具有涡轮机的气缸盖的制作方法

专利名称：具有涡轮机的气缸盖的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有径流式涡轮机的气缸盖，其中所述气缸盖具有至少一个气缸，每个气缸具有用于从所述气缸排出废气的至少一个排气口并且排气管路连接到每个排气口，所述排气管路组合以形成至少一个总排气管路，由此形成至少一个排气歧管，所述总排气管路通向所述径流式涡轮机的进气区域，所述区域合并到运载废气的流动管道中，并且所述径流式涡轮机包括布置在涡轮机壳体中并且可旋转地安装在轴上的转子，所述径流式涡轮机具有整合到所述壳体中以形成冷却系统的至少一个冷却剂管道，所述至少一个冷却剂管道在所述壳体中围绕所述轴螺旋形地延伸。
背景技术：
内燃机具有气缸体和气缸盖，气缸体和气缸盖在它们的组装面彼此连接以形成至少一个气缸，即，燃烧室。为了容纳活塞和在需要时容纳气缸套，气缸体具有相应数量的气缸膛。活塞在气缸套中以这样的方式被引导，使得允许轴向运动，并且与气缸套和气缸盖一起形成内燃机的燃烧室。气缸盖通常用于容纳阀动装置。为了控制增压循环，内燃机需要控制元件和用于致动控制元件的致动装置。作为增压循环的一部分，燃烧气体经由排气口被排出，并且燃烧室被填充，即，新鲜混合物或新鲜空气经由进气口被吸入。在四冲程发动机的情况下，往复式阀几乎是用于控制增压循环的唯一类型的控制元件，在内燃机的操作期间执行振荡冲程运动并且以该方式暴露和关闭进气口和排气口。移动阀所需的阀致动机构(包括阀自身) 被称为阀动装置。根据现有技术，通向进气口的进气管道和连接到排气口的排气管道(即，排气管路)至少部分地被整合到气缸盖中。每个单独的气缸的排气口的排气管路通常在气缸盖中被集合在一起以形成与气缸关联的分排气管路，之后所述分排气管路经常被组合以形成单一的总排气管路。成为总排气管路的排气管路的组合通常并且在本发明的上下文中被称为排气歧管。在所述至少一个歧管的下游，废气然后被给送到径流式涡轮机，例如排气涡轮增压器的涡轮机，并且如果适用的话，穿过一个或多个废气后处理系统。涡轮机的生产成本是比较高的，原因是用于热高应力涡轮机壳体的、经常包含镍的材料昂贵，尤其与优选地用于气缸盖的材料(例如铝)相比。不仅材料本身的成本，用于涡轮机壳体的这些材料的加工成本也是比较高的。由上述内容得出结论，如果有可能提供可以由更廉价的材料(例如铝)制造的涡轮机，则在成本方面将是极其有利的。铝的使用在涡轮机的重量方面也将是有利的。尤其如果考虑到靠近发动机的涡轮机的布置导致尺寸较大的大体积壳体。这是由于因为受限制的空间条件的缘故借助于凸缘和螺栓连接涡轮机和气缸盖必须有大的涡轮机进气区域，并且也是由于必须为组装工具提供足够的空间。大体积壳体必然产生相应的高重量。假定靠近发动机的涡轮机的布置，由于材料的相对大的用量，铝优于能够承受高应力的材料的重量优点是特别明显的。为了使更廉价的材料能够用于生产涡轮机，现有技术的涡轮机设有冷却系统，例如液体冷却系统，所述冷却系统大大减小了由热废气施加于涡轮机和施加于涡轮机壳体的热应力并且因此允许使用承受热应力的能力更小的材料。通常，涡轮机壳体设有冷却套以便形成冷却系统。现有技术包括两种构思，在一种构思中壳体是铸件并且冷却套作为铸造工艺的一部分形成为整体壳体的一体部分，在另一种构思中壳体是模块化结构，其中用作冷却套的腔在组装期间形成。例如在已公开的德国申请DE 102008011257A1中描述了根据最后提到的构思构造的涡轮机。通过为实际涡轮机壳体提供外罩，因此在壳体和布置在一定距离处的至少一个外罩构件之间形成冷却剂可以传入其中的腔，从而形成用于涡轮机的液体冷却系统。附加有外罩的壳体于是包括冷却套。EP 1384857A2类似地公开了一种涡轮机，所述涡轮机的壳体设有冷却套。