專利名稱：用于內(nèi)燃機(jī)水套的冷卻裝置和嵌件的制作方法
用于內(nèi)燃機(jī)水套的冷卻裝置和嵌件
相關(guān)申請的交叉引用本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)水套的冷卻裝置和嵌件，特別地，涉及這樣一種用于內(nèi)燃機(jī)水套的冷卻裝置和嵌件，其通過提高汽缸體的連體部分周圍的冷卻水的流動來提高內(nèi)燃機(jī)的冷卻效率。
背景技術(shù)：
在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中，具有位于汽缸之間的小間隔(缸膛間距)的連體汽缸體被用于車輛的多缸發(fā)動機(jī)中，以減小發(fā)動機(jī)的尺寸、重量和總長度。連體汽缸體通過鑄造鋁件制造而成并具有多個(gè)汽缸套，其中通過移除汽缸套之間的水套(冷卻水通道)而形成較短的缸膛間距。在配備有四個(gè)汽缸的內(nèi)燃機(jī)中， 一對嵌件可以被設(shè)置在第一汽缸和第二汽缸、第二汽缸和第三汽缸以及第三汽缸和第四汽缸之間。所述嵌件可以具有主體和下凸出部，所述下凸出部從所述主體的下側(cè)向下凸出并且與所述水套的底部接觸，從而所述主體的下側(cè)與所述水套的底部以預(yù)定的距離隔開以形成所述流動通道，其中所述嵌件還具有上凸出部，所述上凸出部從所述主體的上端部向上凸出并且和汽缸蓋接觸，從而所述嵌件的位置和形態(tài)被固定到所述汽缸蓋上。所述嵌件可以成對地彼此面對地設(shè)置在彼此面對的連體部分上，其中相鄰嵌件由所述相鄰嵌件之間的連接肋所連接，并且其中，在配備有四個(gè)汽缸的內(nèi)燃機(jī)中， 一對嵌件被設(shè)置在第一汽缸和第二汽缸、第二汽缸和第三汽缸以及第三汽缸和第四汽缸之間。在本發(fā)明的其它方面中，用于內(nèi)燃機(jī)水套的嵌件可以包括兩個(gè)三角形翼部，所述兩個(gè)三角形翼部在豎直方向上對稱地形成，并且通過在所述兩個(gè)三角形翼部的中部處的連接部分而連接成一體，其中所述翼部的每一個(gè)均在水平方向上彎曲成弧形，所述弧形基本上與汽缸體的汽缸周圍的水套的下部形狀相同。所述翼部和所述連接部分可以通過將塑料材料注塑成型而形成。用于內(nèi)燃機(jī)水套的嵌件還可以包括下凸出部，所述下凸出部從所述主體的下側(cè)向下凸出并且被固定到所述水套的底部上，從而所述主體的底部與所述水套的底部隔開，以便在它們之間形成流動通道。所述主體還可以具有上凸出部，所述上凸出部從所述主體的上端部向上凸出并且與汽缸蓋接觸，從而所述嵌件的位置和形態(tài)被固定到所述汽缸蓋上。根據(jù)按照本發(fā)明的用于內(nèi)燃機(jī)水套的嵌件，因?yàn)榫哂邢嗨朴谒椎耐庑蔚娜切吻都徊迦氲皆谶B體部分上形成的水套的下部處，所以當(dāng)冷卻水沿著水套流動時(shí)，水套的上部處的流動加快并且流速通過嵌件而增大。因此，汽缸體的上部及連體部分處的冷卻效率提高，并且在汽缸體的中部和下部處的冷卻效率能夠通過冷卻水的再循環(huán)而提高到預(yù)定水平。并且，在汽缸體的活塞的沖程方向上的溫度差被減小，從而能夠保持缸膛的良好的圓度并且在提高燃料效率的同時(shí)通過減小活塞的摩擦而減小發(fā)動機(jī)燃油的消耗和泄漏氣體。另外，更有效率的是將嵌件應(yīng)用到未經(jīng)過熱處理并且易發(fā)生缸膛的變形的汽缸體上。
0022并且，根據(jù)按照本發(fā)明的用于內(nèi)燃機(jī)水套的嵌件，當(dāng)冷卻水沿著水套流動時(shí)，不僅水套的上部處的流動加快，而且水套的下部處的流動也加快，并且流速通過嵌件而增大，從而能夠有效地冷卻分散并且粘留在形成水套下部的汽缸體表面的發(fā)動機(jī)燃油。因此，能夠防止發(fā)動機(jī)燃油失效，這減小了另外提供燃油冷卻劑或者增加容量的必要。


0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性的用于內(nèi)燃機(jī)水套的嵌件的立體圖。圖3是當(dāng)設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的示例性的用于內(nèi)燃機(jī)水套的嵌件時(shí)的冷卻水的流動與相關(guān)技術(shù)相比較的視圖。圖4是當(dāng)設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的示例性的用于內(nèi)燃機(jī)水套的嵌件時(shí)的連體部分和頂部環(huán)安裝部分的溫度與相關(guān)技術(shù)相比較的視圖。