CN212079470U - 一种发动机缸体水套及发动机冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于发动机技术领域，公开了一种发动机缸体水套及发动机冷却系统。该发动机缸体水套包括：气缸体水套本体；进集水腔，其位于气缸体水套本体的一侧并与气缸体水套本体相连通，在进集水腔上设置有进水口，进集水腔通过排气歧管水套连通于气缸盖水套，进集水腔的底部相对于水平面向靠近进水口的方向倾斜设置；出集水腔，其位于气缸体水套本体的另一侧并连通于气缸盖水套，在出集水腔上设置有出水口，出水口连通于气缸体水套本体，出集水腔的底部相对于水平面向靠近出水口的方向倾斜设置。该发动机缸体水套解决在进水口冷却介质流速过快和在出水口冷却介质流速过慢的问题，从而实现对冷却介质的流量进行控制和优化的作用，提高了冷却效果。

Description

一种发动机缸体水套及发动机冷却系统

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机缸体水套及发动机冷却系统。

背景技术

现有发动机冷却系统一般采用串联冷却结构，常见的类型主要有两种：一种是水泵提供的冷却介质先进入气缸体水套，然后流入气缸盖水套，之后从气缸盖水套流出，进入节温器或散热器；另一种是冷却介质先进入气缸盖水套，或者有集成排气歧管的发动机会再冷却排气歧管，之后进入气缸盖水套，再由气缸体水套流出，进入节温器或散热器，然后再开始一个循环。

这种串联结构冷却介质流动阻力较大，流速不高，对发动机，特别是增压直喷发动机冷却效率较低，会造成气缸体或气缸盖局部过热，从而产生变形或开裂，导致机油或冷却介质渗漏、燃烧异常及零部件磨损加剧等不良后果。另外，由于冷却介质流入气缸体、气缸盖的流量并没有进行控制及优化分配，冷却效果较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种发动机缸体水套及发动机冷却系统，提高冷却效率和冷却效果。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种发动机缸体水套，包括：

气缸体水套本体，其环设于气缸体的周围；

进集水腔，其位于所述气缸体水套本体的一侧并与所述气缸体水套本体相连通，在所述进集水腔上设置有进水口，所述进水口用于通入冷却介质，所述进集水腔通过排气歧管水套连通于气缸盖水套，所述进集水腔的底部相对于水平面向靠近所述进水口的方向倾斜设置，用于减少所述冷却介质进入所述进集水腔内的流速；

出集水腔，其位于所述气缸体水套本体的另一侧并连通于所述气缸盖水套，在所述出集水腔上设置有出水口，所述出水口连通于所述气缸体水套本体，所述出集水腔的底部相对于水平面向靠近所述出水口的方向倾斜设置，用于加快所述出集水腔内所述冷却介质进入所述出水口的流速。