DE 102007017973A1描述了一种用于形成蒸汽冷却涡轮机套的套件。由于通常使用的液体(尤其是水)的高比热容，借助于液体冷却可以从壳体去除大量的热。热被释放到壳体内的冷却剂并且随着冷却剂被带走。释放到冷却剂的热在热交换器中再次从冷却剂被去除。原则上，存在为涡轮机的液体冷却系统提供独立的热交换器或者在液体冷却内燃机的情况下为了该目的使用发动机冷却系统的热交换器(即，另一个液体冷却系统的热交换器)的可能性。后一种选择仅仅需要两个回路之间的适当连接。然而，在该情况下必须考虑的一个因素在于，如果耐热应力性小的材料(例如铝) 用于生产壳体，则由涡轮机中的冷却剂吸收的热量可以为40kW或以上。在热交换器中从冷却剂去除如此大量的热并且借助于空气流将它消散到环境经证明是有问题的。公认地，现代的机动车辆驱动器适配有大功率风扇电机以便在热交换器处提供足够高的热传递所需的空气的质量流。然而，不能选择或任意地增加决定热传递的另一个参数的量值，即，热传递可用的表面积，原因是在通常布置各种热交换器处的车辆的前端区域中的可用空间是有限的。除了发动机冷却系统的热交换器以外，现代的机动车辆常常具有额外的热交换器，特别是冷却装置。中冷器(charge air cooler)常常被布置在增压式内燃机的进气侧以便有助于气缸的更好填充。为了遵照最大容许油温，经由油底壳通过热传导和自然对流产生的热消散常常不再足够，并且在一些情况下，提供油冷却器。而且，现代的内燃机越来越多地适配有废气再循环系统。废气再循环是消除氮氧化物的形成的一种方式。为了实现氮氧化物排放的显著减小，需要高废气再循环速度，并且这些使再循环废气的冷却(即，通过冷却来压缩废气)成为必要。可以提供额外的冷却器以例如在自动变速的情况下冷却润滑油和/或冷却在可液压致动调节装置中使用或用于动力转向的液压流体，尤其是液压油。空气调节系统中的空气调节冷凝器类似地是热交换器，其在操作期间必须将热排放到环境，也就是说， 需要足够高的空气流速并且因此必须被布置在前端区域中。
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由于在前端区域中的很受限制的空间条件和大量的热交换器，因此不可能根据需要确定单独的热交换器的尺寸。不存在将用于涡轮机的液体冷却的足够大的热交换器布置在前端区域中从而当使用耐热应力性小的材料时允许处理大量的热的消散的可能性。所以在冷却式涡轮机的设计构造中存在冷却能力和材料之间的折衷。

发明内容
假定上述的内容，本发明的目的是提供一种在涡轮机方面被优化的根据权利要求 1的前序部分所述的具有径流式涡轮机的气缸盖。该目的由一种具有径流式涡轮机的气缸盖实现，其中-所述气缸盖具有至少一个气缸，每个气缸具有用于从所述气缸排出废气的至少一个排气口并且排气管路连接到每个排气口，所述排气管路组合以形成至少一个总排气管路，由此形成至少一个排气歧管，所述总排气管路通向所述径流式涡轮机的进气区域，所述区域合并到运载废气的流动管道中，并且-所述径流式涡轮机包括布置在涡轮机壳体中并且可旋转地安装在轴上的转子， 所述径流式涡轮机具有整合到所述壳体中以形成冷却系统的冷却剂管道，所述至少一个冷却剂管道在所述壳体中围绕所述轴螺旋形地延伸，其中-所述至少一个冷却剂管道围绕所述流动管道周向地并且在离所述流动管道一定距离处在角α的范围内延伸，其中α <45°。根据本发明，设在所述壳体中的所述冷却剂管道不完全包围(即，封装)所述转子，类似于冷却套，而是沿圆周方向仅在有限的角范围α内覆盖所述流动管道，其中 α ^ 45°。在这里目的不是实现在尽可能大的面积上包覆转子并且因此保证最大可能的热消散。相反地，通过以根据本发明的方式确定所述至少一个冷却剂管道的尺寸而故意地限制冷却能力。冷却能力由所提供的有限热传递表面限制。借助于该措施，可以消散的最大热量有利地被减小或限制。