CN104912683A - 发动机缸间冷却结构及其制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机缸间冷却结构，包括发动机缸体(1)和发动机缸体(1)内的冷却水道(4)，冷却水道(4)的两端与发动机缸体(1)上的冷却水套(2)连通；冷却水道(4)的横截面为矩形，并且冷却水道(4)的长度方向的中心线与冷却水套(2)的轴线垂直，冷却水道(4)与发动机缸体(1)为一体浇注成型而成的一个整体。它的制作工艺包括以下的步骤：制玻璃模芯，将其与发动机缸体模具和各冷却通道模具进行装配，浇注，融化玻璃模芯，清理成型。采用以上结构及制作方法后，省略了机加工的工序，提高了发动机缸体的可靠性；另外，最大程度地保证了发动机缸体热负荷的冷却效果，提高了发动机缸体的热疲劳风险。

Description

发动机缸间冷却结构及其制作工艺
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，具体讲是一种发动机缸间冷却结构及其制作工艺。
背景技术
目前，当今世界对汽车发动机领域提出的新要求是高性能、低油耗、轻量化和紧凑化，而这些要求对发动机冷却系统的要求也越来越高，这是因为这些要求势必带来发动机的热负荷增大，导致发动机相邻两缸之间的温度(通常称为缸间温度)很高，如果没有合理的冷却系统来保证制单温度的降低，那么将会导致发动机缸孔变形、机油消耗量高、活塞漏气量高，甚至出现拉缸等一系列问题。现有技术中，发动机缸间冷却结构主要有缸间打孔和缸间切槽两种主流结构。
对于缸间打孔结构，如国家知识产权局网站公开的公开号为CN201739016U的“一种气缸体缸间冷却水中结构”，它包括缸体，在缸体上设有进气侧水泵和排气侧水套，在缸体各缸之间的鼻梁区内设有一呈V形的冷却水道，冷却水道一端与进气侧水套相连通，另一端与排气侧水套相连通。但是，进气侧水套和排气侧水套是相互平行设置的，冷却水道设于两个平行的水套之间，由于结构的限制，势必是从其中一个水套中打斜孔，从另外一个水套中打斜孔，两个斜孔在缸体内部连通，这样才形成一个V形冷却水道。但是，这种冷却结构存在的问题是：一方面，在发动机的实际生产过程中，由于斜孔一般较深，孔的直径如果太小就会导致断刀等工艺问题，因此，斜孔的直径一般都在￠3mm以上，因而缸间打斜孔的结构只适合缸间宽度较大的情形，以保证有充足的空间进行打孔操作。而对于缸间宽度较小的发动机缸体来说，加工斜孔的方案将会导致缸体孔壁厚不足，造成发动机损坏等问题。二方面，这种斜孔的设置是因为冷却水套的位置而受到限制，因此，它不能随意变换位置，而发动机缸间热负荷的最大区域是在活塞位于上止点的第一环部位，所以它并能冷却发动机缸间的热负荷的最大区域，无法实现缸间的最佳冷却效果。
对于缸间切槽的结构，通常是在相邻两个缸孔之间的缸体上切割出一条开口的直槽，直槽的两端与两个冷却水套连通，再在直槽开口处即发动机缸体的端面上连接封板，使封板与直槽槽底留出一定的高度，这样，封板与直槽处的缸体之间形成一条垂直于冷却水套轴线的冷却水道，而且冷却水道的位置也可以设置在发动机缸间热负荷的最大区域。但是，这种冷却结构存在的问题是：缸体相当于由两部分组成了，各自加工后再进行组装，因此，一方面使加工工序增加，相应就增加了生产成本；二方面增加了装配工序，降低生产效率；三方面，这种分体式的结构势必需要在结合面进行密封设置，否则会产生漏水的现象，因此，在封板与缸体之间的结合面上要设置密封件，则增加了结构的复杂性，同样也增加了生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种冷却水道与发动机缸体一体铸造成型而成，从而实现最佳冷却效果，且省工序、降低成本、增强密封性的发动机缸间冷却结构。
为解决上述技术问题，本发明提供的发动机缸间冷却结构，包括发动机缸体和发动机缸体内的冷却水道，冷却水道的两端与发动机缸体上的冷却水套连通；所述的冷却水道的横截面为矩形，并且冷却水道的长度方向的中心线与冷却水套的轴线垂直，冷却水道与发动机缸体为一体浇注成型而成的一个整体。
所述的冷却水道的横截面宽度为1.5mm±0.1mm，横截面高度为4.5mm±0.1mm.
