CN1258809A

CN1258809A - 内燃机的冷却水系统

Info

Publication number: CN1258809A
Application number: CN 99127302
Authority: CN
Inventors: 铃木直树
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1998-12-29
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2000-07-05
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: CN1091213C; JP2000199430A; JP3832698B2

Abstract

一种内燃机的冷却水系统,其易于排除机内的气体,迅速消除机内的气阻,借此可避免过热。该系统包括连通内燃机和散热器的进水管和出水管,其中内燃机侧的最高的冷却水位置低于散热器侧的最高冷却水的位置,进水管和出水管的各自中间部分低于内燃机侧和散热器侧最高冷却水位置;一个出气阀布置在散热器上,该阀通过一个溢流管与一个存贮箱相连通;和一个内燃机侧的出气阀布置在内燃机上,该阀与一个溢流管相连通。

Description

内燃机的冷却水系统

本发明涉及内燃机的冷却水系统。更具体来说，涉及设计得易于去除机内气体和可迅速地消除在内燃机内气阻的内燃机冷却水系统。

在许多车辆中，都设置有利用冷却水将内燃机每个部分冷却下来的冷却水系统，以便借此把内燃机的温度保持在正常的水平。在冷却水系统中，水泵迫使冷却水通过水套循环。水套是机内冷却水的通路。散热器将被加热的冷却水冷却下来。

在图4和5中公开了一种这样的冷却水系统的实例。在图4中，标号102表示车辆；104表示内燃机；106表示变速箱。内燃机104沿着垂直方向基本上布置在车辆102的中央部分。变速箱106连接在内燃机104上。底板108覆盖着内燃机104和变速箱106。

内燃机104设置有冷却水系统110。如图5所示，冷却水系统110具有一个散热器112，该散热器设置在车辆102上，位于基本上处在车辆102的中央部分的内燃机104的前方。因此，散热器112和内燃机104布置在车辆102上，彼此处于分开的状态。散热器112包括一个上箱114，一个下箱116，和一个芯子118。

冷却水系统110包括作为冷却水回路的一个进水管120和一个出水管122。进水管120将冷却水从内燃机104的水套(未示出)引入散热器112。出水管122将冷却水从散热器112引入水套。

进水管120的一端与一个恒温器126连通，而在另外一端与上水箱114相连通。恒温器126布置在水套上部分的水套出口124处。出水管122在一端与下水箱116相连通，而在另外一端与水套的水套进口128相连通。

冷却水系统110具有一个设置在上水箱114上部的出气阀130。出气阀130通过一个溢流管132与一个存贮箱134相连通。

在内燃机104运行期间，当通过水套和散热器112的冷却水回路中的压力，超过一个预定压力时，则出气阀130打开，让压力与存在于上水箱114中的空气一起，通过溢流管132释放入存贮箱134中。

另外，当内燃机104停机时，由于冷却水收缩的结果，在冷却水回路中的压力降低时，出气阀130则容许冷却水从存贮箱134通过溢流管132吸入上水箱114。

这样的冷却水系统的实例公开在，公开号为7-19043的公布的日本专利申请中和公开号为56-63815和3-99829的公布的日本实用新型申请中。

在上述的7-19043中公开的冷却水系统中，恒温器壳体布置在水套出口附近。该恒温器壳体通过一个上管与散热器的上箱相连通。散热器布置在低于恒温器壳体的位置处，冷却水注入孔设置在恒温器壳体的上方。注水孔可打开地用压力盖塞住。

在上述的56-63815中公开的冷却水系统中，出气管布置在内燃机的冷却液通道的上部。还设置有旋塞阀和控制阀。旋塞阀可打开和关闭出气管。一个弹簧驱使旋塞阀处于其被关闭的方向上。控制阀设置在旋塞阀的下方。旋塞阀和存贮箱部分的一个阀瓣借助绳子连接在一起，以便当阀瓣打开时可容许旋塞阀对抗弹簧力而关闭。

