车辆用发动机冷却系统的制作方法

本发明涉及一种车辆用发动机冷却系统，更详细而言涉及一种控制冷却水的流动来提高整体的冷却效率的车辆用发动机冷却系统。

背景技术：

通常在发动机燃烧室产生的热的一部分被汽缸盖和汽缸体、吸气排气阀和活塞等吸收。

这些构成部件在其温度过度上升时，发生热变形或汽缸内壁的油膜破损而导致润滑不良现象，由此引起热障碍。

上述发动机的热障碍导致燃烧不良、爆震(knocking)等异常燃烧，从而会引起活塞熔损等的重大损伤。并且，存在热效率和输出功率降低的问题。相反，发动机过度冷却时存在输出功率和燃油效率变差以及汽缸低温磨损等问题，因此需要适当地控制冷却水温度。

鉴于这些方面，根据现有技术的发动机在汽缸体和汽缸盖的内部形成有水套，在该水套中循环的冷却水冷却对应于燃烧室的火花塞(sparkplug)周围、排气口以及阀片周围等的金属表面。

但是，如上述的现有发动机中，应用于汽缸体和汽缸盖的水套使流入的冷却水按照汽缸的顺序各自循环，不能分别有效地冷却与燃烧室对应的汽缸体和汽缸盖，从而具有发动机整体的冷却效果有些不足的缺点。

另外，因发动机冷却效果降低而导致发动机的耐久性下降，在为了防止这种情况而另外设置冷却喷嘴(coolingjet)或增大水泵性能时，具有投资费用增加的缺点。

另外，尽管需要以比汽缸体相对低的温度冷却汽缸盖，但存在难以分别控制冷却水温度的缺点。

另外，冷却水的温度低时，油的粘性增大从而摩擦力增加，由此燃料消耗增多，导致燃油效率下降，发动机的冷却水温度过高时，发生爆震，为了抑制爆震而必须调节点火时间点，从而还有发动机性能下降的缺点。

另一方面，最近还一同研究分离流经汽缸体和汽缸盖的冷却水、使冷却水的流动从前方(第一燃烧室侧)向后方(第四燃烧室侧)依次流动的水套。

此外，还研究使冷却水在气缸内径(cylinderbore)之间的狭窄空间流动、有效控制燃烧室周围的温度。

记载于该背景技术部分的事项用于增进对本发明背景的理解，其可以包括不属于本领域技术人员已知的现有技术的事项。

技术实现要素：

于是，本发明为了解决如上述的问题而提出，本发明要解决的技术问题在于，提供一种车辆用发动机冷却系统，其能够分离汽缸盖和汽缸体进行冷却，并且，使冷却水以汽缸排列方向为基准从前方向后方流动，同时在各燃烧室之间从排气侧向吸气侧流动，按交叉流动方式进行冷却，由此通过冷却水的流动控制使整体的冷却效率极大化，降低燃料消耗。

用于实现这种目的的本发明实施例所涉及的车辆用发动机冷却系统，用于冷却包括汽缸体的发动机，该汽缸体的内部从前方向后方形成有多个燃烧室且该汽缸体的上部安装有汽缸盖，上述冷却系统包括：形成在上述汽缸盖的内部的缸盖水套(waterjacket)；在上述汽缸体的内部形成于燃烧室周围的缸体水套；垫片，配置于上述缸体水套与上述缸盖水套之间，用于密封上述汽缸体与上述汽缸盖之间；泵水套，对应于以向上述缸体水套的前方泵送冷却水的方式安装于上述汽缸体前方的水泵，在上述汽缸体的内部与上述缸体水套连接；第一和第二连接通路，形成在上述缸体水套的前方上部，与上述缸盖水套的前方下部连接，将供给至上述缸体水套的冷却水向上述缸盖水套供给；第一填充(packing)部件，在上述缸体水套的前方安装于吸气侧，防止流入到上述缸体水套的前方的冷却水向吸气侧流入；和第二填充部件，在上述缸体水套的后方安装于排气侧，限制沿上述缸体水套的排气侧流动的冷却水的流量。

上述第一连接通路可以以上述燃烧室的中心为基准形成于排气侧，上述第二连接通路可以在与上述第一连接通路隔开的位置形成于吸气侧。

上述第一连接通路的截面积可以大于上述第二连接通路的截面积。

上述缸体水套可以还包括：第三连接通路，以上述第一填充部件为基准向上述第二连接通路形成；和第四连接通路，以上述第一填充部件为基准在上述缸体水套的后方形成于吸气侧。

上述第三连接通路的截面积可以大于上述第四连接通路的截面积。

上述垫片可以包括：形成在与上述第一连接通路对应的位置的第一贯通孔；形成在与上述第二连接通路对应的位置的第二贯通孔；形成在与上述第三连接通路对应的位置的第三贯通孔；和形成在与上述第四连接通路对应的位置的第四贯通孔。

