CN101315042A - 一种v型发动机及其冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种结构简单、紧凑的V型发动机及应用于上述V型发动机的装配简单、性能可靠的冷却系统。本发明的V型发动机包含成V形设置的气缸体和盖在气缸体上部的气缸盖，所述气缸体内设置有缸体水套，所述气缸盖内设置有缸盖水套，所述缸体水套和缸盖水套相通，特别是所述气缸体的V角区域处集成设置有节温器座和附属水道，所述附属水道的两端分别与节温器座的进水口和缸体水套相通。本发明的冷却系统的缸体水套、缸盖水套、附属水道、节温器、散热器及水泵连接形成大循环系统，缸体水套、缸盖水套、附属水道、节温器及水泵连接形成小循环系统。本发明的V型发动机及其冷却系统，结构简单紧凑、性能可靠、成本低，具有很强的市场竞争力。

Description

一种V型发动机及其冷却系统

技术领域

本发明涉及一种V型发动机及其冷却系统。

背景技术

目前的V型发动机在两侧的缸体之间的V角区域的布置方式主要有三种：一、布置曲轴箱通风池，平衡曲轴箱内压力；二、在V角区域增加加强筋，提高缸体的强度；三、仅布置加工用的粗基准凸台。以上三个方式都没有充分利用发动机V角区域的空间，使得发动机结构不紧凑。

另外上述的V型发动机的冷却系统的节温器座作为一个单独的零件布置在缸盖上，安装在节温器座上的节温器通过冷却液管与散热器、发动机水套相连，共同组成发动机的冷却系统。所述节温器座一般为铸铝件，需要通过螺栓安装与缸盖上，使得发动机的装配复杂，而且节温器与冷却液管之间有可能因密封不严而产生漏水等汽车故障。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种结构简单、紧凑的V型发动机。

本发明的V型发动机包含成V形设置的气缸体和盖在气缸体上部的气缸盖，所述气缸体内设置有缸体水套，所述气缸盖内设置有缸盖水套，所述缸体水套和缸盖水套相通，特别是所述气缸体的V角区域处集成设置有节温器座和附属水道，所述附属水道的两端分别与节温器座的进水口和缸体水套相通。

将节温器座和附属水道集成在缸体的V角区域内，充分利用了该区域的空间，使得发动机结构紧凑，可以不需要额外安装节温器座，减少了发动机零件，节省了发动机装配的工序；所述附属水道取代传统的冷却液管与节温器座和缸体水套的相连，避免了可能因节温器、缸体水套与冷却液管之间密封不严而产生漏水等汽车故障。

所述节温器座和缸体水套的出水口设置在气缸体的两端，所述附属水道设置在气缸体的V角区域的上部；所述附属水道的下方设置有发动机缸体主油道；所述附属水道的截面为扁平形状。这样附属水道在连通节温器座和缸体水套的出水口，起到传统冷却液管的作用的同时，还因为附属水道与其下方的发动机缸体主油道的距离很近，能够起到冷却发动机缸体主油道的作用，使发动机不用再设置机油冷却器，结构更加简单，成本也更加低廉。所述附属水道的截面为扁平形状，可以使附属水道与其下方的发动机缸体主油道接触面积增大，更有利于冷却发动机缸体主油道；同时也与其上方的空气的接触面积增大，更有利于散热。

所述节温器座设置在气缸体的V角区域的上部的前端，所述缸体水套的出水口设置在气缸体的后端，所述缸体水套的进水口设置在气缸体的前端下部。这样能使经过散热器冷却后的冷却液就近进入发动机缸体进行冷却，提高了冷却效率，还能使从缸体水套经附属水道出来的高温冷却液尽快进入散热器，加快散热，避免发动机因散热不畅而出现故障。

本发明的第二个目的是提供应用于上述V型发动机的装配简单、性能可靠的冷却系统。

本发明的应用于上述V型发动机的冷却系统，包含气缸体内的缸体水套和附属水道、气缸盖内的缸盖水套、散热器、水泵及固定在气缸体节温器座上的节温器，所述缸体水套、缸盖水套、附属水道、节温器、散热器及水泵连接形成大循环通道，所述缸体水套、缸盖水套、附属水道、节温器及水泵连接形成小循环通道。

当发动机冷却液的温度升高到设定温度时，所述节温器的主阀门开启，旁路阀门关闭，冷却液在所述大循环通道内循环流动；当发动机冷却液的温度低于设定温度时，所述节温器的主阀门关闭，旁路阀门开启，冷却液在所述小循环通道内循环流动。