在上述的3-99829中公开的冷却水系统中，散热器的上箱和机体的冷却水泵出口侧通道，通过一个通风管连接在存贮箱上。另外，存贮箱和冷却水泵进口管通过一个补给管连接在一起。在该冷却水系统中，用于将冷却水出口通道连接在存贮箱上的通风管设置在冷却水泵的上方。此外，通风管和冷却水泵进口部分，通过一个空气通风阀彼此相连通，以便容许空气从冷却水泵通过空气通风被阀释放入通风管，并且还可防止冷却水从通风管的回流。

在如图4和5所示的内燃机104的冷却水系统110中，散热器112安装在车辆102上，位于内燃机104的前方的位置处，而内燃机104基本上布置在车辆102的中央部分。因此，散热器102和内燃机104布置在车辆102上，处于彼此分开的状态。

在该冷却水系统110中，用于与内燃机104和散热器112相互连通的进口和出口管120、122这样布置，以避免与底板108相干扰。为此，管子120通过向上和向下方向弯曲而成形，以便使管子120的中间部分低于它的其它部分。

如此向上和向下弯曲的进口管120引起的不便在于，冷却水系统110难于将空气从内燃机的水套引入上部水箱114。另外，由于这样的空气停留在布置在水套上方的恒温器126的热盖136中，所以，另外的不便在于，空气在升高的温度下将膨胀，因此将带来导致过热的气阻。

为了避免上述的不便，本发明提供一种内燃机的冷却水系统，包括：进水管和出水管，通过它们，布置在车辆上的内燃机和散热器彼此连通起来，散热器布置在车辆上，位于内燃机的前方，这样布置内燃机和散热器，以便容许内燃机的内燃机侧最高的冷却水位置低于散热器的散热器侧的散热器的最高冷却水的位置，进水管和出水管被这样布置，以便容许这些管的各自中间部分低于内燃机侧和散热器侧最高冷却水位置；出气阀布置在散热器上，处于散热器侧最高冷却水位置，该阀通过一个溢流管与一个存贮箱相连通，该存贮箱布置得高于散热器，以便容许存贮箱的较低的冷却水位置与散热器侧最高冷却水位置处于同一水平线上；和一个内燃机侧的出气阀布置在一个恒温器上，该恒温器布置在内燃机上，处于内燃机侧最高冷却水位置处，该内燃机侧出气阀通过一个内燃机侧的溢流管与上述的溢流管相连通。

在本发明的冷却水系统中，散热器具有布置在其上的出气阀，处于散热器侧最高冷却水位置处。该出气阀通过溢流管与存贮箱相连通。此外，内燃机侧的出气阀布置在恒温器上。恒温器布置在内燃机上，处于内燃机侧最高冷却水位置处。内燃机侧出气阀通过一个内燃机侧溢流管与上述的溢流管相连通。因此，内燃机侧出气阀打开，然后停留在内燃机侧最高冷却水位置处的恒温器内的空气，可以通过内燃机侧的溢流管和上述溢流管这两者被引导进入存贮箱。该步骤可以避免气阻，否则可由这样的残存空气导致该气阻。

图1是放大的侧视图，示出了容纳着根据本发明一个实施例的内燃机冷却水系统的车辆的特征；

图2是示出了内燃机的前视图；

图3是示出了内燃机的平面图；

图4是侧视图，示出了带有现有技术的内燃机惯用冷却水系统的车辆；

图5是放大的侧视图，示出了图4车辆的主要部分。

现在参照附图详细描述本发明的实施例。图1-3示出了该实施例。在图1中，标号2表示车辆；4表示内燃机；6表示变速箱。如图2和3所示，内燃机4沿着垂直方向布置和倾斜放置在车辆2的基本上是中央的部分。变速箱6连接在内燃机4上。底板8覆盖着内燃机4和变速箱6。

