CN102312751B - 水冷式发动机的冷却装置及其制造方法 - Google Patents

水冷式发动机的冷却装置及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102312751B
CN102312751B CN201110190911.1A CN201110190911A CN102312751B CN 102312751 B CN102312751 B CN 102312751B CN 201110190911 A CN201110190911 A CN 201110190911A CN 102312751 B CN102312751 B CN 102312751B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coolant jacket
exhaust
cooling water
cylinder head
exhaust side
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201110190911.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102312751A (zh
Inventor
小杉一浩
中原康志
石本大二郎
藤野美纪
冲野和博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Publication of CN102312751A publication Critical patent/CN102312751A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102312751B publication Critical patent/CN102312751B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10—Cores; Manufacture or installation of cores
    • B22C9/103—Multipart cores
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/105—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds having the form of a chamber directly connected to the cylinder head, e.g. without having tubes connected between cylinder head and chamber
    • 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
    • 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 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/243—Cylinder heads and inlet or exhaust manifolds integrally cast together
    • 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 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
    • F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/40—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling cylinder heads with means for directing, guiding, or distributing liquid stream 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/41—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories characterised by the arrangement of the recirculation passage in relation to the engine, e.g. to cylinder heads, liners, spark plugs or manifolds; characterised by the arrangement of the recirculation passage in relation to specially adapted combustion chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/25—Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28—Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/29—Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/30—Connections of coolers to other devices, e.g. to valves, heaters, compressors or filters; Coolers characterised by their location on the engine
    • 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)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明涉及水冷式发动机的冷却装置及其制造方法。所述冷却装置在主冷却套部(100)设置有相互连续的、进气口部(6)周围的进气侧空间(14)和排气口部(7)周围的排气侧下部空间(15)，在副冷却套部(400)设置有位于排气侧下部空间(15)的上方的排气侧上部空间(27)，并且使主冷却套部(100)与副冷却套部(400)通过由沿上下方向延伸的圆柱孔构成的连通通道(26)而相互连通，而在该连通通道(26)以外的部分，使主冷却套部(100)与副冷却套部(400)隔着壁部在上下方向相互离开。由此，能够抑制排气的过度冷却。

Description

水冷式发动机的冷却装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及水冷式发动机的冷却装置及其制造方法，特别涉及如下结构的水冷式发动机的冷却装置以及其制造方法，该水冷式发动机是进排气为横流式的发动机，具有气缸盖和多个排成列状的气缸，并且该气缸盖中内置有与各燃烧室连通的排气口部和使各排气口部汇合的排气集合部。
背景技术
通常，排气歧管在气缸盖的外部与该气缸盖内的排气口连通。对此，近年来，如日本专利公开公报特开2000-205043号所(以下称作“专利文献1”)公开的那样，为了达到省略排气歧管的目的，提出有在气缸盖的内部形成与各燃烧室连通的排气口部和使各排气口部汇合的排气集合部的结构。
上述专利文献1所公开的结构中，排气口部和排气集合部形成在气缸盖内。该情况下，高温的排气会对气缸盖产生大的热负荷。因此，需要用于冷却气缸盖的水套。但是，采用水套的结构存在排气被过度冷却的问题。即，从气缸盖的可靠性方面来看，希望排气的温度不要过高。但是，从排气处理的观点来看，则希望排气的温度高。因此，希望水套内的冷却水不过度冷却排气口部等。
