專利名稱：用于保持發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套內(nèi)無流動(dòng)策略的被單獨(dú)冷卻的渦輪增壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其具有發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套和汽缸蓋冷卻劑套，且具有被設(shè)置成其渦輪機(jī)處于排氣通道中的渦輪增壓器。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套和汽缸蓋冷卻劑套已被開發(fā)用于為發(fā)動(dòng)機(jī)去熱而提高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。例如，EP 0 038 556B1描述了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)。借助于第一泵，傳送冷卻劑穿過汽缸蓋冷卻劑套。第二泵傳送冷卻劑穿過汽缸體冷卻劑套。雖然兩個(gè)冷卻劑套在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)沒有任何關(guān)聯(lián)，但均在主回路管路系統(tǒng)的出口側(cè)打開。冷卻器旁路系統(tǒng)從主回路管路系統(tǒng)中分支出，該冷卻器旁路系統(tǒng)通向汽缸蓋冷卻劑套的汽缸蓋進(jìn)口并且通向汽缸體冷卻劑套的汽缸體進(jìn)口。借助控制閥，阻止冷卻劑流動(dòng)至冷卻器并且允許冷卻劑流動(dòng)穿過冷卻器旁路系統(tǒng)。借助第二控制閥，中斷穿過汽缸體冷卻劑套的冷卻劑流動(dòng)。已知內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體和汽缸蓋在各自情況下被彼此單獨(dú)地由冷卻劑回路的冷卻劑橫穿。以此方式，主要熱連接至燃燒室壁和排氣傳導(dǎo)裝置的汽缸蓋和主要熱連接至摩擦部位的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體能夠被區(qū)別性地冷卻。這種所謂的“分離冷卻劑系統(tǒng) (split cooling system)”(分離冷卻劑回路)的目標(biāo)是在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱階段冷卻汽缸蓋，且同時(shí)最開始不冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體(無流動(dòng)策略)，以便發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體可更迅速地升溫至所需工作溫度。例如，申請(qǐng)人的EP 1 900 919A1公開了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的分離冷卻劑回路(split coolant circuit)，提供了汽缸蓋冷卻劑套和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套，其中分離冷卻劑回路具有泵、冷卻器、控溫器和加熱裝置，并且冷卻劑在分離冷卻劑回路中循環(huán)?？販仄鞅辉O(shè)置成使得在冷卻劑超過預(yù)定溫度時(shí)，控制穿過發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套及穿過冷卻器的冷卻劑流動(dòng)。通過這些措施(分開冷卻)，預(yù)熱階段的摩擦損失可被降低，然而，還已知更迅速地加熱了發(fā)動(dòng)機(jī)油、加熱了冷卻劑或者加熱了活塞裙的表面。試圖盡可能長(zhǎng)地保持阻止冷卻劑流動(dòng)穿過汽缸體冷卻劑套(汽缸體冷卻劑套的所謂“無流動(dòng)策略”)，以便減少預(yù)熱階段期間的摩擦損失，具體是在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷起動(dòng)之后的摩擦損失。例如，已知在汽缸體冷卻劑套和汽缸蓋冷卻劑套之間制造內(nèi)部聯(lián)系，從而在汽缸體冷卻劑套中零流動(dòng)期間形成的冷卻劑蒸氣可被引導(dǎo)至汽缸蓋冷卻劑套，優(yōu)選地進(jìn)入進(jìn)口側(cè)汽缸蓋冷卻劑套。通過排出熱氣(這些熱氣自然地收集在上部區(qū)域)，汽缸體冷卻劑套的無流動(dòng)策略可被保持更長(zhǎng)時(shí)間，因?yàn)闊嵴羝奂乃鰠^(qū)域可被冷卻劑橫穿，從而有利地阻止了所述區(qū)域中的熱損壞。在汽缸體冷卻劑套的無流動(dòng)策略的情況下，或在分開冷卻概念的情況下，可導(dǎo)致很少熱量傳到例如機(jī)艙加熱裝置以便例如預(yù)熱機(jī)艙或者以便為窗戶除霜的情況。渦輪增壓器具有渦輪機(jī)和壓縮機(jī)，其中渦輪機(jī)借助排氣流被驅(qū)動(dòng)，從而壓縮機(jī)側(cè)能夠產(chǎn)生被壓縮的空氣，所述被壓縮的空氣被供給至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪機(jī)殼體由例如高合金鑄鋼制造，以便承受排氣的高溫負(fù)載。生產(chǎn)鑄鋼是非常昂貴的，特別是由于它的合金元件，例如37wt. %的鎳。然而，鑄鋼不僅昂貴而且具有相對(duì)大的重量，整體上來講，任何額外的重量在機(jī)動(dòng)車輛的燃料消耗上都具有不利的影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明基于使用簡(jiǎn)單裝置改進(jìn)在背景技術(shù)中描述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)類型的目的，從而在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，即便在汽缸體冷卻劑套的無流動(dòng)策略下，仍能獲得例如用于機(jī)艙加熱裝置的適量熱流動(dòng)，其中還試圖獲得關(guān)于降低具體為渦輪增壓器重量的優(yōu)點(diǎn)，以便降低燃料的消耗。根據(jù)本發(fā)明，通過具有本發(fā)明特征的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)該目的，其中渦輪增壓器， 優(yōu)選地是其渦輪機(jī)殼體具有冷卻回路，所述冷卻回路與汽缸體冷卻劑套獨(dú)立并被聯(lián)接至公共泵，至少通向渦輪增壓器的旁路被提供在泵的下游和汽缸體水冷進(jìn)口的上游。應(yīng)指出，不是僅在專利權(quán)利要求中獨(dú)立限定的特征可通過任何期望的易于理解的技術(shù)方式與另一特征組合并且公開了本發(fā)明的其他實(shí)施例。具體結(jié)合附圖的說明書進(jìn)一步描述并且指明了本發(fā)明。因此，通過本發(fā)明盡可能長(zhǎng)地保持汽缸體冷卻劑套的無流動(dòng)策略，特別是在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷啟動(dòng)之后，因?yàn)闇u輪增壓器或其渦輪機(jī)殼體被有效配備有與實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路獨(dú)立的外部冷卻劑回路。