CN106593611A - 一种活塞发动机冷却结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种应用于汽车或航空发动机部件技术领域的活塞发动机冷却结构，活塞发动机的发动机缸体(1)和发动机缸盖(2)上各设置进水口(3)，发动机缸体(1)上的进水口(3)和发动机缸盖(2)上的进水口(3)位于发动机同侧，发动机缸体(1)和发动机缸盖(2)另一侧各设置出水口(4)，进水口(4)与水泵(5)连通，出水口(4)也与水泵(5)连通，本发明的活塞发动机冷却结构，结构简单，能方便可靠地对发动机缸体和发动机缸盖进行降温，使发动机缸体和发动机缸盖的温度始终处于符合要求的温度范围之内，从而提高了发动机使用寿命，有利于降低油耗，减少排放，提高活塞发动机性能。

Description

一种活塞发动机冷却结构
技术领域
本发明属于汽车或航空发动机部件技术领域，更具体地说，是涉及一种活塞发动机冷却结构。
背景技术
为了保证活塞式发动机的发动机缸体和发动机缸盖能够正常工作，必须对其进行冷却，使其在合适的工作温度范围内工作，而水冷是最佳得冷却选择。为了更好地兼顾发动机的性能和油耗，需要发动机缸体温度高，发动机缸盖温度低。目前的活塞发动机的水冷冷却结构，多是冷却液从缸体水套上的入水口进水缸体，经缸体水套流入缸盖水套，然后从缸盖上的出水口流出。这种冷却结构，最先冷却的是缸体，然后冷却缸盖，冷却液在冷却缸体时由于冷却液温度低，与缸体水套间的温差大，冷却效果较好，缸体冷却较充分，这样会使缸体温度温升慢，温度低，从而会对燃烧及摩擦功造成负面影响，不利于降低油耗，减少排放。而经过缸体后的冷却液会因为缸体对其加热而温度升高，温度升高后的冷却液流入缸盖，对缸盖进行冷却，而缸盖是比较热的一个零部件，相对缸体更需要冷却充分，但由于冷却液温度已经升高，使缸盖的冷却不如缸体好，特别是缸盖的冷却效果还会影响进气量，影响发动机的性能。另外，从缸体进水从缸盖出水的冷却结构，由于冷却液流经的路径长，造成内部流通阻力大，相应就需要增大水泵的性能来克服流通阻力，水泵性能的增加会消耗发动机功率增加油耗。针对上述冷却结构存在的弊端，目前市场上很多公司采用了缸体排气侧进水，经缸盖排气侧流入缸盖进气侧，最后从缸体进气侧流出的方案，这种方案基本实现了缸体和缸盖的冷却均匀，减小了流通阻力，但流经缸盖的冷却液还是经缸体部分加热后流入了缸盖，未能实现缸盖经冷却液直接冷却使其低于缸体的理想要求。目前市场上还有双调温器结构的双循环缸体缸盖分层冷却的方案，这种方案在发动机上布置两个调温器，分别控制发动机缸体和缸盖的进出水，虽然实现了缸体和缸盖水温的分别控制，但系统结构复杂，成本高，并且系统中布置两个调温器，会增加系统的流通阻力，特别是控制缸体进水的调温器，容易受系统冷却液的加注情况，及调温器开启温度的匹配影响，如果加注或匹配不好就容易造成缸体温度过高的问题，仍然不能满足需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，成本低，能够方便可靠地对发动机缸体和发动机缸盖进行降温，从而使发动机缸体和发动机缸盖的温度始终处于符合要求的温度范围之内，从而不仅提高了发动机使用寿命，而且不会对发动机的燃烧及摩擦功造成负面影响，有利于降低油耗，减少排放，最终提高发动机整体性能的活塞发动机冷却结构。
要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明为一种活塞发动机冷却结构，所述的活塞发动机包括发动机缸体、发动机缸盖，发动机缸体和发动机缸盖上各设置进水口，发动机缸体上的进水口和发动机缸盖上的进水口位于发动机同侧，发动机缸体和发动机缸盖另一侧各设置出水口，进水口与水泵连通，出水口也与水泵连通。
