CN1153893C - 发动机的冷却装置 - Google Patents

Abstract

在把恒温器安装在具有气缸腔和水冷套的发动机机体上的发动机的冷却装置中，减少发动机本体向外的突出量，不管冷却水温如何急剧变化都能防止恒温器进行振动并提高冷却性能。恒温器25A备有壳体26A和蜡罩35，上述壳体26A具有滑动孔并做成筒状，同时设置相互对向的入口孔46和出口孔47，上述蜡罩35可滑动地嵌合在上述滑动孔内，并做成可以滑动以便根据蜡的膨胀和收缩切换入口46孔和出口孔47之间的连通和折断，使上述滑动孔的轴线与气缸腔9的轴线平行的壳体26A安装在该发动机本体5A上并与发动机本体5A直接接触。

Description

发动机的冷却装置

本发明涉及发动机的冷却装置，该冷却装置把恒温器安装在由气缸腔和水冷套的发动机壳体上，该恒温器根据冷却水的温度控制上述水冷套和散热器之间的冷却水的流通。

现有的相关的冷却装置，例如，特开平11-82019号公报已被众所周知。

在上述现有的冷却装置中，恒温器的壳体支持在气缸盖和吸气支管之间，蜡罩支持在上述壳体上，做成可以在与发动机本体中的气缸腔的轴线大致垂直的方向上移动。

因此，恒温器向发动机本体的侧方突出量比较大，限制了冷却装置在设计上的自由度。而且，在上述现有的恒温器中，由于蜡主要依靠所接触的冷却水的温度变化进行膨胀和收缩，特别是由于暖机时的冷却水温度的急剧变化使恒温器进行振动，存在降低发动机本体的冷却性能的可能性。

鉴于上述相关的情况，本发明的目的在于，提供一种减小恒温器从发动机本体向外的突出量，不管冷却水温如何急剧的变化也能防止恒温器振动并可以提高冷却性能的发动机的冷却装置。

为了达到上述目的，本发明的第1技术方案的发动机的冷却装置，在把根据冷却水的温度控制水冷套和散热器之间的冷却水的流通的恒温器安装在具有气缸腔和水冷套的发动机本体上，其特征在于，上述恒温器备有壳体和蜡罩，上述壳体具有滑动孔并做成圆筒状，同时设置向该滑动孔的内表面开口并相互相对的入口孔和出口孔，上述蜡罩内藏蜡并可滑动地嵌合在上述滑动孔内，以便根据蜡的膨胀和收缩进行滑动来切换上述入口孔和出口孔的连通和遮断，使上述滑动孔的轴线与上述气缸腔的轴线平行的上述壳体安装在该发动机本体上并与上述发动机本体直接接触。

根据本发明的第1技术方案，恒温器被安装在发动机本体上并把蜡罩的作动方向定在与气缸腔的轴线平行的方向上，可以减小恒温器从发动机本体向外的突出量，可以紧凑地把恒温器组装在发动机本体上，可以扩大冷却装置在设计上的自由度，另外，通过互相直接接触的蜡罩和壳体并借助来自与上述壳体直接接触的发动机本体的热传导将热量传递于内藏于蜡罩的蜡。因此，即使冷却水温急剧的变化，蜡的温度也会正确地与发动机本体的温度相对应，可以防止恒温器振动，可以提高冷却性能。还可以简化恒温器内的冷却水的通路，可以减小该通路的通路阻抗。

本发明的第2技术方案，其特征在于，在上述本发明的第1技术方案的构成中，上述壳体构成上述发动机本体的一部分并夹持在相互结合的气缸体和气缸盖之间，根据这样的构成，可以不需要发动机本体以外的构件来安装恒温器，用少量的零件就可以把恒温器安装在发动机本体上。

图1是第1实施例的发动机的局部纵向剖视图。

图2是发动机处于冷却时的图1的要部放大图。

图3是发动机的暖机结束状态下的与图2相对应的剖视图。

图4是第2实施例的发动机的局部纵向剖视图。

图5是发动机处于冷状态时的图4的要部放大图。

图6是发动机的暖机结束状态下的与图5相对应的剖视图。

图7是第3实施例的发动机的局部纵向剖视图。

图8是第4实施例的发动机的局部纵向剖视图。

下面，根据附图说明本发明的实施例。

图1～图3是表示本发明的第1实施例的图。图1是发动机的局部纵向剖视图，图2是发动机处于冷状态时的图1的要部放大图，图3是发动机的暖机结束状态下的与图2对应的剖视图。

首先，在图1中，该水冷式发动机的发动机本体5A例如是搭载在机动二轮车上并备有气缸体6A和气缸盖7A。上述气体6A具有可滑动地嵌合活塞8的气缸腔9，上述气缸盖7A与上述活塞8的顶部之间形成燃烧室10并与上述气缸体6A结合，在气缸体6A和气缸盖7A上设置水冷套11。