在上述缸体水套的前方可以形成有与上述缸体水套成一体的扩展部，该扩展部用于从上述水泵接收冷却水，并向上述缸盖水套供给冷却水。

在上述扩展部可以形成有与上述缸体水套和上述泵水套连接的冷却水流入口，上述冷却水流入口以上述燃烧室为基准向吸气侧配置。

在上述汽缸盖的后方可以配置有冷却水控制阀，其一侧与上述缸盖水套连接，另一侧与上述缸体水套的后端连接，接收冷却水。

在上述缸体水套可以形成有在各燃烧室之间从排气侧向吸气侧连接上述缸体水套的多个交叉连接部。

上述交叉连接部可以通过钻孔工序形成在上述汽缸体的内部。

上述第一填充部件从上部向下部压入上述缸体水套的前方一侧，可以阻断从上述缸体水套的前方流入的冷却水向吸气侧的流动，以使冷却水通过上述交叉连接部从上述缸体水套的排气侧向吸气侧流动。

上述第二填充部件从上部向下部压入上述缸体水套的后方一侧，可以形成为比上述第一填充部件短的长度，以仅使设定的流量从上述缸体水套的排气侧后方向吸气侧流动。

上述第二填充部件可以在上述缸体水套的后方阻断以上述缸体水套的高度方向为基准从上部至下部的规定部分来控制冷却水的流量。

上述第一和第二填充部件可以具有圆柱形状，由弹性原材料形成，以使得上述第一和第二填充部件边发生弹性变形边向上述缸体水套压入。

在上述缸体水套的后方上端部可以形成有向上部排出冷却水的排出口。

可以在上述垫片与上述排出口对应地在后方一侧形成有第五贯通孔。

因此，如果使用如上述构成的本发明实施例的车辆用发动机冷却系统，则通过将供给至缸体水套的前方(第一燃烧室侧)的冷却水的一部分供向缸盖水套，并使剩余部分向后方(第四燃烧室侧)流动，能够实现冷却水在缸盖水套中也从前方向后方流动的构造。

并且，本发明的缸体水套中在各燃烧室之间形成交叉连接部，利用各填充部件和各个交叉连接部使通过缸体水套的冷却水从排气侧向吸气侧流动，由此能够以交叉流动方式冷却缸体水套来使冷却效果极大化。

并且，本发明通过使用在缸体水套的前方配置于吸气侧而在缸体水套的后方配置于排气侧的填充部件，能够在温度相对高的排气侧增大冷却水的流速，并在温度相对低的吸气侧减小冷却水的流速。

并且能够防止汽缸盖的裂纹和破损的发生，提高汽缸盖的耐久性。

附图说明

图1为应用本发明实施例的车辆用发动机冷却系统的发动机的立体图。

图2为应用于本发明实施例的车辆用发动机冷却系统的缸体水套和缸盖水套的分离立体图。

图3为本发明实施例的车辆用发动机冷却系统中缸盖水套的底视图。

图4为本发明实施例的车辆用发动机冷却系统中缸体水套的立体图。

图5为本发明实施例的车辆用发动机冷却系统中垫片的俯视图。

图6为表示本发明实施例的车辆用发动机冷却系统中缸盖水套的冷却水流动的图。

图7为表示本发明实施例的车辆用发动机冷却系统中缸体水套的冷却水流动的图。

附图标记说明

2：汽缸盖

4：汽缸体

6：安装部

8：连接口

10：水泵

12：缸体温度传感器

14：燃烧室

20：缸盖水套

22：缸盖排出口

30：缸体水套

32：扩展部

34：冷却水流入口

36：凸出部

38：排出口

42、44、46、48：第一、第二、第三和第四连接通路

50：垫片

52、54：第一和第二填充部件

60：泵水套

70：冷却水控制阀

具体实施方式

下面，根据附图详细说明本发明的优选实施例。

此外，本说明书中记载的实施例和附图所图示的构成仅为本发明最优选的一个实施例，而并不代表本发明的所有技术构思，因此应当理解，可以存在在本申请时间点能够替代这些的各式各样的等同物和变形例。

