冷却剂输送基体制造技术

本发明专利技术涉及对用于内燃发动机的冷却系统的改进，尤其涉及适于提供用于内燃发动机的两相(蒸汽)冷却系统的冷却剂输送基体(27)。冷却剂输送基体(27)构造成位于发动机壳体的气缸体(25)中。所述基体包括歧管(28)和自所述歧管(28)延伸的多个管(29)。所述基体进一步构造成环绕位于所述气缸体(25)中的至少一个气缸(12)设置，所述管(29)具有至少一个孔(30)，所述至少一个孔指向成将液体冷却剂喷射在所述至少一个气缸(12)的壁上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及对用于内燃发动机的冷却系统的改进，尤其涉及适于提供用于内燃发动机的两相(蒸汽)冷却系统的冷却剂输送基体(27)。冷却剂输送基体(27)构造成位于发动机壳体的气缸体(25)中。所述基体包括歧管(28)和自所述歧管(28)延伸的多个管(29)。所述基体进一步构造成环绕位于所述气缸体(25)中的至少一个气缸(12)设置，所述管(29)具有至少一个孔(30)，所述至少一个孔指向成将液体冷却剂喷射在所述至少一个气缸(12)的壁上。【专利说明】冷却剂输送基体
本专利技术涉及对用于内燃发动机的冷却系统的改进，尤其涉及适于提供用于内燃发动机的两相(蒸汽)冷却系统的基体。
技术介绍
内燃发动机具有至少一个气缸，活塞能在所述气缸中往复移动。活塞经由连杆可驱动地连接至曲轴。内燃发动机的气缸体可以是包括由气缸壁限定的多个气缸的单元。气缸盖可位于气缸体的顶部上，在此处气缸盖构成燃烧室的顶部。燃烧室的一个端部通常具有至少一个进气口和相关联的进气阀，以及带有相关联的排气阀的至少一个排气口。一般地，进气口和排气口设置在气缸盖中。四冲程内燃发动机可具有进气冲程，在该进气冲程中进气阀可使进气口打开，使得燃烧室进入与空气进气系统流体连通的状态。在进气冲程期间，在燃烧室中的活塞可移动离开气缸盖，因此可以将新鲜的燃烧空气吸入到燃烧室中。接着，活塞倒转其方向并且朝向活塞盖移动以进行压缩冲程。在压缩冲程期间进气阀和排气阀是关闭的。在压缩冲程期间的某一时刻将燃料喷射到燃烧室中。然后，在燃烧室中的燃料/空气-混合物燃烧，活塞运动倒转，并发生动力冲程。在此动力冲程期间，所产生的燃烧能量可转化为增强的活塞运动的动能，其转化为曲轴的转动。在动力冲程后，活塞运动倒转其方向并朝向活塞盖移动以进行排气冲程。在排气冲程期间，进气阀关闭而排气阀打开。发动机冷却对于避免高温对发动机材料和润滑剂的损坏而言是必要的。内燃发动机在比发动机材料的熔化温度高的温度下运转，并且热到足以点燃润滑剂。发动机冷却装置足够快地消除能量以保持较低的温度，从而不会损坏发动机。在许多常规冷却系统中，液体冷却剂被泵入到环绕气缸盖的冷却剂套(水套)中，在此处液体冷却剂开始受热。当受热的冷却剂离开发动机时，其通过热交换器——诸如装配有风扇的散热器，该热交换器冷却冷却剂。然后，冷却的冷却剂再循环回到发动机中。冷却剂套通常铸造在气缸体中，以使冷却剂通道与气缸体成一体，这造成了设计上的复杂性和相关联的制造成本。近年来，对内燃发动机技术的研发已集中在降低燃料消耗和废气排放上。然而，这类研发可能导致发动机的热效率降低。已提出许多改进的冷却和排气热量回收系统，以减少冷却损失并利用废热提供额外的动力。一些这样的系统使用两(或双)相冷却(也被称为蒸发冷却)，其示例在US-B-5199387和EP-A-0579553中描述。在这样的两相冷却系统中，冷却剂以两相一即，液相和汽相一存在于发动机中。冷却剂在发动机预热期间处于液相，并由发动机加热至沸点。冷却剂在该沸点形成蒸汽，所形成的冷却剂液体与冷却剂蒸汽分离，其中所述蒸汽在以液相返回到发动机之前被引导至冷凝器用以冷凝。还很明显的是，可以优化热能回收的方式来使用分开的相，和冷却剂可作为两个相的混合物返回至发动机。这样的冷却系统可提供更快速的发动机预热，减少冷却剂质量流量，并且因此减小冷却剂系统和散热器尺寸、减小冷却剂泵功率并增加可用于热能回收系统的废能的量。本专利技术涉及对当前技术的进一步改进。
技术实现思路
本专利技术因此提供构造成位于发动机壳体的气缸体中的冷却剂输送基体，所述基体包括歧管和自所述歧管延伸的多个管，所述基体构造成环绕位于气缸体中的至少一个气缸设置，所述管具有至少一个孔，所述至少一个孔指向成将液体冷却剂喷射在至少一个气缸的壁上。本专利技术还提供用于内燃发动机的冷却系统，所述冷却系统包括:前述冷却剂输送基体；供给泵，其流体地连接以在压力下将液体冷却剂供应至所述冷却剂输送基体；抽出泵，其适于将汽化的冷却剂从所述发动机壳体中抽出；以及，冷凝器，其流体地连接至所述抽出泵的下游并流体地连接至所述供给泵的上游。本专利技术还提供内燃发动机，该内燃发动机包括壳体，该壳体设置有位于气缸体中的多个气缸、附接至气缸体的气缸盖，以及前述的冷却系统；其中，冷却剂输送基体位于所述气缸体中，所述孔指向成将液体冷却剂喷射在所述气缸体和所述气缸盖的部件上。本专利技术还提供用于冷却前述内燃发动机的方法，所述方法包括以下步骤:在压力下将液体冷却剂供给至所述冷却剂输送基体；将液体冷却剂的多股射流喷射到发动机的选定的部件上；将汽化的冷却剂从发动机气缸体中抽出；使汽化的冷却剂冷凝成液体冷却齐U ;以及，使经冷凝的液体冷却剂再循环至所述冷却剂输送基体。本专利技术还提供用于制造前述内燃发动机的方法，该方法包括以下步骤:制造冷却剂输送基体；制造气缸体和气缸；将冷却剂输送基体设置在气缸体内，使得所述孔指向成将液体冷却剂喷射在气缸体和气缸盖的部件上；以及，将气缸盖附接至气缸体。【专利附图】【附图说明】图1是内燃发动机的示例性实施例的示意图；图2是用于诸如在图1中示出的内燃发动机的冷却系统的示意图；图3是图1的内燃发动机的气缸体的透视图，其中除去了气缸体壁的前部和气缸盖用以示出冷却剂输送基体；图4是图3的气缸体的平面图，其中已除去气缸盖；图5是经图3的冷却剂输送基体的管的正视截面立面图；图6是冷却剂输送基体到气缸体的连接的正视截面立面图；图7是示出从下面的气缸体进入到气缸盖中的供给的平面图，示出了用于冷却剂的目标点；和图8是经气缸体和气缸盖的上部部分的正视截面立面图。【具体实施方式】本专利技术涉及适于提供用于内燃发动机的两相(蒸汽)冷却系统的基体，在该内燃发动机中朝向气缸体和气缸盖中的热点喷射液体冷却剂。液体冷却剂在接触热的发动机部件时汽化，并且所产生的冷却剂蒸汽自气缸体和气缸盖抽出用于冷凝和回收利用。基体可独立于发动机的气缸体和气缸盖单独制造，并且在发动机的制造期间插到发动机气缸体中。参照图1，示出了示例性的内燃发动机10的简化示意图。发动机10典型地包括发动机壳体11，该壳体中设置有多个气缸12，每个气缸中均安装有活塞13。活塞13能够在气缸12中以往复方式运动。燃料喷射器14设置成至少部分地延伸到各气缸12中，并且可操作以将燃料直接喷射到气缸12中、位于活塞13前面。随着活塞13朝向喷射器14移动，所述活塞压缩燃料，这将燃料点燃并且推动活塞13以相反方向后退。每个活塞13可借助于活塞杆16联接至曲轴15，以使曲轴15能够随着活塞13在气缸12中往复运动而转动。可通过高压泵17提供燃料，该高压泵将加压燃料供应至加压燃料源一诸如共轨18—该加压燃料源进而流体地连接以将燃料供应至燃料喷射器14。同样参照图2，可借助于空气进气管道19将空气供应至发动机10。空气进气管道19可连接至进气歧管20，该进气歧管将空气经由进气口(未示出)分配至气缸12，用于燃烧过程。发动机10还可包括一个或多个排气通道21，所述排气通道自发动机壳体11中的排气口(未示出)延伸，用于引导排气离开气缸12。排气通道21可将排气气体经由排气管道22供应至高压涡轮增压器23。其中设置有高压涡轮增压器23的排气管道22可连接至排气系统以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构造成位于发动机壳体的气缸体内的冷却剂输送基体，所述基体包括歧管以及自所述歧管延伸的多个管，所述基体构造成环绕位于所述气缸体中的至少一个气缸设置，所述管具有至少一个孔，所述至少一个孔指向成将液体冷却剂喷射在所述至少一个气缸的壁上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·威廉姆斯，R·M·迈克达威，A·德里斯，J·伍特斯普恩，
申请(专利权)人：珀金斯发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB