专利名称：用于内燃机的冷却剂回路的制作方法
技术领域：
用于内燃机的冷却剂回路，特别是设计成双回路冷却系统的内燃机用冷却剂回路，该内燃机具有至少两个并行布置、优选V型或N型布置的气缸列。
背景技术：
这种冷却剂回路在汽车内燃机结构中用于将内燃机组件——特别是气缸盖和气缸体曲轴箱冷却到不同的温度水平。由DE 103 18 744 Al或DE 10 2006 044 680 Al已知用于内燃机的冷却剂回路， 所述内燃机具有气缸体曲轴箱，该气缸体曲轴箱具有对置的气缸列，亦即所述内燃机设计成所谓的“V型发动机”。但是在这种情况下，在气缸体曲轴箱的冷却剂外套与位于其上方的气缸盖中的冷却剂外套之间始终存在流体技术上的连接，因此不可能以不同的温度水平实现分离的流通。由DE 198 03 885 Al或JP 600 199 12A也公开了这种双回路冷却系统，其中气缸体曲轴箱和气缸盖在内部在流体技术上相互分开并为此接入彼此并行延伸的冷却剂分支线路，该冷却系统迄今为止主要应用在具有一个气缸列的直列式发动机中。但同类型的DE 100 21 525 Al公开了一种用于V型多缸内燃机的冷却回路，该内燃机具有一包围气缸盖外壳和气缸体的冷却外套，该冷却外套由一泵提供冷却液，其中至少一个气缸冷却外套和至少一个气缸盖冷却腔设有用于输入冷却液的接头，冷却液并行地流过气缸盖箱体和气缸体。但是其缺点是，气缸冷却外套的流出部的堵塞会导致该气缸冷却外套内的冷却液迅速升温，而同时冷却液流过气缸盖冷却腔由于横向流动造成在气缸冷却外套内冷却液不希望地流动。这使气缸体的升温变慢。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种用于具有多个气缸列的内燃机的冷却剂回路，其中能够使冷却剂在气缸体曲轴箱内的迅速升温独立于在气缸盖内的冷却剂流动。这个目的通过权利要求1的特征实现。本发明提出一种用于内燃机的冷却剂回路，所述内燃机具有一气缸体曲轴箱，所述气缸体曲轴箱具有至少两个对置的气缸列和相应的气缸盖，其中，所述气缸体曲轴箱和气缸盖能通过冷却剂回路的彼此独立地并行延伸的分支线路而被施加冷却剂，其中，通过一冷却剂泵能使冷却剂至少部分地在一主换热器与气缸盖和/或气缸体曲轴箱之间循环， 其中，在气缸体曲轴箱的分支线路中设有至少一个止回阀，所述至少一个止回阀只允许冷却剂从入口侧向出口侧流过气缸列。通过在气缸体曲轴箱分支线路内设置至少一个如下的止回阀该止回阀只允许冷却剂从入口侧向出口侧流过气缸列并且禁止冷却剂从出口侧向入口侧流过气缸列，便可以与冷却剂在气缸盖分支线路内的流动相独立地抑制冷却剂在气缸体曲轴箱内的不希望的横向流动。此外，气缸体曲轴箱一般具有唯一一个冷却剂外套，该冷却剂外套包围两个气缸列，使得在所引导的冷却剂运动中原则上可以在任意时刻在气缸列之间进行冷却剂交换， 但是，在气缸体曲轴箱分支线路内设置至少一个止回阀避免了由在并行的气缸盖分支线路内的冷却剂流动引起的在气缸列之间的冷却剂横向流动。这种工作原理可以类似地用于V 型或W型结构的内燃机或对置式发动机。在一种优选实施方式中，每个气缸列都能通过自己的气缸体曲轴箱前置部而被施加冷却剂，所述冷却剂又能通过一公共的气缸体曲轴箱回流部输出，其中，在气缸体曲轴箱前置部中分别设有一止回阀，所述止回阀只允许冷却剂从气缸体曲轴箱前置部经过气缸列朝向气缸体曲轴箱回流部流动。