专利名称：用于内燃机水套的冷却装置和嵌件的制作方法
用于内燃机水套的冷却装置和嵌件
相关申请的交叉引用本发明涉及一种用于内燃机水套的冷却装置和嵌件，特别地，涉及这样一种用于内燃机水套的冷却装置和嵌件，其通过提高汽缸体的连体部分周围的冷却水的流动来提高内燃机的冷却效率。
背景技术：
在相关技术领域中，具有位于汽缸之间的小间隔(缸膛间距)的连体汽缸体被用于车辆的多缸发动机中，以减小发动机的尺寸、重量和总长度。连体汽缸体通过铸造铝件制造而成并具有多个汽缸套，其中通过移除汽缸套之间的水套(冷却水通道)而形成较短的缸膛间距。在配备有四个汽缸的内燃机中， 一对嵌件可以被设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间。所述嵌件可以具有主体和下凸出部，所述下凸出部从所述主体的下侧向下凸出并且与所述水套的底部接触，从而所述主体的下侧与所述水套的底部以预定的距离隔开以形成所述流动通道，其中所述嵌件还具有上凸出部，所述上凸出部从所述主体的上端部向上凸出并且和汽缸盖接触，从而所述嵌件的位置和形态被固定到所述汽缸盖上。所述嵌件可以成对地彼此面对地设置在彼此面对的连体部分上，其中相邻嵌件由所述相邻嵌件之间的连接肋所连接，并且其中，在配备有四个汽缸的内燃机中， 一对嵌件被设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间。在本发明的其它方面中，用于内燃机水套的嵌件可以包括两个三角形翼部，所述两个三角形翼部在竖直方向上对称地形成，并且通过在所述两个三角形翼部的中部处的连接部分而连接成一体，其中所述翼部的每一个均在水平方向上弯曲成弧形，所述弧形基本上与汽缸体的汽缸周围的水套的下部形状相同。所述翼部和所述连接部分可以通过将塑料材料注塑成型而形成。用于内燃机水套的嵌件还可以包括下凸出部，所述下凸出部从所述主体的下侧向下凸出并且被固定到所述水套的底部上，从而所述主体的底部与所述水套的底部隔开，以便在它们之间形成流动通道。所述主体还可以具有上凸出部，所述上凸出部从所述主体的上端部向上凸出并且与汽缸盖接触，从而所述嵌件的位置和形态被固定到所述汽缸盖上。根据按照本发明的用于内燃机水套的嵌件，因为具有相似于水套的外形的三角形嵌件被插入到在连体部分上形成的水套的下部处，所以当冷却水沿着水套流动时，水套的上部处的流动加快并且流速通过嵌件而增大。因此，汽缸体的上部及连体部分处的冷却效率提高，并且在汽缸体的中部和下部处的冷却效率能够通过冷却水的再循环而提高到预定水平。并且，在汽缸体的活塞的冲程方向上的温度差被减小，从而能够保持缸膛的良好的圆度并且在提高燃料效率的同时通过减小活塞的摩擦而减小发动机燃油的消耗和泄漏气体。另外，更有效率的是将嵌件应用到未经过热处理并且易发生缸膛的变形的汽缸体上。
0022并且，根据按照本发明的用于内燃机水套的嵌件，当冷却水沿着水套流动时，不仅水套的上部处的流动加快，而且水套的下部处的流动也加快，并且流速通过嵌件而增大，从而能够有效地冷却分散并且粘留在形成水套下部的汽缸体表面的发动机燃油。因此，能够防止发动机燃油失效，这减小了另外提供燃油冷却剂或者增加容量的必要。
0023]图1是根据本发明的示例性的用于内燃机水套的嵌件的立体图。图3是当设置有根据本发明的示例性的用于内燃机水套的嵌件时的冷却水的流动与相关技术相比较的视图。图4是当设置有根据本发明的示例性的用于内燃机水套的嵌件时的连体部分和顶部环安装部分的温度与相关技术相比较的视图。图8是当设置有图6的示例性的用于内燃机水套的嵌件时与设置有图1的嵌件时的冷却水的流动相比较的视图。[0031图9示出了根据本发明的降温效果的曲线图，图中将根据 发动机转数的燃油的温度的曲线图与相关技术中未使用嵌件时的曲线 图进行比较。图IO为示出了本发明的示例性的嵌件的视图。图1示出了根据本发明的各个实施方式的用于内燃机水套 的嵌件1的立体图，其中两个三角形翼部la被中间的连接部分lb连 接为一体。在根据本发明的嵌件插入之前，冷却水的流速在水套的上 部和下部处最小，而在中部最大，然而当嵌件1插入的时候，嵌件1 干扰冷却水的流动并且流动横截面减小，从而水套的上部处的流速相 应地增大。
