CN108457764A - 一种带有肋片的湿式气缸套 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种带有肋片的湿式气缸套，包括气缸套体，气缸套体安装于气缸孔中，气缸套体顶部设置与支撑肩，气缸套体中部设置上圆环带，气缸套体下部设置下圆环带，上圆环带、下圆环带与外部的机体之间形成下冷却腔，上圆环带、支撑肩与外部的集体之间形成上冷却腔，机体上设置进水道和出水道，进水道和下冷却腔相通，出水道和上冷却腔相通，上圆环带上设置通水孔，上冷却腔和下冷却腔之间通过通水孔相通。本发明通过在冷却腔内增设换热肋片以及改变冷却水的流动方向来增强冷却水与气缸的对流换热，大大提高了换热效率，可满足发动机在更高负荷下的散热需求，保证发动机可以长时间地高效、可靠运行。

Description

一种带有肋片的湿式气缸套

技术领域

本发明涉及的是一种内燃机，具体地说是内燃机的气缸套及其外部机体。

背景技术

在现代社会生活生产中，活塞式内燃机是一种非常重要的动力机械。活塞式内燃机具有热效率高、功率和转速范围宽、机动性好等诸多优点，在很多工业及生活领域都有广泛的应用。

气缸套是活塞式内燃机中一个非常重要的部件，放置于机体的气缸孔中，与气缸盖共同构成活塞式内燃机的工作空间，使得活塞能够在其中做稳定的往复直线运动，然后通过连杆曲轴结构将活塞的往复直线运动变为曲轴的转动，向外输出有效功。

由于燃料的燃烧以及活塞和气缸内壁的摩擦，气缸套在工作过程中会吸收大量的热量，如果不能及时把热量传递出去，气缸套的温度会持续升高，容易造成活塞环烧结、气缸套迅速磨损等不良后果，影响发动机的正常运行，减少发动机的寿命。

气缸套的冷却方式分为风冷和水冷，风冷是用空气来冷却气缸，而水冷是用冷却液来冷却气缸，水冷一般用水作为冷却液，冷却效果比风冷要好。但是由于目前水冷方式所用的湿式气缸套一般都是外表面光滑的圆筒状，所以散热面积不大，换热效率低，在发动机高负荷工作时不能充分满足发动机的散热需求。

因此，如何能够提高气缸套的散热能力是一个亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供提高了散热能力的一种带有肋片的湿式气缸套。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种带有肋片的湿式气缸套，其特征是：包括气缸套体，气缸套体安装于机体的气缸孔中，气缸套体顶部设置与气缸孔上表面台阶配合的轴向定位的支撑肩，气缸套体中部设置上圆环带，气缸套体下部设置下圆环带，上圆环带、下圆环带与外部的机体之间形成下冷却腔，上圆环带、支撑肩与外部的集体之间形成上冷却腔，机体上设置进水道和出水道，进水道和下冷却腔相通，出水道和上冷却腔相通，上圆环带上设置通水孔，上冷却腔和下冷却腔之间通过通水孔相通。

本发明还可以包括：

1、气缸套体上冷却腔的位置以及下冷却腔的位置分别设置12段矩形肋片，相邻肋片之间的圆周角为30°。

2、机体上的出水道和进水道位于气缸套体的同侧，通水孔与出水道和进水道处于气缸套体的两侧，进水道与通水孔之间的角度为180°。

3、气缸套体下圆环带的下方设置封水环槽，封水环槽里安装密封气缸套体和机体的封水环。

4、通水孔的截面形状为扇环形，扇环形的圆心角为30°±5°。

本发明的优势在于：

1、在气缸套上设置有支撑肩和圆环带，所以气缸套有很好的轴向和径向定位。

2、通过在冷却腔内设置矩形肋片，可以增大气缸套和冷却水的接触面积，而且由于肋片的扰流作用，冷却水在流动过程中处于紊流状态。这样一来冷却水和气缸套之间的换热效率增大，有利于将气缸套吸收的热量传递出去，满足发动机在高负荷工作时的散热需求，使得发动机可以在高负荷下长时间高效、稳定地工作。

3、传统湿式气缸套的冷却水是单方向流动，气缸的各部分与相同温度的冷却水进行热量交换，在温度较高的气缸套上半部分的换热量多，而温度较低的下半部分的换热量少，因此一部分冷却水流量被浪费。而本发明采用类似于换热器中的“逆流”设计，并且设置有矩形肋片，气缸套与冷却水的换热效率高，使得气缸套在较小的冷却水流量下就能得到很好的冷却，所以需要的冷却水流量小，可以减少冷却系统占用的空间并降低其复杂度。

4、此种结构的气缸套不仅和冷却水的换热效率高，而且结构合理，安装方便，工作状态稳定，因此可以提高发动机的稳定性和可靠性，保证发动机可以长时间安全高效运行。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为气缸套与机体的安装结构示意图；

图3为本发明的主视图；

图4为气缸套通水孔的示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1-4，在气缸套主体的外表面有支撑肩1、上圆环带2、下圆环带3、矩形肋片6、封水环槽4、通水孔5等结构，其中支撑肩1用于气缸套的轴向定位，圆环带用于气缸套的径向定位，封水环槽4用于安装封水环以防止冷却水的泄露，通水孔5用于连通上、下冷却腔。

