CN217401005U - 发动机冷却机构及具有其的发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种发动机冷却机构及具有其的发动机，发动机冷却机构包括：分水部，分水部具有分水腔；缸体水套，缸体水套的中部形成容置腔，缸体水套的内部形成有散热腔体，散热腔体具有第一进水端，散热腔体通过第一进水端与分水腔连通；缸间水套，缸间水套至少为一个，缸间水套位于容置腔内，缸间水套具有第二进水端，第一进水端与第二进水端独立地设置，缸间水套通过第二进水端与分水腔连通。采用本申请的技术方案，有效地解决了现有技术中因发动冷却机构设计不合理导致的发动机的冷却效果差的问题。

Description

发动机冷却机构及具有其的发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机设备技术领域，具体而言，涉及一种发动机冷却机构及具有其的发动机。

背景技术

随着发动机高效节能发展趋势，发动机压缩比越来越高，如何抑制高压缩比下的爆震是面临的重要课题，而增强燃烧室的冷却是爆震问题的有效解决措施之一。现有的发动机的各缸缸筒周围布置冷却水套。冷却水套用以对缸孔周围进行有效冷却，起到降低缸孔温度进而降低缸孔受热变形等风险的作用，因受限于发动机的长度，两缸之间壁厚较小，无法铸造出冷却通道，因此通常采用机加的形式形成冷却通道。现有的两缸之间的冷却通道内的冷却液流速较低、冷却效果不良，另一方面冷却通道与缸体水套流动的流场相互影响，造成冷却不均匀。

因此，针对现有的发动机因冷却结构设计不合理导致发动机的冷却效果差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种发动机冷却机构及具有其的发动机，以解决现有技术中的因发动冷却机构设计不合理导致的发动机的冷却效果差的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种发动机冷却机构，包括：分水部，分水部具有分水腔；缸体水套，缸体水套的中部形成容置腔，缸体水套的内部形成有散热腔体，散热腔体具有第一进水端，散热腔体通过第一进水端与分水腔连通；缸间水套，缸间水套至少为一个，缸间水套位于容置腔内，缸间水套具有第二进水端，第一进水端与第二进水端独立地设置，缸间水套通过第二进水端与分水腔连通。

进一步地，发动机冷却机构还包括：缸盖水套，缸盖水套与缸体水套沿缸体水套的高度方向相对地设置，缸盖水套具有冷却腔体，冷却腔体与分水腔连通。

进一步地，缸间水套的出水端与冷却腔体连通，和/或，缸间水套的出水端与散热腔体连通。

进一步地，缸间水套包括：第一流道，第一流道的第一端与分水腔连通，第一流道的第二端朝向容置腔延伸设置，第一流道的第一端形成第二进水端；第二流道，第二流道的第一端与第一流道的第二端连通，第二流道的第二端沿缸体水套的高度方向延伸设置；第三流道，第三流道沿缸体水套宽度方向的中心线对称地设置，第三流道与第二流道的第二端连通。

进一步地，缸间水套还包括：第四流道，第四流道设置于第一流道与第三流道之间，第四流道的第一端与第二流道的第二端连通，第四流道的第二端与第三流道的第一端连通；第五流道，第五流道设置于第一流道与第三流道之间，第五流道的第一端与第二流道的第二端连通，第五流道的第二端与第三流道的第二端连通，其中，第三流道的第二端形成出水端。

进一步地，第五流道包括两个连接段，两个连接段沿缸体水套宽度方向的中心线对称设置，第五流道沿缸体水套宽度方向的高度先逐渐减小后逐渐增加地设置。

进一步地，第四流道沿缸体水套的高度方向倾斜地设置。

进一步地，缸间水套为多个，多个缸间水套沿缸体水套的长度方向间隔地设置。

进一步地，第二流道的外表面与缸体水套的内表面之间具有第一预设距离地设置，和/或，第三流道的外表面与缸体水套的内表面之间具有第二预设距离地设置。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种发动机，包括发动机冷却机构，发动机冷却机构为上述的发动机冷却机构。

应用本实用新型的技术方案，通过在缸体水套的容置腔内设置至少一个缸间水套，并将缸体水套的第一进水端与缸间水套的第二进水端相互独立地设置，第二进水端与分水腔连通，使得缸间水套内的冷却液的两端的压差扩大，进而提高了缸间水套内的冷却液的流动速度，提高了缸间水套的冷却效率，同时使得缸间水套内的冷却液不会对散热腔体内的冷却液的流场产生影响，提高了缸间水套的冷却效率。采用本申请的技术方案，有效地解决了现有技术中因发动冷却机构设计不合理导致的发动机的冷却效果差的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的发动机冷却机构的第一实施例的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的发动机冷却机构的第二实施例的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的发动机冷却机构的第三实施例的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的发动机冷却机构的第四实施例的结构示意图；

图5示出了根据本实用新型的发动机冷却机构的第五实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、分水部；11、分水腔；