内燃机4具有布置在缸体10顶部的缸盖12，设置在缸盖12上的缸罩14，安装在缸体10上的油底壳16。内燃机4还具有向上倾斜地安装在缸盖12上的进气歧管18和与进气歧管18串连的节气阀体20。进气歧管18设置在内燃机4的最高的位置处。

内燃机4具有安装在其前部用于覆盖正时皮带(未示出)的正时皮带罩22和一个布置在曲轴24上的曲轴皮带轮26。曲轴24从正时皮带罩22中伸出。一个辅助的机械驱动皮带28包绕在曲轴皮带轮26上。皮带28缠绕在水泵(未示出)的水泵皮带轮30上，和交流发电机32的交流发电机皮带轮34上。

在图2和3中，标号36，38，40和42分别表示燃油喷射阀，输送管，排气歧管和废气增压器。

如图1所示，内燃机4设置有一个冷却水系统44。该冷却水系统44具有一个设置在车辆2上的散热器46，而且该散热器在基本上位于车辆2的中央部分的内燃机4的前方。因此，内燃机4和散热器46布置在车辆2上，处于彼此分离的状态。散热器46包括一个上箱48，一个下箱50和一个芯子52。

冷却水系统44包括作为冷却水回路的一个进水管54和一个出水管56。进水管54将冷却水从内燃机4的水套(未示出)引入散热器46。出水管56将冷却水从散热器46引导到水套。

内燃机4具有设置在水套(未示出)的水套出口58处的恒温器60。水套(未示出)设置在位于内燃机4的最高位置处的进气歧管18处。缸体10设置有水套的水套进口62。

进水管54在一端与恒温器60的热盖64相连通，在另外一端与上箱48相连通。恒温器60布置在水套出口58处，该出口在内燃机侧最高冷却水位置“Se”处。出水管56在一端与下箱50相连通，在另外一端与水套进口62相连通。

在该冷却水系统44中，内燃机4和散热器46这样布置，使得上述的位置“Se”低于布置在散热器侧最高冷却水位置“Sr”处的上箱48。此外，该冷却水系统44具有进水管和出水管54、56，这些管被布置得向车辆的上方和下方弯曲，以便使进水管和出水管54、56各自的中间部分低于上述的位置“Se”和“Sr”。

如图1所示，冷却水系统44具有一个出气阀66，它设置在位于位置“Sr”处的上箱48的上方。该阀66通过一个溢流管68与一个存贮箱70相连通。以这样的方式将存贮箱70设置得高于上箱48，使得下冷却水部分“L”与位置“Sr”在同一水平线上。该存贮箱70设置有一个排泄管72。

在内燃机4运行期间，当通过水套和散热器46的冷却水回路中的压力超过一个预定压力时，出气阀66将被打开，让压力与存在在上箱48中的空气一起通过溢流管68释放入存贮箱70。

另外，当冷却水回路中的压力，由于内燃机关机时冷却水收缩而降低时，出气阀66将容许冷却水从存贮箱70通过溢流管68吸入上箱48。

内燃机4具有布置在恒温器60的热盖64上方的内燃机侧出气阀74，而恒温器60布置在位置“Se”处。出气阀74通过内燃机侧溢流管76与溢流管68的大致中间部分处相连通。

第一阀打开压力“P1”打开出气阀66。第二阀打开压力“P2”打开内燃机侧出气阀74。

在冷却水系统44中，第二阀打开压力“P2”设置得低于第一阀打开压力“P1”(P2＜P1)，以便容许出气阀74早于出气阀66被打开。

下面描述本实施例的运行情况。

在冷却水系统44中，当内燃机4工作时，曲轴24驱动水泵(未示出)。于是，冷却水通过进水管和出水管54、56在内燃机4的水套和散热器46之间循环。

冷却水系统44具有设置在上箱48上方的出气阀66，其位于散热器侧最高冷却水位置“Sr”处。该出气阀66通过溢流管68与存贮箱70相连通。

该冷却水系统44还具有布置在热盖64上方的内燃机侧的出气阀74，热盖64位于内燃机侧最高冷却水位置“Se”处。出气阀74通过内燃机侧溢流管76与溢流管68的大致中间部分相连通。