作为优选，还包括进水通道，所述进水通道位于所述进集水腔和所述气缸体水套本体之间并分别与其相连通。

作为优选，还包括第一出水通道，所述第一出水通道位于所述出集水腔和所述出水口之间并分别与其相连通。

作为优选，还包括第二出水通道，所述第二出水通道位于所述气缸体水套本体和所述出水口之间并分别与其相连通。

作为优选，所述进集水腔包括：

第一子进水腔，其分别连通于所述气缸体水套本体和所述排气歧管水套；

第二子进水腔，其分别连通于所述气缸体水套本体和所述排气歧管水套，在所述第一子进水腔和所述第二子进水腔中其中一个上设置有所述进水口；

第一加强部，其设置于所述第一子进水腔和所述第二子进水腔之间并连接于所述气缸体。

作为优选，在所述第一加强部开设有第一连通通道，所述第一连通通道分别连通于所述第一子进水腔和所述第二子进水腔。

作为优选，所述出集水腔包括：

第一子出水腔，其连通于所述气缸盖水套；

第二子出水腔，其连通于所述气缸盖水套，在所述第一子出水腔和所述第二子出水腔中其中一个上设置有所述出水口；

第二加强部，其设置于所述第一子出水腔和所述第二子出水腔之间并连接于所述气缸体。

作为优选，在所述第二加强部开设有第二连通通道，所述第二连通通道分别连通于所述第一子出水腔和所述第二子出水腔。

作为优选，所述进集水腔和所述出集水腔均为波浪形结构。

为达上述目的，本实用新型还提供了一种发动机冷却系统，包括排气歧管水套、气缸盖水套及上述的发动机缸体水套，所述发动机缸体水套分别连通于所述排气歧管水套和所述气缸盖水套。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的发动机缸体水套，冷却介质经进水口进入进集水腔内，进集水腔内的冷却介质分成两条支路，其中一条支路通过排气歧管水套进入气缸盖水套内，在完成对排气歧管水套和气缸盖水套冷却后，从气缸盖水套进入出集水腔内并从出水口流出；另外一条支路直接进入气缸体水套本体，在完成对气缸体冷却之后，冷却介质从气缸体水套本体进入出水口，两条支路从出水口汇合后最终流出气缸体之外。采用这种设置，发动机缸体水套和气缸盖水套为并联设置，相互独立，彼此相互影响较小，冷却介质流动阻力小，提高发动机的冷却效率和冷却效果。

通过进集水腔的底部相对于水平面向靠近进水口的方向倾斜设置，进水口的位置相对于水平面较低，使得从进水口流入的冷却介质需要克服自身重力进行爬坡流动，用于减少冷却介质进入进集水腔内的流速，以解决在进水口冷却介质流速过快的问题。通过出集水腔的底部相对于水平面向靠近出水口的方向倾斜设置，出水口相对于水平面的位置较低，使得出集水腔内的冷却介质在自身重力快速汇集至位于下方的出水口，用于加快出集水腔内冷却介质进入出水口的流速，以解决在出水口冷却介质流速过慢的问题，从而实现对冷却介质的流量进行控制和优化的作用，进一步提高了冷却效果。

本实用新型还提供了一种发动机冷却系统，该发动机冷却系统优化了发动机缸体水套的结构，使气缸盖水套及发动机缸体水套实现了并联分体冷却，通过设置进集水腔和出集水腔，有效降低了冷却介质流动阻力，提高了冷却介质流速，提高了发动机的冷却能力，从而减小了冷却介质的容积，进一步的减小了发动机的功率损耗，提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型发动机缸体水套在一个视角下的结构示意图；

图2是本实用新型发动机缸体水套在另一个视角下的结构示意图；

图3是本实用新型发动机缸体水套的主视图；

图4是本实用新型发动机缸体水套的后视图；

图5是本实用新型发动机缸体水套在又一个视角下的结构示意图。

图中：

1、气缸体水套本体；2、进集水腔；3、出集水腔；4、进水口；5、出水口；6、进水通道；7、第一出水通道；8、第二出水通道；

21、第一子进水腔；22、第二子进水腔；23、第一连通通道；

31、第一子出水腔；32、第二子出水腔；33、第二连通通道。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提供一种发动机冷却系统，包括排气歧管水套、气缸盖水套及发动机缸体水套，在发动机缸体水套内通入冷却介质，冷却介质可以为冷却液或者冷却水等，发动机缸体水套分别连通于排气歧管水套和气缸盖水套，冷却介质循环过程中带走热量，起到了散热和冷却的作用。

该发动机冷却系统优化了发动机缸体水套的结构，使气缸盖水套及发动机缸体水套实现了并联分体冷却，有效降低了冷却介质流动阻力，提高了冷却介质流速，提高了发动机的冷却能力，从而减小了冷却介质的容积，进一步的减小了发动机的功率损耗，提高了生产效率。

本实施例还提供了一种发动机缸体水套，如图1-2所示，该发动机缸体水套包括：气缸体水套本体1、进集水腔2及出集水腔3，气缸体水套本体1环设于气缸体的周围，用于气缸体的冷却。在气缸体水套本体1的一侧设置有进集水腔2，且进集水腔2与气缸体水套本体1相连通，在进集水腔2上设置有进水口4，进水口4连通于水泵，水泵为进水口4提供冷却介质，从进水口4可以通入冷却介质，进集水腔2通过排气歧管水套连通于气缸盖水套。气缸体水套本体1的另一侧设置有出集水腔3且出集水腔3连通于气缸盖水套，在出集水腔3上设置有出水口5，出水口5连通于气缸体水套本体1。其中，如图3所示，进集水腔2的底部相对于水平面向靠近进水口4的方向倾斜设置，用于减少冷却介质进入进集水腔2内的流速。如图4所示，出集水腔3的底部相对于水平面向靠近出水口5的方向倾斜设置，用于加快出集水腔3内冷却介质进入出水口5的流速。

