发动机冷却系统的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，具体的说，涉及一种发动机冷却系统。


背景技术：

2.随着发动机强化程度越来越高，发动机的热负荷越来越高。发动机燃烧产生的高温热量，大量热量通过热交换传递到气缸套上部与气缸盖火力岸底板。气缸套上部与气缸盖火力岸面在发动机运行过程中，需要将燃烧室不断传递过来的热量传导出去，降低温度，必须对这两个部位进行重点冷却。气缸套上部温度过高容易引起活塞环过度磨损，从而降低活塞环与气缸套的使用寿命。气缸盖火力岸底部温度过高，在气门座圈孔之间的鼻梁区产生热疲劳，产生裂纹，影响气缸盖的使用寿命。
3.现有技术中，冷却机体和气缸盖时，一般是冷却介质先冷却其中的一个，再冷却另一个，冷却介质冷却第一个后温度已经升高，对第二个冷却效果较差，且无法做到对气缸套上部和气缸盖底板重点冷却。


技术实现要素：

4.针对上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种发动机冷却系统，该发动机冷却系统能够针对气缸套上部和气缸盖底板重点冷却。
5.为解决上述第一个技术问题，本实用新型的技术方案是：
6.一种发动机冷却系统，包括：机体和气缸盖，所述机体设有气缸套，所述气缸盖设有喷油器衬套，所述机体和所述气缸套之间设有机体冷却水腔，所述气缸盖设有气缸盖冷却水腔和排气道冷却水腔，所述气缸盖和所述喷油器衬套之间设有衬套环周水腔，其特征在于：
7.所述机体冷却水腔包括机体上层冷却水腔和机体下层冷却水腔，所述机体设有机体进水道、机体回水道和机体侧水腔，所述机体进水道与所述机体上层冷却水腔之间设有机体上层水腔输水通道，所述机体上层冷却水腔和所述机体侧水腔之间设有机体上层水腔回水通道，所述机体侧水腔和所述机体下层冷却水腔之间设有机体下层水腔输水通道，所述机体下层冷却水腔和所述机体回水道之间设有机体下层水腔回水通道；
8.所述气缸盖冷却水腔包括气缸盖上层冷却水腔和气缸盖下层冷却水腔，所述衬套环周水腔连通于所述气缸盖上层冷却水腔和所述气缸盖下层冷却水腔之间，所述气缸盖下层冷却水腔与所述机体进水道之间设有气缸盖进水水道，所述气缸盖下层冷却水腔与所述衬套环周水腔之间设有多条周向均布的横向水道，所述气缸盖上层冷却水腔与所述排气道冷却水腔之间设有回水孔，所述排气道冷却水腔与所述机体侧水腔之间设有回水串水管。
9.优选地，所述气缸盖进水水道包括相连通的气缸盖输水通道和进水串水管，所述气缸盖输水通道与所述机体进水道相连通，所述进水串水管与所述气缸盖下层冷却水腔相连通，所述气缸盖输水通道设于所述机体，所述进水串水管固定于所述机体和所述气缸盖之间。
10.优选地，所述气缸盖进水水道设有两条。
11.优选地，所述机体设有机体支撑台，所述机体支撑台分隔所述机体冷却水腔为所述机体上层冷却水腔和所述机体下层冷却水腔，所述气缸套设有气缸套支撑肩，所述气缸套支撑肩支撑于所述机体支撑台且两者之间密封连接。
12.采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
13.发动机工作时，冷却介质分为两路，一路由机体上层水腔输水通道率先进入机体上层冷却水腔，优先冷却气缸套的上部，另一路由气缸盖进水水道率先进入气缸盖下层冷却水腔，优先冷却气缸盖的火力岸底板，对气缸套的上部和火力岸底板冷却效果好，避免了先冷却其中一个，再冷却另一个带来的冷却不良或者增大冷却介质流量带来的能量浪费。本技术改变冷却顺序，优先冷却温度高的部位，再冷却温度低的部位，冷却有针对性。
