專利名稱：一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套結(jié)構(gòu)，屬于內(nèi)燃機(jī)的冷卻技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著汽車制造水平的提高，許多新技術(shù)被應(yīng)用到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上，使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能不斷增強(qiáng)，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷也越來越大，因此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及布置方式提出了更高的要求，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)壽命。目前，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)大多采用循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，它在氣缸體周圍及氣缸蓋中均設(shè)置相互連通的水套，通過水套中冷卻液流過高溫零件的周圍將熱量帶走。現(xiàn)有的缸體水套入水口大部分為與缸體水套前端切線方向平行的結(jié)構(gòu)，冷卻液通過與水套相切的入水口進(jìn)入氣缸體水套，再通過進(jìn)、排氣側(cè)水套流向缸蓋水套；還有部分柴油發(fā)動(dòng)機(jī)水套采用分層式結(jié)構(gòu)，除了常規(guī)的缸體水套結(jié)構(gòu)外，還有一層單獨(dú)的水套直接給缸蓋供水。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量集中區(qū)域分布在缸體上部與缸蓋組成燃燒室的部分，而上述兩種水套結(jié)構(gòu)均使冷卻液先進(jìn)入缸體的下部，直到冷卻液充滿缸體水套后才能夠?qū)Ω左w的中上部進(jìn)行冷卻，此時(shí)冷卻液溫度已不處于最佳狀態(tài)，冷卻效果較差。另外分層水套結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件較多，不易控制。由此可見現(xiàn)有水套結(jié)構(gòu)不能保證缸體中上部位得到有效地冷卻，嚴(yán)重制約著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率的提升，影響著汽車的動(dòng)力性能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種能使冷卻液快速到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)熱量集中區(qū)域、優(yōu)化冷卻介質(zhì)的流向和分配、改善發(fā)動(dòng)機(jī)的整體冷卻效果、延長發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套。
本實(shí)用新型所述問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套，它包括設(shè)置在氣缸體和氣缸套之間的缸體水套本體和水泵蝸殼，所述缸體水套本體由一組數(shù)量與發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)匹配的環(huán)形水套單體組成，在相鄰的環(huán)形水套單體之間設(shè)有水流通道，所述水泵蝸殼位于發(fā)動(dòng)機(jī)的前端，水泵蝸殼出水口沿傾斜向上的方向切入發(fā)動(dòng)機(jī)前端缸體水套本體的入水口。上述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套，所述缸體水套本體的每一環(huán)形水套單體上均設(shè)有缸蓋上水孔，所述缸蓋上水孔布置在氣缸體進(jìn)、排氣側(cè)水套的上方及氣缸體進(jìn)、排氣兩側(cè)之間鼻梁區(qū)域的上方。上述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套，所述缸體水套本體的進(jìn)氣側(cè)前端設(shè)有小循環(huán)回水通道，所述小循環(huán)回水通道上端與氣缸蓋水套相連通，其下端與節(jié)溫器腔相連通。上述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套，所述節(jié)溫器腔與水泵蝸殼之間設(shè)有連接通道，所述缸體水套本體、節(jié)溫器腔、水泵蝸殼及小循環(huán)回水通道均為發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的一體鑄造成型結(jié)構(gòu)。上述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套，在缸體水套本體的二缸環(huán)形水套單體進(jìn)氣側(cè)底部設(shè)有機(jī)油冷卻器取水口，所述機(jī)油冷卻器取水口與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油冷卻系統(tǒng)連通。[0012]上述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套，在缸體水套本體的四缸環(huán)形水套單體排氣側(cè)底部設(shè)有EGR冷卻器取水口，所述EGR冷卻器取水口與發(fā)動(dòng)機(jī)EGR冷卻系統(tǒng)連通。上述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套，在缸體水套本體的前、后端以及進(jìn)、排氣側(cè)都設(shè)有清砂工藝孔。