缸蓋水套及發(fā)動機水套的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于發(fā)動機技術，具體涉及一種缸蓋水套及發(fā)動機水套。
【背景技術】
[0002]目前汽車發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)主要以水冷方式為主，通過冷卻水的循環(huán)來降低發(fā)動機的機體溫度。為滿足極端工況的熱害，通常發(fā)動機水套設計為過量設計，水套冷卻水流量遠遠大于需求，使得水套進出口水溫差較低、流阻較高，從而發(fā)動機熱效率較低。
[0003]燃油所蘊藏的能量中，通常只有不到30%的能量被用來驅(qū)動汽車，而冷卻水帶走了約40%左右的能量。因此急需設計一種水套，既滿足極限工況的冷卻需求，又具有較高熱效率，并能回收部分排氣能量。
[0004]專利文獻CN 204283648 U公開了一種發(fā)動機水套結(jié)構，其通過缸蓋水套的結(jié)構變化來提升水套冷卻效能，降低過熱及熱量積聚風險。但上述專利為傳統(tǒng)的過量設計水套，冷卻水流量偏大，在冷機啟動時，無法回收部分排氣能量，暖機所需要的時間較長，使得燃油耗及排放較差。因此，有必要開發(fā)一種新的缸蓋水套及發(fā)動機水套。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種缸蓋水套及發(fā)動機水套，既能滿足極端工況熱害要求，具有較高熱效率，又能回收部分排氣能量，加快暖機。
[0006]本實用新型所述的缸蓋水套，
[0007]在所述缸蓋水套的前端設有缸蓋水套前端進水口 ；
[0008]在缸蓋水套的后端設有缸蓋水套后端進水口和缸蓋水套出水口 ；
[0009]所述缸蓋水套的進氣側(cè)在與每一火花塞冷卻區(qū)相對應位置處均設有半環(huán)狀的進氣側(cè)冷卻水道，在位于最前面的所述進氣側(cè)冷卻水道的中部設有缸蓋水套進氣側(cè)進水口，并在相鄰兩個進氣側(cè)冷卻水道之間設有缸蓋水套缸間進水口 ；
[0010]所述缸蓋水套的排氣側(cè)在與每一鼻梁冷卻區(qū)相對應位置處均設有缸蓋水套排氣側(cè)進水口和排氣冷卻水道。
[0011]所述缸蓋水套的底部設有前后貫通的限流凹槽，通過該限位凹槽來增強各個火花塞冷卻區(qū)的流動速度及換熱系數(shù)。
[0012]所述排氣冷卻水道上設有限流凹坑。
[0013]本發(fā)明所述的一種發(fā)動機水套，包括缸體水套和缸蓋水套；所述缸蓋水套采用本實用新型所述的缸蓋水套。
[0014]所述缸體水套沿水流方向呈波浪形狀，且波浪形狀的波谷位于單個氣缸體的中間位置，波峰位于相鄰兩個氣缸體之間的中間位置，并在相對設置的兩個波峰之間設有缸體缸間冷卻水道；
[0015]所述缸體水套上設有缸體水套進水口和缸體水套出水口。
[0016]所述缸體水套和缸蓋水套之間設有缸墊；
[0017]所述缸墊的前端在與缸蓋水套上的各缸蓋水套前端進水口相對應位置處均設有前端水孔；
[0018]所述缸墊的后端在與缸蓋水套上的缸蓋水套后端進水口相對應位置處設有后端排汽水孔；
[0019]所述缸墊的進氣側(cè)在與缸蓋水套上的缸蓋水套進氣側(cè)進水口相對應位置處設有進氣側(cè)水孔；
[0020]所述缸墊的進氣側(cè)在與缸蓋水套上的各缸蓋水套缸間進水口相對應位置處均設有缸間出水孔；
[0021]所述缸墊的排氣側(cè)在與缸蓋水套上的各缸蓋水套排氣側(cè)進水口相對應位置處均設有排氣側(cè)水孔。
[0022]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0023]( 1)缸體水套上設有缸體缸間冷卻水道，并通過缸墊上的缸間出水孔連接至缸蓋水套，以冷卻缸體缸間熱負荷比較高的區(qū)域；缸體水套通過缸墊上的排氣側(cè)水孔直接排出缸體水套在極端工況下產(chǎn)生的汽泡；
