CN107091165B - 水冷发动机缸体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水冷发动机缸体，包括带缸孔的缸体本体和呈环形圆柱状的支撑圈本体，缸体本体的一端端面设有向内凹陷呈环形空腔状且环绕缸孔的缸体水道，另一端设有与缸体水道连通的进水口；支撑圈本体位于缸体水道开口处，其环内侧与缸体水道环内侧紧密贴合；支撑圈本体环外侧设有多个向外凸起且与缸体水道环外侧紧密贴合的齿条，多个齿条沿支撑圈本体圆周方向分布，支撑圈本体和齿条均采用硬质导热材料制成；本发明产品可有效保证缸体受力平衡，更加坚固耐压，不会因外力作用而产生变形，减少发动机出现烧机油、拉缸等现象，且散热效果更佳，可有效提高发动机的稳定性，而支撑圈本体与缸体水道为可拆卸连接，维修更换更加方便快捷。

Description

水冷发动机缸体

技术领域

本发明涉及发动机缸体领域，涉及一种水冷发动机缸体。

背景技术

目前，在发动机领域中，缸体是发动机的主体部件，它将气缸和曲轴箱连成一体，是安装活塞、曲轴以及其他零件和附件的支承骨架。其中，缸体的工作条件十分恶劣，它要承受燃烧过程中压力和温度的急剧变化以及活塞运动的强烈摩擦。因此，它应具有以下性能：

①有足够的强度和刚度，变形小，保证各运动零件位置正确，运转正常，振动噪声小。

②有良好的冷却性能。

③耐磨，以保证缸体有足够的使用寿命。

为了能够使缸体内表面在高温下正常工作，必须对缸体和缸头进行适当地冷却。目前的冷却方法有两种，一种是水冷，另一种是风冷。水冷发动机缸体的缸孔周围加工有冷却水道，缸头内也加工有冷却水道，并且缸体和缸头的冷却水道相通，冷却水在缸体和缸头的冷却水道内不断循环，带走部分热量，对缸体和缸头起冷却作用。

但是，冷却水与缸体的接触面积有限，导致散热效果不理想；并且由于受到制造工艺的限制，缸体的冷却水道部分为悬空设置，这样的设置使得发动机在运行过程中极易使其缸孔发生变形，导致出现机油消耗大、发动机拉缸等故障的发生。尤其是摩托车水冷发动机缸体使用时经常出现烧机油、拉缸等现象，经专业技术员检查很大程度上是因摩托车缸体缸孔发生变形而引起，因为水冷缸体的冷却水道部分2/3的工作部分是悬空的，在受力作用下很容易发生变形从而引发于摩托车在运行时出现上述现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种保证水冷缸体受力平衡、支撑加固缸体、增加缸体水冷接触面积的水冷发动机缸体。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种水冷发动机缸体，它包括设有缸孔的缸体本体和呈环形圆柱状的支撑圈本体，所述缸体本体靠近缸头本体的一端端面上设有向内凹陷呈环形空腔状的缸体水道，且所述缸体水道环绕于所述缸孔外，所述缸体本体的另一端设有与所述缸体水道相连通的进水口；所述支撑圈本体位于所述缸体水道的开口处，且其远离所述缸体水道的一端端面与所述缸体水道的开口面平齐，其环内侧与所述缸体水道的环内侧紧密贴合；

所述支撑圈本体的环外侧设有多个向外凸起的齿条，多个所述齿条沿所述支撑圈本体的圆周方向分布，且分别与所述支撑圈本体的环外侧固定连接或一体成型；所述齿条远离所述支撑圈本体的一侧均与所述缸体水道的环外侧紧密贴合；所述齿条的延伸方向均与所述支撑圈本体的轴向方向相同，且所述齿条的长度与所述支撑圈本体沿轴向方向的长度相等；相邻两个所述齿条与所述支撑圈本体的环外侧之间均形成条形槽，所述支撑圈本体和所述齿条均采用硬质导热材料制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中支撑圈本体和齿条的组合体的尺寸根据缸体水道的尺寸而制作，可通过压机压入缸体水道的开口处，使之与缸体水道开口处的内外圈紧密结合，使水冷缸体的环形水道部分有所支撑；支撑圈本体和齿条配合使用既能起到加固支撑缸体本体的作用，又可以形成条形槽，使冷却水从中流过，还能增加冷却水与支撑圈本体、齿条的接触面积，进而增加缸体的水冷接触面积，提高缸体的散热效果和散热效率；使得本发明产品不但能有效保证水冷缸体受力平衡，更加坚固耐压，不会因外力的作用而产生变形，减少发动机出现的烧机油、拉缸等现象，而且散热效果更佳，可有效提高发动机的稳定性，并且支撑圈本体与缸体水道采用可拆卸连接方式，维修更换更加方便快捷。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

作为本发明的一种优选实施方式，所述齿条向外凸起的厚度均为所述支撑圈本体沿径向方向的厚度的0.5至2倍。

采用上述优选方案的有益效果是：既能有效保证齿条对缸体的辅助加固支撑作用；又能有效保证条形槽的正常使用，使得冷却水通过条形槽流过进而实现循环散热降温；还能有效保证冷却水与支撑圈本体、齿条的接触面积，进而增强缸体散热降温效果。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述齿条向外凸起的厚度均为所述支撑圈本体沿径向方向的厚度的1至1.2倍。

采用上述优选方案的有益效果是：齿条对缸体的辅助加固支撑作用以及增强缸体散热降温的效果更加明显。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述齿条的棱角呈倒角状。

采用上述优选方案的有益效果是：承载力更强，并且可有效避免直齿棱边与水冷缸体的水道壁发生挤压而造成应力集中的弊端，延长齿条和水冷缸体的使用寿命。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述齿条包括第一齿条、第二齿条和第三齿条，所述第一齿条沿所述支撑圈本体圆周方向的宽度小于所述第二齿条沿所述支撑圈本体圆周方向的宽度，所述第二齿条沿所述支撑圈本体圆周方向的宽度小于所述第三齿条沿所述支撑圈本体圆周方向的宽度。

采用上述优选方案的有益效果是：支撑圈本体配合第一齿条、第二齿条和第三齿条既能更好得支撑加固缸体，使得缸体更加不容易因外力作用而产生变形，大大减少发动机出现的烧机油、拉缸等现象，又能有效保证冷却水通过条形槽流经支撑圈本体而实现散热。

作为本发明的另一种优选实施方式，多个所述第一齿条间隔设置，多个所述第二齿条间隔设置，多个所述第三齿条间隔设置。

采用上述优选方案的有益效果是：可有效保证水冷缸体受力更加平衡。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述第三齿条沿所述支撑圈本体圆周方向的宽度是所述第二齿条沿所述支撑圈本体圆周方向的宽度的2至3倍，所述第二齿条沿所述支撑圈本体圆周方向的宽度是所述第一齿条沿所述支撑圈本体圆周方向的宽度的4至6倍。

采用上述优选方案的有益效果是：支撑圈本体配合第一齿条、第二齿条和第三齿条既能更好得支撑加固缸体，又能更加有效得保证冷却水通过条形槽流经支撑圈本体而实现散热。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述条形槽沿所述支撑圈本体圆周方向的宽度均相等，且为所述第一齿条沿所述支撑圈本体圆周方向的宽度的2至3倍。

采用上述优选方案的有益效果是：既能更加有效得保证冷却水通过条形槽流经支撑圈本体而实现散热，又能有效保证水冷缸体受力更加平衡。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述第一齿条的数量多于所述第二齿条的数量，所述第二齿条的数量多于所述第三齿条的数量。

采用上述优选方案的有益效果是：更加方便第一齿条、第二齿条和第三齿条在支撑圈本体环外侧分布，并且更加有效得保证冷却水通过条形槽流经支撑圈本体而实现散热。

作为本发明的另一种优选实施方式，所述支撑圈本体和所述齿条均采用铝合金材料制成。

采用上述优选方案的有益效果是：因为铝合金材料密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，由其制成的支撑圈本体和齿条，既能起到很好的加固支撑作用，又能很好的散热，还能节约成本。

附图说明

图1为本发明产品的结构示意图；

图2为本发明中支撑圈本体的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、支撑圈本体，2、齿条，3、第二齿条，4、第三齿条,5、第一齿条，6、条形槽，7、缸体本体，8、进水口，9、缸体水道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例

如图1、图2所示，一种水冷发动机缸体，它包括设有缸孔的缸体本体7和呈环形圆柱状的支撑圈本体1，所述缸体本体7靠近缸头本体的一端端面上设有向内凹陷呈环形空腔状的缸体水道9，且所述缸体水道9环绕于所述缸孔外，所述缸体本体7的另一端设有与所述缸体水道9相连通的进水口8；所述支撑圈本体1位于所述缸体水道9的开口处，且其远离所述缸体水道9的一端端面与所述缸体水道9的开口面平齐，其环内侧与所述缸体水道9的环内侧紧密贴合。

所述支撑圈本体1的环外侧设有多个向外凸起的齿条2，多个所述齿条2沿所述支撑圈本体1的圆周方向分布，且分别与所述支撑圈本体1的环外侧固定连接或一体成型；所述齿条2远离所述支撑圈本体1的一侧均与所述缸体水道9的环外侧紧密贴合；所述齿条2的延伸方向均与所述支撑圈本体1的轴向方向相同，且所述齿条2的长度与所述支撑圈本体1沿轴向方向的长度相等；相邻两个所述齿条2与所述支撑圈本体1的环外侧之间均形成条形槽6，所述条形槽6均与所述缸体水道9的环外侧之间形成供冷却水流经的柱状腔道，所述支撑圈本体1和所述齿条2均采用硬质导热材料制成。

本发明产品中支撑圈本体1和齿条2的组合体的尺寸根据缸体水道9的尺寸而制作，可通过压机压入缸体水道的开口处，使之与缸体水道9开口处的内外圈紧密结合，使水冷缸体的环形水道部分有所支撑；支撑圈本体1和齿条2配合使用既能起到加固支撑缸体本体7的作用，又可以形成条形槽6，使冷却水从中流过，还能增加冷却水与支撑圈本体1和齿条2的组合体的接触面积，进而增加缸体的水冷接触面积，提高缸体的散热效果和散热效率；使得本产品不但能有效保证水冷缸体受力平衡，更加坚固耐压，不会因外力的作用而产生变形，减少发动机出现的烧机油、拉缸等现象，而且散热效果更佳，可有效提高发动机的稳定性，并且支撑圈本体1与缸体水道9采用可拆卸连接方式，维修更换更加方便快捷。

所述齿条2向外凸起的厚度最好均为所述支撑圈本体1沿径向方向的厚度的0.5至2倍；这样既能有效保证齿条2对缸体的辅助加固支撑作用；又能有效保证条形槽6的正常使用，使得冷却水通过条形槽6流过进而实现循环散热降温；还能有效保证冷却水与支撑圈本体1、齿条2的接触面积，进而增强缸体散热降温效果。当所述齿条2向外凸起的厚度均为所述支撑圈本体1沿径向方向的厚度的1至1.2倍时，齿条2对缸体的辅助加固支撑作用以及增强缸体散热降温的效果更加明显。

所述齿条2的棱角最好呈倒角状；这样的齿条2承载力更强，并且可有效避免直齿棱边与水冷缸体的水道壁发生挤压而造成应力集中的弊端，延长齿条2和水冷缸体的使用寿命。

所述齿条2最好包括第一齿条5、第二齿条3和第三齿条4，所述第一齿条5沿所述支撑圈本体1圆周方向的宽度小于所述第二齿条3沿所述支撑圈本体1圆周方向的宽度，所述第二齿条3沿所述支撑圈本体1圆周方向的宽度小于所述第三齿条4沿所述支撑圈本体1圆周方向的宽度；这样支撑圈本体1配合第一齿条5、第二齿条3和第三齿条4既能更好得支撑加固缸体，使得缸体更加不容易因外力作用而产生变形，大大减少发动机出现的烧机油、拉缸等现象，又能有效保证冷却水通过条形槽6流经支撑圈本体1而实现散热。

多个所述第一齿条5最好间隔设置，多个所述第二齿条3最好间隔设置，多个所述第三齿条4最好间隔设置；这样可有效保证水冷缸体受力更加平衡。

所述第三齿条4沿所述支撑圈本体1圆周方向的宽度最好是所述第二齿条3沿所述支撑圈本体1圆周方向的宽度的2至3倍，所述第二齿条3沿所述支撑圈本体1圆周方向的宽度最好是所述第一齿条5沿所述支撑圈本体1圆周方向的宽度的4至6倍；这样支撑圈本体1配合第一齿条5、第二齿条3和第三齿条4既能更好得支撑加固缸体，又能更加有效得保证冷却水通过条形槽6流经支撑圈本体1而实现散热。

所述条形槽6沿所述支撑圈本体1圆周方向的宽度最好均相等，且为所述第一齿条5沿所述支撑圈本体1圆周方向的宽度的2至3倍；这样既能更加有效得保证冷却水通过条形槽6流经支撑圈本体1而实现散热，又能有效保证水冷缸体受力更加平衡。

所述第一齿条5的数量最好多于所述第二齿条3的数量，所述第二齿条3的数量最好多于所述第三齿条4的数量；这样更加方便第一齿条5、第二齿条3和第三齿条4在支撑圈本体1环外侧分布，并且更加有效得保证冷却水通过条形槽6流经支撑圈本体1而实现散热。

所述支撑圈本体1和所述齿条2均可以采用金属等材料制成，最好均为铝合金材质；因为铝合金材料密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，由其制成的支撑圈本体1和齿条2，既能起到很好的加固支撑作用，又能很好的散热，还能节约成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水冷发动机缸体，其特征在于，它包括设有缸孔的缸体本体(7)和呈环形圆柱状的支撑圈本体(1)，所述缸体本体(7)靠近缸头本体的一端端面上设有向内凹陷呈环形空腔状的缸体水道(9)，且所述缸体水道(9)环绕于所述缸孔外，所述缸体本体(7)的另一端设有与所述缸体水道(9)相连通的进水口(8)；所述支撑圈本体(1)位于所述缸体水道(9)的开口处，且其远离所述缸体水道(9)的一端端面与所述缸体水道(9)的开口面平齐，其环内侧与所述缸体水道(9)的环内侧紧密贴合；

所述支撑圈本体(1)的环外侧设有多个向外凸起的齿条(2)，多个所述齿条(2)沿所述支撑圈本体(1)的圆周方向分布，且分别与所述支撑圈本体(1)的环外侧固定连接或一体成型；所述齿条(2)远离所述支撑圈本体(1)的一侧均与所述缸体水道(9)的环外侧紧密贴合；所述齿条(2)的延伸方向均与所述支撑圈本体(1)的轴向方向相同，且所述齿条(2)的长度与所述支撑圈本体(1)沿轴向方向的长度相等；相邻两个所述齿条(2)与所述支撑圈本体(1)的环外侧之间均形成条形槽(6)，所述支撑圈本体(1)和所述齿条(2)均采用硬质导热材料制成；

所述齿条(2)包括第一齿条(5)、第二齿条(3)和第三齿条(4)，所述第一齿条(5)沿所述支撑圈本体(1)圆周方向的宽度小于所述第二齿条(3)沿所述支撑圈本体(1)圆周方向的宽度，所述第二齿条(3)沿所述支撑圈本体(1)圆周方向的宽度小于所述第三齿条(4)沿所述支撑圈本体(1)圆周方向的宽度,多个所述第一齿条(5)间隔设置，多个所述第二齿条(3)间隔设置，多个所述第三齿条(4)间隔设置。

2.根据权利要求1所述的水冷发动机缸体，其特征在于，所述齿条(2)向外凸起的厚度均为所述支撑圈本体(1)沿径向方向的厚度的0.5至2倍。

3.根据权利要求2所述的水冷发动机缸体，其特征在于，所述齿条(2)向外凸起的厚度均为所述支撑圈本体(1)沿径向方向的厚度的1至1.2倍。

4.根据权利要求1所述的水冷发动机缸体，其特征在于，所述齿条(2)的棱角呈倒角状。

5.根据权利要求1所述的水冷发动机缸体，其特征在于，所述第三齿条(4)沿所述支撑圈本体(1)圆周方向的宽度是所述第二齿条(3)沿所述支撑圈本体(1)圆周方向的宽度的2至3倍，所述第二齿条(3)沿所述支撑圈本体(1)圆周方向的宽度是所述第一齿条(5)沿所述支撑圈本体(1)圆周方向的宽度的4至6倍。

6.根据权利要求5所述的水冷发动机缸体，其特征在于，所述条形槽(6)沿所述支撑圈本体(1)圆周方向的宽度均相等，且为所述第一齿条(5)沿所述支撑圈本体(1)圆周方向的宽度的2至3倍。

7.根据权利要求5所述的水冷发动机缸体，其特征在于，所述第一齿条(5)的数量多于所述第二齿条(3)的数量，所述第二齿条(3)的数量多于所述第三齿条(4)的数量。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的水冷发动机缸体，其特征在于，所述支撑圈本体(1)和所述齿条(2)均采用铝合金材料制成。

Images