发明内容
本发明鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种能够抑制排气的过度冷却的发动机的冷却装置及其制造方法。
本发明提供一种水冷式发动机的冷却装置，所述发动机是进排气为横流式的发动机，具有气缸盖和多个排成列状的气缸，并且在该气缸盖中内置有与各燃烧室连通的排气口部和使各排气口部汇合的排气集合部，多个所述气缸沿所述发动机的长度方向排列，沿所述发动机的长度方向，在所述气缸盖的一侧形成有排气门孔，在另一侧形成有进气门孔，所述发动机在所述气缸盖中还内置有将所述各排气口部与所述排气集合部连通的排气连通通道，所述冷却装置包括：冷却套，形成在所述气缸盖内，冷却水流通该冷却套的内部，其中，所述冷却套具有主冷却套部和副冷却套部，所述主冷却套部具有位于所述发动机的进气口部周围的进气侧空间和位于所述排气口部周围且与该进气侧空间连续的排气侧下部空间，所述副冷却套部具有比所述排气侧下部空间位于上方的排气侧上部空间，所述主冷却套部与所述副冷却套部通过由沿上下方向延伸的圆柱孔构成的连通通道相互连通，而除了该连通通道之外，该主冷却套部与该副冷却套部隔着壁部在上下方向相互离开，所述连通通道将所述主冷却套部中位于所述气缸之间的部位与所述副冷却套部中位于所述气缸之间的部位予以连通。
根据该结构，形成于排气口部周围的主冷却套部的排气侧下部空间与副冷却套部的排气侧上部空间通过圆柱状的连通通道而上下连通，另一方面又隔着壁部而离开，因此能够在适当地冷却气缸盖的情况下抑制排气口部等内的排气的过度冷却。
此外，本发明提供一种水冷式发动机的冷却装置的制造方法，所述发动机是进排气为横流式的发动机，具有气缸盖和多个排成列状的气缸，并且在该气缸盖中内置有与各燃烧室连通的排气口部和使各排气口部汇合的排气集合部，多个所述气缸沿所述发动机的长度方向排列，沿所述发动机的长度方向，在所述气缸盖的一侧形成有排气门孔，在另一侧形成有进气门孔，所述发动机在所述气缸盖中还内置有将所述各排气口部与所述排气集合部连通的排气连通通道，所述水冷式发动机的冷却装置的制造方法包括以下步骤：型芯配置步骤，在所述气缸盖的主模内配置包括进气侧空间形成部和排气侧下部空间形成部的主冷却套型芯，并且在所述气缸盖的主模内配置包括排气侧上部空间形成部和连通通道形成部的副冷却套型芯，以使该副冷却套型芯的所述排气侧上部空间形成部相对于所述主冷却套型芯的所述排气侧下部空间形成部离开在上方，并且使所述连通通道形成部的下表面接触于所述排气侧下部空间形成部的上表面，其中，所述进气侧空间形成部用于在所述气缸盖中的进气口部周围形成进气侧空间，所述排气侧下部空间形成部与所述进气侧空间形成部连续地设置，用于在所述气缸盖中的所述排气口部周围形成排气侧下部空间，所述排气侧上部空间形成部用于在所述气缸盖中的所述排气侧下部空间的上方形成排气侧上部空间，所述连通通道形成部沿上下方向延伸，用于形成连通所述排气侧上部空间与所述排气侧下部空间的连通通道；铸造步骤，在所述主模与所述主冷却套型芯和副冷却套型芯之间浇注熔液，并且去除所述主冷却套型芯和副冷却套型芯，以便在所述气缸盖内将由所述进气侧空间和所述排气侧下部空间所构成的主冷却套部、与由所述排气侧上部空间和所述连通通道所构成的副冷却套部通过所述连通通道相互连通，并且使所述排气侧下部空间与所述排气侧上部空间形成在隔着壁部在上下方向相互离开的位置，由此在所述气缸盖内形成具有主冷却套部和副冷却套部的冷却装置，其中，在所述型芯配置步骤中，将所述副冷却套型芯的所述连通通道形成部接触于所述主冷却套型芯的所述排气侧下部空间形成部中的位于所述气缸之间的部位，在所述铸造步骤中，在将所述主冷却套部中位于所述气缸之间的部位与所述副冷却套部中位于所述气缸之间的部位予以连通的位置形成所述连通通道。
根据该方法，能够在使主冷却套部与副冷却套部相互连通的情况下，在主冷却套部的排气侧下部空间与副冷却套部的排气侧上部空间之间形成适当厚度的壁部。因此，能够在适当地冷却气缸盖的情况下抑制排气口部等内的排气的过度冷却。
附图说明
图1是具有本发明涉及的水冷式发动机冷却装置的发动机的主要部分的侧视图。
图2是气缸盖的俯视图。
图3是表示进气排气口的结构的俯视图。
图4是表示下部型芯与排气通道型芯在组合状态下的俯视图。
图5是缸体套型芯、下部型芯以及上部型芯的分解立体图。
图6是表示缸体套型芯、下部型芯以及上部型芯在组合状态下的立体图。
图7是缸体套型芯的立体图。
图8是表示下部型芯与上部型芯在组合状态下的后视图。
图9是图2的X－X线的向视剖面图。
图10是图2的A－A线的向视剖面图。
图11是图2的B－B线的向视剖面图。
图12是图2的C－C线的向视剖面图。
图13是图2的D－D线的向视剖面图。
图14是图2的E－E线的向视剖面图。
图15是气缸盖衬垫的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明涉及的发动机的冷却装置的实施例进行说明。
在各图中，箭头F表示发动机前方，箭头R表示发动机后方，箭头IN表示进气侧，箭头EX表示排气侧。
图1是发动机1的侧视图。发动机1具有：气缸体2；紧密固定于气缸体2的上部的气缸盖3；安装于气缸体2的下部的油盘(未图示)；以及安装于气缸盖3的上部的气缸盖罩(未图示)。
图2是气缸盖3的俯视图。图3是表示进气排气口的结构的俯视图。本实施方式所涉及的发动机1是直列四缸柴油发动机。在发动机1中，如图3所示地形成有从前方向后方沿发动机1的长度方向串联排列的第一气缸#1、第二气缸#2、第三气缸#3、第四气缸#4。本实施方式所涉及的发动机1是进气两气门、排气两气门型的发动机。在气缸盖3上，与每个气缸对应地分别形成有两个进气门孔4、4和两个排气门孔5、5。在本实施方式中，在气缸盖3的一侧形成有排气门孔5、5，在气缸盖3的另一侧形成有进气门孔4、4，从而实施横流式的进气和排气。
各进气门孔4分别与独立的进气口6连通。形成于各气缸的两个排气门孔5、5与俯视呈Y字形的共同的排气口7连通。
在气缸盖3中的与第三气缸#3和第四气缸#4之间的部分相对的排气侧部分形成有排气集合部8。该排气集合部8与各Y字形的排气口7连通。另外，在该排气集合部8的下游侧，在气缸盖3外侧连接有排气管(未图示)。
如图2、图3所示，在排气口7与排气集合部8之间，形成有将它们连通的沿气缸排列方向延伸的排气连通通道12。
气缸盖3上形成有从上述第四气缸#4的排气口7分支出的分支通道9。该分支通道9从排气口7向后方延伸，并在气缸盖3的后端面中的排气侧部分开口。即，在气缸盖3的后端面的排气侧部分形成有开口部10(排气侧的开口部)。
在气缸盖3形成有从上述分支通道9分支出的EGR用连通通道13。该EGR用连通通道13从上述排气侧的开口部10附近向进气侧沿发动机宽度方向延伸后，在气缸盖3的后端面的进气侧部分开口。即，在气缸盖3的后端面的进气侧部分形成有开口部11(进气侧的开口部)。
这样，在气缸盖3上形成有在发动机宽度方向上相互离开的两个开口部10、11作为分支通道9以及EGR用连通通道13的开口部。在一方的开口部10连接有水冷却的EGR冷却器。在另一方的开口部11连接有绕过EGR冷却器的旁通管。
上述排气门孔5、排气口7、排气集合部8、分支通道9、开口部10、开口部11、排气连通通道12和EGR用连通通道13构成气缸盖3内的排气通道。
在气缸盖3形成有用于冷却气缸盖3的冷却装置，该冷却装置包括冷却套，该冷却套具有在内侧流通冷却水的下部套100(主冷却套部，参照图9等)和上部套400(副冷却套部，参照图9等)。
接下来，参照图4～图8，对在气缸盖3中通过铸造来成型下部套100和上部套400时的型芯的结构进行说明。
在本实施方式中，作为型芯，使用了下部型芯N100(主冷却套型芯，参照图4)、上部型芯N400(副冷却套型芯，参照图5)、缸体套型芯N300(参照图5)和排气通道型芯N200(参照图4)。
