CN1385599A - 具有冷却水口盖的发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有冷却水进口/出口盖的发动机。一个固定在发动机E的气缸盖2的侧面上的冷却水进口/出口盖包括第一盖部C1和第二盖部C2。第一盖部限定将冷却水从散热器25引至与恒温器式通道开/闭机构15连通的入口42的流入通道20。第二盖部C2限定将冷却水从出口49引至散热器25的流出通道21和借助隔壁68与流出通道21隔开、将冷却水从出口52引至加热器芯29和节气门本体7的流出通道22。冷却水进口/出口盖C还包括用于保存围绕出口49,52的液体密封装置54的挤出部分以防其弄脏弹性材料密封装置46的储存部分71。这种结构便于将软管连接于发动机本体中形成的冷却水进口和出口,从而便于发动机装配,进而减少零件数目。

Description

具有冷却水口盖的发动机

技术领域

本发明涉及具有准备安装在发动机本体上的冷却水进口/出口盖的发动机，发动机包括一条用于将冷却水从散热器引入在发动机本体中形成的冷却水进口以连通恒温器的流入通道，以及一条将冷却水从发动机本体中形成的出口引至散热器的流出通道。

作为具有这种类型的冷却水进口/出口盖的发动机中的一种，日本专利申请公开文本第2000-282861号公开了一种具有恒温器盖的发动机。在这种发动机中，固定在气缸盖一个侧面上的恒温器盖覆盖在气缸盖中形成的冷却水出口和容纳在由气缸盖限定的容纳室的恒温式通道开/闭机构，以便使冷却水能够流回散热器。这种恒温器盖限定一个冷却水进口，该冷却水进口连接于引导来自散热器的冷却水的散热器软管，还限定一个冷却水出口，该冷却水出口连接于将冷却水引回散热器的散热器软管。另外，一条冷却水软管连接于气缸盖的另一个侧面，以便从气缸盖的水套向空气调节加热器芯供应冷却水。

在现有技术中，恒温器盖整体地限定冷却水出口和冷却水进口，因而肯定可以减少零件和组装步骤。但是，由于连接于加热器芯的冷却软管连接于与安装恒温器盖的侧面不同的气缸盖侧面，因而导致冷却水出口位于气缸盖分开的位置上，并导致软管连接工作效率不高。因此，从发动机装配的观点来说，现有技术存在改进的余地。另外，出口的分开的位置还妨碍令人满意地减少零件和组装步骤的数目。

发明内容

因此，本发明的主要目的是使将软管或其它通道构件连接于发动机本体中形成的冷却水进口和多个出口的工作更为简单，从而便于发动机的装配及进一步减少零件。

从便于发动机的装配的观点来说，本发明的另一个目的是在除了弹性材料密封装置以外，还使用液体密封装置作为发动机本体和恒温器盖之间的密封件时防止液体密封装置损坏弹性材料密封装置。

为了实现上述主要目的，本发明提供一种发动机，它具有一个设置并固定在发动机本体的一个侧表面上的冷却水进口/出口盖，以便覆盖在发动机本体中形成的冷却水进口和出口，所述冷却水进口/出口盖包括第一盖部和第二盖部，其中所述的第一盖部覆盖所述进口并限定一条与一个恒温器式通道开/闭机构连通的流入通道以便从一个散热器引导冷却水，所述第二盖部覆盖所述出口，其特征在于：所述出口包括一个第一出口和一个第二出口，所述第二盖部形成有一条将冷却水从所述第一出口引至所述散热器的第一流出通道和一条借助一个隔壁与所述第一流出通道隔开且将冷却水从所述第二出口引至一个热交换器的第二流出通道。

本发明的这种结构提供了下述效果。即，由于将进口和出口连接于散热器和热交换器的软管或其它通道构件的连接部分是在作为整体构件的冷却水进口/出口盖中形成的，并且它们局部地在发动机本体的一个侧面上形成，因而易于连接用于引导冷却水的各通道构件，降低了该项工作的难度和装配发动机的难度。另外，本发明的结构无需准备用于向热交换器供应冷却水的专门构件如接头，这样就可减少零件的数目及与接点有关的装配步骤。这也是便于发动机装配的一个优点。

第二流出通道可以包括一个连接部分，以便将冷却水从第二出口引至节气门本体。

沿着发动机本体和冷却水进口/出口盖相对的安装表面，发动机本体和第一和第二盖部之一之间的界面可以由一个液体密封装置密封。另外，位于弹性材料密封装置的安装区域或与该安装区域相对的一个安装面相对区域和一个液体密封装置的覆盖区域或一个与该覆盖区域相对的覆盖面相对区域之间的冷却水进口/出口盖安装表面一部分中的至少一个可以包括一个阻止部分，该阻止部分阻止液体密封装置的一个挤出部分从覆盖区域伸入安装区域。

在这种情形中，可取得下述效果，即，为了将冷却水进口/出口盖固定在发动机本体上时密封冷却水进口/出口盖和发动机本体之间的界面，当除了弹性材料密封装置以外还使用在操作和成本方面更有利的液体密封装置时，阻止了液体密封装置从覆盖区挤出并移向弹性材料密封装置的一部分达到弹性材料密封装置。因此，可避免使弹性材料密封装置受到液体密封装置的挤出部分的损伤，防止密封性能下降。所述阻止部分可以是一个凹部如一条槽。

第一盖部和第二盖部可以由一个连接件连接。

下面对照附图进一步详细描述本发明。

附图说明

图1是作为本发明一个实施例的发动机的示意立体图；

图2是表示图1所示的发动机的冷却系统的示意图；

图3是图1所示发动机的气缸盖的左侧视图；

图4是图1所示发动机中气缸盖左端部的基本部分及安装在其上的冷却水进口/出口盖的水平剖视图；

图5是沿图4中V-V线的剖视图。

具体实施方式

下面对照图1至图5描述本发明的实施例。

现在参阅图1，应用本发明的发动机E是准备安装在机动车上的缸顶凸轮轴式水冷四气门四冲程发动机。发动机E包括一个带有直排四个气缸5的气缸体1。一个连接于气缸盖2顶端的缸盖罩3和一个连接于气缸体1底端的油底壳4。气缸体1、气缸盖2、缸盖罩3和油底壳4构成发动机E的发动机本体。

在下面的说明中，所述的方向下、前、后、左和右是针对机动车而言的方向。

在气缸盖2的前表面上固定着进气歧管6。进气歧管6包括一个位于缸盖罩3正上方的收集管6a，在收集管左端有一个节气门本体7，还包括四个从收集管6分支的支管6b，这些支管连接于气缸盖2的前表面。每个支管6b通过在气缸盖2中形成的进气孔连接于每个气缸5。一个未画出的排气歧管固定在气缸盖2的后表面上。

现在主要参阅图2描述发动机E的冷却系统。具有冷却水套11的气缸体1包括一冷却水泵13，该冷却水泵在其右端前部整体形成有一个泵体13a(见图1)。形成有冷却水套12的气缸盖2在左端部分形成的一个容纳腔14中容纳一个恒温器15，所述左端部分是在气缸5对准方向(在本例中相应于左右方向)的一个端部。两个冷却水套11、12通过许多在气缸盖2中形成的连通通道16连通。

在作为气缸盖2的一个侧表面的左端面上固定着具有一条流入通道20和两条流出通道21、22的冷却水进口/出口盖C。容纳恒温器15的容纳腔14通过流入通道20和散热器软管23与散热器25连通。一条在气缸盖2中形成的通道26也通过流出通道21和散热器软管24与散热器25连通。冷却水套12通过流出通道22和软管27与作为热交换器的空气调节加热器芯29连通，并通过流出通道22和软管30与作为热交换器的在节气门本体7中形成的一条冷却水通道连通。下文将讲到，一个在气缸盖2中形成的进口32和一个在一根管38中形成的开口33分别通过软管28和软管31与空气调节加热器芯29和节气门本体7的冷却水通道连通。软管23、24、27、28、30到31是冷却水通道构件。

