用于控制发动机温度的垫片和系统的制作方法_5

文档序号:9354708阅读:来源:国知局
2中的控制间隙20在防止冷却剂流入气缸盖10方面甚至更有效。这是因为在较低的流率(速度)下,一个或多个控制间隙20内的温度管理液体的粘性阻力的作用是更大的并且是强大到足以防止冷却剂以任何方式移出控制间隙20。这进一步确保了冷却剂不再循环并且因此不被冷却,使得容纳在一个或多个水套44中的冷却剂的温度增加并且实际上在预热阶段期间至少靠近润滑剂62提供围绕各个气缸14的加温水套(而不是冷却水套)。
[0137]一旦达到对于润滑剂62来说优选的温度并且/或者经过预定的时间段之后(例如约5分钟),系统100构造成允许冷却剂通过第二流体路径104和第三流体路径106围绕系统100循环并且被散热器冷却使得冷却剂运行为冷却发动机。阀54被打开并且利用第二流体路径104和第三流体路径106。
[0138]可以理解的是,在本发明的范围内可以进行各种改变,例如,在气缸盖中的铸造腔孔与气缸体中大致相对地定位并且可选地具有不同尺寸的腿部之间提供连接的控制间隙的有利特征可以单独地使用并且不需要本发明的其他附加的有益方面,例如,可变控制的栗O
[0139]此外,虽然本发明已被描述涉及用于将多余的铸造腔孔连接的垫片的控制间隙,但应认识到的是,根据本公开内容的控制间隙可以用于限制性地或选择性地控制其他类型液体的流动以及在其他类型通路之间的流动以及其他类型的应用。
[0140]在本发明的其他实施方式中,可以设想的是气缸盖和/或气缸体可以由除了铝之外的材料比如钢制成。在本发明的其他实施方式中,可以设想的是气缸盖和/或气缸体可以由彼此不同的材料形成。
[0141]在其他实施方式中,可以设想的是垫片开口包括两个区域,所述两个区域中的任一者或两者可以根据气缸盖中的腿部开口与气缸体中的腿部开口的相对位置而操作为控制间隙。例如,根据气缸盖中的开口与气缸体中的开口之间的偏移的性质,其可以是在阻挡冷却剂流动方面有效的第一控制间隙或者是可以使用的第二控制间隙。在设想的实施方式中,第一控制间隙可包括:由气缸盖提供的上壁;由第一层提供的侧壁;以及由中间层的材料提供的下壁,并且第二控制间隙包括:由中间层的材料提供的上壁;由第二层的材料提供的侧壁;以及由气缸体提供的下壁。
[0142]如本文中使用的术语“腔孔”、“铸造腔孔”、“腿部”、“铸造腿部”、“孔”和“排出孔”
指的是气缸体和气缸盖内的构造。这些构造的截面形状可以为大致圆形,其直径可以是均匀的或不均匀的,并且这些构造是中空部,在这些中空部内可收集气体和/或冷却剂。这些构造可形成或可不形成气缸盖和气缸体的水套(形成冷却系统一部分的通路网络)的一部分。在上下文中,使用的术语“腔孔”与活塞在其中往复运动的气缸不同。气缸也可以被称为气缸孔或活塞孔,这两个术语中的一者可在一些内容中被简称为孔。
[0143]应当认识到的是,本公开内容的垫片在具有多余的中空构造——其可以是多余的铸造腔孔一一的内燃发动机中具有有益的效用。多余的铸造腔孔可以由铸造方法产生,其中,用于铸造的模具包括腿部、叉状部或突出部,其产生颠倒的构造,即铸造气缸盖和/或气缸体中的腔孔、孔或中空部。
【主权项】
1.一种包括发动机的车辆,所述发动机具有气缸体、气缸盖和设置在所述气缸体与所述气缸盖之间的垫片,所述气缸体和所述气缸盖各自包括分别通向所述气缸体内的腔孔和所述气缸盖内的腔孔的至少一个腔孔开口,所述垫片包括垫片开口,所述垫片开口定尺寸成并且设置成在所述气缸体中的所述腔孔开口与所述气缸盖中的所述腔孔开口之间提供流体路径,并且所述垫片包括用于选择性地限制所述流体路径的装置,使得气体能够自由地通过所述气缸体的所述腔孔开口并且进入所述气缸盖中的所述腔孔开口而冷却剂仅能够限制性地通过所述气缸体的所述腔孔开口并且进入所述气缸盖中的所述腔孔开口。2.根据权利要求1所述的车辆,其中,用于在所述气缸体中的所述腔孔开口与所述气缸盖中的所述腔孔开口之间提供流体路径的所述装置为控制间隙。3.根据权利要求2所述的车辆,其中,所述控制间隙包括上壁、下壁和侧壁,所述控制间隙的高度是由所述上壁与所述下壁之间的距离限定的,并且其中,所述控制间隙的高度定尺寸成使得在某些运行温度期间,冷却剂在所述上壁与所述下壁之间通过的粘性阻力大到足以防止冷却剂流出所述垫片开口并流入所述气缸盖中的所述腔孔开口或者至少使冷却剂流出所述垫片开口并流入所述气缸盖中的所述腔孔开口减至最少。4.根据权利要求2或3所述的车辆,其中,所述高度小于或等于约0.7mm。5.根据权利要求3或4所述的车辆,其中,所述控制间隙的高度介于约0.2mm与约0.7mm之间。6.根据权利要求3所述的车辆,其中,所述控制间隙的最大高度为约0.3mm。7.根据权利要求3或根据权利要求4至6在从属于权利要求3时中的任一项所述的车辆,其中,所述控制间隙的所述上壁是由所述垫片的上层或所述气缸盖提供的,并且其中,所述控制间隙的所述下壁是由所述垫片的下层或所述气缸体提供的。8.根据权利要求7所述的车辆,其中,所述垫片至少在所述垫片开口附近包括三层或更多层,其中,第一层设置在中间层上方,并且所述中间层设置在第二层上方,并且其中,所述控制间隙的所述上壁是由所述气缸盖提供的;所述控制间隙的所述侧壁是由所述第一层提供的;并且所述控制间隙的所述下壁是由所述中间层的材料提供的。9.根据权利要求7所述的车辆,其中,所述垫片至少在所述垫片开口附近包括三层或更多层,其中,第一层设置在中间层上方,并且所述中间层设置在第二层上方,并且其中,所述控制间隙的所述上壁是由所述中间层的材料提供的;所述控制间隙的所述侧壁是由所述第二层的材料提供的;并且所述控制间隙的所述下壁是由所述气缸体提供的。10.根据权利要求8或9所述的车辆,其中,所述垫片开口包括两个区域,所述两个区域中的任一者或两者根据所述气缸盖中的所述腔孔开口与所述气缸体中的所述腔孔开口的相对定位能够操作为所述控制间隙,其中,第一控制间隙包括:由所述气缸盖提供的上壁;由所述第一层提供的侧壁;以及由所述中间层的材料提供的下壁,并且其中,第二控制间隙包括:由所述中间层的材料提供的上壁;由所述第二层的材料提供的侧壁;以及由所述气缸体提供的下壁。11.根据权利要求7所述的车辆,其中,所述垫片包括单层的材料,并且其中,所述控制间隙的所述上壁是由所述气缸盖提供的,并且所述控制间隙的所述下壁是由所述垫片的所述单层的凹部提供的。12.根据权利要求7所述的车辆,其中,所述垫片包括单层的材料,并且其中,所述控制间隙的所述上壁是由所述垫片的所述单层的凹部提供的,并且其中,所述控制间隙的所述下壁是由所述气缸体提供的。13.根据权利要求7所述的车辆,其中,所述垫片包括第一层的材料和第二层的材料,其中,所述第一层设置在所述第二层的顶部上,并且其中,所述控制间隙的所述上壁是由所述气缸盖提供的;所述控制间隙的所述侧壁是由所述第一层的材料提供的;并且所述控制间隙的所述下壁是由所述第二层的材料的上表面提供的。14.根据权利要求7所述的车辆,其中,所述垫片包括第一层的材料和第二层的材料,其中,所述第一层设置在所述第二层的顶部上,并且其中,所述控制间隙的所述上壁是由所述第一层的材料的下表面提供的;所述控制间隙的所述侧壁是由所述第二层的材料提供的,并且其中,所述控制间隙的所述下壁是由所述气缸体提供的。15.