为了更加清楚地说明本发明而省略与说明无关的部分，贯穿说明书整体对相同或类似的构成要素附以相同的附图标记。

为了说明的方便任意表示附图所示的各构成的大小和厚度，因此本发明不一定限定于附图所示情况下，为了清楚地表示某些部分和区域而扩大厚度进行了显示。

并且，在整个说明书，叙述某部分“包括”某构成要素时，在没有特别相反的记载的情况下，不排除其它构成要素，意味着可以还包括其它构成要素。

并且，说明书中记载的“...单元”、“...构件”、“...部”、“...部件”等用语意味着至少发挥一种功能或做一种动作的概括性的构成单位。

图1为应用本发明实施例所的车辆用发动机冷却系统的发动机的立体图，图2为应用于本发明实施例的车辆用发动机冷却系统的缸体水套和缸盖水套的分离立体图，图3为本发明实施例的车辆用发动机冷却系统中缸盖水套的底视图，图4为本发明实施例的车辆用发动机冷却系统中缸体水套的立体图，图5为本发明实施例的车辆用发动机冷却系统中垫片的俯视图。

参考图1，应用本发明实施例的发动机冷却系统的发动机包括汽缸盖(2)和汽缸体(4)，上述汽缸盖(2)安装在上述汽缸体(4)的上部。

在上述汽缸体(4)的前方形成有安装水泵(10)的安装部(6)，在上述汽缸体(3)的吸气侧形成有连接口(8)，其与缸体温度传感器(12)连接并向上述缸体温度传感器(12)供给冷却水。

在上述汽缸盖(2)的内部，如图2所示，以包围未图示的多个吸气口和排气口的方式形成有缸盖水套(20)。

并且，在上述汽缸体(4)中，四个燃烧室(14)从前方向后方按照设定间隔隔开。在这样的汽缸体(4)内部，以包围上述燃烧室(14)的周围的方式形成有缸体水套(30)。上述缸体水套(30)配置于上述缸盖水套(20)的下部。

其中，在上述缸盖水套(20)与上述缸体水套(30)之间配置有垫片(50)。上述垫片(50)可以将上述汽缸盖(2)与上述汽缸体(4)之间密封。

其中，在上述缸体水套(30)的前方形成有泵水套(60)，其与上述缸体水套(30)连接，以向上述缸体水套(30)泵送冷却水。

上述泵水套(60)可以对应于上述水泵(10)，配置在上述汽缸体(4)的内部。

即，通过上述水泵(10)的运转而泵送的冷却水可以经由上述泵水套(60)向上述缸体水套(20)的前方顺利供给。

其中，在上述汽缸盖(2)的后方可以配置有冷却水控制阀(70)，其一侧与上述缸盖水套(20)连接，另一侧与上述缸体水套(30)的后端连接，并接收冷却水。

因此，供给至上述缸体水套(30)前方的冷却水中，一部分向上部移动而向上述缸盖水套(20)的前方下部供给。除向上述缸盖水套(20)供给的冷却水之外的剩余冷却水在上述缸体水套(30)中向后方侧移动并且冷却上述汽缸体(4)，之后向上述冷却水控制阀(70)的一侧排出。

向上述缸盖水套(20)供给的冷却水边从前方向后方移动，边冷却上述汽缸盖(2)，向上述冷却水控制阀(70)的另一侧排出。

并且，在上述缸体水套(30)的前方可以一体地形成有扩展部(32)，其用于从上述水泵(10)接收冷却水，并向上述缸盖水套(20)供给冷却水。

在上述扩展部(32)形成有冷却水流入口(34)，其连接上述缸体水套(30)和上述泵水套(60)。上述冷却水流入口(34)可以以上述燃烧室(14)为基准向吸气侧配置。

另外，在上述缸体水套(30)的后方，在吸气侧形成有凸出部(36)，在上述凸出部(36)的上部可以形成有向上述冷却水控制阀(70)排出冷却水的排出口(38)。

参考图3和图4，上述缸盖水套(20)与上述缸体水套(30)通过第一和第二连接通路(42、44)连接。

其中，上述第一和第二连接通路(42、44)可以在上述扩展部(32)的上部连接上述缸体水套(30)与上述缸盖水套(20)。

上述第一和第二连接通路(42、44)连接上述缸盖水套(20)的前方下部与上述缸体水套(30)的前方上部，可以将供给至上述缸体水套(30)的冷却水向上述缸盖水套(20)供给。

其中，上述第一连接通路(42)以上述燃烧室(14)的中心为基准形成在排气侧。并且，上述第二连接通路(44)可以在与上述第一连接通路(42)隔开的位置形成在吸气侧。

这样的第一连接通路(42)的截面积可以形成为大于上述第二连接通路(44)的截面积。即，通过上述第一连接通路(42)的冷却水的流量比通过上述第二连接通路(44)的冷却水的流量更多。