如果分开的气缸体曲轴箱前置部配备有自己的止回阀，该止回阀仅允许冷却剂从前置部向公共的回流部流动，那么由于在气缸盖分支线路中的冷却剂运动引起的例如在气缸体曲轴箱前置部处进入的冷却剂不再在对置的气缸体曲轴箱前置部处流出、进而不能形成并行的气缸列之间的横向流动。由此，气缸体曲轴箱在冷却剂 “静止(不动)”时升温明显更快并且更早地达到其磨擦功率优化。气缸体曲轴箱回流部优选在气缸体曲轴箱的一部位处从冷却剂外套中引过，所述冷却剂外套确保在气缸列中工作腔被均勻地绕流过。在一种优选实施方式中，冷却剂在气缸体曲轴箱回流部内的流动能通过一第一调节阀来调节。通过该第一调节阀可以优选在预热阶段中切断气缸体曲轴箱分支线路，以实现气缸体曲轴箱的快速升温。在一种特别优选的实施方式中，第一调节阀设计成可无级调节的调节阀，使得能够连续地匹配气缸体曲轴箱内的冷却剂温度。因此，与设置在气缸体曲轴箱前置部内的止回阀共同作用，设置在气缸体曲轴箱回流部内的第一调节阀在需要时可以在气缸体曲轴箱内产生“静止的”冷却剂，而在气缸列之间不形成横向流动。在一种优选实施方式中，每个气缸盖都具有自己的气缸盖前置部和自己的气缸盖回流部，其中气缸体曲轴箱前置部和气缸盖前置部在一位于冷却剂泵下游的分叉部位处从一公共的前置区段中分出，其中，气缸体曲轴箱回流部和气缸盖回流部在一位于第一调节阀下游的连接部位处再次合并成一公共的回流区段。属于气缸体曲轴箱的气缸列的气缸盖构成结构上分开的单元，因此在气缸盖分支线路内通过气缸盖前置部和气缸盖回流部由冷却剂泵集中、并行地供给冷却剂。为此，气缸盖前置部和气缸体曲轴箱前置部都在一分叉部位处从具有冷却剂泵的公共前置区段分出。与此类似，来自气缸盖回流部和中央的气缸体曲轴箱回流部的冷却剂在流过相应的分支线路和其中所含的构件后，在一连接部位处重新合并成一公共的回流区段。在此，公共的回流区段通向主换热器的入口侧，而公共的前置区段在相对侧从主换热器的出口侧引出。在一种优选的实施方式中，在公共的前置区段中，在主换热器和冷却剂泵之间设有第二调节阀，附加地，公共的回流区段的一支路在绕过主换热器的情况下通入该第二调节阀。在第二调节阀的相应部位处，通过所述支路可使主换热器在需要时被绕过。在这种所谓的旁路运行时，可以在被加热的冷却剂不在主换热器中被冷却的情况下，实现气缸盖内的冷却剂流动并且根据第一调节阀还可以实现在气缸体曲轴箱内的冷却剂流。因此，内燃机能被特别迅速和均勻地加热到更高的温度水平。或者，在到达一确定的最低温度时，第二调节阀可以通过切断所述支路来引导冷却剂通过主换热器。在此，所述第二调节阀优选是一种可连续调节的调节阀、特别优选是特性曲线族控制的调温器(Kermfeldthermostat)，该特性曲线族控制的调温器在需要时可以通电以改变特征曲线族。 所述冷却剂回路不限于所述的例子，特别是可以根据愿望在其它分支线路中接入
其它换热器。此外，在冷却剂回路上设有用于带补偿容器的已知通风系统的连接部。
本发明其它细节、特征和优点由以下参照附图对优选实施例的说明得到。
图1示出本发明冷却剂回路的示意图。
附图标记表
1冷却剂回路
2内燃机
3气缸体曲轴箱
3a第一气缸列
3b第二气缸列
如第一气缸盖
4b第二气缸盖
5气缸体曲轴箱分支线路
fe气缸体曲轴箱前置部
恥气缸体曲轴箱回流部
6气缸盖分支线路
