CN103403330A - 气缸体及其制造方法 - Google Patents
气缸体及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103403330A CN103403330A CN2012800111569A CN201280011156A CN103403330A CN 103403330 A CN103403330 A CN 103403330A CN 2012800111569 A CN2012800111569 A CN 2012800111569A CN 201280011156 A CN201280011156 A CN 201280011156A CN 103403330 A CN103403330 A CN 103403330A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- side opening
- hole
- partition wall
- cylinder
- coolant channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads having cooling means
- F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads having cooling means
- F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/14—Cylinders with means for directing, guiding or distributing liquid stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/06—Heating; Cooling; Heat insulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
- F01P2003/021—Cooling cylinders
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
- Y10T29/49231—I.C. [internal combustion] engine making
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
本发明的气缸体(100)包括冷却剂通道(115),该冷却剂通道(115)在孔间分隔壁(111)内导引水套(120)内的冷却剂。冷却剂通道(115)由盖侧钻孔(115a)和套侧钻孔(115b)形成,盖侧钻孔(115a)在与孔间分隔壁(111)的顶部表面的中央部远离的位置处开口并且形成为相对于气缸孔的轴线的延伸方向(L2)倾斜以使其越远离顶部表面就越靠近孔间分隔壁(111)的中央部,套侧钻孔(115b)与盖侧钻孔(115a)的梢端部连通并且开口至水套(120)并且形成为朝向开口相对于轴线的延伸方向(L2)倾斜以使其逐渐地更靠近顶部表面。
Description
技术领域
本发明涉及一种气缸体以及一种制造该气缸体的方法,该气缸体设置有位于孔间分隔壁内的冷却剂通道,该孔间分隔壁定位于相邻的气缸孔之间。
背景技术
夹在形成燃烧室的气缸孔之间定位的孔间分隔壁容易受燃烧热影响,并且因而随着发动机运转而趋于达到高的温度。因此,下述气缸体是已知的:在该气缸体中,在孔间分隔壁内设置有用于导引水套中的一些冷却剂的冷却剂通道。
为了减小发动机的重量和尺寸,优选地是,气缸体的每个部分均是薄的,并且孔间分隔壁也是尽可能薄的。孔间分隔壁的中央部(相邻的气缸孔在该中央部处最接近)是对冷却特别重要的部分。然而,孔间分隔壁是薄的,因此如果形成了能够使冷却剂通过该中央部的冷却剂通道,则不再能够确保强度。因此,如果孔间分隔壁被制成薄的以便减小气缸体的重量和尺寸,则可能不能够提供通过孔间分隔壁的该中央部的冷却剂通道。
因此,日本专利申请公报No.9-151784(JP-A-9-151784)中所描述的气缸体设置有下述冷却剂通道:该冷却剂通道通过使离开中央部朝向气缸盖侧延伸的上通道与离开中央部朝向曲柄箱侧延伸的下通道结合使得下通道的上端部与上通道的下端部连通而弯曲。水套中的冷却剂通过该弯曲的冷却剂通道而被导引成靠近孔间分隔壁的中央部。
采用该结构使得能够在不需要形成通过孔间分隔壁的中央部的冷却剂通道的情况下导引冷却剂靠近中央部,因此分隔壁的中央部能够在仍然确保强度的同时被冷却。
根据JP-A-9-151784中所描述的气缸体,上通道通过从气缸盖侧上的位于水套内侧的部分朝向孔间分隔壁的中央部侧以一定角度钻孔而形成。同时,利用上通道与水套连通的下通道通过从曲柄箱内侧朝向气缸盖侧穿过水套钻孔而形成。在以此方式形成下通道之后,保留在曲柄箱侧上的不需要的通孔被堵死(参见JP-A-9-151784中的第【0014】段和图6)。
根据JP-A-9-151784中所描述的气缸体,在形成冷却剂通道的过程中形成了不需要的通孔,因此需要有堵死该不需要的通孔的过程。
同样地,在JP-A-9-151784中所描述的冷却剂通道通过分隔壁的内侧连通水套的上部和下部,并且利用随着冷却剂通道中的冷却剂的温度上升而增加的自然对流使冷却剂从下至上循环(参见JP-A-9-151784中的第【0017】段)。因此,根据JP-A-9-151784中所描述的气缸体,即使水套内的冷却剂中产生流动,也不容易在冷却剂通道内的冷却剂中产生流动,并且因而冷却剂通道中的冷却剂不容易循环。
发明内容
因而,本发明提供了一种设置有冷却剂通道的气缸体,该冷却剂通道能够在不需要在加工之后堵死不需要的孔的过程的情况下形成并且能够使冷却剂快速地循环,并且本发明提供了该气缸体的制造方法。