0045冷却水在两个嵌件1之间在水套的中部和下部处再循环， 从而实现冷却效果的预定水平。图4是当设置有根据本发明的嵌件时和当相关技术中未设 置嵌件时的连体部分和顶部环安装部分的温度相比较的视图。随着汽 缸体的上部处的冷却水的流动通过嵌件而加快，连体部分和顶部环安 装部分处的冷却效果提高，从而汽缸体的温度降低。图5为在设置有嵌件时和未设置嵌件时的汽缸体的活塞的 冲程方向上的温度相比较的视图。当汽缸体的水套中设置有嵌件时， 汽缸体的上部处的冷却水的流动加快，而汽缸体的中部和下部处的冷 却水的流速降低，从而汽缸体的冲程方向上的温度差减小。并且，因为汽缸体的上部处的温度降低，所以活塞和汽缸 体之间的摩擦减小并且燃料效率提高。此外，因为缸膛的变形减小， 所以发动机燃油的消耗总量、泄漏的废气以及活塞的工作噪音降低。
00491然而，在上述的示例性实施方式中，水套的上部处的冷却 水的流动加快，汽缸体的上部被有效地冷却，然而水套的下部处的流 动略差，从而难于冷却分散并粘留在汽缸体的表面上的发动机燃油，该表面形成水套的下部。因此，发动机燃油可能会失效，并且可能需 要另外提供燃油冷却剂或者提高容量以防止失效。
0050因此，在下文提出的各个实施方式中，通过消除上述缺陷
并且确保水套的下部处的流动的适当水平，使得冷却粘留在汽缸体的 表面上的发动机燃油易于冷却，该表面形成了水套的下部。参考图6至图8，各个实施方式的用于内燃机的冷却装置 具有一个或多个嵌件101，该嵌件101位于形成于汽缸体的缸膛之间的 连体部分上的水套的下部处，从而加快了水套的上部和下部处的冷却 水的流动。换言之，如图8所示，下凸出部109从主体107向下凸出 并且与水套的下侧接触，从而冷却水的流动空间S在主体107和水套 W的下侧之间形成。因此，冷却水顺利地流过流动空间，从而进行与 分散且粘留在汽缸体表面的发动机燃油之间的有效的热交换，该表面 形成流动空间以冷却发动机燃油，从而防止发动机燃油失效并且不需 要另外提供燃油冷却剂或者提高容积以冷却发动机燃油。作为参考，图9示出了燃油温度的变化的曲线图，所述燃 油温度根据设置有根据本发明的嵌件的发动机和在相关技术中未设置 有嵌件的发动机的转数而测得。从曲线图中可见，能够总体上减小具 有根据本发明的嵌件的发动机中的燃油的温度，并且特别地，相当大 的温度差出现在大转数的区域中。另一方面，参考图10和图11，嵌件还具有上凸出部111，其从主体107的上端向上凸出并且与汽缸盖接触，从而嵌件101的位 置和形态得以稳定地保持。
[0057因此，防止了嵌件101无法稳定地固定到水套W上并且在 水套W中发生移动，从而能够通过持续地保持嵌件101的稳定的形态 和位置来确保并保持汽缸体的顺畅和稳定的冷却性能。
[0058同时，图12中示出了本发明的另一示例性实施方式，其中 设置在相邻连体部分处的嵌件被连接肋113连接为一体。
[0059换言之，嵌件101成对地彼此面对地设置在彼此面对的连 体部分上。例如，在具有四个汽缸的内燃机中，彼此面对的一对嵌件 101设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 第四汽缸之间。此外，在如上文所述设置的嵌件101中，彼此相邻设 置且通过水套W而易于连接的嵌件101通过连接肋113而连接成一体。
[0060图13示出了另一示例性实施方式，其中嵌件101通过第二 连接肋115而连接，嵌件101由成排布置的缸膛两侧上的连接肋113 所连接，第二连接肋115覆盖成排布置的缸膛两端上的缸膛的外部， 从而插入到一个汽缸体中的全部嵌件101均一体地形成。
[00611换言之，如图12所示，被连接肋113连接为一体的嵌件101 还被第二连接肋115所连接，从而被连接肋113和第二连接肋115所 连接的嵌件101整体地形成一个环。
[0062因此，与单独分开的嵌件101相比，相对地易于且便于在 汽缸体的水套W中插入并保持嵌件101。
00631为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语"上"和"下" 用于参考图中显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
[0064前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说 明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要 把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和 变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明 的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现 并利用本发明的各种示例性实施方式及其不同选择形式和修改形式。 本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。
