内燃机的冷却结构的制作方法

本发明涉及内燃机的冷却结构。

背景技术：

第2005-188352号日本专利申请公开(JP 2005-188352 A)描述一种内燃机，该内燃机包含彼此一体形成的气缸盖和排气歧管。气缸盖具有用于冷却燃烧室的水套以及用于冷却排气歧管的水套。

技术实现要素：

上述气缸盖可具有从用于燃烧室的水套排出的冷却剂以及从用于排气歧管的水套排出的冷却剂合流在一起的合流部，并且可设有设置在合流部的下游以检测冷却剂温度的冷却剂温度传感器。

冷却剂温度是在发动机的各种控制中用作对发动机温度的替代的参数。冷却剂冷却燃烧室之后的冷却剂的温度用作对发动机温度的替代。

已冷却排气歧管的冷却剂的温度通常高于已冷却燃烧室的冷却剂的温度。当已冷却排气歧管的冷却剂的温度以及已冷却燃烧室的冷却剂的温度彼此不同时，冷却剂温度彼此不同的冷却剂流动到合流部中。因此，合流部的下游的位置处的冷却剂温度分布变得不均匀。

在温度分布不均匀的状态中，当冷却剂温度传感器检测已冷却排气歧管的冷却剂的温度而不是已冷却燃烧室的冷却剂的温度时，检测到的冷却剂温度不会适当地反映发动机温度。在此状况下，检测到的冷却剂温度可以是不适用作对发动机温度的替代的值。

如果从用于冷却燃烧室的水套排出的冷却剂以及从用于冷却排气歧管的水套排出的冷却剂的混合在合流部的下游侧上进行，那么温度分布逐渐变得均匀。然而，混合的冷却剂的温度受已冷却排气歧管的冷却剂的温度影响。因此，如果冷却剂温度传感器检测混合的冷却剂的温度，那么检测到的冷却剂温度不同于已冷却燃烧室的冷却剂的温度。因此，同样在此状况下，冷却剂温度传感器检测到的冷却剂温度可以是不适用作对发动机温度的替代的值。

本发明提供一种内燃机的冷却结构，该冷却结构被构造成能够检测反映发动机温度的适当冷却剂温度。

本发明的一个方面涉及一种内燃机的冷却结构。该冷却结构包含气缸盖和冷却剂温度传感器。冷却剂温度传感器包含温度检测部。气缸盖具有气缸体附接面和气缸盖罩附接面。气缸盖包含排气歧管。气缸盖具有第一水套和第二水套，用于冷却燃烧室的冷却剂流过第一水套，用于冷却排气歧管的冷却剂穿流过第二水套。第一水套和第二水套被限定在气缸盖内。气缸盖包含合流部，从第一水套排出的冷却剂以及从第二水套排出的冷却剂在合流部合流在一起。合流部具有第一冷却剂通路。第二冷却剂通路设置在合流部的下游的位置处。温度检测部设置在第二冷却剂通路中。第二水套的冷却剂出口被限定在第一冷却剂通路中，并且第二水套的冷却剂出口位于第一冷却剂通路中气缸盖罩附接面侧上的位置处。温度检测部位于第二冷却剂通路中气缸体附接面侧上的位置处。

根据上述构造，从第一水套排出的冷却剂以及从第二水套排出的冷却剂穿过第一冷却剂通路而流动到设有温度检测部的第二冷却剂通路中。

第二水套的冷却剂出口在第一冷却剂通路中位于气缸盖罩附接面侧上的位置处。因此，从第二水套排出的冷却剂的主要部分更可靠地流过第一冷却剂通路中气缸盖罩附接面侧上的空间以及位于合流部的下游的第二冷却剂通路中气缸盖罩附接面上的空间。因此，在第一冷却剂通路和第二冷却剂通路中，从第二水套排出的冷却剂以及从第一水套排出的冷却剂的混合受到抑制。冷却剂的混合如上所述受到抑制，并且因此，从第一水套排出的冷却剂的主要部分流过第一冷却剂通路中气缸体附接面侧上的空间以及第二冷却剂通路中气缸体附接面侧上的空间。应注意，气缸体附接面侧位于第一冷却剂通路和第二冷却剂通路中的每一者的中心轴线的与气缸盖罩附接面侧相对的一侧。

冷却剂温度传感器的温度检测部设置在第二冷却剂通路中气缸体附接面侧上的位置处。因此，冷却剂温度传感器检测流过第二冷却剂通路中气缸体附接面侧上的空间的冷却剂的温度，即，从第一水套排出的冷却剂的温度。因此，能适当地检测反映发动机温度的冷却剂温度。