本发明的第一方面涉及一种气缸体,所述气缸体设置有:水套,所述水套围绕多个气缸孔而形成;以及冷却剂通道,所述冷却剂通道位于定位在相邻的气缸孔之间的孔间分隔壁内,并且所述冷却剂通道在不通过作为所述孔间分隔壁的最薄部分的中央部的情况下导引所述水套内的冷却剂。所述冷却剂通道由i)盖侧孔以及ii)套侧孔形成,所述盖侧孔在远离所述孔间分隔壁的气缸盖侧的顶部表面的中央部的位置处开口,并且所述盖侧孔形成为相对于所述气缸孔的轴向方向倾斜以使其越远离所述顶部表面就越靠近所述中央部;所述套侧孔与所述盖侧孔的梢端部连通并且开口至所述水套中,并且所述套侧孔形成为从与所述盖侧孔连通的部分朝向开口相对于所述轴向方向倾斜以使其逐渐地更靠近所述顶部表面。
根据该方面,套侧孔以及盖侧孔也从气缸盖侧朝向曲柄箱侧倾斜,以使其逐渐地更靠近中央部。因此,盖侧孔能够形成为从孔间分隔壁的顶部表面进入,而套侧孔能够形成为从气缸体上部的水套的开口进入。因此,不需要在加工典型的气缸体(其包含从曲柄箱侧形成通过水套的下通道)之后堵死不需要的通孔的过程。即,根据以上描述的结构,能够在不需要在加工之后堵死不需要的通孔的过程的情况下形成冷却剂通道。
同样地,冷却剂通道开口至水套和孔间分隔壁的连接至气缸盖的顶部表面,因此该冷却剂通道用作用于使冷却剂在气缸盖侧的水套与气缸体内形成的水套之间循环的通道。因此,在该冷却剂通道内的冷却剂中产生了对应于气缸盖侧的水套内的冷却剂与气缸体侧的水套内的冷却剂之间的压力差的流动,因此冷却剂通道内的冷却剂快速地循环。因而,能够获得比通过自然对流来循环冷却剂的相关水套而获得的冷却效果更大的冷却效果。
即,根据以上描述的结构,能够获得下述气缸体:该气缸体设置有冷却剂通道,该冷却剂通道能够在不需要在加工之后堵死不需要的通孔的过程的情况下形成并且能够使冷却剂快速地循环。
靠近气缸体的连接至气缸盖的顶部表面的部分,特别是从孔间分隔壁的顶部表面至当活塞处于上止点(TDC)时第一道气环的高度的部分,在发动机运转时暴露于高温、高压燃烧气体。因此,特别地,必须对这部分强力地进行冷却。
为了对该部分强力地进行冷却,盖侧孔与套侧孔连通的部分的深度可以基于当活塞处于上止点时第一道气环的高度而设定。
根据气缸体中的冷却剂通道,盖侧孔与套侧孔连接的部分是离孔间分隔壁的顶部表面最远的部分。因此,如果采用以上描述的方面中所描述的结构,那么冷却剂能够强力地循环至高于第一道气环的部分,同时使尽可能少的冷却剂循环至低于当活塞处于上止点时第一道气环的高度的位置的部分。因此,抑制了冷却剂在比必要的区域更宽的区域中循环,并且因而抑制了温度增高,因此需要强力冷却的、从孔间分隔壁的顶部表面至当活塞处于上止点时第一道气环的高度的那部分能够被有效地冷却。
如果冷却剂通道太靠近作为孔间分隔壁的最薄部分的中央部时,则不能确保孔间分隔壁的强度。同样地,在许多发动机中,气缸孔的内周表面通过由与气缸体主体不同的材料制成的气缸衬筒形成。因此,更具体地,盖侧孔的梢端部可以定位成使得盖侧孔的梢端部不与形成气缸孔的内周表面的气缸衬筒干涉。
采用该结构使得能够抑制冷却剂通道干涉气缸衬筒,并且冷却剂通道能够适当地远离中央部。当气缸盖安装至气缸体时,盖衬垫夹在气缸体的顶部表面与气缸盖的底部表面之间。同样地,形成在盖衬垫上的密封部例如密封条抵接气缸体的顶部表面的气缸孔的周缘部,并且由此而来的接触压力提供了对燃烧气体的密封。
这里,如果盖侧孔的形成在孔间分隔壁的顶部表面上的开口形成在与盖衬垫的密封部重叠的位置中,那么密封表面的面积就会减小与开口重叠的部分的量,因此不能够确保适当的密封。
因此,当设定盖侧孔的开口的位置时,孔间分隔壁的顶部表面中的盖侧孔的开口与气缸孔之间的最短长度可以设定成使得开口不与盖衬垫的密封部重叠。
采用该结构使得能够使开口的位置适当地远离密封部并且从而抑制密封表面的面积减小,这反而使得能够确保适当的密封。
如果减小在孔间分隔壁内交叉且一起形成冷却剂通道的盖侧孔与套侧孔所形成的角度,那么流过冷却剂通道的冷却剂的方向在盖侧孔与套侧孔连接的部分处显著地改变。因此,冷却剂将在该部分处猛烈地撞击冷却剂通道的壁表面,从而产生湍流。因此,流过冷却剂通道的中央的冷却剂以及在冷却剂通道的壁面附近流动的冷却剂被搅动,使得经由冷却剂通道的壁面所进行的热交换的效果进一步增强。
因此,为了提高热交换效率,可以减小在孔间分隔壁内交叉且一起形成冷却剂通道的盖侧孔与套侧孔之间的角度。因而,盖侧孔与套侧孔之间的角可以是锐角。
通过采用这种结构,冷却剂在盖侧孔与套侧孔连接的部分处猛烈地撞击冷却剂通道的壁面,使得在冷却剂通道内产生湍流,这能够增大热交换效率。
为了有效地冷却孔间分隔壁,可以在能够确保孔间分隔壁的强度的区域中设置多个冷却剂通道。例如,可以在孔间分隔壁中形成一对冷却剂通道,以便将孔间分隔壁的中央部夹在中间。
相比于仅设置有一个冷却剂通道的结构,采用这种结构使得能够更加增强冷却效果,并且由于能够对定位在孔间分隔壁的中央部两侧的两个部分进行冷却,使得能够更均匀地冷却整个孔间分隔壁。
在以上方面中,两个冷却剂通道可以设置成在孔间分隔壁内关于中央部轴对称。
在以上方面中,套侧孔的延伸至水套外侧的延长线的倾角可以设定成使得该延长线不接触形成水套的外周侧端部的盖螺栓凸台。
在以上方面中,盖侧孔和套侧孔两者可以是呈直线形式的孔。
本发明的第二方面涉及一种气缸体的制造方法,所述气缸体设置有:水套,所述水套围绕多个气缸孔而形成;以及冷却剂通道,所述冷却剂通道位于定位在相邻的气缸孔之间的孔间分隔壁内,并且所述冷却剂通道在不通过作为所述孔间分隔壁的最薄部分的中央部的情况下导引所述水套内的冷却剂。所述制造方法包括:从远离所述孔间分隔壁的气缸盖侧的顶部表面的中央部的位置相对于所述气缸孔的轴向方向以一定角度倾斜地形成盖侧孔以使其越远离所述顶部表面就越靠近所述中央部;以及从所述孔间分隔壁的面向所述水套的壁面朝向所述盖侧孔的梢端相对于所述轴向方向以一定角度倾斜地形成套侧孔以使其逐渐地更靠近所述顶部表面,并且使所述盖侧孔与所述套侧孔连通。
附图说明
下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术上的和工业上的意义进行描述,其中,相同的附图标记表示相同的元件,并且其中:
