CN1386965A - 水冷式内燃机 - Google Patents

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Abstract

在带有汽缸和曲轴的内燃机内,由冷却剂循环泵排放的冷却剂借助在汽缸头内设的冷却剂套供给至在汽缸组内设的冷却剂套。通过入口孔由冷却剂循环泵排放的冷却剂可以流动进入冷却剂套,入口孔设置在汽缸头中心线方向上其吸气侧上汽缸头的一个端部上,而通过出口孔冷却剂套内的冷却剂可以流出和进入加热器芯杆,出口孔设置在汽缸头的排气侧上汽缸头的另一端部上。

Description

水冷式内燃机
技术领域
本发明涉及水冷式内燃机，在其中由冷却剂循环泵排放的冷却剂借助在汽缸头内制成的汽缸头侧冷却剂套供给至汽缸组内设的汽缸组侧冷却剂套。
背景技术
一般，日本专利JP-A-2000-282861公开了称为水冷式内燃机的内燃机。在这种多汽缸的内燃机中一条连通的路径设置在沿汽缸排列方向上汽缸头的一个端部分，以及引导由冷却剂循环泵排放的冷却剂进入冷却剂套，以及在沿汽缸排列方向上汽缸头的另一端部上设置的是恒温器，旁路通道以及出口孔，通过它由冷却剂套流出的冷却剂可以流出和进入散热器。随后，空调用的加热器芯杆设置在两条软管之间的中间位置，一条软管连接至汽缸头一侧垂直于汽缸头排列方向的方向上汽缸头内的冷却剂套的下游部分，另一条软管连接至汽缸座内形成的冷却剂通道的下游部分。此外，在封闭恒温器的恒温器盖子上整体地设有入口孔和出口孔，入口孔连接散热器软管，来自散热器的冷却剂通过该孔流动，而出口孔连接散热器软管，通过该孔冷却剂流动返回散热器。
另一方面，较大量的排气返回至内燃机的吸气系统，或者过量的空气供给至吸气系统用于贫燃烧，作为可燃烧性改进工艺的一部分，例如，借助在燃烧室内产生涡流改进内燃机的可燃烧性。在这种贫燃烧内燃机或小排量内燃机中，由燃烧产生较小的热量，以及冷却汽缸头和汽缸组的冷却剂的温度不能增加至足以匹配空调机所需的热性能的温度水平，这种空调机设计使用由冷却剂转换的热量。
之后，为了改进加热器的性能，曾提议各种工艺用以提高供给至空调机加热器芯杆的冷却剂的温度。其中之一是沿与加热器芯杆连通的冷却剂通道设置辅助的加热装置。然而，在内燃机中，如上述未经审查的专利出版物中公开的一个实例，供给冷却剂至加热器芯杆的冷却剂软管正是连接至汽缸头的冷却套的下游部分，没有考虑提高供给至加热器芯杆的冷却剂的温度。
此外，与加热器芯杆连接的冷却剂软管是连接在汽缸头不同的汽缸头侧，它不同于安装恒温器盖子的汽缸头另一端的侧，以及因此，其结果是事实上各个冷却剂出口孔位于汽缸头上分散的位置，它导致难以有效地进行软管的连接工作，因此，从有效地组装内燃机的观点出发，需要解决上述问题。
发明内容
本发明考虑到上述状态，以及本发明的总的目的是改进水冷式内燃机的加热器的性能，在其中由冷却剂循环泵排放的冷却剂借助在汽缸内设的汽缸头侧的冷却剂套供给至在汽缸组内设的汽缸组侧面的冷却剂套，其方法是使用一种简单的结构增加供给至加热器芯杆冷却剂的温度这种简单的结构是设计入口孔及出口孔的位置，入口孔设在汽缸头侧冷却剂套上供来自冷却剂循环泵的冷却剂用以及出口孔用于供给冷却剂至加热器芯杆。再者，本发明第二方面的目的是获得紧凑的内燃机，其方法是提供冷却剂通道形成元件用的紧凑的路线，例如，连接至散热器和加热器芯杆的软管位于设置供给冷却剂至加热器芯杆用的出口孔的部分上。此外，本发明第三方面的目的是改进内燃机的装配性能，以及减少所包括的部件的数目，其方法是改进冷却剂通道形成元件的连接工作的效率，例如，连接至散热器和加热器芯杆的软管。
为了达到上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种水冷式内燃机带有汽缸和曲轴，所述的内燃机包括一个汽缸组，在其中接收上述汽缸和限定汽缸组侧冷却剂套；以及一个汽缸头，它连接至上述汽缸组的上部和限定汽缸头侧面冷却剂套，其中，由冷却剂循环泵排放的冷却剂借助上述汽缸头侧冷却剂套供给至上述汽缸组侧冷却剂套。上述汽缸头的第一入口孔设置在上述汽缸头的汽缸头中心线方向上的一个端部分和吸气侧上，通过该孔由上述冷却剂循环泵排放的上述冷却剂可以流动至上述汽缸头侧面冷却剂套，以及上述汽缸头的第一出口孔设置在上述汽缸头的中心线方向上的另一端和排气侧面上，通过该孔来自上述汽缸头侧面冷却剂套的上述冷却剂可以流出进入加热器芯杆。