所述的冷却水道位于发动机缸体靠近缸孔端面的上止点处。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1)由于发动机缸间冷却水道与发动机缸体一体浇注而成的一个整体，因此省略了打孔的工序，从而节省成本，提高了产品的制造效率；同时，也保证了冷却水道的密封性能；
2)同时，冷却水道呈水平设置，根据需要放置在发动机缸间热负荷最大的部位，从而实现最佳的冷却效果，从而大大提高了发动机性能和工作可靠性。
本发明所要解决的另一技术问题是，提供一种制造效率高并能保证发动机缸间冷却效果更佳的发动机缸间冷却水道的制造工艺。
为解决上述另一技术问题，本发明提供的发动机缸间冷却结构的制造工艺，它包括以下的步骤：
1)预先采用玻璃制成冷却水道的模芯，再进行发动机缸体模具和各个冷却通道模具的装配，其中包括冷却水道的玻璃模芯的装配，该玻璃模芯的横截面为矩形，且长度方向的中心线与冷却水套的轴线垂直；
2)进行铝水浇注，使铝水填充满整个模具型腔；
3)在进行冷却后，发动机缸体基本成型，此时，玻璃模芯依旧位于发动机缸体内；
4)对发动机缸体内的玻璃模芯进行融化处理，使玻璃模芯完全融化后从冷却水套处的孔中流出；
5)对发动机缸体进行杂质清理，得到成品。
作为进一步改进，所述的步骤1)中冷却水道的玻璃模芯位于靠近缸孔端面的上止点处。
采用以上制造工艺后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：由于发动机缸体的冷却结构与发动机缸体是一体浇注而成的一个整体，省略了机加工的工序，避免了由于机械加工而破坏材料的机械性能的缺陷，从而提高了发动机缸体的可靠性；另外，冷却位置可以根据需要随意设置，没有局限性，因此，最大程度地保证了发动机缸体热负荷的冷却效果，提高了发动机缸体的热疲劳风险。
附图说明
图1是本发明发动机缸间冷却结构的结构示意图。
图2是图1中A-A方向的结构示意图。
图3是图1中B-B方向的结构示意图。
其中：1、发动机缸体；2、冷却水套；3、缸孔；4、冷却水道。
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详细地说明。
由图1～图3所示的本发明发动机缸间冷却结构的结构示意图可知，它包括发动机缸体1和发动机缸体1内的冷却水道4，冷却水道4的两端与发动机缸体1上的冷却水套2连通。所述的冷却水道4的横截面为矩形，并且冷却水道4的长度方向的中心线与冷却水套2的轴线垂直，冷却水道4与发动机缸体1为一体浇注成型而成的一个整体。
所述的冷却水道4的横截面宽度为1.5mm±0.1mm，横截面高度为4.5mm±0.1mm.
所述的冷却水道4位于发动机缸体3靠近缸孔端面的上止点处。
一种发动机缸间冷却结构的制作工艺，它包括以下的步骤：
1)预先采用玻璃制成冷却水道的模芯，再进行发动机缸体模具和各个冷却通道模具的装配，其中包括冷却水道的玻璃模芯的装配，该玻璃模芯的横截面为矩形，且长度方向的中心线与冷却水套的轴线垂直；
2)进行铝水浇注，使铝水填充满整个模具型腔；
3)在进行冷却后，发动机缸体基本成型，此时，玻璃模芯依旧位于发动机缸体内；
4)对发动机缸体内的玻璃模芯进行融化处理，使玻璃模芯完全融化后从冷却水套处的孔中流出；
5)对发动机缸体进行杂质清理，得到成品。
所述的步骤1)中冷却水道的玻璃模芯位于靠近缸孔端面的上止点处。
以上所述，仅是本发明较佳可行的实施示例，不能因此即局限本发明的权利范围，对熟悉本领域的技术人员来说，凡运用本发明的技术方案和技术构思做出的其他各种相应的改变都应属于在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种发动机缸间冷却结构，包括发动机缸体(1)和发动机缸体(1)内的冷却水道(4)，冷却水道(4)的两端与发动机缸体(1)上的冷却水套(2)连通；其特征在于：所述的冷却水道(4)的横截面为矩形，并且冷却水道(4)的长度方向的中心线与冷却水套(2)的轴线垂直，冷却水道(4)与发动机缸体(1)为一体浇注成型而成的一个整体。
2.根据权利要求1所述的发动机缸间冷却结构，其特征在于：所述的冷却水道(4)的横截面宽度为1.5mm±0.1mm，横截面高度为4.5mm±0.1mm。
3.根据权利要求1所述的发动机缸间冷却结构，其特征在于：所述的冷却水道(4)位于发动机缸体(3)靠近缸孔端面的上止点处。
4.一种发动机缸间冷却结构的制作工艺，其特征在于：它包括以下的步骤：
1)预先采用玻璃制成冷却水道的模芯，再进行发动机缸体模具和各个冷却通道模具的装配，其中包括冷却水道的玻璃模芯的装配，该玻璃模芯的横截面为矩形，且长度方向的中心线与冷却水套的轴线垂直；
2)进行铝水浇注，使铝水填充满整个模具型腔；
3)在进行冷却后，发动机缸体基本成型，此时，玻璃模芯依旧位于发动机缸体内；
4)对发动机缸体内的玻璃模芯进行融化处理，使玻璃模芯完全融化后从冷却水套处的孔中流出；
5)对发动机缸体进行杂质清理，得到成品。
5.根据权利要求4所述的发动机缸间冷却结构的制作工艺，其特征在于：所述的步骤1)中冷却水道的玻璃模芯位于靠近缸孔端面的上止点处。
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