权利要求
1、一种用于内燃机的冷却装置，包括一个或多个嵌件，所述一个或多个嵌件被插入到水套的下部处，所述水套在汽缸体的缸膛之间的连体部分上形成，其中所述嵌件的底部连接于水套的底部上，从而加快水套的上部处的冷却水的流动，并且使所述嵌件之间的冷却水再循环。
2、 如权利要求l所述的用于内燃机的冷却装置，其中所述嵌件成 对地彼此面对地设置在彼此面对的所述连体部分上。
3、 如权利要求2所述的用于内燃机的冷却装置，其中相邻嵌件由 所述相邻嵌件之间的连接肋所连接。
4、 如权利要求2所述的用于内燃机的冷却装置，其中，在配备有 四个汽缸的内燃机中， 一对嵌件被设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间。
5、 一种用于内燃机的冷却装置，包括一个或多个嵌件，所述一个或多个嵌件被插入到水套的下部处，所述水套在汽缸体的缸膛之间的连体部分上形成；以及流动通道，所述流动通道在所述嵌件的底部与所述水套的底部之 间形成，以便加快所述水套的上部和下部处的冷却水的流动。
6、 如权利要求5所述的用于内燃机的冷却装置，其中当设置有多 个嵌件时，冷却水再循环处的空间在相邻嵌件之间形成。
7、 如权利要求6所述的用于内燃机的冷却装置，其中所述嵌件具 有主体和下凸出部，所述下凸出部从所述主体的下侧向下凸出并且与 所述水套的底部接触，从而所述主体的下侧与所述水套的底部以预定 的距离隔开以形成所述流动通道。
8、 如权利要求7所述的用于内燃机的冷却装置，其中所述嵌件还具有上凸出部，所述上凸出部从所述主体的上端部向上凸出并且和汽 缸盖接触，从而所述嵌件的位置和形态被固定到所述汽缸盖上。
9、 如权利要求8所述的用于内燃机的冷却装置，其中所述嵌件成 对地彼此面对地设置在彼此面对的连体部分上。
10、 如权利要求9所述的用于内燃机的冷却装置，其中相邻嵌件 由所述相邻嵌件之间的连接肋所连接。
11、 如权利要求9所述的用于内燃机的冷却装置，其中，在配备 有四个汽缸的内燃机中， 一对嵌件被设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间。
12、 一种用于内燃机水套的嵌件，其中两个三角形翼部在竖直方 向上对称地形成，并且通过在所述两个三角形翼部的中部处的连接部 分而连接成一体，其中所述翼部的每一个均在水平方向上弯曲成弧形， 所述弧形基本上与汽缸体的汽缸周围的水套的下部形状相同。
13、 如权利要求12所述的用于内燃机水套的嵌件，所述翼部和所 述连接部分通过将塑料材料注塑成型而形成。
14、 如权利要求12所述的用于内燃机水套的嵌件，还包括下凸出 部，所述下凸出部从所述主体的下侧向下凸出并且被固定到所述水套 的底部上，从而所述主体的底部与所述水套的底部隔开，以便在它们 之间形成流动通道。
15、 如权利要求14所述的用于内燃机水套的嵌件，其中所述主体 还具有上凸出部，所述上凸出部从所述主体的上端部向上凸出并且与 汽缸盖接触，从而所述嵌件的位置和形态被固定到所述汽缸盖上。
16、 如权利要求14所述的用于内燃机水套的嵌件，其中相邻嵌件通过所述相邻嵌件之间的连接肋而连接成一体。
17、 如权利要求16所述的用于内燃机水套的嵌件，其中所述嵌件由第二连接肋所连接，所述嵌件由成排设置的所述缸膛两侧上的所述 连接肋所连接，所述第二连接肋覆盖成排设置的所述缸膛的两端上的 缸膛的外部，从而被插入到一个汽缸体中的全部嵌件一体地形成。
18、 如权利要求17所述的用于内燃机水套的嵌件，其中由所述连 接肋和所述第二连接肋所连接的所述嵌件整体上形成环。
全文摘要
本发明涉及一种用于内燃机水套的冷却装置和嵌件，用于内燃机的冷却装置可以包括一个或多个嵌件，所述一个或多个嵌件被插入到在汽缸体的缸膛之间的连体部分上形成的水套的下部处，并且加快水套的上部处的冷却水的流动，从而提供一种用于内燃机水套的冷却装置和嵌件，所述嵌件插入到在汽缸体的连体部分上形成的水套的下部处以加快冷却水的流动，其通过引起下部处的冷却水的再循环而提高汽缸体的连体部分的冷却效率，并且通过使汽缸体的活塞的冲程方向上的温度均匀分布并使活塞的摩擦减小而提高燃料效率。
文档编号F02F1/14GK101644202SQ20091016169
公开日2010年2月10日 申请日期2009年7月28日 优先权日2008年8月4日
发明者吴昌锡, 宋基雄, 朴炱垣, 李在宪, 李相禧, 梁光植, 蔡东锡, 金宇泰 申请人:现代自动车株式会社;起亚自动车株式会社