CN111852682A - 一种发动机冷却水套系统、发动机冷却方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种发动机冷却水套系统、发动机冷却方法及车辆，该系统包括缸体水套和缸盖水套，缸体水套和缸盖水套连接；缸盖水套包括缸盖下水套、缸盖上水套和通道系统；缸体水套上设有流道，缸盖下水套上设有进液口；流道与进液口连通，进液口与缸盖下水套的排气侧连通，缸盖下水套的排气侧与缸盖下水套的进气侧连通，缸盖下水套的进气侧通过通道系统与缸盖上水套连通，且缸盖下水套的进气侧与缸体水套连通。该系统能够使得冷却液通过集成在缸体上的流道直接流入缸盖下水套，使得温度更低的冷却液能够全部流经缸盖排气侧，均匀地分配后流经各缸排气鼻梁区、火花塞孔周围，使得这些温度高的位置得到最充分的冷却，有效降低缸盖鼻梁区温度。

Description

一种发动机冷却水套系统、发动机冷却方法及车辆

技术领域

本申请涉及发动机冷却技术领域，特别涉及一种发动机冷却水套系统、发动机冷却方法及车辆。

背景技术

现代增压发动机为使得发动机结构设计紧凑、减小尺寸同时减少零部件数量，通常采用集成排气歧管的缸盖设计。

为保证冷却效果、并满足铸造工艺要求，缸盖水套通常设计成两片，即缸盖上水套和缸盖下水套。现有技术中有些方案水套结构设计不能合理分配流向缸盖上水套、缸盖下水套和缸体水套的冷却液流量，会导致缸盖鼻梁区、集成排气歧管和缸体缸间温度过高，容易引起发动机结构开裂以及发动机爆震、早燃。另外，现有技术中还有些方案的缸盖上下水套连接位置容易产生缺陷，连接通道容易被局部堵塞，造成水流量急剧减小，增加缸盖失效的风险。

发明内容

本申请要解决是现有技术中发动机的冷却水套系统不能充分地冷却排气鼻梁区和火花塞周围区域的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例公开了一种发动机冷却水套系统，包括缸体水套和缸盖水套，所述缸体水套和所述缸盖水套连接；

所述缸盖水套包括缸盖下水套、缸盖上水套和通道系统；

所述缸体水套上设有流道，所述缸盖下水套上设有进液口；

所述流道与所述进液口连通，所述进液口与所述缸盖下水套的排气侧连通，所述缸盖下水套的排气侧与所述缸盖下水套的进气侧连通，所述缸盖下水套的进气侧通过所述通道系统与所述缸盖上水套连通，且所述缸盖下水套的进气侧与所述缸体水套连通。

进一步地，所述通道系统包括第一通道结构和第二通道结构；

所述第一通道结构设于所述缸盖下水套的进气侧；

所述第二通道结构设于所述缸盖的水堵孔处。

进一步地，所述第一通道结构包括四个第一通道，所述四个第一通道分布于所述缸盖下水套的进气侧。

进一步地，所述第二通道结构包括两个第二通道，所述两个第二通道中的其中一个设于所述缸盖水套的前端水堵位置处，所述两个第二通道中的另一个设于所述缸盖水套的后端水堵位置处。

进一步地，所述第一通道和所述第二通道均采用机械加工工艺制成。

本申请第二方面公开一种发动机冷却方法，包括以下步骤：

控制冷却液从缸体水套上的流道进入缸盖下水套的进液口，并均匀地分配到缸盖下水套的排气侧及排气鼻梁区；

控制所述冷却液从所述缸盖下水套的排气侧流入所述缸盖下水套的进气侧；

控制所述冷却液中的一部分从所述缸盖下水套的进气侧通过通道系统流入所述缸盖上水套，且控制所述冷却液中的剩余部分从所述缸盖下水套的进气侧流入所述缸体水套。

进一步地，所述通道系统包括第一通道结构和第二通道结构；

所述第一通道结构设于所述缸盖下水套的进气侧；

所述第二通道结构设于所述缸盖的水堵孔处。

进一步地，所述第一通道结构包括四个第一通道，所述四个第一通道分布于缸盖下水套的进气侧；

所述第二通道结构包括两个第二通道，所述两个第二通道中的其中一个设于所述缸盖水套的前端水堵位置处，所述两个第二通道中的另一个设于所述缸盖水套的后端水堵位置处。

进一步地，所述第一通道和所述第二通道均采用机械加工工艺制成。

本申请第三方面公开一种车辆，包括所述发动机冷却水套系统。

采用上述技术方案，本申请具有如下有益效果：

本申请实施例提供的发动机冷却水套系统能够使得冷却液从水泵出口流经集成在缸体上的流道后直接通往缸盖下水套，使得温度更低的冷却液能够全部流经缸盖排气侧，均匀地分配后流经各缸排气鼻梁区、火花塞孔周围，使得这些温度高的位置得到最充分的冷却，有效降低缸盖鼻梁区温度、避免燃烧室开裂，并能抑制爆震、提高燃烧效率；且通过通道系统连接上下水套，有效增加了流通面积，保证充足的水流量进入上水套，降低了水路的压力损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一种发动机冷却水套系统的结构示意图；