6a气缸盖前置部
6b气缸盖回流部
7冷却剂泵
8主换热器
9止回阀
10第一调节阀
11第二调节阀
12分叉部位
13连接部位
14公共的前置区段
15公共的回流区段
16支路
17加热回路
18加热换热器
具体实施例方式
按照图1，用于内燃机2的冷却剂回路1具有一主换热器8以及一冷却剂泵7，该主换热器用于在绕其流动的环境空气与穿流过该主换热器的来自冷却剂回路1的冷却剂之间进行热交换，该冷却剂泵用于在冷却剂回路1内产生冷却剂循环。内燃机2主要由气缸体曲轴箱3和配设给气缸列3a、3b的气缸盖^、4b组成，该气缸体曲轴箱在两个并行对置的气缸列3a和北内包含工作气缸的工作腔并被唯一一个冷却剂外套通过，所述气缸盖主要容纳为工作气缸换气的装置并且同样被一冷却剂外套通过。气缸盖^、4b和气缸体曲轴箱3的冷却剂外套并不在内部流体连接，而是分别接入冷却剂回路1的彼此独立地并行延伸的分支线路5和6。为此每个气缸盖如、4b、气缸体曲轴箱3的每个气缸列3a、北都具有自己的前置部接头6a或5a，所述前置部接头可以由一包含冷却剂泵7的公共的前置区段 14供给冷却剂。为此，该公共的前置区段14在一分叉部位12处分叉，在该分叉部位处将冷却剂分配到V型内燃机2两侧，而在继续前进中冷却剂又被在气缸盖如或4b和气缸列 3a或北之间进行分配。气缸体曲轴箱3具有一单个的气缸体曲轴箱回流部恥，该气缸体曲轴箱回流部源自气缸体曲轴箱3的被气缸体曲轴箱前置部fe填充冷却剂的冷却剂外套。 而气缸盖4a、4b各具有自己的气缸盖回流部6b，这些气缸盖回流部在一连接部位处与气缸体曲轴箱回流部恥合并并且过渡到公共的回流区段15。公共的回流区段15伸展到主换热器8的入口侧，而公共的前置区段14源自主换热器8的出口侧。公共的前置区段14除中央冷却剂泵7外还具有一设置在该冷却剂泵7上游的第二调节阀11，该第二调节阀附加地与一支路16接通，该支路在绕过主换热器8的情况下从公共的回流区段15分叉出来。第二调节阀11设计成可通电的特性曲线族控制的调温器，该特性曲线族控制的调温器根据可通过通电改变的冷却剂温度阈值来切断支路16并通过主换热器8来引导冷却剂。否则， 通过支路16使冷却剂绕过主换热器8流入冷却剂泵7。在气缸体曲轴箱回流部恥中设有第一调节阀10，该第一调节阀设计成可无级控制的球阀，通过该第一调节阀能按需要切断气缸体曲轴箱回流部恥。在气缸体曲轴箱前置部fe中，设有位于气缸列3a、北入口处的止回阀，所述止回阀只允许冷却剂从气缸体曲轴箱前置部fe朝向气缸体曲轴箱回流部恥流动。因此，在阻断气缸体曲轴箱回流部恥时通过其中一个气缸体曲轴箱前置部fe引入两个气缸列之一 3a或北中的冷却剂的量不会将在对置的气缸列北或3a处的相当的冷却剂量压回到相应的气缸体曲轴箱前置部fe中。从而避免了气缸列3a与北之间的不希望的横向流动。从气缸盖如或仙中可引出一加热回路17连同其中的用于加热汽车内部空间的环境空气的加热换热器18，该加热回路在冷却剂泵7上游、第二调节阀11下游再次通入公共的前置区段14。
权利要求