这消除了必须消散由涡轮机中的冷却剂吸收的非常大量的热的问题。根据适度的冷却能力，为了生产根据本发明的涡轮机，需要选择合适的材料，即， 灰铸铁或铸钢。在一个方面，为了生产涡轮机壳体，根据本发明的构思使得有可能摒弃具有承受高热应力的能力的材料，尤其是包含镍的材料，原因是本发明也准备为涡轮机设置冷却系统。冷却系统保证温度的减小并且因此减小材料上的热应力，导致材料不必要具有耐高温性。在另一方面，所选择的冷却能力不是太大，从而可以利用仅具有很小耐热应力性的材料，例如铝。根据本发明的方法，不必要使用昂贵的材料，而且不需要在涡轮机冷却的情况下过度地消散大量的热。因此实现了本发明的潜在目标，S卩，提供一种在涡轮机方面被优化的根据权利要求1的前序部分所述的具有径流式涡轮机的气缸盖的目标。根据本发明，所述涡轮机作为径流式涡轮机被实现，S卩，进入转子叶片的流动是大致径向的。在本文中，大致径向表示沿径向方向的速度分量大于轴向速度分量。流动的速度向量与涡轮机的轴或轴线交叉，更特别地成直角交叉(如果进入的流动正好是径向的话)。 达到该程度，径流式涡轮机也可以是混合流动构造，只要沿径向方向的速度分量大于沿轴向方向的速度分量。为了使流动能够径向地进入转子叶片，用于送入废气的进气区域常常被设计为一直圆形地延伸的螺旋形或涡形壳体，保证废气至涡轮机的流入是大致径向的。根据本发明的具有径流式涡轮机的气缸盖尤其适合于增压式内燃机，所述增压式内燃机由于相对高的废气温度而受到特别高的热应力。因此，废气涡轮增压器的涡轮机的冷却是有利的。所以其中径流式涡轮机是废气涡轮增压器的一部分的实施例也是有利的。增压主要用于提升内燃机的功率。燃烧过程所需的空气被压缩，使每个工作循环更大的空气质量能够被给送到每个气缸。因此，有可能增加燃油质量并且因此增加平均压力。增压是提升内燃机的功率同时对于相同的功率保持排量不变或减小排量的合适手段。在每种情况下，增压导致单位安装体积的功率增加和更有利的功率-质量比。 假定相同的车辆边界条件，因此负荷总体有可能朝着比燃油消耗率(specific fuel consumption)更低的更高负荷移动。因此，在内燃机的发展中，增压有助于不断努力使得燃油消耗最小化，也就是说改善内燃机的效率。与机械增压器相比，废气涡轮增压器的优点在于没有机械连接或不需要机械连接以在增压器和内燃机之间传输动力。尽管机械增压器直接从内燃机吸取驱动它所需的能量，但是废气涡轮增压器使用热废气的能量。其中气缸盖具有至少两个气缸的实施例是有利的。如果气缸盖具有两个气缸并且仅仅一个气缸的排气管路形成通向径流式涡轮机的总排气管路，则这同样是根据本发明的气缸盖。如果气缸盖具有三个或以上气缸并且仅仅两个气缸的排气管路组合以形成总排气管路，则这同样是根据本发明的气缸盖。其中例如气缸盖具有串联布置的四个气缸并且外气缸的排气管路和内气缸的排气管路均组合以形成总排气管路的气缸盖的实施例同样是根据本发明的气缸盖。在三个和以上气缸的情况下，所以这样的实施例也是有利的，在所述实施例中-以这样的方式构造至少三个气缸使得它们形成两个组，每个组包括至少一个气缸，并且-在每种情况下每个气缸组中的气缸的排气管路组合以形成总排气管路，由此形成排气歧管。该实施例尤其适合于双流涡轮机的使用。双流涡轮机具有带有两个进气管道的进气区域，也就是说当它是两个进气区域时，两个总排气管路以这样的方式连接到双流涡轮机使得一个总排气管路通向每个进气管道。在总排气管路中运载的两个排气流的组合可以发生在涡轮机的下游。如果以可以保持高压力(尤其是排气前导脉冲)的方式对排气管路进行分组，则双流涡轮机尤其适合于脉冲增压，由此有可能在低旋转速度下获得高涡轮机压力比。然而，当使用若干涡轮机或废气涡轮增压器并且一个总排气管路连接到每个涡轮机时，对气缸和排气管路进行分组也提供优点。