在气缸盖7A内，可开闭动作地配置控制向燃烧室10内吸入混合气的吸气阀12和控制从燃烧室内10排出气体的排气阀13，吸气阀12和排气阀13由压缩设置在其与气缸盖7A之间的弹簧14、15向闭阀方向赋势。

在气缸盖7A上结合着盖罩16，在盖罩16和气缸盖7A之间形成动阀室17，在该动阀室17内收纳驱动上述吸气阀12和排气阀13的动阀机构18。该动阀机构18备有与未图示的曲轴连动并连接的凸轮轴19、设置在该凸轮轴19和排气吸气阀12之间摇臂20和设在凸轮轴19与排气阀13间的摇臂21。各摇臂轴20、21由固定的摇臂轴22、23可摆动的支承，上述固定的摇臂轴22、23具有与凸轮轴19平行的轴线。

在发动机本体5A上安装着恒温器25A，该恒温器25A切换水冷套11和散热器R之间的冷却水的流通和遮断，在水冷套11内的冷却水的温度低的冷状态时，水冷套11和散热器R之间被恒温器25A遮断，在水冷套11内的冷却水的温度升温了的暖机结束时，恒温器25A连通水冷套11和散热器R

在图2和图3中，恒温器25A的壳体26A形成着一端敞开的滑动孔27地形成为带台阶的有底圆筒状，由一端开放的大径圆筒部28和小径圆筒部29构成，上述小径圆筒部29比大径圆筒部28直径小，其一端与大径圆筒部28另一端同轴连接，小径圆筒部29的另一端由端壁30封闭。而且，上述滑动孔27通过台阶部27c同轴连接在大径圆筒部28内形成的大径部27a和在小径圆筒部29内形成的小径部27b。

该壳体26A夹持在发动机本体5A中的气缸体6A和气缸盖7盖之间，使滑动孔27的轴线与发动机本体5A中的气缸腔9的轴线平行。

在气缸体6A和气缸盖7A上一体地设置用于相互间夹持恒温器25A的鼓出部31A、32A并使其向发动机本体5A的侧方稍微鼓出。壳体26A被夹持在两鼓出部31A、32A之间并使大径圆筒部28的一端嵌合在气缸体6A的鼓出部31A内，同时使大径圆筒部28的剩余部分和小径圆筒部29嵌合在气缸盖7A的鼓出部32A内，这样，壳体26A被安装在发动机本体5A内并与发动机本体5A直接接触。

在壳体26A的滑动孔27内，可滑动地嵌合蜡罩35，该蜡罩35由外面与滑动孔27直接接触的套主体36和与该套主体16结合的罩37构成，在套主体36和罩37之间夹持膜片38的周边部。套主体36由可滑动地嵌合在滑动孔27的大径部27a内的大径部36a和可滑动地嵌合在滑动孔27的小径部27b的小径部36b同轴地连接而成，小径部36b做成圆筒形状。

在蜡罩35内，内藏蜡39并使其填充在上述膜片38和罩37之间，膜片38根据蜡39由于温度变化而产生的膨胀收缩进行变形。另外，在上述壳体26A的小径圆筒部29内，从与上述膜片38的相反侧顺次可滑动地嵌合棒状的活塞40、圆盘状的板41和橡胶活塞42，在橡胶42和膜片38之间的蜡罩35内充填介质43用来把膜片38的变形传递到橡胶活塞42上。

另外，在壳体26A的大径圆筒部28一端的内表面上安装着卡圈44，在该卡圈44和蜡罩35之间设置把蜡罩35向台阶27c侧推压的弹簧45，蜡罩35在由于冷却水的温度低使蜡39处于收缩状态时，如图2所示，处于与台阶27c接触的位置上。在冷却水的温度变高蜡39膨胀时，膜片38向图2的上侧挠曲地进行变形，与端壁30接触的活塞40从小径部36推出，与此相应，蜡罩35一边压缩弹簧45一边如图3所示地向从台阶部27c离散开的侧滑动。

在壳体26A的大径圆筒部28的另一端侧(台阶部27c侧)上设置入口孔46和与该入口孔46相对的出口孔47并配置在大径圆筒部28的一直径线上。这些入口孔46和出口47之间的连通和遮断由可滑动地嵌合在壳体26A内的蜡罩35的滑动来切换，在发动机的冷状态下的图2所示那样的入口孔46和出口孔47之间被遮断的位置和在发动机的暖机结束状态下的图3所示那样的入口孔46和出口孔47之间连通的位置之间，上述蜡罩35进行滑动。

