要求12所述的发动机冷却***，其中所述相交是弯曲的。
19.根据权利要求12所述的发动机冷却***，其进一步包括与所述连接管道流体连通的通风导管。
20.根据权利要求12所述的发动机冷却***，其进一步包括泵和与所述冷却剂管道流体连通的热交换器。
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