具有水套的發動機的製作方法

2024-01-30 16:44:15 3

相關申請的交叉引用

本申請要求2016年3月16日提交的韓國專利申請第10-2016-0031656號的優先權，該申請的全部內容結合於此用於通過該引用的所有目的。

本發明涉及內燃機，更具體地涉及具有水套的發動機，其中汽缸體水套分成上部和下部，並且流動通過汽缸體水套的上部的冷卻水從汽缸蓋水套的排氣側流動至進氣側從而形成橫流。

背景技術：

通常地，通過將冷卻水從水泵泵送至汽缸體內的水套和汽缸蓋內的水套從而冷卻水冷發動機。

由於水泵安裝在汽缸體上，從水泵泵送的冷卻水首先被供應至汽缸體內的水套然後被引導至汽缸蓋內的水套。

因為汽缸蓋由於燃燒氣體循環而特別是在排氣口附近形成燃燒室因而汽缸蓋容易變熱。就此而言，在汽缸蓋中的排氣口附近安裝源自汽缸體中的水套的冷卻水通道，從而改進排氣口附近的冷卻性能。

近年來，已經提出一種結構，其通過將汽缸蓋和汽缸體中的水套分成汽缸蓋水套和汽缸體水套並且控制供應至汽缸蓋水套和汽缸體水套的冷卻水從而改進冷卻水的冷卻效率，所述結構通過單獨控制水套中的溫度從而降低燃料消耗。

提出另一種結構，其使用橫流設計主動冷卻排氣口(排氣側)中的高溫部分的，所述結構允許流動通過汽缸蓋中的汽缸蓋水套的冷卻水從排氣側流動至進氣側，並且通過阻止冷卻水流動至低溫條件下的汽缸體中的汽缸體水套從而減少燃料消耗並且改進冷卻效率。

公開於本發明的背景部分的信息僅僅旨在加深對本發明的一般背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

技術實現要素：

本發明的各個方面提供具有水套的發動機，其通過將汽缸體水套分成上部和下部並且允許流動通過汽缸體水套的上部的冷卻水從汽缸蓋水套的排氣側流動至進氣側並且形成橫流從而改進冷卻效率。

根據本發明的各個方面，一種具有水套的發動機可以包括：汽缸體，在所述汽缸體中可以從汽缸體的第一端至第二端設置有形成燃燒室的缸套，並且可以圍繞缸套形成汽缸體水套；汽缸蓋，所述汽缸蓋具有聯接至汽缸體的頂部的汽缸蓋水套，通過第一連接通道接收來自汽缸體水套的排氣側的冷卻水，並且將冷卻水排出至汽缸體水套的進氣側；和插入件，所述插入件可以插入汽缸體水套並且可以具有水平分隔片、腿部和阻流突出部，所述水平分隔片將汽缸體水套分成上部和下部，所述腿部從水平分隔片向下延伸，所述阻流突出部從水平分隔片向上突出從而將汽缸體水套的上部分成上排出部和上進入部。

所述發動機可以進一步包括水泵，所述水泵聯接至汽缸體從而將冷卻水泵送至汽缸體水套的水平分隔片下方的排氣側的下部的一端，其中可以在水平分隔片的排氣側上形成連接至上部和下部的頂部開放部分。

可以被水泵泵送的並被供應至汽缸體水套的排氣側的下部的一端的冷卻水可以被供應至汽缸體水套的排氣側的上部。

供應至汽缸體水套的排氣側的上部的冷卻水可以通過第一連接通道從汽缸蓋水套的排氣側流動至進氣側並且可以通過第二連接通道循環至汽缸體水套的進氣側的上部。

所述發動機可以進一步包括設置在汽缸體的第二端上的水控制閥，其中水控制閥可以控制流動通過汽缸體水套的對應於腿部的下部並且從汽缸體水套排出的冷卻水，並且可以控制依次流動通過和排出汽缸體水套的排氣側的上部、第一連接通道、汽缸蓋水套、第二連接通道和汽缸體水套的進氣側的上部的冷卻水。

腿部可以設置在汽缸體水套的下部的中央從而將汽缸體水套的下部分成外部和內部。

排氣插入件的腿部可以包括側方開放部分，所述側方開放部分連接汽缸體水套的下部的外部和內部。

側方開放部分和頂部開放部分可以連接在一起並且整體形成單個單元。

插入件可以包括在排氣側上形成的排氣插入件和在進氣側上形成並且面對排氣插入件的進氣插入件。

頂部開放部分可以在排氣插入件的第一端上形成。

阻流突出部可以在進氣插入件的第一端和第二端上形成。

可以在排氣插入件的第二端和進氣插入件的第二端之間的間隙中形成豎直傳遞通道，並且供應至汽缸體水套的排氣側的下部的冷卻水可以沿著腿部移動然後通過豎直傳遞通道向上移動並且可以循環至水控制閥。