从冷却水泵13放出的冷却水通过气缸体中形成的流出通道34，从气缸盖2中形成的进口35流入冷却水套12。一种公知的恒温器式通道开/闭机构15用于在发动机冷状态下关闭散热器软管23和容纳腔14之间的连通。在发动机E的这种冷状态下，如图2中虚线所示，几乎没有冷却水通过连通通道16流入冷却水套11，而是冷却水套12中的冷却水通过气缸盖2中形成的旁路36流入容纳腔14。同时，一部分冷却水通过软管27送至加热器芯29，与空气热交换以加温车室，其后通过软管28和进口32返回容纳腔141。冷却水套12中的另一部分冷却水通过软管30送至节气门本体7以便加热低温下的节气门本体7，然后通过软管31流入一根管38。由于容纳腔14中的冷却水被冷却泵13抽过连接于在气缸盖2中形成的出口37的管38，上述出口通至容纳腔14，因而冷却水在冷却水套12中循环而不流入或流过冷状态中的散热器25。

在发动机E的热状态中，恒温器式通过开/闭机构15起到使散热器软管23和容纳腔14之间连通且同时封闭旁路36的作用。因此，冷却水套12中的冷却水并不通过旁路36流入容纳腔14。而是如图2中实线所示，冷却水通过连通通道16流入冷却水套11以冷却气缸体1，然后，通过在气缸体1中形成的通道39、气缸盖2的通道26和散热器软管24流入散热器25，在那里通过散热而冷却，并通过散热器软管23、流入通道20和恒温器15流入容纳腔14。在这个过程中，与冷状态类似，冷却水套12中的冷却水通过软管27送至加热器芯29，热交换后的冷却水通过软管28返回容纳腔14。送至节气门本体7的冷却水由一个控制阀(未画出)控制流量以防止节气门本体过热。在容纳腔14中的冷却水被冷却水泵13抽过出口37和管38，在热状态中，流过散热器25的冷却水在两个冷却水套11、12中循环。

下面参阅图1及图3至5进一步描述气缸盖2的右端部分和冷却水进口/出口盖C。现在参阅图3和4，用于固定冷却水进口/出口盖C的一个安装表面40形成于气缸盖2的左端表面上。在气缸盖2左端部中形成的空腔形式的容纳腔14设置在一个比沿着凸轮轴的轴向延伸限定一个开口41a(图3)的圆筒形凸起41更靠近于进气端(前)的下部位置上，并限定一个通至安装表面40的大致呈圆形的进口41。沿着进口42的圆周部分形成一个用于接纳恒温器式通道开/闭机构15的环形座部15a的台阶部分43，以便紧紧地将恒温器式通道开/闭机构15的座部15a保持在台阶部分43和冷却水进口/出口盖C之间。因此，使恒温器式通道开/闭机构15在与进口42对准的位置上固定在气缸盖2上。

沿着台阶部分43的外周部分形成一个比台阶部分43浅的环形台阶部分44，因而使合成橡胶或合成树脂的O形圈或其它形式的环形弹性材料密封装置46安装在台阶部分44和座部15a的外周之间形成一个环形槽45内。该环形槽45为弹性材料密封装置46提供了在安装表面40上的一个安装区域47。

通过一个隔壁48，设置得比容纳腔14更靠近排气侧(后侧)的通道26具有一个通至安装表面40的出口49。隔壁48形成一个螺栓孔H2，作为四个用于接纳四个螺柱B(见图1)以便将冷却水进口/出口盖C固定在气缸盖2上的螺柱孔H1至H4之一，在分隔表面40a的下部位置上敞口。附图标记50代表用于释放留在冷却水套12中的空气的连通孔。

在安装表面40中，冷却水套12的一个出口52比出口49更近地通至排气侧。出口52和出口49位于在冷却水套12和出口49之间延伸的一个隔壁51的分隔表面40b的相对两侧。还形成有一个用于安装一个水温传感器的安装孔53，所述水温传感器用于检测出口52处的冷却水的温度，安装孔53从气缸盖2的后表面通至出口52。