根据权利要求2至14中的任一项所述的车辆,其中,所述垫片开口具有上部和下部,并且其中,所述垫片开口的在所述上部和所述下部中的一者或两者处的形状是大致长形的,以使所述气缸体中的所述至少一个腔孔开口与所述气缸盖中的所述至少一个腔孔开口流体地连接。16.根据权利要求15所述的车辆,其中,所述垫片开口的仅所述上部或所述下部的形状是长形的,并且其中,所述垫片开口的所述下部或所述上部中的另一者设置为用于连接至所述气缸体中的腔孔开口或所述气缸盖中的腔孔开口,并且所述另一者的宽度明显地小于所述控制间隙的宽度并且/或者所述另一者的截面为大致圆形。17.根据前述权利要求2至18中的任一项所述的车辆,其中,所述控制间隙具有为至少大致椭圆形的截面形状。18.根据权利要求17所述的车辆,其中,所述控制间隙具有包括两个平行的直的侧部以及两个相对的半圆形端部的截面形状。19.根据前述权利要求2至18中的任一项所述的车辆,其中,所述控制间隙的宽度为所述控制间隙的高度的至少两倍。20.根据权利要求19所述的车辆,其中,所述控制间隙的宽度为所述控制间隙的高度的约十倍。21.根据前述权利要求2至20中的任一项所述的车辆,其中,所述控制间隙的宽度介于约3mm与约5mm之间。22.根据前述权利要求2至21中的任一项所述的车辆,其中,所述控制间隙的宽度为约4mm ο23.根据前述权利要求中的任一项所述的车辆,包括用于对所述发动机的温度进行管理的系统,所述系统包括: (i)栗,所述栗联接至所述气缸盖和所述气缸体用于栗送冷却剂,其中,所述栗能够控制成使得所述系统内的冷却剂的流率是可调的;以及 (ii)阀,所述阀构造成限制及允许冷却剂流动通过所述气缸体并且/或者流动通过所述气缸盖; 其中,所述栗能够控制成在第一运行状态期间以第一流率运行,并且在所述第一运行状态期间所述阀限制冷却剂流动通过所述气缸体,并且所述垫片的所述控制间隙限制冷却剂流出所述气缸体,并且因此所述系统构造成使得所述发动机能够达到第一运行温度。24.根据权利要求23所述的车辆,其中,所述栗具有最大流率的输出,并且其中,所述第一流率低于所述最大流率。25.根据权利要求23或24所述的车辆,其中,所述第一运行温度介于约70°C与约90°C之间。26.根据权利要求23至25中的任一项所述的车辆,其中,所述系统包括: (i)第一流体路径,所述第一流体路径从所述栗经由第一入口进入所述气缸体、进入包括在所述气缸体中的腔孔和一个或多个水套并且在处于关闭状态的所述阀处终止; (?)第二流体路径,所述第二流体路径从所述栗经由第二入口进入所述气缸盖、经由第二出口离开所述气缸盖并且返回至所述栗;以及 (iii)第三流体路径,所述第三流体路径从所述栗经由所述第一入口进入所述气缸体、通过包括在所述气缸体中的一个或多个气缸套并且通过打开的所述阀离开所述气缸体的第一出口并返回至所述栗并且/或者经由所述垫片离开所述气缸体并且经由所述第二流体路径的至少一部分返回至所述栗; 其中,在所述第一运行状态期间,所述阀被关闭并且仅所述第一流体路径和所述第二流体路径是可进入的,使得冷却剂被限制流出所述气缸体; 其中,所述栗能够控制成在第二运行状态期间以第二流率运行,在所述第二运行状态期间,所述阀被打开并且所述第二流体路径和所述第三流体路径是可进入的,使得冷却剂能够流入及流出所述气缸体;并且 其中,所述第一流率低于所述第二流率。27.根据权利要求26所述的车辆,其中,在较低的流率下,冷却剂在所述上壁与所述下壁之间通过的粘性阻力大到足以防止冷却剂流出所述垫片开口并流入所述气缸盖中的所述腔孔
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