CN207634197U - 一种发动机冷却系统 - Google Patents

Abstract

一种发动机冷却系统，包括气缸盖、气缸体，气缸盖内设置有气缸盖水套，气缸体的外侧设置有第一集水腔、第二集水腔、第三集水腔，第一集水腔的出水口依次通过气缸盖水套、第二集水腔、第三集水腔与散热器相通，第二集水腔、第三集水腔分别位于气缸体顶部的两侧，且第二集水腔上开设有与散热器相通的分流出口。该设计在保证气缸盖与气缸体高热负荷区域有效冷却的同时，提高了发动机的热效率和经济性。

Description

一种发动机冷却系统

技术领域

本实用新型属于汽车发动机技术领域，具体涉及一种发动机冷却系统，适用于提高热效率和发动机经济性、保证气缸体高热负荷区域的有效冷却。

背景技术

作为汽车发动机的重要组成部分，发动机冷却系统通常采用由下至上的冷却方式，即冷却液先进入气缸体水套，然后通过气缸垫向上流入气缸盖水套，最后经由发动机总出水口流向散热器。由于冷却液优先对气缸体进行冷却，因此对气缸盖的鼻梁区的冷却能力较弱。针对上述问题，中国专利：申请公布号为CN106988851A、申请公布日为2017年7月28日的发明专利公开了一种发动机逆向环绕型冷却结构以及冷却方式，冷却液先送入气缸体对其进行初步冷却，再从气缸体流至气缸盖内，并经过鼻梁区上方，然后从气缸盖流过的冷却液回流至气缸体内并在气缸体内流动，最后排出发动机。虽然该系统能够优先冷却发动机的高温区域，冷却散热性较好，但仍然存在以下缺陷：

1、由于气缸盖需要的冷却强度远高于气缸体，而上述冷却结构使得所有冷却气缸盖的冷却液均进入气缸体，一方面，在保证气缸盖冷却的情况下，其必会导致气缸体冷却过强，带走过多热量，从而影响热效率，另一方面，过多的冷却液进入气缸体会导致气缸体水套内部流速过高，流阻过大，增加水泵的功耗，影响发动机的经济性；

2、上述结构中，气缸套两侧集水腔的连接孔布置在气缸套的底部，该布置方式会引导冷却液流向气缸套底部，导致气缸套底部的冷却强度大于其顶部，而实际上，气缸套顶部的热负荷远高于底部，因此无法对气缸体高热负荷区域进行有效冷却。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的热效率和发动机经济性较差、无法有效冷却气缸体高热负荷区域的问题，提供一种能够提高热效率和发动机经济性、且保证气缸体高热负荷区域的有效冷却的发动机冷却系统。

为实现以上目的，本实用新型的技术方案如下：

一种发动机冷却系统，包括气缸盖、气缸体，所述气缸盖内设置有气缸盖水套，所述气缸体的外侧设置有第一集水腔、第二集水腔、第三集水腔；

所述第一集水腔依次通过气缸盖水套、第二集水腔与第三集水腔相连通，所述第二集水腔上开设有与散热器相连通的分流出口。

所述第二集水腔、第三集水腔分别位于气缸体顶部的两侧，第二集水腔依次通过一号连接通道、气缸套水套、二号连接通道与第三集水腔相连通，一号连接通道、二号连接通道均近气缸套水套的顶部设置，且第二集水腔、第三集水腔在高度大于气缸套水套。

所述气缸盖水套包括上层水套、下层水套，所述上层水套的进水口通过三号水流通道与第一集水腔相连通，上层水套的出水口依次通过四号水流通道、下层水套、一号水流通道与第二集水腔相连通。

所述下层水套的出水口通过二号水流通道与第三集水腔相连通。

所述第一集水腔位于第二集水腔或第三集水腔的下方，所述分流出口位于第二集水腔的侧面或端面，所述一号水流通道为主水流通道，近排气侧设置，且一号水流通道的截面积大于二号水流通道，所述四号水流通道近气缸盖喷油器安装孔和排气门设置。

所述发动机的气缸总数大于1，所述三号水流通道的数量为气缸总数减一，且位于相邻的两个气缸之间，所述下层水套的数量为气缸总数，且下层水套各缸独立设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型一种发动机冷却系统中第二集水腔上开设有与散热器相连通的分流出口，冷却液进入第二集水腔后会分流，一部分经由第三集水腔流向散热器，另一部分则直接由分流出口进入散热器，该设计不仅能够有效控制进入气缸体水套的冷却液流量，实现气缸体和气缸盖的差异化冷却，在保证各发动机各处冷却足够的情况下尽可能提高热效率，而且气缸体内合适的冷却液流量可降低流动阻力，提高发动机经济性。因此，本实用新型提高了热效率和发动机的经济性。

2、本实用新型一种发动机冷却系统中第二集水腔、第三集水腔分别位于气缸体顶部的两侧，一号连接通道、二号连接通道均近气缸套水套的顶部设置，该设计不仅可保证冷却液能够横向环绕流过气缸套水套，从而加强缸套的冷却，而且使冷却液在气缸套水套顶部区域流动，进而加强了气缸套水套顶部的冷却，同时，一号连接通道近排气侧设置，实现了热负荷高的排气侧的优先冷却。因此，本实用新型加强了气缸体高热负荷区域的冷却。

3、本实用新型一种发动机冷却系统中第一集水腔与气缸盖上层水套之间的水流通道的数量为气缸总数减一，且位于相邻的两个气缸之间，该布置可实现分流，降低流动阻力，同时可保证各缸冷却均匀性，另外，下层水套的数量为气缸总数，且下层水套各缸独立设置，使得各气缸冷却均匀、稳定，不产生相互干扰。因此，本实用新型保证了各气缸的冷却均匀性、稳定性以及独立性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为本实用新型实施例1的原理结构图。

图4为本实用新型实施例2的原理结构图。

图中：气缸盖1、气缸盖水套11、上层水套111、下层水套112、气缸体2、第一集水腔21、第二集水腔22、分流出口221、第三集水腔23、气缸套水套24、一号水流通道3、二号水流通道4、三号水流通道5、四号水流通道6、一号连接通道7、二号连接通道8；

箭头所指方向为冷却液的流向。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参见图1至图4，一种发动机冷却系统，包括气缸盖1、气缸体2，所述气缸盖1内设置有气缸盖水套11，所述气缸体2的外侧设置有第一集水腔21、第二集水腔22、第三集水腔23；

所述第一集水腔21依次通过气缸盖水套11、第二集水腔22与第三集水腔23相连通，所述第二集水腔22上开设有与散热器相连通的分流出口221。

所述第二集水腔22、第三集水腔23分别位于气缸体2顶部的两侧，第二集水腔22依次通过一号连接通道7、气缸套水套24、二号连接通道8与第三集水腔23相连通，一号连接通道7、二号连接通道8均近气缸套水套24的顶部设置，且第二集水腔22、第三集水腔23在高度大于气缸套水套24。

所述气缸盖水套11包括上层水套111、下层水套112，所述上层水套111的进水口通过三号水流通道5与第一集水腔21相连通，上层水套111的出水口依次通过四号水流通道6、下层水套112、一号水流通道3与第二集水腔22相连通。

所述下层水套112的出水口通过二号水流通道4与第三集水腔23相连通。

所述第一集水腔21位于第二集水腔22或第三集水腔23的下方，所述分流出口221位于第二集水腔22的侧面或端面，所述一号水流通道3为主水流通道，近排气侧设置，且一号水流通道3截面积大于二号水流通道4，所述四号水流通道6近气缸盖喷油器安装孔和排气门设置。

所述发动机的气缸总数大于1，所述三号水流通道5的数量为气缸总数减一，且位于相邻的两个气缸之间，所述下层水套112的数量为气缸总数，且下层水套112各缸独立设置。

本实用新型的原理说明如下：

第一集水腔21：本实用新型将所述第一集水腔21设置于第二集水腔22或第三集水腔23的下方，可避免第一集水腔布置在第二集水腔22或第三集水腔23外部导致发动机宽度过大的问题。

本实用新型中，所述一号水流通道3、二号水流通道4、四号水流通道6的数量可以为多个。考虑到生产工艺性及流动稳定性，所述上层水套111、第一集水腔21、第二集水腔22、第三集水腔23的数量均为1。

实施例1：

参见图1至图3，一种发动机冷却系统，包括气缸盖1、气缸体2，所述气缸盖1内的气缸盖水套11包括上层水套111、下层水套112，所述气缸体2的外侧设置有第一集水腔21、第二集水腔22、第三集水腔23，气缸体2的内部设置有气缸套水套24，所述下层水套112的数量为气缸总数，且下层水套112各缸独立设置，所述第一集水腔21位于第二集水腔22的下方，所述第二集水腔22、第三集水腔23分别位于气缸体2顶部的两侧，两者顶部位于同一水平面，第二集水腔22依次通过一号连接通道7、气缸套水套24、二号连接通道8与第三集水腔23相连通，一号连接通道7、二号连接通道8均近气缸套水套24的顶部设置，且第二集水腔22、第三集水腔23的高度大于气缸套水套24，所述上层水套111的进水口通过三号水流通道5与第一集水腔21相连通，上层水套111的出水口依次通过四号水流通道6、下层水套112、一号水流通道3、第二集水腔22、气缸套水套24、第三集水腔23与散热器相连通，所述下层水套112的出水口通过二号水流通道4与第三集水腔23相连通，所述第二集水腔22的侧面上开设有与散热器相连通的分流出口221，所述一号水流通道3为主水流通道，近排气侧设置，且一号水流通道3截面积大于二号水流通道4，所述四号水流通道6近气缸盖喷油器安装孔和排气门设置，所述三号水流通道5的数量为气缸总数减一，且位于相邻的两个气缸之间。

上述发动机冷却系统采用以下冷却方法：

一、先将冷却液送入第一集水腔21中，然后冷却液依次通过三号水流通道5、上层水套111、四号水流通道6流入下层水套112；

二、下层水套112流出下层水套112的冷却液一部分由一号水流通道3流入第二集水腔22内，另一部分直接通过二号水流通道4、第三集水腔23流向散热器，随后第二集水腔22内的冷却液分流，一部分依次通过气缸套水套24、第三集水腔23流向散热器，另一部分则由分流出口221直接进入散热器。

实施例2：

参见图1、图2、图4，与实施例1的不同之处在于：

所述第一集水腔21位于第三集水腔23的下方。

Claims (6)

1.一种发动机冷却系统，包括气缸盖（1）、气缸体（2），所述气缸盖（1）内设置有气缸盖水套（11），所述气缸体（2）的外侧设置有第一集水腔（21）、第二集水腔（22）、第三集水腔（23），其特征在于：

所述第一集水腔（21）依次通过气缸盖水套（11）、第二集水腔（22）与第三集水腔（23）相连通，所述第二集水腔（22）上开设有与散热器相连通的分流出口（221）。

2.根据权利要求1所述的一种发动机冷却系统，其特征在于：所述第二集水腔（22）、第三集水腔（23）分别位于气缸体（2）顶部的两侧，第二集水腔（22）依次通过一号连接通道（7）、气缸套水套（24）、二号连接通道（8）与第三集水腔（23）相连通，一号连接通道（7）、二号连接通道（8）均近气缸套水套（24）的顶部设置，且第二集水腔（22）、第三集水腔（23）的高度大于气缸套水套（24）。

3.根据权利要求1或2所述的一种发动机冷却系统，其特征在于：所述气缸盖水套（11）包括上层水套（111）、下层水套（112），所述上层水套（111）的进水口通过三号水流通道（5）与第一集水腔（21）相连通，上层水套（111）的出水口依次通过四号水流通道（6）、下层水套（112）、一号水流通道（3）与第二集水腔（22）相连通。

4.根据权利要求3所述的一种发动机冷却系统，其特征在于：所述下层水套（112）的出水口通过二号水流通道（4）与第三集水腔（23）相连通。

5.根据权利要求4所述的一种发动机冷却系统，其特征在于：所述第一集水腔（21）位于第二集水腔（22）或第三集水腔（23）的下方，所述分流出口（221）位于第二集水腔（22）的侧面或端面，所述一号水流通道（3）为主水流通道，近排气侧设置，且一号水流通道（3）的截面积大于二号水流通道（4），所述四号水流通道（6）近气缸盖喷油器安装孔和排气门设置。

6.根据权利要求3所述的一种发动机冷却系统，其特征在于：所述发动机的气缸总数大于1，所述三号水流通道（5）的数量为气缸总数减一，且位于相邻的两个气缸之间，所述下层水套（112）的数量为气缸总数，且下层水套（112）各缸独立设置。