CN216131004U - 气缸体、发动机和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气缸体、发动机和车辆，气缸体上设有缸体水套，所述缸体水套包括缸体水套进、出水口以及环绕气缸周向设置的缸体主水道；缸体水套进水口位于气缸体的对应于发动机排气侧的一侧的后端的上层，并用于连通缸体主水道和缸盖水套下层；缸体水套出水口位于气缸体的对应于发动机进气侧的一侧的上层；气缸体的前后两端分别设有前、后节流凸台，后节流凸台位于缸体水套进、出水口之间。缸体水套进、出水口均在气缸体的上层，前、后节流凸台将与其对应的水流限定在气缸体的上层流动，且减小了缸体主水道在与其对应处的流通面积，使得水流在气缸体的上层的流速较高，实现水流与气缸体的上层良好换热，保证气缸体的上层充分冷却。

Description

气缸体、发动机和车辆

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，特别是涉及一种气缸体、发动机和车辆。

背景技术

现有的发动机冷却系统通常采用闭式强制循环冷却方式工作，即通过水泵、发动机冷却水套、调温器控制阀、水管、散热器、冷却风扇、暖风机芯和补偿水箱等元件，构建一个以水泵为动力源的冷却液循环系统，将发动机多余的热量散发出去。

发动机冷却水套，是发动机本体结构冷却设计的重要一环，决定着整个冷却液循环系统的冷却性能；发动机冷却水套包括缸体水套和缸盖水套，随着缸盖制造工艺的不断提升，集成排气歧管冷却的缸盖水套方案越来越多地被采用，从而对排气歧管进行强制冷却，同时将排气的部分热量回收，加快发动机的暖机速度，提升发动机热效率以及改善暖风采暖。

现有的一种发动机冷却水套具有集成排气歧管冷却的缸盖水套，缸盖水套包括缸盖水套下层和缸盖水套上层，水泵出口所有的冷却流量，首先流经缸盖水套下层进行冷却，然后再分别进入缸盖水套上层和缸体水套进行冷却，再从缸盖水套上层和缸体水套回流至散热器，以此实现在不额外增加水泵总流量的情况下，便可以保证排气歧管的充分冷却，但由于进入缸体水套的冷却流量是冷却缸盖水套下层之后的冷却流量的一部分，冷却流量相对较少，造成缸体水套不能对气缸体的上层(即对应于燃烧室的部分)进行充分冷却。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的缸体水套不能对气缸体对应于燃烧室的部分进行充分冷却的问题，提供一种气缸体、发动机和车辆。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种气缸体，所述气缸体上设有缸体水套，所述缸体水套包括缸体水套进水口、缸体水套出水口以及环绕气缸周向设置的缸体主水道；

所述缸体水套进水口位于所述气缸体的对应于发动机排气侧的一侧的后端的上层，并用于连通所述缸体主水道和集成有排气歧管的缸盖上的缸盖水套下层；

所述缸体水套出水口位于所述气缸体的对应于发动机进气侧的一侧的上层，并用于连通所述缸体主水道和散热器；

所述气缸体的后端设有后节流凸台，所述后节流凸台位于所述缸体水套进水口与所述缸体水套出水口之间，并用于将所述缸体主水道对应于所述后节流凸台处的水流限定在所述气缸体的上层流动；

所述气缸体的前端设有前节流凸台，所述前节流凸台用于将所述缸体主水道对应于所述前节流凸台处的水流限定在所述气缸体的上层流动。

可选地，所述后节流凸台的上端和所述前节流凸台的上端均位于发动机的燃烧室外侧，且所述后节流凸台的上端高于所述前节流凸台的上端。

可选地，所述后节流凸台位于所述气缸体后侧；所述前节流凸台位于所述气缸体前侧。

可选地，所述后节流凸台偏离所述气缸体过前后两端的中分面，并位于所述中分面的面向所述缸体水套进水口的一侧外；

所述前节流凸台偏离所述中分面，并位于所述中分面的面向所述缸体水套出水口的一侧外。

可选地，所述前节流凸台的宽度和所述后节流凸台的宽度均从上端向下端逐渐变小。

可选地，所述气缸体的上层设有挡水台，所述挡水台位于所述缸体水套进水口的下侧，并用于将从所述缸体水套进水口进入的水流限定在所述气缸体的上层。

可选地，所述缸体水套还包括对应于气缸体的每个鼻梁区的上层设置的鼻梁区水道，所述鼻梁区水道的两端连通所述缸体主水道的相对两侧。

可选地，所述鼻梁区水道为形成于所述鼻梁区上的过水孔或过水槽，所述过水槽位于所述鼻梁区的顶部。

另一方面，本实用新型还提供了一种发动机，包括气缸盖、气缸垫和前述气缸体；

所述气缸盖上集成有排气歧管、缸盖水套下层和缸盖水套上层；所述缸盖水套下层上设有下层进水口、第一下层出水口和第二下层出水口；所述缸盖水套上层上设有上层进水口和上层出水口，所述上层进水口连通所述第一下层出水口，所述上层出水口用于连通所述散热器；

所述气缸垫设于所述缸盖水套下层与所述缸体水套之间，所述气缸垫上设有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔用于连通水泵和所述下层进水口，所述第二连接孔用于连通所述第二下层出水口和所述缸体水套进水口。

另一方面，本实用新型还提供了一种车辆，包括前述发动机。

本实用新型实施例提供的气缸体、发动机和车辆，与现有技术相比，从缸体水套进水口进入的缸体主水道的水流，一部分沿缸体主水道流向后节流凸台，经过后节流凸台后再流向缸体水套出水口，另一部分沿缸体主水道流向前节流凸台，经过前节流凸台后再流向缸体水套出水口，以此使水环绕气缸体外周流动而实现气缸体各缸冷却；

缸体水套进水口和缸体水套出水口均在气缸体的上层，前节流凸台和后节流凸台将缸体主水道内与其相对位置的水流限定在气缸体的上层流动，且前节流凸台和后节流凸台减少了缸体主水道在与其对应处的流通面积，使得进入缸体主水道的水流在气缸体的上层的流速较高，实现水流与气缸体的上层良好换热，从而保证气缸体的上层充分冷却，降低发动机的燃烧室的壁面温度；

缸体水套进水口在气缸体的后端，便于引入来自缸盖水套下层且实现排气歧管冷却后的水流，保证排气歧管充分冷却；

缸体水套进水口位于气缸体的对应于发动机排气侧的一侧，缸体水套出水口位于气缸体的对应于发动机进气侧的一侧，使各缸冷却尽可能均匀。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的发动机的缸体水套、缸盖水套下层和缸盖水套上层虚拟成的实体的使用状态参考图；

图2是图1中缸盖水套下层和缸盖水套上层的水流路径示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的气缸体的剖切后的立体结构示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的气缸体的剖视图；

图5是本实用新型一实施例提供的气缸体的缸体水套虚拟成的实体的结构示意图；

图6是本实用新型另一实施例提供的气缸体的剖切后的立体结构示意图；

图7是本实用新型另一实施例提供的气缸体的缸体水套虚拟成的实体的结构示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、气缸体；11、缸体水套；111、缸体主水道；112、缸体水套进水口；113、缸体水套出水口；114、后缺口；115、前缺口；116、挡水面；117、过水孔；118、过水槽；

12、后节流凸台；13、前节流凸台；

2、气缸垫；

3、缸盖水套下层；31、下层进水口；32、第一下层出水口；33、第二下层出水口；

4、缸盖水套上层；41、上层进水口；42、上层出水口；

5、水泵蜗壳。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1及图3-5(或图6-7)所示，本实用新型实施例提供的气缸体，气缸体1上设有缸体水套11，缸体水套11包括缸体水套进水口112、缸体水套出水口113以及环绕气缸周向设置的缸体主水道111；

缸体水套进水口112位于气缸体1的对应于发动机排气侧的一侧的后端的上层，并用于连通缸体主水道111和集成有排气歧管的缸盖上的缸盖水套下层3；

缸体水套出水口113位于气缸体1的对应于发动机进气侧的一侧的上层，并用于连通缸体主水道111和散热器；

气缸体1的后端设有后节流凸台12，后节流凸台12位于缸体水套进水口112与缸体水套出水口113之间，并用于将缸体主水道111对应于后节流凸台12处的水流限定在气缸体1的上层流动；后节流凸台12的设置，使缸体主水道111对应于后节流凸台12的位置形成有不能过水的后缺口114；

气缸体1的前端设有前节流凸台13，前节流凸台13用于将缸体主水道111对应于前节流凸台13处的水流限定在气缸体1的上层流动；后节流凸台12的设置，使缸体主水道111对应于前节流凸台13的位置形成有不能过水的前缺口115。

本申请中，气缸体1的上层是指气缸体1的靠近缸盖且对应于发动机的燃烧室的一段，即图4中A示出的一段；缸体水套11的上层是指缸体水套11的位于发动机的燃烧室外的一段。

