CN107228029B - 用于发动机的汽缸冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于发动机的汽缸冷却装置，其可以包括：多个进气口，所述进气口设置在汽缸盖中并且与相应的多个汽缸连通；水供应管路，所述水供应管路从汽缸盖的一侧在内部延伸并且与进气口连通；以及水泵，所述水泵通过水供应管路将水供应至进气口。

Description

用于发动机的汽缸冷却装置
技术领域
本发明涉及用于发动机的汽缸冷却装置，所述汽缸冷却装置与汽缸盖集成从而冷却发动机汽缸。
背景技术
近来，全球已经实施废气限制。因此，已经积极开发了用于解决废气问题的喷水***。
按照字面意思，喷水指的是在发动机上喷水的技术。也就是说，重复压缩和***的特征是发动机的内部处于高温高压下，因此喷水技术通过喷射冷却水来降低发动机的温度。
相应地，发动机的温度降低并且空气冷凝增加，这样能够实现避免爆震、延长使用寿命、改进动力以及燃料效率的效果。
在相关技术中，喷水的执行是在进气歧管的稳压罐上喷水。然而在该情况下，难以针对每个汽缸精确地分配水并且大量水突然流入进气歧管，由此有可能影响燃烧。
此外，在相关技术中，喷水的执行是使用额外的喷射器在燃烧室上喷水。然而，设置额外的喷射器在成本和组件体积方面是不利的，并且衬套可能生锈或者可能由于湿壁造成不良燃烧。
公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供用于发动机的汽缸冷却装置，其中所述装置具有与汽缸盖集成的供应管路从而向汽缸直接喷水，因此通过向发动机的每个汽缸更精确地分配水从而改进燃烧稳定性。
根据本发明的各个方面，用于发动机的汽缸冷却装置可以包括：多个进气口，所述进气口设置在汽缸盖中并且与相应的多个汽缸连通；水供应管路，所述水供应管路从汽缸盖的一侧在内部延伸并且与进气口连通；以及水泵，所述水泵通过水供应管路将水供应至进气口。
可以在水供应管路中形成多个连接孔，所述连接孔向下延伸从而与汽缸流体连通。
所述装置可以进一步包括阀，所述阀设置在汽缸盖的侧面、连接至水供应管路的端部并且控制从水泵供应至进气口的水的量。
水泵可以设置在汽缸盖的外部并且将水供应至阀。
所述装置可以进一步包括增压器，所述增压器设置在阀和水泵之间从而加压供应至阀的水。
水泵可以将留在水箱中的水供应至进气口，空调冷凝水、从燃料中分离的水、从油中分离的水以及从燃料电池中排出的水的至少一者流入水箱。
根据具有上述结构的用于发动机的汽缸冷却装置，能够通过降低燃烧室的温度使点火时间点提前，因此能够改进输出和扭矩。
此外，由于水供应管路与汽缸盖集成，能够最佳地分配供应至每个汽缸的水。
此外，完全燃烧的比例增加，因此运转效率得以改进。此外，不存在湿壁，因此衬套的耐久性得以改进并且维护成本可以降低。
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1为显示根据本发明的各个实施方案的用于发动机的汽缸冷却装置的示意图。
图2为显示根据本发明的各个实施方案的用于发动机的汽缸冷却装置的立体图。
应当了解，所附附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
图1为显示根据本发明的各个实施方案的用于发动机的汽缸冷却装置的示意图，图2为显示根据本发明的各个实施方案的用于发动机的汽缸冷却装置的立体图。参考图1和2，用于发动机的汽缸冷却装置可以包括：多个进气口13，所述进气口13设置在汽缸盖10中并且分别与多个汽缸23连通；水供应管路15，所述水供应管路15从汽缸盖10的一侧在内部延伸并且与进气口13连通；以及水泵40，所述水泵40通过水供应管路15将水供应至进气口13。
进气口13设置在汽缸盖10的下端并且汽缸体20联接至汽缸盖10的下部。汽缸23设置在汽缸体20的上端并且与汽缸盖10形成封闭空间。尽管图1中未显示，进气阀可以设置在汽缸23和进气口13之间从而控制空气和水通过进气口13流入汽缸23的时间点。
在各个实施方案中，水泵40通过延伸进入汽缸盖10的水供应管路15将水直接供应至进气口13，由此冷却汽缸23。因此，汽缸23的内部温度有效降低，这样能够流入内部的空气的量增加，因此***可以增加并且发动机性能可以改进。
特别地，由于水供应管路15与汽缸盖10中的进气口13直接连通，相比于相关技术的将水供应至稳压罐的情况，能够最佳地控制供应至汽缸的水的流速。此外，当模制进气口13和汽缸盖10时，水供应管路15整体形成或一体形成，因此制造简单并且制造成本较低。
另一方面，可以在水供应管路15中形成多个连接孔17，所述连接孔17向下延伸从而与汽缸23连通。
亦即，进气口13从汽缸盖10的前端延伸至后端并且水供应管路15在进气口13的上方从汽缸盖10的一端延伸至另一端。因此，连接孔17从水供应管路15向下延伸从而分别对应于进气口13，因此流入水供应管路15的水可以通过其自重自然流入进气口13。
此外，根据本发明的各个实施方案的用于发动机的汽缸冷却装置可以进一步包括阀30，所述阀30设置在汽缸盖10的侧面、连接至水供应管路15的端部，并且控制从水泵40供应至进气口13的水的量。
亦即，阀30设置在汽缸盖10的侧面并且可以控制流入水供应管路15的水的量。因此，能够最佳地控制供应至每个汽缸的水的量。阀30可以是电磁阀并且可以通过控制器，例如发动机控制单元(ECU)，根据发动机的状态控制为打开和关闭。然而，该构造可以根据车辆而变化。
此外，水泵40可以设置在汽缸盖10的外部从而向阀30供应水。对供应至阀30的水进行增压的增压器50可以进一步设置在阀30和水泵40之间。亦即，能够通过压缩从水泵40供应的水从而增加汽缸的填充效率。根据车辆增压器50可以用作涡轮增压器、燃料泵、油泵或辅助空气喷雾器。
此外，水泵40将留在水箱60中的水供应至进气口13，空调冷凝水、从燃料中分离的水、从油中分离的水或从燃料电池中排出的水的至少一者流入水箱60。
亦即，空调***的蒸发器通常在车辆内制冷时产生水，但是水被供应至水箱60，由此可以补充用于冷却汽缸的水。替代性地，如果车辆装配有从燃料或发动机油中提取水的部件，因此可以将通过水分离器获得的水供应至水箱60。此外，在氢燃料电池车辆中，能够通过将由氢气和氧气反应产生的水供应至水箱60从而保证用于冷却汽缸的水。因此，可以不需要特别用水填充水箱60或者可以延长水箱60被水填充的周期，因此车辆的维护成本可以降低。
在本发明的各个实施方案中，由于水不通过水管路15直接喷入汽缸23，而是通过进气口13供应，能够避免由于喷水造成的湿壁，因此能够增加衬套的耐腐蚀性。
根据具有上述结构的用于发动机的汽缸冷却装置，能够通过降低燃烧室的温度使点火时间点提前，因此能够改进输出和扭矩。
此外，由于水供应管路与汽缸盖集成，能够最佳地分配供应至每个汽缸的水。
此外，完全燃烧的比例增加，因此运转效率得以改进。此外，不存在湿壁，因此衬套的耐久性得以改进并且维护成本可以降低。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”或“外”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性具体实施方式的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (3)

1.一种用于发动机的汽缸冷却装置，包括：
多个进气口，其设置在汽缸盖中并且与相应的多个汽缸连通；
水供应管路，其从汽缸盖的一侧在内部延伸并且与进气口连通；
水泵，其通过水供应管路将水供应至进气口，所述水泵设置在汽缸盖的外部并且将水供应至阀；
阀，所述阀设置在汽缸盖的侧面、连接至水供应管路的端部并且控制从水泵供应至进气口的水的量，其中所述水供应管路的端部设置在水泵和汽缸盖的侧面之间；以及
增压器，所述增压器设置在阀和水泵之间从而加压供应至阀的水。
2.根据权利要求1所述的用于发动机的汽缸冷却装置，其中在水供应管路中形成多个连接孔，所述连接孔向下延伸从而与汽缸流体连通。
3.根据权利要求1所述的用于发动机的汽缸冷却装置，其中水泵将留在水箱中的水供应至进气口，空调冷凝水、从燃料中分离的水、从油中分离的水以及从燃料电池中排出的水的至少一者流入水箱。
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