在安装表面40中还设置一个非圆的围绕出口49、52的排除分隔表面40b的环形覆盖区域55，在其上覆盖液体密封装置54(图3中用阴影线表示)，该液体密封装置例如是FIPG密封材料的硅氧烷材料。因此，分隔表面40a是安装表面40的位于安装区域47和覆盖区域55之间的一个部分。

另一方面，现在参阅图1、4和5，固定在安装表面40上的冷却水进口/出口盖C借助铸造法制成铝合金的整体构件，它包括第一盖部C1和第二盖部C2，第一盖部构成一个容纳腔61，该容纳腔用于容纳恒温器式通道开/闭机构15的一部分并覆盖恒温器式通道开/闭机构15和进口42，第二盖部覆盖两个出口49、52。冷却水进口/出口盖C还形成有四个插孔H5至H8，用于接纳四个螺柱B，以便将冷却水进口/出口盖C固定在气缸盖2上。

第一盖部C1形成有一个用于连接散热器软管23的连接部分62、一个与散热器软管23连通以便引入并引导散热器25所冷却的冷却水至容纳腔61，再至进口42的流入通道20和一个用于接纳一个温度开关63(图1)的安装孔64，所述温度开关检测来自散热器25的冷却水的温度，以便根据冷却水的温度来控制散热器的运动。

第二盖部C2形成有一个靠近第一盖部C1以连接散热器软管24(见图2)的连接部分65、一个比连接部分65更靠近排气侧以连接软管27(见图2)的连接部分66和一个连接软管30(见图2)的连接部分67。另外，第二盖部C2形成有一条流出通道21，该流出通道具有一个大致与出口52对准且与散热器软管24(见图2)对准的入口21a，以便将流出出口49的冷却水引至散热器25，第二盖部还形成有一条流出通道22，该流出通道具有一个基本与出口52对准且与两条软管27，30连通的入口22a，以便将流出出口52的冷却水引至加热器苡29和节气门本体7。流出通道21和流出通道22由隔壁68分隔开来。

冷却水进口/出口盖C具有一个与气缸盖2的安装表面40配合的安装表面60。安装表面60包括一个安装面相对区域69(图5)该区域是一个相对于槽45的区域，即，安装区域47，包括一个与弹性材料密封装置46接触的接触表面。安装面相对区域69是一个当冷却水进口/出口盖C通常沿通至安装面60、与进口42对准的容纳腔61的圆形出口61的圆周部分连接于气缸盖2时，与安装区域47相配合的一个区域。安装表面60还具有一个覆盖面相对表面70，该表面是一个相对于覆盖区域55的区域。该覆盖面相对表面70围绕通至除去分隔表面60b以外的安装表面60的入口21a、22a设置，上述分隔表面60b是隔壁68的安装表面60的一部分。

在安装面相对区域69和覆盖面相对区域70之间的一个部位中，槽状或其它凹部类型的液体密封装置54的一个储存部分71是在分隔表面60a中形成的，所述分隔表面60a是安装表面60与分隔表面40a相对的部分。储存部分71从与分隔表面60a的下部位置上的螺栓孔H2对准的插孔H6正上方延伸至分隔表面60a的顶端附近。储存部分71留存当冷却水进口/出口盖C安装并紧固在气缸盖2的安装表面40上时从覆盖区域55溢流并移向弹性材料密封装置46的一部分液体密封装置54，从而防止密封装置54挤出部进入安装区域47，从而防止密封装置54弄脏弹性材料密封装置46或进入槽45。储存部分71的槽形可以考虑液体密封装置54的挤出量而适当确定。在本实施例中，考虑到螺栓B的紧固力将插孔H6的周围部分压在气缸盖2的安装表面40上，压迫力足以防止液体密封装置54的运动，储存部分71在除去插孔H2周围部分的区域中形成。

如图1所示，冷却水进口/出口盖C具有一个连接第一盖部C1和第二盖部C2的连接件72。连接件72加固形成圆筒形凸起的第一和第二盖部C1，C2。同时，在铸造冷却水进口/出口盖C时，连接件72用于使容融金属顺利流入用来模制第一盖部C1和第二盖部C2的模具。

下面描述具有上述结构的实施例的操作及效果。

在包括第一和第二盖部C1，C2作为整体构件的冷却水进口/出口盖C的第一盖部C1的部分上，散热器软管23连接于连接部分62，构成流入通道20，以便将冷却水从散热器25引至设有恒温器式通道开/闭机构15的进口42。在第二盖部C2的部分上，散热器软管24连接于连接部分65，构成流出通道21，以便从出口49将冷却水放至散热器25，相邻于且借助隔壁68与流出通道21相隔开的流出通道22连同与连接部分66、67相连的软管27，30将冷却水从出口52引至加热器芯29及节气门本体7。因此，连接于软管23，24，27，30以便将进口42和两个出口21，22连接于散热器25、加热器芯29和节气门本体7的连接部分62、65、66、67是在作为一个单一构件的冷却水进口/出口盖C中形成的。同时，连接部分62，65，66，67连接在气缸盖2的左端面上。因此，为冷却水流通的软管23，24，27，30的连接有利于改进工作效率，从而改进了发动机E的装配工作。另外，与传统技术不同的是，本实施例无需准备为将冷却水送至加热器芯29和节气门本体7过去一直需要的附加构件如接头。因此，本实施例可减少零件，因而减少与接头等相关的装配步骤，并可因而提高发动机E的装配效率。

为了冷却水进口/出口盖C和气缸盖2之间的密封，本实施例除了弹性材料密封装置46以外还采用了易于操作、成本低的液体密封装置54。但是，当冷却水进口/出口盖C安装在气缸盖2上时，液体密封装置54从覆盖区域55挤出并移向弹性材料密封装置46的一部分被保持在储存部分71中，该储存部分是在冷却水进口/出口盖C的安装表面60的一个在与弹性材料密封装置46的安装区域47相对的安装面相对区域49和与液体密封装置54的覆盖区域相对的覆盖面相对区域70之间的部分中形成的。因此，本实施例可防止液体密封装置54的挤出部分弄脏弹性材料密封装置46，防止由于液体密封装置54形成的污斑而使弹性材料密封装置46的密封效果变劣。

另外，由于两条流出通道21，22都是从气缸盖2流出的冷却水的通道，因而液体密封装置54覆盖在以外的一起包围着两条流出通道21，22的覆盖区域55上，排除了使冷却水可沿安装表面40，60在通道之间稍许漏出的分隔表面40b。因此，覆盖区域55较窄，覆盖所需时间较短，提高了发动机E的生产率。如果冷却水在通道21，22之间的泄漏超出了允许的值，分隔表面40b也将需要密封。但是，在这种情形中，由于使用了液体密封装置54，可以充分地使液体密封装置54覆盖在分隔表面40b上。因此，为了将冷却水在通道21和22之间的泄漏限制在允许的值以内，易于改变设计而不致显著增加成本。

由于本实施例通过使用弹性材料密封装置46和液体密封装置54可分别密封进口42和流入通道20之间的连接及出口49，52和流出通道21，22之间的连接，因而本实施例可比只使用弹性材料密封装置46的情形降低成本，在只使用弹性材料密封装置的情形中需要弹性材料密封装置46的成本及为保证良好密封而精确加工的成本。

由于设有恒温器式通道开/闭机构15，因而弹性材料密封装置46可以是包围圆形进口42和出口61a的环形密封装置。因此，其成本低于在围绕出口49，52设有弹性材料密封装置的类型中使用的非圆形的环形弹性材料密封装置，而且发动机E的成本也得以降低。

在第一盖件C1和第二盖件C2之间的连接件72不仅加固了以圆筒形式伸出的第一和第二盖件，而且也使铸造冷却水进口/出口盖C更为容易，这里由于熔融金属可通过连接件72的模具流入第一盖件C1和第二盖件C2的模具。