图2是气缸套安装在机体气缸孔中时的示意图。当把气缸套安装到气缸孔中时，由于顶部的支撑肩1外径较大，就会和气缸孔上表面的台阶形成配合，再加上气缸盖的覆盖夹紧，最终形成对气缸套的轴向固定。气缸套中部和下部的圆环带与机体壁面接触从而形成气缸套的径向固定，同时中部的上圆环带2将冷却腔分成上下两部分，而下部的下圆环带3上的封水环可以密封冷却腔，防止冷却水的泄露。

上下冷却腔内沿周向各分布有12段矩形肋片6，相邻两肋片之间的圆周角为30°。矩形肋片能够大大增加气缸套与冷却水的接触面积，并且由于矩形肋片的存在，冷却水流动时的扰动更加强烈，这样一来冷却水与气缸套之间的换热效率得到提高。

在此基础上，通过上圆环带2将冷却腔分为上下两部分，由扇环形通水孔5连通。机体上的出水道7和入水道8位于气缸套的同侧，出水道7与上冷却腔连通，入水道8与下冷却腔连通。在安装气缸套时，要保证通水孔5与出、入水道分别处于气缸套的两侧，即通水孔与出入水道之间的角度为180°

如图2所示，发动机工作时，冷却水从入水道8进入下冷却腔，沿周向从左边流向右边，在此过程中冷却水与气缸套下半部分的壁面以及肋片表面进行对流换热，冷却水的温度升高，而气缸套的下半部分得到冷却。随后冷却水从通水孔5流入上冷却腔，并沿周向从右边流向左边，由于气缸上半部分的温度比下半部分高，所以在此过程中冷却水又与气缸套上半部分的壁面以及肋片表面进行对流换热，冷却水的温度进一步升高，同时气缸套的上半部分得到冷却。最后冷却水从出水道7流出上冷却腔，进入散热器进行降温，降温后的冷却水重新进入下冷却腔对气缸套进行冷却。

通过这样的冷却水流向设置，可以使冷却水在温度较低时对气缸下半部分进行冷却，而后温度有所升高的冷却水可以继续冷却温度更高的气缸上半部分，形成类似“逆流”的换热方式，换热效果更好，满足了发动机在更高负荷下的散热需求。

气缸套的顶部有沿径向突出的支撑肩1，支撑肩用于气缸套的轴向定位。

气缸套有上圆环带2和下圆环带3，上圆环带2的一侧有一个通水孔5，下圆环带3有两道封水环槽。

通水孔5的形状为扇环形，圆心角大约为30°。

气缸套的冷却腔被上圆环带2分为上冷却腔和下冷却腔两部分，上冷却腔和下冷却腔通过通水孔5相连通。

发动机工作时，冷却水从入水道8进入下冷却腔，沿周向从左边流向右边，在此过程中与气缸套下半部分进行换热。而后从通水孔5流入上冷却腔，沿周向从右边流向左边，并与气缸套上半部分进行换热，最后冷却水从出水道7流出上冷却腔。

气缸套上、下冷却腔内的气缸套壁面上有与轴向平行的凸起的矩形肋片6。肋片沿气缸套周向分布，相邻两矩形肋片之间的圆周角为30°。

Claims (9)

1.一种带有肋片的湿式气缸套，其特征是：包括气缸套体，气缸套体安装于机体的气缸孔中，气缸套体顶部设置与气缸孔上表面台阶配合的轴向定位的支撑肩，气缸套体中部设置上圆环带，气缸套体下部设置下圆环带，上圆环带、下圆环带与外部的机体之间形成下冷却腔，上圆环带、支撑肩与外部的集体之间形成上冷却腔，机体上设置进水道和出水道，进水道和下冷却腔相通，出水道和上冷却腔相通，上圆环带上设置通水孔，上冷却腔和下冷却腔之间通过通水孔相通。

2.根据权利要求1所述的一种带有肋片的湿式气缸套，其特征是：气缸套体上冷却腔的位置以及下冷却腔的位置分别设置12段矩形肋片，相邻肋片之间的圆周角为30°。

3.根据权利要求1或2所述的一种带有肋片的湿式气缸套，其特征是：机体上的出水道和进水道位于气缸套体的同侧，通水孔与出水道和进水道处于气缸套体的两侧，进水道与通水孔之间的角度为180°。

4.根据权利要求1或2所述的一种带有肋片的湿式气缸套，其特征是：气缸套体下圆环带的下方设置封水环槽，封水环槽里安装密封气缸套体和机体的封水环。

5.根据权利要求3所述的一种带有肋片的湿式气缸套，其特征是：气缸套体下圆环带的下方设置封水环槽，封水环槽里安装密封气缸套体和机体的封水环。

6.根据权利要求1或2所述的一种带有肋片的湿式气缸套，其特征是：通水孔的截面形状为扇环形，扇环形的圆心角为30°±5°。

7.根据权利要求3所述的一种带有肋片的湿式气缸套，其特征是：通水孔的截面形状为扇环形，扇环形的圆心角为30°±5°。

8.根据权利要求4所述的一种带有肋片的湿式气缸套，其特征是：通水孔的截面形状为扇环形，扇环形的圆心角为30°±5°。

9.根据权利要求5所述的一种带有肋片的湿式气缸套，其特征是：通水孔的截面形状为扇环形，扇环形的圆心角为30°±5°。