当发动机刚启动时，发动机缸体水套的水温比较低，节温器主阀门关闭，旁路阀门开启，冷却液从缸体水套的出水口进入附属水道，并依次通过节温器的进水口、旁路阀门进入水泵，再从缸体水套的进水口重新进入缸体水套，进行发动机内部的小循环，这样能防止发动机过冷，并能使发动机迅速而均匀地热起来，有利于发动机的冷启动；当发动机正常工作，水温比较高时，节温器的主阀门开启，旁路阀门关闭，冷却液从缸体水套的出水口进入附属水道，并依次通过节温器的进水口、主阀门进入散热器，再经过水泵从缸体水套的进水口重新进入缸体水套，进行大循环，这样能迅速降低冷却液的温度，从而降低发动机的温度，保证发动机的正常运转。无论是大循环还是小循环，附属水道内一直有冷却液存在，因此能够有效的冷却发动机缸体主油道内的机油，使发动机不用再额外的布置机油冷却器。

所述散热器连接有防止冷却液损失的副水箱。

所述散热器通过其顶部设有的压力阀和溢流管与副水箱连接，所述副水箱的上方与大气相通，当散热器内蒸汽压力升高到设定值时，所述压力阀开启，散热器内的冷却液通过压力阀和溢流管进入副水箱；当散热器内的压力降低后，副水箱内的冷却液通过溢流管和压力阀流回到散热器内部。为使冷却系统能正常工作，副水箱内的冷却液的高度应该保持高于缸体水套内的冷却液的高度。通过设置副水箱，有效防止了冷却液的损失，提高了发动机冷却系统的经济性。

本发明提出的V型发动机及其冷却系统，结构简单、紧凑，性能可靠、成本低，具有很强的市场竞争力。

附图说明

图1是本发明实施例1的V型发动机的缸体俯视图；

图2是本发明实施例1的V型发动机的立体示意图；

图3是本发明实施例1的附属水道的截面图；

图4是本发明实施例2的冷却系统的连接示意图；

图5是本发明实施例3的冷却系统的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1、2、3所示，本实施例的V型发动机的成V形设置的气缸体1内设置有缸体水套4，气缸盖内设置有缸盖水套(图中未画出气缸盖)，所述缸体水套4和缸盖水套相通，所述气缸体1的V角区域6处集成设置有节温器座2和附属水道3，所述附属水道3的两端分别与节温器座2的进水口和缸体水套4的出水口5相通。

将节温器座2和附属水道3集成在缸体1的V角区域6内，可以不需要额外安装节温器座2，减少了发动机零件，节省了发动机装配的工序；所述附属水道3取代传统的冷却液管与节温器座2和缸体水套4的相连，避免了可能因节温器、缸体水套4与冷却液管之间密封不严而导致漏水等汽车故障。

所述节温器座2和缸体水套4的出水口5设置在气缸体1的两端，节温器座2上装配有节温器7，节温器7底部的进水口与节温器座2的进水口相通，所述附属水道3设置在气缸体1的V角区域6的上部；所述附属水道3的下方设置有发动机缸体主油道(图中未画出)；所述附属水道3的截面为扁平形状。所述节温器座2、附属水道3和缸体水套4均为缸体1的一部分，通过铸造的方式生产。

这样附属水道3在连通节温器座2和缸体水套4的出水口5，起到传统冷却液管的作用的同时，还因为附属水道3与其下方的发动机缸体主油道的距离很近，能够起到冷却发动机缸体主油道的作用，使发动机不用再设置机油冷却器，结构更加简单，成本也更加低廉。所述附属水道3的截面为扁平形状，可以使附属水道3与其下方的发动机缸体主油道接触面积增大，更有利于冷却发动机缸体主油道；同时也与其上方的空气的接触面积增大，更有利于散热。

所述节温器座2设置在气缸体1的V角区域6的上部的前端，所述缸体水套的出水口5设置在气缸体1的后端，所述缸体水套4的进水口设置在气缸体1的前端下部。这样能使经过散热器冷却后的冷却液就近进入发动机缸体进行冷却，提高了冷却效率，还能使从缸体水套4经附属水道3出来的高温冷却液尽快进入散热器，加快散热，避免发动机因散热不畅而出现故障。

实施例2：

如图4所示，本实施例的应用于上述实施例1的V型发动机的冷却系统，包含气缸体内的缸体水套4和附属水道3、气缸盖内的缸盖水套41、散热器8、水泵9及固定在气缸体节温器座上的节温器7，所述缸体水套4、缸盖水套41、附属水道3、节温器7、散热器8及水泵9连接形成大循环通道，所述缸体水套4、缸盖水套41、附属水道3、节温器7及水泵9连接形成小循环通道。

当发动机冷却液的温度升高到设定温度时，所述节温器7的主阀门71开启，旁路阀门72关闭，冷却液在所述大循环通道内循环流动；当发动机冷却液的温度低于设定温度时，所述节温器7的主阀门71关闭，旁路阀门72开启，冷却液在所述小循环通道内循环流动。