下面描述在前述实施例的一部分中的改进。

从流出通道21，22供应冷却水的热交换机构可以只由加热器芯29或节气门本体7构成。

安装区域和覆盖区域中的至少一个可以在冷却水进口/出口盖C的安装表面60上形成，安装面相对区域和覆盖面相对区域中的至少一个可以在气缸盖2的安装表面40上形成。第一盖部C1和气缸盖2之间的连接也可以用液体密封装置密封，第二盖部C2和气缸盖2之间的连接也可以用弹性材料密封装置密封。

储存部分可以在作为气缸盖2的安装表面40的分隔表面40a中形成，而不是在冷却水进口/出口盖C的安装表面60的分隔表面60a中形成，或者，也可以在冷却水进口/出口盖C的分隔表面60a和气缸盖2的分隔表面40a的安装表面40，60两者中形成。为了提高表面压力的目的，可以在分隔表面60a上设置一条缘，稍许从安装表面60升起，或者可以在分隔表面40a上设置一条缘，稍许从安装表面40升起，而不是用槽来保存液体密封装置的挤出部以便阻断液体密封装置54向着安装区域47的移动。

虽然前述实施例是将恒温器式通道开/闭机构15设置得穿过进口42，放置在气缸盖2的容纳腔14和冷却水进口/出口盖C的容纳腔61上，但是，整个恒温器可以容纳在只由气缸盖2限定的容纳腔内，或者容纳在只由冷却水进口/出口盖限定的容纳腔内。冷却水进口/出口盖可以设置在气缸体内。

Claims (6)

1.一种发动机，它具有一个设置并固定在发动机本体(2)的一个侧表面上的冷却水进口/出口盖(C)，以便覆盖在发动机本体中形成的冷却水进口和出口，所述冷却水进口/出口盖(C)包括第一盖部(C1)和第二盖部(C2)，其中所述的第一盖部(C1)覆盖所述进口并限定一条与一个恒温器式通道开/闭机构(15)连通的流入通道以便从一个散热器(25)引导冷却水，所述第二盖部(C2)覆盖所述出口，其特征在于：

所述出口包括一个第一出口(49)和一个第二出口(52)，所述第二盖部(C2)形成有一条将冷却水从所述第一出口(49)引至所述散热器(25)的第一流出通道(21)和一条借助一个隔壁(68)与所述第一流出通道(21)隔开且将冷却水从所述第二出口(52)引至一个热交换器(29)的第二流出通道(22)。

2.如权利要求1所述的发动机，其特征在于：所述第二流出通道(22)包括一个将冷却水从所述第二出口(52)引至一个节气门本体(7)的连接部分(67)。

3.如权利要求1或2所述的发动机，其特征在于：沿着所述发动机本体(2)和所述冷却水进口/出口盖(C)的相对的安装表面(40、60)，所述发动机本体(2)和所述第一和第二盖部(C1、C2)中的一个之间的界面由一个弹性材料密封装置(46)密封，而所述发动机本体(2)和所述第一和第二盖部(C1、C2)中的另一个之间的界面由一个液体密封装置(54)密封，设置在所述弹性材料密封装置(46)的一个安装区域(47)或与所述安装区域(47)相对的安装面相对区域(69)和所述液体密封装置(54)的一个覆盖区域(55)或一个与所述覆盖区域(55)相对的覆盖面相对区域(70)之间的所述冷却水进口/出口盖(C)的一部分中的至少一个包括一个阻止部分(71)，所述阻止部分阻止所述液体密封装置(54)的挤出部分从所述覆盖区域(55)进入所述安装区域(47)。

4.如权利要求3所述的发动机，其特征在于：所述阻止部分(71)是一个凹部。

5.如权利要求4所述的发动机，其特征在于：所述凹部是一条槽。

6.如权利要求1或3所述的发动机，其特征在于：所述第一盖部(C1)和所述第二盖部(C2)通过一个连接件(72)连接起来。

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