按照本发明第一方面的结构，由于进口孔位于汽缸头中心线方向上以及进气侧的一端部上，以及第一出口孔位于汽缸头中心线方向上以及排气侧面的另一端部上，相应地，进口孔和第一出口孔之间的距离可以在冷却剂套的形成范围内制成较长的，这样一来冷却剂可以接收的热量增加，从而使得有可能增加供给至加热器芯杆的冷却剂的温度，导致加热器性能的改进。再者，由于增加供给至加热器芯杆的冷却剂的温度的结构取决于汽缸头内的入口孔和出口孔的位置，此结构可以制造简单。此外，由于入口孔位于汽缸头的吸气侧，设置在汽缸头上的吸气口是用冷却剂冷却的，其温度低于入口孔设置在汽缸头排气侧的情况，因此加载效率可以改善。
按照本发明的第二方面，提供如同本发明第一方面所述的水冷式内燃机，其中，在汽缸头的另一端部以及进气侧设置一个调节室，用以调节其中的恒温器。
按照本发明第二方面的结构，除了第一方面提供的优点之外，还提供了下列优点。这就是说，由于调节恒温器用的调节室设置在汽缸头的另一端和进气侧面上，在这里形成了与汽缸头排气侧面对比的空间，而在这里设置用于连接加热器芯杆和第一出口孔的冷却剂通道形成元件，比如软管，冷却剂通道形成元件包括这样的冷却剂通道形成元件，比如用于连接恒温器至散热器的软管，它们可以紧凑地设置在汽缸头的另一末端部分的气缸头中心线方向上，从而有可能获得紧凑的内燃机。
按照本发明的第三方面，提供如同本发明第二方面所述的水冷式内燃机，其中，在汽缸头的另一端部分形成的安装面上设置覆盖恒温器用的恒温器盖子，调节室，第一出口孔，以及第二出口孔(通过它冷却剂由内燃机的主机体流出进入散热器)可以在安装面上制成开放的，调节室位于吸气侧面，以及第一出口孔和第二出口孔位于安装面的排气侧面，以及入口通道(通过它冷却剂由散热器可流入恒温器)，第一出口通道(通过它冷却剂由第一入口孔可流入加热器芯杆)以及第二出口通道(通过它来自第二出口孔的冷却剂可流出进入散热器)制成在散热器盖子上。
按照本发明的第三方面的结构，除了本发明第二方面提供的优点之外，还提供了下列优点，这就是说，安装有恒温器盖子的汽缸头的另一端部上，在安装面上设置入口通道，第一出口通道和第二出口通道它与调节室连通，第一出口孔和第二出口孔分别制成在恒温器盖子上，此盖子是一个单独的元件，以及此外，进口通道，第一出口通道和第二出口通道集中地设置在汽缸头的另一端部上。因此，这种结构有利于进口通道，第一出口通道和第二出口通道连接至冷却剂通道形成元件，以便将这些通道分别连接至散热器，加热器芯杆和散热器，而且连接工作的效率可以改进，从而改进了内燃机的装配效率。此外，这种结构消除了分别地制备供给冷却剂至加热器芯杆所需元件的必要性，比如接头，它减少了所含部件的数目，其结果是与此接头装配相关的工时可以减少，从而改进内燃机的装配性能。
要注意在这里使用的术语“由顶上观察”表示由汽缸镗孔的中心轴向观察，以及术语“吸气阀口侧口壁部分”和“排气阀口侧口壁部分”相应地表示吸气口壁和排气口壁，当由顶上观察时，它们包括在汽缸镗孔的范围内。此外，术语“汽缸头中心线”表示当由汽缸头的中心轴向观察时汽缸头内的一条直线，一个想象的平面包括汽缸头镗孔的中心轴和曲轴的转动轴，或者一个想象的平面包括汽缸头镗孔的中心轴以及平行于曲轴的转动轴。此外，术语“吸气侧”和“排气侧”分别表示汽缸头的一侧，在这里设置了吸气口用的进口孔，以及汽缸头的另一侧，在这里设置了排气口用的出口孔，它们的位置相对于想象的平面。
附图说明
图1是按照本发明第一实施例的内燃机的透视图；
图2是图1的内燃机的冷却系统的解释图；
图3是图1所示内燃机的汽缸头的顶视剖面图；
图4是沿图3线第IV-IV切取的剖面图；
图5是沿图3直线V-V切取的剖面图；
图6是图1所示内燃机的汽缸头的左侧视图；
图7是图1所示内燃机的汽缸头的左端部分的主要部分的顶视剖面图，其中安装了恒温器盖子；
图8是沿图7中箭头VIII-VIII所示方向的视图。
最佳实施方式
本发明的最佳实施例在下面结合参见图1～8予以说明。
首先，参见图1，使用了按照本发明的汽缸头的内燃机E是一种有顶上凸轮、水冷的四汽缸的、四冲程的内燃机，该内燃机安装在车辆上，并且其曲轴指向横向。
应该注意，当在实施例中使用时，术语“纵向和横向”意味着作为参考的车辆的“纵向和横向”。内燃机E具有汽缸组1，在其中汽缸51，至54顺序排列(参见图2)，这些汽缸具有汽缸筒5a，活塞滑动地配合在其中(参见图3)。汽缸头2连接至汽缸组1的上端，汽缸头盖子3连接至汽缸头2的上端，以及滑油盆4连接至汽缸组1的下端。内燃机E的主体是由汽缸组1，汽缸头2，汽缸头盖子3和滑油盆4组成。