在根据上述方面的冷却结构中：在内燃机安装在车辆中的状态中，第二水套的冷却剂出口可位于第一冷却剂通路中竖直方向上的上侧上的位置处；并且在内燃机安装在车辆中的状态中，温度检测部可位于第二冷却剂通路中竖直方向上的下侧上的位置处。

在前述构造中，第二水套的冷却剂出口位于第一冷却剂通路中竖直方向上的上侧上的位置处。因此，从第二水套排出的冷却剂的主要部分更可靠地流过第一冷却剂通路中竖直方向上的上侧上的空间以及位于合流部的下游的第二冷却剂通路中竖直方向上的上侧上的空间。从第二水套排出的冷却剂的温度高于从第一水套排出的冷却剂的温度，并且从第二水套排出的冷却剂的密度低于从第一水套排出的冷却剂的密度。因此，从第二水套排出的冷却剂被较可靠地收集在第一冷却剂通路中竖直方向上的上侧上的空间中以及第二冷却剂通路中竖直方向上的上侧上的空间中。因此，能够适当地维持从第二水套排出的冷却剂的主要部分流过第一冷却剂通路中竖直方向上的上侧上的空间以及第二冷却剂通路中竖直方向上的上侧上的空间的状态。从第二水套排出的冷却剂的主要部分流过第一冷却剂通路中竖直方向上的上侧上的空间以及第二冷却剂通路中竖直方向上的上侧上的空间。因此，在第一冷却剂通路和第二冷却剂通路中，从第二水套排出的冷却剂以及从第一水套排出的冷却剂的混合受到抑制。在第一冷却剂通路和第二冷却剂通路中，从第一水套排出的冷却剂相对于从第二水套排出的冷却剂流过竖直方向上的下侧上的空间(冷却剂流过的空间竖直地低于冷却剂流过的空间)。

根据上述构造，在第二冷却剂通路中从第一水套排出的冷却剂以及从第二水套排出的冷却剂的混合受到抑制的同时，从第一水套排出的冷却剂相对于从第二水套排出的冷却剂流过竖直方向上的下侧上的空间。冷却剂温度传感器的温度检测部设置在第二冷却剂通路中竖直方向上的下侧上的位置处，并且因此冷却剂温度传感器检测流过第二冷却剂通路中竖直方向上的下侧上的空间的冷却剂的温度，即，从第一水套排出的冷却剂的温度。因此，能较适当地检测反映发动机温度的冷却剂温度。

在根据上述方面的冷却结构中，第一冷却剂通路和第二冷却剂通路可被布置成彼此成直线地连续。根据此构造，能够减小因形成冷却剂通路的方向所致的冷却剂的流动方向的变化。因此，冷却剂进入第二冷却剂通路，其中从第二水套排出的冷却剂的主要部分保持流过第一冷却剂通路中上侧上的空间。

在根据上述方面的冷却结构中，第二冷却剂通路可被限定在与气缸盖分开制备的构件中，并且限定第二冷却剂通路的构件可由树脂材料制成。根据此构造，能够容易地形成设有温度检测部的冷却剂通路。

在根据上述方面的冷却结构中，第一水套的容积可大于第二水套的容积。根据此构造，从第一水套引入的冷却剂的量与流过第二冷却剂通路的冷却剂的量的比增大。因此，即使在合流部的下游的位置处检测冷却剂的温度时，也能够准确地检测从第一水套排出的冷却剂的温度。

附图说明

将在下文参照附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术与工业意义，其中相同附图标记表示相同元件，且其中：

图1是根据本发明的实施例的内燃机的冷却结构中的气缸盖的截面图，该截面图是沿着气缸盖的纵向方向而截取；

图2是图示内燃机的结构以及内燃机的冷却系统的示意图；

图3是沿着图1中的线III-III截取的截面图；

图4是图示实施例中的气缸盖的合流部与其附近的截面结构的透视图；

图5是图示实施例中的水出口中径向方向上的冷却剂的温度分布的视图；并且

图6是根据本发明的实施例的修改实例的气缸盖的截面图，该截面图是沿着气缸盖的纵向方向而截取。

具体实施方式

下文中，将参照图1到图5来描述根据本发明的实施例的内燃机的冷却结构。如图1所图示，本实施例中的气缸盖100具有多个燃烧室10。此外，气缸盖100具有：多个进气口20，其中进气是从进气口20引入到燃烧室10中；以及多个排气口，其中排气从燃烧室10排出到多个排气口。排气口在其中结合在一起的排气歧管30与气缸盖100一体形成。

第一水套110被限定在气缸盖100内，用于冷却燃烧室10的发动机冷却剂流过第一水套110。第一水套110在气缸盖100的纵向方向上延伸。此外，第二水套120被限定在气缸盖100内。第二水套120被设置成使得发动机冷却剂围绕排气歧管30而流动。排气歧管30由流过第二水套120的冷却剂冷却。第一水套110的容积大于第二水套120的容积。因为第一水套110和第二水套120具有已知构造，所以其细节将从下文的描述省略。

气缸盖100具有合流部40，从第一水套110排出的冷却剂以及从第二水套120排出的冷却剂在合流部40中合流在一起。合流部40在燃烧室10对齐的方向上设置在气缸盖100的一侧上。水出口50连接到合流部40的下游侧部分。水出口50由树脂材料制成，并且与气缸盖100分开制备。冷却剂管道70连接到水出口50的下游侧部分。

如图3到图5所图示，第二冷却剂通路51被限定在水出口50内。从合流部40排出的冷却剂流动到第二冷却剂通路51中。冷却剂温度传感器60的远端处所设置的温度检测部60a设置在第二冷却剂通路51中。温度检测部60a检测从气缸盖100排出的冷却剂的温度。

图2图示包含气缸盖100的内燃机1的结构以及内燃机1的冷却系统的一部分。气缸盖100设置在气缸体80与气缸盖罩90之间。

气缸盖100具有气缸体80所附接到的气缸体附接面180以及气缸盖罩90所附接到的气缸盖罩附接面190。

内燃机1的气缸体80具有水套300，用于冷却气缸体80的冷却剂流过水套300。从水泵200传送的冷却剂流动到用于气缸体80的水套300中。

引入到用于气缸体80的水套300中的冷却剂冷却内燃机1的气缸体80，并且接着流动到气缸盖100的第一水套110和第二水套120中。

引入到第一水套110中的冷却剂冷却燃烧室10，并且接着流动到合流部40中。引入到第二水套120中的冷却剂冷却排气歧管30，并且接着流动到合流部40中。引入到合流部40中的冷却剂通过设有冷却剂温度传感器60的水出口50流出。

图3图示合流部40与其附近的截面结构，其中该截面结构是沿着冷却剂流动方向截取的。图3中的箭头Y1指示气缸盖100的气缸盖罩附接面190所位于的一侧，并且图3中的箭头Y2指示气缸盖100的气缸体附接面180所位于的一侧。

图4是图示合流部40与其附近的截面结构的透视图。如图3和图4所图示，冷却燃烧室10并接着从第一水套110流出的冷却剂α以及冷却排气歧管30并接着从第二水套120流出的冷却剂β流动到由合流部40的内壁所限定的第一冷却剂通路41中。

如图3和图4所图示，第二水套120的冷却剂出口121设置在第一冷却剂通路41中气缸盖罩附接面190侧上的位置处。通过冷却剂出口121，冷却剂β从第二水套120流动到合流部40。温度检测部60a设置在第二冷却剂通路51中气缸体附接面180侧上的位置处。更具体来说，在内燃机1安装在车辆中的状态中，第二水套120的冷却剂出口121位于第一冷却剂通路41中竖直方向上的上侧上的位置处，并且温度检测部60a位于第二冷却剂通路51中竖直方向上的下侧上的位置处。

将提供关于上文所述的“气缸盖罩附接面190侧”和“气缸体附接面180侧”的详细描述。当沿着流动方向截取的第一冷却剂通路41和第二冷却剂通路51中的每一个的截面划分为两个区域(划分为两个相等的区域)时，即，划分为设置气缸盖罩90的一侧上的区域以及设置气缸体80的一侧上的区域时，设置气缸盖罩90的一侧上的区域被称为“气缸盖罩附接面190侧”，并且设置气缸体80的一侧上的区域被称为“气缸体附接面180侧”。

将提供关于上文所述的“竖直方向上的上侧”和“竖直方向上的下侧”的详细描述。当沿着流动方向截取的第一冷却剂通路41和第二冷却剂通路51中的每一个的截面划分为两个区域(划分为两个相等的区域)时，竖直方向上的上侧上的区域被称为“竖直方向上的上侧”，并且竖直方向上的下侧上的区域被称为“竖直方向上的下侧”。