本实施例提供的发动机缸体水套，冷却介质经进水口4进入进集水腔2内，进集水腔2内的冷却介质分成两条支路，其中一条支路通过排气歧管水套进入气缸盖水套内，在完成对排气歧管水套和气缸盖水套冷却后，从气缸盖水套进入出集水腔3内并从出水口5流出；另外一条支路直接进入气缸体水套本体1，在完成对气缸体冷却之后，冷却介质从气缸体水套本体1进入出水口5，两条支路从出水口5汇合后最终流出气缸体之外。采用这种设置，发动机缸体水套和气缸盖水套为并联设置，相互独立，彼此相互影响较小，冷却介质流动阻力小，提高发动机的冷却效率和冷却效果。

通过进集水腔2的底部相对于水平面向靠近进水口4的方向倾斜设置，进水口4的位置相对于水平面较低，使得从进水口4流入的冷却介质需要克服自身重力进行爬坡流动，用于减少冷却介质进入进集水腔2内的流速，以解决在进水口4冷却介质流速过快的问题。通过出集水腔3的底部相对于水平面向靠近出水口5的方向倾斜设置，出水口5相对于水平面的位置较低，使得出集水腔3内的冷却介质在自身重力快速汇集至位于下方的出水口5，用于加快出集水腔3内冷却介质进入出水口5的流速，以解决在出水口5冷却介质流速过慢的问题，从而实现对冷却介质的流量进行控制和优化的作用，进一步提高了冷却效果。

进一步地，进集水腔2可以为开设在气缸体内部的流道，也可以开设于气缸体顶部上的进集水槽。本实施例优选进集水腔2为设置于气缸体顶部上的进集水槽，使得进集水腔2为一侧开口结构，呈开式水套状态。同时，进集水槽顶面与气缸体顶面平齐，结构整齐美观，便于空间布置。

由于采用进集水槽结构，在生产制造时，进集水腔2采用开槽操作容易出现变形，而导致进集水腔2漏水的情况。为了解决这个问题，进集水腔2包括：第一子进水腔21、第二子进水腔22及第一加强部，第一子进水腔21分别连通于气缸体水套本体1和排气歧管水套，第二子进水腔22分别连通于气缸体水套本体1和排气歧管水套，在第一子进水腔21和第二子进水腔22中其中一个上设置有进水口4。第一加强部设置于第一子进水腔21和第二子进水腔22之间并连接于气缸体。通过设置第一加强部，第一加强部在起到了第一子进水腔21、第二子进水腔22中间连接作用的同时，第一加强部连接于气缸体水套本体1，起到了加强的作用，提高了进集水腔2的强度。

具体地，第一加强部为加强筋结构，第一加强部由一条垂直于气缸体顶面并延伸到进集水腔2底部的挡水筋而形成，第一加强部将进集水腔2的腔体部分分割成第一子进水腔21、第二子进水腔22两部分。

由于第一加强部的存在，第一子进水腔21、第二子进水腔22之间不能相互连通，影响冷却介质的循环，为了在满足提高强度的同时，还可以实现较佳的冷却效果，在第一加强部开设有第一连通通道23，第一连通通道23分别连通于第一子进水腔21和第二子进水腔22。通过设置第一连通通道23，冷却介质可以直接从第一子进水腔21进入第二子进水腔22内，增大冷却介质的流通面积，冷却效果好。

具体地，进集水腔2一般通过铸造及机加工共同实现，在气缸体铸造成型后要通过在气缸体侧面加工一个圆孔将此挡水筋切削掉一部分，形成第一连通通道23，使第一子进水腔21和第二子进水腔22能够相互连通，冷却介质可以在这两个子进水腔内自由流动。采用这种半挡水筋结构，使进集水腔2的两侧和气缸体顶面在局部位置连接成一体，提高了气缸体的刚度，降低了气缸体因为开槽而导致变形的风险和渗漏的风险。

为了实现进集水腔2和气缸体水套本体1的连通，如图5所示，该发动机缸体水套还包括进水通道6，进水通道6位于进集水腔2和气缸体水套本体1之间并分别与其相连通。具体地，进水通道6具体可以设置三个，三个进水通道6分别设置于第一子进水腔21和气缸体水套本体1之间、第二子进水腔22和气缸体水套本体1之间及第一加强部和气缸体水套本体1之间，使得第一子进水腔21、第二子进水腔22及第一加强部这三部分都能直接向气缸体水套本体1提供冷却介质，流通效果好。

进一步地，在进集水腔2上设置有若干个排气歧管水套取水口，进集水腔2内的冷却介质通过排气歧管水套取水口依次流入排气歧管水套和气缸盖水套内，以对排气歧管和气缸盖进行冷却。冷却完排气歧管和气缸盖后的冷却介质通过设在出集水腔3上方的若干气缸盖水套出水口流入出集水腔3内，并最后从出水口5流出。

其中，出集水腔3可以为开设在气缸体上内部的流道，也可以开设于气缸体顶部上的出集水槽。本实施例优选，出集水腔3为设置于气缸体顶部上的出集水槽，使得出集水腔3为一侧开口结构，呈开式水套状态。同时，出集水槽顶面与气缸体顶面平齐，结构整齐美观，便于空间布置。

进一步地，由于采用出集水槽结构，在生产制造时出集水腔3采用开槽操作容易出现变形，而导致出集水腔3漏水的情况。为了解决这个问题，出集水腔3包括：第一子出水腔31、第二子出水腔32及第二加强部，第一子出水腔31连通于气缸盖水套，第二子出水腔32连通于气缸盖水套，在第一子出水腔31和第二子出水腔32中其中一个上设置有出水口5。第二加强部设置于第一子出水腔31和第二子出水腔32之间并连接于气缸体。通过设置第二加强部，第二加强部在起到了第一子出水腔31、第二子出水腔32中间连接作用的同时，第二加强部连接于气缸体水套本体1，起到了加强的作用，提高了出集水腔3的强度。

具体地，第二加强部为筋结构，第二加强部由一条垂直于气缸体顶面并延伸到出集水腔3底部的挡水筋而形成，第二加强部将出集水腔3的腔体部分分割成第一子出水腔31、第二子出水腔32两部分。

由于第二加强部的存在，第一子出水腔31、第二子出水腔32之间不能相互连通，影响冷却介质的循环，为了在满足提高强度的同时，还可以实现较佳的冷却效果，在第二加强部开设有第二连通通道33，第二连通通道33分别连通于第一子出水腔31和第二子出水腔32。通过设置第二连通通道33，冷却介质可以直接从第一子出水腔31进入第二子出水腔32内，增大冷却介质的流通面积，冷却效果好。

具体地，出集水腔3一般通过铸造及机加工共同实现，在气缸体铸造成型后要通过在气缸体侧面加工一个圆孔将此挡水筋切削掉一部分，形成第二连通通道33，使第一子出水腔31和第二子出水腔32能够相互连通，冷却介质可以在这两个子出水腔内自由流动。采用这种半挡水筋结构，使出集水腔3的两侧和气缸体顶面在局部位置连接成一体，提高了气缸体的刚度，降低了气缸体因为开槽而导致变形的风险和渗漏的风险。

为了便于出集水腔3内的冷却介质及时排出，如图5所示，该发动机缸体水套还包括第一出水通道7，第一出水通道7位于出集水腔3和出水口5之间并分别与其相连通，使得出集水腔3内的冷却介质通过第一出水通道7流到出水口5。

为了便于气缸体水套本体1内的冷却介质及时排出，如图5所示，该发动机缸体水套还包括第二出水通道8，第二出水通道8位于气缸体水套本体1和出水口5之间并分别与其相连通，使得气缸体水套本体1内的冷却介质通过第二出水通道8流到出水口5。出水口5汇集了冷却完排气歧管、气缸盖和气缸体的冷却介质，最终流入后面的节温器或散热器中，形成冷却循环。

可以理解的是，气缸体水套本体1的第二出水通道8与第一出水通道7通过一个出水口5相连通，但是气缸体水套本体1并不直接与出集水腔3连通。

可以理解的是，为了节省内部空间，进集水腔2和出集水腔3均为波浪形结构。进集水腔2和出集水腔3的外部轮廓避让气缸体、气缸盖螺栓孔与气缸体回油孔，进集水腔2和出集水腔3的外部轮廓为随形结构，节省了空间布置的难度，有效利用空间，空间利用率较高。

本实施例提供的发动机缸体水套的工作过程如下：

水泵提供冷却介质，使冷却介质经进水口4进入进集水腔2内，进集水腔2内的冷却介质分成两条支路，其中一条支路，进集水腔2内的冷却介质通过排气歧管水套取水口依次流入排气歧管水套和气缸盖水套内，以对排气歧管和气缸盖进行冷却。冷却完排气歧管和气缸盖后的冷却介质通过设在出集水腔3上方的若干气缸盖水套出水口流入出集水腔3内，然后出集水腔3内的冷却介质通过第一出水通道7流到出水口5；另外一条支路直接进入气缸体水套本体1，在完成对气缸体冷却之后，气缸体水套本体1内的冷却介质通过第二出水通道8流到出水口5，两条支路从出水口5汇合后最终流出气缸体之外，进入节温器或散热器，然后再开始一个循环。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种发动机缸体水套，其特征在于，包括：

气缸体水套本体(1)，其环设于气缸体的周围；

进集水腔(2)，其位于所述气缸体水套本体(1)的一侧并与所述气缸体水套本体(1)相连通，在所述进集水腔(2)上设置有进水口(4)，所述进水口(4)用于通入冷却介质，所述进集水腔(2)通过排气歧管水套连通于气缸盖水套，所述进集水腔(2)的底部相对于水平面向靠近所述进水口(4)的方向倾斜设置，用于减少所述冷却介质进入所述进集水腔(2)内的流速；

出集水腔(3)，其位于所述气缸体水套本体(1)的另一侧并连通于所述气缸盖水套，在所述出集水腔(3)上设置有出水口(5)，所述出水口(5)连通于所述气缸体水套本体(1)，所述出集水腔(3)的底部相对于水平面向靠近所述出水口(5)的方向倾斜设置，用于加快所述出集水腔(3)内所述冷却介质进入所述出水口(5)的流速。

2.根据权利要求1所述的发动机缸体水套，其特征在于，还包括进水通道(6)，所述进水通道(6)位于所述进集水腔(2)和所述气缸体水套本体(1)之间并分别与其相连通。

3.根据权利要求1所述的发动机缸体水套，其特征在于，还包括第一出水通道(7)，所述第一出水通道(7)位于所述出集水腔(3)和所述出水口(5)之间并分别与其相连通。

4.根据权利要求1所述的发动机缸体水套，其特征在于，还包括第二出水通道(8)，所述第二出水通道(8)位于所述气缸体水套本体(1)和所述出水口(5)之间并分别与其相连通。

5.根据权利要求1所述的发动机缸体水套，其特征在于，所述进集水腔(2)包括：

第一子进水腔(21)，其分别连通于所述气缸体水套本体(1)和所述排气歧管水套；

第二子进水腔(22)，其分别连通于所述气缸体水套本体(1)和所述排气歧管水套，在所述第一子进水腔(21)和所述第二子进水腔(22)中其中一个上设置有所述进水口(4)；

第一加强部，其设置于所述第一子进水腔(21)和所述第二子进水腔(22)之间并连接于所述气缸体。

6.根据权利要求5所述的发动机缸体水套，其特征在于，在所述第一加强部开设有第一连通通道(23)，所述第一连通通道(23)分别连通于所述第一子进水腔(21)和所述第二子进水腔(22)。

7.根据权利要求1所述的发动机缸体水套，其特征在于，所述出集水腔(3)包括：

第一子出水腔(31)，其连通于所述气缸盖水套；

第二子出水腔(32)，其连通于所述气缸盖水套，在所述第一子出水腔(31)和所述第二子出水腔(32)中其中一个上设置有所述出水口(5)；

第二加强部，其设置于所述第一子出水腔(31)和所述第二子出水腔(32)之间并连接于所述气缸体。

8.根据权利要求7所述的发动机缸体水套，其特征在于，在所述第二加强部开设有第二连通通道(33)，所述第二连通通道(33)分别连通于所述第一子出水腔(31)和所述第二子出水腔(32)。

9.根据权利要求1所述的发动机缸体水套，其特征在于，所述进集水腔(2)和所述出集水腔(3)均为波浪形结构。

10.一种发动机冷却系统，其特征在于，包括排气歧管水套、气缸盖水套及权利要求1-9任一项所述的发动机缸体水套，所述发动机缸体水套分别连通于所述排气歧管水套和所述气缸盖水套。

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