因此，例如通過在冷卻劑回路中循環(huán)冷卻劑，可吸收或回收流動(dòng)穿過渦輪機(jī)殼體中渦輪機(jī)的排氣的熱量，并將其供給至例如機(jī)艙加熱裝置，而不需要放棄汽缸體冷卻劑套的無流動(dòng)策略，其中可有利獲得摩擦表面和工作介質(zhì)(例如潤(rùn)滑油)的更快速的預(yù)熱。這例如降低了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗率。因此，可以想到排氣的熱回收，其中被回收的熱量還可被用來預(yù)熱內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，其中被回收的熱量同樣可以被用來預(yù)熱工作介質(zhì)和/或被供給至機(jī)艙加熱裝置。因此，盡管保持汽缸體冷卻劑套的無流動(dòng)概念，仍可提供具體至機(jī)艙加熱裝置的適量熱流動(dòng)。還有利地是，通過根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案可使用需承受降低熱負(fù)載(由于冷卻) 的材料制造渦輪機(jī)殼體。在此方面，實(shí)際可免除具有非常昂貴的合金元件的昂貴鑄鋼。為了獲得重量方面的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)，還可通過本發(fā)明免除由重型鑄鋼制造的渦輪機(jī)殼體，并且使用其他、更輕量并且制造更便宜的材料。渦輪機(jī)殼體可由例如鋁制造。使用相對(duì)于鑄鋼而言非常輕量的渦輪機(jī)殼體能夠得到其他明顯的優(yōu)點(diǎn)，因此燃料消耗率能被進(jìn)一步降低。具體因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明提供的冷卻的原因，也可以有利的選擇材料鋁。在優(yōu)選的實(shí)施例中，旁路直接通向渦輪增壓器或者其渦輪機(jī)殼體，以便能夠向其供給必要的冷卻劑。冷卻劑管路開放到渦輪機(jī)殼體下游(相對(duì)冷卻劑流動(dòng))的冷卻劑回路中。已知汽缸蓋被形成為具有排氣收集器。通過本發(fā)明，有利的是盡管使用無流動(dòng)策略，仍能冷卻所述排氣收集器。為了冷卻所述排氣收集器，開放到排氣收集器中的進(jìn)口連接管路可從旁路中分支。因此，汽缸蓋的排氣側(cè)被冷卻，而不需要放棄無流動(dòng)策略，例如，如果需要機(jī)艙加熱。在出口側(cè)，被冷卻的排氣收集器同樣具有至冷卻回路的出口連接管路。在此方面，這種裝置也被認(rèn)為是出口側(cè)汽缸蓋冷卻劑套，其由流動(dòng)分別地橫穿并且借此熱量同樣可被回收，而不需要放棄汽缸體冷卻劑套的無流動(dòng)策略。通過將排氣熱量傳遞至循環(huán)的冷卻劑，因此同樣可回收熱量，所述熱量可用于以上相同的示例性目的。優(yōu)選地，排氣收集器被整合在汽缸蓋中，也就是與汽缸蓋被制造為單件，優(yōu)選地以整體形式(集成排氣歧管；IEM)。在此，每個(gè)汽缸的排氣管路(四缸發(fā)動(dòng)機(jī)一般針對(duì)每個(gè)汽缸具有一個(gè)排氣管路)在排氣收集器處合并并且開放到公共排氣管路中，所述公共排氣管路通向排氣段，排氣后處理裝置(例如催化轉(zhuǎn)化器)被設(shè)置在排氣段中。因此，有效表面面積被減小，因此可更迅速地將示例性的催化轉(zhuǎn)化器升至其工作溫度。集成排氣收集器還可優(yōu)選具有單獨(dú)的冷卻劑回路，以便能夠如之前一樣利用排氣熱量。在本發(fā)明的背景下，經(jīng)由從旁路分支的進(jìn)口連接管路將排氣收集器或其冷卻劑套聯(lián)接至公共泵是有利的。在此方面，考慮到冷卻劑流動(dòng)方面，兩個(gè)部件渦輪機(jī)殼體和排氣收集器或者集成排氣收集器可被有效并聯(lián)。在其他有利的實(shí)施例中，關(guān)于冷卻劑流動(dòng)方面，兩個(gè)部件(排氣收集器/渦輪機(jī)) 可以被串聯(lián)。因此，提供成，旁路首先被引導(dǎo)至集成排氣收集器的進(jìn)口側(cè)，其中集成排氣收集器的出口連接管路開放到渦輪機(jī)殼體中。然后，連接管路從渦輪機(jī)殼體通向冷卻劑回路， 以便開放到冷卻劑回路中。在此實(shí)施例中，關(guān)于冷卻劑流動(dòng)方面，排氣收集器被設(shè)置在渦輪機(jī)殼體的上游。然而，還可構(gòu)想旁路被首先引導(dǎo)至渦輪機(jī)殼體，以便其出口管路在集成排氣收集器的進(jìn)口側(cè)開放。然后，集成排氣收集器的出口連接管路可通至冷卻劑回路，以便開放在冷卻劑回路中。在此實(shí)施例中，關(guān)于冷卻劑流動(dòng)方面，排氣收集器被設(shè)置在渦輪機(jī)殼體的下游。旁路可被形成在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中并且在排氣收集器的冷卻劑套的方向上自泵延伸穿過發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體并穿過汽缸蓋。在此方面，旁路可有利地被形成為被鑄造到部件內(nèi)的導(dǎo)管或者被形成為鉆孔的導(dǎo)管，也就是說被形成為冷卻劑導(dǎo)管。在優(yōu)選的實(shí)施例中，旁路作為冷卻劑導(dǎo)管被整合到汽缸體中，也就是說在冷卻劑泵和汽缸蓋之間。在其他優(yōu)選實(shí)施例中， 旁路或?qū)?yīng)的冷卻劑導(dǎo)管在汽缸體內(nèi)的前蓋中被引導(dǎo)穿過汽缸蓋密封件并且進(jìn)入到(出口側(cè))汽缸蓋中，其中排氣收集器被整合到汽缸蓋(在出口側(cè))中。然而，還可構(gòu)想一個(gè)實(shí)施例，其中旁路作為外部管路被形成在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的外側(cè)， 所述外部管路被連接至渦輪增壓器的或其渦輪機(jī)殼體的冷卻劑套和/或排氣收集器的冷卻劑套。明顯地還可提供單獨(dú)的泵，所述泵導(dǎo)致冷卻劑流動(dòng)穿過渦輪增壓器或者其渦輪機(jī)殼體，并且穿過排氣收集器至機(jī)艙加熱裝置并且返回至(單獨(dú)的)泵，在此沒有嚴(yán)格限制可能的串聯(lián)和/或并聯(lián)連接。可使單獨(dú)的冷卻劑泵僅在預(yù)熱階段或預(yù)熱階段的部分階段有效。(單獨(dú)的)泵還可協(xié)助主冷卻劑泵作用。因此，通過本發(fā)明，提供了具有單獨(dú)冷卻劑套的渦輪增壓器或其渦輪機(jī)殼體，至少在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱階段或其部分階段內(nèi)該單獨(dú)的冷卻劑套獨(dú)立于汽缸體冷卻劑套。具體地，本發(fā)明可將汽缸體冷卻劑套的“無流動(dòng)策略”保持一個(gè)特別長(zhǎng)的時(shí)間，即便是有例如車輛乘客需求機(jī)艙加熱仍可保持該策略。這是由于通過將(額外)熱量從排氣引導(dǎo)至冷卻劑，可以以此方式使機(jī)艙加熱裝置實(shí)施其功能，而不需要在汽缸體冷卻劑套的實(shí)際冷卻劑回路上放置負(fù)載。汽缸蓋明顯在其進(jìn)口側(cè)具有與其出口側(cè)(集成排氣收集器可設(shè)置在此)相分離(分開冷卻)的冷卻劑回路。