專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，其中，在水套的內(nèi)部安裝有隔套(spacer)，該 水套以將內(nèi)燃機(jī)的氣缸體的缸膛的周圍包圍起來(lái)的方式形成，利用所述隔套調(diào)節(jié)所述水套 內(nèi)的冷卻水的流動(dòng)來(lái)控制所述缸膛的冷卻狀態(tài)。
背景技術(shù)：
在這樣的一種內(nèi)燃機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)中，在下述專利文獻(xiàn)1中公知有如下的結(jié)構(gòu)通 過(guò)使密封墊的、將氣缸體的水套與氣缸蓋的水套連通起來(lái)的水孔的位置，相對(duì)于在氣缸體 的水套內(nèi)配置的隔套的厚度中心向徑向外側(cè)偏移，使得在從氣缸蓋的水套經(jīng)由密封墊的水 孔向氣缸體的水套供給冷卻水時(shí)，冷卻水積極地流動(dòng)于隔套的外周面與水套的外側(cè)壁面之 間，從而確保了缸膛的保溫性。專利文獻(xiàn)1 日本專利第4227914號(hào)公報(bào)。但是，在上述現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)中，氣缸體的水套與氣缸蓋的水套之間的 連通受到密封墊的水孔的限制，有可能導(dǎo)致冷卻水無(wú)法在兩水套間順暢地流動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述課題而提出的，其目的在于，在相對(duì)于氣缸體的水套供給、排 出冷卻水時(shí)，能夠?qū)⑹占{于氣缸體的水套中的隔套對(duì)冷卻水的壓力損失抑制在最小限度。為了達(dá)到上述目的，根據(jù)技術(shù)方案1所記載的發(fā)明提出了一種內(nèi)燃機(jī)的冷卻結(jié) 構(gòu)，其特征在于，在水套的內(nèi)部安裝有隔套，該水套以將內(nèi)燃機(jī)的氣缸體的缸膛的周圍包圍 起來(lái)的方式形成，利用所述隔套調(diào)節(jié)所述水套內(nèi)的冷卻水的流動(dòng)來(lái)控制所述缸膛的冷卻 狀態(tài)，所述隔套具有隔套主體部和冷卻水出入口部，所述隔套主體部將所述水套分隔為上 側(cè)的上部冷卻水通路和下側(cè)的下部冷卻水通路，所述冷卻水出入口與所述隔套主體部連 續(xù)，所述冷卻水出入口部的厚度的中心相對(duì)于所述隔套主體部的厚度的中心在徑向偏置 (offset) ο另外，根據(jù)技術(shù)方案2所記載的發(fā)明，在技術(shù)方案1的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了內(nèi)燃機(jī) 的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻水出入口部的厚度形成為小于所述隔套主體部的厚度。另外，根據(jù)技術(shù)方案3所記載的發(fā)明，在技術(shù)方案1的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了內(nèi)燃機(jī) 的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻水出入口部在冷卻水出口部設(shè)置于與開(kāi)口于氣缸蓋下 表面的連通孔對(duì)置的位置，并且所述冷卻水出口部位于所述上部冷卻水通路與所述下部冷 卻水通路之間的高度。另外，根據(jù)技術(shù)方案4所記載的發(fā)明，在技術(shù)方案3的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了內(nèi)燃機(jī) 的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻水出口部相對(duì)于所述隔套主體部向徑向外側(cè)偏置。另外，根據(jù)技術(shù)方案5所記載的發(fā)明，在技術(shù)方案3或4的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了內(nèi) 燃機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻水出口部的外周面與所述隔套主體部的外周面形 成為共面。
此外，實(shí)施方式的冷卻水入口部14b和冷卻水出口部Hc與本發(fā)明的冷卻水出入 口部相對(duì)應(yīng)，實(shí)施方式的冷卻水入口部的厚度T2和冷卻水出口部14c的厚度T3與本發(fā)明 的冷卻水出入口部的厚度相對(duì)應(yīng)。根據(jù)技術(shù)方案1的結(jié)構(gòu)，在以將內(nèi)燃機(jī)的氣缸體的缸膛的周圍包圍起來(lái)的方式形 成的水套的內(nèi)部安裝有隔套，因此通過(guò)利用隔套調(diào)節(jié)水套內(nèi)的冷卻水的流動(dòng)來(lái)對(duì)缸膛進(jìn)行 保溫，從而能夠使缸膛熱膨脹并減少缸膛與活塞之間的摩擦。