图1是根据本发明的示例性实施方式的气缸体的立体图;
图2是根据示例性实施方式的靠近气缸体的孔间分隔壁的部分的放大平面图;以及
图3是根据示例性实施方式的气缸体的孔间分隔壁部分的截面图。
具体实施方式
在下文中,将参照图1至图3对下述示例性实施方式进行描述:在该示例性实施方式中,本发明的气缸体被描述为直列四缸发动机的气缸体100。如图1中所示出的,形成燃烧室的圆筒形气缸孔110形成在气缸体100的上部中。这四个气缸孔110形成在一条直线上。此外,围绕这四个气缸孔110的水套120也形成在气缸体100中。
同样地,将从水泵排出的冷却剂导引至水套120中的冷却剂入口130形成在气缸体100的侧表面中。多个螺栓孔140形成在气缸体100的顶部表面上。因此,如图1中的虚线所示出的,在气缸盖200被安装至气缸体100时通过将盖螺栓***且拧入至这些螺栓孔140中,气缸孔110的上表面通过气缸盖200而变得被堵死,从而形成燃烧室。
形成曲柄箱的裙状部150设置在气缸体100之下,其中,在该曲柄箱中容置有曲柄轴。在定位于气缸体100的相邻气缸孔110之间的每个孔间分隔壁111中均设置有开口至孔间分隔壁111的顶部表面的两个冷却剂通道115,如图1所示。
在下文中,将参照图2和图3对这些冷却剂通道115进行详细描述。同样地,为了简化描述,在可能的情况下将以单数的形式对这些部分进行描述。如图2中所示出的,孔间分隔壁111的、由将气缸孔110的中心线连接起来的点划线L1所穿过的部分——即,孔间分隔壁111的中央部——是最薄的。冷却剂通道115形成为在孔间分隔壁111的中央部的两侧上各一个,以便在不需要通过中央部的情况下将水套120内的冷却剂导引到孔间分隔壁111中。如图2和图3中所示,定位在孔间分隔壁111的中央部的两侧上的冷却剂通道115在形状方面是两边对称的,因此在以下的描述中,将仅对图2和图3右侧的冷却剂通道115进行描述。将省略对图2和图3左侧的冷却剂通道115的详细描述。
如图2和图3中所示出的,冷却剂通道115通过开口至孔间分隔壁111的顶部表面的盖侧钻孔115a和开口至水套120中的套侧钻孔115b形成。冷却剂通道115在孔间分隔壁111内弯曲以使气缸体100的顶部表面与水套120连接。
图3是在沿图2中的线X-X的方向上所截取的截面图。同样地,图3示出了气缸盖200安装于其上的气缸体100。如图3中所示出的,当气缸盖200安装至气缸体100时,盖衬垫300夹在气缸体100的顶部表面与气缸盖200的底部表面之间。水套(未图示)也形成在气缸盖200内,并且将冷却剂导引至气缸盖200侧上的水套的盖侧冷却剂通道210形成在气缸盖200中。盖侧钻孔115a的开口设计成与该盖侧冷却剂通道210连通,并且在盖衬垫300中在与盖侧冷却剂通道210与盖侧钻孔115a的连接部对应的位置中形成连通孔310。
因此,如图3中所示,通过安装的气缸盖200,冷却剂通道115用作用于将水套120内的冷却剂导引至气缸盖200侧的通道。
如图2和图3所示,盖侧钻孔115a的开口与孔间分隔壁111的中央部分开了距离A。图3中的点划线L2指示气缸孔110的轴线延伸的方向,并且示出了作为孔间分隔壁111的最薄部分的中央部的位置。
距离A设定成使得盖侧钻孔115a的开口与气缸孔110分开了距离E。该距离E设定成大于盖衬垫300的气缸孔110的周缘部的密封部(未图示)的宽度。即,距离E是盖侧钻孔115a的开口与气缸孔110之间的距离最短处的长度。
当气缸盖200安装至气缸体100时,形成在盖衬垫300上的密封部例如密封条抵接气缸体100的顶部表面的气缸孔110的周缘部,并且由此而来的接触压力提供了对燃烧气体的密封。
这里,当形成在孔间分隔壁111的顶部表面中的盖侧钻孔115a的开口形成在与盖衬垫300的密封部重叠的位置中时,密封表面的面积减小了与盖侧钻孔115a的开口重叠的部分的量,因此可能不能确保合适的密封。
因此,根据该示例性实施方式的气缸体100,盖侧钻孔115a的在孔间分隔壁111的顶部表面中的开口与孔间分隔壁111的顶部表面的中央部相距了距离A,如图2所示。以此方式将开口设定在与中央部相距了距离A的位置确保了从气缸孔110至盖侧钻孔115a的开口的距离E,因此盖侧钻孔115a的开口将不与盖衬垫300的密封部重叠。
盖侧钻孔115a设置成使得盖侧钻孔115a延伸所沿的方向(即,其延伸方向)相对于气缸孔110的轴向方向(即,点划线L2)倾斜。更具体地,盖侧钻孔115a是倾斜的使得能够越远离孔间分隔壁111的顶部表面——即,在图3中越向下——就越靠近由点划线L2所指示的中央部。同样地,盖侧钻孔115a延伸至从盖侧钻孔115a的梢端部至孔间分隔壁111的中央部的距离为距离B的位置。该距离B设定成使得冷却剂通道115将不干涉由图2中的虚线所示出的气缸衬筒112,因此能够确保孔间分隔壁111的强度。气缸衬筒112是在铸造气缸体100的主体时铸造的圆筒形构件,并且气缸衬筒112形成气缸孔110的内周表面。
以此方式,从水套120侧延伸的套侧钻孔115b与从孔间分隔壁111的顶部表面以一定角度延伸的盖侧钻孔115a的梢端部连通。同样根据套侧钻孔115b,套侧钻孔115b的延伸方向相对于气缸孔110的轴向方向(即,点划线L2)倾斜,如由图3中的点划线L4所指示的。更具体地,套侧钻孔115b从与盖侧钻孔115a连通的部分朝向水套120侧上的开口向上倾斜,以便逐渐地靠近孔间分隔壁111的顶部表面。
以此方式倾斜的套侧钻孔115b的倾角设定成使得套侧钻孔115b的延伸至水套120外侧的延长线——如由图3中的双点划线L5所示——不接触形成水套120的外周侧端部的盖螺栓凸台160。即,在套侧钻孔115b的延伸方向上的倾角设定成使得能够确保在套侧钻孔115b的延长线与盖螺栓凸台160之间具有较大的间隙D,如图3所示。
该间隙D设定成下述尺寸:在形成套侧钻孔115b时,通过使钻头从水套120的开口以一定角度进入以钻出套侧钻孔115b时,该尺寸允许钻头不干涉盖螺栓凸台160。