下部型芯N100用于形成下部套100。下部套100是在内侧流通冷却水的部分，其在气缸体2的大致整个气缸排列方向上从气缸体2的进气侧扩展至排气侧。
上部型芯N400用于形成包含排气侧上部空间的上部套400。上部套400是在内侧流通冷却水的部分，其在上述下部套100的排气侧部分的上侧沿气缸体2的大致整个气缸排列方向扩展。
缸体套型芯N300用于在气缸体2的气缸筒外周部形成水套。排气通道型芯N200用于在上述气缸盖3形成排气通道。
图4是下部型芯N100与排气通道型芯N200的组合状态的俯视图。图5是缸体套型芯N300、下部型芯N100和上部型芯N400的分解立体图。图6是缸体套型芯N300、下部型芯N100和上部型芯N400的组合状态的立体图。
如图4、图5、图6所示，形成下部套100的下部型芯N100具有：分别与各气缸对应的进气侧空间形成部N14和排气侧下部空间形成部N15；主冷却水导出部形成部N16；以及多个冷却水导入部形成部(未图示)。这些进气侧空间形成部N14、排气侧下部空间形成部N15、主冷却水导出部形成部N16以及冷却水导入部形成部相互形成为一体。进气侧空间形成部N14用于在气缸盖3内的各气缸的进气口6周围形成进气侧空间14(参照图9等)。排气侧下部空间形成部N15用于形成向包含各气缸的排气口7的周围的排气通道的下方扩展的排气侧下部空间15(参照图9等)。这些进气侧空间形成部N14与排气侧下部空间形成部N15连续设置，通过这些形成部N14、N15而形成的进气侧空间14和排气侧下部空间15相互连通。
主冷却水导出部形成部N16用于在气缸盖3内形成主冷却水导出部16(参照图1)，该主冷却水导出部16与上述进气侧空间14连通，从而将下部套100内部的冷却水从该内部导出至气缸盖3的外部。主冷却水导出部形成部N16从下部型芯N100中的第一气缸#1附近的进气侧端部向进气侧突出，主冷却水导出部16形成于下部套100的进气侧端部。
各冷却水导入部形成部用于在气缸盖3内形成冷却水导入孔22(冷却水导入部，参照图10)，该冷却水导入孔22用于将冷却水从气缸筒外周部的水套导入至下部套100。各冷却水导入孔22分别与后述的气缸盖衬垫30的冷却水导入用的开口36(参照图15)对应，并且分别在下部型芯N100中的与各气缸的排气侧部分对应的部分各设置有3个。如图7所示，各开口36与形成于气缸筒外周部的水套的排气侧部分(由后述的缸体套型芯N300的形成部N17、N18、N19、N20形成的部分)对应。
如图5、图6所示，形成上部套400的上部型芯N400具有上部型芯主体N401(排气侧上部空间形成部)、空调用冷却水导出部形成部(副冷却水导出部形成部)N23、增压器冷却水导出部形成部N24(副冷却水导出部形成部)、供给部形成部N25以及连通通道形成部N26。这些上部型芯主体N401、空调用冷却水导出部形成部N23、增压器冷却水导出部形成部N24、供给部形成部N25以及连通通道形成部N26相互形成为一体。
上部型芯主体N401用于形成排气侧上部空间27(参照图9等)，该排气侧上部空间27在包含各气缸的排气口7的周围的排气通道的上侧向上述排气侧下部空间15的上方扩展。
空调用冷却水导出部形成部N23和增压器冷却水导出部形成部N24分别从上部型芯主体N401的排气侧端部向排气侧突出。空调用冷却水导出部形成部N23用于在上部套400的排气侧端部形成空调用冷却水导出部，该空调用冷却水导出部与上述排气侧上部空间27连通，从而将该排气侧上部空间27内的冷却水引导向空调用暖气芯体(heater core)。增压器冷却水导出部形成部N24用于在上部套400的排气侧端部形成导出部，该导出部与上述排气侧上部空间27连通，从而将该排气侧上部空间27内的冷却水引导向增压器。
上述供给部形成部N25设置在上部型芯M400的后侧且进气侧的部分、并且设置在与上述EGR用连通通道13对应的部分。该供给部形成部N25用于形成向EGR阀供给冷却水的供给部。
如图8所示，上述下部型芯N100在与上部型芯N400组合的状态下位于上部型芯N400的下侧。在该组合状态下，下部型芯N100与上部型芯N400的上部型芯主体N401在上下隔开间隔L而离开。
各连通通道形成部N26设置于各气缸#1～#4之间的部分。具体来说，各连通通道形成部N26形成于第一气缸#1与第二气缸#2之间、第二气缸#2与第三气缸#3之间、第三气缸#3与第四气缸#4之间。这些连通通道形成部N26分别用于形成连通下部套100和上部套400的连通通道26(连通通道，参照图9)。在上述下部型芯N100与上部型芯N400相互组合的状态下，下部型芯N100与上部型芯主体N401上下离开，并且在这些连通通道形成部N26处上下连接。
各连通通道形成部N26是上下延伸的圆柱状。因此，由各连通通道形成部N26形成的上述连通通道26分别形成为上下延伸的圆柱孔。
各连通通道形成部N26和连通通道26的孔径设定成如下尺寸：从下部套100通过该连通通道26流入上部套400侧的冷却水的水量为不会过度冷却排气通道中通过的排气、且能够适度冷却气缸盖3的量。具体来说，该孔径设定成气缸筒直径的1/10以上且1/5以下的尺寸，该孔的面积相对于上部型芯N400和下部型芯N100的截面面积(与孔的轴线正交方向的截面面积)足够小。
另外，在图4中，为了表示连通通道形成部N26位于气缸之间，出于方便，在下部型芯N100以记号“○”图示出连通通道形成部N26。
如图4所示，形成气缸盖3内的排气通道的排气通道型芯N200具有形成部N5、N7、N8、N9、N10、N11、N12、N13，这些形成部N5、N7、N8、N9、N10、N11、N12、N13分别用于形成构成该排气通道的各要素，即，排气门孔5、排气口7、排气集合部8、分支通道9、开口部10、开口部11、排气连通通道12、EGR用连通通道13。所述各形成部相互一体形成。如图5、图6、图7所示，在气缸体2的气缸筒外周部形成水套的缸体套型芯N300用于在开式(open deck)结构的气缸体2形成水套。缸体套型芯N300具有形成部N17、N18、N19、N20和气缸体侧冷却水导入部形成部N21。各形成部N17、N18、N19、N20用于在气缸体2中的各气缸#1～#4的气缸筒外周形成水套。气缸体侧冷却水导入部形成部N21从第一气缸#1的形成部N17向进气侧突出。
另外，缸体套型芯N300与其他的型芯不同，各形成部N17～N20和气缸体侧冷却水导入部形成部N21由模具形成。
对使用如上构成的各型芯N100、N200、N400来铸造气缸盖3的顺序进行说明。
此处，各型芯N100、N200、N400均由气体硬化型的壳芯形成。
(1)型芯配置工序
首先，在气缸盖3的主模(使用沙模或金属模)上设置下部型芯N100、用于形成进气通道的进气通道型芯(未图示)、排气通道型芯N200以及上部型芯N400。此时，将上部型芯主体N401配置成位于下部型芯N100的排气侧下部空间形成部N15的上方、且从该下部型芯N100向上方隔开间隔L，并且使上部型芯N400的连通通道形成部N26的下表面与下部型芯N100的上表面中的与气缸之间对应的部分接触。通过该配置，下部型芯N100的与气缸间对应的部分的上表面和连通通道形成部N26的下表面形成接合面。如上所述，连通通道形成部N26的截面面积被设定得小，其接合面的面积与上部型芯N400和下部型芯N100的面积相比足够小。
(2)铸造工序
(2－1)浇注工序
接下来，采用低压铸造(low pressure die casting)方法，利用低压力气体向铅直方向上方提升熔液，从而在主模与各型芯N100、N200、N400之间的型腔内浇注熔液。
(2－2)型芯去除工序
在熔液凝固后，去除各型芯N100、N200、N400。
伴随型芯的去除，铸造出分别形成有与各型芯N100、N200、N400对应的水套、冷却水出入口、排气通道以及进气口的气缸盖3。
具体来说，如图9～图14所示，下部型芯N100在铸造后在气缸体2的大致整个气缸排列方向上从气缸体2的进气侧扩展至排气侧，成为主要冷却气缸盖3的下部套100。详细地说，下部型芯N100中的进气侧空间形成部N14成为进气口7周围的进气侧空间14，排气侧下部空间形成部N15成为向包含各气缸的排气口的排气通道的下方扩展的排气侧下部空间15。根据型芯形状可知，该下部套100中的进气侧空间14与排气侧下部空间15连通。
此外，如图1所示，下部型芯N100中的主冷却水导出部形成部N16用于在下部套100中的进气侧部分形成主冷却水导出部16。
此外，如图10等所示，冷却水导入部形成部用于在下部套100的排气侧部分形成冷却水导入孔22。俯视下，该冷却水导入孔22的下端的开口位置与由上述缸体套型芯N300在气缸筒外周部形成的水套的排气侧部分一致。
如图9～图14所示，上述上部型芯N400在铸造后成为辅助地冷却气缸盖3的上部套400。
具体来说，上部型芯N400的上部型芯主体N401成为位于包含各气缸排气口的排气通道的上侧、且向上述排气下部空间15的上方扩展的排气侧上部空间27。上述上部型芯N400的连通通道形成部N26成为连通排气侧下部空间15和排气侧上部空间27的连通通道26。如图2所示，各连通通道26形成在各气缸#1～#4之间的部位(详细地说，第一气缸#1与第二气缸#2之间、第二气缸#2与第三气缸#3之间、第三气缸#3与第四气缸#4之间)。此外，如图2所示，俯视下，各连通通道26与冷却水导入孔22互不重叠而离开。具体来说，连通通道26形成在比冷却水导入孔22靠进气侧的位置。设置于上述上部型芯N400的排气侧的空调用冷却水导出部形成部N23和增压器冷却水导出部形成部N24分别形成为将冷却水导向空调用暖气芯体的空调用冷却水导出部23和将冷却水导向增压器的增压器冷却水导出部24。
此处，如上所述，上述下部型芯N100与上部型芯主体N401在上下方向上隔开间隔L的间隙地分离配置。因此，对应于该间隙，在下部套100与上部套400之间，如图10、图14所示地形成有壁部28，这两个套100、400(更详细地说，下部套100和排气侧上部空间27)隔着壁部28而上下离开。在本实施方式中，如图10、图14所示，壁部28位于排气通道的上下方向大致中央。
并且，下部套100与上部套400仅通过连通通道26而上下连通。
(3)铸造毛刺去除工序
如上所述，下部型芯N100的与气缸之间对应的部分的上表面与连通通道形成部N26的下表面形成为接合面。因此，在该接合面、即通过连通通道形成部N26形成的连通通道26的下端的开口端会产生铸造毛刺。因此，在该工序中，去除该铸造毛刺。
如上所述，连通通道26为圆孔(圆柱孔)。因此，在该工序中，通过在连通通道26内插入钻头、并使钻头在该连通通道26内旋转，来将产生于连通通道26的铸造毛刺从连通通道26分离并去除。这样，在本方法中，由于构成接合面的连通通道26为圆孔，所以能够通过钻头简单地去除在接合面产生的铸造毛刺。
在钻削加工后，如图9所示，将柱塞29插入连通通道26的上端部，以封闭连通通道26的上端开口。
通过如上操作，气缸盖3的制造以及包括下部套100及上部套400的冷却装置的制造完成。
气缸体2与气缸盖3分开铸造。在气缸体2的铸造工序中，上述缸体套型芯N300在铸造后成为敞开式结构的气缸体2中的水套。此外，各形成部N17～N20成为气缸筒外周的水套17～20。而且，上述气缸体侧冷却水导入部形成部N21成为气缸体侧冷却水导入部21(参照图1)。
图15是夹设在气缸体2与气缸盖3之间的气缸盖衬垫30的俯视图。在该气缸盖衬垫30上，形成有与多个气缸筒分别对应的多个开口31、32、33、34、多个螺栓贯通孔35以及与每个气缸对应地形成有3个的冷却水导入用开口36。在各螺栓贯通孔35中贯通用于紧固气缸体2和气缸盖3的螺栓。
在气缸盖衬垫30夹设于气缸体2与气缸盖3之间的状态下，各冷却水导入用开口36位于基于上述型芯N300的形成部N17、N18、N19、N20而形成于气缸体2的水套17～20的排气侧上部，并且分别与上述冷却水导入孔22连通。这些冷却水导入用开口36允许冷却水从气缸体2流向气缸盖3。即，冷却水从气缸体2的水套17～20通过上述冷却水导入用开口36和冷却水导入孔22而被导入至形成于气缸盖3的上述下部套100。各冷却水导入用开口36的开口面积设定成使流入气缸盖3侧的冷却水的水量为适当的量。
另外，如图2、图9所示，在气缸盖3形成有螺栓贯通孔37，用于将气缸盖3紧固于气缸体2的螺栓贯通该螺栓贯通孔37。此外，在气缸盖3形成有油位计用孔38。
接下来，对如上制造出的冷却装置的冷却作用进行说明。
如图7的箭头a所示，冷却水从气缸体侧冷却水导入部21流入形成于气缸体2中的气缸筒外周的水套17～20。流入的冷却水在从水套17～20的进气侧部分向排气侧部分流动后，如图7的箭头b所示，从排气侧部分上升，并通过上述气缸盖衬垫30的冷却水导入用开口36和冷却水导入孔22而流入气缸盖3内的下部套100。
上述冷却水导入孔22与形成于水套17～20的排气侧部分的上述冷却水导入用开口36连通。因此，水套17～20内的冷却水流入下部套100的排气侧部分、即排气侧下部空间15内，并从下部套100的排气侧部分流向进气侧部分。该冷却水在通过下部套100的过程中冷却排气门孔5、5和进气门孔4、4的周围从而冷却形成于排气门、进气门和气缸的燃烧室的周围。冷却了排气门等后的冷却水如图6中箭头e所示从上述主冷却水导出部16流出到下部套100从而流出到气缸盖3的外部。
另一方面，向上述下部套100内流入的冷却水的一部分通过上述连通通道26而流入上部套400内。如上所述，俯视下，冷却水导入下部套100的冷却水导入孔22与上述连通通道26相互离开。此外，在上部套400的排气侧部分，形成有用于将冷却水向外部排出的空调用冷却水导出部23和增压器冷却水导出部24。因此，通过冷却水导入孔22而流入下部套100内的冷却水在通过下部套100的过程中流入上部套400内，流入到上部套400内的冷却水不再返回下部套100侧，而是在上部套400内向排气侧流动。特别是，连通通道26位于比冷却水导入孔22靠进气侧的位置，下部套100内的水从排气侧向进气侧流动。因此，下部套100内的冷却水在向进气侧流动的过程中切实地通过连通通道26而流入上部套400内。
流入到上部套400内的冷却水如图6中箭头c、d所示地向排气侧流动，并从副冷却水导出部23、24流出。从这些副冷却水导出部23、24流出的冷却水分别流向空调用暖气芯体和增压器侧。
此处，上述下部套100与上部套400仅通过连通通道26连通，其主要部分隔着壁部28在上下方向上离开。因此，能够将从下部套100流入上部套400的冷却水量以及沿排气口7从下部套100朝上部套400向上方流动的冷却水的量抑制得较少，并且能够使上部套400与排气通道适当离开，能够在利用这两个套100、400适当冷却气缸盖3的情况下，抑制排气通道(参照图3的各要素7、8、12)的过度冷却。
特别是，上述连通通道26形成在各气缸之间，与形成在各气缸的排气口7之间的情况等相比，距离排气口7更远。因此，能够抑制通过该连通通道26的冷却水过度冷却排气口7内的排气的情况。
如上所述，根据本实施方式涉及的装置，能够在将排气口部7和排气集合部8内置于气缸盖3内的情况下，适当地冷却气缸盖3，并且能够抑制排气口部7等内的排气的过度冷却。
另外，根据本实施方式涉及的制造方法，形成下部套100的型芯N100与形成上部套400的型芯N400由不同的型芯构成，另一方面，这些型芯N100、N400在连通通道形成部N26的下表面相互接合，因此，能够在将这些套100、400相互连通的情况下，在下部套100的排气侧下部空间15与上部套400的排气侧上部空间27之间形成适当厚度的壁部，并且能够实现具有复杂形状的各副套100、400。