圖8是當(dāng)設(shè)置有圖6的示例性的用于內(nèi)燃機(jī)水套的嵌件時(shí)與設(shè)置有圖1的嵌件時(shí)的冷卻水的流動相比較的視圖。[0031圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的降溫效果的曲線圖，圖中將根據(jù) 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的燃油的溫度的曲線圖與相關(guān)技術(shù)中未使用嵌件時(shí)的曲線 圖進(jìn)行比較。圖IO為示出了本發(fā)明的示例性的嵌件的視圖。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的用于內(nèi)燃機(jī)水套 的嵌件1的立體圖，其中兩個(gè)三角形翼部la被中間的連接部分lb連 接為一體。在根據(jù)本發(fā)明的嵌件插入之前，冷卻水的流速在水套的上 部和下部處最小，而在中部最大，然而當(dāng)嵌件1插入的時(shí)候，嵌件1 干擾冷卻水的流動并且流動橫截面減小，從而水套的上部處的流速相 應(yīng)地增大。
0045冷卻水在兩個(gè)嵌件1之間在水套的中部和下部處再循環(huán)， 從而實(shí)現(xiàn)冷卻效果的預(yù)定水平。圖4是當(dāng)設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的嵌件時(shí)和當(dāng)相關(guān)技術(shù)中未設(shè) 置嵌件時(shí)的連體部分和頂部環(huán)安裝部分的溫度相比較的視圖。隨著汽 缸體的上部處的冷卻水的流動通過嵌件而加快，連體部分和頂部環(huán)安 裝部分處的冷卻效果提高，從而汽缸體的溫度降低。圖5為在設(shè)置有嵌件時(shí)和未設(shè)置嵌件時(shí)的汽缸體的活塞的 沖程方向上的溫度相比較的視圖。當(dāng)汽缸體的水套中設(shè)置有嵌件時(shí)， 汽缸體的上部處的冷卻水的流動加快，而汽缸體的中部和下部處的冷 卻水的流速降低，從而汽缸體的沖程方向上的溫度差減小。并且，因?yàn)槠左w的上部處的溫度降低，所以活塞和汽缸 體之間的摩擦減小并且燃料效率提高。此外，因?yàn)楦滋诺淖冃螠p小， 所以發(fā)動機(jī)燃油的消耗總量、泄漏的廢氣以及活塞的工作噪音降低。
00491然而，在上述的示例性實(shí)施方式中，水套的上部處的冷卻 水的流動加快，汽缸體的上部被有效地冷卻，然而水套的下部處的流 動略差，從而難于冷卻分散并粘留在汽缸體的表面上的發(fā)動機(jī)燃油，該表面形成水套的下部。因此，發(fā)動機(jī)燃油可能會失效，并且可能需 要另外提供燃油冷卻劑或者提高容量以防止失效。
0050因此，在下文提出的各個(gè)實(shí)施方式中，通過消除上述缺陷
并且確保水套的下部處的流動的適當(dāng)水平，使得冷卻粘留在汽缸體的 表面上的發(fā)動機(jī)燃油易于冷卻，該表面形成了水套的下部。參考圖6至圖8，各個(gè)實(shí)施方式的用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置 具有一個(gè)或多個(gè)嵌件101，該嵌件101位于形成于汽缸體的缸膛之間的 連體部分上的水套的下部處，從而加快了水套的上部和下部處的冷卻 水的流動。換言之，如圖8所示，下凸出部109從主體107向下凸出 并且與水套的下側(cè)接觸，從而冷卻水的流動空間S在主體107和水套 W的下側(cè)之間形成。因此，冷卻水順利地流過流動空間，從而進(jìn)行與 分散且粘留在汽缸體表面的發(fā)動機(jī)燃油之間的有效的熱交換，該表面 形成流動空間以冷卻發(fā)動機(jī)燃油，從而防止發(fā)動機(jī)燃油失效并且不需 要另外提供燃油冷卻劑或者提高容積以冷卻發(fā)動機(jī)燃油。作為參考，圖9示出了燃油溫度的變化的曲線圖，所述燃 油溫度根據(jù)設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的嵌件的發(fā)動機(jī)和在相關(guān)技術(shù)中未設(shè)置 有嵌件的發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)而測得。從曲線圖中可見，能夠總體上減小具 有根據(jù)本發(fā)明的嵌件的發(fā)動機(jī)中的燃油的溫度，并且特別地，相當(dāng)大 的溫度差出現(xiàn)在大轉(zhuǎn)數(shù)的區(qū)域中。另一方面，參考圖10和圖11，嵌件還具有上凸出部111，其從主體107的上端向上凸出并且與汽缸蓋接觸，從而嵌件101的位 置和形態(tài)得以穩(wěn)定地保持。
