CN1637244A - 发动机冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机冷却系统，包括内部通道(47)和外部通道(48)，从而使得来自进气室(44)的冷却液沿着气缸盖螺栓凸台(46)的两侧流动，其中进气室由外部圆周垂直壁(39)的向后部分(39b)和面向一端的部分(39r)，以及进气口形成壁(45)和气缸盖螺栓凸台(46)所围绕。

Description

发动机冷却系统

技术领域

本发明涉及一种用于水冷式发动机的冷却系统，尤其涉及一种发动机冷却系统，在该发动机冷却系统内，由水泵排出的冷却液设计为直接供给到气缸盖内的冷却水套中。

本发明还涉及一种发动机冷却系统，该系统通过使冷却液从冷却水套循环到气缸盖和气缸体中的冷却水套中而冷却发动机。

背景技术

水冷式发动机冷却系统包括冷却液循环系统和气缸盖，在冷却液循环系统中，由水泵排出的冷却液被供给到气缸体的冷却水套中，其中的气缸体形成了发动机主体，同时，当通过冷却水套的各个部分循环的冷却液的温度变低时，短路通道就会打开，以便冷却液直接从短路通道返回到水泵的入口通道进行加热，反之，当冷却液的温度升高时，主循环通道就会打开，其中散热片沿着该主循环通道设置，以便冷却液能够流到散热片进行冷却，然后，在散热片冷却的冷却液返回到水泵的入口通道。

根据该冷却液循环系统，冷却液的循环模式要根据辅助设备的不同，特别是气缸体和气缸盖的冷却特性而决定，其中的辅助设备例如是水泵，温度调节装置，沿着冷却液循环系统安装的散热器。也就是说，气缸盖需要进行充分的冷却，这是由于与气缸体相对的气缸盖的接合壁朝向燃烧室和排气口，因此气缸盖很容易被加热到高温，但是，气缸体也需要确保在合适的温度，这是由于气缸体需要在其中形成的各个气缸和气缸内往复运动的活塞之间保持合适的间隙，并且使润滑油维持在合适的温度。

这样，便提出了采用基本循环模式的发动机冷却系统，在该系统中，穿过气缸体中冷却水套的冷却液从气缸体的上壁开口流入到气缸盖内的冷却水套中，通过这种方式冷却液扩散到其整个区域，并随后返回到水泵，在这种情况下，在冷却液平滑流动时，其基本从发动机主体的底端部分向顶端部分流动，气缸盖的冷却效率变得相对较低。

相反，在具有如下冷却模式的发动机冷却系统中，来自水泵的冷却液流入气缸盖内的冷却水套中而首先对气缸盖进行冷却，接着使穿过气缸盖冷却水套的冷却液流入气缸体中的冷却水套，最后使冷却液返回到水泵中，此时，气缸盖的冷却效率变得较高，但由于流入气缸体一侧的冷却液的温度随着发动机工作范围的不同而变化，因此不能稳定地控制气缸体的一侧，以将其保持到合适的温度。

可选择地，在具有另外一种冷却模式的发动机系统中，由水泵排出的冷却液分成两个支流并同时流入气缸体和气缸盖内，然后，这两个支流汇合并一起返回到水泵，以使气缸盖和气缸体都被冷却并维持在合适的温度。

值得注意的是，将冷却液分成支流并同时流入气缸体和气缸盖的冷却系统在JP-A-2003-172140中已有所披露。

另外，在分流冷却液的发动机冷却系统中，气缸盖和气缸体可以被冷却并维持在适当的温度，为了获得这种效果，从水泵排出的冷却液不是直接流入气缸体中的冷却水套，而是直接引入发动机纵向末端附近的气缸盖上形成的单个进气口，然后，引入的冷却液朝向发动机纵向另一端上的冷却液出口流动。

在这种情况下，根据JP-A-2003-172140，水泵的排出通道在发动机内部分隔成两个，从而使得冷却液同时流入气缸盖一侧和气缸体一侧。

如果要使发动机结构紧凑，需将气缸盖的进气口设置在气缸盖与其一端的气缸体的接合壁上，以使其尽可能地接近气缸盖内部。

然而，面向燃烧室的壁，吸气和排气口，气缸盖螺栓从其内部穿过的气缸盖螺栓突起部分，油管等都集中设置在气缸盖一端的进气口周围，在这种情况下，很难形成冷却通道。

鉴于上述问题提出了本发明，本发明的一个目的在于提供一种发动机冷却系统，该系统有效地利用了气缸盖螺栓凸缘。

另外，在分流冷却液循环模式的发动机冷却系统中，要使气缸盖和气缸体能够被冷却并维持在适当的温度，需要沿着分流冷却液循环系统设置分流装置，该装置用于调整从水泵排出的冷却液进入气缸盖一侧和气缸体一侧的分配量，这就很容易由于装配特性而引起一些问题，其中装配特性受分流装置安装空间、分流装置的复杂性、以及高成本的影响，因此需要对这些缺陷进行改进。

发明内容

鉴于上述情况提出了本发明，其中本发明的一个目的在于提供一种发动机冷却系统，在该系统中，在冷却液从水泵排出后，气缸体的一端设置的水泵排出的冷却液被分成两个支流，同时流入气缸体和气缸盖，并具有简单的结构。

根据本发明的第一方面，提供了一种发动机冷却系统，该冷却系统包括形成于气缸盖上的进气口，并且来自水泵的冷却液被供给到该进气口；以及气缸盖螺栓凸台，位于吸气口的附近区域，并且用于将气缸盖固定到气缸体上的气缸盖螺栓配合地通过该气缸盖螺栓凸台，该发动机冷却系统的特征在于包括：进气室，通过气缸盖螺栓凸台的外壁、吸气口的外壁、以及气缸盖的内壁隔开，以使得进气室与气缸盖螺栓凸台和吸气口相邻设置，并且冷却液从进气口被引入到进气室；第一流路，形成于气缸盖螺栓凸台和吸气口之间，以使得引入到进气室的冷却液沿着吸气口的外壁流动；以及第二流路，形成于气缸盖螺栓凸台和气缸盖内壁之间，以使得引入到进气室的冷却液沿着气缸盖的内壁流动。

根据本发明的第二方面，提供了一种根据本发明第一方面的发动机冷却系统，其中，第二流路的横截面面积设定为大于第一流路的横截面面积。

根据本发明的第三方面，提供了一种根据本发明第一方面的发动机冷却系统，还进一步包括：主通道，从水泵排出的冷却液能够流入主通道，并用于将冷却液从气缸体导引到进气口；冷却水套，沿着气缸体上形成的多个气缸的外层而形成；分隔壁，用于将主通道和冷却水套隔开；以及分流部分，通过从气缸体的上表面切掉分隔壁而形成，以使得在主通道内流动的部分冷却液导向冷却水套。

根据本发明的第四方面，提供了一种根据本发明第三方面的发动机冷却系统，其中，包括多个形成于气缸体上部的螺栓孔，并且气缸盖螺栓可通过该多个螺栓孔；另外，主通道位于气缸体的最前端的螺栓孔附近，该处还设置有传动链壳体。

根据本发明的第五方面，提供了一种根据本发明第四方面的发动机冷却系统，其中，主通道至少由螺栓孔形成处的拱形外壁、沿着气缸体的纵向延伸的外壁、和分隔壁所构成。

根据本发明的第一方面，由于进气室紧靠着气缸盖的内侧形成，因而能够获得适当的冷却液通道，而不受气缸盖凸台的影响。

根据本发明的第二方面，由于第二流路的横截面面积设定为大于第一流路的横截面面积，因此可以防止冷却液停滞在进气室。

根据本发明的第三方面，通过简单的结构可以调节气缸盖一侧的冷却水套和气缸体一侧的冷却水套之间的冷却液流量比率，使其增加或减少，由此冷却液可分别以合适的量供给到气缸体和气缸盖，以便完全冷却它们。

根据本发明的第四和第五方面，主通道紧挨气缸体内侧形成，从而可以防止发动机的过于庞大。

附图说明

图1是发动机的示意性侧视图，该发动机包括根据本发明第一实施例的发动机冷却系统；

图2是图1中所示发动机的气缸盖的放大剖视图；

图3是图1中所示发动机气缸体的主要部分的剖视图；

图4是图1中所示发动机气缸盖的放大侧剖视图；

图5是放大剖视图，示出了图1中的发动机气缸盖上的气缸盖螺栓凸台的附近区域；

图6是图1所示发动机气缸盖和气缸体的分解立体图；

图7是包括根据本发明第二实施例的发动机冷却系统的发动机的示意性平面视图；

图8是图7所示的发动机的示意性平面图；

图9是剖视图，示出了图7所示的发动机气缸体的主要部分；

图10是放大剖视图，示出了图7中所示的发动机的主要部分；

图11是放大剖视立体图，示出了图7中所示的发动机气缸体上的开口附近区域；

图12是放大剖视正视图，示出了图7中所示的气缸体上的开口附近区域；以及

图13是分解立体图，示出了图7中所示的发动机气缸盖和气缸体。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的发动机冷却系统的第一实施例。该冷却系统安装在四冲程发动机内，其中该四冲程发动机包括四气门型吸气系统(在下文中，简称为发动机1)，并且该冷却系统通过沿着安装在发动机内部和外部的冷却液循环系统R循环的冷却液对发动机进行冷却。

在发动机1中，气缸盖3和气缸盖罩4按照顺序依次连接，并与气缸体2的上侧形成整体，油底壳5整体地连接到气缸体2下侧的裙部2S上，以便封闭气缸体2的底端，从而在气缸体2的底端部分形成曲轴箱。传动链壳体6设置在油底壳5的一端，以便彼此整体地连接在一起，从而形成发动机主体。正如图1和2所示，多个活塞S设置在气缸体2和气缸盖3的内部，此外，发动机1还包括其它的组成元件，如吸气和排气系统以及气门机构系统，这在图中都未示出，这些元件分别用于控制燃烧室C(参照图4)内气体的吸入和排出，另外还包括曲轴7，其通过接收活塞获得的输出能来进行旋转。需注意的是，在图2中仅仅示出了吸气和排气系统的吸气口8和排气口9。

上述的安装在发动机主体内的冷却系统包括温度调节装置12，水泵13，以及设置在其附近的散热器11。散热器11设置在气缸体2的另一端(图1中的右手侧)的邻近区域，通过使用顶端和底端的管道14、15将其连接到气缸体2上，温度调节装置12和水泵13分别安装在气缸体2(图1中接近看图者的一侧以及图2中的下侧)的外壁16b和16g上。

多个垂直(在垂直方向Z)的气缸S沿着发动机的纵向X以预定间隔设置在气缸体2的内部，多个气缸S在其周围都被气缸体一侧的冷却水套17所连续覆盖，此外，冷却水套17的外侧通过前、后、左、右的垂直外壁16(包括16b)而连续覆盖。而且，这四个气缸S和前、后、左、右的垂直外壁16通过接合壁部分18以及连接壁19相互连接在一起，从而使气缸体一侧的冷却水套17形成封闭空间。

稍后将要描述的开口m形成于气缸体一侧的冷却水套17和冷却水套17一端的外壁16的顶端内部，以便来自延伸通道37的冷却液流入开口内，这将在稍后描述。此外，流路54形成于接合壁38上，其中该接合壁在其另一端与气缸体一侧的冷却水套17的顶部接合，并且流路54形成为能够使得气缸体一侧的冷却水套17内的循环流Fb经过气缸盖一侧的冷却水套42从出口52流出。

气缸体2的一端(图3的下侧)形成端部内壁16f，延伸部分16g以从端部内壁16f的左右端突出的方式形成，这样各个延伸部分16g的延伸端的凸缘部分与传动链壳体(chain case)6的连接凸缘601配合，用于通过螺栓使其彼此紧固连接，图中未示出。

冷却液循环系统R中的水泵13和温度调节装置12彼此紧靠在气缸体2的端部内壁16f和后端外壁16b相互匹配的位置(图3中下端右手侧)。

如图3所示，在温度调节装置12上，圆柱形的底座部分21以从后端外壁16b突出的方式形成，以便覆盖温度调节装置12，以及盖状连接部分22整体地连接到圆柱形的底座部分21的环状末端部分，从而形成外壳部分，其内部被分隔以形成第一和第二进气室23、24及其之间的排气室25。此外，温度调节装置12包括第一和第二阀门元件27、28，通过调节阀门可以打开和关闭互锁方式的第一和第二进气室23、24，同时经过温度传感部分26相互整体连接。该温度传感部分26可以开关和移动第一和第二阀门元件27、28，以使得第一和第二进气室23、24内的冷却液选择性地引入排气室25内。

正如图1和图3所示，第一进气室23通过短路通道31连接到气缸盖3的排出通道29的分支通道部分291。相似地，第二进气室24通过冷却通道32连接到排出通道29的突出端，其中冷却通道包括上端通道14、散热器11、和下端通道15。

正如图3所示，排气室25与吸气通道34相连通，该吸气通道通过突起壁部分33，其中该突起壁部分从后端外壁16b的一端突出并与泵室131连通，其将在稍后描述。

突起壁部分33与后端外壁16b和其中最近端一侧上的延伸部分16g相配合，并沿着气缸的横向Y突起。特别地，朝向与气缸体2的一端(图3下方)的突起壁部分33的面向一端表面F形成延续到左边和右边延伸部分16g的表面，以及传动链壳体6的壳体连接表面fc以与该面向一端表面F紧密邻接的方式形成。

传动链壳体6包括连接凸缘601和前壁602，其中该连接凸缘在垂直方向基本连续，并形成从上面看时的凹面或U形横截面，因此，当连接到面向一端表面F时，形成传动链容纳室30。此外，在朝向突起壁部分33的部分以连续的方式整体形成有厚的扩大部分36，并且水泵13也设置在该位置。

水泵13设置在厚的扩大部分36的壳体连接表面fc内的凹槽里，并且包括与吸气通道34相连通的泵室131；泵轮，图中未示出，该泵轮容纳于泵室131内；泵驱动装置，图中未示出，泵轮的旋转轴连接到该驱动装置上，并且将该驱动装置安装在厚的扩大部分36的外壁侧，和从泵室131顶端伸出的传动链壳体一侧的排出通道132。水泵13从其中的驱动部分获得驱动输出，图中未示出，从而将冷却液循环到冷却液循环系统R进行供给。

传动链壳体一侧的排出通道132的末端以与突起壁部分33一侧上的延伸通道37相互连通的方式而形成。

正如图1和图3所示，延伸通道37包括形成于突出壁部分33近端部分内部的横向定位部分371，以及垂直定位部分372，该垂直定位部分形成于后端外壁16b的厚端的内部，以便可延续到横向定位部分371，从而使得和气缸体一侧的冷却水套17割开。垂直定位部分372的上端形成为连通孔372m，该连通孔用于在接合壁部分18形成开口，该接合壁是后端外壁16b的上壁。

特别地，连通孔372的开口部分以朝向气缸盖一侧的冷却水套42凹进的方式而形成，并且相同的部分通过和气缸盖3的接合壁部分(下壁)相配合而形成支路r。支路r的末端部分形成朝向气缸体一侧的冷却水套17的开口m。

因此，垂直定位部分372将冷却液分成两部分，一部分通过连通口372m流向到达气缸盖一侧的冷却水套42的流路，另一部分流向到达气缸体一侧的冷却水套17的开口m。其中该垂直定位部分形成于后端外壁16b的厚的部分，因而使得冷却液向上流动。

接合壁部分38，即气缸盖3的下端壁，通过垫圈叠放在气缸体2的接合壁18(上端壁)上，图中未示出。环状外圆周垂直壁39形成于气缸盖的接合壁部分38上，这样即可从接合壁部分38的外边缘在垂直方向上连续延伸，以及中间壁41(参照图4)通过一种不规则的方式整体地连接到环状外圆周垂直壁39的内壁部分，这样，气缸盖一侧的冷却水套42在中间壁41和接合壁部分38之间形成，其中，中间壁位于上端而接合壁部分位于下端。需注意的是，图2中的参考标号“e”代表封闭帽，用于封闭铸模，消除铸造时形成的孔。

气缸盖一侧的冷却水套42形成于气门机构和点火系统相互不干涉的空间中，其中这两个系统都未示出。正如图4所示，面向燃烧室的壁381在面向各个气缸S的部分形成于气缸盖3的接合壁部分38，以及用于安装吸气阀和排气阀(未示出)的孔P1和用于安装火花塞43的安装孔P2形成于面向燃烧室的壁381。

气缸盖一侧的冷却水套42形成冷却液通道，该冷却液通道沿着发动机的纵向X连续延伸，以及中央进气口44(参照图1和图2)形成于其一端的接合壁部分38，但是，其中排出口52形成于其上的排出口凸台521形成于接合壁部分38的另一端的环状外圆周垂直壁39上，并且排出通道29整体地连接到排出口凸台521上。

当气缸盖3的接合壁部分38和气缸体2的接合壁部分18相配合时，中央进气口44与连通孔372m相互连通，以便由水泵13排出的冷却液通过延伸管部分37引入其内部。

正如图2和图5所示，通过中央进气口44的冷却液流入进气室44A。另外，进气室44A(参照图4和图5)的上端空间的高度h被中间壁41所限制，进气室44的周围由外圆周垂直壁39的向后部分39b和面向一端部分39r、吸气口p1的吸气口形成壁45、和气缸盖螺栓(图中未示出)相配合地穿过其中的气缸盖螺栓凸台46所围绕。气缸盖螺栓凸台46形成有分流元件，内部通道47(第一流路)形成于气缸盖螺栓凸台46和燃烧室形成壁45之间，作为内部支流s1的通道，而外部通道48(第二流路)形成于气缸盖螺栓凸台46和面向一端部分39r之间，作为外部支流s2的通道。需注意的是，进气室44将冷却液分隔成内部支流s1、外部支流s2、和进气口下端支流f3，其中进气口下端支流直接流到进气口形成壁45的下端部分。

内部通道47产生内部支流s1，该支流是冷却液流的一部分，从冷却液进入室44A沿着接近面向燃烧室的壁381(参照图4)流动，其中，该面向燃烧室的壁是与气缸S的燃烧室C相对的部分，气缸位于外部圆周垂直壁39的一端(图4所示的左端)。外部通道48产生外部支流s2，从冷却液进入室44A的另一部分沿着面向一端部分39r流动，该面向一端部分是朝向排出孔p1的排出孔形成壁53的、外部圆周垂直壁39的一端(图4所示的左端)上的外部圆周壁。这样，气缸盖螺栓凸台46用作分流元件，其将冷却也分成在其圆周壁外侧的一侧和另一侧的内部支流s1和外部支流s2。

由于气缸盖螺栓凸台46通过其外部圆周壁、外部圆周垂直壁39、和进气口形成壁45而形成预定宽度的通道(内部通道47和外部通道48)，气缸盖螺栓凸台46也可用作流量调节元件，用于调节内部支流s1和外部支流s2。

在这里，要确保其中的气缸盖螺栓凸台46形成为在纵向(图5中的垂直方向)具有较大的尺寸，这样用于内部支流s1的内部通道47(第一流路)和外部支流s2的外部通道48(第二流路)的流路区域会尽可能增大，因此，流路区域能够比较容易地增大从而确保容量增加。另外，当外部通道48的流路区域设定为大于内部通道47的流路区域时，可防止冷却液滞留在进气室44内。

需注意的是，当气缸盖螺栓凸台46的外部圆周壁形成为圆柱形的外部圆周壁时，其形状为图3中的双点虚线链所示，同时，流量调节效果进一步得到改善。

气缸盖一侧的冷却水套42形成中央流路F1，其能够使冷却液沿着气缸盖一侧的冷却水套42的中央区域流动，该中央区域相继朝向发动机纵向X上的各个气缸的面向燃烧室的壁381，以及绕过各个气缸的进气口和排气口形成壁45、53的底端区域的端部旁路通道F2、F3。

迄今已经描述的发动机的冷却系统的运行将在下面进行描述。

当水泵驱动单元(图中未示出)驱动水泵13时，从入口通道34已经进入的冷却液在通过传动链壳体一侧的排出通道132和延伸通道37后被分流，从而通过连通口372m和中央吸气口44流入气缸体一侧的冷却水套17和气缸盖一侧的冷却水套42。然后，已经通过各自冷却水套的冷却液到达排出通道29并返回到水泵13。同时，当发动机正在预热的时候，由于冷却液温度相对较低，温度调节装置12打开短路通道31并关闭冷却通道32，这样冷却液在没有热量散失的情况下从排出通道29返回到水泵13。相反，当发动机已经加热，由于冷却液温度相对较高，温度调节装置12关闭短路通道31并打开冷却通道32，这样来自排出通道29的冷却液的热量在散热器11处散发，之后冷却液返回到水泵13。

在发动机冷却系统中，从中央进气口44流入气缸盖一侧的冷却水套42的冷却液，其中被气缸盖螺栓凸台46分隔的内部支流s1和外部支流s2的部分主要流入中央流路F1，以便冷却各个气缸的吸气和排气口形成壁45、53的附近部分，其中该部分接近于气缸的面向点火系统的火焰接触面的部分，然后流向排出通道29。

此外，被气缸盖螺栓凸台46分隔的外部支流s2的部分流向端部的旁通通道F3，从而冷却各个气缸S的排气口形成壁53的附近，然后流向排出通道29。同样地，从中央进气口44流出的进气口下端的冷却液流f3流入端部旁通通道F2，从而冷却各个气缸S的进气口形成壁45的附近，然后通过排出口52流向排出通道29。

因此，在发动机冷却系统中，中央进气口44形成于气缸盖3的接合壁部分38上。然后，来自水泵13的传动链壳体一侧的排出通道132的冷却液流过延伸部分37，其中该延伸部分形成于气缸体2的向后部分39，并被分配供给到气缸体一侧的冷却水套17，然后导引到中央进气口44，从而供给到气缸盖一侧的冷却水套42。由此，避免在接近发动机主体的外部区域设置冷却液进入通道，因此，就不必确保设置外部冷却液进入通道的空间，这样根据本发明的最终的冷却系统能够确保安装的简便性。

此外，作为分流元件的气缸盖螺栓凸台46将从中央进气口44流入的冷却液分隔成内部支流s1和外部支流s2，其从中央进气室44A流入中央流路F1和端部旁通通道F2、F3。由此，内部支流s1流入的中央流路F1可以确保内部支流s1流到气缸盖一侧的冷却水套42的中央区域，之后流到位于气缸盖另一端的排出口52。而且，外部支流s2流入的端部旁通通道F3内的冷却液可以冷却排出口形成壁53，接着流到排出口52，从而能够在热量相对较大的位置确保获得良好的冷却效率。

此外，内部支流s1和外部支流s2的流路的形状(例如，圆周壁a)能够被调整，而不需提供单独的流体控制元件，因此能够在抑止成本增加的同时提高冷却效率。

而且，由于流入中央通道F1和端部旁通通道F3内的冷却液被分成内部支流s1和外部支流s2，因此，外部支流s2在其中流动的外部通道48的流路区域可以相对较小，由此朝向传动链容纳室30一侧的突起可以消除或不用，其中的传动链容纳室是形成气缸盖的外部圆周表面的面向一端部分39的外部，从而使得能够增加传动链容纳室30的空间利用率。

在此前所做的描述中，图1中所示的发动机具有四气门型吸气和排气系统，同样本发明也可以应用到两气门型发动机，在这种情况下，基本上具有与图1所示发动机冷却系统相同的功能和效果。

第二实施例：

图7和图8中示出了根据本发明第二实施例的发动机冷却系统。该冷却系统安装在汽车的四冲程发动机(下文中，简称为发动机1)内，通过沿着发动机内部和外部设置的冷却液循环系统R循环的冷却液对该发动机进行冷却。

在气缸体102的上表面设置有气缸盖103，并通过将气缸盖螺栓(图中未示出)穿入多个孔A(参照图7)，而将上述气缸盖固定到气缸体的上表面，其中，该多个孔A从气缸盖102的上表面延伸，穿过气缸盖102进入气缸体103内。在发动机101内，气缸盖罩111设置在气缸盖103的上侧，油底壳104设置在气缸体102的下侧，传动链壳体105设置在气缸盖103和气缸体102的一端，这些部件整体地连接在一起形成发动机主体。多个气缸S设置在气缸体102和气缸盖103的内部，此外，发动机101还包括其他组成元件，如吸气和排气系统、气门机构系统，这两个系统都没有在图中示出，它们设计用来控制形成于气缸内部的燃烧室的吸气和排气，以及还包括曲轴106，其通过接收活塞(图中未示出)获得的输出能在燃烧室内转动。需注意的是，在图8中仅示出了进气歧管107和排气歧管。

发动机冷却系统的附件如散热器109、温度调节装置112、和水泵113都设置在发动机主体的外壁和附近区域。在这里，散热器连接到气缸盖后端的螺纹接套(排出通道)126、上端通道114、下端通道115、和位于气缸体前端部分的温度调节装置112上的装配部分(盖型连接)。温度调节装置112安装在气缸体102的左侧，水泵113安装在传动链壳体105的前侧。

多个垂直(在垂直方向z定位)气缸S沿着发动机纵向X以预定的间隔设置在气缸体102内，并且该多个气缸S被气缸体一侧的冷却水套116所连续环绕。此外，气缸体一侧的冷却水套116的外部由前、后、左、右垂直外壁117连续覆盖，四个气缸S和前、后、左、右垂直外壁117的上端和下端通过接合壁部分118以及连接壁119相互连接在一起，由此使气缸体一侧的冷却水套116形成一个封闭空间。需注意的是，在气缸体102上，裙部171以从连接壁119向下延伸的方式形成，其中的下端开口通过油底壳104封闭，从而形成曲轴箱。

这里，气缸体102的一侧或前侧(图9中的下部壁)形成为端部内壁117f，延伸部分117g以从端部内壁117f的左右端突出的方式形成，以及延伸部分117g的延伸端上的凸缘部分叠放在传动链壳体105的连接凸缘502上，由此，通过螺栓(图中未示出)将凸缘部分和连接凸缘紧固在一起。

冷却液循环系统R的水泵113和温度调节装置112分别设置在端部内壁117f和气缸体102的左侧(图7和图10中接近看图者的一侧，和图8的左手侧)，并以使其彼此靠近的方式设置。

正如图8、9、和10所示，温度调节装置112形成为使得其圆柱形的底座部分121从左侧外壁117b突出，盖型连接部分122紧密地、和整体地连接到气缸底座部分121的环形末端部分，从而形成外壳部分，第一、第二进气室123、124形成于外壳内部。而且，设置有阀门元件130，其可选择地打开第一和第二进气室123、124，并且阀门元件的部分与夹持于其间的温度探测部分110连接在一起。温度探测部分110通过探测冷却液的温度而选择性地将冷却液引入进气室123内，从而控制流入发动机内的冷却液的温度。

正如图7和图8中所示，气缸盖103的排出通道126(稍后将描述)穿过加热器150并通过短路127连接到第一进气室123。同样，排出通道126的突起端通过冷却通道128连接到第二进气室124，其中该冷却通道128包括上端通道114、散热器109、和下端通道115。

正如图9和10所示，进气室123、124和入口通道132相连通，其中该通道穿过从气缸的底座部分121和左侧外壁部分117b突起的突起壁部分129，并且进气室也和泵室131相连通，这将在稍后描述。

正如图9和图10所示，突起壁部分129与左侧外壁部分117b以及其中最近一端侧的延伸部分117g交迭，并沿着气缸的横向Y突出。特别地，朝向气缸体102的一侧(图9中下方)的突起壁部分129的面向一端表面F形成延续到左侧和右侧延伸部分117g的表面，以及传动链壳体105的壳体连接表面fc以与该面向一端表面F紧密邻接的方式形成。

传动链壳体105具有前壁501和左右侧壁502，左右侧壁基本上在垂直方向延续，该传动链壳体形成为，当连接到面向一端表面F时，从上端看，可获得凹面或U型横截面，从而形成中央的传动链容纳室133。此外，较厚的扩大部分134整体地形成于朝向突起壁部分129的部分，使其从那里开始延伸，并且水泵113也设置在该位置。

水泵113设置在厚的扩大部分134的正面一侧，包括：泵室131，与入口通道1032相连通；泵轮，图中未示出，其容纳在泵室131内；水泵驱动侧连接部分133，其中泵轮的旋转轴连接在其上，并且固定到厚的扩大部分134的外壁侧面和从泵室131的上端延伸的传动链壳体一侧的排出通道1132上。传动链壳体一侧的排出通道1132的末端以与形成于突起壁部分129上的延伸通道135相连通的方式而形成。

正如图9和10所示，延伸通道135(主通道)包括横向定位部分351，形成于突起壁部分129的最近端内部；和垂直定位部分352，延伸到上述的横向定位部分351，并形成于与气缸体一侧的冷却水套116分离的左侧外壁部分(分隔壁)117b的厚部。气缸体102的最前端的螺栓孔A的附近设置有垂直定位部分352，其中，传动链壳体105安装在其上，并被螺栓孔A的外壁、气缸体102的纵向延伸外壁117、和后壁部分117b所围绕。

垂直定位部分352的上端和沟槽部分h相连通，该沟槽部分位于左侧外壁部分117b的上壁内的凹槽结构中。当气缸盖103的接合壁部分(下壁)137叠放在上面的时候，沟槽部分h形成流路。朝向垂直定位部分352的沟槽部分h的部分通过形成于接合壁部分137内的通孔140而与气缸盖一侧的冷却水套136相连通，从而形成第一流路r1。此外，从朝向垂直定位部分352的部分延伸到气缸体一侧的冷却水套116的沟槽部分h的部分，当接合壁部分137叠放在上面时便形成第二通道r2，该第二通道从第一流路r1分叉，并且，沟槽部分通过开孔(分支部分)m和气缸体一侧的冷却水套116相连通。

因此，当气缸盖一侧的接合壁部分137(下壁)叠放在左外壁部分117b的接合壁部分118上的时候，在左侧外壁部分117b的厚部便形成有：延伸通道(主通道)135，冷却液通过该通道向上流动；从延伸通道135末端分叉并和气缸盖一侧的冷却水套136相连通的第一流路r1；以及与气缸体一侧的冷却水套116相连通的第二流路r2。

正如图11和12所示，当接合壁部分137叠放在左侧外壁117上时，形成的开孔m具有与垂直定位部分352相近的横向宽度L1和垂直宽度L2，其中该垂直宽度是指延伸到开孔m面对的接合壁部分137的宽度，开孔m形成近似矩形的形状。正如图11所示，特别是，开孔m的下端边缘部分m1形成相对较窄的板状下边缘部分，由此，从下边缘部分m1和与下边缘部分m1面向的接合壁部分137延伸的间隙L2可以调节，使其容易地增加和减少。

需注意的是，接合壁部分137叠放在上面的沟槽部分h，开孔m，第一和第二流路r1、r2等形成支流部分，该支流部分将从水泵113中排出的冷却液分流并分别流入到气缸体一侧的冷却水套116和气缸盖一侧的冷却水套136中。

这里，第二流路r2的容量可以通过开孔m的开口区域(流路区域)进行调节，也就是说，流入到气缸体一侧的冷却水套116和气缸盖一侧的冷却水套136中的冷却液的流量可以被调节以使其增加或减少。

例如，通过减少延伸到与下边缘部分m1(如图中双点虚线所示)面对的接合壁部分137的间隙，开孔m的下边缘部分m1形成为具有垂直宽度L2′时，流入到气缸体一侧的冷却水套116的冷却液的数量将减少，由此，流入气缸盖一侧的冷却水套136的冷却液的数量将增加，以提高气缸盖一侧的冷却水套136的冷却效率，同时降低气缸体一侧的冷却水套116的冷却效率。

气缸盖103的接合壁部分137通过垫圈138叠放在接合壁部分118(上壁)上。环形外壁139以从接合壁部分137的圆周边缘垂直延伸的方式连续形成，中间壁141(参照图10)以不规则的方式设置在外壁139的内壁部分上，由此，气缸盖一侧的冷却水套136形成于中间壁141和接合壁部分137之间，其中，中间壁位于上端，接合壁位于下端。气缸盖一侧的冷却水套136以不干扰气门机构系统和点火系统(图中均未示出)的方式形成。正如图13所示，凹进壁1371形成于面向各个气缸S的气缸盖103的接合壁部分137上，以便在凹进壁1371上形成用于安装吸气和排气阀(未示出)的吸气口和排气口p1，以及火花塞(未示出)的安装孔p2。

气缸盖一侧的冷却水套136形成在发动机的纵向X延伸的冷却通道，并且通孔140(参照图7和图13)形成于其中一端的接合壁部分137的一侧。当接合壁部分137叠放在接合壁部分118上时，通孔140和第一流路r1相连通，由此水泵113排出的冷却液通过延伸通道135流入通孔140。此外，排出口142形成于气缸盖103的接合壁部分137的另一端(图7和图8中的右手侧)的附近区域，用于使冷却液从气缸体一侧的冷却水套116的上端的开口侧流到气缸盖一侧的冷却水套136，由此，沿着发动机的纵向X流过气缸体一侧的冷却水套136的冷却液被导入气缸盖一侧的冷却水套136，然后从形成于气缸盖另一侧(图7和图8中的右手侧)上的外壁139上的排出通道126流出。

正如图7和图8所示，设置在另一侧(图7和图8中的右手侧)上的排出通道126通过其端部上的上部通道114和散热器109相连通，并且通过另一个排出通道(加热器通道)和温度调节装置112的第一进气室123相连通。

此前所描述的发动机冷却系统的运行将在下面进行描述。

通过水泵113从入口通道132吸入的冷却液在通过传动链壳体一侧的排出通道1132和延伸通道135后被分流，分别通过第一流路r1流入到气缸盖一侧的冷却水套136，并且通过第二流路r2流入到气缸体一侧的冷却水套116。

依次冷却完吸气和排气口以及各个气缸点火系统的火焰接触表面附近区域的冷却液流n1直接流向排出通道126。分流后流入气缸体一侧的冷却水套116中的冷却液流n2沿着发动机的纵向X流动，同时冷却各个气缸S的外围区域，在将其中另一侧的各个气缸外围区域冷却后，从排出口142流到气缸盖一侧的冷却水套136中，然后流向排出通道126、151。排出通道126的流路横截面设置为大于排出通道151的流路横截面。

这样，当发动机正在加热时，导致冷却液温度较低，温度调节装置112打开加热通道127并关闭冷却液通道128，由此，从排出通道151流入的冷却液通过加热器150，然后返回到水泵113。当发动机完全加热后，导致冷却液温度较高，通过打开冷却液通道128，从排出通道126流入的冷却液在散热器109处散发热量，然后返回到水泵113。

在这样的冷却系统中，根据开孔m的流路区域的大小，可以调节气缸盖一侧的冷却水套136和气缸体一侧的冷却水套116中流动的冷却液的流动率(流量)。

例如，当该冷却系统应用到标准的没有涡轮增压器的发动机时，如图12中双点虚线所示，开口m的下边缘部分m1形成为具有垂直宽度L2′。在这种情况下，通过减少气缸体相对气缸盖内的冷却液量来降低冷却系统的冷却效率，由此，可防止气缸盖的过分冷却，并且，通过增加气缸盖的冷却，进气或空气的吸入效率将提高。

相反，当根据本发明的冷却系统应用到其上装有涡轮增压器的涡轮发动机上时，如图12中的实线所示，开孔m下边缘部分m1形成为具有垂直宽度L2。在这种情况下，冷却系统中流入气缸体的冷却液的量增加，从而提高冷却率，由此，可以防止将气缸体加热到较高温度。

这样，即使当发动机1的属性不同而导致不同的冷却性能时，冷却系统的冷却属性液可调整，通过调节开孔m的下边缘部分m1的垂直宽度L2，使其增加和减少，使得用于标准发动机和涡轮发动机的冷却系统均能正常运行。由此根据本发明的冷却系统能够容易地应用到具有不同冷却性能和简单结构的各种发动机中，而不需增加成本。

此外，开孔m，第一和第二流路r1、r2等构成的分支部分的结构可以简化，由此分支部分可以安装在气缸体的外壁117内，并可以容易地获得分支部分构造和安装空间。而且，仅通过调节开孔m的区域，使其增大和减少，即可调节流入气缸盖一侧的冷却水套136和气缸体一侧的冷却水套116中的冷却液流量，并且可以采用简单的结构，从而防止增加成本。

而且，由于开孔m构成了气缸体102的后端外壁117b的沟槽部分形成位置的一部分，因此开孔m可以通过机加工进行修补。

由此，间隙L2能够调整，使其相对容易地增加和减少，因此，流入到气缸盖一侧的冷却水套136和气缸体一侧的冷却水套116中的冷却液流量能够容易地调节，使其增加和减少，由此，气缸体102和气缸盖103分别能够通过适量的冷却液进行冷却。

同时，在该实施例中，在图7所示的发动机冷却系统中，沟槽部分h形成第二流路r2，开孔m通过将接合壁137叠放在接合壁部分118上，而不是与接合壁部分137相对的第二流路r2上而形成，也就是说，穿过后端外壁部分117b处的接合壁部分118的内部，使其可与第一流路r1分叉，而该第一流路和垂直定位部分352相连通，同样在这种情况下，可以获得与图7所示的发动机冷却系统基本相似的功能和优点。

另外，下边缘部分m1基本与气缸体的上侧相平行而形成，同时，下边缘部分m1也可以向右或向左倾斜。在这种情况下，从主通道分叉并随后流入冷却水套的冷却液流可以在冷却水套内横向分流，这样流动的冷却液量可以被进一步改变。

在上面所描述的实施例中，电动水泵可用于图7所示的发动机冷却系统中，水泵可以通过接收曲轴的转动而进行驱动，在这种情况下，也可获得与图7中所示的发动机冷却系统相似的功能和优点。

在上述的实施例中，根据本发明的发动机冷却系统是以用于汽油发动机1为例进行描述的，当然，根据本发明的发动机冷却系统也可运用到柴油发动机。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则的内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种发动机冷却系统，包括形成于气缸盖(3)上的进气口(44)，来自水泵(13)的冷却液被供给到所述进气口；以及气缸盖螺栓凸台(46)，位于吸气口(8)的附近，用于将所述气缸盖(3)固定到气缸体(2)上的气缸盖螺栓相配合地通过所述气缸盖螺栓凸台，所述发动机冷却系统的特征在于包括：

进气室(44A)，由所述气缸盖螺栓凸台(46)的外壁、所述吸气口(8)的外壁、以及所述气缸盖(3)的内壁隔开，以至于所述进气室与所述气缸盖螺栓凸台(46)和所述吸气口(8)相邻设置，并且所述冷却液从所述进气口(44)被引入到所述进气室；

第一流路(47)，形成于所述气缸盖螺栓凸台和所述吸气口之间，以使得引入到所述进气室(44A)的所述冷却液沿着所述吸气口(8)的外壁流动；以及

第二流路(48)，形成于所述气缸盖螺栓凸台和所述气缸盖(3)的内壁之间，以使得引入到所述进气室的所述冷却液沿着所述气缸盖(3)的内壁流动。

2.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述第二流路(48)的横截面面积设定为大于所述第一流路(47)的横截面面积。

3.根据权利要求1所述的发动机冷却系统，其特征在于还包括：

主通道(135)，从所述水泵(113)排出的冷却液能够流入所述主通道，并用于将所述冷却液从所述气缸体(102)导引到所述进气口(44)；

冷却水套(116)，沿着所述气缸体(102)上形成的多个气缸(S)的外层而形成；

分隔壁(119b)，用于将所述主通道和所述冷却水套隔开；

以及

分流部分(m)，其通过从所述气缸体的上表面切掉所述分隔壁而形成，以使得在所述主通道(135)内流动的部分所述冷却液被导向所述冷却水套(116)。

4.根据权利要求3所述的发动机冷却系统，其特征在于，包括多个形成于所述气缸体(102)上部的螺栓孔(A)，并且所述气缸盖螺栓可通过所述多个螺栓孔；另外，所述主通道(135)位于所述气缸体(102)的最前端的所述螺栓孔附近，该处设置有传动链壳体。

5.根据权利要求4所述的发动机冷却系统，其特征在于，所述主通道(135)至少由所述螺栓孔形成处的拱形外壁、沿着所述气缸体(102)的纵向延伸的外壁、和所述分隔壁(117b)所构成。

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