内燃机的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的内燃机以及一种根据权利要求16所述的具有这种内燃机的摩托车。本发明的内燃机为一种其发动机壳体具有曲轴箱室以及可旋转地布置在该曲轴箱室中且具有纵向中心线的曲轴的内燃机，并且所述内燃机具有至少一个工作缸，所述工作缸具有活塞工作面和可沿所述活塞工作面在所述工作缸中移动的工作活塞，其中所述工作活塞通过连杆与曲轴联接，所述工作活塞具有活塞头，其具有朝向燃烧室的顶侧和朝向曲轴箱室的底侧。所述内燃机也具有朝向所述燃烧室的换气阀。

背景技术：

1、在这种内燃机中，工作活塞的朝向气体出口的区域热负荷非常高，因为在进行换气时，会打开出口侧换气阀，即排气阀，热排气流过工作活塞的朝向排气阀的区域并且将大量热量释放至活塞头。

2、因此，经证实是有利的是，将润滑油喷射到活塞头的底侧上，特别是喷射到活塞头底侧的热负荷较高的区域上，用以冷却活塞头，该区域在活塞头的顶侧处与排气阀对置。

3、申请人已知的一种构建为具有两个工作缸的直列式发动机的内燃机在发动机壳体或曲轴箱中在位于曲轴上方的连接片上的两个工作缸之间具有两个喷油嘴，这两个喷油嘴对应于相应工作活塞并且朝活塞头的底侧的方向喷射润滑油。

4、在安装内燃机时，借助工具来插入已知的内燃机的喷油嘴，该工具具有用于喷油嘴的容置部，在气缸头尚未安装好的情况下，必须通过相应工作缸的顶侧穿过圆柱形活塞工作面，即穿过气缸孔，将喷油嘴拧入连接片的相应螺纹孔中。

5、因此，已知的内燃机的喷油嘴只有在内燃机被拆卸的情况下才能触及。

6、用于容置喷油嘴的螺纹孔必须以机械的方式进行加工并且穿过气缸孔，此举虽然在生产技术方面是可掌握的，但成本较高。此外，必须导引用于安装喷油嘴的工具穿过气缸孔，这导致已完成加工的活塞工作面也总是面临损坏的风险。

7、已知的内燃机在实践中已证实是有效的，但在发动机的制造和安装方面以及在改善对活塞头底侧的润滑油供应方面，仍有改进的潜力。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种可以更简单地制造的内燃机，此外，就所述内燃机而言，可以更简单地为活塞头的底侧供应润滑油。还提供一种具有这种内燃机的摩托车。

2、为了达成上述目的，本发明就内燃机而言具有权利要求1中所给定的特征。其有利的技术方案在其他权利要求中有所描述。此外，本发明就摩托车而言具有权利要求16中所给定的特征。

3、本发明提出一种内燃机，所述内燃机具有发动机壳体和曲轴箱室以及可旋转地布置在所述曲轴箱室中且具有纵向中心线的曲轴，并且具有至少一个工作缸，所述工作缸具有活塞工作面和可沿所述活塞工作面在所述工作缸中移动的工作活塞，所述工作活塞通过连杆与曲轴联接，所述工作活塞具有活塞头，所述活塞头具有朝向燃烧室的顶侧和朝向所述曲轴箱室的底侧，并且所述内燃机具有换气阀，所述换气阀朝向所述燃烧室，其中所述内燃机具有至少一个润滑油喷嘴，所述润滑油喷嘴适于对所述工作活塞的底侧施加润滑油，其中所述内燃机具有包括纵向中心线的长条形喷油管，所述喷油管配设有适于供润滑油穿过的内部凹槽，并且所述喷油管具有外侧面，至少一个第一钻孔从所述外侧面延伸至所述内部凹槽，所述喷油管布置在所述曲轴箱中，并且所述钻孔朝所述工作活塞的底侧的第一区域的方向而定向。

4、也就是说，本发明提出一种具有可在气缸孔中移动的至少一个工作活塞的内燃机，所述工作活塞具有活塞头，其顶侧朝向布置在工作活塞上方的气缸孔中的燃烧室而定向。该活塞头具有底侧，其朝向构建在发动机壳体或曲轴箱中的曲轴箱室而定向。

5、根据本发明的内燃机具有长条形喷油管，该喷油管例如具有气缸体的配置，其直径远小于气缸体的纵向延伸度。喷油管具有纵向中心线并且具有沿纵向中心线延伸的内部凹槽，该内部凹槽适于供润滑油穿过。该喷油管也具有外侧面，该外侧面沿纵向中心线延伸，至少一个第一钻孔从该外侧面以成直角的方式延伸至内部凹槽。因此，该第一钻孔与喷油管的内部凹槽流体相连，使得引入内部凹槽中的润滑油可以进入第一钻孔中并且可以穿过第一钻孔，从第一钻孔逸出。

6、喷油管布置在内燃机的曲轴箱中，至少一个第一钻孔朝向工作活塞的底侧的第一区域而定向。此举使得从第一钻孔逸出的润滑油朝向工作活塞的底侧的第一区域而定向并且入射至工作活塞的底侧的第一区域。

7、借此，从喷油管的至少一个第一钻孔逸出的润滑油可以作为润滑油射束朝工作活塞的底侧的第一区域的方式流动并且入射至工作活塞的底侧的第一区域，在该处冷却工作活塞底侧的第一区域，进而冷却活塞头。

8、工作活塞的底侧的第一区域可以是活塞头的热负荷较高的区域，内燃机的较热燃烧气体在活塞头的顶侧处，即在活塞头的朝向燃烧室的顶侧处溢流。该区域是工作活塞的活塞头的顶侧上与内燃机的排气阀相对的区域。

9、该区域通常也具有构建在活塞头的顶侧处的所谓的阀套，即位于活塞头的顶侧处的凹部，这些凹部确保在工作活塞朝上止点的方向移动时，避免排气阀的阀盘与活塞头的顶侧发生物理接触。此举也会发生在内燃机的排气冲程中，即在排气阀打开并且工作活塞朝上止点的方向移动以排出排气冲程中的较热燃烧气体时，在此情况下，较热的燃烧气体流过工作活塞的上述热负荷较高的区域。

10、由来自喷油管的钻孔的润滑油射束有效地冷却工作活塞的该热负荷较高的区域，即工作活塞的活塞头，该润滑油射束入射至活塞头的底侧。

11、根据本发明的一种进一步方案，所述喷油管以所述纵向中心线基本上平行于所述曲轴的纵向中心线的方式布置在所述曲轴箱中。

12、此配置确保可以很简单地从曲轴箱的侧面对曲轴箱进行加工以形成用于喷油管的容置部，例如在加工中心处，从而例如可以借助加工中心处的钻孔过程来形成容置部。此配置也确保在安装根据本发明的内燃机时，易于将喷油管从侧面插入曲轴箱中，进而避免像采用已知的内燃机时那样，以耗费更高的方式穿过气缸孔对喷油嘴的容置部进行加工。

13、根据本发明的一种进一步方案，所述喷油管具有至少一个从外侧面延伸至内部凹槽的第二钻孔，所述第二钻孔沿喷油管的纵向中心线以与第一钻孔间隔一定距离的方式布置，并且所述第二钻孔朝工作活塞的底侧的第二区域的方向而定向。

14、喷油管的该构建方案确保第二钻孔例如以朝连杆的连杆小头的方向而定向的方式布置或者在活塞在工作缸内的行程运动中，也会扫过活塞头底侧上的连杆小头一侧的区域，即对准连杆小头一侧的区域。该连杆小头被活塞销穿过，该活塞销将工作活塞可拆卸地固定在连杆上，并且该活塞销布置在工作活塞的活塞头的底侧处，在工作活塞沿活塞工作面在工作缸的气缸孔中进行位移运动期间，至少在曲轴旋转一整圈的一部分的过程中，由从第二钻孔射出的润滑油到达该活塞销。