本實(shí)用新型改變了發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套內(nèi)冷卻液的流動(dòng)方向，使最需要冷卻的缸體中上部位水套內(nèi)冷卻液流速增大，熱負(fù)荷較低的缸體底部水套內(nèi)冷卻液流速降低，從而使缸體熱負(fù)荷較高部位冷卻效果增強(qiáng)，熱負(fù)荷較低部位冷卻效果相對(duì)減弱，避免了發(fā)動(dòng)機(jī)因缸體局部過熱造成的機(jī)體損壞,從而大大延長發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命；本實(shí)用新型中缸體水套本體、節(jié)溫器腔、水泵蝸殼及小循環(huán)回水通道均為發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的一體鑄造成型結(jié)構(gòu)，不但增加了氣缸體的強(qiáng)度，而且還可以改善氣缸體的模態(tài)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)整體NVH性能和車輛乘坐的舒適性，同時(shí)由于此結(jié)構(gòu)減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的外接管路及相應(yīng)零部件數(shù)量，減小了發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量和體積，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的總布置難度，也避免了由于外接管路帶來的漏水隱患；本實(shí)用新型中小循環(huán)回水通道與氣缸蓋水套相連通，由缸體水套本體進(jìn)入氣缸蓋水套的冷卻液可由此小循環(huán)回水通道流入節(jié)溫器腔，再通過節(jié)溫器腔與水泵蝸殼之間的連接通道流入水泵，由水泵葉輪帶動(dòng)重新進(jìn)行循環(huán)，通過此小循環(huán)回路，可以加快暖機(jī)速度，改善發(fā)動(dòng)機(jī)排放，降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗?？傊?，本實(shí)用新型不僅能使冷卻液快速到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)熱量集中區(qū)域、優(yōu)化冷卻介質(zhì)的流向和分配、改善發(fā)動(dòng)機(jī)的整體冷卻效果，而且優(yōu)化了發(fā)動(dòng)機(jī)外接管路的結(jié)構(gòu)，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是缸體水套本體的左側(cè)面示意圖(由發(fā)動(dòng)機(jī)前端向后端看);圖2是缸體水套本體的右側(cè)面示意圖(由發(fā)動(dòng)機(jī)前端向后端看);圖3缸體水套本體前端示意圖；圖4是節(jié)溫器腔、水泵蝸殼及小循環(huán)回水通道連接關(guān)系示意圖。圖中各標(biāo)號(hào)清單為:1、水泵蝸殼，2、水泵蝸殼出水口，3、清砂工藝孔，4、EGR冷卻器取水口，5、缸體水套本體，5-1、環(huán)形水套單體，5-2、水流通道，6、缸蓋上水孔，7、小循環(huán)回水通道，8、節(jié)溫器腔，9、機(jī)油冷卻器取水口，10、連接通道。
具體實(shí)施方式
參看
圖1、圖2，本實(shí)用新型包括設(shè)置在氣缸體和氣缸套之間的缸體水套本體5和水泵蝸殼1，所述缸體水套本體5由一組數(shù)量與發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)匹配的環(huán)形水套單體5-1組成，在相鄰的環(huán)形水套單體之間設(shè)有水流通道5-2，在每一環(huán)形水套單體5-1上均設(shè)有缸蓋上水孔6，所述缸蓋上水孔6布置在氣缸體進(jìn)、排氣側(cè)水套的上方及氣缸體進(jìn)、排氣兩側(cè)之間鼻梁區(qū)域的上方；在缸體水套本體5的進(jìn)氣側(cè)前端設(shè)有小循環(huán)回水通道7，所述小循環(huán)回水通道7上端與氣缸蓋水套相連通，其下端與節(jié)溫器腔8相連通，所述節(jié)溫器腔8與水泵蝸殼I之間設(shè)有連接通道10，水泵蝸殼出水口 2沿傾斜向上的方向切入發(fā)動(dòng)機(jī)前端缸體水套本體5的入水口。參看圖3，本實(shí)用新型 的水泵蝸殼I位于發(fā)動(dòng)機(jī)前端缸體水套本體5的中下部，通過水泵蝸殼出水口 2與水套相連，水泵蝸殼出水口 2稍向上傾斜，與水平方向呈30°夾角，水泵蝸殼出水口 2切入水套，減小了冷卻液由水泵蝸殼進(jìn)入水套的阻力，冷卻液經(jīng)水泵葉輪帶動(dòng)后，具有一定速度，沿水泵蝸殼出水口 2斜向上沖入水套，冷卻液沿著水套腔外壁向上運(yùn)動(dòng)，減小了冷卻液流動(dòng)的阻力，從而有效地提高了冷卻液在水套腔內(nèi)的流動(dòng)速度，由于制約發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻效果的主要因素就是冷卻液在水套內(nèi)的流速，本實(shí)用新型有效地改善了這一技術(shù)難題。通過減小冷卻液在缸體水套內(nèi)流動(dòng)的阻力，也就減小了冷卻液在缸體水套內(nèi)的壓力損失，保證了冷卻液進(jìn)入缸蓋水套內(nèi)的壓力，從而缸蓋水套內(nèi)冷卻液的流速也有顯著的提高。參看
圖1、圖2、圖4，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)中缸體水套本體5、節(jié)溫器腔8、水泵蝸殼I及小循環(huán)回水通道7均為發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的一體鑄造成型結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型中小循環(huán)回水通道7與氣缸蓋水套相連通，由缸體水套本體5進(jìn)入氣缸蓋水套的冷卻液可由此小循環(huán)回水通道7流入節(jié)溫器腔8，再通過節(jié)溫器腔8與水泵蝸殼I之間的連接通道10流入水泵，由水泵葉輪帶動(dòng)重新進(jìn)行循環(huán)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)或發(fā)動(dòng)機(jī)溫度較低時(shí)，通過缸體水套本體5-氣缸蓋水套-小循環(huán)回水通道7-節(jié)溫器腔8-連接通道10-水泵蝸殼1-缸體水套本體5形成一個(gè)封閉的回路，即此時(shí)無外部冷卻水進(jìn)入缸體水套本體5與氣缸蓋水套，通過此小循環(huán)回路，可以加快暖機(jī)速度，改善發(fā)動(dòng)機(jī)排放，降低油耗。參看
圖1、圖2，本實(shí)用新型在缸體水套本體5的二缸環(huán)形水套單體進(jìn)氣側(cè)底部設(shè)有機(jī)油冷卻器取水口 9，所述機(jī)油冷卻器取水口 9從缸體水套本體5取水保證了提供機(jī)油冷卻器冷卻液的流速，保證了機(jī)油冷卻器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油的冷卻效果；由于缸體水套本體5后端遠(yuǎn)離水套入水口，冷卻液流速會(huì)有所降低，本實(shí)用新型將EGR冷卻器取水口 4設(shè)置在在缸體水套本體5的四缸環(huán)形水套單 體排氣側(cè)底部，提高了在缸體水套本體5后端冷卻液的流速，解決了發(fā)動(dòng)機(jī)四缸冷卻能力弱的問題；發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄造成型后，清砂處理是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，很多缸體水套清砂都比較困難，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)缸體清潔度，本實(shí)用新型在缸體水套本體5前后端以及進(jìn)排氣側(cè)各設(shè)有一個(gè)Φ32的清砂工藝孔，降低了清砂工作對(duì)設(shè)備的要求，提高了缸體清砂工作的質(zhì)量，也縮短了缸體清砂工作的生產(chǎn)節(jié)拍。
權(quán)利要求1.一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套，其特征是，它包括設(shè)置在氣缸體和氣缸套之間的缸體水套本體(5)和水泵蝸殼(I )，所述缸體水套本體(5)由一組數(shù)量與發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)匹配的環(huán)形水套單體(5-1)組成，在相鄰的環(huán)形水套單體之間設(shè)有水流通道(5-2)，所述的水泵蝸殼(I)位于發(fā)動(dòng)機(jī)的前端，水泵蝸殼出水口(2)沿傾斜向上的方向切入發(fā)動(dòng)機(jī)前端缸體水套本體(5)的入水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套,其特征是,所述缸體水套本體(5)的每一環(huán)形水套單體(5-1)上均設(shè)有缸蓋上水孔(6)，所述缸蓋上水孔(6)布置在氣缸體進(jìn)、排氣側(cè)水套的上方及氣缸體進(jìn)、排氣兩側(cè)之間鼻梁區(qū)域的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套，其特征是，所述缸體水套本體(5)的進(jìn)氣側(cè)前端設(shè)有小循環(huán)回水通道(7)，所述小循環(huán)回水通道(7)上端與氣缸蓋水套相連通，其下端與節(jié)溫器腔(8 )相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套，其特征是，所述節(jié)溫器腔(8)與水泵蝸殼(I)之間設(shè)有連接通道(10)，所述缸體水套本體(5)、節(jié)溫器腔(8)、水泵蝸殼(I)及小循環(huán)回水通道(7)均為發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的一體鑄造成型結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套，其特征是，在缸體水套本體(5)的二缸環(huán)形水套單體進(jìn)氣側(cè)底部設(shè)有機(jī)油冷卻器取水口(9)，所述機(jī)油冷卻器取水口(9)與發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油冷卻系統(tǒng)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套，其特征是，在缸體水套本體(5)的四缸環(huán)形水套單體排氣側(cè)底部設(shè)有EGR冷卻器取水口(4)，所述EGR冷卻器取水口(4)與發(fā)動(dòng)機(jī)EGR冷卻系統(tǒng)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套，其特征是，在缸體水套本體(5)的前、后端以及進(jìn)、排氣側(cè)都設(shè)有清砂工藝孔(3)。
專利摘要一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套，用于解決發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻問題。它包括設(shè)置在氣缸體和氣缸套之間的缸體水套本體和水泵蝸殼，所述缸體水套本體由一組數(shù)量與發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)匹配的環(huán)形水套單體組成，在相鄰的環(huán)形水套單體之間設(shè)有水流通道，所述水泵蝸殼位于發(fā)動(dòng)機(jī)的前端，水泵蝸殼出水口沿傾斜向上的方向切入發(fā)動(dòng)機(jī)前端缸體水套本體的入水口。本實(shí)用新型不僅能使冷卻液快速到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)熱量集中區(qū)域、優(yōu)化冷卻介質(zhì)的流向和分配、改善發(fā)動(dòng)機(jī)的整體冷卻效果、延長發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，而且優(yōu)化了發(fā)動(dòng)機(jī)外接管路的結(jié)構(gòu)，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能。
文檔編號(hào)F02F1/16GK203146126SQ201320087599
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
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