另一方面，在气缸盖7A内，设置把水冷套11内的冷却水导向恒温器25A侧的通路48，使该通路48与上述入口孔46相通的壳体26A被夹持在气缸体6A和气缸盖7A之间。在气缸盖7A的鼓出部34A上一体地设置形成与上述出口孔47相通的通路49的连接管部50，该连接管部50与散热器R的入口连接，在散热器R的出口上连接冷却水泵P的吸入口，该冷却水泵P的排出口连接到水冷套11上。

下面，对该第1实施例的作用进行说明，恒温器25A的壳体26A被安装在发动机本体5A上，使在该壳体26A内形成的滑动孔27的轴线与发动机本体5A备有的气缸腔9的轴线平行。即，恒温器25A被安装在发动机本体5A上并将滑动自由地嵌合在壳体26A内的蜡罩35的作动方向确定为与气缸腔9的轴线平行的方向，可以减小恒温器25A从发动机A向外的突出量，可以把恒温器25A紧凑地组装在发动机机本体5A上并可以扩大冷却装置设计上的自由度。

另外，壳体26A安装在发动机本体5A上，使之与发动机本体5A中的气缸体6A和气缸盖7A直接接触，内藏蜡39的蜡罩35可滑动地嵌合在该壳体26A内并与壳体26A的内周面直接接触，热通过相互直接接触的蜡罩35和壳体26A，由来自与该壳体26A直接接触的气缸体6A和气缸盖7A的热传导传递于蜡39，因此，即使在发动机暖机时冷却水温度进行急剧变化，蜡39的温度也会正确地与气缸体6A和气缸盖7A的温度相对应，可以防止恒温器25A振荡，可以提高冷却性能。

另外，在壳体26A上，与水冷套11连通的入口孔46和与散热器R连通的出口孔47设置成在壳体26A的一直径线上并相互对向，蜡罩35可滑动地嵌合在壳体26A内并做成可以滑动来切换入口孔46和出口孔47之间的连通和遮断。为此，把恒温器25A内的冷却水的通路做成连结入口46和出口47的直线状，即简单化又可以减小该通路的通路阻抗。因此，可以增加由冷却水泵P产生的冷却水的循环量，另外，可以有助于减轻冷却水泵P的驱动力，即可以减轻发动机的负荷。

再有，由于恒温器25A的壳体26A夹持在构成发动机本体5A的一部分地相互结合的气缸体6A和气缸盖7A之间，所以不需要发动机本体5A以外的构件来安装恒温器25A，用少量的零件就可以把恒温器25A安装在发动机本体5A上。

图4～图6是表示本发动机的第2实施例的图，图4是发动机的局部纵向剖视图，图5是发动机的处于冷状态时的图4的重要部分放大图，图6是发动机的暖机结束状态下的与图5对应的剖视图。

在含有气缸体6B和气缸盖7B的发动机本体5B上安装切换水冷套11和散热器R之间的冷却水的流通和遮断的恒温器25B。

该恒温器25B的壳体26B，只是在具有旁路孔51这一点上与图1～图3所示的第1实施例的壳体26A不同，其他部分具有大致类似于壳体26A的形状，只是在与第1实施例的壳体26A对应的部分上加上相同的参照符号并进行图示，省略了详细的说明。

壳体26B，被安装发动机本体5B上并与发动机本体5B直接接触，且被夹持在发动机本体5B的气缸体6B的鼓出部分31A′和气缸盖7B的鼓出部32A之间，使其滑动孔27的轴线与发动机本体5B的气缸腔9的轴线平行。

在壳体26B的滑动孔27内可滑动地嵌合蜡罩35，在安装在壳体26B中的大径圆筒部28的一端侧内表面上的卡圈44和蜡罩35之间，设置把蜡罩35向台阶部27c侧推压的弹簧45。

在壳体26B的大径圆筒部28上设置入口孔46和与该入口孔46对向的出口孔47使之并配置在大径圆筒部28的一直径线上，同时，在蜡罩35移动到入口孔46和出口孔47之间连通的位置(图6所示的位置)上时，该蜡罩35关闭的旁路孔51设置在邻近入口孔46的位置上。

另一方面，在气缸盖7B上设置把水冷套11内的冷却水导向恒温器25 B侧的通路48′，使该通路48′与上述入口孔46和旁路孔51相通的壳体26B夹持在气缸体6B和气缸盖7B之间，在处于夹在气缸体6B和气缸盖7B之间状态的壳体26B的另一端侧、蜡罩35及鼓出部31B之间形成水室52，在蜡罩35处于遮断入口孔46和出口孔47的位置时，上述旁路孔51与该水室52连通。而且，与水室52连通的连接管53安装在鼓出部31B上，该连接管53连接到冷却水泵P的吸入侧。

在该第2实施例中，在发动机冷状态时，打开旁路孔51，同时蜡罩35处于遮断入口孔46和出口孔47的位置上，水冷套11的冷却水从旁路孔51经水室52和连接管53吸入冷却泵P内，在散热器R中，由于不从冷却水中放热，所以发动机被快速暖机，在发动机暖机结束之后，蜡罩35向连通入口孔46和出口孔47间的同时闭合旁路孔51的位置移动，通过从散热器R的放热使冷却水冷却。

而且，恒温器25B的壳体26B安装在发动机本体5B上并与发动机本体5B直接接触，使滑动孔27的轴线与发动机本体5B中的气缸腔9的轴线平行，可以起到与上述第1实施例相同的效果。

图7是表示本发明的第3实施例的图，在包含气缸体6C和气缸盖7C的发动机本体5C上安装恒温器25A，用来切换水泵11和散热器R之间的冷却水的流通·遮断。

该恒温器25A的壳体26A与发动机本体5C直接接触地安装在发动机本体5C上，配置成与发动机本体5C中的气缸腔9的轴线平行并被夹在发动机本体5C的气缸本体6C的鼓出部31B和气缸盖7C的鼓出部42B之间。

在气缸体6C上设置把来自恒温器25C的冷却水导向水冷套11侧的通路54，使出口孔47与该通路54连通的壳体26A夹持在气缸体6C的鼓出部31B和气缸盖7C的鼓出部32B之间。另外，在气缸体6C的鼓出部31B上一体地设置形成与壳体26A的入口孔46连通的通路55的连接管部56，该连接管部56连接到散热器R的出口上。再把冷却水泵P的排出口连接到散热器R的入口上，把该冷却水泵P的吸入口连接到水冷套11上。

图8是表示本发明的第4实施例的图，在含有气缸体6D和气缸盖7D的发动机本体5D上安装恒温器25C用于切换水冷套11和散热器R之间的冷却水的流通·遮断。

该恒温器25C的壳体26C被安装在发动机本体5D上并与之直接接触，配置成与发动机本体5D中的气缸腔9的轴线平行并被夹在发动机本体5D中的气缸体6C的鼓出部31B和气缸盖7D的鼓出部32B之间。

壳体26C与第2实施例中的壳体26B不同之点在于，在把旁路孔51配置在邻近出口孔47的位置上，使从恒温器25D出来的冷却水导向水冷套11侧并使出口孔47和旁路孔51与设置在气缸体6D上的通路54′连通的壳体26C被夹持在气缸体6D的鼓出部31B和气缸盖7D的鼓出部32B′之间。

另外，在气缸盖7D的鼓出部32B′和壳体26C之间形成连通上述旁路孔51的水室57，在鼓出部32B′上安装连通水室57的连接管58，该连接管58连接在冷却水泵P的排出口和散热器R的入口之间。

即使是这样的第3和第4实施例，也可以起到与上述第1和第2实施例相同的效果。

以上说明了本发明的各实施例，但不限于上述实施例，在不脱离本发明的权利要求的范围内可以进行各种设计上的变化。

根据本发明的第1技术方案，可以减小恒温器从发动机本体向外的突出量，可以紧凑地把恒温器组装在发动机本体上并可以扩大冷却装置设计上的自由度，可以防止恒温器振荡动作，提高冷动性能，可以使恒温器内的冷却水的通路简单化并减少该通路的通路阻抗。

根据本发明的第2技术方案，不需要发动机本体以外的构件来安装恒温器，用少量的零件就可以把恒温器安装在发动机本体上。

Claims (2)

1.一种发动机的冷却装置，在具有气缸腔(9)和水冷套(11)的发动机本体(5A、5B、5C、5D)上安装根据冷却水的温度控制上述水冷套(11)和散热器(R)之间的该冷却水的流通的恒温器(25A、25B、25C)，其特征在于，上述恒温器(25A、25B、25C)备有壳体(26A、26B、26C)和蜡罩35；上述壳体(26A、26B、26C)具有滑动孔(27)并做成筒状，并设有开口于该滑动孔(27)的内表面上且相互相对的入口孔(46)和出口孔(47)；上述蜡罩(35)内藏蜡(39)，并可滑动地嵌合在上述滑动孔(27)内，从而该蜡罩(35)可相应于该蜡(39)的膨胀和收缩进行滑动来切换上述入口孔(46)和出口孔(47)之间的连通、遮断，使上述滑动孔(27)的轴线与上述气缸腔(9)的轴线平行的上述壳体(26A～26C)被安装在发动机本体(5A～5D)上并与上述发动机本体(5A～5D)直接接触。

2.如权利要求1所述的发动机的冷却装置，其特征在于，上述壳体(26A～26C)构成上述发动机本体(5A～5D)的一部分并被夹持在相互结合的气缸体(6A～6D)和气缸盖(7A～7D)之间。

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