另外，在冷却水系统44中，在阀74处的第二阀打开压力“P2”设置得小于在阀66处的第一阀打开压力“P1”(P2＜P1)，以便容许出气阀74早于出气阀66被打开。

因此，冷却水系统44被设计得，可容许阀74在水套中的压力达到可打开阀66的第一阀打开压力“P1”之前被打开。打开的阀74可让存在于位置“Se”处的热盖64中的空气通过溢流管76和68迅速地被引入存贮箱70。因此，可以避免气阻，否则内燃机4中的残存空气会导致气阻。

因此，冷却水系统44完成了内燃机4内的除气工作，因而可迅速地克服内燃机4内的气阻，因此可以避免发生过热的可能性。

另外，即使当在内燃机4中出现不流动的气穴，然后在气穴中的空气膨胀以驱使冷却水流出内燃机4时，出气阀74会让减少的冷却水量从内燃机4排出。因此。可防止冷却水从排泄管72喷出。

根据上述的实施例，出气阀66布置在上箱48上，而内燃机侧的出气阀74布置在热盖64的顶上。另外一种替换方法是，仅仅出气阀74可以保持使用，而除气阀66予以取消。因此，可使成本降低。

另外，根据上述的实施例，出气阀74设置在热盖64的顶上，借助内燃机侧溢流管76，处于通过溢流管68与存贮箱70相连通的状态。另外一种替换方法是，可以将用于出气阀74的内燃机侧的存贮箱(未示出)布置在内燃机附近。这样的替换步骤不涉及需要将溢流管76延伸到散热器46，因此，管路不会复杂起来。

此外，出气阀74可以被这样构成以阻挡冷却水的流出，同时仅容许空气释放出来。因此，内燃机侧的溢流管76可以予以省略。

由上述明显可知，在本发明的冷却水系统中，内燃机侧的出气阀被打开，以便让存在在内燃机侧最高冷却水位置处的恒温器中的空气，通过内燃机侧的溢流管和溢流管这两者，被引入存贮箱。因此，可以避免气阻，否则的话，其会由于内燃机中存在的空气而出现。

因此，本冷却水系统便利于在内燃机中的除气，并且快速克服在内燃机中的气阻，借此可以避免出现过热的可能性。

Claims

1.一种内燃机的冷却水系统，包括：进水管和出水管，通过它们，将布置在车辆上的内燃机和散热器彼此连通起来，散热器布置在车辆上，位于内燃机的前方，内燃机和散热器被这样布置以容许内燃机侧的内燃机的最高的冷却水位置低于散热器侧的散热器的最高冷却水的位置，进水管和出水管被这样布置以容许这些管的各自中间部分低于内燃机侧和散热器侧最高冷却水位置；出气阀布置在散热器上，处于散热器侧最高冷却水位置，该阀通过一个溢流管与一个存贮箱相连通，该存贮箱布置得高于散热器，以便容许存贮箱的较低的冷却水位置与散热器侧最高冷却水位置处于同一水平线上；和一个内燃机侧的出气阀布置在一个恒温器上，该恒温器布置在内燃机上，处于内燃机侧最高冷却水位置处，该内燃机侧出气阀通过一个内燃机侧的溢流管与上述的溢流管相连通。

2.如权利要求1所述的冷却水系统，其特征在于，内燃机侧最高冷却水位置是布置有水套的位置，该水套设置在进气歧管上，而该进气歧管安装在内燃机上。

3.如权利要求1所述的冷却水系统，其特征在于，在内燃机侧出气阀的阀打开压力设置得小于布置在散热器上的出气阀的阀打开压力。