一种发动机冷却结构的制作方法

本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种发动机冷却结构，应用于发动机缸体的相邻两气缸孔之间的冷却。

背景技术：

目前，“高性能、低油耗、轻量化、紧凑化”是当今世界对汽车发动机领域提出的新要求，同时也是未来发动机的发展趋势。“高性能”意味着发动机的功率、扭矩、升功率等性能参数要进行不断的提升，“轻量化”意味着铝合金、镁合金等缸体材料的日趋普及，“紧凑化”意味着结构的集成化、模块化和相邻两气缸孔之间间距的减小等方面。高性能和紧凑化的需求对发动机冷却系统的要求越来越高，因为高性能会导致相邻两气缸之间的温度很高，如果没有合理的冷却系统来保证相邻两气缸之间温度的降低，就会导致缸孔变形加剧、机油消耗量高、活塞漏气量高、甚至拉缸等一系列问题。

如何把相邻两气缸之间的温度降低到合理的水平，成为发动机开发要克服的一大难题。目前主要是采用在相邻两气缸之间加工交叉斜水孔的方案，以保证相邻两气缸之间有冷却液通过，带走一部分相邻两气缸之间的热量，使相邻两气缸之间得到合理降低，进而满足发动机的工作要求。但是，由于斜水孔一般比较深，如果孔的直径太小会导致断刀等工艺问题，所以孔的直径一般都在￠3以上。因此，斜水孔的方案只适合相邻两气缸之间宽度比较大的情形，以保证有充足的空间进行钻孔，而又不带来断刀等工艺问题。对于那些相邻两气缸之间宽度比较小的情形，加工斜水孔的方案会导致缸孔壁厚不足，造成发动机损坏等问题，所以斜水孔的方案不可行。除此之外，还有在相邻两气缸之间加工冷却水槽的方案，由于受限于相邻两气缸之间的宽度，所以水槽的宽度较小，对缸垫的密封要求和缸体的加工要求很高，对于铸铁缸体来说加工工艺性非常差，风险很高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、适用于相邻两气缸之间的宽度比较小的发动机冷却结构，解决现有技术中，相邻两气缸之间的宽度较小，采用加工交叉斜水孔或冷却水槽的方案，加工困难、工艺性差、甚至导致发动机损坏的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种发动机冷却结构，包括发动机缸体、设置在缸体上的多个气缸孔和水套，在相邻两气缸孔之间的鼻梁区上设有竖直孔，所述竖直孔的一端与所述水套连通，所述竖直孔的另一端与缸盖上的水套连通。

进一步的，所述缸体上的水套经所述竖直孔与所述缸盖上的水套连通构成循环回路。

进一步的，在每个鼻梁区的排气侧设有一个水套和一个竖直孔，在每个鼻梁区的进气侧也设有一个水套和一个竖直孔。

进一步的，所述水套呈阶梯状，所述竖直孔的底部连接在所述水套的台肩上。

进一步的，所述竖直孔的直径小于所述水套的直径，所述竖直孔内冷却液的流速大于所述水套内冷却液的流速。

进一步的，所述竖直孔的直径为3mm～6mm。

进一步的，所述竖直孔内冷却液的流速为1m/s～3m/s。

采用本实用新型技术方案的优点为：

1.本实用新型的发动机冷却结构为在相邻两气缸孔之间的鼻梁区上设有竖直孔，不仅加工工艺简单，很大程度提升了加工的效率和降低了加工的成本；而且能满足相邻两气缸之间宽度较小的设计要求，能保证发动机相邻两气缸之间的冷却效果，从而减少对发动机的损害。

2.本实用新型的发动机冷却结构，在发动机运行过程中，冷却液不仅可以在气缸孔的外围区域流动，即在水套中流动，而且还可以在加工的竖直孔中流动，从水套底部直接通过竖直孔流向顶部，最终到达缸盖上的水套中；由于冷却液在从水套流向竖直孔时流经的截面积突然变小，所以冷却液在竖直孔内流速非常高，可以带走一部分相邻两气缸之间的热量，进而有效的降低相邻两气缸之间的温度，保证发动机的正常工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型发动机冷却结构的俯视图。

图2为本实用新型在图1中沿A-A方向的剖视图。

图3为本实用新型水套与竖直孔的局部放大图。

其中，图中空心箭头表示水套中冷却液的流动方向，实心箭头表示冷却液的入水口，弯曲线箭头表示冷却液从水套底部往竖直孔顶部流动。

上述图中的标记分别为：1、缸体；2、气缸孔；21、鼻梁区；22、排气侧；23、进气侧；3、水套；31、台肩；4、竖直孔。

具体实施方式

在本实用新型中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1、图2、图3所示，一种发动机冷却结构，包括发动机缸体1、设置在缸体1上的多个气缸孔2和水套3，在相邻两气缸孔2之间的鼻梁区21上设有竖直孔4，竖直孔4的一端与水套3连通，竖直孔4的另一端与缸盖上的水套连通，缸体1上的水套3经竖直孔4与缸盖上的水套连通构成循环回路。竖直孔4不仅加工工艺简单，很大程度提升了加工的效率和降低了加工的成本；而且能满足相邻两气缸之间宽度较小的设计要求，能保证发动机相邻两气缸之间的冷却效果，从而减少对发动机的损害。

在每个鼻梁区21的排气侧22均设有一个水套3和一个竖直孔4，在每个鼻梁区21的进气侧23也均设有一个水套3和一个竖直孔4，在同一个鼻梁区21两水套3之间的距离大于两竖直孔4之间的距离。

为了方便竖直孔4的底部连接水套3上，将上述水套3设计成阶梯状，竖直孔4的底部连接在水套3的台肩31上，即水套3的上部细下部粗，类似“b”字型结构，竖直孔4的底部连接在“b”字型的台阶处。

上述竖直孔4的直径大小根据鼻梁区21的宽度和竖直孔4内冷却液的流速进行确定，竖直孔4的直径小于水套3的直径，竖直孔4内冷却液的流速大于水套3内冷却液的流速。竖直孔4的直径为3mm～6mm；竖直孔4内冷却液的流速为1m/s～3m/s。

采用本实用新型的发动机冷却结构，在发动机运行过程中，冷却液不仅可以在气缸孔2的外围区域流动，即在水套3中流动，而且还可以在加工的竖直孔4中流动，从水套3底部直接通过竖直孔4流向顶部，最终到达缸盖上的水套中。由于冷却液在从水套3流向竖直孔4时流经的截面积突然变小，所以冷却液在竖直孔4内流速非常高，可以带走一部分相邻两气缸之间的热量，进而有效的降低相邻两气缸之间的温度，保证发动机的正常工作。本实用新型缸体和缸盖之间的冷却循环回路为：冷却液管路——冷却液入口——缸体水套——竖直孔——缸盖水套——冷却液出口——冷却液管路。

通过CAE理论分析，采用在鼻梁区21加工竖直孔4的冷却方案，竖直孔4的孔径为3mm～6mm。相邻两气缸之间的温度可以降低约10℃～20℃，很好的缓解了相邻两气缸之间温度高的问题。其中，各竖直孔4区域的冷却液流速范围为1m/s～3m/s，竖直孔4中冷却液流速越高越好，可以很好的保证降温效果。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。