然而，其中气缸盖的所有气缸的排气管路组合以形成单一的(即，共同的)总排气管路的实施例也是有利的。其中冷却剂管道在壳体曲径中围绕轴螺旋形地延伸(即，在蛇形线路中延伸)的实施例是有利的。结合从属权利要求论述气缸盖的进一步的有利实施例。其中所述径流式涡轮机具有被整合到所述壳体中以形成冷却系统的冷却剂管道的气缸盖的实施例是有利的。其中α彡30°，有利地α < 20°或α彡15°的气缸盖的实施例是有利的。所选择的角的大小特别地取决于用于壳体的材料。冷却剂管道沿圆周方向覆盖流动管道的角范围越小，所需的壳体体积越小，S卩，材料的用量越小，这决定性地由待整合的冷却剂管道的尺寸共同确定。因此，壳体的重量也随着冷却剂管道的尺寸而增加或减小。其中所述涡轮机壳体是铸件的气缸盖的实施例是有利的。通过铸造和使用合适的芯体，铸件的复杂结构可以在单一操作中形成，结果是然后仅仅需要铸件的精加工和组装以形成涡轮机。其中每个气缸具有用于从所述气缸排出废气的两个排气口的气缸盖的实施例是有利的。阀动装置的任务是在正确的时间暴露或关闭内燃机的进气口和排气口，目的是快速暴露尽可能大的流动横截面以便减少气体的流入和流出流中的节流损失并且保证用新鲜混合物最好地填充内燃机和有效地(即，完全)排出废气。所以有利的是，为气缸提供两个或以上进气口和/或排气口。其中所述排气管路组合以形成至少一个总排气管路由此在所述气缸盖内形成至少一个整合排气歧管的气缸盖的实施例是有利的。应当考虑根本目的是尽可能靠近气缸的排气口布置涡轮机，特别是废气涡轮增压器的涡轮机，以便以该方式能够最好地利用决定性地取决于废气压力和废气温度的热废气的焓，并且保证来自涡轮机或涡轮增压器的快速响应。而且，热废气至各种废气后处理系统的路径也应当尽可能地短，允许废气很快冷却并且保证废气后处理系统尽可能快地到达它们的操作温度或启动温度，尤其在内燃机已被冷启动之后。所以关心的是最小化在气缸处的排气口和涡轮机之间以及在气缸处的排气口和废气后处理系统之间的排气管路的部分的热惯性，这可以通过减小所述部分的质量和长度实现。为了实现该目的，现有技术中的解决方案的一种方法在气缸盖内组合排气管路以形成至少一个整合排气歧管。这减小了排气管路的长度。在一个方面，在涡轮机的上游的管路的体积(即，排气管路中的废气的体积)被减小，因此改善了涡轮机的响应行为。在另一方面，缩短的排气管路也导致在涡轮机的上游的排气系统中的更低热惯性，导致在涡轮机进气口处的废气的温度增加，结果是在涡轮机的进气口处的废气的焓也更高。此外，在气缸内组合排气管路允许驱动单元的密集布置。然而，以该方式设计的气缸盖受到比适配有外部歧管的常规气缸盖更高的热应力，并且因此更加需要冷却系统。在燃烧期间由燃油的放热化学转化释放的热部分地经由界定燃烧室的壁消散到气缸盖和气缸体并且部分地经由废气流消散到相邻部件和环境。为了限制气缸盖上的热应力，必须再次从气缸盖去除被引入气缸盖中的热流中的一些。由于液体的热容相对于空气显著更高，因此与空气冷却系统相比明显更大的热量可以由液体冷却系统消散，由于该原因所述类型的气缸盖有利地设有液体冷却系统。液体冷却需要气缸盖设有至少一个冷却套，S卩，运载冷却剂通过气缸盖的冷却剂管道的布置，并且这需要具有复杂结构的气缸盖设计。在一个方面，这意味着通过冷却剂管道的引入弱化了机械和热高应力气缸盖。在另一方面，就液体冷却系统而言，热首先不必被传导到气缸盖的表面以便被消散。热被释放到气缸盖自身内的冷却剂(通常是包含添加剂的水)。在该布置中，冷却剂由布置在冷却回路中的泵输送并且因此在冷却套中循环。以该方式，释放到冷却剂的热从气缸盖的内部被消散并且在热交换器中再次从冷却剂去除。冷却能力应当优选地足够高以消除对加浓(enrichment) ( λ < 1)的需要，以便降低废气的温度，例如如EP 1722090Α2中所述，这从能量考虑的观点来看必然被认为是不利的，尤其关于内燃机的燃油消耗和关于污染物排放。