之后，吸气总管6安装在汽缸头2的前侧2a上，它是汽缸头的吸气侧。吸气总管6具有集气管6a直接位于汽缸头盖子3的上面以及在其左端部分设置节气门段7，以及由集气管6c分枝的4个支管6b用于连接汽缸头的前侧2a。相应的支管6a通过汽缸头2上设的吸气口40(参见图3)与相应的汽缸51至54的燃烧室81至84连通(参见图2)。应该注意，排气总管(图中未示出)安装在汽缸头2的后侧2b(参见图3)，它是汽缸头的排气侧。此外，虽然图中未示出，在汽缸组1的一端或右端和汽缸头2的汽缸头中心线方向A1设置动力传送机构，它用于使用来自曲柄轴的动力转动地驱动凸轮轴(图中未示出)，凸轮轴转动地支承在由汽缸头2和汽缸头盖子3组成的阀系列室V(参见图4)内汽缸头2上面。覆盖动力传送机构用的传送盖子设置在汽缸组1和汽缸头2的右端。再者，覆盖凸轮轴沿轴向延伸形成的圆筒形凸出部分9的开口的凸轮盖子10安装在汽缸头2的另一端或左端部分的汽缸头中心线方向A1上(它与第一至第四汽缸51至54的排列方向，以及本实施例的横向重合)。
以下，主要参见图2说明内燃机E的冷却系统。具有泵身13a的冷却剂循环泵13(参见图1)与汽缸组1在其左端部分和前侧制成整体，在这里汽缸组侧的冷却剂套11设置在汽缸组1内，此外，恒温器15设置在汽缸头2内，在这里，汽缸头侧面冷却剂套12以这种方式制成，使可以在调节室14内调节，调节室14设在汽缸头2的左端部分上。此外，两个冷却剂套11、12通过在汽缸头2内设的一组连接路径16相互连通。
恒温器盖子C安装在汽缸头2的一侧或左端面上，以及在恒温器盖子C内制成入口通道20和两个出口通道21、22。之后，恒温器15通过入口通道20和散热器软管23与散热器25连通，以及在汽缸头2上形成的通道26通过出口通道21和散热器软管24与散热器25连通。此外，冷却剂套12通过出口通道22和软管27与空调用的加热器芯杆29连通，在这里软管27通过出口通道22和软管30与节气门段7上形成的冷却剂通道连通。再者，在汽缸头2内形成的返回口32和在管子38内形成的开口33(详见后述)分别通过软管28和软管31连接至加热器芯杆29和冷却剂通道。在这里，相应的软管23、24、27、28、30、31组成了冷却剂通道形成元件。
之后，从冷却剂循环泵13排放出的冷却剂由汽缸头2内形成的入口孔35通过汽缸组1内形成的排放通道34流动进入冷却剂套12。当内燃机E处于冷的工作条件时，由于恒温器15切断了散热器软管23和调节室14之间的连通，如图的虚线所示，这里只有少量的冷却剂通过连接路径16流动进入冷却剂套11，以及冷却剂套12内的冷却剂通过汽缸头2内形成的旁路通道36流动进入调节室14，而这时部分冷却剂在流动通过软管27后供给至加热器芯杆29用于与空气热交换，以便加热旅客舱的内部。在冷却剂内的热量转移至空气后，冷却剂通过软管28和返回口32返回至调节室14。此外，冷却剂套12内的另一部分冷却剂在流动通过软管30后供给至节气门段7，这时发动机尚未暖机，以及在此之后，冷却剂在流动通过软管31后流动进入管子38。此外，由于调节室14内的冷却剂是通过在汽缸头2内形成的入口37的连接管子38吸入冷却剂循环泵13，当发动机处于冷的工作状态时，它以这种方式打开调节室14，冷却剂流动通过冷却剂套12，而不是流动通过散热器25。此外，当内燃机E处于热的工作状态时，由于恒温器15建立了散热器软管23和调节室14之间的连通以及同时切断了旁路通道36，冷却剂套12内的冷却剂通过连接路径16流动进入冷却剂套11(如图中实线所示)以便冷却汽缸组1，而不是通过旁路通道36流动进入调节室14。在此之后，冷却剂通过在汽缸组内形成的通道39和通过出口通道21和散热器软管24流动进入散热器25。随后，在散热器25内散热而温度降低之后，冷却剂通过散热器软管23和通过入口通道20及恒温器15流动进入调节室14。当这种现象产生，如同当发动机处于冷的工作状态一样，冷却剂套12内的部分冷却剂供给至加热器芯杆29，在这里热量转移至其中的空气和随后返回至调节室14。此外，供给至节气门段7的冷却剂被控制阀(图中未示出)相对于其流率控制，以防止节气门段7过度的加热。之后，调节室14内的冷却剂通过出口孔37和管子38被吸入冷却剂循环泵13，以及当发动机处于热的工作状态时，通过散热器25流动的冷却剂流动通过两个冷却剂套11、12。
以下，参见图3、4说明汽缸头2的结构，注意图3，第三汽缸53的吸气口40和排气口41的横截面与其余的汽缸51，52，54，的不同，以显示这些横截面更接近燃烧室83。
在汽缸头2内，燃烧室81至84(参见图2至图4)是以相对于汽缸组1内第一至第四汽缸51至54制成的，以及对于每个燃烧室这样设置吸气口40和排气口41，使与相应的燃烧室81至84分别连通。每个吸气口40具有吸气阀口40a和入口孔40b，吸气阀口40a可以开启至每个燃烧室81至84，以及由吸气阀(图中未示出)开启和关闭，而入口孔40b可以开启至汽缸头2的前侧2a，并且吸气总管6的支管6b与其连接。另一方面，排气口41具有排气阀口41a和出口孔41b，排气阀口41a可以开启至每个燃烧室81至84，以及由排气阀42(见图4)开启和关闭，而出口孔41b可以开启至汽缸头2的后侧2b，并且排气总管与其连接。
再者，在汽缸头2内以与吸气口40和排气口41分别邻接的形式设有两个安装部分43、44，每个安装部分具有插入孔43a，44a，孔内插入两个火花塞(图中未示出)面对每个燃烧室81至84。随后，如图3所示，安装部分43和吸气口40对于每个燃烧室81至84以这样的顺序设置，使其在进气侧上由汽缸头中心方向A1的气缸头2的另一端部或右端部开始(当由图3观察时位于左端)以及这时排气口41和安装部分44以这样的顺序设置，使其在排气侧上由汽缸头2的右端开始。
再参见图4，冷却剂套12包括一底壁45，该底壁形成燃烧室81至84的室壁，上壁46形成阀系列室V的室壁，在其中设置阀系列(图中未示出)，该阀系列是由凸轮轴和类似元件组成，用以驱动吸气阀和排气阀42，冷却剂套还包括形成吸气口40的口壁47，形成排气口41的口壁48以及包括用于两个火花塞的安装部分43、44的壁43b，44b的汽缸头2的壁。随后，冷却剂套12具有吸气侧套部分12a，排气侧套部分12b和中心套部分12c。吸气侧套部分12a位于汽缸头2的吸气侧上以及在汽缸头2的左和右端部分之间沿汽缸头中心线A1延伸，其位置比燃烧室81至84更接近吸气口40的入口孔40a。排气侧套部分12b位于汽缸头2的排气侧上以及在汽缸头2的左和右端部分之间沿汽缸头中心线A1延伸，其位置比燃烧室81至84更接近排气口41的出口孔41b。中心套部分12c在汽缸头中心线上汽缸头2的左和右端部分之间延伸，直接在燃烧室81至84上面。中心套部分12c和吸气侧及排气侧套部分12a，12b设在相邻的燃烧室81，82；82，83；83，84之间，彼此连通(当由顶上观察时)。此外，在汽缸头的右端部分，中心套部分12c，吸气侧及排气侧套部分12a，12b通过连接部分12d彼此连通。
之后，如图4所示，吸气侧套部分12a设在底壁45侧的吸气口40内，而不是设在上壁46侧，而排气侧套部分12b设在底壁45侧，上壁46侧的每个排气口41内以及相邻的排气口41之间的壁内，以这种方式围绕排气口41。
此外，如图3所示，在汽缸头2的右端的吸气侧上，与排气通道34连通的入口孔35(参见图2)位于汽缸组1的连接表面上，该入口孔35设成这种方式，以便在吸气侧套部分12a的前端部分和右端部分的附近开启至吸气侧套部分12a。此外，在汽缸头2的左端部分的吸气侧上，恒温器15的调节室14通过旁路通道36与吸气侧套部分12a连通，与软管27连通的出口孔52连接至加热器芯杆29，它用于在排气侧套部分12b的后端部分和左端部分沿汽缸头的中心线方向A1开启至排气侧套部分12b。再者，由顶上观察借助通道39、26与冷却剂套11连通的以及借助散热器软管24与散热器25连通的出口孔51设在调节室14和出口孔52之间垂直于汽缸头中心线方向A1的方向上(以下称“垂直方向”)。之后，在汽缸头2的左端部分，出口孔37连接与冷却剂循环泵13连通的管子38，它开启至汽缸头2的前侧面2a，而返回口32连接与加热器芯杆29连接的软管28，它可以与后侧2b连接。此外，一组连接通道16设置在围绕相应的燃烧室81至84的周边方向上，并具有一定的间距，用于通过冷却剂套12将冷却剂循环泵13排放的冷却剂供给至冷却剂套11。
参见图3，主要结合图5，燃烧室81至84，除了在汽缸头中心线方向A1上距进口孔35最远的左端燃烧室84外，形成吸气口40的口壁47的吸气阀口侧的口壁部分47a分别与燃烧室82；83；84连通，它们以这样的顺序位于由入口孔35至冷却剂流动的下游，在冷却剂的下游侧，使板形的折射肋53、54与汽缸头2在接近相邻的燃烧室82；83；84的部分设成整体。
在汽缸头的中心线方向A1上彼此相邻的燃烧室81，82，82，83，83，84内，折射肋53、54设置在燃烧室81；82；83(它们位于冷却剂流的上游侧)的吸气阀口侧的口壁部分47a和燃烧室82；83；84(它们位于燃烧室81；82；83的下游)的排气阀口侧的口壁部分48a之间，两个燃烧室81；82用的折射肋53这样设置，使其由底壁45向上凸起，以曲线形式向着口壁48的排气阀口侧口壁部分48a延伸，它形成燃烧室82；83的排气口41，这两个燃烧室82；83在下游侧相邻。折射肋53具有近端部分53a，远端部分53b，下端部分53c和上端部分53d。近端部分53a是与吸气阀口侧口壁47a连接的部分。远端部分53b是对着排气阀口侧面口壁48a的端部分。下端部分53c是连接至底壁45的部分，而上端部分53d是对着上壁46的部分。
之后，远端部分53b实质上到达想象的平面以及在中心轴的方向A2(它是汽缸镗孔5a的中心轴的方向)上具有预定的高度，在本实施例中的高度，其中上端部分53d位于稍低于在中心轴方向A2上中心套部分12c的中心位置。
每个折射肋53制成这样的形状，使在远端部分53b和排气阀口侧口壁部分48a之间留有间隙，以便使冷却剂流通过中心套部分12C沿底壁45和排气阀口侧口壁部分48a的壁面流动。再者，在上端部分53d和上壁46之间也形成间隙56。
折射肋54由与第三汽缸53对应的燃烧室83的吸气阀口侧口壁部分47a延伸出，它与折射肋53的差别在于此肋54制成平板形状，以及向着排气阀口侧口壁部分48a延伸较短的距离。引起这些差别的原因是折射肋54设置在吸气阀口侧口壁部分47a上，它所处位置接近冷却剂套12的下游端部分以及在汽缸头中心线方向A1上冷却剂在中心套部分12C内流动的流速在折射肋54附近比位于折射肋54的上游的折射肋53附近小。然而，位于排气阀口侧口壁部分48a上的折射肋54提供的冷却效应实质上与折射肋53提供的相等。
因此，折射肋53、54的形状和位置是适当调节的，借助偏折至排气阀口侧口壁部分48a的冷却剂流动获得改进对排气阀口侧口壁部分48a的冷却效应。
因此，相应的折射肋53、54允许冷却剂在相应的燃烧室81至84的吸气阀口侧口壁部分47a和排气阀口侧口壁部分48a之间流入中心套部分12C内。允许在接近底壁45和吸气阀口侧口壁部分47a位置流动的冷却剂流向在下游侧彼此相邻的燃烧室82；83；84的排气阀口侧口壁部分48a，和允许在接近中心套部分12C的上壁46位置流动的冷却剂通过间隙56沿汽缸头中心线方向A1流动。
此外，中心肋57沿想象的平面在汽缸头2的左端和右端之间直线地连续延伸，它形成在想象的平面上(由顶上观察时在汽缸头中心线L1上)，以这种方式由底壁45凸起至低于折射肋53，54的高度。另外，折射肋53、54的远端部分53b、54b连接至中心肋57。
再者，折射肋58设在燃烧室81的排气阀口侧口壁部分48a上，它最接近位于汽缸头2的右端部分的入口孔35，其位置接近连接部分12d。此折射肋在垂直方向上向着安装部分43延伸，以达到想象的平面以及具有高度实质上与折射肋53、54的高度相等。之后，由入口孔35流动至中心套部分12C的部分冷却剂被肋58折射，允许其流向排气套部分12b。
此外，回流排气至内燃机E的吸气系统用的排气回流装置的排气回收通道59可以开启至最接近汽缸头2的右端部分的燃烧室81的排气口41。排气回收通道59沿着垂直于想象的平面的方向的冷却剂套12的连接部分12d延伸而通过进口孔35，从而在汽缸头2的前侧2a开启。再者，通道59与回流控制阀连接(图中未示出)，以便控制回流至接收系统的冷却剂的量。
以下，参见图6至8，说明安装在汽缸头2的左端部分的恒温器盖子C。
参见图6、7，安装面60设在汽缸头2的左端，在这里安装盖子C。调节室14设在汽缸头2的左端部分上，以及具有凹槽部分位于汽缸头2的吸气侧和向下及超出位于凸轮的轴向延伸部分上的凸出部分9以及具有入口孔61，该孔61形成一开口，可以在安装面60上开启。台阶部分62设在入口孔61的周边部分，在其上放置恒温器15的环形保持部分15a。当保持部分15a保持在台阶部分62和恒温器盖C之间时，使恒温器15固定到汽缸头2上。因此，恒温器15和调节室14设置在汽缸头2的吸气侧，因而它们与设置在汽缸组1的吸气侧上的冷却剂循环泵13处于同一侧。
之后，比台阶部分62浅的台阶部分63设在台阶部分62的外周边侧上，以及类似O形环的合成橡胶或合成树脂的环形弹性垫65配合在环形槽64内。环形槽64是由台阶部分63和保持部分15a形成的。
借助分隔壁66位于调节室14后部的连接通道26具有出口孔51，该孔51可以在安装面60上开启。冷却剂套12的出口孔52可以借助分隔表面60a向出口孔51后向开启，分隔表面60a组成安装面60的一部分，分隔壁67在中心轴方向A2上延伸，保持在冷却剂套12和通道26之间。此外，安装孔68制成这样形状，使由汽缸头2的后侧2b开启至出口孔52，用于接收冷却剂温度传感器，以便检测出口孔52处的冷却剂的温度。
再者，含有硅材料的液体垫69，例如，FIPG可使用于安装面60上两个出口孔51、52的周边部分的非圆环的区域，但分隔表面60a除外。
另一方面，参见图1、7和8，连接至安装面60的恒温器盖子C具有第一盖子部分C1，它形成调节室71，用于容纳恒温器15的一部分，从而恒温器15和进口孔被覆盖，以及第二盖子部分C2，用于覆盖两个出口孔51、52。恒温器盖子C是由铝合金整体铸造制造的。此外，4个通孔H5至H8设在对应于安装面60上制造的螺纹孔H1至H4的位置(参见图6)，这样4个螺栓B(参见图1)可放入孔内，以便将恒温器盖子C固定到汽缸头2上。
之后，在第一盖子部分C1上制造连接部分70，入口通道20和安装孔73。连接部分70连接至散热器软管23(参见图2)。入口通道20用于与散热器软管23连接，可以使在散热器25内已冷却的冷却剂流动进入恒温器15的调节室71的调节部分以及进一步至入口孔61。温度开关72(参见图1)用于探测来自散热器25冷却剂的温度，散热器25连接至安装孔73。
另一方面，设在第二盖子部分C2上的连接部分74与散热器软管24连接，它位于较接近第一盖子部分C1的位置以及连接部分75与软管27连接(参见图2)，它位于连接部分74的后面。再者，在第二盖子部分C2上，出口通道21和出口通道22以这种方式制造，使其被分隔壁77分隔。出口通道21具有出口孔21a，它实质上对准出口孔51和用于与散热器软管24连接(参见图2)，从而可以使冷却剂由出口孔51流动进入散热器25。出口通道22具有出口孔22a，该孔实质上对准出口孔52和用于与两个软管27、30连接，从而可以使冷却剂由出口孔52分别流动进入加热器芯杆29和节气门段7。
再者，恒温器盖子C的凸缘78具有安装面79，它适用于与汽缸头2的安装面60邻接以便与其匹配，以及具有第一和第二盖子部分C1，C2。凸缘78具有曲线的凹槽部分78a，该凹槽部分78a与凸出部分9的下部外周边表面的形状相当，而凸轮轴和恒温器15以及两个出口孔51、52可以设置在中心轴方向A2上，彼此尽可能接近，以便使凸出部分9与凹陷部分78配合。
以下，说明上述结构的第一实施例的功能和有效性。
如图3所示，冷却剂由位于冷却剂套12的前端部分和右端部分及其附近的入口孔35流动进入冷却剂套12，在流动通过吸气侧套部分12a时，流动通过连接部分12d后，流向中心套部分12c和排气侧套部分12b。在冷却剂的这些流动中，由于流向中心套部分12c的部分冷却剂被肋58折射，使其流向排气侧套部分12b，更多的冷却剂可以流动通过排气侧套部分12b。因此，冷却剂可以在相应的套部分12a、12b、12c内流动，流向汽缸头2的左端部分，以及当内燃机处于热的工作状态时，部分冷却剂由连接通道16流动进入汽缸组的冷却剂套12。
之后，较接近底壁45和吸气阀口侧口壁47a位置的在中心套部分12c内流动的冷却剂被折射肋53、54折射至燃烧室82；83；84的排气阀口侧口壁部分48a，这些燃烧室与位于其下游侧的燃烧室81；82；83分别邻接。之后，被折射的冷却剂对着排气阀口侧口壁部分48a流动，以及在此之后这样流动的冷却剂与排气侧套部分12b内的冷却剂汇合。
在排气侧套部分12b内，在底壁45侧面和顶壁46侧面上相对于每个排气口41以及在排气口41的相邻壁之间流动的冷却剂流向汽缸头2的左端部分。之后，由位于汽缸头2后端部分和左端部分的出口孔52流出的冷却剂流向加热器芯杆29和节气门段7。
当这种现象产生时(如图4、5所示)，位于冷却剂流动上游侧的燃烧室81；82；83的吸气阀口侧口壁部分47a以及位于燃烧室81；82；83的下游的燃烧室82；83；84的排气阀口侧口壁部分48a之间设置的折射肋53、54以这种方式由底壁45凸起。再者，折射肋53、54以这种方式制造，使排气阀口侧口壁部分48a自身之间留有间隙55，从而使冷却剂在底壁45的相应的各壁上流动，包括中心肋57和排气阀口侧口壁部分48a在内，而这时在间隙55形成的部分没有那种危险，即冷却剂停滞的底壁45和排气阀口侧口壁部分48a的相应的壁表面上。
作为其结果，由于部分冷却剂被折射流向排气阀口侧口壁48a，它在组成冷却剂套12的汽缸头2的各壁之间是最高热载荷的，对排气阀口侧口壁部分48a的冷却效应获得改善，以及不同于使用普通的连续的肋的情况，在这里，在形成间隙55的位置不会引起冷却剂停滞在底壁45和排气阀口侧口壁部分48a的相应的壁表面上。另外，来自间隙55的部分冷却剂围绕折射肋53、54的背面流动，因而由于底壁45的产生冷却剂停滞的壁面积减少，被折射肋53、54产生冷却剂停滞的面积也因之减少，底壁45和排气阀口侧口壁部分48a的冷却效  应改善，它使得最高热载荷的部分有效地冷却。由于底壁45和排气阀口侧口壁部分48a的有效的冷却，冷却剂接收的热量增加。因此，当冷却剂的温度如此增加后供给至加热器芯杆29，加热器的性能也改善。
由于中心肋57设置在汽缸头2的底壁45上，它沿汽缸头中心线方向A1在汽缸头2的左和右端之间由底壁45向上凸起，在汽缸头2的吸气阀口侧口壁47a和排气阀口侧口壁48a之间流动的冷却剂可以在下游流动，而且是沿汽缸头中心线L1直线地流动，从而使由底壁45，吸气阀口侧口壁部分47a和排气阀口侧口壁部分48a组成的燃烧室81至84的室壁可以实质上相等地冷却。此外，中心肋57和与中心肋57连接的折射肋53、54有助于汽缸头2的整体刚性的改进。再者，由于中心肋57和折射肋53设置延伸超出相邻的燃烧室81，82；82，83它们有助于在燃烧室81，82；82，83之间部分上汽缸头2刚性的改进。
由于相应的冷却剂套部分12a、12b、12c设成这种形状，它们实质上沿着汽缸头中心线方向A1在汽缸头2的左端和右端部分之间延伸。另外，入口孔35位于汽缸头2的前端部分和右端部分位置，以及在右端部分上其吸气侧面上冷却剂套12的附近，而出口孔52位于汽缸头2的左端部分上其排气侧上冷却剂套12的后端部分和左端部分上。入口孔35和出口孔52之间的距离可以在冷却剂套12的形成范围内延伸，从而使冷却剂接收的热量增加，以及供给至加热器芯杆29的冷却剂的温度也因此而增加，从而改进了加热器的性能。而且，供给至加热器芯杆29冷却剂的温度增加是依赖于入口孔35和出口孔52的位置，因而其结构是简单的。
此外，由于入口孔35位于汽缸头2的吸气侧上，当与由冷却剂循环泵13排放的冷却剂用的入口孔在汽缸头2的排气侧上开启的情况比较，在汽缸头2内设的吸气口40是被具有较低温度的冷却剂冷却的，因而改进了承载效率。
再者出口孔52设成在排气侧冷却剂套部分12b开启，该出口孔52围绕排气口41延伸，并具有较高的热载荷，以及还由于旁路通道36在吸气侧冷却剂套部分12a开启，它可以防止吸气侧冷却剂套部分12a内的冷却剂的温度被排气侧冷却剂套部分12b内的冷却剂降低，从而可以保持由出口孔52流出的冷却剂的温度很高。这样使加热器的性能改进。此外，出口孔51位于出口孔52和汽缸头2的左端部分上的调节室14之间。以及，出口孔延续至通道26，冷却剂通过它们流动，当冷却剂通过冷却剂套12流动时被加热，以及当通过冷却剂套11流动时被进一步加热。因此，通过出口孔51流动的冷却剂的热量借助分隔壁67转移至通过出口孔52流动的冷却剂之中，从而使供给至加热器芯杆29的冷却剂的温度随之增加，因此有可能改进加热器的性能。
再者，由于出口孔52设成这种形状，使在汽缸头中心线方向A1上的排气侧冷却剂套部分12b内开启，防止了实质上沿汽缸头中心线方向A1制成的排气侧冷却剂套12b内流动的冷却剂的停滞，从而使冷却剂向着出口孔52平稳地流动，从而使汽缸头2，特别是其具有较高热载荷的排气侧改进了冷却效应。
此外，在汽缸头2的左端部分上，由于调节恒温器15用的调节室部分14设置在汽缸头2的吸气侧，在这里，而不是在排气侧形成空间，在其中设置软管24、27，它们用于连接散热器25和加热器芯杆29至出口孔51和52，在汽缸头2的左端部分上设置软管，包括连接恒温器15至散热器25的散热器软管23，可以使它们紧凑，从而又可以使内燃机E紧凑。
由于恒温器15设置在汽缸头2的左端部分，而不是在其右端部分，在这里设置阀系列机构用于转动地驱动凸轮轴，因而没有受到围绕散热器软管23(用于使冷却剂流动进入恒温器15)的路径设置元件而产生的限制，从而可使内燃机紧凑。此外，由于恒温器15和调节室14设置在汽缸组1的吸气侧，而冷却剂循环泵13设置在汽缸头2的吸气侧，恒温器15和冷却剂循环泵13可以相对于内燃机E的主机身处于同一侧，从而由恒温器15至冷却剂循环泵13的距离可以缩短，从而有可能使内燃机E紧凑。
整体设有第一和第二盖子部分C1、C2的恒温器盖子C的第一盖子部分C1，设有入口通道20，可使冷却剂由散热器25流动进入入口孔61，调节恒温器15，并且散热器软管23连接至连接部分70，而在第二盖子部分C2上设有出口通道21它可使冷却剂由出口孔51流出进入散热器25，并且散热器软管24连接至连接部分74和出口通道22，用于使冷却剂由出口孔52流动进入加热器芯杆29和节气门段7，并且软管27、30分别连接至连接部分75，76。因此，在安装面60上连接部分70、74，75、76借助软管23、24、27、30建立与入口孔61和两个出口孔51、52(它们设在安装面60上)之间的连接，以及散热器25，加热器芯杆29和节气门段7设在恒温器盖子C上，该盖子C是一个单独的元件，以及此外，它们集中地设置在汽缸头2的左端部分，而且相应的软管23、24的连接适合于冷却剂通过它们流动，从而改进了工作效率。这样有助于内燃机的装配性能，以及消除了制备供给冷却剂至加热器芯杆29和节气门段7所需的元件，比如接头的必要性。而所含部件的数目可以减少。其结果是与此接头装配相关的工时可以减少，从而在此方面改进了内燃机的装配性能。
再者，由于在恒温器盖子C的凸缘部分78内制造凹槽部分78a，用于接收由汽缸头2的左端部分凸起的凸出部分9的下部，凸轮轴和恒温器15以及出口孔51、52可以在中心轴方向A2上设置得彼此尽可能地接近，从而可使在汽缸头中心线方向A1上以及在中心轴方向A2上内燃机E的尺寸能减小。其结果是，内燃机E的总高度可以减小。
以下说明另一实施例，其中仅一部分相对于上述实施例改变。
虽然在上述实施例中对于每个燃烧室81至84设置一个吸气阀和一个排气阀，本发明也可以使用于这样的内燃机，在其中对于每个燃烧室设置一对吸气阀和一对排气阀。虽然上述实施例中的内燃机是四个汽缸的，但其它任何类型的多汽缸内燃机也可以使用。

Claims (7)

1.一种水冷式内燃机带有汽缸和曲轴，所述的内燃机包括一个汽缸组，在其中接收上述汽缸和限定汽缸组侧冷却剂套；以及
一个汽缸头，它连接至上述汽缸组的上部和限定汽缸头侧面冷却剂套，
其中，由冷却剂循环泵排放的冷却剂借助上述汽缸头侧冷却剂套供给至上述汽缸组侧冷却剂套，
上述汽缸头的第一入口孔设置在上述汽缸头的汽缸头中心线方向上的一个端部分和吸气侧上，通过该孔由上述冷却剂循环泵排放的上述冷却剂可以流动至上述汽缸头侧面冷却剂套，以及
上述汽缸头的第一出口孔设置在上述汽缸头的中心线方向上的另一端和排气侧面上，通过该孔来自上述汽缸头侧面冷却剂套的上述冷却剂可以流出进入加热器芯杆。
2.按照权利要求1所述的水冷式内燃机，其特征在于调节恒温器用的调节室设置在上述汽缸头的上述另一端和吸气侧上。
3.按照权利要求2所述的水冷式内燃机，其特征在于还包括：
一个恒温器盖子，它设置在上述汽缸头的上述另一端上设的安装面上，用于覆盖上述恒温器，
上述调节室，上述第一出口孔和第二出口孔设在安装面上开启，通过这些孔来自上述内燃机的主机身的上述冷却剂可以流出和进入散热器，上述调节室位于吸气侧以及上述第一出口孔和上述第二出口孔位于上述安装面的排气侧上，以及
上述恒温器盖子设有一个入口通道，通过该通道冷却剂可以由上述散热器流动至上述恒温器，盖子还设有第一出口通道，通过该通道冷却剂可以由上述第一入口孔流出和进入上述加热器芯杆，以及盖子还设有第二出口通道，通过该通道冷却剂可以由上述第二出口孔流出和进入上述散热器。
4.按照权利要求1所述的水冷式内燃机，其特征在于上述恒温器盖子设成这种形状，使上述第二出口通道位于上述入口通道和上述第一出口通道之间。
5.按照权利要求3所述的水冷式内燃机，其特征在于上述第一出口孔设成在汽缸头中心线方向上开启。
6.按照权利要求3所述的水冷式内燃机，其特征在于上述恒温器盖子具有第一盖子部分，它限定上述入口通道，以及第二盖子部分，它限定上述第一和第二出口通道，以及凸缘部分设在上述第一和第二盖子部分之间，以及上述凸缘部分形成在其上端的弧形的凹陷部分。
7.按照权利要求2所述的水冷式内燃机，其特征在于上述调节室设有第二入口孔，通过该孔冷却剂由散热器流动进入上述恒温器，以及还设有第三出口孔，通过该孔上述调节室内的冷却剂可以流动进入上述冷却剂循环泵，以及
上述第二入口孔设成在汽缸头中心线方向上开启，以及第三出口孔，设成在实质上垂直于汽缸头中心线方向的方向上开启。
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Assignee: Biyadi Co., Ltd.

Assignor: Honda Motor Co., Ltd.

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Denomination of invention: Mounting structure of thermostatic device of water-cooled internal-combustion engine

Granted publication date: 20050928

License type: Common License

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Commission number: 4W100324

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Denomination of invention: Mounting structure of thermostatic device of water-cooled internal-combustion engine

Granted publication date: 20050928

Patentee: Honda Motor Co., Ltd.

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