此外，由于各套100、400由不同的型芯形成，所以与这些套100、400由1个型芯形成的情况相比，能够在维持型芯的刚性的情况下，将上述连通通道形成部N26和连通通道26的容积抑制得较小。
另外，在铸造毛刺去除工序中，通过将钻头插入连通通道26内并进行旋转驱动这样的简单步骤，就能够去除在各套的型芯N100、N400的接合面产生的铸造毛刺，能够高效率且高精度地去除铸造毛刺。
此处，在上述实施方式中，作为发动机，例示了直列4缸柴油发动机，但本发明涉及的发动机的冷却装置也可以应用于其他的直列多气缸发动机。
如上所述，本发明提供一种水冷式发动机的冷却装置，所述发动机是进排气为横流式的发动机，具有气缸盖和多个排成列状的气缸，并且在该气缸盖中内置有与各燃烧室连通的排气口部和使各排气口部汇合的排气集合部，所述冷却装置包括：冷却套，形成在所述气缸盖内，冷却水流通该冷却套的内部，其中，所述冷却套具有主冷却套部和副冷却套部，所述主冷却套部具有位于所述发动机的进气口部周围的进气侧空间和位于所述排气口部周围且与该进气侧空间连续的排气侧下部空间，所述副冷却套部具有比所述排气侧下部空间位于上方的排气侧上部空间，所述主冷却套部与所述副冷却套部通过由沿上下方向延伸的圆柱孔构成的连通通道相互连通，而除了该连通通道之外，该主冷却套部与该副冷却套部隔着壁部在上下方向相互离开。
根据本发明，形成于排气口部周围的主冷却套部的排气侧下部空间与副冷却套部的排气侧上部空间通过圆柱状的连通通道而上下连通，另一方面又隔着壁部而离开，因此能够在将冷却水导入排气侧上部空间的情况下，使该排气侧上部空间与排气口部等适当离开。因此，能够在适当冷却气缸盖的情况下抑制排气口部等内的排气的过度冷却。
此外，连通主冷却套部和副冷却套部的连通通道为圆柱状。因此，在通过不同的型芯形成了主冷却套部和副冷却套部时，能够通过钻头等容易地去除该连通通道上产生的铸造毛刺。
在本发明中，优选的是，所述连通通道将所述主冷却套部中位于所述气缸之间的部位与所述副冷却套部中位于所述气缸之间的部位予以连通。
根据上述结构，与沿上下方向延伸的连通通道例如配置在各气缸的排气口部之间的情形相比，连通通道距离排气口部更远。因此，能够抑制通过该连通通道的冷却水过度冷却排气口内的排气的情况。
此外，在本发明中，优选的是，所述主冷却套部包括：冷却水导入部，设置于该主冷却套部的排气侧部分，并将冷却水从位于所述气缸盖的下部的气缸体导入到该主冷却套部的所述排气侧下部空间内；主冷却水导出部，设置于该主冷却套部的进气侧部分，并与所述进气侧空间连通，以将在该主冷却套部内流动的冷却水导出到所述气缸盖的外部；其中，所述连通通道与所述冷却水导入部俯视下彼此离开，所述副冷却套部包括：副冷却水导出部，设置于该副冷却套部的排气侧部分，并与所述排气侧下部空间连通，以将在该副冷却套部内流动的冷却水导出到所述气缸盖的外部。
在上述结构中，从气缸体导入至主冷却套部内的冷却水从主冷却套部的排气侧部分向设置于进气侧的主冷却水导出部流动。另一方面，通过连通通道而导入至副冷却套部内的冷却水向副冷却水导出部流动。并且，上述连通通道配置在俯视下与上述冷却水导入部不同的位置。因此，能够抑制通过连通通道后而流入至副冷却套部内的冷却水返回到主冷却套部内的情形。这确保了副冷却套部内的冷却水的流动。此外，能够将流入至副冷却套部的冷却水经由副冷却水导出部导入至室内暖气(空调用的暖气芯体)等，能够高效利用冷却水。
此外，本发明提供一种水冷式发动机的冷却装置的制造方法，所述发动机是进排气为横流式的发动机，具有气缸盖和多个排成列状的气缸，并且在该气缸盖中内置有与各燃烧室连通的排气口部和使各排气口部汇合的排气集合部，所述水冷式发动机的冷却装置的制造方法包括以下步骤：型芯配置步骤，在所述气缸盖的主模内配置主冷却套型芯，并且在所述气缸盖的主模内配置副冷却套型芯，以使该副冷却套型芯的所述排气侧上部空间形成部相对于所述主冷却套型芯的所述排气侧下部空间形成部离开在上方，并且使所述连通通道形成部的下表面接触于所述排气侧下部空间形成部的上表面；铸造步骤，在所述主模与所述各型芯之间浇注熔液，并且去除所述各型芯，以便在所述气缸盖内将由所述进气侧空间和所述排气侧下部空间所构成的主冷却套部、与由所述排气侧上部空间和所述连通通道所构成的副冷却套部通过所述连通通道相互连通，并且使所述排气侧下部空间与所述排气侧上部空间形成在隔着壁部在上下方向相互离开的位置，由此在所述气缸盖内形成具有主冷却套部和副冷却套部的冷却装置，其中，所述主冷却套型芯包括进气侧空间形成部和排气侧下部空间形成部，所述进气侧空间形成部用于在所述气缸盖中的进气口部周围形成进气侧空间，所述排气侧下部空间形成部与所述进气侧空间形成部连续地设置，用于在所述气缸盖中的所述排气口部周围形成排气侧下部空间，所述副冷却套型芯包括排气侧上部空间形成部和连通通道形成部，所述排气侧上部空间形成部用于在所述气缸盖中的所述排气侧下部空间的上方形成排气侧上部空间，所述连通通道形成部沿上下方向延伸，用于形成连通所述排气侧上部空间与所述排气侧下部空间的连通通道。
根据该方法，形成主冷却套部的型芯与形成副冷却套部的型芯由不同的型芯构成，因此能够容易地形成具有复杂形状的各副冷却套部。而且，这些型芯在连通通道形成部的下表面相互接合，因此能够在使主冷却套部与副冷却套部相互连通的情况下，在主冷却套部的排气侧下部空间与副冷却套部的排气侧上部空间之间形成适当厚度的壁部。因此，能够在将冷却水导入排气侧上部空间的情况下使该排气侧上部空间与排气口部等适度地离开，从而能够在适当地冷却气缸盖的情况下抑制排气口部等内的排气的过度冷却。
此外，由于各套部由不同的型芯形成，所以与这些套部由1个型芯形成的情形相比，能够在维持型芯的刚性的情况下，容易地调整上述连通通道形成部以及连通通道的容积。
在上述方法中，优选的是，在所述型芯配置步骤中，将所述副冷却套型芯的所述连通通道形成部接触于所述主冷却套型芯的所述排气侧下部空间形成部中的位于所述气缸之间的部位，在所述铸造步骤中，在将所述主冷却套部中位于所述气缸之间的部位与所述副冷却套部中位于所述气缸之间的部位予以连通的位置形成所述连通通道。
根据该方法，与沿上下方向延伸的连通通道例如形成在各气缸的排气口部之间的情形相比，连通通道形成在距离排气口部更远的位置，因此能够抑制通过该连通通道的冷却水过度冷却排气口内的排气的情形。
此外，在上述方法中，优选的是，所述连通通道形成部呈沿上下方向延伸的圆柱状，在所述铸造步骤中，将所述连通通道形成为沿上下方向延伸的圆柱孔，所述水冷式发动机的冷却装置的制造方法还包括：铸造毛刺去除步骤，将钻头插入到所述圆柱孔的连通通道中，通过钻头来去除形成于该连通通道上的铸造毛刺。
这样，能够通过钻头容易地去除在主冷却套型芯与副冷却套型芯的接合面、即连通通道的下表面上产生的铸造毛刺，能够高效率且高精度地去除铸造毛刺。这能够提高作业效率、并且抑制因残留的铸造毛刺引起的气缸盖的损伤。
此外，在上述方法中，优选的是，所述主冷却套型芯包括：冷却水导入部形成部，形成用于将冷却水从位于所述气缸盖的下部的气缸体导入到所述主冷却套部的所述排气侧下部空间内的冷却水导入部；主冷却水导出部形成部，将主冷却水导出部形成在所述主冷却套部的进气侧部分，所述主冷却水导出部与所述主冷却套部的所述进气侧空间连通，以将在该主冷却套部内流动的冷却水导出到所述气缸盖的外部，所述副冷却套型芯包括：副冷却水导出部形成部，将副冷却水导出部形成在所述副冷却套部的排气侧部分，所述副冷却水导出部与所述副冷却套部的所述排气侧下部空间连通，以将在该副冷却套部内部流动的冷却水导出到所述气缸盖的外部，其中，在所述型芯配置步骤中，使所述副冷却套型芯的所述连通通道形成部在俯视下与所述冷却水导入部形成部离开而配置，在所述铸造步骤中，在所述主冷却套部的排气侧部分形成所述冷却水导入部，在所述主冷却套部的进气侧部分形成所述主冷却水导出部，在所述副冷却套部的排气侧部分形成所述副冷却水导出部。
根据该方法，用于将冷却水从气缸体导入到主冷却套部内的冷却水导入部形成于主冷却套部的排气侧，用于将主冷却套部内的冷却水导出至气缸盖外部的主冷却水导出部形成于主冷却套部的进气侧。因此，导入至主冷却套部的冷却水从主冷却套部的排气侧部分向进气侧流动。另一方面，在副冷却套部的排气侧部分，形成有用于将冷却水导出到气缸盖外部的副冷却水导出部。因此，导入到副冷却套部内的冷却水向与主冷却套部不同的导出部流动。并且，上述连通通道形成在俯视下与上述冷却水导入部不同的位置。因此，能够抑制通过连通通道后而流入至副冷却套部内的冷却水返回到主冷却套部内的情形。这确保了副冷却套部内的冷却水的流动。此外，能够将流入至副冷却套部的冷却水经由副冷却水导出部导入至室内暖气(空调用的暖气芯体)等，能够高效利用冷却水。

Claims (5)

1.一种水冷式发动机的冷却装置，所述发动机是进排气为横流式的发动机，具有气缸盖和多个排成列状的气缸，并且在该气缸盖中内置有与各燃烧室连通的排气口部和使各排气口部汇合的排气集合部，所述冷却装置的特征在于，
多个所述气缸沿所述发动机的长度方向排列，
沿所述发动机的长度方向，在所述气缸盖的一侧形成有排气门孔，在另一侧形成有进气门孔，
所述发动机在所述气缸盖中还内置有将所述各排气口部与所述排气集合部连通的排气连通通道，
所述冷却装置包括：
冷却套，形成在所述气缸盖内，冷却水流通该冷却套的内部，其中，
所述冷却套具有主冷却套部和副冷却套部，
所述主冷却套部具有位于所述发动机的进气口部周围的进气侧空间和位于所述排气口部周围且与该进气侧空间连续的排气侧下部空间，
所述副冷却套部具有比所述排气侧下部空间位于上方的排气侧上部空间，
所述主冷却套部与所述副冷却套部通过由沿上下方向延伸的圆柱孔构成的连通通道相互连通，而除了该连通通道之外，该主冷却套部与该副冷却套部隔着壁部在上下方向相互离开，
所述连通通道将所述主冷却套部中位于所述气缸之间的部位与所述副冷却套部中位于所述气缸之间的部位予以连通。
2.根据权利要求1所述的水冷式发动机的冷却装置，其特征在于：
所述主冷却套部包括：冷却水导入部，设置于该主冷却套部的排气侧部分，并将冷却水从位于所述气缸盖的下部的气缸体导入到该主冷却套部的所述排气侧下部空间内；主冷却水导出部，设置于该主冷却套部的进气侧部分，并与所述进气侧空间连通，以将在该主冷却套部内流动的冷却水导出到所述气缸盖的外部；其中，
所述连通通道与所述冷却水导入部俯视下彼此离开，
所述副冷却套部包括：副冷却水导出部，设置于该副冷却套部的排气侧部分，并与所述排气侧下部空间连通，以将在该副冷却套部内流动的冷却水导出到所述气缸盖的外部。
3.一种水冷式发动机的冷却装置的制造方法，所述发动机是进排气为横流式的发动机，具有气缸盖和多个排成列状的气缸，并且在该气缸盖中内置有与各燃烧室连通的排气口部和使各排气口部汇合的排气集合部，所述水冷式发动机的冷却装置的制造方法的特征在于，
多个所述气缸沿所述发动机的长度方向排列，
沿所述发动机的长度方向，在所述气缸盖的一侧形成有排气门孔，在另一侧形成有进气门孔，
所述发动机在所述气缸盖中还内置有将所述各排气口部与所述排气集合部连通的排气连通通道，
所述水冷式发动机的冷却装置的制造方法包括以下步骤：
型芯配置步骤，在所述气缸盖的主模内配置包括进气侧空间形成部和排气侧下部空间形成部的主冷却套型芯，并且在所述气缸盖的主模内配置包括排气侧上部空间形成部和连通通道形成部的副冷却套型芯，以使该副冷却套型芯的所述排气侧上部空间形成部相对于所述主冷却套型芯的所述排气侧下部空间形成部离开在上方，并且使所述连通通道形成部的下表面接触于所述排气侧下部空间形成部的上表面，其中，所述进气侧空间形成部用于在所述气缸盖中的进气口部周围形成进气侧空间，所述排气侧下部空间形成部与所述进气侧空间形成部连续地设置，用于在所述气缸盖中的所述排气口部周围形成排气侧下部空间，所述排气侧上部空间形成部用于在所述气缸盖中的所述排气侧下部空间的上方形成排气侧上部空间，所述连通通道形成部沿上下方向延伸，用于形成连通所述排气侧上部空间与所述排气侧下部空间的连通通道；
铸造步骤，在所述主模与所述主冷却套型芯和副冷却套型芯之间浇注熔液，并且去除所述主冷却套型芯和副冷却套型芯，以便在所述气缸盖内将由所述进气侧空间和所述排气侧下部空间所构成的主冷却套部、与由所述排气侧上部空间和所述连通通道所构成的副冷却套部通过所述连通通道相互连通，并且使所述排气侧下部空间与所述排气侧上部空间形成在隔着壁部在上下方向相互离开的位置，由此在所述气缸盖内形成具有主冷却套部和副冷却套部的冷却装置，其中，
在所述型芯配置步骤中，将所述副冷却套型芯的所述连通通道形成部接触于所述主冷却套型芯的所述排气侧下部空间形成部中的位于所述气缸之间的部位，
在所述铸造步骤中，在将所述主冷却套部中位于所述气缸之间的部位与所述副冷却套部中位于所述气缸之间的部位予以连通的位置形成所述连通通道。
4.根据权利要求3所述的水冷式发动机的冷却装置的制造方法，其特征在于：
所述连通通道形成部呈沿上下方向延伸的圆柱状，
在所述铸造步骤中，将所述连通通道形成为沿上下方向延伸的圆柱孔，
所述水冷式发动机的冷却装置的制造方法还包括：
铸造毛刺去除步骤，将钻头插入到所述圆柱孔的连通通道中，通过钻头来去除形成于该圆柱孔的连通通道上的铸造毛刺。
5.根据权利要求3或4所述的水冷式发动机的冷却装置的制造方法，其特征在于：
所述主冷却套型芯包括：冷却水导入部形成部，形成用于将冷却水从位于所述气缸盖的下部的气缸体导入到所述主冷却套部的所述排气侧下部空间内的冷却水导入部；主冷却水导出部形成部，将主冷却水导出部形成在所述主冷却套部的进气侧部分，所述主冷却水导出部与所述主冷却套部的所述进气侧空间连通，以将在该主冷却套部内流动的冷却水导出到所述气缸盖的外部，
所述副冷却套型芯包括：副冷却水导出部形成部，将副冷却水导出部形成在所述副冷却套部的排气侧部分，所述副冷却水导出部与所述副冷却套部的所述排气侧下部空间连通，以将在该副冷却套部内部流动的冷却水导出到所述气缸盖的外部，其中，
在所述型芯配置步骤中，使所述副冷却套型芯的所述连通通道形成部在俯视下与所述冷却水导入部形成部离开而配置，
在所述铸造步骤中，在所述主冷却套部的排气侧部分形成所述冷却水导入部，在所述主冷却套部的进气侧部分形成所述主冷却水导出部，在所述副冷却套部的排气侧部分形成所述副冷却水导出部。
CN201110190911.1A 2010-06-29 2011-06-27 水冷式发动机的冷却装置及其制造方法 Expired - Fee Related CN102312751B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010147070 2010-06-29
JP2010-147070 2010-06-29
JP2011-092359 2011-04-18
JP2011092359A JP5553055B2 (ja) 2010-06-29 2011-04-18 水冷式エンジンの冷却装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102312751A CN102312751A (zh) 2012-01-11
CN102312751B true CN102312751B (zh) 2015-06-17

Family

ID=45115963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110190911.1A Expired - Fee Related CN102312751B (zh) 2010-06-29 2011-06-27 水冷式发动机的冷却装置及其制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8776735B2 (zh)
JP (1) JP5553055B2 (zh)
