一种发动机冷却系统的制作方法

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机冷却系统。

背景技术：

发动机冷却系统主要有以下作用：(1)需要将发动机正常工作时产生的多余热量及时带走，以避免各种不良现象产生；(2)在发动机冷启动时，使发动机尽快达到正常的工作温度(快速暖机)，以降低发动机摩擦功，改善发动机燃油经济性。近年来，随着汽油发动机向高压缩比、高爆发压力的方向发展，对汽油发动机冷却系统设计也提出了更加严苛的要求：即发动机各缸冷却更加均匀，进而改善发动机各缸工作均匀性，实现提升发动机动力性，改善发动机燃油经济性的目的。

但是，在现有的发动机冷却系统中，冷却液的流动方式并不能很好地保证各缸冷却的均匀性，进而影响了发动机的动力性和燃油经济性。

因此，亟需一种新型的发动机冷却系统以解决上述技术问题。

技术实现要素：

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种发动机冷却系统，与现有技术相比，其不仅能够实现气缸体水套和气缸盖水套的分体冷却，而且能够使发动机各缸冷却更加均匀，进而改善发动机各缸工作均匀性，提升发动机动力性，改善发动机燃油经济性。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种发动机冷却系统，包括：

气缸体水套，其上设置有气缸体进水口和气缸体出水口，所述气缸体进水口设置于气缸体的排气侧，所述气缸体出水口设置于所述气缸体的进气侧，冷却液能够沿所述气缸体水套的宽度方向由所述气缸体进水口流至所述气缸体出水口形成气缸体横流；

气缸盖水套，其上设置有气缸盖进水口和气缸盖出水口，所述气缸盖进水口设置于气缸盖的排气侧，所述气缸盖出水口设置于所述气缸盖的进气侧，所述气缸盖进水口与所述气缸体进水口连通，所述冷却液能够由所述气缸盖进水口沿所述气缸盖水套的宽度方向流至所述气缸盖出水口形成气缸盖横流。

进一步地，所述气缸盖水套内设置有全横流通道，所述全横流通道穿设在每个气缸的两侧，由所述气缸盖进水口流入的所述冷却液能够通过所述全横流通道流至所述气缸盖出水口。

进一步地，所述气缸体水套内设置有相连通的气缸体横流通道和气缸体纵流通道，所述气缸体横流通道穿设在每个气缸的两侧，所述气缸体纵流通道沿气缸的排列方向设置，由所述气缸体进水口流入的所述冷却液能够通过所述气缸体横流通道和所述气缸体纵流通道流至所述气缸体出水口。

进一步地，所述气缸体水套上设置有发动机进水口和发动机出水口，所述发动机进水口设置于所述气缸体的排气侧，所述发动机出水口设置于所述气缸体的进气侧，所述冷却液能够由所述发动机进水口流至所述气缸体进水口和所述气缸盖进水口，所述冷却液能够由所述气缸体出水口和所述气缸盖出水口流至所述发动机出水口。

进一步地，所述气缸体水套上设置有集水槽，由所述气缸盖出水口流出的所述冷却液能够通过所述集水槽流至所述发动机出水口。

进一步地，所述气缸盖出水口的数量为多个，并且所述气缸盖出水口与发动机的气缸一一对应设置，所述集水槽上设置有多个集水点，所述集水点与所述气缸盖出水口一一对应设置，由每个所述气缸盖出水口流出的所述冷却液能够由相对应的所述集水点流入所述集水槽中。

进一步地，所述气缸体水套上设置有导水槽，所述气缸体进水口和所述气缸盖进水口均与所述导水槽连通，由所述发动机进水口进入的所述冷却液能够由所述导水槽流至所述气缸体进水口和所述气缸盖进水口。

进一步地，所述气缸盖进水口的数量为多个，相邻两个所述气缸之间设置一个所述气缸盖进水口，所述导水槽上设置有多个上水点，所述上水点与所述气缸盖进水口一一对应设置，由所述导水槽流出的所述冷却液能够由所述上水点流至对应的所述气缸盖进水口。

进一步地，所述气缸盖水套内还设置有排气歧管冷却通道，由所述气缸盖进水口流入的所述冷却液能够通过所述排气歧管冷却通道流至所述全横流通道中。

进一步地，所述气缸体水套上设置有汇流通道，由所述气缸盖出水口流出的所述冷却液通过所述集水槽后流入所述汇流通道，然后流至所述发动机出水口。

本发明的有益效果为：

本发明提供的发动机冷却系统，一方面，冷却液能够分成两部分，一部分通过气缸体进水口进入到气缸体水套内，另一部分通过气缸盖进水口进入到气缸盖水套内，可以单独控制气缸体水套和气缸盖水套内的冷却液，实现了对气缸体水套和气缸盖水套的分体冷却，进而有利于使发动机在冷启动时实现快速暖机，改善发动机燃油经济性；另一方面，冷却液能够沿气缸体水套的宽度方向由气缸体进水口流至气缸体出水口形成气缸体横流，同时冷却液能够沿气缸盖水套的宽度方向由气缸盖进水口流至气缸盖出水口形成气缸盖横流，而冷却液的横流有利于使冷却液独立地对每个气缸进行冷却，有效避免上游的气缸的热量被冷却液带至下游的气缸，造成下游的气缸不能得到很好地冷却，从而有利于减小缸间温差和各缸进气侧和排气侧的温差，使各缸冷却更加均匀，提升发动机工作的均匀性，同时提升发动机的动力性，改善发动机的燃油经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的发动机冷却系统的工作原理图；

图2是本发明实施例提供的气缸体水套的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的气缸盖水套的结构示意图；

