用于内燃机的分离冷却装置的制作方法

本公开大体上涉及一种用于内燃机的冷却装置，并且更具体地，涉及一种用于内燃机的分离冷却装置。

背景技术：

这部分中的陈述仅提供了本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

总的来说，传统车辆在多气缸发动机中采用连体式(siamese-type)气缸体，其在气缸之间的距离(缸心距(borepitch，孔间距))短，以用于减小多缸发动机的尺寸、重量和整个长度的目的。由于连体式气缸体在气缸套之间没有水套(冷却水通道)并且其通过使用铝来铸造多个气缸套而形成以便将它们彼此结合起来，所以连体式气缸体被构造为缸心距短。

由于连体式气缸体在气缸孔之间的部分(在下文中被称为连体部分)中具有短距离，所以其不包括冷却水通道，并由此易受热。具体地，气缸体的上端部附近的连体部分(来自燃烧室的热直接施加至该连体部分)的温度可能变得非常高。

我们已经发现，连体部分达到的高温导致连体部分与其周缘之间的温度差。因此，气缸体的上部热变形很大，并且气缸孔的震中(epicenter)移位。此外，机油可以通过活塞环与气缸的内壁之间产生的间隙流入燃烧室，这会导致机油的过度消耗并且增加漏气的量。

在相关技术中，为了适当地冷却连体部分，已经提供了形成在气缸孔之间的部分中的狭缝或钻孔，或者通过用作冷却水通道的气缸盖垫片形成的楔形水孔，但是我们已经发现其冷却效率低。

具体地，在相关技术中，已经使用了以下结构：通过降低进气的初始温度(该温度通过促进气缸体的排气系统的上部中的冷却水的流动来降低)来提高内燃机的性能的插入式结构；以及将冷却水的流动分成用于分离冷却的上流和下流的插入式结构。然而，前一种结构使用塑料铸造，并且由于对应于铸造公差的间隙，冷却水的流动是分散的，这降低了冷却效率，而后一种结构在应用一体式流动控制阀时需要附加的分离冷却阀，这使得一体式阀的结构复杂并且增加了其尺寸。

前述内容仅旨在帮助理解本公开的背景，并且不旨在意味着本公开落入那些本领域的技术人员已知的相关技术的范围内。

从本文提供的描述，其他适用性领域将变得明显。应当理解的是，描述和具体实例仅旨在用于说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。

技术实现要素：

因此，本公开提供了一种用于内燃机的分离冷却装置，其中该装置可以这样一种方式实现分离冷却：该装置提高气缸的外壁表面的温度并且通过降低气缸体的下部中的气缸的传热率来同时促进气缸体的上部中的冷却水的流动，从而提高内燃机的性能。

为了实现上述目的，根据本公开的一个方面，提供了一种用于内燃机的分离冷却装置，该装置包括：基座，该基座插入至气缸体的水套中，该基座沿着气缸的形状围绕气缸的外部；插入槽，通过凹入基座的内表面中而形成于基座上；以及密封构件，插入至插入槽中，其中当供应至水套中的冷却水的温度达到一预设温度或更高温度时，密封构件膨胀以便关闭基座与气缸之间的流动通道，从而增加冷却水的流动阻力并由此降低气缸的传热率。

基座可以形成为从气缸体的下端直到气缸体的高度的三分之二。

插入槽可以形成为具有沿着基座的纵向方向延伸的闭合曲线。

插入槽可以形成在基座的上部上。

插入槽可以包括多个插入槽，多个插入槽通过在竖直方向上以预定间隔彼此隔开而布置在基座的内表面上。

密封构件可以由三元乙丙m级(epdm)橡胶制成，密封构件在形成之后被压缩，以便在预设温度或更高温度下膨胀。

在基座的连体部分处可以设置有导向构件。

导向构件可以包括多个导向构件，多个导向构件形成为高达与气缸体的高度对应的高度。

导向构件可以被构造成具有三角形截面的立柱的形状，并且导向构件可以被定位成使得导向构件的竖直边缘配合到连体部分中。

具有上述构造的用于内燃机的分离冷却装置能够以这样的方式实现分离冷却：该装置提高气缸的外壁表面的温度并且通过降低气缸体的下部中的气缸的传热率来同时促进气缸体的上部中的冷却水的流动，从而提高了内燃机的性能。

此外，由于分离冷却装置可以正常地实现分离冷却，当应用一体式阀时，分离冷却装置允许去除分离冷却端口，从而使一体式阀的尺寸、重量减小且成本降低，并且使内燃机的控制简单且可靠。

进一步地，分离冷却装置可以利用气缸体中的上通道和基座的外部(热垫)作为用于冷却水的交叉流动的公共腔室，从而同时实现交叉流动和分流冷却。

从本文提供的描述，其他适用性领域将变得明显。应当理解的是，描述和具体实例仅旨在用于说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。

附图说明

为了可以很好地理解本公开，现在将参照附图，以实例的方式给出描述其各种形式，附图中：

图1是示出了根据本公开的一种形式的用于内燃机的分离冷却装置的立体图；

图2是在密封构件膨胀之前的配备有图1示出的分离冷却装置的气缸体的侧截面图；

图3是与图2对应的视图，但其示出了在密封构件膨胀之后的气缸体的状态；以及

图4至图6是示出了根据本公开的各种形式的用于内燃机的分离冷却装置的侧截面图。

本文所描述的附图仅用于说明的目的，并不旨在以任何方式限制本公开的范围。

具体实施方式

下面的描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开、应用和用途。应当理解的是，在整个附图中，相应参考标号表示相同或相应的部件和特征。

图1是示出了根据本公开的一种形式的用于内燃机的分离冷却装置的立体图；图2是在密封构件膨胀之前的配备有图1示出的分离冷却装置的气缸体的侧截面图；图3是与图2对应的视图，但其示出了在密封构件膨胀之后的气缸体的状态；以及图4至图6是示出根据本公开的各种形式的用于内燃机的分离冷却装置的侧截面图。

根据本公开的一种形式的用于内燃机的分离冷却装置包括：基座400，该基座插入至气缸体100的水套300中，该基座沿着气缸200的形状围绕气缸200的外部；插入槽500，该插入槽通过凹入基座400的内表面中而形成在基座上；以及密封构件600，该密封构件插入至插入槽500中，其中当供应至水套300中的冷却水的温度达到一预设温度或更高温度时，密封构件膨胀以封闭基座400与气缸200之间的流动通道，从而增加冷却水的流动阻力，并由此降低气缸200的传热率。

如图1所示，基座400可以与气缸200一体地形成，从而围绕气缸200的外部。基座400用于分开水套300中的流动通道。因此，尽管基座400的内部和外部分别被称为相对于基座400的气缸200的流动通道和气缸200的外部流动通道，但基座400的内部和外部的术语将在下文中用于描述用于内燃机的分离冷却装置。

具体地，优选地是，基座400形成为从气缸体100的下端直到气缸体100的高度的三分之二。对于在根据相关技术的正常分离冷却的应用中，气缸体100部分地关闭冷却水的流动通道，并由此增加整个冷却水的流动阻力，这降低了整个冷却水的量。根据本公开，基座400形成使得仅围绕气缸体100的下部的三分之二，并由此不覆盖整个水套300，从而使整个冷却水的流动通道的流动阻力增加最小化，并且防止冷却水的量减少。因此，本公开的分离冷却结构在加热和冷却性能方面比相关技术的分离冷却结构更有效。

插入槽500通过凹入基座400的内表面中而形成。具体地，如图1所示，优选地是，插入槽500形成为具有沿着基座400的纵向方向延伸的闭合曲线。这是因为插入槽500填充有密封构件600，并且密封构件600关闭基座400与气缸200之间的流动通道，从而增加冷却水的流动阻力，并由此降低气缸200的传热率。

如图2和图3所示，根据本公开的一种形式，插入槽500形成在基座400的上部上。然而，如图4至图6所示，仅有一个插入槽500可以形成在适于施加密封构件600的位置上。此外，插入槽500可以包括多个插入槽，该多个插入槽通过在竖直方向上以一预定间隔彼此隔开而布置在基座400的内表面上。插入槽500的数量和位置可以根据车辆型号而不同，并且可以根据车辆的设计或环境而改变，并因此不局限于特定的位置或数量。

密封构件600填充插入槽500。密封构件600可以由三元乙丙m级橡胶(epdm橡胶)制成。作为热塑性合成橡胶的epdm橡胶是乙烯、丙烯和二烯的三元共聚物，并且与正常的合成橡胶不同，其被构造为不具有丁二烯。因此，与标准的合成橡胶相比，epdm橡胶具有优异的耐候性和电绝缘性。

因此，当装配基座400时，如图2和图3所示，在气缸200与基座400之间存在有间隙，但当供应至水套300中的冷却水的温度达到预定温度或更高温度时，密封构件600膨胀并且密封气缸200与基座400之间的间隙。也就是说，密封构件600在形成之后被压缩，以在预设温度或更高温度下膨胀，并然后插入到插入槽500中。

因此，当将根据本公开的用于内燃机的分离冷却装置与水套300结合时，该间隙使得更容易将分离冷却装置插入水套中。当水套300填充有冷却水时，并且冷却水的温度达到预定温度或更高温度时，密封构件600膨胀以关闭基座400与气缸200之间的流动通道，这会分开冷却水的竖直流动，从而增加冷却水的流动阻力，并且降低气缸200的传热率。

因此，由气缸200、密封构件600和基座400围绕的部分是狭窄的，并由此增加了流动阻力，从而降低了气缸200的外壁表面的传热率，并由此增加了其外壁表面的温度。具体地，由于基座400内部的流动阻力增加，所以大量冷却水流到基座400的外部和气缸体100的上部，并因此可以正常实现分离冷却。

此外，基座400在其连体部分410处配备有导向构件700。具体地，优选地是，导向构件700设置在基座400的每个连体部分410中。导向构件700可以形成为高达与气缸体100的高度对应的高度。此外，导向构件700可以被构造为具有三角形截面的立柱的形状，并且可以定位成使得导向构件的竖直边缘配合到连体部分410中。因此，气缸体100的上部中的冷却水的流动由导向构件700引导，这提高了冷却效率，并且由于基座400的装配方向由导向构件700确定，所以简化了基座的装配，并且基座400的上部和下部由导向构件确定。

也就是说，如上所述，根据本公开的一种形式的用于内燃机的分离冷却装置能够以这样一种方式实现分离冷却：该装置提高气缸200的外壁表面的温度，并且通过降低气缸体100的下部中的气缸200的传热率来同时促进气缸体100的上部中的冷却水的流动，从而提高内燃机的性能。

此外，由于分离冷却装置可以正常地实现分离冷却，当应用一体式阀时，分离冷却装置允许去除分离冷却端口，从而使一体式阀的尺寸、重量减小且成本降低，并且使内燃机的控制简单且可靠。

进一步地，分离冷却装置可以利用气缸体100中的上通道和基座400的外部(热垫)作为冷却水的交叉流动的公共腔室，从而同时实现交叉流动和分离冷却。

虽然为了说明的目的已经描述了本公开优选的形式，但是本领域技术人员将理解的是，在不背离本公开所公开的该公开的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替换是可能的。

本公开的描述在本质上仅是示例性的，并由此，不背离本公开的实质的变型旨在在本公开的范围内。这样的变型不认为是背离本公开的精神和范围。