第一冷却剂通路41和第二冷却剂通路51被布置成彼此成直线地连续。接着，参照图5，将描述根据本实施例的冷却结构所产生的有利效果。

图5中的箭头Y1指示气缸盖100的气缸盖罩附接面190所位于的一侧，并且图5中的箭头Y2指示气缸盖100的气缸体附接面180所位于的一侧。

从第一水套110排出的冷却剂α以及从第二水套120排出的冷却剂β通过合流部40流到设置温度检测部60a的第二冷却剂通路51中。

如图3或图4所图示，第二水套120的冷却剂出口121位于第一冷却剂通路41中气缸盖罩附接面190侧上的位置处。因此，从第二水套120排出的冷却剂β的主要部分更可靠地流过第一冷却剂通路41中气缸盖罩附接面190侧上的空间以及位于合流部40的下游的第二冷却剂通路51中气缸盖罩附接面190侧上的空间，如图5所图示。因此，在第一冷却剂通路41和第二冷却剂通路51中，从第二水套120排出的冷却剂β以及从第一水套110排出的冷却剂α的混合受到抑制。冷却剂的混合如上所述受到抑制，并且因此，从第一水套110排出的冷却剂α的主要部分流过第一冷却剂通路41中气缸体附接面180侧上的空间以及第二冷却剂通路51中气缸体附接面180侧上的空间。应注意，气缸体附接面180侧位于第一冷却剂通路41和第二冷却剂通路51中的每一者的中心轴线的与气缸盖罩附接面190侧相对的一侧上。

冷却剂温度传感器60的温度检测部60a设置在第二冷却剂通路51中气缸体附接面180侧上的位置处。因此，冷却剂温度传感器60检测流过第二冷却剂通路51中气缸体附接面180侧上的空间的冷却剂的温度，即，从第一水套110排出的冷却剂α的温度。因此，能适当地检测反映发动机温度的冷却剂温度。

在本实施例中，第二水套120的冷却剂出口121位于第一冷却剂通路41中竖直方向上的上侧上的位置处。因此，从第二水套120排出的冷却剂β的主要部分更可靠地流过第一冷却剂通路41中竖直方向上的上侧上的空间以及位于合流部40的下游的第二冷却剂通路51中竖直方向上的上侧上的空间。

从第二水套120排出的冷却剂β的温度高于从第一水套110排出的冷却剂α的温度，并且从第二水套120排出的冷却剂β的密度低于从第一水套110排出的冷却剂α的密度。因此，从第二水套120排出的冷却剂β被较可靠地收集在第一冷却剂通路41中竖直方向上的上侧上的空间中以及第二冷却剂通路51中竖直方向上的上侧上的空间中。因此，能够适当地维持如下状态：从第二水套120排出的冷却剂β的主要部分流过第一冷却剂通路41中竖直方向上的上侧上的空间以及第二冷却剂通路51中竖直方向上的上侧上的空间。

从第二水套120排出的冷却剂β的主要部分流过第一冷却剂通路41中竖直方向上的上侧上的空间以及第二冷却剂通路51中竖直方向上的上侧上的空间。因此，在第一冷却剂通路41和第二冷却剂通路51中，从第二水套120排出的冷却剂β以及从第一水套110排出的冷却剂α的混合受到抑制。如图5所图示，在第一冷却剂通路41和第二冷却剂通路51中，从第一水套110排出的冷却剂α相对于从第二水套120排出的冷却剂β流过竖直方向上的下侧上的空间(冷却剂α流过的空间竖直地低于冷却剂β流过的空间)。

以此方式，在从第一水套110排出的冷却剂α和从第二水套120排出的冷却剂β的混合在第二冷却剂通路51中受到抑制的同时，从第一水套110排出的冷却剂α相对于从第二水套120排出的冷却剂β流过竖直方向上的下侧上的空间。冷却剂温度传感器60的温度检测部60a设置在第二冷却剂通路51中竖直方向上的下侧上的位置处，并且因此冷却剂温度传感器60检测流过第二冷却剂通路51中竖直方向上的下侧上的空间的冷却剂的温度，即，从第一水套110排出的冷却剂α的温度。因此，能较适当地检测反映发动机温度的冷却剂温度。