[0057因此，防止了嵌件101無法穩(wěn)定地固定到水套W上并且在 水套W中發(fā)生移動，從而能夠通過持續(xù)地保持嵌件101的穩(wěn)定的形態(tài) 和位置來確保并保持汽缸體的順暢和穩(wěn)定的冷卻性能。
[0058同時(shí)，圖12中示出了本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式，其中 設(shè)置在相鄰連體部分處的嵌件被連接肋113連接為一體。
[0059換言之，嵌件101成對地彼此面對地設(shè)置在彼此面對的連 體部分上。例如，在具有四個(gè)汽缸的內(nèi)燃機(jī)中，彼此面對的一對嵌件 101設(shè)置在第一汽缸和第二汽缸、第二汽缸和第三汽缸以及第三汽缸和 第四汽缸之間。此外，在如上文所述設(shè)置的嵌件101中，彼此相鄰設(shè) 置且通過水套W而易于連接的嵌件101通過連接肋113而連接成一體。
[0060圖13示出了另一示例性實(shí)施方式，其中嵌件101通過第二 連接肋115而連接，嵌件101由成排布置的缸膛兩側(cè)上的連接肋113 所連接，第二連接肋115覆蓋成排布置的缸膛兩端上的缸膛的外部， 從而插入到一個(gè)汽缸體中的全部嵌件101均一體地形成。
[00611換言之，如圖12所示，被連接肋113連接為一體的嵌件101 還被第二連接肋115所連接，從而被連接肋113和第二連接肋115所 連接的嵌件101整體地形成一個(gè)環(huán)。
[0062因此，與單獨(dú)分開的嵌件101相比，相對地易于且便于在 汽缸體的水套W中插入并保持嵌件101。
00631為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語"上"和"下" 用于參考圖中顯示的這些特征的位置來描述示例性實(shí)施方式的特征。
[0064前面對本發(fā)明具體示例性實(shí)施方式所呈現(xiàn)的描述是出于說 明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無遺漏的，也不是想要 把本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)很多改變和 變化都是可能的。選擇示例性實(shí)施方式并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明 的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn) 并利用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方式及其不同選擇形式和修改形式。 本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書及其等價(jià)形式所限定。
權(quán)利要求
1、一種用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，包括一個(gè)或多個(gè)嵌件，所述一個(gè)或多個(gè)嵌件被插入到水套的下部處，所述水套在汽缸體的缸膛之間的連體部分上形成，其中所述嵌件的底部連接于水套的底部上，從而加快水套的上部處的冷卻水的流動，并且使所述嵌件之間的冷卻水再循環(huán)。
2、 如權(quán)利要求l所述的用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，其中所述嵌件成 對地彼此面對地設(shè)置在彼此面對的所述連體部分上。
3、 如權(quán)利要求2所述的用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，其中相鄰嵌件由 所述相鄰嵌件之間的連接肋所連接。
4、 如權(quán)利要求2所述的用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，其中，在配備有 四個(gè)汽缸的內(nèi)燃機(jī)中， 一對嵌件被設(shè)置在第一汽缸和第二汽缸、第二 汽缸和第三汽缸以及第三汽缸和第四汽缸之間。
5、 一種用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，包括一個(gè)或多個(gè)嵌件，所述一個(gè)或多個(gè)嵌件被插入到水套的下部處，所述水套在汽缸體的缸膛之間的連體部分上形成；以及流動通道，所述流動通道在所述嵌件的底部與所述水套的底部之 間形成，以便加快所述水套的上部和下部處的冷卻水的流動。
6、 如權(quán)利要求5所述的用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，其中當(dāng)設(shè)置有多 個(gè)嵌件時(shí)，冷卻水再循環(huán)處的空間在相鄰嵌件之間形成。
7、 如權(quán)利要求6所述的用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，其中所述嵌件具 有主體和下凸出部，所述下凸出部從所述主體的下側(cè)向下凸出并且與 所述水套的底部接觸，從而所述主體的下側(cè)與所述水套的底部以預(yù)定 的距離隔開以形成所述流動通道。
8、 如權(quán)利要求7所述的用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，其中所述嵌件還具有上凸出部，所述上凸出部從所述主體的上端部向上凸出并且和汽 缸蓋接觸，從而所述嵌件的位置和形態(tài)被固定到所述汽缸蓋上。
9、 如權(quán)利要求8所述的用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，其中所述嵌件成 對地彼此面對地設(shè)置在彼此面對的連體部分上。
10、 如權(quán)利要求9所述的用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，其中相鄰嵌件 由所述相鄰嵌件之間的連接肋所連接。
11、 如權(quán)利要求9所述的用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，其中，在配備 有四個(gè)汽缸的內(nèi)燃機(jī)中， 一對嵌件被設(shè)置在第一汽缸和第二汽缸、第 二汽缸和第三汽缸以及第三汽缸和第四汽缸之間。
12、 一種用于內(nèi)燃機(jī)水套的嵌件，其中兩個(gè)三角形翼部在豎直方 向上對稱地形成，并且通過在所述兩個(gè)三角形翼部的中部處的連接部 分而連接成一體，其中所述翼部的每一個(gè)均在水平方向上彎曲成弧形， 所述弧形基本上與汽缸體的汽缸周圍的水套的下部形狀相同。
13、 如權(quán)利要求12所述的用于內(nèi)燃機(jī)水套的嵌件，所述翼部和所 述連接部分通過將塑料材料注塑成型而形成。
14、 如權(quán)利要求12所述的用于內(nèi)燃機(jī)水套的嵌件，還包括下凸出 部，所述下凸出部從所述主體的下側(cè)向下凸出并且被固定到所述水套 的底部上，從而所述主體的底部與所述水套的底部隔開，以便在它們 之間形成流動通道。
15、 如權(quán)利要求14所述的用于內(nèi)燃機(jī)水套的嵌件，其中所述主體 還具有上凸出部，所述上凸出部從所述主體的上端部向上凸出并且與 汽缸蓋接觸，從而所述嵌件的位置和形態(tài)被固定到所述汽缸蓋上。
16、 如權(quán)利要求14所述的用于內(nèi)燃機(jī)水套的嵌件，其中相鄰嵌件通過所述相鄰嵌件之間的連接肋而連接成一體。
17、 如權(quán)利要求16所述的用于內(nèi)燃機(jī)水套的嵌件，其中所述嵌件由第二連接肋所連接，所述嵌件由成排設(shè)置的所述缸膛兩側(cè)上的所述 連接肋所連接，所述第二連接肋覆蓋成排設(shè)置的所述缸膛的兩端上的 缸膛的外部，從而被插入到一個(gè)汽缸體中的全部嵌件一體地形成。
18、 如權(quán)利要求17所述的用于內(nèi)燃機(jī)水套的嵌件，其中由所述連 接肋和所述第二連接肋所連接的所述嵌件整體上形成環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)水套的冷卻裝置和嵌件，用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置可以包括一個(gè)或多個(gè)嵌件，所述一個(gè)或多個(gè)嵌件被插入到在汽缸體的缸膛之間的連體部分上形成的水套的下部處，并且加快水套的上部處的冷卻水的流動，從而提供一種用于內(nèi)燃機(jī)水套的冷卻裝置和嵌件，所述嵌件插入到在汽缸體的連體部分上形成的水套的下部處以加快冷卻水的流動，其通過引起下部處的冷卻水的再循環(huán)而提高汽缸體的連體部分的冷卻效率，并且通過使汽缸體的活塞的沖程方向上的溫度均勻分布并使活塞的摩擦減小而提高燃料效率。
文檔編號F02F1/14GK101644202SQ20091016169
公開日2010年2月10日 申請日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月4日
發(fā)明者吳昌錫, 宋基雄, 樸炱垣, 李在憲, 李相禧, 梁光植, 蔡東錫, 金宇泰 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社;起亞自動車株式會社