[0024](2)缸墊上設有連接缸體水套與缸蓋水套之間的過水孔，過水孔包括前端水孔(2個孔)、排氣側(cè)水孔(4個孔)、缸間出水孔(3個孔)、后端排汽水孔(1個孔)、進氣側(cè)水孔(1個孔)，通過各過水孔的面積及布置位置，實現(xiàn)水套的流量分配控制；
[0025](3)通過缸墊上的排氣側(cè)水孔的面積能夠保證有60%左右的冷卻水通過缸蓋水套排氣側(cè)進水口進入缸蓋水套，以保證鼻梁冷卻區(qū)的流動及換熱系數(shù)，并通過缸墊上各過水孔的面積大小調(diào)整各缸流量的差異；通過缸墊上的前端水孔的面積大小能夠保證30%以上的水由缸蓋水套前端進水口流入，從而增強了缸蓋水套各缸的均勻性，降低了拉缸的風險；缸蓋水套上設有前后貫通的限流凹槽，通過該限流凹槽來增強各火花塞冷卻區(qū)的流動速度及換熱系數(shù)；缸蓋水套設有帶限流凹坑的排氣側(cè)冷卻水道，可以回收部分排氣能量，減少暖機時間，從而改善冷啟動油耗及排放，該限流凹坑亦可提高換熱系數(shù)，并限制通過流量，進而降低水套總需求流量；缸蓋水套上設有呈半環(huán)狀的進氣側(cè)冷卻水道，可以用少量的冷卻水來冷卻發(fā)動機進氣側(cè)；
[0026]綜上所述，本實用新型既滿足極端負荷下發(fā)動機熱害區(qū)域的冷卻需求，又實現(xiàn)了冷卻水的有效利用，并降低了水套的總流量，提高了水套的進出水溫差，加快冷機熱車，改善冷啟動排放；總流量的降低也減少了冷卻系統(tǒng)循環(huán)所消耗的軸功；更低的水套流量及更高的缸蓋換熱系數(shù)也保證了更高的水套進出水溫差，從而使發(fā)動機具有更高的熱效率。故本實用新型在滿足極端熱害可靠性要求的前提下，既可以提高發(fā)動機熱效率、降低冷卻系統(tǒng)循環(huán)所消耗的軸功，降低發(fā)動機油耗的作用，還可以加快發(fā)動機暖機，從而改善冷啟動排放的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0027]圖1是缸蓋水套的俯視結(jié)構示意圖；
[0028]圖2是缸蓋水套的仰視結(jié)構示意圖；
[0029]圖3是缸蓋水套的側(cè)向結(jié)構示意圖；
[0030]圖4是缸墊的結(jié)構示意圖；
[0031]圖5是缸體水套的結(jié)構示意圖；
[0032]圖中，1-缸蓋水套、11-排氣冷卻水道、11a-限流凹坑、12-進氣側(cè)冷卻水道、13-鼻梁冷卻區(qū)、14-火花塞冷卻區(qū)、15-缸蓋水套出水口、16-缸蓋水套前端進水口、17-缸蓋水套排氣側(cè)進水口、18-缸蓋水套進氣側(cè)進水口、19-缸蓋水套后端進水口、110-缸蓋水套缸間進水口、111-限流凹槽；2_缸墊孔、21-前端水孔、22-進氣側(cè)水孔、23-缸間出水孔、24-后端排汽水孔、25-排氣側(cè)水孔、3-缸體水套、31-缸體水套進水口、32-缸體缸間冷卻水道、33-缸體水套出水口 ；4_發(fā)動機排氣側(cè)、5-發(fā)動機進氣側(cè)、6-發(fā)動機前端、7-發(fā)動機后端。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0034]如圖1至圖3所示的缸蓋水套1，在所述缸蓋水套1的前端設有缸蓋水套前端進水口 16 ;在缸蓋水套1的后端設有缸蓋水套后端進水口 19和缸蓋水套出水口 15 ;所述缸蓋水套1的進氣側(cè)在與每一火花塞冷卻區(qū)相對應位置處均設有半環(huán)狀的進氣側(cè)冷卻水道12，在位于最前面的所述進氣側(cè)冷卻水道12的中部設有缸蓋水套進氣側(cè)進水口 18，并在相鄰兩個進氣側(cè)冷卻水道12之間設有缸蓋水套缸間進水口 110 ;通過該進氣側(cè)冷卻水道12可以用少量的冷卻水來冷卻發(fā)動機進氣側(cè)5。所述缸蓋水套1的排氣側(cè)在與每一鼻梁冷卻區(qū)相對應位置處均設有缸蓋水