隔套具有隔套主體部和冷卻 水出入口部，所述隔套主體部將水套分隔為上部冷卻水通路和下部冷卻水通路，所述冷卻 水出入口部與隔套主體部連續(xù)，冷卻水出入口部的厚度中心相對(duì)于隔套主體部的厚度中心 在徑向偏置，因此在冷卻水通過(guò)冷卻水出入口部時(shí)，能夠降低壓力損失，使得冷卻水出入 口部不會(huì)造成妨礙，另外，根據(jù)技術(shù)方案2的結(jié)構(gòu)，使冷卻水出入口部的厚度形成為小于隔套主體部 的厚度，因此，冷卻水易于通過(guò)冷卻水出入口部，從而能夠進(jìn)一步降低壓力損失。另外，根據(jù)技術(shù)方案3的結(jié)構(gòu)，隔套的冷卻水出口部設(shè)置在與開(kāi)口于氣缸蓋下表 面的連通孔對(duì)置的位置，并且冷卻水出口部位于上部冷卻水通路與下部冷卻水通路之間的 高度，因此，在從下部冷卻水通路流出而流向變?yōu)槌蛏戏降睦鋮s水通過(guò)冷卻水出口部并 流入氣缸蓋的連通孔中時(shí)，在此使從上部冷卻水通路流出而進(jìn)行合流的冷卻水向上方偏 轉(zhuǎn)，并順暢地導(dǎo)入氣缸蓋的連通孔中。另外，根據(jù)技術(shù)方案4的結(jié)構(gòu)，冷卻水出口部相對(duì)于隔套主體部向徑向外側(cè)偏置， 因此，即便冷卻水的溫度上升或冷卻水的流速下降而導(dǎo)致在冷卻水出口部處缸膛的冷卻效 率下降，也能夠使盡可能多的冷卻水與水套的面對(duì)缸膛的內(nèi)側(cè)壁面接觸，從而確保冷卻效果。另外，根據(jù)技術(shù)方案5的結(jié)構(gòu)，使冷卻水出口部的外周面與隔套主體部的外周面 形成為共面，因此，冷卻水不易蔓延到冷卻水出口部的外周面，能夠使盡可能多的冷卻水與 水套的面對(duì)缸膛的內(nèi)側(cè)壁面接觸而確保冷卻效果。


圖1是直列4缸內(nèi)燃機(jī)的氣缸體的立體圖。圖2是隔套的立體圖。圖3是沿著圖1中的箭頭3方向觀察到的視圖。圖4是沿著圖3中的箭頭4方向觀察到的視圖。圖5是沿著圖3中的5-5線的剖視圖。圖6是圖5中的6部的放大圖。圖7是沿著圖3中的7-7線的剖視圖。圖8是沿著圖3中的8-8線的剖視圖。圖9是沿著圖3中的9-9線的剖視圖。圖10是沿著圖3中的10-10線的剖視圖。圖11㈧是沿著圖3中的11-11線的剖視圖，圖Il(B)是沿著圖Il(A)中的B-B 線的剖視圖，圖11(c)是沿著圖Il(B)中的C-C線的剖視圖。圖12㈧是沿著圖3中的12-12線的剖視圖，圖12(B)是沿著圖12㈧中的B-B線的剖視圖，圖12(C)是沿著圖12(B)中的C-C線的剖視圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明11 氣缸體；1 缸膛；13 水套；13c 上部冷卻水通路；13d 下部冷卻水通路； 14 隔套；14a:隔套主體部；14b 冷卻水入口部(冷卻水出入口部)；Hc 冷卻水出口部 (冷卻水出入口部)；15 氣缸蓋；1 :連通孔；Tl 隔套主體部的厚度；T2 冷卻水入口部 的厚度(冷卻水出入口部的厚度)；T3 冷卻水出口部的厚度(冷卻水出入口部的厚度)。
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)圖1 圖12對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，在直列4缸內(nèi)燃機(jī)的氣缸體11中，沿著氣缸排列線Ll埋設(shè)有4個(gè)氣 缸套12···，以包圍這些氣缸套12…的外周面的方式形成水套13。本實(shí)施方式的氣缸體11 為薩米遲(Siamese)型氣缸體，其在相鄰的氣缸套12…之間不形成水套13，由此可實(shí)現(xiàn)內(nèi) 燃機(jī)在氣缸排列線Ll方向上的尺寸的縮短。開(kāi)口于氣缸體11的板面(deck surface) Ila 上的水套13從該板面Ila向曲軸箱側(cè)以一定深度向下延伸，在該水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a 與外側(cè)壁面1 之間配置有從氣缸體11的板面Ila的開(kāi)口側(cè)插入的合成樹(shù)脂制成的隔套 14。此外，在本說(shuō)明書中所謂“上下方向”是指，將氣缸軸線L2方向的氣缸蓋側(cè)定義為 “上”，而將氣缸軸線L2方向的曲軸箱側(cè)定義為“下”。根據(jù)圖1 圖5可知，隔套14具有隔套主體部14a、冷卻水入口部14b和冷卻水出 口部14c，利用這些部分將氣缸體11的4個(gè)缸膛1 …的周圍沿整周包圍起來(lái)。冷卻水入 口部14b將位于氣缸排列線Ll方向一端側(cè)(正時(shí)輪系(timing train)側(cè))的1個(gè)缸膛 12a的進(jìn)氣側(cè)包圍起來(lái)，冷卻水出口部Hc將所述缸膛12a的氣缸排列線Ll方向一端側(cè)和 排氣側(cè)包圍起來(lái)。在從隔套14的氣缸排列線Ll方向一端側(cè)向進(jìn)氣側(cè)稍微偏移、且被夾在 冷卻水入口部14b與冷卻水出口部Hc之間的位置，一體地設(shè)置有分隔壁14d，分隔壁14d 比隔套主體部Ha形成得厚，并且分別從冷卻水入口部14b和冷卻水出口部Hc的上緣、下 緣向上下方向突出。在水套13的內(nèi)部，在隔套主體部14a的上緣與氣缸蓋15的下表面之間形成有包 圍著4個(gè)缸膛1 …周圍的上部冷卻水通路13c ；并且在隔套主體部14a的下緣與水套13 的底部之間形成有包圍4個(gè)缸膛1 …周圍的下部冷卻水通路13d。上部支撐腳He和下部支撐腳14f分別從氣缸排列線Ll的一端側(cè)與冷卻水出口 部14c交叉的位置起，向上部冷卻水通路13c和下部冷卻水通路13d內(nèi)突出；并且，上部支 撐腳14g和下部支撐腳14h分別從氣缸排列線Ll的另一端側(cè)(變速器側(cè))與隔套主體部 14a交叉的位置起，向上部冷卻水通路13c和下部冷卻水通路13d內(nèi)突出。因此，在將隔套 14安裝于水套13的內(nèi)部時(shí)，在隔套14的氣缸排列線Ll方向上的兩端部，一對(duì)下部支撐腳 14f、14h的下端與水套13的底部接觸，一對(duì)上部支撐腳14e、14g的上端與密封墊16的下 表面接觸，該密封墊16被夾持在氣缸體11與氣缸蓋15之間，由此將隔套14定位于上下方 向。在各缸膛12a中滑動(dòng)自如地配合有與曲軸17相連接的活塞18，在活塞18的頂部 18a側(cè)安裝有第一道氣環(huán)19、第二道氣環(huán)20和油環(huán)21。
以下，對(duì)隔套14的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)依次進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)圖4可知，隔套14的隔套主體部14a、冷卻水入口部14b和冷卻水出口部Hc 的氣缸軸線L2方向的高度，在隔套14的整周范圍為一定值H。根據(jù)圖2和圖3可知，隔套 主體部14a的厚度Tl大體為一定值，但冷卻水入口部14b的厚度T2小于隔套主體部Ha 的厚度Tl，冷卻水出口部14c的厚度T3小于隔套主體部14的厚度Tl，而分隔壁14d的厚 度T4大于隔套主體部14a的厚度Tl。冷卻水入口部14b的內(nèi)周面與隔套主體部14a的內(nèi) 周面共面，冷卻水入口部14b的外周面相對(duì)于隔套主體部1 的外周面經(jīng)由臺(tái)階而偏靠徑 向內(nèi)側(cè)。另外，冷卻水出口部14c的外周面與隔套主體部Ha的外周面共面，冷卻水出口部 14c的內(nèi)周面相對(duì)于隔套主體部14a的內(nèi)周面經(jīng)由臺(tái)階而偏靠徑向外側(cè)。根據(jù)圖5可知，當(dāng)活塞18隨著曲軸17的旋轉(zhuǎn)而在缸膛12a內(nèi)進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，作 用于活塞18和缸膛1 之間的側(cè)推力發(fā)生周期性的變化，活塞18在以實(shí)線表示的膨脹行 程中的位置(例如壓縮上止點(diǎn)后的曲軸角度15°的位置)，側(cè)推力成為最大。在該側(cè)推力 成為最大的位置，隔套14在水套13內(nèi)部的上下位置被設(shè)定成活塞18的第一道氣環(huán)19、 第二道氣環(huán)20以及油環(huán)21位于比隔套14的上緣靠上方的位置，并且活塞18的裙部18b 位于比隔套14的上緣靠下方的位置。并且，在以點(diǎn)劃線表示的活塞18的下止點(diǎn)位置，隔套 14在水套13內(nèi)部的上下位置被設(shè)定成活塞18的第一道氣環(huán)19、第二道氣環(huán)20以及油環(huán) 21位于比隔套14的下緣靠下方的位置。根據(jù)圖6可知，隔套主體部1 的厚度Tl被設(shè)定為比供該隔套主體部Ha嵌合的 水套13的寬度W略小。其理由是，由于鑄態(tài)(鑄放)下的水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a和外 側(cè)壁面13b的尺寸精度不高，因此要防止隔套14蹭到水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a和外側(cè)壁面 1 而降低組裝性。因此，在將隔套14組裝于水套13的內(nèi)部時(shí)，配置成在隔套主體部1 的內(nèi)周面與水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a之間形成間隙α，且在隔套主體部1 的外周面與水套 13的外側(cè)壁面13b之間形成間隙β，但間隙α小于間隙β，也就是說(shuō)，隔套主體部14a配 置成相對(duì)于水套13的外側(cè)壁面1 更接近該水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a。根據(jù)圖3和圖7可知，在兩個(gè)氣缸套12、12相接近的位置即氣缸體11的缸膛間， 包圍各個(gè)氣缸套12、12周圍的水套13相互以銳角交叉，因此水套13的在與氣缸排列線Ll 正交的方向上的寬度W'大于水套13在其他部分上的寬度W。另一方面，隔套主體部14a 在缸膛間的厚度與隔套主體部Ha在其他部分上的厚度同樣為Tl，因而隔套主體部14a的 內(nèi)周面與水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a之間的位于缸膛間的間隙α ‘例外地比位于其他部分的 間隙α大。但是，在兩個(gè)氣缸套12、12相接近的缸膛間，在隔套主體部1 的上端形成有朝向 徑向內(nèi)側(cè)的凸部14i···，在這些凸部14i···的前端部分與水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a之間的間 隙α “被設(shè)定為小于所述間隙α。根據(jù)圖1 圖3、圖8和圖9可知，冷卻水供給通路lib從氣缸體11的正時(shí)輪系側(cè) 的端面向變速器側(cè)延伸，與該冷卻水供給通路lib的下游端相連的冷卻水供給腔室Ilc面 向被收納于水套13中的隔套14的冷卻水入口部14b。根據(jù)圖1 圖3和圖9可知，在形成于氣缸蓋15的水套(未圖示)的下表面所開(kāi) 口的4個(gè)連通孔1 …面向被收納于水套13中的隔套14的冷卻水出口部Hc的上方。在 使隔套主體部Ha延長(zhǎng)至冷卻水出口部14c的位置的情況下，冷卻水出口部14c的位置大致與該延長(zhǎng)的隔套主體部Ha重疊。根據(jù)圖1 圖3和圖10可知，被夾在隔套14的冷卻水入口部14b與冷卻水出口 部14c之間的分隔壁14d，在水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a與外側(cè)壁面1 之間具有能夠組裝隔 套14的最小限度的微小間隙、(參照?qǐng)D10)。在分隔壁14d的下端部與水套13的外側(cè)壁 面1 之間形成有能夠供冷卻水通過(guò)的微小間隙δ。分隔壁14d的上端部和下端部與所述 上部支撐腳14e、14g及所述下部支撐腳14f、14h同樣地具有在水套13的內(nèi)部將隔套14定 位于上下方向的功能。根據(jù)圖2和圖11可知，隔套14的正時(shí)輪系側(cè)端部(冷卻水出口部14c的部分) 的、被夾在上部支撐腳14e與下部支撐腳14f之間的部分形成為厚度與隔套主體部1 相 同的厚壁部1細(xì)。從下部支撐腳14f的下端到厚壁部Hm的上端形成有沿上下方向延伸的 縫隙14η，水平截面呈H字形的由橡膠構(gòu)成的固定部件22的縫隙2 與該縫隙Hn嵌合地 進(jìn)行安裝。固定部件22安裝在隔套主體部14a的上下方向高度范圍內(nèi)，固定部件22的外 周面未露出于隔套14的外周面，但其內(nèi)周面在隔套14內(nèi)周面上露出來(lái)而與水套13的內(nèi)側(cè) 壁面13a彈性抵接。縫隙Hn中的在下部支撐腳14f中露出來(lái)的一部分用于減少固定部件 22的壓入阻力以提高組裝性。根據(jù)圖2和圖12可知，在隔套主體部14a的變速器側(cè)端部，在從下部支撐腳14h 的下端到上部支撐腳14g的下端之間形成有沿上下方向延伸的縫隙14ο，在該縫隙14ο中安 裝有水平截面呈H字形的由橡膠構(gòu)成的固定部件22。固定部件22安裝在隔套主體部1 的上下方向高度范圍內(nèi)，固定部件22的外周面未露出于隔套14的外周面，但其內(nèi)周面在隔 套14的內(nèi)周面露出來(lái)而與水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a彈性抵接?？p隙14ο中的在下部支撐腳 14h中露出來(lái)的一部分用于減少固定部件22的壓入阻力以提高組裝性。兩個(gè)固定部件22、22都配置于氣缸排列線Ll上，因而相對(duì)于連結(jié)兩個(gè)固定部件 22,22而成的連線(即氣缸排列線Li)，隔套14的進(jìn)氣側(cè)部分與排氣側(cè)部分形成為基本對(duì) 稱的形狀。所述縫隙14η、14ο向下開(kāi)口，固定部件22、22在此朝上與所述縫隙14η、14ο嵌合， 因此，在將安裝有固定部件22、22的隔套14插入至水套13的內(nèi)部時(shí)，即便作用于固定部件 22,22與水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a之間的摩擦力將固定部件22、22向上推壓，也不存在固定 部件22、22從縫隙14η、14ο中脫落的可能。接著，對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。在將氣缸蓋15組裝于氣缸體11的板面Ila之前的狀態(tài)下，水套13以將露出于板 面1 Ia上的4個(gè)氣缸套12…的缸膛12a的外周包圍起來(lái)的方式形成開(kāi)口，將隔套14從該開(kāi) 口插入到水套13的內(nèi)部。其后，在使密封墊16與氣缸體11的板面Ila重合的狀態(tài)下緊固 氣紅蓋15。在該隔套14的組裝狀態(tài)下，下部支撐腳14f、14h的下端以及分隔壁14d的下部突 起14k的下端與水套13的底部接觸，上部支撐腳14e、14g的上端以及分隔壁14d的上部突 起14j的上端與密封墊16的下表面接觸，由此將隔套14定位在氣缸軸線L2方向上。此時(shí)， 隔套14的隔套主體部14a的內(nèi)周面配置為與水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a接近，但由于鑄態(tài)下 的水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a的尺寸精度不高，因而為了防止隔套14蹭到水套13的內(nèi)側(cè)壁面 13a而導(dǎo)致組裝性下降的情況，在隔套主體部14a的內(nèi)周面與水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a之間形成微小間隙α (參照?qǐng)D6)。在因內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生振動(dòng)等而使隔套14在水套13的內(nèi)部沿上下方向移動(dòng)時(shí)， 上部支撐腳14e、14g的上端和分隔壁14d的上部突起14j的上端有可能損傷密封墊16的 下表面，但通過(guò)設(shè)置于氣缸排列線Ll方向兩端的2個(gè)固定部件22、22將隔套14固定成不 能相對(duì)于水套13移動(dòng)，由此能夠防止隔套14亂動(dòng)而損傷密封墊16。