因为第一冷却剂通路41和第二冷却剂通路51被布置成彼此成直线地连续，所以能够减小因形成冷却剂通路的方向所致的冷却剂的流动方向(或第一冷却剂通路41与第二冷却剂通路51之间的连接方向)的变化。因此，在从第二水套120排出的冷却剂β的主要部分保持流过第一冷却剂通路41中上侧上的空间的情况下，冷却剂β进入第二冷却剂通路51。因此，能较可靠地获得上述有利效果。

如果冷却剂温度传感器60的温度检测部60a设置在第一水套110中，那么能够检测反映发动机温度的冷却剂温度。然而，在此状况下，必须将冷却剂温度传感器60设置在气缸盖100内，而不是将其设置气缸盖100的外侧上，但难以将冷却剂温度传感器60设置在气缸盖100内。就这来说，在本实施例中，如图1所图示，合流部40在燃烧室10对齐的方向上设置在气缸盖100的一侧上，并且冷却剂温度传感器60设置在位于合流部40的下游的第二冷却剂通路51中。即，冷却剂温度传感器60设置在气缸盖100的外侧上。因此，即使根据传感器的此布置，也能够检测反映发动机温度的冷却剂温度。

限定第二冷却剂通路51的水出口50由树脂材料制成，并且与气缸盖100分开制备。因此，可以容易地形成设有温度检测部60a的冷却剂通路51。

第一水套110的容积大于第二水套120的容积。因此，从第一水套110引入的冷却剂的量与流过水出口50的第二冷却剂通路51的冷却剂的量的比增大。因此，即使在合流部40的下游的位置处检测冷却剂的温度时，也可以准确地检测从第一水套110排出的冷却剂α的温度。

如上所述，根据本实施例，能获得以下有利效果。(1)设有冷却剂温度传感器60的温度检测部60a的第二冷却剂通路51设置在合流部40的下游。第一冷却剂通路41中所限定的第二水套120的冷却剂出口121位于第一冷却剂通路41中气缸盖罩附接面190侧上的位置处。冷却剂温度传感器60的温度检测部60a位于第二冷却剂通路51中气缸体附接面180侧上的位置处。根据此构造，能够适当地检测反映发动机温度的冷却剂温度。

(2)第二水套120的冷却剂出口121位于第一冷却剂通路41中竖直方向上的上侧上的位置处。冷却剂温度传感器60的温度检测部60a位于第二冷却剂通路51中竖直方向上的下侧上的位置处。因此，可以较适当地检测反映发动机温度的冷却剂温度。

(3)第一冷却剂通路41和第二冷却剂通路51被布置成彼此成直线地连续。因此，在从第二水套120排出的冷却剂β的主要部分保持流过第一冷却剂通路41中上侧上的空间的情况下，冷却剂β进入第二冷却剂通路51。

(4)即使当冷却剂温度传感器60设置在气缸盖100的外侧上时，也能够检测反映发动机温度的冷却剂温度。(5)限定第二冷却剂通路51的水出口50由树脂材料制成，并且与气缸盖100分开制备。因此，可以容易地形成设有温度检测部60a的冷却剂通路51。

(6)第一水套110的容积大于第二水套120的容积。因此，即使在合流部40的下游的位置处检测冷却剂的温度时，也可以较准确地检测从第一水套110排出的冷却剂α的温度。

可如下修改前述实施例。在前述实施例中，第二水套120的冷却剂出口121位于第一冷却剂通路41中竖直方向上的上侧上的位置处，并且冷却剂温度传感器60的温度检测部60a位于第二冷却剂通路51中竖直方向上的下侧上的位置处。然而，冷却剂出口121不需要位于竖直方向上的上侧上的位置处，并且温度检测部60a不需要位于竖直方向上的下侧上的位置处。同样在此状况下，可以至少获得除上文所述的有利效果(2)之外的有利效果。

在上述实施例中，设有温度检测部60a的第二冷却剂通路51被限定在水出口50中。在前述实施例中，水出口50连接到合流部40的下游侧部分。即，限定第二冷却剂通路51的水出口50和气缸盖100是彼此分开制备的构件。可替代地，如图6所图示，水出口50可与气缸盖100一体形成，以使得第二冷却剂通路51与气缸盖100一体形成。

第一冷却剂通路41和第二冷却剂通路51被布置成彼此成直线地连续。然而，第一冷却剂通路41和第二冷却剂通路51可按另一方式来布置。同样在此状况下，可以至少获得除上文所述的有利效果(3)之外的有利效果。

第一水套110的容积可等于第二水套120的容积，或第一水套110的容积可小于第二水套120的容积。同样在此状况下，可以获得除上文所述的有利效果(6)之外的有利效果。