1.一种用于内燃机⑵的冷却剂回路(1)，所述内燃机具有一气缸体曲轴箱(3)，所述气缸体曲轴箱具有至少两个对置的气缸列(3a、3b)和相应的气缸盖Ga、4b)，其中，所述气缸体曲轴箱( 和所述气缸盖Ga、4b)能通过所述冷却剂回路(1)的彼此独立地并行延伸的分支线路(5，6)而被施加冷却剂，其中，通过一冷却剂泵(7)能使冷却剂至少部分地在一主换热器(8)与所述气缸盖Ga、4b)和/或所述气缸体曲轴箱C3)之间循环，其特征为在所述气缸体曲轴箱的分支线路(5)中设有至少一个止回阀(9)，所述至少一个止回阀只允许冷却剂从入口侧向出口侧流过所述气缸列(3a、3b)。
2.按权利要求1的用于内燃机的冷却剂回路，其特征为每个所述气缸列(3a、3b)都能通过自己的气缸体曲轴箱前置部(5a)而被施加冷却剂，所述冷却剂又能通过一公共的气缸体曲轴箱回流部(5b)输出。
3.按权利要求1或2的用于内燃机的冷却剂回路，其特征为在所述气缸体曲轴箱前置部(5a)中分别设有一止回阀(9)，所述止回阀只允许冷却剂从气缸体曲轴箱前置部(5a) 经过气缸列(3a、3b)朝向气缸体曲轴箱回流部(5b)流动。
4.按权利要求1至3之任一项的用于内燃机的冷却剂回路，其特征为冷却剂在气缸体曲轴箱回流部(5b)内的流动能通过一第一调节阀(10)来调节。
5.按权利要求4的用于内燃机的冷却剂回路，其特征为所述第一调节阀(10)设计成能无级调节的调节阀。
6.按权利要求1至5之任一项的用于内燃机的冷却剂回路，其特征为每个气缸盖 (4a,4b)都具有自己的气缸盖前置部㈩幻和自己的气缸盖回流部(6b)，其中气缸体曲轴箱前置部(5a)和气缸盖前置部(6a)在一位于冷却剂泵(7)下游的分叉部位(1 处从一公共的前置区段(14)中分出，其中，气缸体曲轴箱回流部(5b)和气缸盖回流部(6b)在一位于第一调节阀(10)下游的连接部位(13)处又合并成一公共的回流区段(15)。
7.按权利要求6的用于内燃机的冷却剂回路，其特征为所述公共的回流区段(15)通向主换热器(S)0
8.按权利要求6或7的用于内燃机的冷却剂回路，其特征为所述公共的前置区段 (14)从主换热器(8)中引出。
9.按权利要求6至8之任一项的用于内燃机的冷却剂回路，其特征为在所述公共的前置区段(14)中，在主换热器(8)和冷却剂泵(7)之间设有第二调节阀(11)，附加地，所述公共的回流区段(1 的一支路(16)在绕过主换热器(8)的情况下通入该第二调节阀。
10.按权利要求9的用于内燃机的冷却剂回路，其特征为所述第二调节阀(11)设计成特性曲线族控制的调温器。
全文摘要
本发明涉及一种用于内燃机(2)的冷却剂回路(1)，所述内燃机具有一气缸体曲轴箱(3)，所述气缸体曲轴箱具有至少两个对置的气缸列(3a、3b)和相应的气缸盖(4a、4b)，其中，所述气缸体曲轴箱(3)和所述气缸盖(4a、4b)能通过所述冷却剂回路(1)的彼此独立地并行延伸的分支线路(5，6)而被施加冷却剂，其中，通过一冷却剂泵(7)能使冷却剂至少部分地在一主换热器(8)与所述气缸盖(4a、4b)和/或所述气缸体曲轴箱(3)之间循环，其特征为在所述气缸体曲轴箱的分支线路(5)中设有至少一个止回阀(9)，所述至少一个止回阀只允许冷却剂从入口侧向出口侧流过所述气缸列(3a、3b)。
文档编号F02F1/36GK102235225SQ201110108439
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月28日 优先权日2010年4月28日
发明者C·安顿, M·洪森, S·里德尔 申请人:奥迪股份公司