CN (1) CN102312751B (zh)
DE (1) DE102011104457B4 (zh)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2644860A4 (en) * 2010-11-26 2014-05-07 Toyota Motor Co Ltd COOLING DEVICE FOR MOTOR
AT512280B1 (de) * 2012-02-08 2013-07-15 Avl List Gmbh Flüssigkeitsgekühlte brennkraftmaschine
JP5757280B2 (ja) 2012-10-15 2015-07-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気マニホールド取り付け構造
JP5711716B2 (ja) * 2012-10-19 2015-05-07 本田技研工業株式会社 シリンダヘッドのウォータージャケット構造
US10240511B2 (en) * 2012-11-28 2019-03-26 Cummins Inc. Engine with cooling system
JP6096519B2 (ja) 2013-01-28 2017-03-15 本田技研工業株式会社 内燃機関のシリンダヘッド冷却構造
GB2511136B (en) * 2013-02-26 2019-12-04 Mclaren Automotive Ltd Engine cooling
GB2516647B (en) * 2013-07-29 2016-02-03 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle water jacket
US8869758B1 (en) * 2013-10-09 2014-10-28 Ford Global Technologies, Llc Exhaust valve bridge and cylinder cooling
AT515220B1 (de) * 2013-12-10 2015-07-15 Steyr Motors Gmbh Zylinderblock einer Verbrennungskraftmaschine in Monoblock - Bauweise und Gießform zu dessen Herstellung
KR101543152B1 (ko) 2014-03-10 2015-08-07 현대자동차주식회사 실린더 헤드
JP6156582B2 (ja) * 2014-06-30 2017-07-05 日産自動車株式会社 内燃機関
DE102014112461A1 (de) * 2014-08-29 2016-03-03 Fev Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Wasserkühlungssystems in einem gegossenen Zylinderkopf sowie Wasserkühlungssystem in einem gegossenen Zylinderkopf
JP6303991B2 (ja) * 2014-11-13 2018-04-04 トヨタ自動車株式会社 シリンダヘッド
JP6390368B2 (ja) * 2014-11-13 2018-09-19 トヨタ自動車株式会社 シリンダヘッド
JP2016138461A (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 トヨタ自動車株式会社 シリンダヘッド及びシリンダヘッドの製造方法
GB2536030A (en) * 2015-03-04 2016-09-07 Gm Global Tech Operations Llc A water jacket for an internal combustion engine
AT517127B1 (de) * 2015-05-07 2019-12-15 Avl List Gmbh Zylinderkopf für eine brennkraftmaschine
FR3049981B1 (fr) * 2016-04-11 2021-04-16 Peugeot Citroen Automobiles Sa Moteur a combustion interne comportant une conduite de redirection des gaz d'echappement integree a la culasse
US9840961B2 (en) 2016-04-26 2017-12-12 Ford Global Technologies, Llc Cylinder head of an internal combustion engine
CN108060989A (zh) * 2016-11-08 2018-05-22 宝沃汽车（中国）有限公司 一种发动机及发动机缸盖
AT520322B1 (de) * 2017-08-21 2019-03-15 Avl List Gmbh Zylinderkopf
US10323601B2 (en) * 2017-10-10 2019-06-18 GM Global Technology Operations LLC Cooling jacket for cylinder head
JP7067080B2 (ja) * 2018-01-23 2022-05-16 マツダ株式会社 多気筒エンジン
JP7062967B2 (ja) * 2018-01-23 2022-05-09 マツダ株式会社 多気筒エンジン
JP2019127851A (ja) * 2018-01-23 2019-08-01 マツダ株式会社 多気筒エンジン
JP6709255B2 (ja) * 2018-07-27 2020-06-10 本田技研工業株式会社 内燃機関の冷却構造
CN113316681B (zh) * 2018-12-19 2023-06-27 三菱自动车工业株式会社 气缸盖
JP7302453B2 (ja) * 2019-11-27 2023-07-04 スズキ株式会社 エンジンの冷却装置
JP7442355B2 (ja) * 2020-03-17 2024-03-04 本田技研工業株式会社 多気筒エンジンのシリンダヘッド
AT526350B1 (de) * 2022-08-08 2024-02-15 Avl List Gmbh Brennkraftmaschine mit einem Top-Down-Kühlkonzept

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4579091A (en) * 1983-05-02 1986-04-01 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Cylinder head for internal combustion engines
US5080049A (en) * 1991-05-10 1992-01-14 General Motors Corporation Two stroke engine with tiered cylinder cooling
US6279516B1 (en) * 2000-02-16 2001-08-28 Deere & Company Cylinder head with two-plane water jacket
CN1662737A (zh) * 2002-06-21 2005-08-31 Fev电机技术有限公司 用于活塞式内燃机的受冷却的气缸盖
