專(zhuān)利名稱(chēng)：具有排氣渦輪增壓的液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
具有排氣渦輪增壓的液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2011年8月10日提交的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?1177050. 9的優(yōu)先權(quán)，為了全部目的其整個(gè)內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括連接于汽缸體的至少一個(gè)汽缸蓋，以形成一個(gè)或更多個(gè)汽缸。為了保持活塞和/或汽缸套，可以形成曲軸箱的汽缸體具有多個(gè)汽缸孔，汽缸孔對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)中的汽缸的數(shù)目?；钊梢栽谄滋變?nèi)以軸向運(yùn)動(dòng)的方式被引導(dǎo)，并且與汽缸套和汽缸蓋一起形成內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以被增壓以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)提供增壓包括提供給燃燒室的壓縮進(jìn)氣。用于提供增壓的裝置包括渦輪增壓器和機(jī)械增壓器。機(jī)械增壓器可以包括經(jīng)由傳動(dòng)裝置機(jī)械地驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)，而渦輪增壓器可以利用排氣來(lái)驅(qū)動(dòng)渦輪，該渦輪·依次又旋轉(zhuǎn)連接于壓縮機(jī)。具體說(shuō)，在渦輪增壓器中壓縮機(jī)和渦輪可以設(shè)置在同一個(gè)軸上。熱排氣流可以供給渦輪，在所述渦輪中膨脹以釋放能量并且使得安裝在軸承殼體中的軸旋轉(zhuǎn)。由排氣流供給渦輪并最終供給軸的能量用來(lái)驅(qū)動(dòng)同樣設(shè)置在該軸上的壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)輸送并壓縮供給它的充氣。結(jié)果實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓。排氣潤(rùn)輪增壓器例如相對(duì)于機(jī)械式增壓器(mechanical charger)(例如,機(jī)械增壓器(supercharger))的好處之一是在壓縮機(jī)和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)之間不需要用于傳輸功率的機(jī)械連接。相反，諸如機(jī)械增壓器的機(jī)械式增壓器為了驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸汲取能量，因而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出并且不利地影響發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。相反，渦輪增壓器利用被引導(dǎo)到周?chē)h(huán)境的熱排氣中的排氣能量。增壓的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以具有充氣冷卻設(shè)備，其構(gòu)造成冷卻進(jìn)入汽缸之前的壓縮的燃燒空氣。結(jié)果，供給的充氣的密度被進(jìn)一步增加。以這種方式，冷卻同樣有助于增大提供給汽缸的空氣的密度。換句話(huà)說(shuō)，增加燃燒室的容積效率。增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，具體說(shuō)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率增大同時(shí)保持不變的汽缸掃氣容積，或在保持相同功率的情況下能夠減小汽缸工作容積。因此增壓發(fā)動(dòng)機(jī)提供單位排量功率輸出的增加和/或提供增大的功率-重量比。對(duì)于相同的車(chē)輛邊界條件，因此能夠?qū)⑤d荷集中(load collective)朝著燃料消耗率較低的較高載荷移動(dòng)。這也叫做精簡(jiǎn)尺寸(downsizing)。但是，在排氣渦輪增壓的結(jié)構(gòu)中遇到問(wèn)題，其中希望在寬范圍的轉(zhuǎn)速范圍上實(shí)現(xiàn)性能增加。在一些發(fā)動(dòng)機(jī)中，如果旋轉(zhuǎn)速度下降為低于某個(gè)旋轉(zhuǎn)速度經(jīng)常觀察到嚴(yán)重的轉(zhuǎn)矩下降。而且一些發(fā)動(dòng)機(jī)中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩特性改進(jìn)可以是希望的。為了實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的轉(zhuǎn)矩特性，已經(jīng)進(jìn)行嘗試減小渦輪截面尺寸并且同時(shí)減小排氣排出。如個(gè)排氣質(zhì)量流量超過(guò)閾值，一部分排氣流在排氣排出的路線(xiàn)內(nèi)通過(guò)繞過(guò)“廢氣門(mén)渦輪”的旁通管路被弓丨導(dǎo)。但是，所述方法在相對(duì)高轉(zhuǎn)速的情況下具有一些不利之處。已經(jīng)進(jìn)行過(guò)其他的嘗試，通過(guò)提供串聯(lián)和/或并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)渦輪增壓器來(lái)改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性。但是，與自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)相比，增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可以增大通過(guò)增加進(jìn)氣壓力引起的發(fā)動(dòng)機(jī)上的熱載荷。結(jié)果對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)中冷卻設(shè)施提出了更高的要求。為了將熱載荷保持在限度之內(nèi)，增壓的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以具有冷卻設(shè)備，也叫做發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻設(shè)備。冷卻設(shè)備采取空氣冷卻設(shè)備或液體冷卻設(shè)備的形式都是可能的。由于通過(guò)液體冷卻設(shè)備能夠明顯地消散更大量的熱，因此液體冷卻設(shè)備可以用在許多發(fā)動(dòng)機(jī)中。在一些液體冷卻設(shè)備中，可以提供汽缸體冷卻劑套和汽缸蓋冷卻劑套。冷卻劑套可以包括橫穿汽缸體和/或汽缸蓋的冷卻劑通道。增加冷卻劑通道增加了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。此外，冷卻劑通道可以減小承載有機(jī)械載荷和熱載荷的汽缸蓋或汽缸體的強(qiáng)度。而且，液體冷卻設(shè)備的熱被消散給汽缸蓋或汽缸體內(nèi)部的冷卻劑，通常是具有添加劑的水。在這種情況下，冷卻劑可以由泵輸送，使得它循環(huán)，該泵可以設(shè)置在冷卻回路中并且可以由牽引機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置機(jī)械地驅(qū)動(dòng)。消散給冷卻劑的熱因此從汽缸蓋或汽缸體內(nèi)部排出，并且在換熱器中再一次從冷卻劑抽出。通風(fēng)容器可以設(shè)置在冷卻回路中。該通風(fēng)容器可以使冷卻劑或冷卻回路通風(fēng)。換句話(huà)說(shuō)，蒸氣可以從冷卻回路中的冷卻劑除去并且流到通風(fēng)容器。像內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)本身一樣，排氣渦輪增壓器中的渦輪可以具有增加的熱載荷。因此， 在一些現(xiàn)有技術(shù)渦輪增壓器中的渦輪外殼可以用含鎳的耐熱材料制造和/或可以具有液體冷卻設(shè)備。EP I 384 857 A2和德國(guó)特許公開(kāi)說(shuō)明書(shū)DE 10 2008 001 257 Al公開(kāi)了液體冷卻的渦輪和渦輪外殼。渦輪增壓的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的熱排氣也可以導(dǎo)致軸承殼體的高熱載荷，并且因此導(dǎo)致渦輪增壓器軸的軸承的高熱載荷。而且，大量的熱可以傳輸給提供給軸承用于潤(rùn)滑的機(jī)油。由于渦輪增壓器的軸的高旋轉(zhuǎn)速度，該軸承可以形成為滑動(dòng)軸承而不是滾動(dòng)軸承。由于該軸和軸承殼體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以在該軸和軸承孔之間形成能夠支撐載荷的液力潤(rùn)滑薄膜。增加機(jī)油的溫度降低機(jī)油的粘稠度，因而使機(jī)油的摩擦特性變差。因此，增加機(jī)油的溫度將加速機(jī)油的老化，從而使機(jī)油的潤(rùn)滑特性變差。這兩種現(xiàn)象能夠使機(jī)油的服務(wù)周期縮短并且改變軸承的功能性能力并且能夠造成對(duì)軸承的功能性能力的危險(xiǎn)，其中甚至能夠不可逆地破壞軸承，并且因此破壞渦輪增壓器。因此內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器的軸承殼體可以具有液體冷卻設(shè)備。在這里，在軸承殼體的液體冷卻設(shè)備和上面提到的渦輪外殼的液體冷卻設(shè)備之間必需進(jìn)行區(qū)別。然而，兩個(gè)液體冷卻設(shè)備可以相互連接，可選地為僅僅間歇地連接，也就是說(shuō)，彼此流體地連通。與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻或渦輪外殼的冷卻不同，為了減少由于熱過(guò)載對(duì)渦輪外殼造成的不可逆的損壞，當(dāng)車(chē)輛已經(jīng)停止時(shí)，也就是說(shuō)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)關(guān)掉時(shí)，在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)關(guān)掉之后至少一段時(shí)間，可以希望保持軸承殼體的冷卻。這可以由通過(guò)車(chē)載蓄電池供給動(dòng)力的附加的、電操作泵來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)關(guān)掉時(shí)這個(gè)泵經(jīng)由連接冷卻劑管路輸送冷卻劑通過(guò)軸承殼體，并且因此即使當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)行時(shí)也提供軸承殼體和軸承的冷卻。但是，附加泵的設(shè)置是相對(duì)代價(jià)高的措施。一些發(fā)動(dòng)機(jī)可以不包括附加的泵。在這種情況下，從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻設(shè)備的冷卻回路通過(guò)排氣渦輪增壓器的軸承外殼，到通風(fēng)容器為止的連接冷卻劑管路至少在軸承殼體上游構(gòu)造成上升管路。在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)掉時(shí)冷卻劑的輸送可以熱虹吸效應(yīng)實(shí)現(xiàn)，其主要基于兩種機(jī)制。即使當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)掉時(shí)，由于從被加熱的軸承殼體到位于該連接冷卻管路中的冷卻劑的熱的傳導(dǎo)仍在繼續(xù)，所以冷卻劑的溫度增加，結(jié)果，冷卻劑的密度減小并且由冷卻劑占據(jù)的容積增加。冷卻劑的過(guò)熱可以進(jìn)一步導(dǎo)致冷卻劑的部分蒸發(fā)，并且因此冷卻劑變成氣相。在兩種情況下冷卻劑膨脹并且占據(jù)較大的容積，結(jié)果最終更多的冷卻劑沿著通風(fēng)容器的方向移動(dòng)，也就是，輸送。由于負(fù)壓升高，冷卻劑被供給。但是，本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，由于利用熱虹吸將冷卻劑輸送到軸承殼體中的若干問(wèn)題。由于在車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的有限的空間條件，可能不能將該連接冷卻劑管路形成為軸承殼體上游的上升管路或?qū)崿F(xiàn)在軸承殼體和通風(fēng)容器之間的豎直高度中熱虹吸效應(yīng)所需要的壓差。其理由如下。在排氣渦輪增壓器的使用中希望設(shè)置至少一個(gè)增壓器的渦輪與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的出口相鄰，也就是說(shuō)與汽缸的出口孔相鄰，以便能夠利用熱排氣的焓，該焓由排氣壓力和排氣溫度明確確定，并且確保渦輪增壓器快速響應(yīng)行為。為了上面提到的理由，排氣渦輪增壓器的渦輪可以直接設(shè)置在汽缸蓋上，并且因此在具有比較高的豎直高度的位置，也就是說(shuō)在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的安裝位置中相對(duì)于其他部件和組件設(shè)置在高點(diǎn)。渦輪或軸承殼體的這個(gè)安裝位置使得將軸承殼上游的該連接冷卻劑管路構(gòu)造成豎直高度持續(xù)增加的升高管路很困難。這是因?yàn)橥L(fēng)容器不能設(shè)置在軸承殼體之上的任意 高度。具體說(shuō)，為了安全原因，也就是說(shuō)，由于對(duì)車(chē)輛的碰撞性能的要求，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的部件和組件可以保持與發(fā)動(dòng)機(jī)罩預(yù)定的距離。保持與發(fā)動(dòng)機(jī)罩規(guī)定的安全距離不可避免導(dǎo)致在軸承殼體和通風(fēng)容器之間的只有很小的高度差，或者在特定情況下，甚至負(fù)高度差，其中軸承殼體處在比通風(fēng)容器高的豎直高度。前面提到的封裝限制使得難以利用熱虹吸來(lái)冷卻軸承殼體到希望的水平。特別是，當(dāng)通風(fēng)容器處在不適宜的位置時(shí)，阻止從軸承殼體輸送的冷卻劑的阻力增加。結(jié)果是在軸承殼體中的更長(zhǎng)的駐留時(shí)間，其中冷卻劑可能大大過(guò)熱并且壓力迅速升高，甚至在軸承殼體上游的連接冷卻劑管路中。結(jié)果，在特定的冷卻劑蒸汽中，比較高的壓力的過(guò)熱的冷卻劑蒸氣，可以經(jīng)由連接冷卻劑管路進(jìn)入通風(fēng)容器中。這可以首先導(dǎo)致用塑料制造的容器的熱過(guò)載、損壞或破壞。其次，增加的容器壓力可以導(dǎo)致設(shè)置在容器開(kāi)口中的壓力控制閥以不可控的方式打開(kāi)并將氣化的冷卻劑釋放到環(huán)境中。這可以引起不希望的噪音的產(chǎn)生，特別是一種哨聲。容器一般具有封閉容器開(kāi)口的蓋子，該開(kāi)口用于注入冷卻劑并且經(jīng)常也用來(lái)容納壓力控制閥。大大地過(guò)熱的冷卻劑也可以對(duì)蓋子和/或蓋子密封起作用，導(dǎo)致蓋子粘滯(sticking)。還有，上面提到的壓力和溫度狀況可以導(dǎo)致冷卻劑的脈動(dòng)輸送，其中冷卻劑經(jīng)由連接冷卻劑管路以波動(dòng)方式引進(jìn)到通風(fēng)容器中。這導(dǎo)致冷卻劑起泡沫和空氣富化。這種效果，與通風(fēng)容器的真正目的(即對(duì)冷卻劑脫氣，也就是說(shuō)通風(fēng))背道而馳。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上面提到的至少一部分問(wèn)題，提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)中的熱虹吸系統(tǒng)。該熱虹吸系統(tǒng)包括穿過(guò)(traverse)軸承殼體的冷卻劑導(dǎo)槽(channel),該軸承殼體包括在連接于軸的軸承中，該軸機(jī)械地連接于渦輪增壓器中的渦輪和壓縮機(jī)；與穿過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸蓋和汽缸體至少其中之一的至少一個(gè)冷卻劑通道流體連通的通風(fēng)(ventilation)容器,該至少一個(gè)冷卻劑通道包括在冷卻回路中；以及熱虹吸冷卻劑管道，其具有與該冷卻劑導(dǎo)槽的出口和通風(fēng)容器的進(jìn)口流體連通的進(jìn)口，該進(jìn)口設(shè)置在該通風(fēng)容器中的液體和蒸氣冷卻劑之間的界面的豎直下面。當(dāng)熱虹吸冷卻劑管道中的冷卻劑被引進(jìn)到通風(fēng)容器中進(jìn)入容納在該容器中的液體冷卻劑中時(shí)，被加熱的冷卻劑的溫度下降。結(jié)果，通風(fēng)容器的殼體以及通風(fēng)容器中的其他部件，例如可以設(shè)置在該容器的頂部附近的抽取閥，變差的可能性減小。以這種方式，熱虹吸系統(tǒng)使得熱能夠從渦輪增壓器軸承消除，而且在同時(shí)減少由于來(lái)自該熱虹吸冷卻劑管道的被加熱的冷卻劑而使通風(fēng)容器變差的可能性。從下面單獨(dú)的或結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將容易明白本發(fā)明的上面的優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)和特征。應(yīng)當(dāng)明白，提供上面的概述是為了以簡(jiǎn)單的形式引進(jìn)選擇的構(gòu)思，這種構(gòu)思在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述。這并不意味著視為所指出主題的關(guān)鍵的或基本的特征，所主張主題的范圍由權(quán)利要求唯一地限定。而且，所主張的主題不限 于解決上面或本發(fā)明的任何部分指出的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。


圖I以側(cè)視圖示意地示出增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第一實(shí)施例；和圖2示出增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的第二實(shí)施例。在下面更詳細(xì)地描述附圖。
具體實(shí)施例方式本文中將描述增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括至少一個(gè)汽缸蓋，該汽缸蓋能夠在裝配端側(cè)連接于汽缸體，其中，為了形成冷卻回路，設(shè)置用于輸送冷卻劑的泵、熱交換器和通風(fēng)容器；和至少一個(gè)排氣渦輪增壓器，在該排氣渦輪增壓器中壓縮機(jī)和渦輪設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)地安裝在液體冷卻的軸承殼體中的同一個(gè)軸上，其中，為了形成液體冷卻設(shè)備，該軸承殼體通過(guò)連接冷卻劑管路連接于該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻回路中，并且設(shè)置在該泵和通風(fēng)容器之間，該連接冷卻劑管路在被液體冷卻劑作用的點(diǎn)處通向該通風(fēng)容器，除了一定量的液體冷卻劑之外，該通風(fēng)容器還包括一定量的氣體。這種設(shè)置能夠增加軸承殼體的冷卻。在一些示例中，該連接冷卻劑管路在液體冷卻劑的液面之下通向該通風(fēng)容器。換句話(huà)說(shuō)，在利用熱虹吸效應(yīng)的情況下，來(lái)自軸承殼體的加熱的(例如，過(guò)熱的)并且可能氣態(tài)的冷卻劑被輸送到通風(fēng)容器的液體冷卻劑部分中。在冷卻劑液面之上引進(jìn)加熱的(例如，過(guò)熱的)冷卻劑可以立即給通風(fēng)容器的內(nèi)壁施加熱應(yīng)力，并可能損壞，如果加熱的冷卻劑在液面之下輸送，則它直接與已經(jīng)在容器中的液體冷卻劑混合，其中升高的該混合的溫度明顯低于該加熱的冷卻劑的溫度。因此，容器的熱載荷明顯減少，因而減少通風(fēng)容器的熱變差的可能性。因此，在減少通風(fēng)容器上的熱載荷的同時(shí)，可以增加軸承殼體的冷卻。而且，經(jīng)由連接冷卻劑管路將加熱的冷卻劑引進(jìn)到通風(fēng)容器中的液體冷卻劑中可以抑制該冷卻劑的脈動(dòng)輸送，在該脈動(dòng)輸送中來(lái)自軸承殼體的冷卻劑以波動(dòng)的形式引進(jìn)通風(fēng)容器中。在這方面，在引進(jìn)所述冷卻劑期間冷卻劑中空氣的非常顯著的起泡沫和富化將減少并且在一些情況下可以避免。通過(guò)在液面之下引進(jìn)冷卻劑不僅降低容器溫度，容器壓力也可以降低，并且因此設(shè)置在容器上的壓力控制閥的無(wú)意中的打開(kāi)也可以減少。因此不希望的噪音，例如哨聲的產(chǎn)生的機(jī)會(huì)可以減少。由于容器中的冷卻劑液體不是固體而是可移動(dòng)的，因此液面的位置決定于容器的安裝位置或當(dāng)前位置。為了形成固定的明確的參考點(diǎn)，參考停止在平坦的地面上并具有在安裝位置的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)輛，也就是說(shuō)，具有在安裝位置的通風(fēng)容器的車(chē)輛。發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括兩個(gè)汽缸，每個(gè)汽缸具有至少一個(gè)用于從汽缸排出排氣的排氣口孔，并且排氣管路連接于每個(gè)排氣口孔，其中該至少兩個(gè)汽缸的排氣管路匯合，在該汽缸蓋內(nèi)形成至少一個(gè)一體的排氣歧管，以形成通向該至少一個(gè)渦輪增壓器的渦輪中的至少一個(gè)排氣管路。在具有排氣渦輪增壓的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，可以希望設(shè)置至少一個(gè)渦輪靠近該汽缸的排氣口。發(fā)動(dòng)機(jī)中的排氣管路在汽缸蓋內(nèi)匯合是合適的，其中形成至少一個(gè)一體的排氣歧管。因而排氣管路的長(zhǎng)度減少。管道的容積，也就是說(shuō)該渦輪上游的排氣管路的容積減小，并且因此增強(qiáng)渦輪的響應(yīng)行為。變短的排氣管路也導(dǎo)致減少該渦輪上游的排氣系統(tǒng)的熱慣性，并且因此增加在渦輪進(jìn)口處的溫度，結(jié)果在該渦輪進(jìn)口處的排氣的焓也較高。還有，排氣管路在汽缸蓋內(nèi)的匯合允許驅(qū)動(dòng)單元的緊密的封裝。而且，熱排氣到不同排氣后處 理裝置的路徑也縮短并且給予排氣冷卻下來(lái)的時(shí)間很少，結(jié)果排氣后處理系統(tǒng)快速度達(dá)到其運(yùn)行溫度或起燃溫度，特別是在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)之后。發(fā)動(dòng)機(jī)還可以包括分成具有至少一個(gè)汽缸的兩組(例如發(fā)動(dòng)機(jī)組)的至少三個(gè)汽缸，并且每個(gè)汽缸組的汽缸的排氣管路匯合以形成具有形成的排氣歧管的排氣管路。這個(gè)例子可以用在具有雙通道渦輪的發(fā)動(dòng)機(jī)中。雙通道渦輪可以具有有兩個(gè)進(jìn)氣導(dǎo)管的進(jìn)氣區(qū)，其中兩個(gè)排氣管路以這樣的方式連接于該雙通道渦輪，即一個(gè)排氣管路分別通向一個(gè)進(jìn)氣導(dǎo)管。在排氣管路中引導(dǎo)的兩個(gè)排氣流在該渦輪的下游選擇地匯合。但是，汽缸或排氣管路的分組對(duì)利用多個(gè)渦輪或排氣渦輪增壓器也提供好處，其中在每種情況下一個(gè)排氣管路連接于一個(gè)渦輪。此外，在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝位置中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括，到通風(fēng)容器的連接冷卻劑管路的進(jìn)口孔比軸承殼體的出口孔處在較高的豎直高度，連接冷卻劑管路連接于這個(gè)出口孔。軸承殼體和通風(fēng)容器之間的正高度差通過(guò)熱虹吸效應(yīng)幫助冷卻劑的輸送，其中通風(fēng)容器的進(jìn)口孔比軸承殼體的出口孔處在較大的豎直高度。發(fā)動(dòng)機(jī)還可以包括構(gòu)造成升高的管路的連接冷卻劑管路。為了利用或改進(jìn)熱虹吸效應(yīng)，可以希望該連接冷卻劑管路至少在軸承殼體的上游構(gòu)造成升高的管路，其中豎直高度持續(xù)地增加。但是在其他的示例中，該發(fā)動(dòng)機(jī)在安裝位置可以包括該連接冷卻劑管路通風(fēng)容器的進(jìn)口孔，該通風(fēng)容器的進(jìn)口孔設(shè)置在比軸承殼體的出口孔低的豎直高度處，該連接冷卻劑管路連接于這個(gè)出口孔。應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)可以希望通風(fēng)容器到發(fā)動(dòng)機(jī)罩的安全距離時(shí)，由于封裝的限制可以用這種發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)在泵和軸承殼體之間還可以包括設(shè)置在該連接冷卻劑管路中的冷卻器。該冷卻器減少在進(jìn)入軸承殼體之前的冷卻劑的溫度，并且因此有助于增加通過(guò)吸入熱來(lái)加熱軸承殼體中冷卻劑所需要的駐留時(shí)間。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被關(guān)掉時(shí)(例如，在操作中不進(jìn)行燃燒)，該軸承殼體可以由其他機(jī)制，例如熱虹吸，冷卻一段時(shí)間，以減少過(guò)熱的可能性。在又一些示例中，該冷卻器可以通過(guò)空氣冷卻運(yùn)行。
此外，在一些示例中，提供給軸承的冷卻可以設(shè)計(jì)為空氣和/或液體冷卻。由于比較少量的熱必需消散在軸承殼體的冷卻中，因此可以在軸承殼體的冷卻劑導(dǎo)槽的上游更成本有效地提供空氣冷卻器。但是，其他的空氣冷卻器位置也已經(jīng)考慮到，例如軸承殼體中的冷卻劑導(dǎo)槽的下游。利用空氣冷卻器有附加的好處。例如，冷卻系統(tǒng)可以具有電運(yùn)行的風(fēng)扇馬達(dá)(例如高性能電運(yùn)行的風(fēng)扇馬達(dá))，該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇葉輪并且被旋轉(zhuǎn)以即使在機(jī)動(dòng)車(chē)輛停止時(shí)(也就是說(shuō)車(chē)輛靜止時(shí)或僅僅在低車(chē)速時(shí))也對(duì)冷卻系統(tǒng)的換熱器提供希望的空氣質(zhì)量流量。該風(fēng)扇葉輪可以在車(chē)輛前端區(qū)設(shè)置在換熱器附近或離換熱器一定距離處。設(shè)置在軸承殼體上游的空氣冷卻器可以以這樣的方式設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙中，即通過(guò)風(fēng)扇引導(dǎo)的空氣流圍繞空氣冷卻器流動(dòng)并且由于對(duì)流的結(jié)果有助于將表面上的熱帶走。這種設(shè)置具有若干好處，特別在是在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉之后，風(fēng)扇還被電運(yùn)行一段短時(shí)間并且希望對(duì)軸承殼體中的冷卻劑的過(guò)熱保持冷卻。為了上述理由，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例可以使用，其中冷卻器設(shè)置在汽缸體和冷卻回路的換熱器之間?！?br> 此外，發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括構(gòu)造成調(diào)節(jié)冷卻劑通過(guò)量(throughput)(例如通過(guò)通風(fēng)容器)的節(jié)流元件。該節(jié)流元件可以在泵和通風(fēng)容器之間設(shè)置在連接冷卻劑管路中。在一些示例中，通過(guò)通風(fēng)容器的冷卻劑通過(guò)量可以被減少并且在一些情況下被最小化。而且，該節(jié)流元件在連接冷卻劑管路中可以設(shè)置在軸承殼體的下游。但是，在其他例子中節(jié)流元件在連接冷卻劑管路中可以設(shè)置在軸承殼體的上游，因?yàn)樵谳S承殼體的上游，液體冷卻劑通過(guò)該節(jié)流元件并且被節(jié)流，而在軸承殼體的下游，存在被加熱并且可能蒸發(fā)的冷卻劑，并且節(jié)流對(duì)于利用熱虹吸效應(yīng)輸送冷卻劑可以具有確定的效果，具體說(shuō)，可以改進(jìn)脈動(dòng)輸送。發(fā)動(dòng)機(jī)還可以包括閥，該閥可以根據(jù)冷卻劑溫度自控。該閥可以在泵和通風(fēng)容器之間設(shè)置在連接冷卻劑管路中。該閥可以調(diào)節(jié)到通風(fēng)容器的冷卻劑通過(guò)量。在一些示例中，該閥可以構(gòu)造成在低冷卻劑溫度下減少通過(guò)軸承殼體的冷卻劑的輸送，特別是在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)之后和在預(yù)熱階段期間。在一些例子中，在低冷卻劑溫度下，冷卻劑的冷卻或輸送可能是不希望的，因?yàn)檫@阻礙內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和其組件的快速加熱。因此在一些示例中，通過(guò)通風(fēng)容器的冷卻劑通過(guò)量特別是在低冷卻劑溫度下可以減少。冷卻劑在通風(fēng)容器中的一定駐留時(shí)間時(shí)對(duì)于通風(fēng)可能是需要的，并且因此通過(guò)量被減少。第二，在低冷卻劑溫度狀態(tài)期間，冷卻劑粘滯性增加，因而冷卻劑中的空氣變濃。也可以叫做恒溫器閥的自控閥可以根據(jù)冷卻劑溫度來(lái)改變或調(diào)節(jié)連接冷卻劑管路的流動(dòng)截面，并且因此以當(dāng)冷卻劑溫度升高時(shí)增加該通過(guò)量的方式控制通過(guò)軸承殼體的冷卻劑通過(guò)量，。因此，經(jīng)由閥輸送到通風(fēng)容器的冷卻劑的量隨著冷卻劑的溫度降低而減少。另一方面，當(dāng)冷卻劑的溫度升高時(shí)，經(jīng)由閥到通風(fēng)容器中的冷卻劑流也一樣升高。這引起冷卻劑基于溫度并且因此基于熱虹吸效應(yīng)供給到通風(fēng)容器中。此外，該閥在連接的冷卻劑管道中可以設(shè)置在軸承殼體的上游。而且，該閥在連接的冷卻劑管道中可以設(shè)置在軸承殼體的下游。恒溫器閥可以被在軸承殼體中加熱的冷卻劑沖擊。這可以是有利的，因?yàn)殚y能夠?qū)p少軸承殼體中的冷卻劑的溫度的延遲做出反應(yīng)，并且因此在控制冷卻劑的流量中適應(yīng)于軸承殼體中的當(dāng)前的熱管理。
當(dāng)閥設(shè)置在軸承殼體的上游時(shí)，時(shí)間延遲可以由以下事實(shí)引起，即在閥能夠?qū)んw中存在的溫度通過(guò)打開(kāi)而做出反應(yīng)之前，位于閥和軸承殼體之間的連接冷卻劑管路中的冷卻劑被熱傳導(dǎo)初始加熱。然而，正如已經(jīng)提到的，該閥在連接冷卻劑管路中可以設(shè)置在軸承殼體的上游。該閥也可以結(jié)合在軸承殼體中，其能夠降低對(duì)軸承殼體中的溫度的反應(yīng)的延遲。此外，閥的部件，例如閥殼體，可以由軸承殼體一體形成，并且軸承殼體的冷卻可以用來(lái)冷卻該閥。這得到另外的好處，具體說(shuō)是緊湊的結(jié)構(gòu)和重量的節(jié)省。該閥也可以結(jié)合在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，結(jié)果上面提到的好處可以以類(lèi)似的方式實(shí)現(xiàn)。該閥可以被設(shè)計(jì)以便持續(xù)可調(diào)，或以便能夠以?xún)杉?jí)方式切換。持續(xù)可調(diào)的閥允許根據(jù)寬范圍運(yùn)行狀態(tài)的要求向軸承殼體供給冷卻劑。該閥在關(guān)閉狀態(tài)具有滲漏流。所述滲漏流可以在低溫時(shí)防止連接冷卻劑管路的完全關(guān)閉，結(jié)果不能完全防止冷卻劑的輸送。然而，閥的一定程度的滲漏，也就是說(shuō)缺少密封，可以是有利的，以便允許可以設(shè)置在閥中的并且可以開(kāi)始打開(kāi)程序的熱元件被冷卻劑 沖擊。連接冷卻劑管路也可以通過(guò)汽缸體。在安裝位置，汽缸體可以設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙的下部。也就是說(shuō)在低于渦輪的豎直高度處。如果連接冷卻劑管路然后通過(guò)渦輪上游的汽缸體，這可以是有利的，特別是關(guān)于利用熱虹吸效應(yīng)和形成連接冷卻劑管路作為上升管路。在這種結(jié)構(gòu)中，被冷卻的渦輪和軸承殼體設(shè)置成豎直地高于汽缸體。但是，也可以用如下內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例，即其中在連接冷卻劑管路通過(guò)汽缸體。在其中渦輪設(shè)置在汽缸體上面的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，在其面向汽缸蓋的裝配端側(cè)的這側(cè)上，連接冷卻劑管路也從汽缸蓋通向渦輪的軸承殼體而不需要省去將該管路構(gòu)造成上升管路。該至少一個(gè)渦輪可以被設(shè)計(jì)成徑向渦輪，也就是說(shuō)流向/接近旋轉(zhuǎn)葉片的流基本徑向地行進(jìn)。在這里“基本徑向地”是指徑向的速度分量大于軸向的速度分量。如果接近的流徑向地進(jìn)行，則速度分量與渦輪的軸或軸線(xiàn)相交(例如，以直角)。為了使流能夠徑向地流向轉(zhuǎn)子葉片，用于供給排氣的進(jìn)口區(qū)可以構(gòu)造成環(huán)繞螺旋的或蝸殼的，使得到渦輪的排氣流入基本徑向地行進(jìn)。但是，該至少一個(gè)渦輪可以構(gòu)造成軸向渦輪，其中沿著軸向的速度分量大于沿著徑向的速度分量。此外，該至少一個(gè)渦輪可以具有可變的渦輪幾何形狀，其通過(guò)調(diào)節(jié)渦輪的幾何形狀或有效渦輪截面能夠更準(zhǔn)確地適應(yīng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)的工作點(diǎn)。在這種情況下，用于影響流向的可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向葉片可以設(shè)置在渦輪的進(jìn)口區(qū)。相反，對(duì)于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子葉片，導(dǎo)向葉片可以不與渦輪的軸一起旋轉(zhuǎn)。如果渦輪具有固定的不變的幾何形狀，導(dǎo)向葉片可以設(shè)置在進(jìn)口區(qū)以便不僅是靜止的而且也是完全不可運(yùn)動(dòng)的，也就是說(shuō)，剛性地固定。相反，在可變的幾何形狀的情況下，導(dǎo)向葉片可以設(shè)置成是靜止的但不是完全不可運(yùn)動(dòng)的，而是可繞其軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)使得流向轉(zhuǎn)子葉片的流能夠被調(diào)節(jié)。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括渦輪和壓縮機(jī)串聯(lián)或并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)渦輪增壓器。圖I以側(cè)視圖示意地示出增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)I的第一實(shí)施例。術(shù)語(yǔ)“內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)”包括壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)(例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī))、火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)以及混合內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。為了參考設(shè)置參豎直軸線(xiàn)50。該豎直軸線(xiàn)50可以平行于重力軸線(xiàn)。發(fā)動(dòng)機(jī)I可以包含在車(chē)輛70中。在所示的實(shí)施例中，車(chē)輛70可以位于所示實(shí)施例的平坦的底面上。但是，已經(jīng)預(yù)期到其他相對(duì)車(chē)輛和發(fā)動(dòng)機(jī)取向。該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)I可以包括連接于汽缸體Ib的一側(cè)(例如，裝配端側(cè)，頂側(cè))lc的汽缸蓋la。因此汽缸蓋Ia和汽缸體Ib連接在一起。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路2包括泵2a。該泵構(gòu)造成輸送或流動(dòng)冷卻劑通過(guò)冷卻回路2。泵2a經(jīng)由連接冷卻劑管路5a連接于通風(fēng)容器2b。冷卻劑管道5a包括進(jìn)口 62和出口 64。該進(jìn)口 62接入通風(fēng)容器2b中。因此，該進(jìn)口與通風(fēng)容器2b流體連 通。在一些示例中，進(jìn)口62可以豎直地設(shè)置在該連接冷卻劑管路5c的出口的下面。但是其他的相關(guān)位置也是預(yù)期的。出口 64與泵2a的進(jìn)口 32流體連通(例如，直接流體連通)，在本文中更詳細(xì)地描述。在一些實(shí)施例中通風(fēng)容器2b可以包括塑料和/或金屬。箭頭60表示通過(guò)連接冷卻劑管路5a的冷卻劑的大致流動(dòng)。但是，應(yīng)當(dāng)理解，冷卻劑流動(dòng)可以具有附加的復(fù)雜性。脫氣的(degassed)冷卻劑經(jīng)由設(shè)置在泵2a下游的連接冷卻劑管路5a供給了冷卻回路2。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)I由包括設(shè)置在共用的軸上的壓縮機(jī)和渦輪的排氣渦輪增壓器3增壓。該軸可旋轉(zhuǎn)地安裝在液體冷卻的軸承殼體4中。冷卻劑導(dǎo)槽20穿過(guò)軸承殼體4并且可以包括在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路2中。冷卻劑導(dǎo)槽20的進(jìn)口 22與連接冷卻劑管路5b的出口 23流體連通(例如，直接流體連通)。該冷卻劑導(dǎo)槽20還包括出口 4c。直接流體連通是指不存在設(shè)置在流體連通的部件之間的中間部件。連接冷卻劑管路5b的進(jìn)口 24與也被稱(chēng)作一個(gè)或更多個(gè)冷卻劑通道26的可拆卸點(diǎn)的出口 7流體連通。該一個(gè)或更多個(gè)冷卻劑通道26被示出穿過(guò)汽缸體lb。但是，應(yīng)當(dāng)明白，該一個(gè)或更多個(gè)冷卻劑通道可以可替換地或附加地穿過(guò)汽缸蓋la。一個(gè)或更多個(gè)冷卻劑通道26包括與泵2a的出口 30流體連通(例如，直接流體連通)的一個(gè)或更多個(gè)進(jìn)口 28。應(yīng)當(dāng)理解，該附加的冷卻劑通道可以與泵2a的出口 30流體連通。該附加的冷卻劑通道也可以與泵2a的進(jìn)口 32流體連通。以這種方式，冷卻劑可以循環(huán)通過(guò)汽缸體和/或汽缸蓋。應(yīng)當(dāng)明白，連接冷卻劑管路5b的進(jìn)口可以豎直地位于在進(jìn)口 22的下面。但是，已經(jīng)考慮了其他有關(guān)的位置。冷卻器6 (例如，空氣冷卻器、渦輪空氣冷卻器等)可以連接于冷卻劑管路5b。冷卻器6可以構(gòu)造成在冷卻劑流動(dòng)通過(guò)該冷卻劑導(dǎo)槽20之前除去來(lái)自該冷卻劑的熱。因此，空氣冷卻器設(shè)置在冷卻劑導(dǎo)槽20的上游。空氣冷卻器可以圍繞冷卻劑導(dǎo)槽流動(dòng)空氣，以除去來(lái)自該冷卻劑的熱。但是，在其他的例子中可以利用車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)圍繞空氣冷卻器來(lái)循環(huán)空氣。箭頭34表示通過(guò)連接冷卻劑管路5b的冷卻劑的大致流。發(fā)動(dòng)機(jī)I還包括連接冷卻劑管路5c。應(yīng)當(dāng)明白連接冷卻劑管路(5a、5b和/或5c)可以根據(jù)引進(jìn)的次序叫做第一連接冷卻劑管路、第二連接冷卻劑管路和/或第三連接冷卻劑管路。而且，在一些實(shí)施例中連接冷卻劑管路可以是熱虹吸冷卻劑管路。另外，連接冷卻劑管路(5a、5b和/或5c)可以在汽缸體Ib和汽缸蓋Ia的外部。連接冷卻劑管路5c包括與冷卻劑導(dǎo)槽20的出口 4c流體連通(例如，直接流體連通)的進(jìn)口 36。連接冷卻劑管路5c還包括開(kāi)口在通風(fēng)容器2b中的出口 2d。如圖所示，出口 2d位于液體冷卻劑液面2c的下面。因此，出口 2d位于液體冷卻劑內(nèi)。在一些示例中，連接冷卻劑管路可以延伸進(jìn)入通風(fēng)容器中的液體冷卻劑中，以增加連接冷卻劑管路的冷卻。如圖所示，通風(fēng)容器2b容納一定量的液體冷卻劑2e和一定量的液體冷卻劑2f。因此，液體冷卻劑液面2c在液體和氣態(tài)冷卻劑的交界處。在所示的示例中，連接冷卻劑管路5c的出口 2d比連接冷卻劑管路5c的進(jìn)口 36位于更高的豎直高度處。因此，冷卻劑導(dǎo)槽20的出口 4c位于連接冷卻劑管路5c的出口 2d的下面。但是，在其他實(shí)施例中，出口 2d可以位于進(jìn)口 36的下面。軸承殼體4 (具體是穿過(guò)該軸承殼體的冷卻劑導(dǎo)槽20)和通風(fēng)容器2b之間的豎直高度的正差有助于熱虹吸效應(yīng)。當(dāng)連接冷卻劑管路5c不在下游方向上繼續(xù)沿著其長(zhǎng)度增加豎直高度時(shí)，該熱虹吸效應(yīng)甚至可以在所示的實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。箭頭38示出通過(guò)連接冷卻劑管路5c的冷卻劑的大致流動(dòng)。但是，在一些實(shí)施例中，該連接冷卻劑管路5c可以在下游方向上沿著其長(zhǎng)度繼續(xù)增加豎直高度。正如前面所討論的，連接冷卻劑管路5c在冷卻劑水液面2c下面通向通風(fēng)容器2b。來(lái)自軸承殼體4中冷卻劑導(dǎo)槽20的加熱的(例如過(guò)熱的)且可能氣態(tài)的冷卻劑因此被輸送 到通風(fēng)容器2b的液體冷卻劑2e中。在冷卻劑液面2c下面的加熱的冷卻劑的輸送產(chǎn)生與容器2b中液體冷卻劑直接的混合，因此明顯減少容器2b的熱載荷。此外，容器2b具有封閉容器開(kāi)口 40的蓋子2f，該容器開(kāi)口 40用來(lái)用冷卻劑填充該容器，并且容納壓力調(diào)節(jié)閥42.內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)I還可以包括流量調(diào)節(jié)元件95。該流量調(diào)節(jié)元件可以位于連接冷卻劑管路(5a、5b和5c)其中之一中。應(yīng)當(dāng)明白附加的流量調(diào)節(jié)元件可以設(shè)置連接冷卻劑管路(5a、5b和5c)中。該流量調(diào)節(jié)元件可以是構(gòu)造成調(diào)節(jié)連接冷卻劑管路中的冷卻劑流的節(jié)流閥元件。在一些實(shí)施例中，該節(jié)流閥元件可以經(jīng)由控制器控制。但是，在其他實(shí)施例中，流量調(diào)節(jié)元件95可以是自控閥元件(例如，恒溫器元件)。該流量調(diào)節(jié)元件可以構(gòu)造成改變連接冷卻劑管路中的冷卻劑流量。具體說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施例中，流量調(diào)節(jié)元件可以構(gòu)造成響應(yīng)冷卻劑溫度的降低而減少冷卻劑流量，并且響應(yīng)冷卻劑溫度的升高而增加減少冷卻劑流量。但是已經(jīng)考慮到其他的控制方法。連接冷卻劑管路(5a、5b和5c)、冷卻劑導(dǎo)槽20、通風(fēng)容器2b、冷卻器6、泵2a和/或閥95可以包括在熱虹吸系統(tǒng)96中。冷卻回路2也可以包括熱交換器98。該熱交換器98可以連接于穿過(guò)汽缸體Ic或汽缸蓋Ia至少其中之一的冷卻劑通道。在一些實(shí)施例中，熱交換器98可以連接于冷卻劑通道26之一。圖2示出包括在圖I所示的發(fā)動(dòng)機(jī)I中示例性排氣渦輪增壓器3的詳細(xì)視圖。渦輪增壓器3包括通過(guò)軸204機(jī)械地連接于渦輪202的壓縮機(jī)200。壓縮機(jī)200與圖I所示的發(fā)動(dòng)機(jī)I中的至少一個(gè)燃燒室流體連通。而且，在一些實(shí)施例中，進(jìn)氣節(jié)流閥可以設(shè)置在壓縮機(jī)200的下游。具體說(shuō)，壓縮機(jī)200構(gòu)造成為燃燒室提供增壓的進(jìn)氣。渦輪202構(gòu)造成與燃燒室流體連通。具體說(shuō)，渦輪202構(gòu)造成接收來(lái)自燃燒室的排氣。應(yīng)當(dāng)明白一個(gè)或更多個(gè)控制裝置可以設(shè)置在該渦輪的上游和/或下游。以這樣的方式，渦輪增壓器3利用排氣驅(qū)動(dòng)該渦輪。該渦輪進(jìn)而又轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)該壓縮機(jī)的軸。軸承206可以機(jī)械地連接于軸204。軸承206可以支撐軸204并且能夠使軸旋轉(zhuǎn)。也示出包括在軸承中的軸承殼體4。還示出冷卻劑導(dǎo)槽20的進(jìn)口 22和出口 4c。還示出連接冷卻劑管路5c和連接冷卻劑管路5c的進(jìn)口 36。此外，在圖2中還示出連接冷卻劑管路5b和其出口 23。
應(yīng)當(dāng)明白，本文所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)和程序在性質(zhì)上是示范性的，并且這些具體的實(shí)施例不被認(rèn)為是限制性的，因?yàn)樵S多變化是可能的。例如，上述技術(shù)可以用于其他類(lèi)型的直列發(fā)動(dòng)機(jī)、對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)、V型發(fā)動(dòng)機(jī)等。本發(fā)明的主題包括本文所公開(kāi)的各種系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)、以及其他特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見(jiàn)的組合和子組合。
權(quán)利要求具體指出被認(rèn)為是新穎的且非顯而易見(jiàn)的一些實(shí)施例和子組合。這些權(quán)利要求可能涉及“一”元件或“第一”元件或其等同用于。這些權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)理解為包括一個(gè)或更多個(gè)這種元件的結(jié)合，既不要求也不排除兩個(gè)或兩個(gè)以上的這種元件。其他實(shí)施例和所公開(kāi)的特征、功能、元件和/或性質(zhì)的其他組合和子組合可以通過(guò)修改這些權(quán)利要求或通過(guò)在這個(gè)或相關(guān)申請(qǐng)中提出新的權(quán)利要求來(lái)主張。因此，這些權(quán)利要求，無(wú)論比原權(quán)利要求的范圍更寬、更窄、相等或不同，都認(rèn)為包含在本發(fā)明的主題內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)中的熱虹吸系統(tǒng)，包括 穿過(guò)軸承殼體的冷卻劑導(dǎo)槽，所述軸承殼體被包括在連接于軸的軸承中，所述軸機(jī)械地連接于渦輪增壓器中的渦輪和壓縮機(jī)； 通風(fēng)容器，該通風(fēng)容器與穿過(guò)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸蓋和汽缸體至少其中之一的至少一個(gè)冷卻劑通道流體連通，所述至少一個(gè)冷卻劑通道被包括在冷卻回路中；以及 熱虹吸冷卻劑管道，其具有與所述冷卻劑導(dǎo)槽的出口和通風(fēng)容器的進(jìn)口流體連通的進(jìn)口，所述進(jìn)口豎直地設(shè)置在所述通風(fēng)容器的液體和蒸氣冷卻劑之間的界面的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱虹吸系統(tǒng)，其中豎直高度在下游方向上沿著所述熱虹吸冷卻劑管道的長(zhǎng)度持續(xù)地增加。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱虹吸系統(tǒng)，還包括第二熱虹吸冷卻劑管道，所述第二熱虹吸冷卻劑管道包括與所述通風(fēng)容器和被包括在所述冷卻回路中的泵的進(jìn)口流體連通的進(jìn)□。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱虹吸系統(tǒng)，其中所述泵的出口與所述至少一個(gè)冷卻劑通道流體連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱虹吸系統(tǒng)，還包括設(shè)置在所述第二熱虹吸冷卻劑管道中的流量調(diào)節(jié)閥，所述流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)所述第二熱虹吸冷卻劑管道中的冷卻劑的流量。
6.一種增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，包括 連接于汽缸體的一側(cè)的汽缸蓋； 冷卻回路，所述冷卻回路包括與穿過(guò)所述汽缸蓋和所述汽缸體至少其中之一的冷卻劑通道流體連通的泵、與所述泵流體連通的熱交換器、以及與所述泵流體連通的通風(fēng)容器，所述通風(fēng)容器容納一定量的液體冷卻劑和一定量的氣體冷卻劑并且與所述泵流體連通；和排氣渦輪增壓器，所述排氣渦輪增壓器包括經(jīng)由可旋轉(zhuǎn)地安裝在液體冷卻的軸承殼體中的軸連接于渦輪的壓縮機(jī)，所述軸承殼體包括穿過(guò)所述液體冷卻的軸承殼體的冷卻劑導(dǎo)槽，所述冷卻劑導(dǎo)槽與連接冷卻劑管路流體連通，該連接冷卻劑管路具有在所述量的液體冷卻劑中通入所述通風(fēng)容器的出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述連接冷卻劑管路的所述出口比與所述連接冷卻劑管路的進(jìn)口直接流體連通的所述冷卻劑導(dǎo)槽的出口在更高的豎直高度處。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述連接冷卻劑管路在豎直高度上持續(xù)地增加。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述連接冷卻劑管路的所述出口比與所述連接冷卻劑管路的進(jìn)口直接流體連通的所述冷卻劑導(dǎo)槽的出口在更低的豎直高度處。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括設(shè)置在第二連接冷卻劑管路中的冷卻器，該第二連接冷卻劑管路位于所述泵和穿過(guò)所述液體冷卻的軸承殼體的冷卻劑導(dǎo)槽的進(jìn)口之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述冷卻器是空氣冷卻器。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述冷卻器設(shè)置在所述汽缸體和所述冷卻回路的所述熱交換器之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括設(shè)置在第二連接冷卻劑管路中的節(jié)流元件，該第二連接冷卻劑管路包括通入所述通風(fēng)容器中的進(jìn)口和與所述泵的進(jìn)口直接流體連通的出口，所述節(jié)流元件調(diào)節(jié)所述第二連接冷卻劑管路中的冷卻劑流量。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括設(shè)置在所述連接冷卻劑管路中的節(jié)流元件，所述節(jié)流元件調(diào)節(jié)所述連接冷卻劑管路中的冷卻劑流量。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括設(shè)置在第二連接冷卻劑管路中的節(jié)流元件，所述第二連接冷卻劑管路位于所述泵和穿過(guò)所述液體冷卻的軸承殼體的所述冷卻劑導(dǎo)槽的進(jìn)口之間，所述節(jié)流元件調(diào)節(jié)所述第二連接冷卻劑管路中的冷卻劑流量。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括設(shè)置在第二連接冷卻劑管路中的自控閥元件，該第二連接冷卻劑管路包括通入所述通風(fēng)容器中的進(jìn)口和與所述泵的進(jìn)口直接流體連通的出口，所述自控閥元件被配置為調(diào)節(jié)通過(guò)所述通風(fēng)容器的冷卻劑的流量。
17.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括設(shè)置在第二連接冷卻劑管路中的自控閥元件，所述第二連接冷卻劑管路位于所述冷卻劑導(dǎo)槽的進(jìn)口和一個(gè)或更多個(gè)所述冷卻劑通道的出口之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括設(shè)置在所述連接冷卻劑管路中的自控閥元件。
19.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括第二連接冷卻劑管路，所述第二連接冷卻劑管路位于所述冷卻劑導(dǎo)槽的進(jìn)口和一個(gè)或更多個(gè)所述冷卻劑通道的出口之間，所述一個(gè)或更多個(gè)冷卻劑通道穿過(guò)所述汽缸體。
20.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增壓液體冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，還包括第二連接冷卻劑管路，所述第二連接冷卻劑管路位于所述冷卻劑導(dǎo)槽的進(jìn)口和一個(gè)或更多個(gè)冷卻劑通道的出口之間，所述一個(gè)或更多個(gè)所述冷卻劑通道穿過(guò)所述汽缸蓋。
21.—種發(fā)動(dòng)機(jī)熱虹吸系統(tǒng),包括 穿過(guò)軸承中的軸承殼體的冷卻劑導(dǎo)槽，所述軸承連接于渦輪增壓器的渦輪軸； 與穿過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋的冷卻回路冷卻劑通道流體連通的通風(fēng)容器和 熱虹吸冷卻劑管道，所述熱虹吸冷卻劑管道具有與冷卻劑導(dǎo)槽的出口以及所述容器的進(jìn)口流體連通且豎直地設(shè)置在所述容器中的液體和蒸氣冷卻劑之間的界面下方的進(jìn)口。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種發(fā)動(dòng)機(jī)中的熱虹吸系統(tǒng)。該熱虹吸系統(tǒng)包括穿過(guò)軸承殼體的冷卻劑導(dǎo)槽，該軸承殼體包括在連接于軸的軸承中，該軸機(jī)械地連接于渦輪增壓器中的渦輪和壓縮機(jī)；與穿過(guò)該發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸蓋和汽缸體至少其中之一的至少一個(gè)冷卻劑通道流體連通的通風(fēng)容器，該至少一個(gè)冷卻劑通道包括在冷卻回路中；以及熱虹吸冷卻劑管道，其具有與冷卻劑導(dǎo)槽的出口和通風(fēng)容器的進(jìn)口流體連通的進(jìn)口，該進(jìn)口豎直地設(shè)置在該通風(fēng)容器的液體和蒸氣冷卻劑之間的界面的下方。
文檔編號(hào)F01P11/04GK102953799SQ20121028478
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者B·布林克曼, J·梅林 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司