CN110714850B - 冷却水套及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种冷却水套及发动机，该冷却水套用于冷却发动机的缸体，包括本体和加速结构，本体上设置有主进液口，且本体的内部形成布水腔和多个冷却腔，冷却腔彼此连通且分别设置有分进液口与出液口，主进液口通过布水腔与分进液口连通，加速结构设置在本体上，其中，加速结构位于分进液口与出液口之间，并且加速结构构造成减小冷却腔的流通面积，根据发明实施例的冷却水套，布水腔使冷却液的流速和水压趋于平稳，冷却液经由各分进液口进入到对应的冷却腔中，通过设置的第一加速结构和第二加速结构，可提高冷却腔中的冷却液的流速，进而引导冷却液上行，对缸体进行有效冷却，减少水套的下部区域，避免死水区的出现。

Description

冷却水套及发动机

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种冷却水套及发动机。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

发动机的冷却是保证发动机能够有效工作的重要环节，现有技术对于采用干缸套或无缸套的机型，设置有冷却水套，冷却水套内部设置有冷却腔，冷却液进入到冷却腔中对缸体进行冷却，但在水套下部冷却液流动缓慢，造成冷却液浪费，热交换变差。

发明内容

本发明的目的是至少解决水套下部冷却液流动缓慢的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提出了一种冷却水套，用于冷却发动机的缸体，包括本体和加速结构，所述本体上设置有主进液口，且所述本体的内部形成布水腔和多个冷却腔，所述冷却腔彼此连通且分别设置有分进液口与出液口，所述主进液口通过所述布水腔与各所述分进液口连通，所述加速结构设置在所述本体上，其中，所述加速结构位于所述分进液口与所述出液口之间，所述加速结构构造成减小所述冷却腔的流通面积。

根据本发明实施例的冷却水套，通过设置布水腔，可对进入到冷却水套中的冷却液进行缓冲，使冷却液的流速和水压趋于平稳，经过缓冲后的冷却液被布水腔分流后经由各分进液口进入到对应的冷却腔中，从而保证各冷却腔中的冷却液的流速和流量均匀，压力稳定，即使冷却液对于各缸的冷却效果一致，达到均匀冷却的效果，通过设置的第一加速结构和第二加速结构，可减小冷却腔的流通面积，使得冷却液在经过第一加速结构和第二加速结构时，提高冷却液的流速，提高换热系数，对缸体进行有效冷却，减少水套的下部区域，避免死水区的出现。

另外，根据本实用新型实施例的发动机线束冷却装置，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述加速结构包括第一加速结构和第二加速结构；

所述本体的两端设置有第一加速结构，相邻的两个所述冷却腔之间设置有第二加速结构；

所述第一加速结构减小的所述流通面积小于所述第二加速结构减小的所述流通面积。

在本发明的一些实施例中，所述第一加速结构和所述第二加速结构均为所述本体上形成的拱形凸起。

在本发明的一些实施例中，所述第一加速结构和所述第二加速结构所在处的本体的顶部设置有向上的拱起。

在本发明的一些实施例中，所述第一加速结构和所述第二加速结构所在处的本体的顶部的厚度小于所述本体的其他部位的厚度。

在本发明的一些实施例中，所述分进液口与所述布水腔连接处的高度和所述布水腔的高度差在-1mm至1mm。

在本发明的一些实施例中，所述冷却腔与所述分进液口的连接处设置有第一导流部，所述分进液口的流通面积大于所述第一导流部的流通面积。

在本发明的一些实施例中，所述冷却腔与所述出液口的连接处设置有第二导流部，所述出液口的流通面积大于所述第二导流部的流通面积。

本发明的第二方面提出了一种发动机，包括缸体和上述任一技术方案中的冷却水套，所述冷却水套套设在所述缸体的外侧。

本发明实施例的发动机与上述任一技术方案中的冷却水套具有相同的优势，在此不再赘述。

在本发明的一些实施例中，所述出液口与所述分进液口关于所述缸体的缸孔对称。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例的冷却水套的立体结构示意图；