所述汽缸蓋的進(jìn)口側(cè)冷卻劑套還明顯不接觸渦輪機(jī)殼體的冷卻劑套或排氣收集器的冷卻劑套。在此，汽缸體冷卻劑套經(jīng)由相應(yīng)裝置被聯(lián)接至進(jìn)口側(cè)汽缸蓋冷卻劑套也是有利的，這樣在汽缸體冷卻劑套內(nèi)的冷卻劑零流動(dòng)(無流動(dòng)策略)期間形成的熱冷卻劑蒸氣通過汽缸蓋密封件中的孔或氣體通風(fēng)孔被排出到進(jìn)口側(cè)汽缸蓋冷卻劑套內(nèi)。在本發(fā)明的背景下，無流動(dòng)策略僅被約束于汽缸體冷卻劑套。這意味著僅汽缸體冷卻劑套中的冷卻劑流動(dòng)實(shí)際上被完全阻止(也就是說小泄漏量除外)，而在渦輪機(jī)殼體和/或汽缸蓋中，特別是它們的出口側(cè)冷卻劑套中，冷卻劑即便是在預(yù)熱階段也保持流動(dòng)， 特別是在第一預(yù)熱階段(部分階段)中也保持流動(dòng)。當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱階段已經(jīng)結(jié)束時(shí)，渦輪增壓器的(也就是說渦輪機(jī)殼體的和 /或排氣收集器的)單獨(dú)的冷卻回路能夠被連接至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻回路(也就是進(jìn)口側(cè)汽缸蓋冷卻劑套和汽缸體冷卻劑套)。因此，通過本發(fā)明可提供用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻策略和在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱階段期間或者預(yù)熱階段的第一部分階段期間的冷卻劑控制方法，其中冷卻劑從泵(與汽缸體冷卻劑套是公共的)被引導(dǎo)、旁通繞開汽缸體冷卻劑套并且從而不與在預(yù)熱階段的汽缸體冷卻劑套接觸、穿過單獨(dú)的旁路至渦輪增壓器或其渦輪機(jī)殼體，由此可獲得恒定的冷卻劑流動(dòng)。 如果流動(dòng)仍穿過集成排氣收集器，則還可在汽缸蓋的出口側(cè)或者出口側(cè)冷卻劑套內(nèi)獲得恒定的冷卻劑流動(dòng)，而在汽缸體冷卻劑套中通過關(guān)閉汽缸體控溫器而能夠保持無流動(dòng)策略， 即便是例如車輛乘客需求加熱機(jī)艙時(shí)也如此?？販仄鞅辉O(shè)置在冷卻劑泵出口和汽缸體冷卻劑套進(jìn)口之間是有利的。因此，可有利地確保在預(yù)熱階段的部分階段中在汽缸體冷卻劑套中的冷卻劑具有零流動(dòng)(小泄漏量除外)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，控溫器被整合到汽缸體中，其中旁路從控溫器分支?？販仄鞅辉O(shè)置以便通過汽缸體冷卻劑套中冷卻劑的溫度而被控制是有利的，也就是說有利地不被汽缸體外的冷卻劑的溫度控制。


本發(fā)明的其他有利實(shí)施例在從屬權(quán)利要求和以下

中被公開。在這些附圖中圖1顯示內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)包括液態(tài)連接至泵的汽缸蓋冷卻劑套，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套，渦輪機(jī)冷卻劑通道。圖2至圖5顯示如圖1顯示的額外的實(shí)施例。圖6顯示運(yùn)行內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的方法。在不同附圖中，相同部件一般具有相同的附圖標(biāo)記，從而所述部件一般僅描述一次。
具體實(shí)施例方式在此描述一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括其渦輪機(jī)處于排氣通道中的渦輪增壓器，所述渦輪機(jī)具有渦輪機(jī)殼體。所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套液態(tài)連接至泵，汽缸蓋冷卻劑套液態(tài)連接至所述泵，以及渦輪機(jī)冷卻劑通道穿過渦輪機(jī)殼體且液態(tài)連接至所述泵并繞過發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套。在一些示例中，溫控器被設(shè)置在所述泵的下游和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套，汽缸蓋冷卻劑套及渦輪機(jī)冷卻劑通道的上游。所述溫控器被設(shè)置為根據(jù)冷卻劑和/或發(fā)動(dòng)機(jī)溫度而控制冷卻劑流入發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套，汽缸蓋冷卻劑套和/或渦輪機(jī)冷卻劑通道。在冷卻系統(tǒng)中可使用多種冷卻流動(dòng)控制策略。例如，流至發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套的冷卻劑流動(dòng)可在發(fā)動(dòng)機(jī)的冷啟動(dòng)中基本長(zhǎng)時(shí)段被禁止，而同時(shí)冷卻劑可流動(dòng)穿過渦輪機(jī)冷卻劑通道和/或汽缸蓋冷卻劑套。結(jié)果，熱量在冷啟動(dòng)期間從冷卻系統(tǒng)可被提供至各種車輛系統(tǒng)(例如，機(jī)艙加熱裝置)。這種類型的控制策略被稱為“無流動(dòng)”策略。因此，可以此方式在適當(dāng)運(yùn)行狀況期間，例如冷啟動(dòng)期間當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低于閾值溫度時(shí)，基本禁止冷卻劑在一段期望的時(shí)段內(nèi)穿過發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套。此外，當(dāng)冷卻劑流動(dòng)穿過渦輪機(jī)冷卻劑通道時(shí)，額外的熱量可從發(fā)動(dòng)機(jī)中抽出并且被輸送至車輛的其他系統(tǒng)，例如機(jī)艙加熱裝置，而流至發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的冷卻劑套的冷卻劑流動(dòng)被基本禁止。以此方式，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套的“無流動(dòng)”策略可在冷啟動(dòng)期間使用，以迅速預(yù)熱各種發(fā)動(dòng)機(jī)缸體部件(例如，靜止和運(yùn)動(dòng)部件)中的潤(rùn)滑液體和被潤(rùn)滑表面，由此改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行同時(shí)熱量可從發(fā)動(dòng)機(jī)中抽出并被提供至其他車輛系統(tǒng)，而沒有中斷“無流動(dòng)”策略。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體被迅速預(yù)熱時(shí)，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗被降低。