以此方式,根据该示例性实施方式的气缸体100,盖侧钻孔115a和套侧钻孔115b的延伸方向相对于气缸孔110的轴线的延伸方向倾斜,因此冷却剂通道115成形为以尖角(锐角)弯曲,如图3所示。
同样地,如图3中所示,冷却剂通道115的盖侧钻孔115a与套侧钻孔115b连接的部分的深度C设定成与下述高度匹配:当活塞位于上止点(TDC)时,配合在***气缸孔110中的活塞上的第一道气环定位在该高度处。
如上所述设计的冷却剂通道115通过钻孔形成。更具体地,盖侧钻孔115a通过从孔间分隔壁111的顶部表面以一定角度***钻头(即,钻削)而钻出,而套侧钻孔115b通过如上所述从水套120的开口朝向孔间分隔壁111的中央部侧以一定的角度钻削而钻出。因此,通过以此方式钻削而钻出的盖侧钻孔115a和套侧钻孔115b在孔间分隔壁111内变得彼此连通,从而形成连通水套120与气缸盖200的盖侧冷却剂通道210的冷却剂通道115,如图3所示。
在下文中,将对如上所述形成的示例性实施方式的气缸体100中的冷却剂通道115的操作进行描述。
冷却剂通道115开口至水套120和连接至气缸盖200的孔间分隔壁111的顶部表面,因此已经循环通过水套120的冷却剂通过该冷却剂通道115流入气缸盖200的盖侧冷却剂通道210中。即,该冷却剂通道115用作用于使冷却剂在气缸盖200侧的水套与形成在气缸体100内的水套120之间循环的通道。
同样地,在冷却剂通道115内的冷却剂中产生了与介于气缸盖200侧的水套内的冷却剂与气缸体100侧的水套120内的冷却剂之间的压力差相对应的流动,因此冷却剂通道115内的冷却剂快速地循环。
冷却剂通道115在孔间分隔壁111内以尖角(锐角)弯曲,使得盖侧钻孔115a与套侧钻孔115b之间产生的角度是小的。因此,流动通过冷却剂通道115的冷却剂的方向在盖侧钻孔115a与套侧钻孔115b连接的部分处显著地改变。因此,冷却剂在该部分处猛烈地撞击冷却剂通道115的壁面,从而产生湍流。因此,流动通过冷却剂通道115的中央的冷却剂以及在冷却剂通道115的壁面附近流动的冷却剂在冷却剂通道115内被强烈地搅动。
以此方式,孔间分隔壁111的由于燃烧热的效果而趋于温度上升的上部通过循环通过形成在孔间分隔壁111内的该冷却剂通道115的冷却剂而被冷却。
通过以上描述的示例性实施方式能够获得下面描述的效果。
(1)套侧钻孔115b能够通过从气缸体100的上部的水套120的开口***钻头而形成,这不需要在加工典型的气缸体之后堵死不需要的通孔的过程,其中,加工典型的气缸体涉及从曲柄箱侧形成穿过水套的下通道。即,冷却剂通道115能够在不需要在加工之后堵死不需要的通孔的过程的情况下形成。
(2)在冷却剂通道115内的冷却剂中产生了与介于气缸盖200侧的水套内的冷却剂与气缸体100侧的水套120内的冷却剂之间的压力差对应的流动,因此冷却剂通道115内的冷却剂快速地循环。因此,能够获得比使用自然对流来循环冷却剂的典型水套效果更好的冷却效果。
(3)在发动机运转时,靠近连接至气缸盖200的气缸体100的顶部表面的部分,特别是从孔间分隔壁111的顶部表面至当活塞处于上止点时第一道气环的高度的部分,暴露于高温高压的燃烧气体。因此,必须特别对该部分进行强力地冷却。
这里,为了对该部分进行强力冷却,冷却剂通道115的下端部的深度可以基于当活塞处于上止点时第一道气环的高度而设定。
气缸体100的冷却剂通道115设置成使得盖侧钻孔115a与套侧钻孔115b连接的部分是离孔间分隔壁111的顶部表面最远的部分——即,是冷却剂通道115的下端部。对此,在以上所描述的示例性实施方式的气缸体100中,该冷却剂通道115的下端部的深度C与当活塞处于上止点时第一道气环的高度匹配。因此,冷却剂能够强力地循环至高于第一道气环的高度的部分,同时使尽可能少的冷却剂循环至比当活塞处于上止点时第一道气环的高度的位置低的部分。因此,抑制了冷却剂在比必需的区域更广阔的区域中循环,并因此抑制了冷却剂的温度增加,因此从孔间分隔壁111的顶部表面至当活塞处于上止点时第一道气环的高度的需要强力冷却的那部分能够有效地被冷却。
(4)如果冷却剂通道115太靠近作为孔间分隔壁111的最薄部分的中央部,则不能确保孔间分隔壁111的强度。因此,根据该示例性实施方式的气缸体100,中央部与冷却剂通道115的最靠近中央部的部分之间的距离B设定成使得冷却剂通道115未到达气缸衬筒112。
因此,抑制了冷却剂通道115干涉气缸衬筒112,并且孔间分隔壁111的强度能够通过使冷却剂通道115适当地远离中央部来确保。
(5)盖侧钻孔115a的在孔间分隔壁111的顶部表面中的开口与孔间分隔壁111的顶部表面的中央部之间的距离A设定成使得开口不与盖衬垫300的密封部重叠。因此,开口的位置适当地远离密封部,这抑制了盖衬垫300的密封表面的面积减小,并且因而能够确保有效的密封。
(6)如果减小由在孔间分隔壁111内交叉且一起形成冷却剂通道115的盖侧钻孔115a与套侧钻孔115b所形成的角度,那么流动通过冷却剂通道115的冷却剂的方向在盖侧钻孔115a与套侧钻孔115b连接的部分处显著地改变。因此,冷却剂在该部分处猛烈地撞击冷却剂通道115的壁面,从而产生湍流。因此,流动通过冷却剂通道115的中央的冷却剂以及在冷却剂通道115的壁面附近流动的冷却剂被搅动,使得经由冷却剂通道115的壁面所执行的热交换的效果进一步增强。
对此,根据以上描述的示例性实施方式的气缸体100,由盖侧钻孔115a与套侧钻孔115b所形成的角是锐角(即,尖角),因此冷却剂在盖侧钻孔115a与套侧钻孔115b连接的部分处猛烈地撞击冷却剂通道115的壁面。因此,在冷却剂通道115内产生湍流,从而增大了热交换效率。
(7)两个冷却剂通道115形成在孔间分隔壁111内,并且两个冷却剂通道115设置成将孔间分隔壁111的中央部夹在之间。因此,冷却效果大于仅设置一个冷却剂通道115的结构的冷却效果。同样地,孔间分隔壁111的中央部的两侧的两个部分都被冷却,因此能够更均匀地冷却整个孔间分隔壁111。
以上描述的示例性实施方式也可以如下所述适当地进行修改。