图2为图1所示的冷却水套的俯视图；

图3为图2所示的A-A处的剖视图；

图4为图2所示的B-B处的剖视图；

图5为图2所示的C-C处的剖视图；

图6为图1所示的冷却水套的右视图；

图7为图2所示的A处的放大结构示意图；

图8为图2所示的B处的放大结构示意图。

附图标记：

1、本体；101、主进液口；102、分进液口；103、出液口；104、第一加速结构；105、第二加速结构；106、第一导流结构；107、第二导流结构；108、冷却腔；109、布水腔；110、拱起。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1-图8所示，根据本发明一个实施例的冷却水套，用于冷却发动机的缸体，包括本体1和加速结构，本体1上设置有主进液口101，且本体1的内部形成布水腔109和多个冷却腔108，冷却腔108彼此连通且分别设置有分进液口102与出液口103，主进液口101通过布水腔109与各分进液口102连通，加速结构设置在本体1上，其中，加速结构位于分进液口102与出液口103之间，并且加速结构构造成减小冷却腔的流通面积。

根据本发明实施例的冷却水套，通过设置布水腔109，可对进入到冷却水套中的冷却液进行缓冲，使冷却液的流速和水压趋于平稳，经过缓冲后的冷却液被布水腔109分流后经由各分进液口102进入到对应的冷却腔108中，从而保证各冷却腔108中的冷却液的流速和流量均匀，压力稳定，即使冷却液对于各缸的冷却效果一致，达到均匀冷却的效果，通过设置的第一加速结构104和第二加速结构105，可减小冷却腔108的流通面积，使得冷却液在经过第一加速结构104和第二加速结构105时，提高冷却液的流速，提高换热系数，对缸体进行有效冷却，减少水套的下部区域，避免死水区的出现。

在本发明的一些实施例中，加速结构包括第一加速结构104和第二加速结构105，第一加速结构104设置于本体1的两端，第二加速结构105设置于相邻的两个冷却腔108之间，即每一冷却腔108均具有两个加速结构，位于本体1端部的冷却腔108的两侧分别为第一加速结构104和第二加速结构105，位于本体1中部的冷却腔108的两侧均为第二加速结构105，相邻的两个冷却腔108共用一个第二加速结构105，由于位于端部的冷却腔108所对应的缸体的冷却需求小于位于中部的冷却腔108所对应的的缸体的冷却需求，因此第一加速结构104所减小的流通面积小于第二加速结构105所减小的流通面积，即冷却液在经过第一加速结构104使的流速小于经过第二加速结构105时的流速，但两者相对于现有技术均提高了冷却液的流速和换热能力，由于第一加速结构104所减小的流通面积小于第二加速结构105所减小的流通面积，造成位于端部的冷却腔108的实体结构大于位于中部的冷却腔108的实体结构，增加了本体1端部的结构强度，即提高了首缸缸孔和末缸缸孔的刚度。

其中，第一加速结构104和第二加速结构105为规则的凸起、不规则的凸起或多个挡流板。

在本发明的一些实施例中，冷却水套的生产是通过砂芯铸造而成，在一个实施例中，第一加速结构104和第二加速结构105均为本体1上形成的拱形凸起，便于铸造，第一加速结构104的高度H2小于第二加速结构105的高度H1，第一加速结构104的角度A2大于第二加速结构105的角度A1，即第一加速结构104相较于第二加速结构105更加平缓，经过第二加速结构105处的冷却液的流速相对于经过第一加速结构104处的冷却液的流速更大。

在本发明的一些实施例中，第一加速结构104和第二加速结构105所在处的本体1的顶部设置有向上的拱起110，该拱起110至本体101的边缘平滑过渡，拱起110至本体101的边缘高度逐渐减小，使得冷却腔108的的顶部同样向上拱起110，减少上止点时活塞一环位置与本体1顶部的距离，加强一环冷却，向上拱起110的高度H3范围在1-5mm之间，根据缸体直径不同而不同。

在本发明的一些实施例中，第一加速结构104和第二加速结构105所在处的本体的顶部的厚度小于本体101其他部位的厚度，相对于现有技术，在进行冷却水套的生产时，将此处的厚度减薄，缩短冷却液与活塞一环之间的距离，使冷却液的冷却位置更高，进一步加强一环冷却，同时降低了冷却水套的重量，使发动机整体轻量化。

