CN210660326U - 一种内燃机及其机体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内燃机及其机体，机体上装配有若干个缸套，每个缸套与机体之间均设有环形的缸套冷却水腔；机体上设有与相应缸套冷却水腔相连通的进水口和出水口，进水口和出水口均分布于排气侧，排气侧与排气门的安装位置相对应。内燃机包括曲柄连杆机构、配气机构、供油系统、润滑系统、冷却系统和上述机体。本实用新型通过合理控制进、出水口的位置和方向，减少缸套的热应力，提高缸套的可靠性。

Description

一种内燃机及其机体

技术领域

本实用新型属于内燃机技术领域，尤其涉及一种内燃机及其机体。

背景技术

随着柴油机强化程度的不断提高，柴油机热负荷也越来越高，组成燃烧室的重要零件—缸套的热应力(温度改变时，物体由于外在约束以及内部各部分之间的相互约束，使其不能完全自由胀缩而产生的应力，又称变温应力)也越来越高。其中，缸套是一个圆筒形零件，置于机体的气缸体孔中，上由气缸盖压紧固定，活塞在其内孔作往复运动，其外有冷却水冷却。

目前，缸套冷却水腔3大都采用图1所示的两侧平均进水的进水方式，一般不会考虑缸套2的进、排气侧温度不均的问题；然而缸套2上靠近排气口一侧(即，与排气门的安装位置相对应的排气侧)的温度要高于靠近进气口一侧(即，与进气门的安装位置相对应的进气侧)的温度，所以缸套2冷却后径向会有温差，进而造成较大热应力。且，缸套冷却水腔的宽度a0/缸套的内径b0＞10％，缸套冷却水腔3的宽度较大，缸套冷却水腔3内的水流速度较低，传热系数较小，也不利于缸套2冷却。

相比于机械负荷，热负荷提高造成的零部件可靠性更难解决；鉴于此，如何减少缸套燃烧室位置的热应力，是提高缸套可靠性的重中之重，也一直是该领域需要不断创新的课题。

实用新型内容

本实用新型旨在克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型解决的第一个技术问题是，提出了一种内燃机机体，可减少缸套的热应力，提高缸套的可靠性。

作为同一个技术构思，本实用新型解决的第二个技术问题是，提供一种内燃机。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案是：一种内燃机机体，所述机体上装配有若干个缸套，每个所述缸套与所述机体之间均设有环形的缸套冷却水腔；所述机体上设有与相应所述缸套冷却水腔相连通的进水口和出水口，所述进水口和所述出水口均分布于排气侧，所述排气侧与排气门的安装位置相对应。

进一步，所述进水口的进水方向、所述出水口的出水方向均与对应位置处所述缸套的径向方向一致。

进一步，所述进水口位于所述出水口的下方。

进一步，所述进水口的进水方向与水平方向的夹角和所述出水口的出水方向与水平方向的夹角相同。

进一步，所述进水口的进水方向与水平方向的夹角为60度。

进一步，所述缸套冷却水腔的宽度a与所述缸套的内径b的比值小于5％。

进一步，所述缸套为机加工成形缸套。

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案是，一种内燃机，包括曲柄连杆机构、配气机构、供油系统、润滑系统、冷却系统；还包括所述的内燃机机体。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的内燃机机体，其机体上装配有若干个缸套，每个缸套与机体之间均设有相互独立且呈环形的缸套冷却水腔；机体上设有与每个相应缸套冷却水腔相连通的进水口和出水口，进水口和出水口均分布于排气侧，排气侧与排气门的安装位置相对应。

因为进水口和出水口都设置在排气侧(靠近排气口位置的这一侧)，因此排气侧阻力较小，流经缸套的排气侧的水流量会大于流经缸套的进气侧的水流量。本实用新型通过控制流经缸套的进气侧和排气侧的水流量来降低冷却后缸套的进气侧和排气侧的温度差，降低热应力，提高缸套的可靠性。

附图说明

图1是现有内燃机机体的部分结构剖视图；

图2是本实用新型内燃机机体的部分结构剖视图；

图3是图2的局部放大图；

图中：1-机体，11-进水口，12-出水口，2-缸套，3-缸套冷却水腔。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实施例进行详细描述。