–在以上描述的示例性实施方式中,描述了如下结构:在该结构中,冷却剂通道115的下端部的深度C设定成使得冷却剂通道115的下端部的位置处于与当活塞处于上止点时第一道气环的高度相等的深度处。然而,冷却剂通道115的下端部的位置不必一定处于与第一道气环的高度相等的深度处。
即,通过将冷却剂通道115的下端部定位成更靠近在活塞处于上止点时第一道气环的高度而使冷却剂能够更强力地循环至特别需要冷却的那些部分。然而,即使冷却剂通道115的下端部的位置从第一道气环的高度偏离,孔间分隔壁111的上部也能够被冷却,因此冷却剂通道115的下端部的位置没必要必须等于第一道气环的高度。
–在以上描述的示例性实施方式中,描述了下述示例:在该示例中,本发明是直列四缸发动机的气缸体100。然而,本发明不仅可以应用至直列四缸发动机,而且可以应用至具有另外的气缸布置的发动机,例如V型六缸(V-6)发动机或V型八缸(V-8)发动机等等。在该情况下,冷却剂通道115仅需要简单地设置——类似于该示例性实施方式——在每个气缸背面的孔间分隔壁中。
–在以上描述的示例性实施方式中,描述了如下结构:在该结构中,设置有两个冷却剂通道115,其中,在孔间分隔壁111的中央部的每一侧上各设置一个冷却剂通道115(即,将中央部夹在中间)。然而,也可以采用如下结构:在该结构中,将孔间分隔壁111的中央部夹在中间的部分中的仅一个部分中形成一个冷却剂通道115。
–同样地,也可以采用设置有三个或更多个冷却剂通道115的结构。
–此外,将冷却剂通道115设置在孔间分隔壁111中的方式可以是不同的。例如,可以采用如下结构:在该结构中,在一些孔间分隔壁111中不设置冷却剂通道115,或在该结构中,设置在每个孔间分隔壁111中的冷却剂通道115的数量适当地不同。
–在以上描述的示例性实施方式中,冷却剂通道115通过钻孔而形成,但是冷却剂通道115并不限于是通过钻头而形成的孔。在该情况下,盖侧钻孔115a和套侧钻孔115b可能不是呈直线形式的孔。
Claims (11)
1.一种气缸体(100),所述气缸体(100)设置有:水套(120),所述水套(120)围绕多个气缸孔(110)而形成;以及冷却剂通道(115),所述冷却剂通道(115)位于定位在相邻的气缸孔(110)之间的孔间分隔壁(111)内,并且所述冷却剂通道(115)在不通过作为所述孔间分隔壁(111)的最薄部分的中央部的情况下导引所述水套(120)内的冷却剂,其特征在于:
所述冷却剂通道(115)由i)盖侧孔(115a)以及ii)套侧孔(115b)形成,所述盖侧孔(115a)在远离所述孔间分隔壁(111)的气缸盖(200)侧的顶部表面的中央部的位置处开口,并且所述盖侧孔(115a)形成为相对于所述气缸孔(110)的轴向方向倾斜以使其越远离所述顶部表面就越靠近所述中央部;所述套侧孔(115b)与所述盖侧孔(115a)的梢端部连通并且开口至所述水套(120)中,并且所述套侧孔(115b)形成为从与所述盖侧孔(115a)连通的部分朝向开口相对于所述轴向方向倾斜以使其逐渐地更靠近所述顶部表面。
2.根据权利要求1所述的气缸体(100),其中,所述盖侧孔(115a)与所述套侧孔(115b)连通的部分的从所述孔间分隔壁(111)的所述顶部表面起在所述轴向方向上的深度(C)基于当活塞处于上止点时第一道气环的高度而设定。
3.根据权利要求1或2所述的气缸体(100),其中,所述盖侧孔(115a)的所述梢端部定位成使得所述盖侧孔(115a)的所述梢端部不与形成所述气缸孔(110)的内周表面的气缸衬筒(112)干涉。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的气缸体(100),其中,所述盖侧孔(115a)的在所述孔间分隔壁(111)的所述顶部表面中的开口与所述气缸孔(110)之间的最短长度(E)设定成使得所述开口不与盖衬垫(300)的气缸孔周缘的密封部重叠。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的气缸体(100),其中,所述盖侧孔(115a)与所述套侧孔(115b)之间的角是锐角。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的气缸体(100),其中,在所述孔间分隔壁(111)中形成一对所述冷却剂通道(115),以将所述孔间分隔壁(111)的所述中央部夹在其间。
7.根据权利要求6所述的气缸体(100),其中,两个所述冷却剂通道(115)设置成在所述孔间分隔壁(111)内关于所述中央部轴对称。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的气缸体(100),其中,所述套侧孔(115b)的延伸至所述水套(120)外侧的延长线(L5)的倾角设定成使得所述延长线(L5)不接触形成所述水套(120)的外周侧端部的盖螺栓凸台(160)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的气缸体(100),其中,所述盖侧孔(115a)与所述套侧孔(115b)二者都是呈直线形式的孔。
10.一种气缸体(100)的制造方法,所述气缸体(100)设置有:水套(120),所述水套(120)围绕多个气缸孔(110)而形成;以及冷却剂通道(115),所述冷却剂通道(115)位于定位在相邻的气缸孔(110)之间的孔间分隔壁(111)内,并且所述冷却剂通道(115)在不通过作为所述孔间分隔壁(111)的最薄部分的中央部的情况下导引所述水套(120)内的冷却剂,其特征在于,所述方法包括:
从远离所述孔间分隔壁(111)的气缸盖(200)侧的顶部表面的中央部的位置相对于所述气缸孔(110)的轴向方向以一定角度倾斜地形成盖侧孔(115a)以使其越远离所述顶部表面就越靠近所述中央部;以及
从所述孔间分隔壁(111)的面向所述水套(120)的壁面朝向所述盖侧孔(115a)的梢端相对于所述轴向方向以一定角度倾斜地形成套侧孔(115b)以使其逐渐地更靠近所述顶部表面,并且使所述盖侧孔(115a)与所述套侧孔(115b)连通。
11.一种气缸体,包括:
多个气缸孔(110);
水套(120),所述水套(120)围绕所述多个气缸孔(110)而形成;
孔间分隔壁(111),所述孔间分隔壁(111)定位在相邻的气缸孔(110)之间;
冷却剂通道(115),所述冷却剂通道(115)在不通过作为所述孔间分隔壁(111)的最薄部分的中央部的情况下导引所述水套(120)内的冷却剂,
其中,所述冷却剂通道(115)由i)盖侧孔(115a)以及ii)套侧孔(115b)形成,所述盖侧孔(115a)在远离所述孔间分隔壁(111)的气缸盖(200)侧的顶部表面的中央部的位置处开口,并且所述盖侧孔(115a)形成为相对于所述气缸孔(110)的轴向方向倾斜以使其越远离所述顶部表面就越靠近所述中央部;所述套侧孔(115b)与所述盖侧孔(115a)的梢端部连通并且开口至所述水套(120)中,并且所述套侧孔(115b)形成为从与所述盖侧孔(115a)连通的部分朝向开口相对于所述轴向方向倾斜以使其逐渐地更靠近所述顶部表面。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011051793A JP2012188959A (ja) | 2011-03-09 | 2011-03-09 | シリンダブロック |
JP2011-051793 | 2011-03-09 | ||
PCT/IB2012/000289 WO2012120345A1 (en) | 2011-03-09 | 2012-02-17 | Cylinder block and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103403330A true CN103403330A (zh) | 2013-11-20 |
CN103403330B CN103403330B (zh) | 2016-08-10 |
Family
ID=45873188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280011156.9A Expired - Fee Related CN103403330B (zh) | 2011-03-09 | 2012-02-17 | 气缸体及其制造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9353701B2 (zh) |
JP (1) | JP2012188959A (zh) |
CN (1) | CN103403330B (zh) |
DE (1) | DE112012001134T5 (zh) |
WO (1) | WO2012120345A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105952546A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-09-21 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 发动机气缸体水套 |
CN106988854A (zh) * | 2015-10-27 | 2017-07-28 | 福特全球技术公司 | 用于内燃发动机的冷却*** |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015086784A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のシリンダブロック |
US9470176B2 (en) * | 2014-08-01 | 2016-10-18 | Ford Global Technologies, Llc | Bore bridge and cylinder cooling |
US9670822B2 (en) | 2014-09-08 | 2017-06-06 | Ford Global Technologies, Llc | Bore bridge and cylinder cooling |
JP6225971B2 (ja) * | 2015-09-30 | 2017-11-08 | マツダ株式会社 | 多気筒エンジンのシリンダ本体構造 |
JP6718222B2 (ja) | 2015-11-13 | 2020-07-08 | ダイハツ工業株式会社 | 内燃機関 |
DE102017206716B4 (de) * | 2017-04-21 | 2021-05-06 | Ford Global Technologies, Llc | Zylinderblock eines Verbrennungsmotors |
DE102018201645B3 (de) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | Ford Global Technologies, Llc | Motorblock |
US10808646B2 (en) * | 2019-01-09 | 2020-10-20 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Cooled piston and cylinder for compressors and engines |
JP2020204272A (ja) * | 2019-06-14 | 2020-12-24 | トヨタ自動車株式会社 | エンジン冷却構造 |
DE102019210203A1 (de) * | 2019-07-10 | 2021-01-14 | Ford Global Technologies, Llc | Kühlanordnung für Zylinderbrücken |
CA3170038A1 (en) * | 2020-03-03 | 2021-09-10 | Florian Becker | Arrangement for an internal combustion engine and method for cooling such an arrangement |
US11378036B2 (en) * | 2020-10-01 | 2022-07-05 | Ford Global Technologies, Llc | Bore bridge cooling channels |
JP7311549B2 (ja) * | 2021-03-19 | 2023-07-19 | ダイハツ工業株式会社 | 内燃機関 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09151784A (ja) * | 1995-11-29 | 1997-06-10 | Mitsubishi Motors Corp | シリンダブロックの冷却水通路 |
US5732671A (en) * | 1995-11-29 | 1998-03-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for manufacturing cylinder blocks |
JP2002221079A (ja) * | 2001-01-24 | 2002-08-09 | Honda Motor Co Ltd | 往復動型水冷式内燃機関のシリンダブロック |
CN1363768A (zh) * | 2000-12-21 | 2002-08-14 | 伯哈特国家石油公司 | 中间孔的冷却*** |
DE102005037384A1 (de) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Bayerische Motoren Werke Ag | Brennkraftmaschine mit zumindest zwei Zylindern |
CN201334962Y (zh) * | 2007-08-29 | 2009-10-28 | 马勒国际公司 | 用于内燃机的气缸体曲轴箱 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1220202B (de) * | 1964-05-08 | 1966-06-30 | Daimler Benz Ag | Anordnung von Zylinderlaufbuchsen, insbesondere von nassen Zylinderlaufbuchsen bei Brennkraftmaschinen |
IT206484Z2 (it) * | 1985-11-22 | 1987-08-10 | Fiat Auto Spa | Basamento perfezionato per motori endotermici |
DE8633668U1 (de) * | 1986-12-17 | 1987-02-05 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Flüssigkeitsgekühlte Zylinderlaufbuchse einer Hubkolbenbrennkraftmaschine |
JPH064052Y2 (ja) * | 1987-06-09 | 1994-02-02 | 株式会社クボタ | 水冷多気筒エンジンの連続シリンダ形シリンダブロツク |
JP2001164985A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-06-19 | Kubota Corp | 多気筒エンジンのシリンダブロック及びその鋳造方法 |
JP4367288B2 (ja) * | 2004-08-17 | 2009-11-18 | トヨタ自動車株式会社 | エンジンのシリンダブロック |
JP2010038033A (ja) | 2008-08-05 | 2010-02-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のシリンダブロック及びシリンダブロックの製造方法 |
JP2010150989A (ja) | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関冷却構造 |
JP4742160B2 (ja) * | 2009-06-17 | 2011-08-10 | 本田技研工業株式会社 | 水冷式内燃機関のシリンダヘッド構造 |
-
2011
- 2011-03-09 JP JP2011051793A patent/JP2012188959A/ja active Pending
-
2012
- 2012-02-17 WO PCT/IB2012/000289 patent/WO2012120345A1/en active Application Filing
- 2012-02-17 US US14/002,603 patent/US9353701B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-02-17 CN CN201280011156.9A patent/CN103403330B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-02-17 DE DE112012001134.1T patent/DE112012001134T5/de not_active Ceased
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09151784A (ja) * | 1995-11-29 | 1997-06-10 | Mitsubishi Motors Corp | シリンダブロックの冷却水通路 |
US5732671A (en) * | 1995-11-29 | 1998-03-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for manufacturing cylinder blocks |
CN1363768A (zh) * | 2000-12-21 | 2002-08-14 | 伯哈特国家石油公司 | 中间孔的冷却*** |
JP2002221079A (ja) * | 2001-01-24 | 2002-08-09 | Honda Motor Co Ltd | 往復動型水冷式内燃機関のシリンダブロック |
DE102005037384A1 (de) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Bayerische Motoren Werke Ag | Brennkraftmaschine mit zumindest zwei Zylindern |
CN201334962Y (zh) * | 2007-08-29 | 2009-10-28 | 马勒国际公司 | 用于内燃机的气缸体曲轴箱 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106988854A (zh) * | 2015-10-27 | 2017-07-28 | 福特全球技术公司 | 用于内燃发动机的冷却*** |
CN106988854B (zh) * | 2015-10-27 | 2020-08-11 | 福特全球技术公司 | 用于内燃发动机的冷却*** |
CN105952546A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-09-21 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 发动机气缸体水套 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012188959A (ja) | 2012-10-04 |
DE112012001134T5 (de) | 2014-02-06 |
CN103403330B (zh) | 2016-08-10 |
WO2012120345A1 (en) | 2012-09-13 |
US9353701B2 (en) | 2016-05-31 |
US20130333658A1 (en) | 2013-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103403330A (zh) | 气缸体及其制造方法 | |
EP1934455B1 (en) | Piston having improved cooling characteristics | |
CN108568509B (zh) | 内燃发动机及形成方法 | |
JP4187045B2 (ja) | シリンダブロック | |
US9388763B2 (en) | Internal combustion engine with light metal alloy engine block and cast iron cylinder liners | |
JP2007127066A (ja) | 内燃機関の冷却構造及び水路形成部材 | |
EP1522707B1 (en) | Cylinder block for internal combustion engine | |
US4805563A (en) | Block construction of engine | |
US20050045121A1 (en) | Multicylinder four-cycle combustion engine | |
JP6314966B2 (ja) | 多気筒エンジンの冷却構造 | |
JP4192845B2 (ja) | エンジンの冷却水通路構造 | |
JPH05321753A (ja) | 多気筒エンジンの本体構造 | |
CA1273253A (en) | Cylinder head with coolant passage following squish area and of generally uniform cross sectional area | |
US6470839B2 (en) | Engine block having improved cooling system | |
JP4640245B2 (ja) | エンジンの冷却装置 | |
JP6716723B2 (ja) | シリンダヘッド及びエンジン | |
JP2736665B2 (ja) | 内燃機関のシリンダブロック冷却機構 | |
RU2017130071A (ru) | Головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания | |
JP2514165Y2 (ja) | エンジンのシリンダブロック | |
KR100475811B1 (ko) | 실린더 라이너의 냉각 구조 | |
JP3885259B2 (ja) | エンジンの冷却装置 | |
JP3962269B2 (ja) | 多気筒エンジン | |
JPH07127519A (ja) | 内燃機関のウォータジャケット構造 | |
JP6237434B2 (ja) | 内燃機関のシリンダブロック | |
JPH0337360A (ja) | シリンダブロック |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160810 Termination date: 20170217 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |