CN207229253U - 发动机气缸体的水套结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的目的是提供一种换热均匀，降温速度快的发动机气缸体的水套结构，包括围绕在气缸体的缸孔外周形成循环冷却空腔的水套本体，水套本体的鼻梁区的进、排气两侧均设置有竖向通水孔，竖向通水孔的下端与水套本体相通、上端向上延伸至与缸盖水套相通，且竖向通水孔之间设置有连通两者的横向通水孔。上述方案中，缸间采用竖向、横向通水孔组合，使得各缸水套流量均匀，加快缸间冷却液的流动速度，最终达到降低缸间及缸孔壁面温度的目的，进而提高了气缸体缸间疲劳安全系数，降低缸孔疲劳开裂风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车发动机技术领域，具体涉及一种发动机气缸体的水套结构。
背景技术
发动机气缸体的水套存在于气缸孔与缸体外壁之间的空间区域，主要作用是在发动机运行过程中冷却缸孔。当发动机爆发压力及热负荷较大时，如果两缸之间没有很好的冷却，缸壁的温度会远远大于机油结焦的温度，缸孔与活塞环之间油膜被破坏，活塞环容易出现卡滞，造成缸孔拉伤。同时缸间的高温区域过大，缸孔出现严重变形，可能导致活塞、活塞裙部与缸壁发现高温粘黏，出现拉缸；也可能导致活塞环密封不严，出现活塞漏气量大，烧机油等发动机失效；当发动机冷却不良，缸内温度足够高时，发动机容易出现爆震，甚至超级爆震。
因此在发动机设计开发过程中需要对水套结构进行优化，加强缸间冷却。目前常见的设计方式如下：一、缸间水套直接连通，该设计适用于缸心距较大的发动机，常见于大型柴油机；二、缸间开V型斜水孔，该设计适用于大部分的发动机，成本较高，但对大爆压，大热负荷的发动机，降温区域较小；三、缸间开槽，该设计降温显著，但气缸垫设计成本高，密封失效风险较大；四、缸间水套缩进，该方案w实施成本低，铸造简单，但降温幅度较低，无法解决爆压大、热负荷发动机的疲劳问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种换热均匀，降温速度快的发动机气缸体的水套结构。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种发动机气缸体的水套结构，包括围绕在气缸体的缸孔外周形成循环冷却空腔的水套本体，水套本体的鼻梁区的进、排气两侧均设置有竖向通水孔，竖向通水孔的下端与水套本体相通、上端向上延伸至与缸盖水套相通，且竖向通水孔之间设置有连通两者的横向通水孔。
上述方案中，缸间采用竖向、横向通水孔组合，使得各缸水套流量均匀，加快缸间冷却液的流动速度，最终达到降低缸间及缸孔壁面温度的目的，进而提高了气缸体缸间疲劳安全系数，降低缸孔疲劳开裂风险。
附图说明
图1为水套本体的结构示意图；
图2为气缸体的结构示意图图；
图3为气缸体的剖视图。
具体实施方式
结合图1-图3所示，一种发动机气缸体的水套结构，包括围绕在气缸体20的缸孔外周形成循环冷却空腔的水套本体10，水套本体10的鼻梁区的进、排气两侧均设置有竖向通水孔11，竖向通水孔11的下端与水套本体10相通、上端向上延伸至与缸盖水套相通，且竖向通水孔11之间设置有连通两者的横向通水孔12。缸间采用竖向、横向通水孔11、12组合，使得各缸水套流量均匀，加快缸间冷却液的流动速度，最终达到降低缸间及缸孔壁面温度的目的，进而提高了气缸体20缸间疲劳安全系数，降低缸孔疲劳开裂风险。
进一步的，竖向通水孔11包括第一、二竖向通水孔111、112，第一竖向通水孔111的下端与水套本体10相通、上端为盲孔，第二竖向通水孔112的下端与水套本体10相通、上端与缸盖水套相通，且横向通水孔12在竖直方向间隔布置有两个。第二竖向通水孔112的上端与缸盖水套相通，利用气缸体20和缸盖之间的水压差，提高缸间冷却液的流速，提高鼻梁区的流量。同时缸间竖向、横向通水孔11、12的设计使得各缸进、排气侧流动和传热系数均匀，减少了常出现在气缸体20的一、四缸排气侧的死水区，降低缸间壁面的温度，降低气缸体20的顶面、缸孔顶部的热应力，减少该区域的热疲劳失效。两横向通水孔12的设计可起到隔断刚度的作用，降低缸筒下端高刚度区域热膨胀对缸筒顶部的作用，隔断来自下部的热应力。
进一步的，第一竖向通水孔111设置在水套本体10的进气侧，第二竖向通水孔112设置在水套本体10的出气侧。
气缸体20上设有用于固定气缸盖的螺栓孔21，螺栓孔21与竖向通水孔11上端面之间的气缸体20上设有水套清砂孔22。该气缸体20顶面设计相对封闭，水套清砂孔22将原有的鼻梁区的刚度减弱，使得两缸之间与缸盖螺栓孔21区域的刚度相当，有利于减少缸孔顶部壁面的疲劳失效。
气缸体20的缸孔外侧开设有多个水套出水孔23，水套出水孔23截面为弧形，离散的围绕在缸孔外周。进、排气侧水套出水孔23不大于一半圆周的三分之二，能显著的提高缸体顶面的刚度。
Claims (5)
1.一种发动机气缸体的水套结构，包括围绕在气缸体(20)的缸孔外周形成循环冷却空腔的水套本体(10)，其特征在于：水套本体(10)的鼻梁区的进、排气两侧均设置有竖向通水孔(11)，竖向通水孔(11)的下端与水套本体(10)相通、上端向上延伸至与缸盖水套相通，且竖向通水孔(11)之间设置有连通两者的横向通水孔(12)。
2.根据权利要求1所述的发动机气缸体的水套结构，其特征在于：竖向通水孔(11)包括第一、二竖向通水孔(111、112)，第一竖向通水孔(111)的下端与水套本体(10)相通、上端为盲孔，第二竖向通水孔(112)的下端与水套本体(10)相通、上端与缸盖水套相通，且横向通水孔(12)在竖直方向间隔布置有两个。
3.根据权利要求2所述的发动机气缸体的水套结构，其特征在于：第一竖向通水孔(111)设置在水套本体(10)的进气侧，第二竖向通水孔(112)设置在水套本体(10)的出气侧。
4.根据权利要求2所述的发动机气缸体的水套结构，其特征在于：气缸体(20)上设有用于固定气缸盖的螺栓孔(21)，螺栓孔(21)与竖向通水孔(11)上端面之间的气缸体(20)上设有水套清砂孔(22)。
5.根据权利要求4所述的发动机气缸体的水套结构，其特征在于：气缸体(20)的缸孔外侧开设有多个水套出水孔(23)，水套出水孔(23)截面为弧形，离散的围绕在缸孔外周。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108999715A (zh) * | 2018-09-06 | 2018-12-14 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 发动机水套缸间冷却结构 |
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2017
- 2017-08-18 CN CN201721042825.5U patent/CN207229253U/zh active Active
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