15、因此，此配置在活塞销与工作活塞的底侧处的活塞销容置部之间的区域中实现润滑并且也实现对工作活塞的容置部的冷却，进而对整个工作活塞进行冷却以及对活塞销进行散热。

16、此配置确保在工作活塞在工作缸中的行程运动期间，从第二钻孔射出的润滑油射束扫过连杆头一侧的区域，进而冷却该侧面区域，根据此配置，第二钻孔对准连杆小头一侧的区域。由于在连杆小头的侧面入射至的工作活塞的底侧的润滑油从入射点飞溅，即从该处分散，润滑油也会进入活塞销与工作活塞的底侧处的活塞销容置部之间的润滑间隙中。

17、根据本发明，两个第二钻孔以与布置在中心处的第一钻孔间隔一定距离的方式侧向设置。此配置致使可以在工作活塞的底侧处，自相应的第二钻孔为两个连杆小头的一侧的区域供应相应的润滑油射束。借此冷却工作活塞底侧处的连杆小头侧面的两侧并且使得润滑剂相对于连杆小头的两侧进入活塞销与活塞销容置部之间的润滑间隙中。

18、根据本发明的一种进一步方案，所述喷油管具有多个从外侧面延伸至内部凹槽的钻孔，其中至少两个钻孔朝工作活塞的底侧的不同区域的方向而定向。

19、此配置确保通过从喷油管的不同钻孔射出的润滑油射束对工作活塞的底侧的不同区域进行加压。这样例如就能从例如喷油管中彼此隔开的两个钻孔对工作活塞的底侧处的尤其受热的区域施加润滑油并且从喷油管中的第三钻孔为工作活塞的底侧处的热负荷较小的区域供应润滑油。该热负荷较小的区域例如可以是工作活塞的活塞销容置部，而热负荷较高的区域则是活塞头的与活塞头顶侧处的排气阀相对的区域，从而从活塞头的底侧借助来自喷油管中的两个彼此隔开的钻孔的润滑油射束为这些区域供应润滑油，进而可以特别有效地从活塞头的底侧进行冷却。

20、根据本发明的另一进一步方案，所述外侧面在所述钻孔的区域中具有平整部。

21、喷油管的钻孔从外侧面朝内部凹槽的方向延伸并且与该内部凹槽流体连接。

22、由此实现相应圆柱形钻孔的配置，其在相应钻孔的内壁上具有圆柱面，该钻孔从喷油管的外侧面延伸至内部凹槽。该圆柱面具有横向于喷油管的纵向中心线而延伸的纵向延伸度，润滑油在穿过钻孔的流动运动期间附着在该纵向延伸度上，从而导致润滑油在穿过钻孔的过程中出现流动损失和流速下降。

23、喷油管的根据本发明的配置解决了上述问题，方式在于，喷油管的外侧面在钻孔的区域中具有平整部。亦即，此配置确保穿过钻孔的润滑油的流体摩擦损失得以减少。

24、亦即，润滑油附着在钻孔内壁的圆柱面上而引起流体摩擦，从而引起流体摩擦损失，其致使从钻孔喷出的润滑油射束的动能小于从具有纵向延伸度较短的圆柱面的钻孔喷出的润滑油射束的动能。

25、通过根据本发明在钻孔的区域中设置在喷油管的外侧面上的平整部，减小钻孔的纵向延伸度，进而减小引起附着损失的圆柱面的纵向延伸度，从而减少润滑油穿过钻孔时的流体摩擦损失，因此，在内燃机的液压润滑油回路中，在润滑油在预设的压力下从钻孔逸出时，其速度大于具有更大纵向延伸度的钻孔，即大于纵向延伸度未因喷油管的外侧面处的平整部而缩短的钻孔。

26、事实也表明，通过该具有平整部的配置实现润滑油射束的定心，因此，所发射的润滑油射束与从具有更大纵向延伸度的钻孔发射的润滑油射束相比，即与从喷油管的外侧面处无平整部的钻孔发射的润滑油射束相比，更不易于形成喷射油雾。

27、亦即，该喷射油雾会作为油膜沉积在活塞工作面的圆柱面上，而后必须由工作活塞的活塞环来驱散该喷射油雾，这会导致工作活塞与气缸工作面之间的摩擦功率增大，具体而言即工作活塞的刮油环与气缸工作面之间的摩擦功率增大。

28、通过位于喷油管的圆柱形外侧面上的平整部在喷油管的相应钻孔的区域中实现的工作活塞与气缸工作之间的流体摩擦损失的减少致使根据本发明的内燃机的摩擦功率可以有所减小，而不会对通过润滑油射束实现的冷却能力产生负面影响，这是根据本发明的内燃机配置的又一个显著优势。

29、根据本发明的一种进一步方案，所述喷油管的内部凹槽由沿纵向中心线穿过喷油管的钻孔构成，其在所述钻孔的第一端侧末端的区域中具有用于润滑油的入口，在与第一端侧末端相对的第二端侧末端的区域中具有封闭所述内部凹槽的封闭元件。

30、喷油管的具有沿纵向中心线穿过喷油管的钻孔的配置的优点在于，可以简单地制造喷油管，因为在以圆柱形实心材料作为形成喷油管的起始基础的情况下，仅需沿纵向中心线钻透该实心圆柱体以形成内部凹槽。如果例如将管段用作形成喷油管的起始材料，则可以使用已具有预定内部凹槽的管段或者使用内部凹槽直径较小的管段，然后借助钻孔过程对该内部凹槽进行加工以形成具有预定直径的内部凹槽。

31、在内部凹槽的第一端侧末端上设有用于润滑油的入口，在内部凹槽的与第一端侧末端相对的一端上可以设有封闭该内部凹槽的封闭元件。此举使得通过入口进入内部凹槽中的润滑油无法再通过配设有封闭元件的相对端侧末端而逸出，而是输送至入口中的润滑油例如必须借助根据本发明的内燃机的润滑剂泵或输油泵或油泵的输油压力而通过钻孔逸出，进而形成润滑剂射束或润滑油射束，其如上所述，以预定的方式入射至活塞头底侧的预期区域，进而润滑和/或冷却这些区域。

32、根据本发明的一种进一步方案，所述内部凹槽在第二端侧末端的区域中具有扩大所述内部凹槽的内径的配置或凹槽，所述配置或凹槽适于容置封闭元件。

33、此配置的优点在于，将封闭元件(例如可以是球体)插入第二端侧末端处的凹槽中，进而在该第二端侧末端处封闭该内部凹槽，润滑剂无法通过该第二端侧末端逸出。

34、根据本发明的一种进一步方案，所述内燃机的曲轴箱具有呈圆柱形的凹槽，所述凹槽适于容置喷油管，并且在所述凹槽的末端区域中具有以与所述凹槽成一定角度的方式布置的凹槽，在所述凹槽中布置有润滑油过滤器，所述润滑油过滤器与内燃机的润滑油泵流体连接。

35、在安装根据本发明的内燃机的过程中，可以将根据本发明设置的喷油管插入该呈圆柱形的凹槽中，使得喷油管的入口区域贴靠在以与该凹槽成一定角度的方式布置的凹槽上，在该凹槽中布置有润滑油过滤器，使得在根据本发明的内燃机的油路中可能存在的杂质被润滑油过滤器拦住并且无法进入喷油管的内部凹槽中。借此防止喷油管的内部凹槽被这类杂质堵塞或者防止内部凹槽的通流截面因这类杂质而缩小。

36、根据本发明的一种进一步方案，所述内燃机的曲轴箱具有用于布置锁定销的容置部，所述锁定销固定喷油管以防止发生旋转，所述锁定销穿过喷油管的外侧面。

37、锁定销穿过喷油管的外侧面并且被布置在曲轴箱的容置部中，借此避免喷油管例如因根据本发明的内燃机的不可避免的振动或摆动而从喷油管的预期安装位置发生扭转，从而防止从喷油管的钻孔逸出的润滑剂射束相对于内燃机的工作活塞的活塞头底侧上待冷却的区域产生角偏差。

38、根据本发明的一种进一步方案，所述内燃机的曲轴箱具有轴向固定喷油管的锁定构件，所述锁定构件由曲轴转速传感器的保持装置构成。

39、借助根据本发明的配置实现功能整合，因为不仅通过借助保持装置将曲轴转速传感器固定在内燃机的曲轴箱或发动机壳体上，来固定曲轴转速传感器，而且该保持装置同时延伸至喷油管的安装位置并且覆盖喷油管的端侧末端区域，借此由保持装置对该喷油管进行保持，并且该喷油管不会意外地从内燃机的曲轴箱或发动机壳体的容置部松脱。

40、另一方面，可以通过拆卸保持装置简单地将喷油管从曲轴箱或发动机壳体的容置部拉出，例如可以为清洁目的而实现上述情形。喷油管可以以此种方式简单地进行拆卸和再安装并且例如也可以在需要进行更换的情况下被更换成另一喷油管。

41、根据本发明的一种进一步方案，所述工作活塞具有两个至少部分地围绕所述活塞头且彼此相对的活塞裙段并且在所述活塞裙段之间的区域中构建有容置部，在所述容置部中布置有活塞销，所述活塞销将所述工作活塞可拆卸地固定在连杆上，在所述容置部与所述活塞裙段之间布置有壁元件，所述壁元件背离所述活塞头的底侧而延伸并且在所述活塞头的底侧上形成箱形凹槽。

42、通过此配置实现在活塞头的周向延伸的彼此相对的区域处具有活塞裙段的工作活塞，彼此相对的壁元件在这些活塞裙段之间延伸。在这些壁元件之间可以构建有横向壁，使得在这些活塞裙段的区域中存在箱形区域，这些区域延伸至工作活塞的活塞头底侧的活塞销的容置部的区域中。

43、在工作活塞以预期的安装位置安装在工作缸中的情况下，构建在工作活塞的底侧处这种箱形区域位于活塞头的热负荷较高的区域下方，该区域对应于排气阀。

44、有利的是，从喷油管的至少一个钻孔射出的润滑油射束在工作活塞的底侧作用于箱形区域，以便冷却该热负荷较高的区域。

45、根据本发明的一种进一步方案，所述喷油管的至少一个钻孔对准活塞头的底侧的区域，在工作活塞的位置处于该工作活塞的上逆转点的区域中的情况下，所述区域与换气阀的排气阀对置。

46、借此尤其是通过润滑油射束来冷却工作活塞的特别是与排气阀对置的热负荷较高的区域。

47、根据本发明的一种进一步方案，所述内燃机构建为具有两个包括两个工作活塞的工作缸的直列式发动机，所述喷油管沿纵向中心线具有六个钻孔，所述钻孔均从外侧面延伸至内部凹槽并且相应的三个钻孔朝相应工作活塞的底侧的方向而定向。

48、通过此配置使得每个工作活塞对应有喷油管的相应三个钻孔，其中，例如两个彼此隔开的钻孔在工作活塞的底侧对该工作活塞的热负荷较高的区域施加润滑油，而例如布置在前述两个钻孔之间的第三钻孔则朝连杆的连杆小头的方向输送第三润滑油射束，即朝某处(在该处，活塞销布置在工作活塞的容置部中)输送第三润滑油射束，并且对活塞销的外侧面与活塞头的用于活塞销的容置部的内周面之间的润滑间隙进行润滑。

49、根据本发明，上述第三润滑油射束也可以朝活塞头的底侧的方向而定向，使得所述润滑油射束在工作活塞在工作缸中的整个行程运动中，为工作活塞底侧处的热负荷较高的出口区域供应润滑油并且两个彼此隔开的钻孔朝工作活塞的底侧处的连杆小头侧面的两侧的方向而定向。此配置确保借助润滑油对连杆小头侧面的两个侧向区域进行冷却，同时为活塞销与工作活塞的活塞头的底侧上的活塞销容置部之间的润滑剂间隙供应润滑油，因为入射至在连杆头侧面的润滑油在入射后分布在活塞头的底侧上。

50、根据本发明的一种进一步方案，所述喷油管的钻孔通常适于朝工作活塞的底侧的方向提供润滑油射束。

51、借此确保对工作活塞的底侧的不同区域施加来自喷油管的相应钻孔的相应润滑油射束，用以冷却活塞头和润滑活塞销与工作活塞上的用于活塞销的容置部之间的接触面。

52、根据本发明的一种进一步方案，所述喷油管的钻孔定向为，使得至少在工作活塞沿活塞工作面运动的一段时间内，从钻孔发射的润滑油射束对准连杆的上连杆头。

53、通过钻孔的此配置确保从该钻孔发射的润滑油射束例如在工作活塞在气缸工作面中处于上止点或上逆转点的区域中时，到达活塞销的外侧面与工作活塞的活塞头处的活塞销容置部的内侧面之间的润滑间隙。

54、最后，本发明还提出一种摩托车，其具有前轮和后轮以及如上所述的内燃机。

55、就已知的内燃机而言，通过各个喷油嘴来实现活塞冷却，而根据本发明，则是借助单个组件，即喷油管，来实现活塞冷却，该喷油管对称地为所有工作活塞供应润滑油作为冷却剂。

56、也可以为共用或中心喷油管配设预定数量的钻孔，以便可以从共用喷油管的多个钻孔发射润滑油，从而可以以有利的方式借助多个或数个钻孔对活塞头的底侧上的不同区域施加润滑油。共用喷油管的优点也在于，可以以相对于与喷油管的纵向中心线成直角的喷油管的竖轴的不同角位置将钻孔引入喷油管中，以便也可以以这种方式实现相对于相应工作缸的纵向中心线成不同角度的润滑油射束，从而可以实现从共用喷油管发射的润滑油射束相对于活塞头的底侧的精确定向。

57、借此特别是也避免以非期望的方式对气缸工作面施加较高润滑油量，从而可以减少根据本发明的内燃机的摩擦功率，而不会对冷却能力产生负面影响。

58、此外，通过根据本发明的内燃机配置，还可以从曲轴箱的侧面将喷油管插入内燃机的曲轴箱或发动机壳体的容置部中并且可以借助例如形式为锁定板的简单锁定构件轴向固定该喷油管，借助该锁定构件还可以将另一组件，例如曲轴角度传感器或曲轴转速传感器固定在发动机壳体或曲轴箱上。

59、通过集中为所有工作缸供应共用的油管，以提供润滑油作为用于冷却相应工作缸的工作活塞的相应活塞头的介质，可以沿润滑油的流动方向在共用喷油管上游放置例如形式为润滑油过滤器的单独或共用的过滤介质，以便避免喷油管的钻孔发射堵塞。

60、由于共用喷油管例如可以从发动机壳体的侧面触及，因此，例如在维修工作期间，也可以简单地从发动机壳体上拆下该共用喷油管以进行维护和检验。

61、所述喷油管可以构建为具有贯通式钻孔的圆柱形组件并且可以在端侧借助封闭元件进行密封，可以补充性地借助横向销对该封闭元件进行固定，从而实现功能整合，该横向销同时用作角度锁定装置以防止喷油管相对于发动机壳体而旋转。

62、可以在端侧末端的区域中，例如借助简单的o型密封圈相对于发动机壳体或曲轴箱对喷油管进行密封，在该端侧末端处，润滑油进入喷油管的内部凹槽中，并且所述喷油管可以在外侧面上在喷嘴钻孔的区域中具有简单的平整部，以便减少沿喷嘴钻孔的钻孔通道的流体摩擦损失。