专利名称：气缸套的冷却结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气缸套的冷却结构，其适用于大型柴油机的气缸套，在气缸套的 外周面与不透流体地覆盖该外周面的外侧的盖的内周之间设置有冷却室。
背景技术：
图5是大型柴油机的气缸套及汽缸盖的组装结构的气缸的一半的剖视图。在图中，1是气缸套，2是通过未图示的多个螺栓固定于气缸套1的汽缸盖。上述 气缸套1和汽缸盖2通过金属衬垫6等固定成不透流体。5是盖，该盖5的上端固定于上 述汽缸盖2，下端部固定于上述气缸套1，从而不透流体地覆盖该气缸套1的外周面If的外 侧，在气缸套1的外周面If与该盖5的内周之间构成冷却室4。另外，该盖5的下表面固定于气缸体10的上表面(9表示固定面)，侧部下部通过 0形环8密封上述气缸套1的侧部。气缸套1及汽缸盖2的冷却水从上述气缸体10的冷却孔16通过入口孔15进入 冷却室4，在此将气缸套1的内壁Ia及外周面If冷却，冷却水通过冷却孔16到达汽缸盖2 的冷却孔3，将该汽缸盖2冷却。另外，作为这样的大型柴油机的气缸套1的冷却机构，提出有专利文献1(日本特 开昭62-253945号公报)的技术。该技术的特征在于，在气缸套的上部周边向半径方向外侧打开，且大致等间隔地 形成有多个沿气缸轴线方向延伸的切口，具有与该切口共同连通的通路的加强环外嵌于气 缸的上部，冷却液在上述通路及切口中流通。近几年，在上述的大型柴油机中，Pme(平均有效压力)不断上升，与这样的高 Pme (平均有效压力)化对应，气缸套1的外周面If的温度也上升。对于这样的气缸套1的外周面If的温度上升，在图5的现有技术中，对应高 Pme (平均有效压力)化而需要增大气缸套1的壁厚，对应于此，为了将气缸套1的外周面 If的温度维持为规定温度，必须提高气缸套1的冷却度。然而，在上述现有技术中，由于仅冷却气缸套1的外周面lf，因此冷却水侧的热传 递率低，作为对应上述高Pme化的冷却度来说不充分。另外，在专利文献1(日本特开昭62-253945号公报)的技术中，需要沿圆周方向 形成多个切口，气缸套1的冷却部的加工需要很多工时，并且成本高。另外，代替上部冷却室，采用在气缸套1上设置多个弯曲的长的冷却孔的所谓孔 冷式气缸套，但是对此，由于也必须加工多个长的冷却孔，因此与上述同样，加工需要很多 工时，并且成本高。
发明内容
本发明鉴于这样现有技术的问题，目的在于提供一种气缸套的冷却结构，其以采 用极其简单的结构、加工工时少且低成本的气缸套的冷却机构，提高气缸套的外周面的冷却水侧的热传递率，从而能够应对发动机的高Pme化。本发明用于达到这样的目的，提供一种气缸套的冷却结构，其在汽缸套的外周面 与不透流体地覆盖该外周面的外侧的盖的内周之间设置有冷却室，所述气缸套的冷却结构 的特征在于，所述冷却室划分成上部冷却室和下部冷却室，通过该划分部和所述盖不透流 体地密封所述上部冷却室和下部冷却室，在所述划分部开设从所述下部冷却室向上部冷却 室喷出冷却流体的喷出孔，该喷出孔沿圆周方向开设有多个且其开口方向朝向所述上部冷 却室的外周壁。在这样的发明中，具体地说可以如下这样构成。S卩，所述各喷出孔在圆周方向上向 同一方向倾斜而穿设于所述划分部，朝向所述上部冷却室的出口开设成长圆形状。或者，所述各喷出孔朝向上部冷却室的外周壁向半径方向倾斜而穿设于所述划分 部，朝向所述上部冷却室的出口开设成长圆形状。并且，所述孔形状不仅可以形成为长圆，也可以形成为以减小应力为目的的椭圆 或与出口开口对应而形成为弯曲的椭圆形状。另外，所述发明也可以如下这样构成。S卩，改变上述喷出孔，在所述划分部上设置固定了根部的喷出喷嘴，在该喷出喷嘴 上形成所述喷出孔。根据本发明，冷却室划分成上部冷却室和下部冷却室，通过该划分部和所述盖不 透流体地密封所述上部冷却室和下部冷却室，在该划分部开设从下部冷却室向上部冷却室 喷出冷却流体的喷出孔，该喷出孔沿圆周方向开设有多个且其开口方向朝向所述上部冷却 室的外壁，因此，将冷却室分成上部冷却室和下部冷却室这两段，从喷出孔向成为高温的上 部冷却室喷出冷却液，其中该喷出孔在划分部上沿圆周方向开设有多个，且开口方向朝向 所述上部冷却室的外壁，该冷却液向成为高温的气缸套的外壁面、尤其向第一活塞环对应 部位附近喷出，因此，通过外壁面与喷出的冷却液的碰撞，这样的外壁面的热传递率上升， 能够使气缸套的外壁面的温度降低。因此，通过盖和划分部将冷却室不透流体地密封并分割成上部冷却室的下部冷却 室，在该划分部上沿圆周方向开设多个从所述下部冷却室向上部冷却室喷出冷却流体的喷 出孔，且喷出孔的开口方向朝向上部冷却室的外壁，以这样采用极其简单的结构、加工工时 少且低成本的气缸套的冷却机构，能够提高气缸套的外周面的冷却水侧的热传递率，由此， 能够得到能够应对发动机的高Pme化的气缸套的冷却结构。另外，尤其是若各喷出孔以在圆周方向上向同一方向倾斜的方式穿设于划分部， 且朝向所述上部冷却室的出口形成为长圆形状，则通过从向同一方向倾斜而穿设的各喷出 孔喷出的喷出水，在圆周方向上形成回旋流，从而能够使冷却水侧的热传递率沿气缸套的 外周面上升，使冷却效果进一步提高。另外，由于朝向上部冷却室的出口形成为长圆形状，因此能够将出口的半径形成 得较大，能够降低周向应力。另外，若改变上述喷出孔，设置根部固定于划分部的喷出喷嘴，在喷出喷嘴上形成 所述喷出孔，则通过改变喷出喷嘴的长度、方向、内径，能够使基于冷却水向气缸套的外周 面的碰撞的冷却水侧的热传递率变化，由此，能够选定合适的温度条件的喷出喷嘴。
图1是本发明的第一实施例的大型柴油机的、气缸套的组装结构的气缸的一半的 上部剖视图。图2是图1的A-A线剖视图(之一)。(B)是图2的Y部放大图。图3是图1的A-A线剖视图(之二)。图4中，(A)是本发明的第二实施例的大型柴油机的、气缸套的组装结构的气缸的 一半的上部剖视图。(B)是图1的Z部放大图。图5是大型柴油机的、气缸套及汽缸盖的组装结构的气缸的一半的剖视图。
具体实施例方式以下，使用图示的实施例，详细地说明本发明。但是，该实施例中记载的结构部件 的尺寸、材质、形状及其相对配置等只要没有特别特定地记载，则不是将本发明的范围限定 于此的意思，只不过为说明例。[实施例1]图1是本发明的第一实施例的大型柴油机的、气缸套的组装结构的气缸的一半的 上部剖视图。图2是图1的A-A线剖视图(之一)，图3是图1的A-A线剖视图(之二)。在图1中，1为气缸套，如图5所示，汽缸盖2通过未图示的多个螺栓等固定在该气 缸套1上。5为盖，该盖5的上端通过0形环7不透流体地固定于上述气缸套1的上部支承部 Id。通过上述盖5形成的冷却室由划分凸台Ic划分成上部冷却室10和下部冷却室4。 该划分凸台Ic的外周通过0形环11不透流体地密封于上述盖5。另外，上述下部冷却室4的下端部通过0形环8不透流体地固定于上述气缸套1 的下部支承部Ie。在上述划分凸台Ic上开设从上述下部冷却室4向上部冷却室10喷出冷却水的喷 出孔13，该喷出孔13如下这样形成。其第一例如图2所示，沿圆周方向开设有多个上述喷出孔13，且喷出孔13的轴线 13s的开口方向α朝向上述上部冷却室10的外壁If。该开口方向α通过实验或模拟计算确定。并且，各喷出孔13穿设于划分凸台Ic且各喷出孔13的轴线13s在圆周方向上向 同一方向倾斜，因此，向上述上部冷却室10的出口如图2⑶所示，形成为长圆形状13a。通过这样形成，利用从轴线13s向同一方向倾斜而穿设的各喷出孔13喷出的喷出 水，在圆周方向形成回旋流，从而能够使冷却水侧的热传递率沿气缸套1的上部的外周面 If上升，提高冷却效果。另外，由于向上部冷却室10的出口形成为长圆形状13a，因此能够将出口的半径 形成得较大，能够降低周向应力。另外，孔形状不仅可以形成为正圆，也可以形成为以减小应力为目的的椭圆或弯 曲的椭圆形状。其第二例如图3所示，沿圆周方向开设有多个上述喷出孔13且喷出孔13的轴线
513s的开口方向α朝向上述上部冷却室10的外壁If向半径方向倾斜。在该情况下，上述 各喷出孔13的轴线13s不倾斜，而朝向气缸中心100。这时各喷出孔13的加工变得简单。此外，其它的结构与图5相同。根据这样的实施例，将冷却室划分成上部冷却室10和下部冷却室4，并通过上述 盖5不透流体地密封该划分凸台lc，在该划分凸台Ic开设从下部冷却室4向上部冷却室 10喷出冷却水的喷出孔13，该喷出孔13沿圆周方向开设有多个，且开口方向朝向上述上部 冷却室10的外壁If，因此，将冷却室分成上部冷却室10和下部冷却室4这两段，从喷出孔 13向成为高温的上部冷却室10喷出冷却水，其中该喷出孔13在划分凸台Ic沿圆周方向开 设有多个且开口方向朝向上述上部冷却室10的外壁If，该冷却水向成为高温的气缸套1的 外壁面If、尤其向第一活塞环对应部位附近的外壁面If喷出，因此，通过外壁面If与喷出 的冷却水的碰撞，这样的外壁面If的热传递率上升，使气缸套1的外壁面If的温度降低。因此，通过盖5和划分凸台Ic将冷却室不透流体地密封并分割成上部冷却室10 和下部冷却室4，在该划分凸台Ic上沿圆周方向开设多个从上述下部冷却室4向上部冷却 室10喷出冷却水的喷出孔13，且喷出孔13的开口方向朝向上部冷却室10的外壁lf，以这 样采用极其简单的结构、加工工时少且低成本的气缸套1的冷却机构，能够提高气缸套1的 外周面If的冷却水侧的热传递率，由此，能够得到能够应对发动机的高Pme化的气缸套1 的冷却结构。[实施例2]图4(A)是本发明的第二实施例的大型柴油机的、气缸套的组装结构的气缸的一 半的上部剖视图。(B)是图1的Z部放大图。在该实施例中，改变上述第一实施例的喷出孔13，设置根部固定于划分凸台Ic的 喷出喷嘴12，如图4(B)所示，在喷出喷嘴12上设置喷出孔12b和出口缩小了的喷孔12a。并且，上述喷出喷嘴12的圆周方向位置如图2及图3那样构成。其它的结构与图 1相同，与其相同的构件用同一符号表示。根据这样的第二实施方式，通过改变喷出喷嘴12的长度、方向、内径，能够使基于 冷却水向气缸套1的外周面If的碰撞的冷却水侧的热传递率变化，由此，能够选定最合适 的温度条件的喷出喷嘴12。工业上的可利用性根据本发明，能够提供一种气缸套的冷却结构，其以采用极其简单的结构、加工工 时少且低成本的气缸套的冷却机构，使气缸套的外周面的冷却水侧的热传递率提高，从而 能够应对发动机的高Pme化。
权利要求
一种气缸套的冷却结构，在汽缸套的外周面与不透流体地覆盖该外周面的外侧的盖的内周之间设置有冷却室，所述气缸套的冷却结构的特征在于，所述冷却室划分成上部冷却室和下部冷却室，通过该划分部和所述盖不透流体地密封所述上部冷却室和下部冷却室，在所述划分部开设从所述下部冷却室向上部冷却室喷出冷却流体的喷出孔，该喷出孔沿圆周方向开设有多个且其开口方向朝向所述上部冷却室的外周壁。
2.根据权利要求1所述的气缸套的冷却结构，其特征在于，所述各喷出孔沿圆周方向且朝向外周壁向同一方向倾斜而穿设于所述划分部，朝向所 述上部冷却室的出口开设成长圆形状。
3.根据权利要求1所述的气缸套的冷却结构，其特征在于，所述各喷出孔朝向上部冷却室的外周壁向半径方向倾斜而穿设于所述划分部，朝向所 述上部冷却室的出口开设成长圆形状。
4.根据权利要求1所述的气缸套的冷却结构，其特征在于，设置有根部固定于所述划分部的喷出喷嘴，在该喷出喷嘴上形成所述喷出孔。
全文摘要
本发明提供一种气缸套的冷却结构，其以采用极其简单的结构、加工工时少且低成本的气缸套的冷却机构，使气缸套的外周面的冷却水侧的热传递率提高，从而能够应对发动机的高Pme化。该气缸套的冷却结构在汽缸套的外周面与不透流体地覆盖该外周面的外侧的盖的内周之间设置有冷却室，所述气缸套的冷却结构的特征在于，所述冷却室划分成上部冷却室和下部冷却室，通过该划分部和所述盖不透流体地密封所述上部冷却室和下部冷却室，在所述划分部开设从所述下部冷却室向上部冷却室喷出冷却流体的喷出孔，该喷出孔沿圆周方向开设有多个且其开口方向朝向所述上部冷却室的外壁。
文档编号F02F1/10GK101910597SQ20098010151
公开日2010年12月8日 申请日期2009年2月12日 优先权日2008年2月22日
发明者吉川秀一, 门胁刚 申请人:三菱重工业株式会社