本实用新型实施例提供的气缸体，与现有技术相比，从缸体水套进水口112进入的缸体主水道111的水流，一部分沿缸体主水道111流向后节流凸台12，经过后节流凸台12后再流向缸体水套出水口113，另一部分沿缸体主水道111流向前节流凸台13，经过前节流凸台13后再流向缸体水套出水口113，以此使水环绕气缸体1外周流动而实现气缸体1各缸冷却；

缸体水套进水口112和缸体水套出水口113均在气缸体1的上层，前节流凸台13和后节流凸台12将缸体主水道111内与其相对位置的水流限定在气缸体1的上层流动，且前节流凸台13和后节流凸台12减少了缸体主水道111在与其对应处的流通面积，使得进入缸体主水道111的水流在气缸体1的上层的流速较高，实现水流与气缸体1的上层良好换热，从而保证气缸体1的上层充分冷却，降低发动机的燃烧室的壁面温度；

缸体水套进水口112在气缸体1的后端，便于引入来自缸盖水套下层3且实现排气歧管冷却后的水流(即水流先流经缸盖水套下层3实现排气歧管冷却后，再分流进入缸体水套进水口112)，保证排气歧管充分冷却；

缸体水套进水口112位于气缸体1的对应于发动机排气侧的一侧，缸体水套出水口113位于气缸体1的对应于发动机进气侧的一侧，使各缸冷却尽可能均匀。

在一实施例中，如图4所示，后节流凸台12的上端和前节流凸台13的上端均位于发动机的燃烧室外侧，后节流凸台12的上端高于前节流凸台13的上端，使后节流凸台12较前节流凸台13具有更强的节流能力，减少从后节流凸台12流向缸体水套出水口113的水流量，使水流更多的朝向前节流凸台13流动，保证气缸体1前端的各缸能够充分冷却，使气缸体1的各缸尽可能地均匀冷却。

在一实施例中，如图3所示，后节流凸台12位于气缸体1后侧，避免因设置后节流凸台12而影响气缸体1的对应于发动机排气侧或发动机进气侧的侧部冷却。

在一实施例中，如图1所示，前节流凸台13位于气缸体1前侧，避免因设置前节流凸台13而影响气缸体1的对应于发动机排气侧或发动机进气侧的侧部冷却。

在一实施例中，结合图3和图5所示，后节流凸台12(对应图5中的后缺口114)偏离气缸体1过前后两端的中分面，并位于中分面的面向缸体水套进水口112的一侧外，使得后节流凸台12更靠近缸体水套进水口112，更利于阻挡水流，从而使更多的水流分流至朝向前节流凸台13的方向流动。

在一实施例中，结合图3和图5所示，前节流凸台13(对应图5中的前缺口115)偏离气缸体1过前后两端的中分面，并位于中分面的面向缸体水套出水口113的一侧外，有利于保证气缸体1的对应于发动机排气侧的一侧充分冷却。

在一实施例中，结合图3和图5所示，前节流凸台13的宽度和后节流凸台12的宽度均从上端向下端逐渐变小(与前节流凸台13对应的前缺口115的宽度从上向下逐渐变小，与后节流凸台12对应的后缺口114的宽度从上向下逐渐变小)，便于拔模，也能对水流进行引导。

在一实施例中，气缸体1的上层设有挡水台，挡水台位于缸体水套进水口112的下侧，并用于将从缸体水套进水口112进入的水流限定在气缸体1的上层，即挡水台的设置，使缸体水套进水口112的下侧形成阻挡水流竖直向下流动的挡水面116，如图5所示。避免缸体水套进水口112的水流直接冲向缸体主水道111的底部或下层，引导水流更多地从缸体主水道111的上层流过，提高缸体水套11上层的换热性能。

在一实施例中，缸体水套11还包括对应于气缸体1的每个鼻梁区的上层设置的鼻梁区水道，鼻梁区水道的两端连通缸体主水道111的相对两侧。少量的水从缸体主水道111的对应于发动机排气侧的一侧，经过鼻梁区水道流向缸体主水道111的对应于发动机进气侧的一侧，从而实现气缸体1的鼻梁区的有效冷却。其中，气缸体1的鼻梁区是指气缸体1位于各缸之间的部分。

具体地，鼻梁区水道为形成于鼻梁区上的过水孔117(如图3-5所示)或过水槽118(如图6-7所示)，过水槽118位于鼻梁区的顶部。

另一方面，如图1-5所示，本实用新型还提供了一种发动机，包括气缸盖、气缸垫2和前述任一实施例述及的气缸体1；

气缸盖上集成有排气歧管、缸盖水套下层3和缸盖水套上层4；缸盖水套下层3上设有下层进水口31、第一下层出水口32和第二下层出水口33；缸盖水套上层4上设有上层进水口41和上层出水口42，上层进水口41连通第一下层出水口32，上层出水口42用于连通散热器；

