CN108131213B - 四冲程水冷汽油发动机冷却水套 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种四冲程水冷汽油发动机冷却水套，涉及发动机制造技术领域，包括设有活塞的缸套，在所述缸套的侧壁设有一个环形水槽，所述环形水槽的横截面为上宽下窄的设有拔模斜角A的等腰梯形，所述等腰梯形的底边的边长B为L－2HtanA，所述环形水槽的拔模斜角A为1°～1.5°，所述等腰梯形的斜边与底边边长之间的过渡园角R应满足0～0.5（L－2HtanA）；边长L为所述等腰梯形的顶边的边长，高度H为所述等腰梯形的高度。与现有技术相比，本发明可以解决现有的冷却水套难以能实现对活塞的第一道活塞环全冲程范围内进行冷却的问题。

Description

四冲程水冷汽油发动机冷却水套
技术领域
本发明涉及发动机制造技术领域，尤其是一种四冲程水冷汽油发动机的冷却水套。
背景技术
四冲程发动机属于往复活塞式内燃机，是在一个由进气(intake)、压缩(compression)、做功(power)和排气(exhaust)等四个工作过程形成的工作循环中活塞往复四个行程的内燃机。活塞顶离曲轴回转中心最远处为上止点(TopDeadCenter，TDC)；活塞顶离曲轴回转中心最近处为下止点(BottomDeadCenter，BDC)。活塞从一个止点运动至另一个止点的过程称为冲程(stroke)。这种四冲程发动机采用水冷的冷却方式，是利用水(或防冻液)作为冷却介质带走发动机高温机件的热量，以保证发动机正常的工作温度。水冷系统由水泵、散热器、风扇、节温器、水套和水管等组成。有一种如图1所示的四冲程水冷汽油发动机，该四冲程水冷汽油发动机包括设有活塞10的缸套20，在缸套的侧壁设有一个环形水槽201，该环形水槽的横截面为上宽下窄的设有拔模斜角的等腰梯形。这种四冲程水冷汽油发动机在使用过程中存在如下问题：由于环形水槽的拔模斜角为2.5度，若要保证环形水槽的横截面底部的宽度，使流经水槽底部的冷却水量能对活塞上的第一道活塞环101进行冷却，就会导致环形水槽深度不够；当活塞下行至下止点时，活塞上的第一道活塞环的位置比环形水槽的底部低，不能实现在活塞的第一道活塞环全冲程范围内进行冷却，因此，会导致第一道活塞环、活塞和缸套的热负荷大、燃烧效率低、燃油消耗量大；若按现行水槽的拔模斜角加深水槽的深度，又会使环形水槽横截面底边的宽度变小，造成流经环形水槽底部的冷却水瞬间被加热，也无法实现在活塞的第一道活塞环全冲程范围内进行冷却；如何通过一种手段，既能不增加缸套的环形水槽在铸造时的拔模难度，又能使活塞的第一道活塞环在全冲程范围内得到冷却是汽车制造从业者亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种四冲程水冷汽油发动机冷却水套，以解决现有的冷却水套难以能实现对活塞的第一道活塞环全冲程范围内进行冷却的问题。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：这种四冲程水冷汽油发动机冷却水套，包括设有活塞的缸套，在所述缸套的侧壁设有一个环形水槽，所述环形水槽的横截面为上宽下窄的设有拔模斜角A的等腰梯形，所述等腰梯形的底边的边长B为L－2HtanA，所述环形水槽的拔模斜角A为1°～1.5°，所述等腰梯形的斜边与底边边长之间的过渡圆角R应满足0～0.5（L－2HtanA）；边长L为所述等腰梯形的顶边的边长，高度H为所述等腰梯形的高度。
上述四冲程水冷汽油发动机冷却水套技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述过渡圆角R应在0.4（L－2HtanA）～0.5（L－2HtanA）范围内。
进一步的：所述等腰梯形顶边的边长L为7毫米～8毫米。
进一步的：所述等腰梯形的高度H为87毫米～90毫米。
进一步的：所述环形水槽的拔模斜角A为1.1°，所述等腰梯形的高度H为89毫米，所述等腰梯形顶边的边长L为8毫米，所述过渡圆角R为2毫米。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：1、本发明通过将环形水槽的横截面设置为上宽下窄的设有拔模斜角A的等腰梯形，并且限定了环形水槽的拔模斜角和等腰梯形的斜边与底边边长之间的过渡圆角R，不但能加深了环形水套的深度，使活塞上的第一道活塞环在全冲程内得到冷却，同时也保证了环形水槽横截面底边的宽度，使流经环形水槽底部的冷却水足够与活塞的第一道活塞环下行至下止点处的产生的热量进行热交换，使整机冷却改善；提高了活塞、活塞环和缸体的使用寿命；2、热效率、燃烧效率得到提高，油耗降低了1.5%。
附图说明
图1是现有的四冲程水冷汽油发动机冷却水套内的活塞位于下止点处的示意图。
图2是本发明实施例的四冲程水冷汽油发动机冷却水套内的活塞位于下止点处的示意图。
图3是本发明实施例缸套的环形水槽的横截面的示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详述：
实施例1：
如图2所示的四冲程水冷汽油发动机冷却水套包括设有活塞1的缸套2，在缸套2的侧壁设有一个环形水槽22，该环形水槽的横截面为上宽下窄的设有拔模斜角A的等腰梯形，该等腰梯形的顶边的边长为边长L，底边的边长为边长B，边长B=L－2HtanA，如图3所示；等腰梯形的高度为高度H；本实施例的环形水槽的拔模斜角A为1°，边长L为7毫米，高度H为87毫米，因此边长B=7－2×87×tan1°=3.96毫米；等腰梯形的斜边与底边边长之间的过渡圆角R应满足0～0.5（7－2×87×tan1°）即R应满足0～1.98毫米，本实施例取R为1.9毫米，满足了R应满足0～1.98毫米的要求，同时也满足了R应在0.4（L－2HtanA）～0.5（L－2HtanA）=0.4（7－2×87×tan1°）～0.5（7－2×87×tan1°）即R应在1.58毫米～1.98毫米的范围内的优选方案的要求。
实施例2：
本实施例的环形水槽的拔模斜角A为1°，边长L为8毫米，高度H为90毫米，因此边长B=8－2×90×tan1°=4.85毫米；等腰梯形的斜边与底边边长之间的过渡圆角R应满足0～0.5（8－2×90×tan1°）即R应满足0～2.42毫米，本实施例取R为2.4毫米，满足了R应满足0～2.42毫米的要求，同时也满足了R应在0.4（L－2HtanA）～0.5（L－2HtanA）=0.4（8－2×90×tan1°）～0.5（8－2×90×tan1°）即R应在1.94毫米～2.42毫米的的范围内的优选方案的要求，其它特征与实施例1相同。
实施例3：
本实施例的环形水槽的拔模斜角A为1.5°，边长L为7毫米，高度H为87毫米，因此边长B=7－2×87×tan1.5°=2.44毫米；等腰梯形的斜边与底边边长之间的过渡圆角R应满足0～0.5（7－2×87×tan1.5°）即R应满足0～1.22毫米，本实施例取R为1.2毫米，满足了R应满足0～1.22毫米的要求，同时也满足了R应在0.4（L－2HtanA）～0.5（L－2HtanA）=0.4（7－2×87×tan1.5°）～0.5（7－2×87×tan1.5°）即R应在0.97毫米～1.22毫米的范围内的优选方案的要求，其它特征与实施例1相同。
实施例4：
本实施例的环形水槽的拔模斜角A为1.5°，边长L为8毫米，高度H为90毫米，因此边长B=8－2×90×tan1.5°=3.28毫米；等腰梯形的斜边与底边边长之间的过渡圆角R应满足0～0.5（8－2×90×tan1.5°）即R应满足0～1.64毫米，本实施例取R为1.6毫米，满足了R应满足0～1.64毫米的要求，同时也满足了R应在0.4（L－2HtanA）～0.5（L－2HtanA）=0.4（8－2×90×tan1.5°）～0.5（8－2×90×tan1.5°）即R应在1.31毫米～1.64毫米的范围内的优选方案的要求，其它特征与实施例1相同。
实施例5：
本实施例的环形水槽的拔模斜角A为1.1°，边长L为8毫米，高度H为90毫米，因此边长B=8－2×89×tan1.1°=4.58毫米；本实施例的R为2毫米，使等腰梯形的斜边与底边边长之间的过渡圆角R满足了0～0.5（8－2×89×tan1.1°）即R应满足0～2.29毫米的要求，同时也满足了R应在0.4（L－2HtanA）～0.5（L－2HtanA）=0.4（8－2×89×tan1.1°）～0.5（8－2×89×tan1.1°）即R应在1.83毫米～2.29毫米的范围内进一步的优选方案的要求，其它特征与实施例1相同。
工作时，由于环形水槽的横截面选取了上述参数，不但能加深了环形水套的深度，使活塞1上的第一道活塞环11在全冲程内得到冷却，同时也保证了环形水槽横截面底边的宽度，使流经环形水槽底部的冷却水足够与活塞的第一道活塞环下行至下止点处的产生的热量进行热交换，使整机冷却改善；提高了活塞、活塞环和缸体的使用寿命。

Claims (5)

1.一种四冲程水冷汽油发动机冷却水套，包括设有活塞的缸套，在所述缸套的侧壁设有一个环形水槽，其特征在于：所述环形水槽的横截面为上宽下窄的设有拔模斜角A的等腰梯形，所述等腰梯形的底边的边长B为L－2HtanA，所述环形水槽的拔模斜角A为1°～1.5°，所述等腰梯形的斜边与底边边长之间的过渡圆角R应满足0～0.5（L－2HtanA）；边长L为所述等腰梯形的顶边的边长，高度H为所述等腰梯形的高度。
2.根据权利要求1所述的四冲程水冷汽油发动机冷却水套，其特征在于：所述过渡圆角R应在0.4（L－2HtanA）～0.5（L－2HtanA）范围内。
3.根据权利要求2所述的四冲程水冷汽油发动机冷却水套，其特征在于：所述等腰梯形顶边的边长L为7毫米～8毫米。
4.根据权利要求2或3所述的四冲程水冷汽油发动机冷却水套，其特征在于：所述等腰梯形的高度H为87毫米～90毫米。
5.根据权利要求4所述的四冲程水冷汽油发动机冷却水套，其特征在于：所述环形水槽的拔模斜角A为1.1°，所述等腰梯形的高度H为89毫米，所述等腰梯形顶边的边长L为8毫米，所述过渡圆角R为2毫米。
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