CN101400462A (zh) * 2006-03-15 2009-04-01 丰田自动车株式会社 用于制造气缸盖的方法以及气缸盖

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2709815B2 (ja) * 1988-01-11 1998-02-04 ヤマハ発動機株式会社 過給機付エンジンのシリンダヘッド構造
JPH0571416A (ja) * 1991-09-09 1993-03-23 Toyota Motor Corp 多気筒内燃機関の冷却水通路構造
JP3076662B2 (ja) * 1992-03-27 2000-08-14 マツダ株式会社 エンジンの冷却水循環装置
JP3535324B2 (ja) * 1996-10-24 2004-06-07 本田技研工業株式会社 シリンダヘッド構造
DE69935776T2 (de) * 1998-12-01 2007-12-27 Honda Giken Kogyo K.K. Mehrzylinderkopf
JP2000205043A (ja) 1999-01-13 2000-07-25 Honda Motor Co Ltd 多気筒エンジン
JP2002070551A (ja) * 2000-08-25 2002-03-08 Honda Motor Co Ltd 多気筒エンジンのシリンダヘッド
JP2002070609A (ja) * 2000-08-25 2002-03-08 Honda Motor Co Ltd 多気筒エンジン
US7121248B2 (en) * 2003-05-26 2006-10-17 Honda Motor Co., Ltd. Vertical engine
JP4438643B2 (ja) * 2005-03-01 2010-03-24 マツダ株式会社 エンジンのシリンダヘッド構造
AT500442B1 (de) * 2005-07-19 2008-06-15 Avl List Gmbh Zylinderkopf für eine brennkraftmaschine
JP2007278065A (ja) * 2006-04-03 2007-10-25 Nissan Motor Co Ltd 排気マニホールド一体型シリンダヘッドの冷却構造
JP4756381B2 (ja) * 2007-02-07 2011-08-24 トヨタ自動車株式会社 多気筒エンジンの冷却装置
JP4411335B2 (ja) * 2007-05-16 2010-02-10 本田技研工業株式会社 水冷式内燃機関のウォータジャケット構造
US7784442B2 (en) * 2007-11-19 2010-08-31 Gm Global Technology Operations, Inc. Turbocharged engine cylinder head internal cooling
US8899207B2 (en) * 2009-10-14 2014-12-02 Southwest Research Institute Cylinder head for an engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4579091A (en) * 1983-05-02 1986-04-01 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Cylinder head for internal combustion engines
US5080049A (en) * 1991-05-10 1992-01-14 General Motors Corporation Two stroke engine with tiered cylinder cooling
US6279516B1 (en) * 2000-02-16 2001-08-28 Deere & Company Cylinder head with two-plane water jacket
CN1662737A (zh) * 2002-06-21 2005-08-31 Fev电机技术有限公司 用于活塞式内燃机的受冷却的气缸盖
CN101400462A (zh) * 2006-03-15 2009-04-01 丰田自动车株式会社 用于制造气缸盖的方法以及气缸盖

Also Published As

Publication number Publication date
JP5553055B2 (ja) 2014-07-16
US20110315098A1 (en) 2011-12-29
CN102312751A (zh) 2012-01-11
DE102011104457A1 (de) 2011-12-29
US8776735B2 (en) 2014-07-15
JP2012031846A (ja) 2012-02-16
DE102011104457B4 (de) 2017-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102312751B (zh) 水冷式发动机的冷却装置及其制造方法
JP6071990B2 (ja) 内燃機関の冷却構造
JP4329774B2 (ja) シリンダヘッドの製造方法およびシリンダヘッド
CN102893012B (zh) 具有egr气体冷却构造的气缸盖及其制造方法
JP4525646B2 (ja) 内燃機関
US9140207B2 (en) Cylinder head
JP5754981B2 (ja) シリンダヘッドのウォータージャケット構造
US10087894B2 (en) Cylinder head of an internal combustion engine
CN103557084A (zh) 带有整体谐调排气歧管的汽缸盖
JP2007051601A5 (zh)
US9574522B2 (en) Assembly with cylinder head having integrated exhaust manifold and method of manufacturing same
US9261010B2 (en) Liquid-cooled internal combustion engine with a partially integrated exhaust manifold
JP2007205174A (ja) 内燃機関
JP2009293575A (ja) 内燃機関のオイル通路構造およびシリンダヘッド
WO2007020982A1 (ja) シリンダヘッドの冷却構造
JP2006307759A (ja) Ｅｇｒクーラ装置
US20160138521A1 (en) Cylinder block
JP7079698B2 (ja) 内燃機関のシリンダヘッド
JP7103895B2 (ja) 内燃機関のシリンダヘッド
JP2009180109A (ja) 排気マニホールド一体型シリンダヘッドの冷却構造
JP7239289B2 (ja) 内燃機関のｅｇｒ装置
JP4229028B2 (ja) 船外機の排気通路構造
JP2011122514A (ja) 内燃機関の排気ガス還流装置
JP2009047025A (ja) 内燃機関のシリンダヘッド
JPS6114598Y2 (zh)

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: 20150617

Termination date: 20210627

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee