专利名称：H型四缸内燃机机体冷却结构及其内燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及曲柄圆滑块内燃机，具体涉及一种H型四缸内燃机机体冷却结构。本 发明同时还涉及一种具有所述冷却结构的内燃机。
背景技术：
在传统的内燃机和压縮机中，通过曲柄连杆机构实现活塞的往复运动与曲轴的旋 转运动之间的转换。然而，在所述的曲柄连杆机构中，由于连杆的存在，曲柄连杆机构的内 燃机和压縮机具有体积庞大、笨重、平衡性能差等缺陷。 为解决上述问题，审定公告日为1988年1月13日、公告号为CN85100358B的中国 专利公开了一种"曲柄圆滑块往复活塞式内燃机"。授权公告日为2001年6月27日、授权 公告号为CN1067741C的中国专利公开了一种"曲柄双圆滑块往复活塞式内燃机"。授权公 告日为2001年6月27日、授权公告号为CN1067742C的中国专利公开了一种"曲柄多圆滑 块往复活塞式内燃机"。 上述中国专利公开的内燃机共同特点是其中的往复运动与旋转运动的转换机构 中，用曲柄圆滑块机构取代了曲柄连杆机构。在曲柄圆滑块机构中的圆滑块上设置有偏心 圆孔。在活塞的活塞座上设置有圆滑块容置孔。装配时，将圆滑块置于所述的圆滑块容置 孔中，圆滑块可在所述圆滑块容置孔中转动；曲轴的曲柄销装配于所述的偏心圆孔中，曲柄 销可以在所述偏心圆孔中转动。 工作时，燃烧室中的燃烧气体膨胀推动活塞运动，通过活塞带动设置于其中的圆 滑块做往复运动，而圆滑块在所述活塞中同时做旋转运动，所述往复运动与旋转运动的合 成使得圆滑块上的偏心圆孔的中心轴线绕曲轴的中心轴线做旋转运动；而所述偏心圆孔的 中心轴线与曲轴的曲柄销的轴线重合，从而可实现活塞的往复运动到曲轴的旋转运动的转 换。 由于用曲柄圆滑块机构取代了曲柄连杆机构，曲柄圆滑块机构的内燃机结构简 单、紧凑；可构成多种形式的内燃机，例如，V型曲柄圆滑块机构内燃机，H型曲柄圆滑块机 构内燃机等。相应的，需要各种结构的机体与曲柄圆滑块机构相配合。而且，曲柄圆滑块机 构内燃机的机体与传统的内燃机机体有所不同，因而，需要在重新设计机体时考虑在机体 上设计新的冷却结构。
发明内容
本发明提供一种H型四缸内燃机机体冷却结构，本发明的冷却结构可使得对H型 四缸内燃机的气缸的冷却水分配均匀，有利于对对置的左右气缸的冷却均匀。本发明还提 供一种具有上述冷却结构的内燃机。 本发明提供的一种H型四缸内燃机机体冷却结构，所述内燃机机体包括两对水平 对置的气缸、两相对设置的轴承孔以及动平衡滑块跑道；所述每一对气缸中对置气缸的中 心轴线共线，且两对对置气缸的中心轴线相平行；所述两轴承孔的中心连线与所述两对对
3置气缸的中心轴线垂直并共面；所述动平衡滑块跑道的中心轴线与所述两轴承孔的中心连 线共面、与所述两对对置气缸的中心轴线所在平面相垂直，并和所述两对对置气缸的中心 轴线距离相同；其中，在所述每一气缸的缸套周围设置有水套，称为缸体水套；在所述动平 衡滑块的跑道的其中一个端部设置有与所述机体冷却水入口连通的冷却水分流结构；所述 冷却水分流结构通过相对于所述跑道对称设置的冷却水连接通路分别与水平对置的气缸 的缸体水套相连通。 优选的，所述分流结构设置于所述动平衡滑块跑道的底端。 可选的，所述冷却水分流结构为具有一个入口和两出口的三通结构；沿所述动平
衡滑块跑道端部侧壁设置的两分流支路连通所述的入口和两个出口 ；且所述两分流支路相
对于所述两轴承孔中心连线和动平衡滑块跑道中心轴线所在平面相对称；所述入口与所述
机体的冷却水入口连通；所述两个出口分别与所述的冷却水连接通路向连通。 优选的，所述两个出口与所述冷却水连接通路连接处圆弧过渡。 优选的，所述冷却水连通通路沿所述动平衡滑块跑道的侧壁设置。 可选的，所述缸体水套沿所述两对气缸的中心轴线所在平面被分割成上下两部
分，所述的冷却水连接通路仅与其中的一部分连通。 可选的，所述缸体水套在气缸的端面上设置有开口 ；在所述机体上设置有缸盖时， 所述开口与所述缸盖上的缸盖水套相连通；通过所述的缸盖水套将所述缸体水套的上下两 部分连通。 可选的，在所述机体上还设置有冷却水出口，所述冷却水出口与所述缸体水套的 未与冷却水连接通路连通的部分连通。 此外，本发明还提供一种H型四缸内燃机，包括上述任一技术方案所述的H型四缸 内燃机机体冷却结构。 与现有技术相比，本发明的技术方案中，在每一气缸的缸套周围设置有缸体水套； 在动平衡滑块的跑道的其中一个端部设置有与所述机体冷却水入口连通的冷却水分流结 构；所述冷却水分流结构通过相对于所述跑道对称设置的冷却水连接通路分别与水平对置 的气缸的缸体水套相连通；通过冷却水分流结构以及相对于跑道对称设置的冷却水连接通 路，可实现流入机体中冷却水均匀分配后，导入水平对置的左右气缸的缸体水套中，使得流 入对置的左右气缸的水流均匀，有利于对对置的左右气缸的冷却均匀，保证左右气缸处于 相同或大致相同的工作状态；有利于提高内燃机工作的稳定性。 在本发明的优选实施例中，冷却水分流结构设置于动平衡滑块的底端，冷却水连 接通路沿所述跑道的侧壁并相对于所述跑道对称设置，充分利用机体的内部空间，使得整 个机体结构紧凑。 在本发明的优选实施例中，冷却水分流结构与冷却水连接通路连接处设置为圆弧 过渡，有利于减小对水流的阻力，提高冷却水循环效率，有力于保证左右气缸均工作在正常 温度范围内。
图1为本发明中的H型四缸内燃机机体实施例的示意图； 图2为图1所示的机体沿所述动平衡滑块跑道的中心轴线并垂直于所述两轴承孔中心连线的平面剖分后的示意图； 图3为图1所示的机体沿动平衡滑块的中心轴线以及所述两轴承孔的中心连线所 在平面剖分后的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的H型四缸内燃机机体的冷却结构进行详细说明。
图1为本发明的H型四缸内燃机机体一种实施例的示意图。 请参考图1， H型四缸内燃机机体1大致呈六面体形状，包括两对水平对置的气缸 (图1中示出两对气缸中右侧的气缸10a和20a)、两对相对设置的曲轴轴承孔(图1中示 出其中一个曲轴轴承孔30)以及动平衡滑块跑道40。 每一对气缸中对置气缸的中心轴线共线，也就是说，气缸10a和与其对置的气缸 的中心轴线在同一直线上，气缸20a和与其对置的气缸的中心轴线在同一直线上。
在本实施例的H型四缸内燃机机体1构成的内燃机在使用状态时，机体面2位于 底部，所述气缸的中心轴线以及两轴承孔的中心连线处于水平状态。故机体面2也称为H 型四缸内燃机机体1的机体底面2，所述动平衡滑块跑道40朝向所述机体底面2的端部称 为底端。 所述的两对对置气缸的中心轴线相平行，并与所述两轴承孔的中心连线垂直共 面。所述气缸用于容置活塞，在每一对水平对置的气缸中，既可以分别容纳单作用活塞，也 可以容纳具有两个冠部的双作用活塞。所述两相对轴承孔之间的空间为曲轴容纳空间，用 于容置内燃机曲轴。 所述动平衡滑块跑道40的中心轴线与所述两轴承孔的中心连线共面，与所述两 气缸的中心轴线所在平面相垂直，并且与所述两对对置气缸的中心轴线的距离相同。也就 是说，所述动平衡滑块跑道的中心轴线刚好穿过所述两对对置气缸的中心轴线中间。
所述动平衡滑块跑道40垂直于其中心轴线的截面可以是方形，也可以是圆形。本 发明中，所述截面为长方形。所述动平衡滑块跑道40用于容置动平衡滑块在其中做往复运 动，并为动平衡滑块提供导向。 在本发明的H型四缸内燃机机体1的每一气缸的缸套(所述缸套包括一体式缸套 或者相对于机体分体的分体式缸套)周围，还设置有水套，称为缸体水套。所述缸体水套由 气缸的缸套侧壁以及缸套侧壁外的外周壁之间的空间构成。如图1中所示，气缸10a的缸套 周围设置有缸体水套12，在气缸20a的缸套周围设置有缸体水套22。在与缸体10a和20a 对置的气缸的缸套周围也设置有相应的缸体水套(图未示出)。在图1示出的H型四缸内 燃机机体1构成的内燃机工作时，冷却水经过所述机体1中的连接通路导入并流过所述的 缸体水套，可以对气缸进行冷却。 在本发明中，在所述的动平衡滑块的跑道端部还设置有与所述机体1的冷却水入 口 5连通的冷却水分流结构。请参考图l，在所述机体1的底部设置有冷却水入口 5，在所 述机体1的与所述轴承孔30相同的一侧，设置有水泵安装孔3，用于安装冷水泵。冷却水分 流结构44在本发明中设置于所述动平衡滑块跑道40的底端。 所述冷却水分流结构44为具有一个入口和两个出口的三通结构。沿所述动平衡 滑块跑道40端部侧壁设置的两分流支路42a和42b连通所述的入口和两个出口 。所述冷却水分流结构44的入口与机体1上的冷却水入口 5连通。所述两分流支路42a和42b的出口 分别连通与对置的左右气缸的缸体水套相连通的冷却水连接通路，且连接处圆弧过渡。通 过圆弧过渡，可减小水流的阻力，有利于冷却水提高水循环效率。此外，所述两分流支路42a 和42b相对于所述两轴承孔中心连线和动平衡滑块跑道中心轴线所在平面相对称。
图2为图1所示的机体沿所述动平衡滑块跑道的中心轴线并垂直于所述两轴承孔 中心连线的平面剖分后的示意图。 请参考图2，冷却水连接通路44a和44b沿所述动平衡滑块跑道40的侧壁设置，并 相对于所述动平衡滑块跑道40相对称。所述冷却水连接通路44a的一端与所述的缸体水 套22连通，另一端延伸至所述动平衡滑块跑道40的底端，与所述的冷却水分流结构44的 其中分流支路的出口相连通。冷却水连接通路44b也是如此。 在本发明中，所述缸体水套沿所述两对气缸的中心轴线所在平面被分割成上下两 部分。如图1和图2中所示，缸体水套12被分隔板13分割成上半部分12b和下半部分12a， 缸体水套22被分隔板23分割成上半部分22b和下半部分22a。图2中所示的冷却水连接 通路44a和44b仅和相应的缸体水套的下半部分相连通。 所述的缸体水套的上半部分与设置于机体1上的冷却水出口相连通，如图3中所 示。图3为图1所示的机体1沿动平衡滑块40的中心轴线以及所述两轴承孔的中心连线 所在平面剖分后的示意图。图3中示出两对置的气缸中的另外两个10b和20b，在气缸10b 和20b的缸套周围设置的缸体水套的上半部分分别为12d和22d。如图3中所示，所述缸体 水套上半部分12d和22d分别与冷却水出口 7a和7b向连通。 所述的缸体水套在相应的气缸的端面上还设置有开口 ，如图1和图2所示，在所述
机体1上设置有缸盖时，所述开口与所述缸盖上的缸盖水套相连通；通过所述的缸盖水套
将所述缸体水套的上下两部分连通。也就是说，流入缸体水套下半部分的冷却水经缸盖水
套后，流入缸体水套的上半部分，然后经机体1上的冷却水出口流出，形成循环回路。 在本发明中，通过所述的冷却水分流结构44以及相对于所述跑道对称设置的冷
却水连接通路，可将流入机体1中冷却水均匀分配后，导入水平对置的左右气缸的缸体水
套中，实现流入对置的左右气缸的水流均匀，有利于对对置的左右气缸的冷却均匀，保证左
右气缸处于相同或大致相同的工作状态。有利于提高内燃机工作的稳定性。 此外，本发明的冷却水分流结构设置于动平衡滑块的底端，冷却水连接通路沿所
述跑道的侧壁并相对于所述跑道对称设置，充分利用机体的内部空间，使得整个机体结构紧凑。 本发明的H型四缸内燃机机体冷却结构应用于H型四缸内燃机中，可构成具有该 冷却结构的H型四缸内燃机。 本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技 术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保 护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
权利要求
一种H型四缸内燃机机体冷却结构，所述内燃机机体包括两对水平对置的气缸、两相对设置的轴承孔以及动平衡滑块跑道；所述每一对气缸中对置气缸的中心轴线共线，且两对对置气缸的中心轴线相平行；所述两轴承孔的中心连线与所述两对对置气缸的中心轴线垂直并共面；所述动平衡滑块跑道的中心轴线与所述两轴承孔的中心连线共面、与所述两对对置气缸的中心轴线所在平面相垂直，并和所述两对对置气缸的中心轴线距离相同；其特征在于在所述每一气缸的缸套周围设置有水套，称为缸体水套；在所述动平衡滑块的跑道的其中一个端部设置有与所述机体冷却水入口连通的冷却水分流结构；所述冷却水分流结构通过相对于所述跑道对称设置的冷却水连接通路分别与水平对置的气缸的缸体水套相连通。
2. 如权利要求1所述的H型四缸内燃机机体冷却结构，其特征在于所述分流结构设 置于所述动平衡滑块跑道的底端。
3. 如权利要求1或2所述的H型四缸内燃机机体冷却结构，其特征在于所述冷却水 分流结构为具有一个入口和两出口的三通结构；沿所述动平衡滑块跑道端部侧壁设置的两 分流支路连通所述的入口和两个出口 ；且所述两分流支路相对于所述两轴承孔中心连线和 动平衡滑块跑道中心轴线所在平面相对称；所述入口与所述机体的冷却水入口连通；所述两个出口分别与所述的冷却水连接通路 向连通。
4. 如权利要求3所述的H型四缸内燃机机体冷却结构，其特征在于所述两个出口与 所述冷却水连接通路连接处圆弧过渡。
5. 如权利要求1或2所述的H型四缸内燃机机体冷却结构，其特征在于所述冷却水 连通通路沿所述动平衡滑块跑道的侧壁设置。
6. 如权利要求1或2所述的H型四缸内燃机机体冷却结构，其特征在于所述缸体水 套沿所述两对气缸的中心轴线所在平面被分割成上下两部分，所述的冷却水连接通路仅与 其中的一部分连通。
7. 如权利要求6所述的H型四缸内燃机机体冷却结构，其特征在于所述缸体水套在 气缸的端面上设置有开口 ；在所述机体上设置有缸盖时，所述开口与所述缸盖上的缸盖水 套相连通；通过所述的缸盖水套将所述缸体水套的上下两部分连通。
8. 如权利要求7所述的H型四缸内燃机机体冷却结构，其特征在于在所述机体上还 设置有冷却水出口 ，所述冷却水出口与所述缸体水套的未与冷却水连接通路连通的部分连 通。
9. 一种H型四缸内燃机，其特征在于包括上述权利要求1至权利要求8任一所述的H 型四缸内燃机机体冷却结构。
全文摘要
本发明公开了一种H型四缸内燃机机体冷却结构，所述内燃机机体包括两对水平对置的气缸、两相对设置的轴承孔以及动平衡滑块跑道；其中，在所述每一气缸的缸套周围设置有水套，称为缸体水套；在所述动平衡滑块的跑道的其中一个端部设置有与所述机体冷却水入口连通的冷却水分流结构；所述冷却水分流结构通过相对于所述跑道对称设置的冷却水连接通路分别与水平对置的气缸的缸体水套相连通。本发明的冷却结构可使得对H型四缸内燃机的气缸的冷却水分配均匀，有利于对对置的左右气缸的冷却均匀。本发明还提供一种具有上述冷却结构的内燃机。
文档编号F02F1/40GK101793204SQ20091024420
公开日2010年8月4日 申请日期2009年12月28日 优先权日2009年12月28日
发明者黎明, 黎正中 申请人:北京中清能发动机技术有限公司