附图说明
14.图1是本实用新型发动机冷却系统的剖视结构示意图；
15.图2是图1中b
‑
b向的剖视结构示意图；
16.图3是图1中a
‑
a向的剖视结构示意图；
17.图4是图1中c
‑
c向的剖视结构示意图；
18.图5是图1中d
‑
d向的剖视结构示意图；
19.图6是机体水套冷却介质流动示意图(空腔和水道以实体形式表现)；
20.图7是气缸盖冷却介质流动示意图(空腔和水道以实体形式表现)；
21.图8是本实用新型发动机冷却系统的冷却介质流动路线图；
22.图中：1
‑
机体；101
‑
机体进水道；102
‑
机体回水道；103
‑
集机体上层冷却水腔；104
‑
机体下层冷却水腔；105
‑
机体侧水腔；106
‑
气缸盖第一输水通道；107
‑
气缸盖第二输水通道；108
‑
机体上层水腔输水通道；109
‑
机体上层水腔回水通道；110
‑
机体下层水腔输水通道；111
‑
机体下层水腔回水通道；112
‑
机体支撑台；2
‑
气缸盖；201
‑
气缸盖上层冷却水腔；202
‑
气缸盖下层冷却水腔；203
‑
横向水道；204
‑
衬套环周水腔；205
‑
排气道冷却水腔；206
‑
第一进水孔；207
‑
第二进水孔；208
‑
回水孔；301
‑
凸台；302
‑
气缸套支撑肩；4
‑
气缸盖垫片；6
‑
第一进水串水管；7
‑
第二进水串水管；8
‑
回水串水管；9
‑
密封圈；10
‑
密封圈；11
‑
密封圈；12
‑
密封圈。
具体实施方式
23.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，且不用于限定本实用新型。
24.如图1和图2共同所示，一种发动机冷却系统，包括：机体1和气缸盖2，机体1和气缸盖2之间设有气缸盖垫片4，机体1设有气缸套3，气缸盖2设有喷油器衬套4，机体1和气缸套3之间设有机体冷却水腔，气缸盖2设有气缸盖冷却水腔和排气道冷却水腔205，气缸盖2和喷油器衬套4之间设有衬套环周水腔204。
25.如图2和图3共同所示，机体冷却水腔包括机体上层冷却水腔103和机体下层冷却水腔104，机体设有机体进水道101、机体回水道102和机体侧水腔105，机体进水道101与机
体上层冷却水腔103之间设有机体上层水腔输水通道108，机体上层冷却水腔103和机体侧水腔105之间设有机体上层水腔回水通道109，机体侧水腔105和机体下层冷却水腔104之间设有机体下层水腔输水通道110，机体下层冷却水腔104和机体回水道102之间设有机体下层水腔回水通道111。
26.如图1、图4、图5、图6和图7共同所示，气缸盖冷却水腔包括气缸盖上层冷却水腔201和气缸盖下层冷却水腔202，衬套环周水腔204连通于气缸盖上层冷却水腔201和气缸盖下层冷却水腔202之间，气缸盖下层冷却水腔202与机体进水道101之间设有气缸盖进水水道，气缸盖下层冷却水腔202与衬套环周水腔204之间设有多条周向均布的横向水道203，气缸盖上层冷却水腔201与排气道冷却水腔205之间设有回水孔208，排气道冷却水腔205与机体侧水腔105之间设有回水串水管8，回水串水管8固定于机体1和气缸盖2之间，回水串水管8与机体1和气缸盖2之间分别设有密封圈9。