20、缸体水套；21、容置腔；22、第一进水端；

30、缸间水套；31、第一流道；32、第二流道；33、第三流道；34、第四流道；35、第五流道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图5所示，根据本申请的具体实施例，提供了一种发动机冷却机构。

发动机冷却机构包括分水部10、缸体水套20、缸间水套30。分水部10具有分水腔11。缸体水套20的中部形成容置腔21。缸体水套20的内部形成有散热腔体。散热腔体具有第一进水端22。散热腔体通过第一进水端22与分水腔11连通。缸间水套30至少为一个。缸间水套30位于容置腔21内。缸间水套30具有第二进水端。第一进水端22与第二进水端独立地设置。缸间水套30通过第二进水端与分水腔11连通。

应用本实施例的技术方案，通过在缸体水套20的容置腔21内设置至少一个缸间水套30，并将缸体水套20的第一进水端22与缸间水套30的第二进水端相互独立地设置，第二进水端与分水腔11连通，使得缸间水套30内的冷却液的两端的压差扩大，进而提高了缸间水套30内的冷却液的流动速度，提高了缸间水套30的冷却效率，同时使得缸间水套30内的冷却液不会对散热腔体内的冷却液的流场产生影响，提高了缸间水套30的冷却效率。采用本申请的技术方案，有效地解决了现有技术中因发动冷却机构设计不合理导致的发动机的冷却效果差的问题。

发动机缸体冷却机构包括分水部10、缸体水套20以及缸间水套30，分水部10分别向缸体水套20、缸盖水套、缸间水套30分水。缸体水套20、缸盖水套、缸间水套30可相互独立地设置，实现按需冷却，提升发动机的冷却效果。

采用本申请的技术方案，发动机冷却机构内的冷却介质的运行过程如下：发动机的冷却水经水泵后由发动机进水口进入分水部10中。在一个可选的实施例中，分水部10与缸体水套20一体成型地设置。冷却水经过分水腔11与缸体水套20的连接通道(即第一进水端22)、缸盖水套连接通道和缸间水套30进水通道(即第二进水端)分别分水到缸体水套20、缸盖水套、缸间水套30。缸间水套30内的冷却水经第一流道31后进入第二流道32，再由第二流道32分别进入第四流道34和第五流道35，后汇总到第三流道33后进入缸盖水套。在一个可选的实施例中，冷却水汇总到第三流道33后可不进入缸盖水套而直接与排水通道连接。采用本实施例的技术方案，缸间水套30的冷却水的运动路径变长，缸间水套30进出水侧的压差增大，进而使得压差提升缸间水套30的冷却流速，提高换热水平，同时缸体水套20由于不参与缸间水套30分水，缸体水套20的流速也得到提升。实际上，缸间水套30的冷却水从分水腔分水进入，此时压力较低，而缸间水套30的冷却水排出时，压力较高，进出水压差较大，使得缸间水套30内部的流速提高，冷却能力提升。其中，冷却介质可以是冷却水，也可以是空气。

进一步地，发动机冷却机构还包括缸盖水套。缸盖水套与缸体水套20沿缸体水套20的高度方向相对地设置。缸盖水套具有冷却腔体，冷却腔体与分水腔11连通。这样设置使得发动机冷却机构能够有效地对缸盖进行冷却，同时缸盖水套还可以与缸间水套30连通，进而将缸间水套30内部换热后的冷却水排出。缸间水套30内部换热后的冷却水沿着第四流道34和第五流道35汇总到第三流道33后进入缸盖。

在一个可选的实施例中，缸体水套20、缸盖水套、缸间水套30的分水量可通过与分水腔11连接的通道面积调节。

可选地，缸间水套30的出水端与冷却腔体连通。缸间水套30的出水端与散热腔体连通。

如图1所示，缸间水套30包括：第一流道31、第二流道32、第三流道33。第一流道31的第一端与分水腔11连通。第一流道31的第二端朝向容置腔21延伸设置。第一流道31的第一端形成第二进水端。第二流道32的第一端与第一流道31的第二端连通。第二流道32的第二端沿缸体水套20的高度方向延伸设置。第三流道33沿缸体水套20宽度方向的中心线对称地设置。第三流道33与第二流道32的第二端连通。这样设置使得缸间水套30能够有效地对两缸之间的位置进行冷却，有效地对缸体水套20的高度及宽度方向均进行有效的冷却。优选地，第一流道31设置于分水部10的底部。第一流道31的长度方向与分水部10的长度方向具有夹角地设置。

如图1所示，缸间水套30还包括第四流道34、第五流道35。第四流道34设置于第一流道31与第三流道33之间。第四流道34的第一端与第二流道32的第二端连通。第四流道34的第二端与第三流道33的第一端连通。第五流道35设置于第一流道31与第三流道33之间。第五流道35的第一端与第二流道32的第二端连通。第五流道35的第二端与第三流道33的第二端连通。其中，第三流道33的第二端形成出水端。这样设置使得缸间水套30根据火力岸位置对缸体的上、下部分同时进行冷却，使得冷却更加均匀。

进一步地，第五流道35包括两个连接段。两个连接段沿缸体水套20宽度方向的中心线对称设置。第五流道35沿缸体水套20宽度方向的高度先逐渐减小后逐渐增加地设置。这样设置使得第五流道35的冷却沿程更长，且冷却更加均匀，同时还能保证燃烧室处的冷却效果。

可选地，第四流道34沿缸体水套20的高度方向倾斜地设置。这样设置使得第四流道34能够尽可能多地对缸体的部位进行冷却。

为了进一步提高发动机的冷却效率，缸间水套30为多个，多个缸间水套30沿缸体水套20的长度方向间隔地设置。

进一步地，第二流道32的外表面与缸体水套20的内表面之间具有第一预设距离地设置。第三流道33的外表面与缸体水套20的内表面之间具有第二预设距离地设置。这样设置使得缸间水套30便于加工和装配。

上述实施例中的还可以用于设备技术领域，即根据本实用新型的另一方面，提供了一种发动机，包括发动机冷却机构，发动机冷却机构为上述实施例中的发动机冷却机构。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：通过提高发动机缸间水套30的冷却能力以降低缸孔变形、降低漏气量、降低爆震风险。与现有技术相比，本申请的技术方案的发动机冷却机构的成本及工艺难度均不会增加，通过冷却概念的创新，有效地解决了高热负荷下的缸孔冷却及变形问题。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机冷却机构，其特征在于，包括：

分水部(10)，所述分水部(10)具有分水腔(11)；

缸体水套(20)，所述缸体水套(20)的中部形成容置腔(21)，所述缸体水套(20)的内部形成有散热腔体，所述散热腔体具有第一进水端(22)，所述散热腔体通过所述第一进水端(22)与所述分水腔(11)连通；

缸间水套(30)，所述缸间水套(30)至少为一个，所述缸间水套(30)位于所述容置腔(21)内，所述缸间水套(30)具有第二进水端，所述第一进水端(22)与所述第二进水端独立地设置，所述缸间水套(30)通过所述第二进水端与所述分水腔(11)连通。

2.根据权利要求1所述的发动机冷却机构，其特征在于，所述发动机冷却机构还包括：

缸盖水套，所述缸盖水套与所述缸体水套(20)沿所述缸体水套(20)的高度方向相对地设置，所述缸盖水套具有冷却腔体，所述冷却腔体与所述分水腔(11)连通。

3.根据权利要求2所述的发动机冷却机构，其特征在于，所述缸间水套(30)的出水端与所述冷却腔体连通，和/或，所述缸间水套(30)的所述出水端与所述散热腔体连通。

4.根据权利要求3所述的发动机冷却机构，其特征在于，所述缸间水套(30)包括：

第一流道(31)，所述第一流道(31)的第一端与所述分水腔(11)连通，所述第一流道(31)的第二端朝向所述容置腔(21)延伸设置，所述第一流道(31)的第一端形成所述第二进水端；

第二流道(32)，所述第二流道(32)的第一端与所述第一流道(31)的第二端连通，所述第二流道(32)的第二端沿所述缸体水套(20)的高度方向延伸设置；

第三流道(33)，所述第三流道(33)沿所述缸体水套(20)宽度方向的中心线对称地设置，所述第三流道(33)与所述第二流道(32)的第二端连通。

5.根据权利要求4所述的发动机冷却机构，其特征在于，所述缸间水套(30)还包括：

第四流道(34)，所述第四流道(34)设置于所述第一流道(31)与所述第三流道(33)之间，所述第四流道(34)的第一端与所述第二流道(32)的第二端连通，所述第四流道(34)的第二端与所述第三流道(33)的第一端连通；

第五流道(35)，所述第五流道(35)设置于所述第一流道(31)与所述第三流道(33)之间，所述第五流道(35)的第一端与所述第二流道(32)的第二端连通，所述第五流道(35)的第二端与所述第三流道(33)的第二端连通，其中，所述第三流道(33)的第二端形成所述出水端。

6.根据权利要求5所述的发动机冷却机构，其特征在于，所述第五流道(35)包括两个连接段，两个所述连接段沿所述缸体水套(20)宽度方向的中心线对称设置，所述第五流道(35)沿所述缸体水套(20)宽度方向的高度先逐渐减小后逐渐增加地设置。

7.根据权利要求5所述的发动机冷却机构，其特征在于，所述第四流道(34)沿所述缸体水套(20)的高度方向倾斜地设置。

8.根据权利要求1所述的发动机冷却机构，其特征在于，所述缸间水套(30)为多个，多个所述缸间水套(30)沿所述缸体水套(20)的长度方向间隔地设置。

9.根据权利要求4所述的发动机冷却机构，其特征在于，所述第二流道(32)的外表面与所述缸体水套(20)的内表面之间具有第一预设距离地设置，和/或，所述第三流道(33)的外表面与所述缸体水套(20)的内表面之间具有第二预设距离地设置。

10.一种发动机，包括发动机冷却机构，其特征在于，所述发动机冷却机构为权利要求1至9中任一项所述的发动机冷却机构。

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