图2为本申请实施例一种发动机冷却水套系统的通道系统的位置示意图；

图3为本申请实施例一种发动机冷却方法的流程示意图；

以下对附图作补充说明：

1-缸体水套；2-缸盖下水套；3-缸盖上水套；4-第一通道；5-第二通道。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

请参见图1，图1为本申请实施例一种发动机冷却水套系统的结构示意图，包括缸体水套和缸盖水套，所述缸体水套和所述缸盖水套连接；

所述缸盖水套包括缸盖下水套、缸盖上水套和通道系统；

所述缸体水套上设有流道，所述缸盖下水套上设有进液口；

所述流道与所述进液口连通，所述进液口与所述缸盖下水套的排气侧连通，所述缸盖下水套的排气侧与所述缸盖下水套的进气侧连通，所述缸盖下水套的进气侧通过所述通道系统与所述缸盖上水套连通，且所述缸盖下水套的进气侧与所述缸体水套连通。

本申请实施例提供的发动机冷却水套系统主要用于带集成排气歧管的高性能增压发动机，其进水口布置在发动机前端排气侧，使得冷却液从水泵出口流经集成在缸体上的流道后直接通往缸盖下水套，使得温度更低的冷却液能够全部流经缸盖排气侧，均匀地分配后流经各缸排气鼻梁区、火花塞孔周围，使得这些温度高的位置得到最充分的冷却，有效降低缸盖鼻梁区温度、避免燃烧室开裂，并能抑制爆震、提高燃烧效率；且通过通道系统连接上下水套，能够有效增加流通面积，保证充足的水流量进入上水套，降低了水路的压力损失。

本申请实施例中，所述通道系统包括第一通道结构和第二通道结构；

所述第一通道结构设于所述缸盖下水套的进气侧；

所述第二通道结构设于所述缸盖的水堵孔处。

本申请实施例中，所述第一通道结构包括四个第一通道，所述四个第一通道分布于所述缸盖下水套的进气侧。

图2为本申请实施例一种发动机冷却水套系统的通道系统的位置示意图；本申请实施例中，所述第二通道结构包括两个第二通道，所述两个第二通道中的其中一个设于所述缸盖水套的前端水堵位置处，所述两个第二通道中的另一个设于所述缸盖水套的后端水堵位置处。

本申请实施例中，冷却液的流通路径如图1中箭头所示，水泵设置在发动机前端排气侧，冷却液从水泵出口经集成在缸体水套上上的流道11直接进入缸盖下水套上的进液口21，并均匀地分配到各缸排气侧及排气鼻梁区；然后冷却液从缸盖下水套排气侧流向进气侧，之后分流至缸盖上水套和缸体水套。

本申请提供的发动机冷却水套系统，其冷却液流经缸盖下水套后可以分流70％至缸盖上水套，30％至缸体水套。连接缸盖上水套和缸盖下水套的第一通道和第二通道均采用机械加工工艺制成，避免了因直接铸造浇铸时砂芯偏移导致铸造缺陷，并导致通道实际流通面积减小，增加系统压损和分流至缸盖上水套的水流量降低的问题发生。本申请实施例通过在缸盖下水套的进气侧机加了四个通道连接缸盖上水套和缸盖下水套，有效地保证了上下水套连接通道的顺畅；且在缸盖水套的前端和后端的水堵处通过机械加工的方式形成两个通道连接上下水套，在水堵压装时准确控制水堵的压装位置即可保证流通通道的宽度，如此，缸盖下水套的冷却液可以通过这六个通道流到上水套，保证冷却液分配合理且压损小。本申请实施例中，缸盖水套的前端和后端水堵处在完成机加后压装水堵时，控制水堵的压装深度，即可以形成第二通道结构。

本申请第二方面公开一种发动机冷却方法，图3为本申请实施例一种发动机冷却方法的流程示意图，该方法包括以下步骤：

S1:控制冷却液从缸体水套上的流道进入缸盖下水套的进液口，并均匀地分配到缸盖下水套的排气侧及排气鼻梁区；

S2；控制所述冷却液从所述缸盖下水套的排气侧流入所述缸盖下水套的进气侧；

S3:控制所述冷却液中的一部分从所述缸盖下水套的进气侧通过通道系统流入所述缸盖上水套，且控制所述冷却液中的剩余部分从所述缸盖下水套的进气侧流入所述缸体水套。

本申请实施例提供的发动机冷却水套方法主要用于带集成排气歧管的高性能增压发动机，将进水口布置在发动机前端排气侧，使得冷却液从水泵出口流经集成在缸体上的流道后直接通往缸盖下水套，使得温度更低的冷却液能够全部流经缸盖排气侧，均匀地分配后流经各缸排气鼻梁区、火花塞孔周围，使得这些温度高的位置得到最充分的冷却，有效降低缸盖鼻梁区温度、避免燃烧室开裂，并能抑制爆震、提高燃烧效率；且通过通道系统连接上下水套，能够有效增加流通面积，保证充足的水流量进入上水套，降低水路的压力损失。