由图2和图3共同所示，一种内燃机机体，机体1上设有呈直列排布的若干个气缸孔，气缸孔内装配有缸套2，每个缸套2的外周壁与机体1的相应气缸孔的内周壁之间均设有独立且呈环形的缸套冷却水腔3。机体1上设有与相应缸套冷却水腔3相连通的进水口11和出水口12(每个缸套冷却水腔3对应一组进出水口)，进水口11和出水口12均分布于排气侧，排气侧与排气门的安装位置相对应。

其中，缸套2为机加工成形件，机加工的方式可以很好的控制缸套冷却水腔3宽度，所以缸套冷却水腔3宽度可以设计得很小，有利于缩短缸心距，并且加工成形的缸套2内外壁形状规则，表面质量好，可以近似地看作圆桶形状，非常有利于组织水流，从而提高冷却效率。

本实施例中，进水口11的进水方向、出水口12的出水方向均与对应位置处缸套2的径向方向一致；也就说进水口11的进水方向和出水口12的出水方向正对缸套2的外周壁。且进水口11位于出水口12的下方，有利于缸套2的冷却。进水口11的进水方向与水平方向的夹角和出水口12的出水方向与水平方向的夹角相同；都为60度。

控制进水口11、出水口12位于排气侧；并且进水口11的进水方向正对缸套2且与水平方向呈60°夹角；出水口12的出水方向正对缸套2且与水平方向呈60°夹角。水流通过进水口1后分为两路进入缸套冷却水腔3内，最后汇聚到出水口12；由于进水口11、出水口12位于排气侧，所以与排气侧对应的缸套冷却水腔3内阻力小，大约有60％的水流量流经缸套2的排气侧，对缸套2的排气侧进行冷却；40％左右的水流量流经缸套2的进气侧，对缸套2的进气侧进行冷却。通过控制流经缸套2的进气侧和排气侧的水流量来降低冷却后缸套2的进气侧和排气侧的温度差，降低热应力，提高缸套2的可靠性。

本实施例中，缸套冷却水腔3的宽度a与缸套2的内径b的比值小于5％。以往设计缸套冷却水腔的宽度a0(图1所示)比较大，a0/b0＞10％以上；默认认为水腔越大，水量越多，冷却效果越好；但经多次试验验证，当冷却水腔的宽度a减小时，可以提高冷却液流速，增大传热系数，冷却效果反而更好。

本实施例还公开了一种内燃机，具体可以是柴油机，主要由机体1、曲柄连杆机构、配气机构、供油系统、润滑系统、冷却系统及起动装置等组成，其中机体为上文所述的机体1，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。

综上，本实用新型通过合理控制进水口11、出水口12的位置和方向，减少缸套2的热应力，提高缸套2的可靠性。合理控制缸套冷却水腔3的宽度a与缸套2的内径b的比值，提高缸套2的冷却效果。

以上所述仅为本实用新型的优选的实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型设计原理的前提下，还可作出若干变形和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种内燃机机体，所述机体上装配有若干个缸套，每个所述缸套与所述机体之间均设有环形的缸套冷却水腔；其特征在于，所述机体上设有与相应所述缸套冷却水腔相连通的进水口和出水口，所述进水口和所述出水口均分布于排气侧，所述排气侧与排气门的安装位置相对应。

2.如权利要求1所述的内燃机机体，其特征在于，所述进水口的进水方向、所述出水口的出水方向均与对应位置处所述缸套的径向方向一致。

3.如权利要求2所述的内燃机机体，其特征在于，所述进水口位于所述出水口的下方。

4.如权利要求3所述的内燃机机体，其特征在于，所述进水口的进水方向与水平方向的夹角和所述出水口的出水方向与水平方向的夹角相同。

5.如权利要求4所述的内燃机机体，其特征在于，所述进水口的进水方向与水平方向的夹角为60度。

6.如权利要求1所述的内燃机机体，其特征在于，所述缸套冷却水腔的宽度a与所述缸套内径b的比值小于5％。

7.如权利要求1所述的内燃机机体，其特征在于，所述缸套为机加工成形缸套。

8.一种内燃机，包括曲柄连杆机构、配气机构、供油系统、润滑系统、冷却系统；其特征在于，还包括权利要求1-7任一项所述的内燃机机体。

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