气缸垫2设于缸盖水套下层3与缸体水套11之间，气缸垫2上设有第一连接孔和第二连接孔，第一连接孔用于连通水泵和下层进水口31，第二连接孔用于连通第二下层出水口33和缸体水套进水口112。

气缸垫2实现缸盖水套下层3与缸体水套11之间的密封，缸盖水套下层3与水泵的密封；当设有过水槽118时，气缸垫2上相应地实现过水槽118处的密封。

水泵泵入的水，先流经缸盖水套下层3，再分流至缸盖水套上层4和缸体水套11，再分别从上层出水口42和缸体水套出水口113流向散热器，通过散热器回收热量。

另一方面，本实用新型还提供了一种车辆，包括前述发动机。

具体地，水泵的水泵蜗壳5集成于气缸体1上，或水泵的水泵蜗壳5集成于水泵支架上，水泵支架安装在气缸体1上。

本申请中，缸体水套11、缸盖水套下层3和缸盖水套上层4是相应地设于气缸体1和缸盖上的空腔，均为发动机冷却水套的组成部分，为便于显示缸体水套11、缸盖水套下层3和缸盖水套上层4的设计细节，在图1、图2、图5和图7中将空腔虚拟成实体。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气缸体，所述气缸体上设有缸体水套，所述缸体水套包括缸体水套进水口、缸体水套出水口以及环绕气缸周向设置的缸体主水道；其特征在于，所述缸体水套进水口位于所述气缸体的对应于发动机排气侧的一侧的后端的上层，并用于连通所述缸体主水道和集成有排气歧管的缸盖上的缸盖水套下层；

所述缸体水套出水口位于所述气缸体的对应于发动机进气侧的一侧的上层，并用于连通所述缸体主水道和散热器；

所述气缸体的后端设有后节流凸台，所述后节流凸台位于所述缸体水套进水口与所述缸体水套出水口之间，并用于将所述缸体主水道对应于所述后节流凸台处的水流限定在所述气缸体的上层流动；

所述气缸体的前端设有前节流凸台，所述前节流凸台用于将所述缸体主水道对应于所述前节流凸台处的水流限定在所述气缸体的上层流动。

2.根据权利要求1所述的气缸体，其特征在于，所述后节流凸台的上端和所述前节流凸台的上端均位于发动机的燃烧室外侧，且所述后节流凸台的上端高于所述前节流凸台的上端。

3.根据权利要求1所述的气缸体，其特征在于，所述后节流凸台位于所述气缸体后侧；所述前节流凸台位于所述气缸体前侧。

4.根据权利要求3所述的气缸体，其特征在于，所述后节流凸台偏离所述气缸体过前后两端的中分面，并位于所述中分面的面向所述缸体水套进水口的一侧外；

所述前节流凸台偏离所述中分面，并位于所述中分面的面向所述缸体水套出水口的一侧外。

5.根据权利要求1所述的气缸体，其特征在于，所述前节流凸台的宽度和所述后节流凸台的宽度均从上端向下端逐渐变小。

6.根据权利要求1所述的气缸体，其特征在于，所述气缸体的上层设有挡水台，所述挡水台位于所述缸体水套进水口的下侧，并用于将从所述缸体水套进水口进入的水流限定在所述气缸体的上层。

7.根据权利要求1所述的气缸体，其特征在于，所述缸体水套还包括对应于气缸体的每个鼻梁区的上层设置的鼻梁区水道，所述鼻梁区水道的两端连通所述缸体主水道的相对两侧。

8.根据权利要求7所述的气缸体，其特征在于，所述鼻梁区水道为形成于所述鼻梁区上的过水孔或过水槽，所述过水槽位于所述鼻梁区的顶部。

9.一种发动机，包括气缸盖和气缸垫，所述气缸盖上集成有排气歧管、缸盖水套下层和缸盖水套上层；所述缸盖水套下层上设有下层进水口、第一下层出水口和第二下层出水口；所述缸盖水套上层上设有上层进水口和上层出水口，所述上层进水口连通所述第一下层出水口，所述上层出水口用于连通散热器；其特征在于，还包括权利要求1-8任一项所述的气缸体；

所述气缸垫设于所述缸盖水套下层与所述缸体水套之间，所述气缸垫上设有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔用于连通水泵和所述下层进水口，所述第二连接孔用于连通所述第二下层出水口和所述缸体水套进水口。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的发动机。

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