本申请实施例中，所述通道系统包括第一通道结构和第二通道结构；

所述第一通道结构设于所述缸盖下水套的进气侧；

所述第二通道结构设于所述缸盖的水堵孔处。

本申请实施例中，所述第一通道结构可以包括四个第一通道，所述四个第一通道分布于缸盖下水套的进气侧；

所述第二通道结构包括两个第二通道，所述两个第二通道中的其中一个设于所述缸盖水套的前端水堵位置处，所述两个第二通道中的另一个设于所述缸盖水套的后端水堵位置处。

本申请实施例中，所述第一通道和所述第二通道均采用机械加工工艺制成。连接缸盖上水套和缸盖下水套的第一通道和第二通道均采用机械加工工艺制成，避免了因直接铸造浇铸时砂芯偏移导致铸造缺陷，并导致通道实际流通面积减小，增加系统压损和分流至缸盖上水套的水流量的问题的发生。

本申请第三方面公开一种车辆，包括所述发动机冷却水套系统。

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

Claims (10)

1.一种发动机冷却水套系统，其特征在于，包括缸体水套(1)和缸盖水套，所述缸体水套(1)和所述缸盖水套连接；

所述缸盖水套包括缸盖下水套(2)、缸盖上水套(3)和通道系统；

所述缸体水套(1)上设有流道，所述缸盖下水套(2)上设有进液口；

所述流道与所述进液口连通，所述进液口与所述缸盖下水套(2)的排气侧连通，所述缸盖下水套(2)的排气侧与所述缸盖下水套(2)的进气侧连通，所述缸盖下水套(2)的进气侧通过所述通道系统与所述缸盖上水套(3)连通，且所述缸盖下水套(2)的进气侧与所述缸体水套(1)连通。

2.根据权利要求1所述的发动机冷却水套系统，其特征在于，所述通道系统包括第一通道(4)结构和第二通道(5)结构；

所述第一通道(4)结构设于所述缸盖下水套(2)的进气侧；

所述第二通道(5)结构设于所述缸盖的水堵孔处。

3.根据权利要求2所述的发动机冷却水套系统，其特征在于，所述第一通道(4)结构包括四个第一通道(4)，所述四个第一通道(4)分布于所述缸盖下水套(2)的进气侧。

4.根据权利要求3所述的发动机冷却水套系统，其特征在于，所述第二通道(5)结构包括两个第二通道(5)，所述两个第二通道(5)中的其中一个设于所述缸盖水套的前端水堵位置处，所述两个第二通道(5)中的另一个设于所述缸盖水套的后端水堵位置处。

5.根据权利要求4所述的发动机冷却水套系统，其特征在于，所述第一通道(4)和所述第二通道(5)均采用机械加工工艺制成。

6.一种发动机冷却方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制冷却液从缸体水套(1)上的流道进入缸盖下水套(2)的进液口，并均匀地分配到缸盖下水套(2)的排气侧及排气鼻梁区；

控制所述冷却液从所述缸盖下水套(2)的排气侧流入所述缸盖下水套(2)的进气侧；

控制所述冷却液中的一部分从所述缸盖下水套(2)的进气侧通过通道系统流入所述缸盖上水套(3)，且控制所述冷却液中的剩余部分从所述缸盖下水套(2)的进气侧流入所述缸体水套(1)。

7.根据权利要求6所述的发动机冷却方法，其特征在于，所述通道系统包括第一通道(4)结构和第二通道(5)结构；

所述第一通道(4)结构设于所述缸盖下水套(2)的进气侧；

所述第二通道(5)结构设于所述缸盖的水堵孔处。

8.根据权利要求7所述的发动机冷却方法，其特征在于，所述第一通道(4)结构包括四个第一通道(4)，所述四个第一通道(4)分布于缸盖下水套(2)的进气侧；

所述第二通道(5)结构包括两个第二通道(5)，所述两个第二通道(5)中的其中一个设于所述缸盖水套的前端水堵位置处，所述两个第二通道(5)中的另一个设于所述缸盖水套的后端水堵位置处。

9.根据权利要求8所述的发动机冷却方法，其特征在于，所述第一通道(4)和所述第二通道(5)均采用机械加工工艺制成。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述发动机冷却水套系统。

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