此時(shí)，由于固定部件22、22設(shè)置于剛性高的隔套14的氣缸排列線Ll方向兩端部， 因而，能夠?qū)⒏籼?4牢固地固定在水套13的內(nèi)部，不僅如此，由于氣缸體11的氣缸排列線 Ll方向兩端部的溫度低于進(jìn)氣側(cè)側(cè)面和排氣側(cè)側(cè)面的溫度，因此還能夠?qū)?duì)安裝于該兩端 部的橡膠制的固定部件22、22造成的熱影響抑制在最小限度。另外，固定部件22、22設(shè)置于隔套14的氣缸軸線L2方向中間部，也就是說(shuō)設(shè)置于 隔套主體部Ha的高度范圍內(nèi)，因此，能夠防止固定部件22、22阻礙上部冷卻水通路13c和 下部冷卻水通路13d中的冷卻水的流動(dòng)。而且隔套14的正時(shí)輪系側(cè)的固定部件22設(shè)置于 冷卻水出口部14c，因此，該固定部件22不會(huì)對(duì)上部冷卻水通路13c和下部冷卻水通路13d 中的冷卻水的流動(dòng)造成影響。另外，在水套13的變速器側(cè)端部，冷卻水進(jìn)行U形轉(zhuǎn)彎而使 得流速降低，因此通過(guò)在此設(shè)置變速器側(cè)的固定部件22，與將該固定部件22設(shè)置于水套13 的進(jìn)氣側(cè)側(cè)面和排氣側(cè)側(cè)面的情況相比，能夠減小對(duì)冷卻水的流動(dòng)造成的影響。隔套14的正時(shí)輪系側(cè)的上部支撐腳14e和下部支撐腳14f在徑向上的厚度比隔 套主體部1 在徑向上的厚度Tl形成得薄，且該上部支撐腳He和下部支撐腳14f在上部 冷卻水通路13c和下部冷卻水通路13d的內(nèi)部配置成偏靠水套13的外側(cè)壁面1 側(cè)。并 且，隔套14的變速器側(cè)的上部支撐腳14g和下部支撐腳14h在徑向上的厚度比隔套主體部 14a在徑向上的厚度Tl形成得薄，且該上部支撐腳14g和下部支撐腳14h在上部冷卻水通 路13c和下部冷卻水通路13d的內(nèi)部配置成偏靠水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a側(cè)。由此，能夠?qū)?上部支撐腳14e、14g和下部支撐腳14f、14h對(duì)上部冷卻水通路13c和下部冷卻水通路13d 中的冷卻水的流動(dòng)造成的影響抑制在最小限度，而且，由于上部支撐腳14e、14g和下部支 撐腳14f、14h彎曲成依照水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a和外側(cè)壁面1 的形狀那樣的圓弧狀，因 此能夠進(jìn)一步減小對(duì)冷卻水的流動(dòng)造成的影響。另外，4個(gè)缸膛12a···中的位于氣缸排列線Ll方向最外側(cè)的部分不易受到來(lái)自其 他缸膛12a···的熱，因而這部分的溫度較低。而4個(gè)缸膛12a···中的位于氣缸排列線Ll的進(jìn) 氣側(cè)和排氣側(cè)的部分容易受到來(lái)自相鄰的缸膛12a···的熱，因而這部分的溫度較高。在本實(shí) 施方式中，將上部支撐腳14e、14g和下部支撐腳14f、14h設(shè)置于缸膛1 …的溫度較低的、 氣缸排列線Ll方向的最外側(cè)位置，因此，即便上部支撐腳14e、14g和下部支撐腳14f、14h 對(duì)水套13中的冷卻水的流動(dòng)稍微造成妨礙，也能夠?qū)⒃撚绊懸种圃谧钚∠薅?，從而使各?膛12a···的溫度均勻化。特別是變速器側(cè)的上部支撐腳14g和下部支撐腳14h沿著水套13的與變速器側(cè) 的缸膛12a的低溫部面對(duì)的內(nèi)側(cè)壁面13a配置，因此冷卻水在上部支撐腳14g和下部支撐 腳14h處難以接觸到水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a，能夠?qū)ι鲜鲚^低溫的缸膛1 進(jìn)行保溫，由此 能夠使各缸膛1 …的溫度進(jìn)一步均勻化。固定部件22、22由橡膠構(gòu)成，且嵌合固定在隔套14的縫隙14η、14ο中，因此，無(wú)需 螺栓那樣的特別部件也能夠固定在隔套14上。并且，固定部件22、22所設(shè)的位置位于下部支撐腳14f、14h的正上方，因此，一邊將固定部件22、22壓接于水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a — 邊將隔套14向下壓入到水套13內(nèi)，在下部支撐腳14f、14h的下端與水套13的底部相抵接 而受到向上的反作用力時(shí)，能夠防止隔套14發(fā)生扭曲那樣的變形。在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，自設(shè)置于氣缸體11的未圖示的水泵供給來(lái)的冷卻水，從在氣缸 體11的正時(shí)輪系側(cè)端部設(shè)有的冷卻水供給通路lib經(jīng)冷卻水供給腔室Ilc流入水套13中。 在水套13的內(nèi)部配置有隔套14，隔套14的面對(duì)冷卻水供給腔室Ilc的冷卻水入口部14b 的厚度T2小于隔套主體部14a的厚度Tl，且該冷卻水入口部14b偏靠徑向內(nèi)側(cè)，冷卻水沿 著冷卻水入口部14b的徑向外側(cè)表面向上下分流，并順暢地流入水套13的上部冷卻水通路 13c和下部冷卻水通路13d中。流入到水套13的上部冷卻水通路13c和下部冷卻水通路13d中的冷卻水欲向左 右方向分支，但存在于冷卻水入口部14b左側(cè)的分隔壁14d阻止其流動(dòng)，因此冷卻水的流向 變更為向右側(cè)，從而在上部冷卻水通路13c和下部冷卻水通路13d的大致全長(zhǎng)范圍沿逆時(shí) 針?lè)较蛄鲃?dòng)，并從冷卻水出口部14c向氣缸蓋15的連通孔1 …排出，從冷卻水入口部14b 觀察，該冷卻水出口部14c位于分隔壁14d的相反側(cè)。冷卻水在水套13中流動(dòng)時(shí)，上部冷 卻水通路13c和下部冷卻水通路13d被具有比水套13的寬度W稍小的厚度Tl的隔套主體 部Ha上下分隔開(kāi)，因此在上部冷卻水通路13c中流動(dòng)的冷卻水和下部冷卻水通路13d中 流動(dòng)的冷卻水幾乎不混合。在水套13中流動(dòng)的冷卻水經(jīng)由開(kāi)口于氣缸蓋15下表面的連通孔15a···向氣缸蓋 15的水套(未圖示)排出時(shí)，在下部冷卻水通路13d中流動(dòng)的冷卻水從下向上通過(guò)隔套14 的冷卻水出口部14c而與在上部冷卻水通路13c中流動(dòng)的冷卻水合流后，流入至氣缸蓋15 的連通孔15a···中。此時(shí)，冷卻水出口部14c的厚度T3小于隔套主體部14a的厚度Tl，并且冷卻水出 口部14c的外周面與隔套主體部14a的外周面共面并沿著水套13的外側(cè)壁面1 地偏靠 于該外側(cè)壁面13b，因此，不僅能夠?qū)⑾蛏贤ㄟ^(guò)冷卻水出口部14c的冷卻水的壓力損失抑制 在最小限度，而且即便是在因冷卻水的流速下降使得冷卻效果減弱的冷卻水出口部14c的 附近，也能夠在冷卻水出口部14c與水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a之間容納盡可能多的冷卻水以 確保冷卻效果。另外，由于從上部冷卻水通路13c的下游端流出的冷卻水與從下部冷卻水通路 13d的下游端流出并向上改變了流動(dòng)方向的冷卻水合流，因此，能夠借助于來(lái)自下部冷卻水 通路13d的冷卻水使來(lái)自上部冷卻水通路13c的冷卻水向上方偏轉(zhuǎn)，并順暢地流入連通孔 15a."中。當(dāng)在上部冷卻水通路13c和下部冷卻水通路13d中流動(dòng)的冷卻水在冷卻水出口 部14c向上改變流向并從連通孔1 …中排出時(shí)，有可能因產(chǎn)生漩渦而無(wú)法順暢地進(jìn)行方 向轉(zhuǎn)換，但通過(guò)使冷卻水入口部14b側(cè)的冷卻水的一部分通過(guò)分隔壁14d下端部的間隙 δ (參照?qǐng)D10)而流入冷卻水出口部14c側(cè)，由此能夠防止所述漩渦的產(chǎn)生，從而能夠使冷 卻水順暢地流入連通孔1 …中。由于隔套14的隔套主體部1 的內(nèi)周面接近水套13的位于氣缸軸線L2方向中間 部的內(nèi)側(cè)壁面13a，所以冷卻水難以接觸到這部分的內(nèi)側(cè)壁面13a，從而使冷卻受到抑制。 其結(jié)果為，缸膛12a的與隔套主體部1 對(duì)置的、氣缸軸線L2方向上的中間部的溫度高于其他部分的溫度而發(fā)生熱膨脹，從而增大了該中間部與活塞18之間的余隙(clearance)。 其結(jié)果為，特別是當(dāng)在壓縮行程以及膨脹行程中對(duì)活塞18施加有較大的側(cè)推力時(shí)，能夠減 少活塞18和缸膛1 之間的摩擦，從而有助于提高內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗率。并且，通過(guò)使缸 膛1 的氣缸軸線L2方向中間部的溫度比其他部分的溫度高，從而使?jié)櫥摬糠值臐?rùn)滑油 的溫度上升而粘性下降，因此進(jìn)一步提高了減少摩擦的效果。另一方面，缸膛12a的氣缸軸線L2方向上部和下部借助于在隔套14上下方的上 部冷卻水通路13c和下部冷卻水通路13d中流動(dòng)的冷卻水而被充分冷卻，因而能夠確?；?動(dòng)自如地與缸膛12a配合的活塞18的易變?yōu)楦邷氐捻敳?8a以及裙部18b的冷卻性能以 防止過(guò)熱。另外，缸膛1 的上部不僅直接受到燃燒室的熱，而且熱量還從因移動(dòng)方向的變 化而長(zhǎng)時(shí)間滯留于上止點(diǎn)附近的高溫的活塞18經(jīng)由第一道氣環(huán)19、第二道氣環(huán)20以及油 環(huán)21傳送過(guò)來(lái)，因而容易變成高溫；但通過(guò)使隔套14不面對(duì)該缸膛12a的上部，能夠確保 冷卻性能。另外，雖然活塞18的裙部18b是與缸膛1 最緊密地滑動(dòng)接觸而產(chǎn)生摩擦的部 位，但通過(guò)以隔套14覆蓋與該裙部18b滑動(dòng)接觸的缸膛1 并借助于熱膨脹進(jìn)行擴(kuò)徑，能 夠減少摩擦。隔套14的上下位置被設(shè)定成如圖5中的實(shí)線所示，在膨脹行程中活塞18的側(cè)推 力成為最大時(shí)、即在活塞18和缸膛1 之間的摩擦成為最大時(shí)，第一道氣環(huán)19、第二道氣環(huán) 20以及油環(huán)21位于比隔套主體部1 的上緣靠上方的位置，因此，在利用隔套14增大缸膛 12a的內(nèi)徑以減少所述摩擦的同時(shí)，活塞18的溫度高的頂部18a的熱量從導(dǎo)熱性高的第一 道氣環(huán)19、第二道氣環(huán)20以及油環(huán)21經(jīng)由缸膛1 逸散到水套13的上部冷卻水通路13c 中，從而能夠確?；钊?8的冷卻性能。此時(shí)，隔套14的隔套主體部1 在其與水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a之間隔著最小限 度的間隙α地接近該內(nèi)側(cè)壁面13a，因此，能夠?qū)⒔橛诟籼字黧w部1 與水套13的內(nèi)側(cè)壁 面13a之間的冷卻水的量抑制在最小限度，從而能夠?qū)Ω滋?2a的上下方向中間部有效地 進(jìn)行保溫而使其擴(kuò)徑。另外，在圖5中以點(diǎn)劃線表示的下止點(diǎn)位置，活塞18的移動(dòng)速度降低，因此從活塞 18經(jīng)由第一道氣環(huán)19、第二道氣環(huán)20以及油環(huán)21傳遞給缸膛12a的熱量增大，但是，在下 止點(diǎn)位置，第一道氣環(huán)19、第二道氣環(huán)20以及油環(huán)21位于比隔套主體部14a的下緣靠下 方的位置，因此活塞18的熱能夠向缸膛1 逸散而不會(huì)被隔套14阻擋，從而能夠確?；钊?18的冷卻性能。另外，在隔套14已組裝于水套13的內(nèi)部時(shí)，隔套主體部14a的內(nèi)周面與水套13 的內(nèi)側(cè)壁面13a之間的間隙α設(shè)定為，小于隔套主體部14a的外周面與水套13的外側(cè)壁 面1 之間的間隙β。因此，即便隔套14因組裝誤差、變形而在徑向上發(fā)生偏移、使得隔套 主體部14a的內(nèi)周面接觸水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a，隔套主體部14a的外周面也不會(huì)與水套 13的外側(cè)壁面1 發(fā)生接觸。這樣，通過(guò)在隔套主體部14a的外周面與水套13的外側(cè)壁面1 之間確保間隙， 可發(fā)揮如下的作用效果。即，在假定隔套主體部14a的外周面與本實(shí)施方式相反地與水套 13的外側(cè)壁面1 相接觸的情況下，隔套14的下部支撐腳14f、14h與水套13的底部發(fā)生 接觸，因而活塞18的撞擊聲沿著缸膛12a —水套13的底部一隔套14的下部支撐腳14f、 14h—隔套主體部1 —水套13的外側(cè)壁面1 的路徑進(jìn)行傳播，這成為產(chǎn)生噪聲的原因。而根據(jù)本實(shí)施方式，雖然活塞18的撞擊聲從缸膛1 傳播至隔套主體部14a，但由于隔套 主體部1 未與水套13的外側(cè)壁面1 相抵接，因此撞擊聲在該處被截?cái)?，從而降低了噪聲。?dāng)隔套14因與冷卻水接觸所引起的膨潤(rùn)或因熱膨脹而發(fā)生變形時(shí)，有可能導(dǎo)致 其內(nèi)周面與水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a形成過(guò)盈配合，但由于使設(shè)置于隔套主體部14a內(nèi)周面 的凸部14i…與水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a以相互抵接的方式對(duì)置，所以能夠防止隔套主體部 14a的內(nèi)周面與水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a在整個(gè)面上緊貼。此外，當(dāng)凸部14i…與水套13的 內(nèi)側(cè)壁面13a抵接時(shí)，撞擊聲有可能經(jīng)由該凸部14i…傳播開(kāi)，但也只是在活塞18的離氣缸 排列線Ll較遠(yuǎn)的進(jìn)氣側(cè)和排氣側(cè)的外周面才會(huì)產(chǎn)生大撞擊聲，而在設(shè)置有所述凸部14L··· 的靠近氣缸排列線Ll的部分幾乎不會(huì)產(chǎn)生撞擊聲，因此撞擊聲經(jīng)由凸部14i…的傳播實(shí)際 上不會(huì)成為問(wèn)題。另外，如圖2所示，在隔套14的氣缸排列線Ll方向兩端部設(shè)有的固定部件22、22 與水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a彈性接觸，因此，利用固定部件22、22的反作用力Fl、Fl對(duì)隔套 14沿氣缸排列線Ll方向拉伸。其結(jié)果為，隔套主體部14a的進(jìn)氣側(cè)側(cè)面和排氣側(cè)側(cè)面因 受到相互接近的方向的載荷F2、F2而發(fā)生變形，從而隔套主體部1 的內(nèi)周面向水套13的 內(nèi)側(cè)壁面13a接近，隔套主體部14a的內(nèi)周面與水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a之間的間隙α減 小。由此，能夠使介于隔套主體部Ha與水套13的內(nèi)側(cè)壁面13a之間的冷卻水的量進(jìn)一步 減少，從而能夠進(jìn)一步有效地對(duì)缸膛12a的上下方向中間部進(jìn)行保溫而使其擴(kuò)徑。此時(shí)，兩個(gè)固定部件22、22都配置于氣缸排列線Ll上，并且隔套14的進(jìn)氣側(cè)部分 與排氣側(cè)部分相對(duì)于氣缸排列線Ll成為基本對(duì)稱的形狀，因此能夠使所述載荷F2、F2相 等，所述載荷F2、F2用于使隔套主體部1 的進(jìn)氣側(cè)側(cè)面與排氣側(cè)側(cè)面相互接近，從而能夠 使隔套14的進(jìn)氣側(cè)部分和排氣側(cè)部分的變形量均勻化。而且，固定部件22、22以不到達(dá)上部冷卻水通路13c和下部冷卻水通路13d的方 式安裝于隔套主體部14a，因此不會(huì)妨礙冷卻水的流動(dòng)，而且固定部件22、22以不到達(dá)隔套 14的上部支撐腳14e、14g和下部支撐腳14f、14h的方式安裝于隔套主體部14a，因此能夠 利用固定部件22、22的反彈力使隔套主體部1 高效地變形。以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明在不脫離其要旨的范圍內(nèi)能夠 進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更。例如，在實(shí)施方式中例示了直列4缸內(nèi)燃機(jī)，但本發(fā)明能夠適用任意氣缸數(shù)的任 意形式的內(nèi)燃機(jī)。另外，本發(fā)明也能夠適用于如下這樣的內(nèi)燃機(jī)使自氣缸排列線Ll的一端側(cè)供 給來(lái)的冷卻水向進(jìn)氣側(cè)側(cè)面和排氣側(cè)側(cè)面分支為兩股，并在氣缸排列線Ll的另一端側(cè)使 這兩股冷卻水匯集并排出。另外，在實(shí)施方式中冷卻水出口部14c偏靠水套13的外側(cè)壁面13b側(cè)，但也可以 使其偏靠?jī)?nèi)側(cè)壁面13a側(cè)。另外，若使隔套主體部1 的上表面傾斜，使得從冷卻水入口部14b朝向冷卻水出 口部Hc冷卻水的流動(dòng)方向下游側(cè)逐漸變高，則在上部冷卻水通路13c中流動(dòng)的冷卻水對(duì) 隔套14向下施力，能夠使隔套14在水套13內(nèi)的位置穩(wěn)定，而且能夠?qū)⒗鋮s水從冷卻水出 口部Hc順暢地引導(dǎo)至氣缸蓋15的連通孔15a中。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，其中，在水套(13)的內(nèi)部安裝有隔套(14)，該水套(13)以 將內(nèi)燃機(jī)的氣缸體(11)的缸膛(12a)的周圍包圍起來(lái)的方式形成，利用所述隔套(14)調(diào) 節(jié)所述水套(1 內(nèi)的冷卻水的流動(dòng)來(lái)控制所述缸膛(12a)的冷卻狀態(tài)，該內(nèi)燃機(jī)的冷卻結(jié) 構(gòu)的特征在于，所述隔套(14)具有隔套主體部(14a)和冷卻水出入口部(14b、Hc)，所述隔套主體 部(14a)將所述水套(1 分隔為上側(cè)的上部冷卻水通路(13c)和下側(cè)的下部冷卻水通路 (13d)，所述冷卻水出入口部(14b、14c)與所述隔套主體部(14a)連續(xù)，所述冷卻水出入口 部(14b、14c)的厚度(T2、T3)的中心相對(duì)于所述隔套主體部(14a)的厚度(Tl)的中心在徑向偏置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻水出入口部(14b、14c)的厚度(T2、T3)形成為小于所述隔套主體部(14a)的 厚度(Tl)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻水出入口部在冷卻水出口部(14c)設(shè)置于與開(kāi)口于氣缸蓋(15)下表面的連 通孔(15a)對(duì)置的位置，并且所述冷卻水出口部(14c)位于所述上部冷卻水通路(13c)與 所述下部冷卻水通路(13d)之間的高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻水出口部(14c)相對(duì)于所述隔套主體部(14a)向徑向外側(cè)偏置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的內(nèi)燃機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述冷卻水出口部(14c)的外周面與所述隔套主體部(14a)的外周面形成為共面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，其中，在相對(duì)于氣缸體的水套供給、排出冷卻水時(shí)，能夠?qū)⒈皇占{于氣缸體水套中的隔套對(duì)冷卻水造成的壓力損失抑制在最小限度。在水套(13)的內(nèi)部安裝有隔套(14)，水套以將內(nèi)燃機(jī)的氣缸體(11)的缸膛(12a)的周圍包圍起來(lái)的方式形成，該隔套具有將水套(13)分隔為上部冷卻水通路(13c)和下部冷卻水通路(13d)的隔套主體部(14a)、以及與隔套主體部(14a)連續(xù)的冷卻水出入口部(14b、14c)，冷卻水出入口部(14b、14c)的厚度中心相對(duì)于隔套主體部的厚度中心在徑向偏置，因此在冷卻水通過(guò)冷卻水出入口部時(shí)，能夠減少壓力損失，使得冷卻水出入口部不會(huì)造成妨礙。
文檔編號(hào)F01P3/02GK102072003SQ20101055693
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者中島敦, 古川和也, 橋本尚之 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社