可以在排氣插入件和進氣插入件上在缸套之間的相應位置處形成向上延伸的引導突出部。

引導突出部可以設置在離缸套一定距離處使得流動通過汽缸體水套的上部的冷卻水流入缸套之間。

根據本發明的各個實施方案，由於汽缸體水套通過插入汽缸體水套的插入件分成上部和下部，流動通過汽缸體水套的排氣側的下部的冷卻水冷卻汽缸體的下部，並且流動通過汽缸體水套的排氣側的上部的冷卻水從汽缸蓋水套的排氣側流動至進氣側，因而有可能從汽缸蓋水套的排氣側至進氣側形成橫流而無需使用另外的水套。

此外，由於流動通過汽缸體中的汽缸體水套的上部的冷卻水被供應至汽缸蓋水套，汽缸體水套的上部中的溫度可以降低。這可以致使爆震特徵提高以及性能改進和燃料效率改進。

此外，無需用水箱來分別冷卻汽缸體水套和汽缸蓋水套，這可以致使重量減小和燃料效率改進。

應當理解，此處所使用的術語「車輛」或「車輛的」或其它類似術語一般包括機動車輛，例如包括運動型多用途車輛(suv)、大客車、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇、船舶的船隻，航空器等等，並且包括混合動力車輛、電動車輛、可插式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源於非石油的能源的燃料)。正如此處所提到的，混合動力車輛是具有兩種或更多動力源的車輛，例如汽油動力和電力動力兩者的車輛。

通過納入本文的附圖以及隨後與附圖一起用於說明本發明的某些原理的具體描述，本發明的方法和裝置所具有的其它特徵和優點將更為具體地變得清楚或得以闡明。

附圖說明

圖1為設置在根據本發明的各個實施方案的發動機的汽缸體中的水套中的插入件的立體圖。

圖2為顯示根據本發明的各個實施方案的具有水套的發動機的ii-ii豎直橫截面的示意性橫截面示意圖。

圖3為顯示根據本發明的各個實施方案的具有水套的發動機的水平橫截面的示意性橫截面示意圖。

應當了解，所附附圖並非按比例地繪製，顯示了說明本發明的基本原理的各種特徵的略微簡化的畫法。本文所公開的本發明的具體設計特徵(包括例如具體尺寸、方向、位置和形狀)將部分地由具體所要應用和使用的環境來確定。

具體實施方式

下面將詳細參考本發明的各個實施方案，這些實施方案的示例被顯示在附圖中並描述如下。儘管本發明將與示例性實施方案相結合進行描述，應當理解本說明書並非旨在將本發明限制為那些示例性實施方案。相反，本發明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權利要求所限定的本發明的精神和範圍之內的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。

在其中座裝活塞的缸套從汽缸體的一端至另一端以預定間隔設置，並且汽缸體水套圍繞缸套形成，如圖1、2和3中所示。

根據本發明的各個實施方案的插入件100和140插入上述汽缸體水套250，並且汽缸體水套250分成上部和下部從而控制冷卻水的流動。對於關於該結構的更多細節，參考圖1。

圖1為設置在根據本發明的各個實施方案的發動機的汽缸體中的水套中的插入件的立體圖。

參考圖1，插入件100和140插入汽缸體205中的汽缸體水套250，並且插入件100和140包括插入排氣側的排氣插入件100和插入進氣側的進氣插入件140。

將汽缸體水套250分成上部和下部的水平分隔片125在排氣插入件100和進氣插入件140的頂邊緣上形成，並且腿部120從水平分隔片125向下延伸。

在排氣插入件100的水平分隔片125中形成連接至上部和下部的頂部開放部分115，並且在排氣插入件100的腿部120中形成沿著側方開放的側方開放部分105。頂部開放部分和側方開放部分可以連接在一起並且整體成為單個單元。

水泵110設置在汽缸體205的排氣側的一端的側方從而將冷卻水泵送至腿部120的外部，並且泵送的冷卻水通過側方開放部分105供應至腿部120的內部。

因此，冷卻水在從汽缸體水套250的下部的一端沿著腿部120的外表面和內表面流動至另一端時冷卻汽缸體205的下部。

此外，泵送至腿部120的一端的外表面的一部分冷卻水通過頂部開放部分115從水平分隔片125向上移動。

從水平分隔片125向上移動的冷卻水在流動通過汽缸體水套250的上部時冷卻汽缸體205的排氣側的上部，然後循環至螺栓連接至汽缸體205頂部的汽缸蓋220中的汽缸蓋水套225。

更具體地，第三阻流突出部155從排氣插入件100的水平分隔片125的另一端向上突出，並且第一阻流突出部130和第二阻流突出部145分別從進氣插入件140的水平分隔片125的一端和另一端向上突出。

進入汽缸體水套250的上排出部240的冷卻水在朝向第一阻流突出部130和第三阻流突出部155流動時冷卻汽缸體205的排氣側的上部。

然後，由於第一阻流突出部130和第三阻流突出部155，冷卻水被供應至設置在第一阻流突出部130和第三阻流突出部155頂部的汽缸蓋220中的汽缸蓋水套225的排氣側。

在此，供應至汽缸蓋220中的汽缸蓋水套225的排氣側的冷卻水從汽缸蓋水套225的排氣側流動至進氣側，因此形成橫流。

在本發明的各個實施方案中，從汽缸蓋水套225的排氣側流動至進氣側的冷卻水通過第二連接通道215下落至汽缸體水套250的上進入部210(參見圖2)。

之後，下落至汽缸體水套250的上進入部210的冷卻水從一端流動至另一端並且到達第二阻流突出部145，然後沿著第二阻流突出部145向上流動並且到達水控制閥150。

汽缸體中的流動通過排氣插入件100和進氣插入件140的腿部120的內部和外部的冷卻水向上移動通過第二阻流突出部145和第三阻流突出部155之間的豎直傳遞通道300(參見圖2)並且到達水控制閥150。

再次參考圖1，位於水平分隔片125上的預定位置處的引導突出部135向上延伸預定距離。引導突出部135設置在缸套200之間。換言之，引導突出部135在水平分隔片125的頂部的外部上形成使得冷卻水流動至缸套200的凹陷部分。

圖2為顯示根據本發明的各個實施方案的具有水套的發動機的豎直橫截面的示意性橫截面示意圖。

參考圖2，發動機包括汽缸體205、汽缸蓋220、水控制閥150和插入件100和140，並且插入件100和140包括腿部120和水平分隔片125。

汽缸體205具有圍繞缸套200的汽缸體水套250，並且汽缸蓋220具有沿著排氣側和進氣側的汽缸蓋水套225。

此外，第一連接通道235連接汽缸蓋水套225的排氣側和汽缸體水套250的上排出部240，並且第二連接通道215連接汽缸蓋水套225的進氣側和汽缸體水套250的上進入部210。

汽缸體水套250分成相對於插入件100和140的腿部120的外部255和內部257，並且通過水泵110泵送的冷卻水被供應至汽缸體水套250的排氣側的外部255。

供應至汽缸體水套250的排氣側的外部255的冷卻水通過排氣插入件100的腿部120中的側方開放部分105供應至汽缸體水套250的內部257，並且冷卻汽缸體水套250的對應於腿部120的整個下部。

此外，供應至汽缸體水套250的排氣側的外部255的冷卻水通過在排氣插入件100的水平分隔片125中形成的頂部開放部分115循環至汽缸體水套250的上排出部240、第一連接通道235、汽缸蓋水套225的排氣側和汽缸蓋水套225的進氣側，然後通過第二連接通道215循環至汽缸體水套250的上進入部210。

根據本發明的各個實施方案，汽缸體水套250通過插入件100和140的水平分隔片125分成上部和下部，並且汽缸體水套250的上部對應於燃燒室，汽缸體水套250的下部對應於腿部120。

圖3為顯示根據本發明的各個實施方案的具有水套的發動機的水平橫截面的示意性橫截面示意圖。

參考圖3，通過水泵110泵送的冷卻水循環通過汽缸體水套250的對應於腿部120的下部，並且一部分冷卻水通過頂部開放部分115移動至汽缸體水套250的上排出部240。

由於在進氣插入件140的一端上形成的第一阻流突出部130和在排氣插入件100的另一端上形成的第三阻流突出部155，移動至汽缸體水套250的上排出部240的冷卻水不能移動至汽缸體水套250的上進入部，但是通過第一連接通道235循環至汽缸蓋水套225的排氣側。

循環至汽缸蓋水套225的排氣側的冷卻水流動至汽缸蓋水套225的進氣側，然後通過第二連接通道215流動至汽缸體水套250的上進入部210。

之後，汽缸體水套250的上進入部210中的冷卻水朝向第二阻流突出部145移動。

移動至第二阻流突出部145的冷卻水被第二阻流突出部145引導並且循環至水控制閥150。

此外，循環通過汽缸體水套250的排氣側和進氣側的下部的冷卻水通過由第二阻流突出部145和第三阻流突出部155之間的間隙g形成的豎直傳遞通道300向上移動，然後循環至水控制閥150。

水控制閥150接收穿過汽缸體水套250的下部和汽缸體水套250的上部的冷卻水，並且將冷卻水分配至散熱器、油冷卻器、egr冷卻器和加熱器。

在各個實施方案中，水控制閥150為根據操作條件控制分配至散熱器、油冷卻器、egr冷卻器和加熱器的冷卻水的馬達驅動型水控制閥。

為了方便解釋和精確限定所附權利要求，術語「上」或「下」、「內」或「外」等被用於參考附圖中所顯示的這些特徵的位置來描述示例性具體實施方式的特徵。

前面對本發明具體示例性實施方案所呈現的描述是出於說明和描述的目的。前面的描述並不旨在成為窮舉的，也並不旨在把本發明限制為所公開的精確形式，顯然，根據上述教導很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方案並進行描述是為了解釋本發明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現並利用本發明的各種示例性實施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發明的範圍意在由所附權利要求書及其等價形式所限定。