在本发明的一些实施例中，分进液口102与布水腔109连接处的高度和布水腔109的高度差H4在-1mm至1mm，即分进液口102和布水腔109的采用齐平的设置方式，使由布水腔109进入到分进液口102的冷却液可直接冷却冷却水套的上部区域，同时，两者齐平设置，减轻了冷却水套的重量，使发动机整体轻量化。

其中，分进液口102与布水腔109连接处的高度和布水腔109的高度的差的范围在-1至1之间，允许两者存在误差。

在本发明的一些实施例中，除了第一加速结构104和第二加速结构105加快了冷却液的流速，在冷却腔108与分进液口102的连接处设置有第一导流部106，分进液口102的流通面积大于第一导流部106的流通面积，在此处进行第一次加速，在第一加速结构104和第二加速结构105处进行第二次加速，进一步提高换热能力。

在本发明的一些实施例中，当冷却液从分进液口102进入到冷却腔108中最终从出液口103流出时，为了使流出的冷却液进入到缸盖的冷却水套中，冷却腔108和出液口103的连接处设置有第二导流部107，此处需要对冷却液进行汇集，由于出液口103的流通面积大于第二导流部107的流通面积，冷却液的速度得到降低，在此处汇集后进入到缸盖的冷却水套中对缸盖进行冷却，使冷却液能够持续稳定的进入到缸盖的冷却水套中。

本发明的另一实施例还提出了一种发动机，包括缸体和上述任一实施例中的冷却水套，所述冷却水套套设在所述缸体的外侧。

本发明实施例的发动机与上述任一技术方案中的冷却水套具有相同的优势，在此不再赘述。

在本发明的一些实施例中，冷却腔108和发动机的缸体的数量是相等的，每一缸体外环绕设置一个冷却腔108，出液口103和分进液口102设置于冷却腔108的两侧，且关于缸体的缸孔对称，冷却液从分进液口102进入到冷却腔108中分为两路环绕缸体流向出液口103，冷却液分流后对缸体的两侧均起到了冷却的作用，起到了均匀冷却的效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种冷却水套，用于冷却发动机的缸体，其特征在于，包括：

本体，所述本体上设置有主进液口，且所述本体的内部形成布水腔和多个冷却腔；

所述冷却腔彼此连通且分别设置有分进液口与出液口，所述主进液口通过所述布水腔与各所述分进液口连通，所述冷却腔与所述分进液口的连接处设置有第一导流部，所述分进液口的流通面积大于所述第一导流部的流通面积，所述冷却腔与所述出液口的连接处设置有第二导流部，所述出液口的流通面积大于所述第二导流部的流通面积；

加速结构，所述加速结构设置在所述本体上；

其中，所述加速结构位于所述分进液口与所述出液口之间，并且所述加速结构构造成减小所述冷却腔的流通面积。

2.根据权利要求1所述的冷却水套，其特征在于，所述加速结构包括第一加速结构和第二加速结构；

所述本体的两端设置有第一加速结构，相邻的两个所述冷却腔之间设置有第二加速结构；

所述第一加速结构减小的所述流通面积小于所述第二加速结构减小的所述流通面积。

3.根据权利要求2所述的冷却水套，其特征在于，所述第一加速结构和所述第二加速结构均为所述本体上形成的拱形凸起。

4.根据权利要求3所述的冷却水套，其特征在于，所述第一加速结构和所述第二加速结构所在处的本体的顶部设置有向上的拱起。

5.根据权利要求3所述的冷却水套，其特征在于，所述第一加速结构和所述第二加速结构所在处的本体的顶部的厚度小于所述本体的其他部位的厚度。

6.根据权利要求1所述的冷却水套，其特征在于，所述分进液口与所述布水腔连接处的高度和所述布水腔的高度差在-1mm至1mm。

7.一种发动机，其特征在于，包括：

缸体；

冷却水套，所述冷却水套套设在所述缸体的外侧，所述冷却水套为根据权利要求1至6任一项所述的冷却水套。

8.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于，所述出液口与所述分进液口关于所述缸体的缸孔对称。

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