CN104832311B - 发动机冷却水套 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机冷却水套，包括气缸体水套和气缸盖水套，气缸盖水套包括分别设在气缸盖排气侧的第一副出水口、第二副出水口和三组冷却液入口，以及设在气缸盖进气侧的三组冷却液出口，每组冷却液入口和相对应的一组冷却液出口对应一个气缸；每个气缸对应一个气缸盖排气道区域和一个气缸盖进气道区域，每个气缸盖排气道区域中部的鼻梁区域上设有冷却水道，在气缸体水套内设有两个隔板，将气缸体水套分隔为排气侧气缸体水套和进气侧气缸体水套，在排气侧气缸体水套的前端设有主进水口，在进气侧气缸体水套前端的底部设有副进水口，在进气侧气缸体水套的后端设有主出水口。本发明能够使发动机各部位冷却均匀。

Description

发动机冷却水套

技术领域

本发明属于汽车发动机冷却***，具体涉及一种发动机冷却水套。

背景技术

发动机冷却水套由气缸体水套和气缸盖水套组成，目前常见的冷却水套布置有以下两种：

一、冷却液经水泵加压后进入气缸体水套，流经缸垫过水孔进入气缸盖水套，然后由气缸盖水套流出发动机本体，这种水套结构简单且易于控制，但为了保证发动机各缸温度相近，导致缸垫上的过水孔随着与水泵间的距离增加而变化，水套中的流速均匀性差，冷却效率偏低；并且因布置原因使气缸盖排气门鼻梁区等高温地方冷却不充分，进而限制发动机整体温度的提升。

二、冷却液经水泵加压后分别流入气缸体水套和气缸盖水套的一端，然后从气缸体水套和气缸盖水套的另一端流出发动机本体，并分别由单独的调温器进行控制，此种布置能够明显改善水套中冷却液流速不均匀的问题，提高了冷却效率。但存在的问题是：冷却液横向流动的过程中，温度逐渐升高会导致远离进水口区域的冷却效果较差，且高温区域也存在冷却不充分的问题，此种结构的冷却水套制约着发动机温度的进一步提升；且结构较复杂，制造成本较高。

因此，有必要开发一种的新的发动机冷却水套。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机冷却水套，它具有结构简单、流速均匀、流阻小，使发动机各部位冷却均匀。

本发明所述的发动机冷却水套，包括气缸体水套和气缸盖水套，气缸盖水套包括分别设置在气缸盖排气侧的第一副出水口、第二副出水口和三组冷却液入口，以及设置在气缸盖进气侧的三组冷却液出口，三组冷却液入口与三组冷却液出口一一对应；每组冷却液入口和相对应的一组冷却液出口对应一个气缸；每个气缸对应一个气缸盖排气道区域和一个气缸盖进气道区域，每个气缸盖排气道区域中部的鼻梁区域上设有冷却水道，每一条冷却水道的一端与同一组冷却液入口相通，每一条冷却水道的另一端通过一排气通道连通，该排气通道与气缸盖水套的最高点相通，排气通道的一端与第一副出水口连通，排气通道的另一端和第二副出水口连通；

在气缸体水套内设有两个隔板，通过两个隔板将气缸体水套分隔为排气侧气缸体水套和进气侧气缸体水套两部分，在排气侧气缸体水套的前端设有主进水口，在进气侧气缸体水套前端的底部设有副进水口，在进气侧气缸体水套的后端设有主出水口；

当冷却液温度较低时，发动机冷却***进行小循环，冷却液从气缸体水套的主进水口进入排气侧气缸体水套，冷却液充分混合后从气缸盖水套的冷却液入口进入气缸盖水套，在气缸盖排气道区域流动带走燃油燃烧释放的热量，然后经冷却水道将冷却液引入鼻梁区域，对鼻梁区域进行冷却后进入排气通道，最后经气缸盖水套的第一副出水口和第二副出水口流出发动机；

当冷却液温度较高时，发动机冷却***进行大循环，冷却液分成两路流动：

第一路冷却液由气缸体水套的主进水口进入排气侧气缸体水套，冷却液充分混合后从气缸盖水套的冷却液入口进入气缸盖水套，在气缸盖排气道区域流动带走 燃油燃烧释放的热量，然后将冷却液引入火花塞安装孔区域以及经冷却水道引入鼻梁区域，对火花塞安装孔区域和鼻梁区域进行冷却，最后流经气缸盖水套的冷却液出口流入进气侧气缸体水套与第二路冷却液混合；

第二路冷却液经气缸体水套的副进水口进入进气侧气缸体水套的底部，与第一路冷却液充分混合后经主出水口流出发动机。

所述气缸体水套的底部沿水流方向呈波浪形状，且波浪形状的波谷位于单个气缸体的中间位置，波峰位于相邻两个气缸体之间的中间位置，能够改善冷却液的流动轨迹，使冷却液冷却换热更充分，保证了发动机各部位的冷却效果相同。