此外，當(dāng)冷卻劑被引導(dǎo)穿過渦輪機(jī)時(shí)，由于渦輪機(jī)殼體和相鄰渦輪機(jī)部件的降低的溫度，渦輪機(jī)的各種部件(例如殼體)可由對(duì)熱降級(jí)具有更少抵抗力的材料構(gòu)造。因此， 在一些實(shí)施例中，與具有鋁元素的鑄鋼相比，渦輪機(jī)殼體可由鋁構(gòu)造。結(jié)果，渦輪機(jī)的成本可被減低，因?yàn)橄啾辱T鋼，鋁具有降低的價(jià)格。此外，鋁可比鑄鋼更輕，由此降低了渦輪機(jī)的重量。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗在渦輪機(jī)的重量被減小時(shí)可被降低。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)可包括集成到汽缸蓋中的排氣收集器。集成的排氣收集器可被稱為集成排氣歧管。當(dāng)排氣收集器被集成到汽缸蓋中時(shí)，汽缸蓋冷卻劑套可包括與排氣收集器相鄰的一個(gè)或多個(gè)冷卻劑通道。另一方面，當(dāng)排氣收集器未被集成到汽缸蓋中時(shí)，至少部分圍繞排氣收集器的冷卻劑通道可被流體聯(lián)接在汽缸蓋冷卻劑套的下游。 冷卻劑管路可被流體聯(lián)接至泵的出口和汽缸蓋冷卻劑套的進(jìn)口。以此方式，排氣收集器可在基本禁止冷卻劑流動(dòng)至發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套時(shí)被冷卻。將理解當(dāng)冷卻劑流進(jìn)與排氣收集器相鄰的通道中時(shí)，額外的熱量可被傳遞至冷卻劑，從而增加了可經(jīng)由冷卻系統(tǒng)傳遞至車輛其他系統(tǒng)的熱量。具體地，如果存在機(jī)艙加熱請(qǐng)求，則增加的熱量可在冷啟動(dòng)期間被傳遞至機(jī)艙加熱裝置。圖1顯示具有發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體2和汽缸蓋的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1。汽缸蓋3和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體 2可被聯(lián)接在一起以形成至少一個(gè)汽缸56。雖然單個(gè)汽缸被示出，但是將理解內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可在其他實(shí)施例中包括多個(gè)汽缸。例如，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1可包括3個(gè)汽缸。汽缸蓋3可包括出口側(cè)和進(jìn)口側(cè)，所述出口側(cè)包括一個(gè)或多個(gè)排氣通道，所述進(jìn)口側(cè)包括一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣通道。在一些實(shí)施例中，汽缸蓋3的出口側(cè)可包括集成排氣收集器50。然而，在其他實(shí)施例中，排氣收集器可被定位在汽缸蓋3的外部。集成排氣收集器可被稱為集成排氣歧管。集成排氣歧管可以是發(fā)動(dòng)機(jī)中的每個(gè)汽缸的排氣管路的匯合。此外，集成排氣歧管可被流體聯(lián)接至排氣后處理裝置(例如，催化器、過濾器等等)。排氣后處理裝置可以在汽缸蓋的外部。當(dāng)利用集成排氣歧管時(shí)，因?yàn)樵谔幚硌b置上游的排氣流中的各種管道的有效表面區(qū)域的減少，可更迅速地升高排氣后處理裝置的溫度。此外，在一些實(shí)施例中，冷卻劑通道可被包括在與集成排氣收集器50相鄰的汽缸蓋中。冷卻劑通道可被包括在汽缸蓋冷卻劑套52中。汽缸蓋3可包括汽缸蓋冷卻劑套52并且發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2可具有發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M。汽缸蓋冷卻劑套52可包括橫穿汽缸蓋3的至少一個(gè)冷卻劑通道58。在一些實(shí)施例中，冷卻劑通道58可相鄰于集成排氣收集器50。然而，在其他實(shí)施例中，額外的與汽缸蓋冷卻劑套52流體分離的冷卻劑通道可相鄰于集成排氣收集器50。額外的冷卻劑通道可被包括在汽缸蓋冷卻劑套52中。以此方式，排氣收集器50可被冷卻。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套52可包括橫穿發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2的至少一個(gè)冷卻劑通道55。在其他實(shí)施例中，汽缸蓋3可具有與第一汽缸蓋冷卻劑套52流體分離的額外的冷卻劑套。第二汽缸蓋冷卻劑套可鄰接一個(gè)或多個(gè)汽缸進(jìn)氣通道。此外，第二汽缸蓋冷卻劑套可與渦輪機(jī)冷卻劑通道60流體分離，如在此更細(xì)節(jié)地討論的。此外，在一些實(shí)施例中，第二汽缸蓋冷卻劑套可經(jīng)由汽缸蓋密封件(未示出)中的孔(例如，氣體通風(fēng)孔)被聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M，所述孔可被配置為能夠使得氣體從發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M流至第二汽缸蓋冷卻劑套。以此方式，當(dāng)冷卻劑流動(dòng)在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套中被基本禁止時(shí)，形成的蒸汽可被排出。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1包括冷卻系統(tǒng)4。冷卻系統(tǒng)4可包括各種冷卻劑管路、冷卻劑通道等等，從而冷卻劑可圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)位置流動(dòng)。具體地，冷卻系統(tǒng)4包括機(jī)艙加熱裝置6 或其他被配置為將熱量從冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻劑傳遞至其他介質(zhì)(例如周圍空氣)的適當(dāng)?shù)臒峤粨Q器。機(jī)艙加熱裝置6可被配置為將熱量從冷卻劑傳遞至車輛(內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)被設(shè)置其中)的機(jī)艙。冷卻系統(tǒng)4還可包括泵7，所述泵7被配置為將冷卻劑流至分離冷卻控溫器 8。冷卻劑泵可通過遮蓋罩(例如前罩)被保持在內(nèi)或至少部分遮蓋。同樣地，分離冷卻控溫器8可例如通過控溫器殼體被保持在內(nèi)或至少部分遮蓋。分離冷卻控溫器8被設(shè)置在泵出口和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套的進(jìn)口之間。分離冷卻控溫器8可被流體聯(lián)接至發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套討的進(jìn)口 62。