因此，上述汽缸盖(2)中通过上述第一连接通路(42)向排气侧流入更多流量的冷却水，由此能够在上述汽缸盖(2)中提高排气侧的冷却效率。

并且，在上述缸盖水套(20)中，与上述冷却水控制阀(70)连接的缸盖排出口(22)形成在排气侧，由此能够提高整体的上述汽缸盖(2)的排气侧冷却效率。

另一方面，本实施例中，在上述缸体水套(30)中形成有多个交叉连接部(39)，其在各燃烧室(14)之间从排气侧向吸气侧连接上述缸体水套(30)。

上述交叉连接部(39)可以通过钻孔工序形成在上述汽缸体(4)的内部。这样的交叉连接部(39)在各个上述燃烧室(14)之间形成在上部侧。

这样的交叉连接部(39)可以在各燃烧室(14)之间使通过上述缸体水套(20)的排气侧的冷却水向吸气侧流入。因此，通过上述交叉连接部(39)的冷却水可以将上述燃烧室(14)之间进行冷却。

另一方面，本实施例中，可以在上述缸体水套(30)安装第一和第二填充部件(52、54)。

上述第一和第二填充部件(52、54)可以控制在上述缸体水套(30)内部流动的冷却水的流动方向，从而使冷却水通过上述交叉连接部(39)流动。

首先，上述第一填充部件(52)在上述缸体水套(30)的前方安装于吸气侧，能够防止流入到上述缸体水套(30)的前方的冷却水向吸气侧流入。

其中，上述第一填充部件(52)从上部向下部压入上述缸体水套(30)的前方一侧。这样的第一填充部件(52)能够完全阻断从上述缸体水套(30)的前方流入的冷却水向吸气侧的流动，以使冷却水通过上述交叉连接部(39)从上述缸体水套(30)的排气侧向吸气侧流动。

并且上述第二填充部件(54)在上述缸体水套(30)的后方安装于排气侧，能够限制沿上述缸体水套(30)的排气侧流动的冷却水的流量。

其中，上述第二填充部件(54)从上部向下部压入上述缸体水套(30)的后方一侧。这样的上述第二填充部件(54)可以形成为比上述第一填充部件(52)短的长度，以仅使设定的流量从上述缸体水套(30)的排气侧后方向吸气侧流动。

即，上述第一填充部件(52)的长度(d1)以比上述第二填充部件(54)的长度(d2)更长的长度(d1＞d2)，形成得较长。

即，上述第二填充部件(54)可以在上述缸体水套(30)的后方阻断以上述缸体水套(30)的高度方向为基准从上部至下部的规定部分，从而控制冷却水的流量。

因此，上述第二填充部件(54)限制从上述缸体水套(30)的排气侧后方向吸气侧的冷却水的流动，由此能够增加通过上述交叉连接部(39)向上述吸气侧流动的冷却水的流量。

另一方面，本实施例中，配置于上述缸体水套(30)的前方侧的上述第一填充部件(52)可以靠吸气侧配置，配置于后方侧的上述第二填充部件(54)可以靠排气侧配置。

如此构成的上述第一和第二填充部件(52、54)具有圆柱形状，可以由弹性原材料、例如橡胶原材料形成，使得其边发生弹性变形边压入上述缸体水套(30)。

另一方面，本实施例中，上述缸体水套(30)可以还包括第三和第四连接通路(46、48)。

首先，上述第三连接通路(46)以上述第一填充部件(52)为基准向上述第二连接通路(44)形成。

并且，上述第四连接通路(48)以上述第一填充部件(52)为基准在上述缸体水套(30)的后方形成于吸气侧。

其中，上述第三连接通路(46)的截面积可以形成为大于上述第四连接通路(48)的截面积。

因此，通过上述第三连接通路(46)向上述缸盖水套(20)的吸气侧流入的冷却水的流量可以多于通过上述第四连接通路(48)向上述汽缸盖(20)的吸气侧流入的冷却水的流量。

例如，通过上述第四连接通路(48)向上述缸盖水套(20)流入的冷却水的流量可以为通过上述第三连接通路(46)向上述缸盖水套(20)流入的流量的一半。

另一方面，如图5所示，上述垫片(50)可以还包括第一、第二、第三、第四和第五贯通孔(50a、50b、50c、50d、50e)。

首先，上述第一贯通孔(50a)形成在与上述第一连接通路(42)对应的位置，上述第二贯通孔(50b)形成在与上述第二连接通路(44)对应的位置。

上述第三贯通孔(50c)形成在与上述第三连接通路(46)对应的位置，上述第四贯通孔(50d)形成在与上述第四连接通路(48)对应的位置。

最后，上述第五贯通孔(50e)与上述排出口(38)对应地形成在后方一侧。

这样的第一、第二、第三和第四贯通孔(50a、50b、50c、50d)使冷却水通过上述第一、第二、第三和第四连接通路(42、44、46，48)从上述缸体水套(30)向上述缸盖水套(20)顺利流动。然后，上述第五贯通孔(50e)能够使冷却水从上述缸体水套(30)通过上述排出口(38)向上述冷却水控制阀(70)顺利排出。

图6为表示本发明实施例的车辆用发动机冷却系统中缸盖水套的冷却水流动的图。

参考图6，排气侧冷却水的流动为快的冷却水流动，吸气侧冷却水的流动为慢的冷却水流动。

可知向上述缸盖水套(20)供给的冷却水的流动速度在上述第一、第二和第三连接通路(42、44、46)中最快。

在此，可知通过上述第四连接通路(48)向上述缸盖水套(20)供给的冷却水的流动速度与上述第一、第二和第三连接通路(42、44、46)相比较低。

这是因为上述第四连接通路(48)的截面积小，且供给至上述缸体水套(30)的前方的冷却水向吸气侧的流动被上述第一填充部件(52)完全阻断的缘故。

并且，可知在上述缸盖水套(20)中流动的冷却水显示从前方向后方侧流动的构造，与吸气侧相比，在排气侧冷却水的流动速度快。

并且，可知冷却水通过上述缸盖排出口(22)和上述排出口(38)向上述冷却水控制阀(70)快速排出。

即，本实施例中，通过上述第一、第二、第三和第四连接通路(42、44、46、48)向上述缸盖水套(20)流入的冷却水在排气侧比在吸气侧更快速流动，由此能够有效冷却上述汽缸盖(2)中温度相对高的排气侧。

图7为表示本发明实施例的车辆用发动机冷却系统中缸体水套的冷却水流动的图。

参考图7，排气侧冷却水的流动为快的冷却水流动，吸气侧冷却水的流动为慢的冷却水流动。

可知向上述缸体水套(30)供给的冷却水的流动速度在配置于上述扩展部(32)的上述冷却水流入口(34)和上述第一、第二和第三连接通路(42、44、46)中最快。

在此，可知通过上述第四连接通路(48)向上述缸体水套(30)供给的冷却水的流动速度与上述第一、第二和第三连接通路(42、44、46)相比较低。

这是因为上述第一填充部件(52)将流入至上述缸体水套(20)的前方的冷却水阻断以使其无法向吸气侧流动的缘故。因此，通过上述缸体水套(30)的排气侧的冷却水的流动速度可能比吸气侧快。

即，上述第一填充部件(52)阻断冷却水从上述缸体水套(30)的前方向吸气侧的流动，上述第二填充部件(54)能够在上述缸体水套(30)的后方以仅使一定流量的冷却水从排气侧向吸气侧流动的方式进行限制。

并且，可知通过上述缸体水套(30)的冷却水从前方向后方侧流动，同时，实现通过上述交叉连接部(39)从排气侧向吸气侧流动的交叉流动方式，并且通过上述排出口(38)也被快速地排出。

因此，在上述缸体水套(30)流动的冷却水在排气侧流量和流速增加，通过各交叉连接部(39)对燃烧室(14)之间进行冷却，由此能够有效冷却上述汽缸体(4)。

因此，如果使用如上述构成的本发明的实施例的车辆用发动机冷却系统，则通过将供给至上述缸体水套(30)的前方(第一燃烧室侧)的冷却水的一部分向上述缸盖水套(20)供给，并使剩余部分向后方(第四燃烧室侧)流动，能够实现冷却水在上述缸盖水套(20)也从前方向后方流动的构造。

并且，本发明的上述缸体水套(30)在各燃烧室(14)之间形成有上述交叉连接部(39)，利用第一和第二填充部件(52、54)和各个上述交叉连接部(39)使通过上述缸体水套(30)的冷却水从排气侧向吸气侧流动，按交叉流动方式进行冷却，由此能够使发动机的冷却效果极大化。

并且，本发明通过使用在上述缸体水套(30)的前方配置于吸气侧的第一填充部件(52)、和在上述缸体水套(30)的后方配置于排气侧的第二填充部件(54)，能够在温度相对高的排气侧增大冷却水的流速，在温度相对低的吸气侧减小冷却水的流速。

并且能够防止汽缸盖的裂纹和破损的发生，提高汽缸盖的耐久性。

如上，本发明虽然通过限定的实施例和附图说明，但本发明不限定于此，当然能够由本领域技术人员在本发明的技术构思和请求保护的范围的等同范围内进行各式各样的修改和变形。