所述的进水口包括缸盖进水口和缸体进水口，所述的缸盖进水口和缸体进水口设置在发动机进气侧，所述的缸体进水口包括缸体上进水口和缸体下进水口，缸体上进水口设置在发动机缸体上端位置，缸体下进水口设置在发动机缸体下端位置。
所述的出水口包括缸盖出水口和缸体出水口，缸盖出水口和缸体出水口设置在发动机排气侧，所述的缸盖出水口设置在发动机缸盖上缸体出水口设置在发动机缸体上端位置。
所述的发动机进气侧设置进水盖板，进水盖板通过进水管与水泵出水口连通，所述的水泵包括回水口，水泵的回水口与回水管连通。
所述的发动机排气侧设置出水盖板，出水盖板通过连接水管与调温器连通，调温器一端通过水管Ⅰ与散热器进水口连通，调温器另一端通过水管Ⅱ与回水管连通，散热器回水口与回水管连通。
所述的缸盖进水口直径尺寸设置为大于缸体上进水口直径尺寸的结构，缸体上进水口直径尺寸设置为大于缸体下进水口直径尺寸的结构。
所述的缸盖出水口的直径尺寸设置为大于缸体出水口直径尺寸的结构。
所述的缸盖进水口与缸盖水套连通，缸体进水口与缸体水套连通。
所述的缸盖出水口与缸盖水套连通，缸体出水口与缸体水套连通。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明所述的活塞发动机冷却结构，通过在发动机缸体和发动机缸盖上分别加工进水口，在发动机缸体和发动机缸盖上分别加工出水口，这样，发动机缸盖上的进水口与出水口形成循环，对发动机缸盖进行冷却，发动机缸体上的进水口和出水口形成循环，对发动机缸体进行冷却。而发动机缸体上的进水口和发动机缸盖上的进水口均由水泵泵水。这样的结构，能够对发动机缸体和发动机缸盖分别进行冷却，有效解决了现有技术中发动机缸体和发动机缸盖冷却水路连通，从而无法对发动机缸盖冷却降温，而对发动机缸体降温过度的问题，有效确保发动机能够始终处于满足需要的温度范围内工作。本发明的活塞发动机冷却结构，结构简单，成本低，能够方便可靠地对发动机缸体和发动机缸盖进行降温，从而使发动机缸体和发动机缸盖的温度始终处于符合要求的温度范围之内，从而不仅提高了发动机使用寿命，而且不会对发动机的燃烧及摩擦功造成负面影响，有利于降低油耗，减少排放，最终提高活塞发动机整体性能。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明所述的活塞发动机冷却结构的结构示意图；
图2为本发明所述的活塞发动机冷却结构小循环时的水流流向示意图；
图3为本发明所述的活塞发动机冷却结构大循环时的水流流向示意图；
附图中标记分别为：1、发动机缸体；2、发动机缸盖；3、进水口；4、出水口；5、水泵；6、缸盖进水口；7、缸体进水口；8、发动机进气侧；9、缸体上进水口；10、缸体下进水口；11、缸盖出水口；12、缸体出水口；13、发动机排气侧；14、进水盖板；15、出水盖板；16、调温器；17、散热器。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
如附图1-附图3所示，本发明为一种活塞发动机冷却结构，所述的活塞发动机包括发动机缸体1、发动机缸盖2，发动机缸体1和发动机缸盖2上各设置进水口3，发动机缸体1上的进水口3和发动机缸盖2上的进水口3位于发动机同侧，发动机缸体1和发动机缸盖2另一侧各设置出水口4，进水口4与水泵5连通，出水口4也与水泵5连通。上述结构，通过在发动机缸体1和发动机缸盖2上分别加工进水口3，在发动机缸体1和发动机缸盖2上分别加工出水口3，这样，发动机缸盖2上的进水口3与出水口4形成循环，对发动机缸盖2进行冷却，发动机缸体1上的进水口3和出水口4形成循环，对发动机缸体1进行冷却。而发动机缸体1上的进水口3和发动机缸盖2上的进水口3均由水泵5泵水。这样的结构，能够对发动机缸体1和发动机缸盖2分别进行冷却，有效解决了现有技术中发动机缸体和发动机缸盖冷却水路连通，从而无法对发动机缸盖冷却降温，而对发动机缸体降温过度的问题，有效确保发动机能够始终处于满足需要的温度范围内工作。本发明所述的活塞发动机冷却结构，结构简单，成本低，能够方便可靠地对发动机缸体和发动机缸盖进行降温，从而使发动机缸体和发动机缸盖的温度始终处于符合要求的温度范围之内，从而不仅提高了发动机使用寿命，而且不会对发动机的燃烧及摩擦功造成负面影响，有利于降低油耗，减少排放，最终提高活塞发动机整体性能。
所述的进水口3包括缸盖进水口6和缸体进水口7，所述的缸盖进水口6和缸体进水口7设置在发动机进气侧8，所述的缸体进水口7包括缸体上进水口9和缸体下进水口10，缸体上进水口9设置在发动机缸体1上端位置，缸体下进水口10设置在发动机缸体1下端位置。
所述的出水口4包括缸盖出水口11和缸体出水口12，缸盖出水口11和缸体出水口12设置在发动机排气侧13，所述的缸盖出水口11设置在发动机缸盖2上缸体出水口12设置在发动机缸体1上端位置。
所述的发动机进气侧8设置进水盖板14，进水盖板14通过进水管与水泵5出水口连通，所述的水泵5包括回水口，水泵5的回水口与回水管连通。
所述的发动机排气侧13设置出水盖板15，出水盖板15通过连接水管与调温器16连通，调温器16一端通过水管Ⅰ与散热器17进水口连通，调温器16另一端通过水管Ⅱ与回水管连通，散热器17回水口与回水管连通。
上述结构设置，当发动机水温很低时，调温器主阀门关闭，副阀门打开，出水盖板15与散热器之间的连通被关闭，而出水盖板15与水管Ⅱ及回水管之间连通，冷却液经上述管路进入水泵，发动机冷却结构以小循环方式工作，此时冷却液经水泵出水口流入进水盖板，再经进水盖板同时流入发动机缸体水套和发动机缸盖水套内，冷却液经发动机缸体水套和发动机缸盖水套后，从发动机缸盖出水口和发动机缸盖出水口流出，并同时流入出水盖板，经出水盖板流入调温器座，由调温器控制水流，使其流回水泵，冷却液按照上述走向循环，对发动机冷却。这样，低温的冷却液直接流入发动机，不进行散热，从而能够实现发动机的快速暖机。当发动机水温升高后，调温器主阀门打开，调温器副阀门关闭，出水盖板与水管Ⅰ及散热器连通，出水盖板与水Ⅱ的连通断开，这时发动机冷却结构以大循环方式工作，此时冷却液经水泵出水口流入进水盖板，再经进水盖板同时流入缸体水套和缸盖水套内，经缸体水套和缸盖水套后从出水口流出，同时流入出水盖板，经出水盖板流入调温器，由调温器控制水流，使其流入散热器，使高温的冷却液流入散热器进行散热，使冷却液稳定下降，从而带动发动机温度下降，保证发动机在合适的工作温度范围内工作。
所述的缸盖进水口6直径尺寸设置为大于缸体上进水口9直径尺寸的结构，缸体上进水口9直径尺寸设置为大于缸体下进水口10直径尺寸的结构。
缸盖出水口11的直径尺寸设置为大于缸体出水口12直径尺寸的结构。
上述结构设置，进水口和出水口各自的直径尺寸根据发动机工作特性确定。因为发动机缸盖在工作时温度上升较发动机缸体要快，因此对散热要求更大。为适应发动机的上述工作特性，将发动机缸体上的缸盖进水口的直径尺寸设置为最大，而缸体上进水口次之，缸体下进水口再次之。同样，缸盖出水口直径尺寸设置为最大，缸体进水口次子。这样的结构设置，发动机在工作时，发动机缸盖内的冷却内的冷却水流速最大，发动机缸体内的冷却水的流速较小，能够分别对发动机缸盖和发动机缸体进行可靠冷却，确保发动机缸盖和发动机缸体能够分别在符合要求的温度范围内工作，提高发动机工作可靠性。
所述的缸盖进水口6与缸盖水套连通，缸体进水口7与缸体水套连通。
所述的缸盖出水口11与缸盖水套连通，缸体出水口12与缸体水套连通。
本发明所述的活塞发动机冷却结构，通过结构改进，实现了缸盖和缸体的分别冷却，改变了目前市场上普遍存在的与发动机时间工作特性相反的冷却模式。有效解决了发动机工作时发动机缸体温度低、发动机缸盖温度高问题，能够对发动机缸体和发动机缸盖进行可靠冷却，有利于提高发动机性能，降低油耗和排放，并能够根据发动机的需求灵活调节。本发明的活塞发动机冷却结构分大小循环。发动机水温很低时，发动机冷却结构以小循环方式工作，以便实现发动机的快速暖机。发动机水温升高后，发动机冷却结构以大循环方式工作，进行快速散热，使发动机温度下降，保证发动机在合适的工作温度范围内。
本发明所述的活塞发动机冷却结构，通过在发动机缸体和发动机缸盖上分别加工进水口，在发动机缸体和发动机缸盖上分别加工出水口，这样，发动机缸盖上的进水口与出水口形成循环，对发动机缸盖进行冷却，发动机缸体上的进水口和出水口形成循环，对发动机缸体进行冷却。而发动机缸体上的进水口和发动机缸盖上的进水口均由水泵泵水。这样的结构，能够对发动机缸体和发动机缸盖分别进行冷却，有效解决了现有技术中发动机缸体和发动机缸盖冷却水路连通，从而无法对发动机缸盖冷却降温，而对发动机缸体降温过度的问题，有效确保发动机能够始终处于满足需要的温度范围内工作。本发明的活塞发动机冷却结构，结构简单，成本低，能够方便可靠地对发动机缸体和发动机缸盖进行降温，从而使发动机缸体和发动机缸盖的温度始终处于符合要求的温度范围之内，从而不仅提高了发动机使用寿命，而且不会对发动机的燃烧及摩擦功造成负面影响，有利于降低油耗，减少排放，最终提高活塞发动机整体性能。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种活塞发动机冷却结构，所述的活塞发动机包括发动机缸体(1)、发动机缸盖(2)，其特征在于：发动机缸体(1)和发动机缸盖(2)上各设置进水口(3)，发动机缸体(1)上的进水口(3)和发动机缸盖(2)上的进水口(3)位于发动机同侧，发动机缸体(1)和发动机缸盖(2)另一侧各设置出水口(4)，进水口(4)与水泵(5)连通，出水口(4)也与水泵(5)连通。
2.根据权利要求1所述的活塞发动机冷却结构，其特征在于：所述的进水口(3)包括缸盖进水口(6)和缸体进水口(7)，所述的缸盖进水口(6)和缸体进水口(7)设置在发动机进气侧(8)，所述的缸体进水口(7)包括缸体上进水口(9)和缸体下进水口(10)，缸体上进水口(9)设置在发动机缸体(1)上端位置，缸体下进水口(10)设置在发动机缸体(1)下端位置。
3.根据权利要求1所述的活塞发动机冷却结构，其特征在于：所述的出水口(4)包括缸盖出水口(11)和缸体出水口(12)，缸盖出水口(11)和缸体出水口(12)设置在发动机排气侧(13)，所述的缸盖出水口(11)设置在发动机缸盖(2)上缸体出水口(12)设置在发动机缸体(1)上端位置。
4.根据权利要求2所述的活塞发动机冷却结构，其特征在于：所述的发动机进气侧(8)设置进水盖板(14)，进水盖板(14)通过进水管与水泵(5)出水口连通，所述的水泵(5)包括回水口，水泵(5)的回水口与回水管连通。
5.根据权利要求3所述的活塞发动机冷却结构，其特征在于：所述发动机排气侧(13)设置出水盖板(15)，出水盖板(15)通过连接水管与调温器(16)连通，调温器(16)一端通过水管Ⅰ与散热器(17)进水口连通，调温器(17)另一端通过水管Ⅱ与回水管连通，散热器(17)回水口与回水管连通。
6.根据权利要求4所述的活塞发动机冷却结构，其特征在于：所述的缸盖进水口(6)直径尺寸设置为大于缸体上进水口(9)直径尺寸的结构，缸体上进水口(9)直径尺寸设置为大于缸体下进水口(10)直径尺寸的结构。
7.根据权利要求3所述的活塞发动机冷却结构，其特征在于：所述的缸盖出水口(11)的直径尺寸设置为大于缸体出水口(12)直径尺寸的结构。
8.根据权利要求2所述的活塞发动机冷却结构，其特征在于：所述的缸盖进水口(6)与缸盖水套连通，缸体进水口(7)与缸体水套连通。
9.根据权利要求3所述的活塞发动机冷却结构，其特征在于：所述的缸盖出水口(11)与缸盖水套连通，缸体出水口(12)与缸体水套连通。
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