当发动机刚启动时，发动机缸体水套4的水温比较低，节温器7主阀门71关闭，旁路阀门72开启，冷却液从缸体水套4的出水口进入附属水道3，并依次通过节温器7的进水口、旁路阀门72进入水泵9，再从缸体水套4的进水口重新进入缸体水套4及缸盖水套41，进行发动机内部的小循环，这样能防止发动机过冷，并能使发动机迅速而均匀地热起来，有利于发动机的冷启动；当发动机正常工作，水温比较高时，节温器7的主阀门71开启，旁路阀门72关闭，冷却液从缸体水套4的出水口进入附属水道3，并依次通过节温器7的进水口、主阀门71进入散热器8，再经过水泵9从缸体水套4的进水口重新进入缸体水套4及缸盖水套41，进行大循环，这样能迅速降低冷却液的温度，从而降低发动机的温度，保证发动机的正常运转。一般来说，当发动机在正常热状态下工作时，即冷却液的温度高于80℃时，节温器7的主阀门71完全开启，而旁路阀门72完全关闭；当冷却液的温度低于70℃时，节温器7的主阀门71完全关闭，而旁路阀门72完全开启；当冷却液的温度在70～80℃的范围内时，节温器7的主阀门71和旁路阀门72处于半开闭状态，此时一部分水进行大循环，而另一部分水进行小循环。

因为无论是大循环还是小循环，附属水道3内一直有冷却液存在，所以能够有效的冷却发动机缸体主油道内的机油，使发动机不用再额外的布置机油冷却器。

实施例3：

本实施例的应用于上述实施例1的V型发动机的冷却系统与实施例2不同的是：所述散热器8连接有防止冷却液损失的副水箱11。

所述散热器8通过其顶部设有的压力阀10和溢流管与副水箱11连接，所述副水箱11的上方与大气相通，当散热器8内蒸汽压力升高到设定值时，所述压力阀10开启，散热器8内的冷却液通过压力阀10和溢流管进入副水箱11；当散热器8内的压力降低后，副水箱11内的冷却液通过溢流管和压力阀10流回到散热器8内部。为使冷却系统能正常工作，副水箱11内的冷却液的高度应该保持高于缸体水套4内的冷却液的高度。通过设置副水箱11，有效防止了冷却液的损失，提高了发动机冷却系统的经济性。所述压力阀10一般采用真空阀。

本发明提出的V型发动机及其冷却系统，结构简单、紧凑，性能可靠、成本低，具有很强的市场竞争力。

Claims (9)

1、一种V型发动机，包含成V形设置的气缸体和盖在气缸体上部的气缸盖，所述气缸体内设置有缸体水套，所述气缸盖内设置有缸盖水套，所述缸体水套和缸盖水套相通，其特征在于所述气缸体的V角区域处集成设置有节温器座和附属水道，所述附属水道的两端分别与节温器座的进水口和缸体水套相通。

2、根据权利要求1所述的V型发动机，其特征在于所述节温器座和缸体水套的出水口设置在气缸体的两端，所述附属水道设置在气缸体的V角区域的上部。

3、根据权利要求1或2所述的V型发动机，其特征在于所述附属水道的下方设置有发动机缸体主油道。

4、根据权利要求1或2所述的V型发动机，其特征在于所述附属水道的截面为扁平形状。

5、根据权利要求1或2所述的V型发动机，其特征在于所述节温器座设置在气缸体的V角区域的上部的前端，所述缸体水套的出水口设置在气缸体的后端，所述缸体水套的进水口设置在气缸体的前端下部。

6、一种应用于权利要求1或2所述的V型发动机的冷却系统，其特征在于包含气缸体内的缸体水套和附属水道、气缸盖内的缸盖水套、散热器、水泵及固定在气缸体节温器座上的节温器，所述缸体水套、缸盖水套、附属水道、节温器、散热器及水泵连接形成大循环通道，所述缸体水套、缸盖水套、附属水道、节温器及水泵连接形成小循环通道。

7、根据权利要求6所述的冷却系统，其特征在于当发动机内的冷却液的温度升高到设定温度时，所述节温器的主阀门开启，旁路阀门关闭，冷却液在所述大循环通道内循环流动；当发动机内的冷却液的温度低于设定温度时，所述节温器的主阀门关闭，旁路阀门开启，冷却液在所述小循环通道内循环流动。

8、根据权利要求6所述的冷却系统，其特征在于所述散热器连接有防止冷却液损失的副水箱。

9、根据权利要求8所述的冷却系统，其特征在于所述散热器通过其顶部设有的压力阀和溢流管与副水箱连接，所述副水箱的上方与大气相通，当散热器内蒸汽压力升高到设定值时，所述压力阀开启，散热器内的冷却液通过压力阀和溢流管进入副水箱；当散热器内的压力降低后，副水箱内的冷却液通过溢流管和压力阀流回到散热器内部。

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