27.气缸盖进水水道设有两条，第一条为包括相连通的气缸盖第一输水通道106和第一进水串水管6，第二条为相连通的气缸盖第二输水通道107和第二进水串水管7，气缸盖第一输水通道106和气缸盖第二输水通道107设于机体1且均与机体进水道101相连通，第一进水串水管6和第二进水串水管7均固定连接于机体1和气缸盖2之间，气缸盖2设有与第一进水串水管6连接的第一进水孔206和与第二进水串水管7连接的第二进水孔207，第一进水串水管6与机体1和气缸盖2之间设有密封圈，第二进水串水管7与机体1和气缸盖2之间设有密封圈。第一进水串水管6和第二进水串水管7的中心与气缸套3的中心之间的连线形成夹角α，第一进水串水管6的直径为d1，第二进水串水管7的直径为d2，通过调整α的大小、d1和d2的比值以及横向水道203的数目，可以合理的分配冷却水的流量，对排气鼻梁区进行重点冷却。
28.机体1设有机体支撑台112，机体支撑台112分隔机体冷却水腔为机体上层冷却水腔103和机体下层冷却水腔104，气缸套3设有气缸套支撑肩302，气缸套支撑肩302支撑于机体支撑台112且两者之间密封连接。气缸套3的上部加工有凸台301，凸台301与气缸套3之间设有密封圈10，密封圈10和气缸套支撑肩302形成对机体上层冷却水腔103的密封。机体1下部与气缸套3之间设有密封圈11和密封圈12，密封圈11和气缸套支撑肩302形成对机体下层冷却水腔104的密封，密封圈12用于密封曲轴箱的油雾，防止油雾侵入机体下层冷却水腔104。
29.本实用新型的发动机冷却系统的工作过程和工作原理为：
30.如图8所示，流经机体进水道101中的冷却介质(冷却水、冷却液或者水和冷却液的混合物等)分为两路；
31.第一路，机体进水道101中的部分冷却介质由机体上层水腔输水通道108进入机体上层冷却水腔103中，对气缸套3的上部进行冷却，之后由机体上层水腔回水通道109进入机体侧水腔105，再由机体下层水腔输水通道110进入机体下层冷却水腔104，再由机体下层水腔回水通道111进入机体回水道102；
32.第二路，机体进水道101中的部分冷却介质由气缸盖第一输水通道106和第一进水串水管6进入气缸盖下层冷却水腔202，机体进水道101中的部分冷却介质由气缸盖第二输水通道107和第二进水串水管7进入气缸盖下层冷却水腔202，两纵冷却介质进入气缸盖下层冷却水腔202对气缸盖底板进行冷却，再进入各条横向水道203，对气缸盖鼻梁区重点冷
却，再进入衬套环周水腔204汇总，再沿衬套环周水腔204向上流入气缸盖上层冷却水腔201，再向排气道冷却水腔205汇集，对排气道209的两侧和底部进行冷却后，通过回水串水管8流入机体侧水腔105。
33.本实用新型的发动机冷却系统具有如下优点：
34.(1)冷却介质分为两路，优先冷却气缸套3的上部和气缸盖2的火力岸底板，避免了先冷却其中一个，再冷却另一个带来的冷却不良或者增大冷却介质流量带来的能量浪费；
35.(2)机体上层水腔输水通道108和机体上层水腔回水通道109设置在气缸套3的相对两侧，机体下层水腔输水通道110和机体下层水腔回水通道111设置在气缸套3的相对两侧，加强气缸套3的四周冷却；
36.(3)整机冷却介质的进水道、回水道和侧水腔集成于机体1上，减少了外围管路的布置，结构简单；
37.(4)在气缸盖2的底板上的气道之间加工有横向水道203，横向水道203可以采用铸造或者机加工，加强鼻梁区之间的冷却，避免出现热疲劳；
38.(5)气缸套支撑肩布置在中间位置，气缸套4上方采用胶圈密封，机体上层冷却水腔103的位置可以提高，加强活塞一环位置冷却，减少气缸盖3与活塞环磨损。
39.(6)气缸套支撑肩302与机体支撑台112采用微斜面密封，可以省却一道密封胶圈。
40.以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。