所述气缸体水套任意处的纵向通流截面相等，能够促使冷却液在发动机内部流速均匀。

所述三组冷却液入口、三组冷却液出口和三条冷却水道为从左至右并排排列，且每组冷却液入口与其相对应的一组冷却液出口呈上下开口的“8”字形，保证了每个气缸的冷却效果相同。

本发明具有以下优点：

（1）冷却液温度较低时，只对发动机排气侧进行冷却，在确保发动机可靠性的前提下，提高了发动机的热机速度；

（2）优先冷却发动机温度最高的排气侧，有效缩短了整机升温，从而降低了发动机油耗；

（3）气缸体水套的副进水口可以改善气缸体水套进气侧底部的冷却液流动，能够避免出现流动死区；

（4）由于气缸体水套与气缸盖水套间的连接通道截面积较大，降低了发动机水套的流阻，从而减小了对水泵的性能需求；

（5）由于在每个气缸对应的气缸盖上面分别布置一组冷却液入口和一组冷却液出口，保证了每个气缸的冷却效果相同；

（6）由于在鼻梁区域设置有专门的冷却水道，能够对鼻梁区域进行定向冷却，防止了鼻梁区域温度过高而出现裂纹；

（7）气缸体水套的底部呈波浪状，该波浪状结构能够改善冷却液的流动轨迹，使冷却液冷却换热更充分，保证了发动机各部位的冷却效果相同；

（8）气缸体水套任意处的纵向通流截面相等，能够促使冷却液在发动机内部流速均匀；

综上所述，本发明具有结构简单、流速均匀、流阻小，能够使发动机各部位冷却均匀，并能够对气缸盖排气道之间的鼻梁区域进行定向冷却。

附图说明

图1是本发明的原理示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明的气缸体水套的侧视示意图；

图4是本发明的气缸体水套的俯视示意图；

图5是本发明的气缸盖水套的侧视示意图；

图6是本发明的气缸盖水套的俯视示意图；

其中，1、气缸体水套，11、主进水口，12、副进水口，13、主出水口，14、隔板，15、排气侧气缸体水套，16、进气侧气缸体水套，2、气缸盖水套，21、第一副出水口，22、第二副出水口，23、气缸盖进气道区域，24、气缸盖排气道区域，25、冷却液入口，26、冷却液出口，27、鼻梁区域，28、火花塞安装孔区域，29、冷却水道，30、排气通道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图6所示的发动机冷却水套，包括气缸体水套1和气缸盖水套2。在气缸体水套1内设有两个隔板14，通过两个隔板14将气缸体水套1分隔为排气侧气缸体水套15和进气侧气缸体水套16两部分，在排气侧气缸体水套15的前端设有主进水口11，在进气侧气缸体水套16前端的底部设有副进水口12，在进气侧气缸体水套16的后端设有主出水口13。气缸盖水套2包括分别设置在气缸盖排气侧的第一副出水口21、第二副出水口22和三组冷却液入口25，以及设置在气缸盖进气侧的三组冷却液出口26，三组冷却液入口25与三组冷却液出口26一一对应；每组冷却液入口25和相对应的一组冷却液出口26对应一个气缸；每个气缸对应一个气缸盖排气道区域24和一个气缸盖进气道区域23，每个气缸盖排气道区域24中部的鼻梁区域27上设有冷却水道29，每一条冷却水道29的一端与同一组冷却液入口25相通，每一条冷却水道29的另一端通过一排气通道30连通，该排气通道30与气缸盖水套2的最高点相通，排气通道30的一端与第一副出水口21连通，排气通道30的另一端和第二副出水口22连通。

如图3所示，为了促使冷却液在发动机内部流速均匀，气缸体水套1任意处的纵向通流截面相等。气缸体水套1的底部沿水流方向呈波浪形状，且波浪形状的波谷位于单个气缸体的中间位置，波峰位于相邻两个气缸体之间的中间位置，该波浪形结构能够改善冷却液的流动轨迹，使冷却液冷却换热更充分，保证了发动机各部位的冷却效果相同。

如图6所示，三组冷却液入口25、三组冷却液出口26和三条冷却水道29为从左至右并排排列，且每组冷却液入口25与其相对应的一组冷却液出口26呈上下开口的“8”字形，保证了每个气缸的冷却效果相同。

冷却液在本发明所述发动机冷却水套中的流动方式如下：

当冷却液温度较低时，发动机冷却***进行小循环，冷却液从气缸体水套1的主进水口11进入排气侧气缸体水套15，冷却液在气缸体水套1内平行流动，气缸体水套1底部的波浪形结构能够促使冷却液充分混合，充分混合后的冷却液从气缸盖水套2的冷却液入口25进入气缸盖水套2，在气缸盖排气道区域24流动带走燃油燃烧释放的热量，然后经冷却水道29将冷却液引入鼻梁区域27，对鼻梁区域27进行冷却后进入排气通道30，最后经气缸盖水套2的第一副出水口21和第二副出水口22流出发动机。此种流动方式保证了发动机在冷却液温度较低时只对发动机排气侧进行冷却，在确保发动机可靠前提下提高了发动机的热机速度。

当冷却液温度较高时，发动机冷却***进行大循环，冷却液分成两路流动：

第一路冷却液由气缸体水套1的主进水口11进入排气侧气缸体水套15，冷却液在气缸体水套1内平行流动，气缸体水套1底部的波浪形结构能够促使冷却液充分混合，冷却液从气缸盖水套2的冷却液入口25进入气缸盖水套2，在气缸盖排气道区域24流动带走 燃油燃烧释放的热量，然后将冷却液引入火花塞安装孔区域28以及经冷却水道29引入鼻梁区域27，对火花塞安装孔区域28和鼻梁区域27进行冷却，最后流经气缸盖水套2的冷却液出口26流入进气侧气缸体水套16与第二路冷却液混合。

第二路冷却液经气缸体水套1的副进水口12进入进气侧气缸体水套16的底部，气缸体水套1底部的波浪形结构能够促使第二路冷却液与第一路冷却液充分混合后一起汇集到主出水口13流出发动机。

Claims (3)

1.一种发动机冷却水套，包括气缸体水套（1）和气缸盖水套（2），气缸盖水套（2）包括分别设置在气缸盖排气侧的第一副出水口（21）、第二副出水口（22）和三组冷却液入口（25），以及设置在气缸盖进气侧的三组冷却液出口（26），三组冷却液入口（25）与三组冷却液出口（26）一一对应；每组冷却液入口（25）和相对应的一组冷却液出口（26）对应一个气缸；每个气缸对应一个气缸盖排气道区域（24）和一个气缸盖进气道区域（23），每个气缸盖排气道区域（24）中部的鼻梁区域（27）上设有冷却水道（29），每一条冷却水道（29）的一端与同一组冷却液入口（25）相通，每一条冷却水道（29）的另一端通过一排气通道（30）连通，该排气通道（30）与气缸盖水套（2）的最高点相通，排气通道（30）的一端与第一副出水口（21）连通，排气通道（30）的另一端和第二副出水口（22）连通；其特征在于：

在气缸体水套（1）内设有两个隔板（14），通过两个隔板（14）将气缸体水套（1）分隔为排气侧气缸体水套（15）和进气侧气缸体水套（16）两部分，在排气侧气缸体水套（15）的前端设有主进水口（11），在进气侧气缸体水套（16）前端的底部设有副进水口（12），在进气侧气缸体水套（16）的后端设有主出水口（13）；

当冷却液温度较低时，发动机冷却***进行小循环，冷却液从气缸体水套（1）的主进水口（11）进入排气侧气缸体水套（15），冷却液充分混合后从气缸盖水套（2）的冷却液入口（25）进入气缸盖水套（2），在气缸盖排气道区域（24）流动带走燃油燃烧释放的热量，然后经冷却水道（29）将冷却液引入鼻梁区域（27），对鼻梁区域（27）进行冷却后进入排气通道（30），最后经气缸盖水套（2）的第一副出水口（21）和第二副出水口（22）流出发动机；

当冷却液温度较高时，发动机冷却***进行大循环，冷却液分成两路流动：

第一路冷却液由气缸体水套（1）的主进水口（11）进入排气侧气缸体水套（15），冷却液充分混合后从气缸盖水套（2）的冷却液入口（25）进入气缸盖水套（2），在气缸盖排气道区域（24）流动带走 燃油燃烧释放的热量，然后将冷却液引入火花塞安装孔区域（28）以及经冷却水道（29）引入鼻梁区域（27），对火花塞安装孔区域（28）和鼻梁区域（27）进行冷却，最后流经气缸盖水套（2）的冷却液出口（26）流入进气侧气缸体水套（16）与第二路冷却液混合；

第二路冷却液经气缸体水套（1）的副进水口（12）进入进气侧气缸体水套（16）的底部，与第一路冷却液充分混合后经主出水口（13）流出发动机；

所述气缸体水套（1）的底部沿水流方向呈波浪形状，且波浪形状的波谷位于单个气缸体的中间位置，波峰位于相邻两个气缸体之间的中间位置。

2.根据权利要求1所述的发动机冷却水套，其特征在于：所述气缸体水套（1）任意处的纵向通流截面相等。

3.根据权利要求1或2所述的发动机冷却水套，其特征在于：所述三组冷却液入口（25）、三组冷却液出口（26）和三条冷却水道（29）为从左至右并排排列，且每组冷却液入口（25）与其相对应的一组冷却液出口（26）呈上下开口的“8”字形。