具體地，在一些實(shí)施例中，分離冷卻控溫器8可被定位在進(jìn)口 62。以此方式，分離冷卻控溫器8被設(shè)置在泵7的出口 64的下游和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M的進(jìn)口 62的上游之間。此外，在一些實(shí)施例中，分離冷卻控溫器8可被直接集成到發(fā)動(dòng)機(jī)缸體 2和/或發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M的一部分內(nèi)。以此方式，控溫器可基于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的溫度和/或發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套中冷卻劑的溫度調(diào)整流至各種下游部件的冷卻劑流動(dòng)。分離冷卻控溫器8可基于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度選擇性禁止發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M中的冷卻劑流動(dòng)。此外， 在一些示例中，穿過旁路11的冷卻劑流動(dòng)可在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間被允許。然而，在其他示例中，穿過旁路11的冷卻劑流動(dòng)可在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間被選擇性允許。在此更細(xì)節(jié)地討論細(xì)節(jié)冷卻劑流動(dòng)控制策略。冷卻系統(tǒng)的其他部件可被包括在冷卻系統(tǒng)中，例如通風(fēng)裝置、主冷卻器、其他控溫器、管路或連接管路、其他旁路、油冷卻器和主控溫器沒有在附圖中說明。旁路11在泵7的下游和進(jìn)口 62的上游、液態(tài)連接至分離冷卻控溫器8并從分離冷卻控溫器8分支出。在一些實(shí)施例中，旁路可橫穿發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2遠(yuǎn)離汽缸56的一部分并且橫穿汽缸蓋3通向汽缸蓋冷卻劑套52的進(jìn)口 70的一部分。在此方面，旁路可被有利形
9成為鑄造到部件內(nèi)的導(dǎo)管或者被形成為鉆空的導(dǎo)管，即冷卻劑導(dǎo)管。在示例實(shí)施例中，旁路 11可被集成在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中作為冷卻劑導(dǎo)管，也就是說在泵7和汽缸蓋3之間。在另一實(shí)施例中，旁路11或?qū)?yīng)的冷卻劑導(dǎo)管可在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2中的前罩中被引導(dǎo)穿過汽缸蓋密封件并且進(jìn)入汽缸蓋3的出口側(cè)，其中排氣收集器被整合到汽缸蓋(在出口側(cè))中。此外，在其他實(shí)施例中。旁路11可以是在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體2外部的冷卻劑管路。以此方式，冷卻劑可從泵7被直接輸送至渦輪機(jī)冷卻劑通道60，從而增加了冷卻劑和渦輪機(jī)之間的溫度差值，由此增加了被傳遞至渦輪機(jī)冷卻劑通道60中的冷卻劑的熱量。旁路11可被流體聯(lián)接至渦輪機(jī)冷卻劑通道60的進(jìn)口 65，其可橫穿渦輪機(jī)13的殼體61。殼體61可至少部分封罩被包括在渦輪機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子組件(未顯示)。將理解渦輪機(jī) 13可被定位在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1的排氣通道中。渦輪機(jī)13可被包括在渦輪增壓器12內(nèi)，所述渦輪增壓器具有被定位在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣通道內(nèi)的壓縮機(jī)66。壓縮機(jī)66和渦輪機(jī)13可經(jīng)由軸或其他被配置為將旋轉(zhuǎn)能量從渦輪機(jī)傳遞至壓縮機(jī)的適當(dāng)部件聯(lián)接。冷卻劑管路14可被流體聯(lián)接至渦輪機(jī)冷卻劑通道60的出口 68和在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M和汽缸蓋冷卻劑套52下游定位的冷卻劑管路17。以此方式，來自發(fā)動(dòng)機(jī)缸體(例如，集成排氣歧管)和渦輪機(jī)的熱量可經(jīng)由冷卻劑被傳遞至機(jī)艙加熱裝置6。此外，連接管路16可被流體聯(lián)接至冷卻劑管路14和汽缸蓋冷卻劑套52的進(jìn)口 70，從而使得冷卻劑從旁路11流至汽缸蓋冷卻劑套。然而，在其他實(shí)施例中，例如圖2中顯示的實(shí)施例中，冷卻劑管路14可被流體聯(lián)接至汽缸蓋冷卻劑套52的進(jìn)口 70。分離冷卻控溫器8被配置為調(diào)整流至汽缸蓋冷卻劑套52、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M 和/或渦輪機(jī)冷卻劑通道60的的冷卻劑流動(dòng)。汽缸蓋冷卻劑套52的出口 74可以被流動(dòng)連接到冷卻劑管路17。附加地，冷卻劑管路17可以被流動(dòng)連接到冷卻劑管路80。類似地，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M的出口 76可以經(jīng)由出口管路18(經(jīng)由虛線所示)被流動(dòng)連接到冷卻劑管路80。將意識(shí)到，當(dāng)允許冷卻劑經(jīng)由分離冷卻溫控器8通過發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套時(shí)冷卻劑可以行進(jìn)通過出口管路18。附加地，冷卻劑管路17可以被流動(dòng)連接到機(jī)艙加熱裝置6或其他適當(dāng)熱交換器。泵7經(jīng)由冷卻劑管路77被流動(dòng)連接到機(jī)艙加熱裝置。以此方式，冷卻系統(tǒng)4可以包括完全冷卻劑回路。 在所示實(shí)施例中，冷卻劑可以經(jīng)由冷卻劑接頭78流入冷卻系統(tǒng)4內(nèi)。不過，在其他實(shí)施例中，冷卻系統(tǒng)4內(nèi)可以不包括冷卻劑接頭78。各種控制技術(shù)可以被用于調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)4內(nèi)的冷卻劑流動(dòng)。將意識(shí)到，控制技術(shù)可以被編程到單個(gè)部件內(nèi)，例如分離冷卻溫控器8和泵7內(nèi)，或者控制技術(shù)可以經(jīng)由控制器 72被實(shí)施，其中該控制器72與分離冷卻溫控器8、泵7和可以包括冷卻系統(tǒng)4內(nèi)的附加電子可調(diào)部件電通信(例如有線、無線)。在一種示例性控制策略中，冷卻系統(tǒng)4可以被操縱成在特定工況期間基本禁止流向發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M的冷卻劑流動(dòng)(也就是說小泄漏量除外)并且允許流向渦輪機(jī)冷卻劑通道60和/或汽缸蓋冷卻劑套52的冷卻劑流動(dòng)。具體地，冷卻系統(tǒng)可以被控制成基本禁止長(zhǎng)時(shí)間通過發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套的冷卻劑流動(dòng)，即使例如存在來自于車輛駕駛員的機(jī)艙加熱請(qǐng)求。這是因?yàn)椋瑹崃磕軌驈臏u輪機(jī)殼體以及汽缸蓋被汲取并且被傳輸?shù)綑C(jī)艙加熱裝置，而不需要在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套的實(shí)際冷卻回路上放置負(fù)載。以此方式，冷卻劑可以旁路繞過發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M。這種控制策略可以被實(shí)現(xiàn)于發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱階段的至少一部分期間當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1低于閾值溫度時(shí)。以此方式，發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體內(nèi)的各種部件可以被快速加熱，減少摩擦損失以及發(fā)動(dòng)機(jī)磨損，其是由低于理想工作溫度的潤(rùn)滑劑(例如油) 所導(dǎo)致的。此外，來自渦輪機(jī)冷卻劑通道60和/或汽缸蓋冷卻劑套52的熱量可以被傳輸?shù)綑C(jī)艙加熱裝置6。因此，響應(yīng)預(yù)熱階段來自車輛駕駛員的請(qǐng)求，熱量被傳輸?shù)綑C(jī)艙，使得流動(dòng)穿過渦輪機(jī)13的排氣的熱量可被回收并且例如供給至機(jī)艙加熱裝置6。以此方式，冷卻劑流動(dòng)可以基本被禁止流向發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套52，即使例如請(qǐng)求了機(jī)艙加熱裝置6的機(jī)艙加熱。因此，當(dāng)禁止冷卻劑流動(dòng)通過發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M時(shí)不必須要放棄機(jī)艙加熱。為此目的，當(dāng)基本沒有冷卻劑流動(dòng)通過發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M時(shí)可以提供經(jīng)由旁路11流向渦輪機(jī)冷卻劑通道60的冷卻劑流動(dòng)，或者在預(yù)熱階段的另一部分階段期間通過發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M的冷卻劑流動(dòng)以連續(xù)方式增加。因?yàn)榻?jīng)由冷卻系統(tǒng)4提供給渦輪機(jī)的冷卻的原因，渦輪機(jī)13內(nèi)的各種部件，例如渦輪機(jī)的殼體，可以由相比于鑄鐵合金較輕且較少抵抗熱降級(jí)的材料制成。例如，渦輪機(jī)殼體可以由鋁合金制成。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱階段結(jié)束(例如當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體、冷卻劑等已經(jīng)超過閾值溫度時(shí))， 可以允許流向發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M的冷卻劑流動(dòng)。以此方式，可以減小發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M的熱降級(jí)可能性。在另一策略中，當(dāng)因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體內(nèi)的冷卻劑溫度已經(jīng)到達(dá)預(yù)定值而使得預(yù)熱階段或預(yù)熱階段的至少部分階段(其中發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套內(nèi)實(shí)現(xiàn)無流動(dòng)策略)將要結(jié)束時(shí)，可以允許冷卻劑流動(dòng)通過分離冷卻溫控器8進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套并且通過相應(yīng)孔進(jìn)入第二汽缸蓋冷卻劑套，從此冷卻劑例如流入出口 74并且與來自于第一汽缸蓋冷卻劑套的冷卻劑混合。明顯可能的是，省去出口 74，之后能夠在機(jī)艙加熱裝置6和/或其供給管路內(nèi)發(fā)生混合。此外，在一些實(shí)施例中，第二汽缸蓋冷卻劑套可以經(jīng)由隔板而分離于第一汽缸蓋冷卻劑套。在圖1所示的示例性實(shí)施例中，渦輪機(jī)冷卻劑通道60和汽缸蓋冷卻劑套52以并行流動(dòng)構(gòu)造被流動(dòng)連接。并行流動(dòng)構(gòu)造是如下形式的構(gòu)造，其中第一部件的進(jìn)口被流動(dòng)連接到第二部件的進(jìn)口，并且第一部件的出口被流動(dòng)連接到第二部件的出口。以此方式，冷卻劑并行地流動(dòng)通過各部件。另一方面，串行流動(dòng)構(gòu)造是如下形式的構(gòu)造，其中第一部件的出口被流動(dòng)連接到第二部件的進(jìn)口。以此方式，冷卻劑串行地流動(dòng)通過各部件。如所示，渦輪機(jī)冷卻劑通道60的進(jìn)口 65和汽缸蓋冷卻劑套52的進(jìn)口 70經(jīng)由旁路11被流動(dòng)連接到泵 7。類似地，渦輪機(jī)冷卻劑通道60的出口 68和汽缸蓋冷卻劑套52的出口 74可以被流動(dòng)連接。與圖1所示的示例性實(shí)施例相比，圖2-6示出了以串行流動(dòng)構(gòu)造流動(dòng)連接的渦輪機(jī)冷卻劑通道60和汽缸蓋冷卻劑套52。具體地，圖2示出了以串行流動(dòng)構(gòu)造連接且被置于汽缸蓋冷卻劑套52的上游的渦輪機(jī)冷卻劑通道60。在圖2中，旁路11使得冷卻劑首先流向渦輪機(jī)冷卻劑通道60、流向冷卻劑管路14并且之后流向汽缸蓋冷卻劑套52。在圖2中，冷卻劑管路14可以被稱為進(jìn)口連接管路16。如圖2所示，冷卻劑管路17被流體連接到冷卻劑管路80。因此，在圖2所示實(shí)施例中，渦輪機(jī)冷卻劑通道60被流動(dòng)連接到汽缸蓋冷卻劑套52的上游。不過在圖4所示實(shí)施例中，渦輪機(jī)冷卻劑通道60可以被流動(dòng)連接到汽缸蓋冷卻劑套52的下游。
圖3示出了冷卻系統(tǒng)4的實(shí)施例，其中出口管路17可以在汽缸蓋冷卻劑套52的上游被流動(dòng)連接到冷卻劑管路14。出口管路18還可以被流動(dòng)連接到冷卻劑管路80，參考圖2所示，以便出口管路18被有效劃分為兩個(gè)部分分支。開放到冷卻劑管路14內(nèi)的分支之后可以根據(jù)渦輪機(jī)冷卻劑通道60內(nèi)的壓降被流動(dòng)橫穿(關(guān)于其中冷卻劑流動(dòng)的方面)， 且另一冷卻劑流動(dòng)行進(jìn)到冷卻劑管路80內(nèi)?？梢蕴峁┛刂圃玳y門，來控制出口管路80的相應(yīng)分支內(nèi)的冷卻劑流動(dòng)的可調(diào)幅值。圖4所示的示例性實(shí)施例示出了渦輪機(jī)冷卻劑通道60和汽缸蓋冷卻劑套52之間的串行流動(dòng)構(gòu)造。不過渦輪機(jī)冷卻劑通道60在所示實(shí)施例中被置于汽缸蓋冷卻劑套52的下游。如所示，旁路11可以被直接連接到汽缸蓋冷卻劑套52的進(jìn)口 70，并且冷卻劑管路 17被直接連接到渦輪機(jī)冷卻劑通道60的進(jìn)口 65。附加地，出口 68經(jīng)由冷卻劑管路14被流動(dòng)連接到冷卻劑管路80。虛線再次示出了發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套的出口管路18，在圖2所示實(shí)施例中，其被置于渦輪機(jī)冷卻劑通道60下游的冷卻系統(tǒng)4內(nèi)。圖5的示例實(shí)施例示出了根據(jù)圖4的串聯(lián)流動(dòng)連接，不過其中出口管路18在渦輪機(jī)冷卻劑通道60的上游被流動(dòng)連接到冷卻劑管路17。此外在其他實(shí)施例中，出口管路18 可以被分為兩個(gè)部分分支，以便開放到出口冷卻劑管路17內(nèi)的分支之后根據(jù)壓降被流動(dòng)橫穿(關(guān)于冷卻劑流動(dòng)方面)，且另一分支被流動(dòng)連接到冷卻劑管路80?？商峁┛刂圃?(例如，閥)用于控制相應(yīng)分支中冷卻劑流動(dòng)的可調(diào)幅值。將意識(shí)到，圖1-5示意性示出了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1。因此，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括未示出的其他特征。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M可以經(jīng)由汽缸蓋密封件內(nèi)的孔或除氣孔被連接到第二汽缸蓋冷卻劑套。在這樣的實(shí)施例中，在預(yù)熱階段當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)低于閾值溫度時(shí)，可以基本禁止經(jīng)由分離冷卻溫控器8流向發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M的冷卻劑流動(dòng)。熱冷卻劑在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套M內(nèi)蒸發(fā)，其產(chǎn)物能夠經(jīng)由前述孔被排出。以此方式，可以減小發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體的熱損壞的可能性，使得能夠長(zhǎng)時(shí)段地禁止通過發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套的冷卻劑流動(dòng)。此外在包括冷卻劑、渦輪機(jī)冷卻劑通道60、排氣收集器50和機(jī)艙加熱裝置6的冷卻劑回路中可以提供獨(dú)立泵。以此方式，可以獨(dú)立于通過發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套和汽缸蓋冷卻劑套的冷卻劑流動(dòng)，來調(diào)節(jié)通過上述通道的冷卻劑流動(dòng)。第二泵可以在預(yù)熱階段中的一段時(shí)段或預(yù)熱階段中的部分階段期間被啟動(dòng)。第二泵也可以用于輔助第一泵7。圖6示出了用于在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)運(yùn)行冷卻系統(tǒng)的方法600。方法600可以經(jīng)由上述系統(tǒng)和部件被實(shí)施，或者可以經(jīng)由其他適當(dāng)系統(tǒng)和部件被實(shí)施。具體地在一種示例中，可以在一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中實(shí)現(xiàn)該方法，其中該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括渦輪增壓器，該渦輪增壓器包括位于排氣通道內(nèi)的渦輪機(jī)；冷卻系統(tǒng)，其包括流動(dòng)連接到發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套、發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋冷卻劑套的泵；和穿過渦輪機(jī)殼體的渦輪機(jī)冷卻劑通道?？梢栽诘谝贿\(yùn)行狀況期間實(shí)施步驟602和步驟604，例如在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度低于閾值的預(yù)熱階段期間?？梢栽诘诙\(yùn)行狀況期間實(shí)現(xiàn)步驟606和步驟608，例如當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度已經(jīng)到達(dá)和/或超過閾值時(shí)。在602處方法600包括使得冷卻劑從泵流入汽缸蓋冷卻劑套和/或渦輪機(jī)冷卻劑通道。之后在604處方法600包括禁止從泵流向發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套的冷卻劑流動(dòng)。在606處，方法包括使得冷卻劑從泵流入汽缸蓋冷卻劑套和/或渦輪機(jī)冷卻劑通道。之后在608處方法600包括使得冷卻劑從泵流入發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套。
將意識(shí)到，這里描述的構(gòu)造和/或方法實(shí)際上是示例性的，并且這些具體實(shí)施例或示例不被看作限制性含義，因?yàn)榭梢源嬖诖罅孔冃汀１竟_內(nèi)容的主題包括這里公開的各種特征、功能、動(dòng)作和/或性質(zhì)的所有新穎性且非顯而易見性的組合和子組合及其任意和所有等價(jià)物。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，包括，其渦輪機(jī)處于排氣通道中的渦輪增壓器，所述渦輪機(jī)具有渦輪機(jī)殼體； 冷卻系統(tǒng)，包括，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套液態(tài)連接至泵； 汽缸蓋冷卻劑套液態(tài)連接至所述泵；渦輪機(jī)冷卻劑通道穿過渦輪機(jī)殼體且液態(tài)連接至所述泵并繞過發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述渦輪機(jī)冷卻劑通道被液態(tài)連接至所述冷卻系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)組件，該組件被設(shè)置在所述泵的下游和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套的上游。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述組件是分離冷卻溫控器。
4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述渦輪機(jī)殼體由鋁形成。
5.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述渦輪機(jī)冷卻劑通道以平行流配置被液態(tài)連接至所述汽缸蓋冷卻劑套。
6.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述渦輪機(jī)冷卻劑通道以串行流配置被液態(tài)連接至所述汽缸蓋冷卻劑套。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述渦輪機(jī)冷卻劑通道的出口被液態(tài)連接至所述汽缸蓋冷卻劑套的入口。
8.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述渦輪機(jī)冷卻劑通道包括被液態(tài)連接至所述汽缸蓋冷卻劑套出口的入口。
9.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述汽缸蓋冷卻劑套穿過至少部分汽缸蓋。
10.如權(quán)利要求9所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述汽缸蓋冷卻劑套穿過至少部分汽缸蓋并相鄰于集成入汽缸蓋的排氣收集器。
11.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套穿過部分發(fā)動(dòng)機(jī)缸體且所述汽缸蓋冷卻劑套穿過部分汽缸蓋，所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和所述汽缸蓋組成至少一個(gè)汽缸。
12.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述渦輪機(jī)冷卻劑通道通過旁路被連接至所述泵，所述旁路穿過部分發(fā)動(dòng)機(jī)缸體并不靠近汽缸。
13.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述渦輪機(jī)冷卻劑通道包括液態(tài)連接至冷卻系統(tǒng)內(nèi)冷卻劑管道的出口，所述冷卻劑管道被設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套的下游。
14.一種在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)運(yùn)行冷卻系統(tǒng)的方法，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有渦輪增壓器，所述渦輪增壓器包括被設(shè)置于排氣通道中的渦輪機(jī)；冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)包括液態(tài)連接至發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套的泵；和穿過渦輪機(jī)殼體的渦輪機(jī)冷卻劑通道，所述方法包括在第一運(yùn)行狀況下，將冷卻劑從泵流入汽缸蓋冷卻劑套和/或所述渦輪機(jī)冷卻劑通道并阻止冷卻劑從泵流入汽缸蓋冷卻劑套。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括在第二運(yùn)行狀況下，冷卻劑從泵流入發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套和冷卻劑從泵流入汽缸蓋冷卻劑套和/或所述渦輪機(jī)冷卻劑通道。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述第一運(yùn)行狀況是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度低于閾值的預(yù)熱階段。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述汽缸蓋冷卻劑套穿過部分汽缸蓋并相鄰于一個(gè)或多個(gè)排氣通道。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)排氣通道被包括在集成排氣歧管中。
19.一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，包括渦輪增壓器，所述渦輪增壓器包括被設(shè)置于排氣通道中的渦輪機(jī)，所述渦輪機(jī)具有渦輪機(jī)殼體；冷卻系統(tǒng)，包括，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套，所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套包括液態(tài)連接至泵的入口和一個(gè)或多個(gè)穿過發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑通道；汽缸蓋冷卻劑套，所述汽缸蓋冷卻劑套包括液態(tài)連接至泵的入口和一個(gè)或多個(gè)穿過汽缸蓋的汽缸蓋冷卻劑通道；渦輪機(jī)冷卻劑通道，所述渦輪機(jī)冷卻劑通道穿過渦輪機(jī)殼體并以平行流配置被液態(tài)連接至所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套。
20.如權(quán)利要求19所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述渦輪機(jī)冷卻劑通道包括液態(tài)連接至分離冷卻溫控器的入口，所述分離冷卻溫控器被設(shè)置在所述泵的下游和所述發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套的上游。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套和汽缸蓋冷卻劑套的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中渦輪增壓器被設(shè)置為其渦輪機(jī)處于排氣通道中，所述渦輪機(jī)具有；渦輪機(jī)殼體。所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套液態(tài)連接至泵，汽缸蓋冷卻劑套液態(tài)連接至所述泵，渦輪機(jī)冷卻劑通道穿過渦輪機(jī)殼體且液態(tài)連接至所述泵并繞過發(fā)動(dòng)機(jī)缸體冷卻劑套。
文檔編號(hào)F01P3/12GK102269037SQ20111015838
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者B·施泰納, J·梅林, K·庫(kù)荷爾巴茨 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司