这是由于加浓涉及比与所提供的空气量燃烧的可能燃油喷射更多的燃油，额外的燃油同样被加热和汽化，因此降低燃烧气体的温度。特别地，所需的加浓并不总是允许内燃机以例如对于所提供的废气后处理系统来说必要的方式进行操作。也就是说这导致内燃机的操作的限制。在气缸盖内组合排气管路(即，将至少一个排气歧管与用于盖的液体冷却系统的提供整合在一起)在内燃机冷启动时有利地导致冷却剂的快速加热，并且因此导致内燃机的更快加温，并且在正使用冷却剂操作用于车辆的乘客舱的加热系统的情况下，导致所述乘客舱的更快加热。发现液体冷却系统尤其对于增压式发动机有利，原因是增压式发动机上的热应力显著地大于常规的内燃机。从上述内容得出结论，其中所述气缸盖设有被整合到所述气缸盖中以形成液体冷却系统的至少一个冷却套的气缸盖的实施例是有利的。其中被整合到所述气缸盖中的所述至少一个冷却套连接到所述涡轮机的所述至少一个冷却剂管道的气缸盖的实施例是有利的。如果被整合到气缸盖中的至少一个冷却套连接到涡轮机的至少一个冷却剂管道， 则原则上仅仅需要形成冷却回路所需的剩余部件和单元中的各一个，原因是它们都可以用于涡轮机的冷却回路并且也用于气缸盖的冷却回路，并且这不仅导致增效和相当大的成本节约，而且导致重量节省。因此，优选的是仅仅提供输送冷却剂的一个泵和用于储存冷却剂的一个容器。在气缸盖中和在涡轮机壳体中释放到冷却剂的热可以在共同的热交换器中从冷却剂被去除。另外，涡轮机的冷却剂管道可以经由气缸盖被供应冷却剂，消除了在涡轮机壳体中提供任何进一步的冷却剂供应和排出口的需要，并且也使得有可能摒弃额外的冷却剂管路。这样的实施例是有利的，其中-所述气缸盖能够在组装面连接到气缸体，并且-被整合到所述气缸盖中的所述至少一个冷却套具有布置在所述排气管路和所述气缸盖的组装面之间的下冷却套，和布置在所述排气管路的与所述下冷却套相反的侧的上冷却套，所述上冷却套和所述下冷却套优选地彼此连接。其中下冷却套和/或上冷却套连接到涡轮机的冷却套的组合的实施例是有利的。这样的组合的实施例是有利的，其中至少一个连接器设在下冷却套和上冷却套之间以允许冷却剂穿过，所述连接器在离排气管路一定距离处设在整合排气歧管的远离至少两个气缸的侧。在当前的情况下，气缸盖具有布置在气缸盖的外壁中(即，至少一个整合排气歧管的外部)的至少一个连接器。连接器是将下冷却套连接到上冷却套的孔或流动管道，并且冷却剂可以通过所述连接器流出下冷却套进入上冷却套和/或相反。在一个方面，这意味着原则上冷却也发生在气缸盖的外壁的区域中。在另一方面， 冷却剂的常规纵向流(即，沿气缸盖的纵轴线的方向的冷却剂流)由冷却剂的横向流补充， 所述横向流横向于纵向流并且优选地近似沿气缸的纵轴线的方向流动。在这里，由至少一个连接器产生的冷却剂流对热消散做出决定性的贡献。更特别地，合适地确定至少一个连接器的横截面的尺寸使得有可能对连接器中的冷却剂的流动速度施加特定影响，并且因此对该至少一个连接器的区域中的热消散施加特定影响。可以通过在上冷却套和下冷却套之间生成压降而额外地和有利地改善冷却，这又增加了至少一个连接器中的速度，由于对流导致热传递增加。如果下冷却套和上冷却套连接到涡轮机的冷却套或经由涡轮机的冷却套彼此连接，则这样的压降也提供优点。压降于是用作用于将冷却剂输送通过涡轮机的冷却管道的驱动力。其中至少一个连接器完全被整合到气缸盖的外壁中的实施例是有利的。该实施例例如与这样的气缸盖设计是截然不同的，在所述气缸盖设计中外壁设有用于将冷却剂供应到上和下冷却套或从上和下冷却套排出冷却剂的口。这样的实施例是有利的，其中至少一个连接器和总排气管路之间的距离小于一个气缸的直径，优选地小于该直径的一半，所述距离从总排气管路的外壁和连接器的外壁之间的行程的长度获得。这样的实施例是有利的，其中提供至少两个连接器，每个连接器布置在总排气管路的相对侧。这样的实施例是有利的，其中涡轮机和气缸盖是彼此非刚性、刚性和/或材料性连接的独立部件。模块化结构具有的优点是单独的部件(即，涡轮机和气缸盖)也可以在模块化的基础上与其他部件(更特别地，其他气缸盖或涡轮机)组合。部件的通用性通常增加产量， 由此使得有可能减小单位生产成本。而且，如果涡轮机或气缸盖由于缺陷而必须被更换(即，替换)，则这减小成本。这样的实施例也是有利的，其中涡轮机壳体至少部分地被整合到气缸盖中，使得气缸盖和涡轮机壳体的至少一部分形成整体部件。就其本质而言，整合结构消除了在气缸盖和涡轮机之间形成能够承受高热应力并且因此昂贵的气密连接的需要。因此，也不再有废气将由于泄露意外地逸出到环境中的风险。若加以必要的修改，类似的考虑也适用于冷却剂回路和冷却套的连接方面以及适用于冷却剂泄露方面。所利用的径流式涡轮机可以设有可变涡轮机几何形状，这允许通过涡轮机几何形状的调节和有效涡轮机横截面的调节更好地适应内燃机的各个操作点。在该布置中，导向叶片被布置在涡轮机的进气区域中以影响流动的方向。与回转式转子的转子叶片相比，导向叶片不随着涡轮机的轴而旋转。如果涡轮机具有固定的、不变的几何形状，则导向叶片不仅是静止的，而且还被布置为在进气区域中完全不动，即，刚性地固定。如果在另一方面利用具有可变几何形状的涡轮机，则导向叶片实际上被布置为静止，但不是完全不动，而是围绕它们的轴线旋转，因此使得有可能改变至转子叶片的入射流。


下面根据图1、加和2b参考示例性实施例更详细地描述本发明。在这里，图1在垂直于涡轮机转子的轴的截面中显示了涡轮机的第一实施例，图加显示了在图1中示出的截面A-A，以及图2b显示了在图1中示出的截面B-B。
具体实施例方式图1在垂直于涡轮机转子6的轴7的截面中显示了涡轮机1的第一实施例。涡轮机1是径流式涡轮机2，包括布置在涡轮机壳体3中并且可旋转地支撑在轴7 上的转子6。为了允许至转子叶片的径向流入，在下游合并到流动管道5中的进气区域4为螺旋形设计，并且用于供应废气的壳体3被设计为一直圆形地延伸的螺旋形壳体。为了形成冷却系统，壳体3具有整合冷却剂管道8，所述整合冷却剂管道在壳体3 中围绕轴7螺旋形地延伸，并且因此沿着流动管道5远至进入转子6的废气的入口。管道开口 9设置为邻近涡轮机壳体3的进气区域4以使冷却剂能够被引入冷却剂管道8中并从冷却剂管道8再次被排出。为了使涡轮机1能够附连到气缸盖(未显示)，壳体3设有凸缘 10。图加显示了在图1中示出的截面A-A。仅仅旨在对图1进行补充解释，并且因此在其他方面参考图1。相同的附图标记用于相同的部件。在图加所示的截面中，可以看到冷却剂管道8在离流动管道5 —定距离处延伸， 更具体地在流动管道5的远离转子6的侧延伸。为了整合或形成管道5，壳体3在它的外侧上具有呈凸耳形式的突出部。图2b显示了在图1中示出的截面B-B。仅仅旨在对图1进行补充解释，并且因此在其他方面参考图1。相同的附图标记用于相同的部件。
在图2b所示的实施例中，冷却剂管道8围绕流动管道5在角α 30° (从流动管道5的中心线11测量)的范围内周向地延伸。所以在当前的情况下，类似于冷却套，冷却剂管道不在尽可能大的面积上围绕流动管道5延伸。以该方式，由冷却剂吸收的热量是
有限的。
附图标记
1涡轮机
2径流式涡轮机
3涡轮机壳体
4进气区域
5流动管道
6转子
7轴
8冷却剂管道
9管道开口
10凸缘
11流动管道的中心线。
权利要求
1.一种具有径流式涡轮机O)的气缸盖，其中-所述气缸盖具有至少一个气缸，每个气缸具有用于从所述气缸排出废气的至少一个排气口并且排气管路连接到每个排气口，所述排气管路组合以形成至少一个总排气管路， 由此形成至少一个排气歧管，所述总排气管路通向所述径流式涡轮机O)的进气区域G)， 所述区域合并到运载废气的流动管道(5)中，并且-所述径流式涡轮机( 包括布置在涡轮机壳体(3)中并且可旋转地安装在轴(7)上的转子(6)，所述径流式涡轮机( 具有整合到所述壳体C3)中以形成冷却系统的至少一个冷却剂管道(8)，所述至少一个冷却剂管道(8)在所述壳体( 中围绕所述轴(7)螺旋形地延伸，其中-所述至少一个冷却剂管道(8)围绕所述流动管道(5)周向地并且在离所述流动管道一定距离处在角α的范围内延伸，其中α <45°。
2.根据权利要求1所述的具有径流式涡轮机O)的气缸盖，其中所述径流式涡轮机 (2)具有被整合到所述壳体(3)中以形成冷却系统的冷却剂管道(8)。
3.根据权利要求1或2所述的具有径流式涡轮机O)的气缸盖，其中α<30°。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的具有径流式涡轮机O)的气缸盖，其中 α ^ 20°。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的具有径流式涡轮机(2)的气缸盖，其中 α ^ 15° 。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的具有径流式涡轮机O)的气缸盖，其中所述涡轮机壳体( 是铸件。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的具有径流式涡轮机O)的气缸盖，其中每个气缸具有用于从所述气缸排出废气的两个排气口。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的具有径流式涡轮机O)的气缸盖，其中所述排气管路组合以形成至少一个总排气管路，由此在所述气缸盖内形成至少一个整合排气歧管。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的具有径流式涡轮机O)的气缸盖，其中所述气缸盖设有被整合到所述气缸盖中以形成液体冷却系统的至少一个冷却套。
10.根据权利要求9所述的具有径流式涡轮机( 的气缸盖，其中被整合到所述气缸盖中的所述至少一个冷却套连接到所述径流式涡轮机O)的所述至少一个冷却剂管道(8)。
11.根据权利要求9或10所述的具有径流式涡轮机O)的气缸盖，其中-所述气缸盖能够在组装面连接到气缸体，并且-被整合到所述气缸盖中的所述至少一个冷却套具有布置在所述排气管路和所述气缸盖的组装面之间的下冷却套，和布置在所述排气管路的与所述下冷却套相反的侧的上冷却套。
全文摘要
本发明涉及一种具有径流式涡轮机(2)的气缸盖，其中所述气缸盖具有至少一个气缸，每个气缸具有用于从所述气缸排出废气的至少一个排气口并且排气管路连接到每个排气口，所述排气管路组合以形成至少一个总排气管路，由此形成至少一个排气歧管，所述总排气管路通向所述径流式涡轮机(2)的进气区域(4)，所述区域合并到运载废气的流动管道(5)中，并且所述径流式涡轮机(2)包括布置在涡轮机壳体(3)中并且可旋转地安装在轴(7)上的转子(6)，具有整合到所述壳体(3)中以形成冷却系统的至少一个冷却剂管道(8)，所述至少一个冷却剂管道(8)在所述壳体(3)中围绕所述轴(7)螺旋形地延伸。目标是提供一种在涡轮机方面被优化的上述类型的具有径流式涡轮机(2)的气缸盖。该目标通过所述类型的具有径流式涡轮机(2)的气缸盖实现，其中所述至少一个冷却剂管道(8)围绕所述流动管道(5)周向地并且在离所述流动管道一定距离处在角α的范围内延伸，其中α≤45°。
文档编号F02B37/00GK102400810SQ20111025158
公开日2012年4月4日 申请日期2011年8月29日 优先权日2010年9月7日
发明者K·S·库巴奇 申请人:福特环球技术公司