图4是发动机的缸间温差和各缸进气侧和排气侧的温差示意图。

图中：

1-气缸体水套；11-气缸体进水口；12-气缸体出水口；13-气缸体横流通道；14-气缸体纵流通道；15-发动机进水口；16-发动机出水口；17-集水槽；171-集水点；18-导水槽；181-上水点；19-汇流通道；

2-气缸盖水套；21-气缸盖进水口；211-气缸盖前进水口；212-气缸盖中进水口；213-气缸盖后进水口；22-气缸盖出水口；221-一缸出水口；222-二缸出水口；223-三缸出水口；224-四缸出水口；23-全横流通道；231-一缸全横流通道入口；232-二缸全横流通道入口；233-三缸全横流通道入口；234-四缸全横流通道入口；24-排气歧管冷却通道；

3-水泵；

4-控制阀。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，或者用于区分不同结构或部件，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”等为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-图3所示，本实施例提供一种发动机冷却系统，可以应用于汽油发动机中。具体地，发动机冷却系统包括气缸体水套1和气缸盖水套2，气缸体水套1上设置有气缸体进水口11和气缸体出水口12，气缸体进水口11设置于气缸体的排气侧，气缸体出水口12设置于气缸体的进气侧，冷却液能够沿气缸体水套1的宽度方向由气缸体进水口11流至气缸体出水口12形成气缸体横流。气缸盖水套2上设置有气缸盖进水口21和气缸盖出水口22，气缸盖进水口21设置于气缸盖的排气侧，气缸盖出水口22设置于气缸盖的进气侧，气缸盖进水口21与气缸体进水口11连通，冷却液能够由气缸盖进水口21沿气缸盖水套2的宽度方向流至气缸盖出水口22形成气缸盖横流。

本实施例提供的发动机冷却系统，一方面，冷却液能够分成两部分，一部分通过气缸体进水口11进入到气缸体水套1内，另一部分通过气缸盖进水口21进入到气缸盖水套2内，可以单独控制气缸体水套1和气缸盖水套2内的冷却液，实现了对气缸体水套1和气缸盖水套2的分体冷却，进而有利于使发动机在冷启动时实现快速暖机，改善发动机燃油经济性；另一方面，冷却液能够沿气缸体水套1的宽度方向由气缸体进水口11流至气缸体出水口12形成气缸体横流，同时冷却液能够沿气缸盖水套2的宽度方向由气缸盖进水口21流至气缸盖出水口22形成气缸盖横流，而冷却液的横流有利于使冷却液独立地对每个气缸进行冷却，有效避免上游的气缸的热量被冷却液带至下游的气缸，造成下游的气缸不能得到很好地冷却，从而有利于减小缸间温差和各缸进气侧和排气侧的温差，使各缸冷却更加均匀，提升了发动机工作的均匀性，同时提升了发动机的动力性，改善发动机的燃油经济性。

本实施例提供的发动机冷却系统还包括水泵3，通过水泵3的冷却液能够流入发动机进水口15。水泵3可以是普通机械式水泵、离合式水泵、电动水泵等，在此不作限制。

本实施例提供的发动机冷却系统还包括控制阀4，控制阀4设置于发动机出水口16处。根据发动机实际运转工况，控制阀4对流经气缸体水套1和气缸盖水套2的冷却液进行单独控制，即可实现对气缸体水套1和气缸盖水套2并联的分体冷却控制。控制阀4可以是蜡式节温器、电子节温器、热管理模块等可以控制冷却液通断的阀体。

由于本实施例针对的是四缸发动机，所以以下均以四缸发动机为例进行解释说明。在其他实施例中，其他缸数的发动机也可以按照本实施例的原理设计相应的发动机冷却系统。

优选地，气缸盖水套2内设置有全横流通道23，全横流通道23穿设在每个气缸的两侧，由气缸盖进水口21流入的冷却液能够通过全横流通道23流至气缸盖出水口22。如图4所示，δt1-2表示一缸与二缸之间的温差，δt2-3表示二缸与三缸之间的温差，δt3-4表示三缸与四缸之间的温差，δt1表示一缸进气侧和一缸排气侧的温差，δt2表示二缸进气侧和二缸排气侧的温差，δt3表示三缸进气侧和三缸排气侧的温差，δt4表示四缸进气侧和四缸排气侧的温差，通过全横流通道23可以使气缸盖水套2内各缸冷却液的主体流向均为横流，从而减小缸间温差(δt1-2、δt2-3和δt3-4)和各缸进气侧和排气侧的温差(δt1、δt2、δt3和δt4)，有效改善发动机工作均匀性，提升发动机的动力性，改善发动机的燃油经济性。

具体地，全横流通道23包括一缸全横流通道入口231、二缸全横流通道入口232、三缸全横流通道入口233和四缸全横流通道入口234，冷却液通过四个全横流通道入口进入到对应缸体的全横流通道23内，实现对对应的气缸盖燃烧室、进排气门、火花塞、喷油器等部位的冷却。

优选地，气缸体水套1内设置有相连通的气缸体横流通道13和气缸体纵流通道14，气缸体横流通道13穿设在每个气缸的两侧，气缸体纵流通道14沿气缸的排列方向设置，由气缸体进水口11流入的冷却液能够通过气缸体横流通道13和气缸体纵流通道14流至气缸体出水口12。即气缸体横流通道13和气缸体纵流通道14能够围绕每个气缸的周向。需要说明的是，在本实施例中，气缸体水套1内虽然不是全横流设计，但是通过气缸体横流通道13能够实现沿气缸体水套1的宽度方向的横流，仍然有利于提高各缸冷却的均匀性。

如图1-图2所示，气缸体水套1上设置有发动机进水口15和发动机出水口16，发动机进水口15设置于气缸体的排气侧，发动机出水口16设置于气缸体的进气侧，冷却液能够由发动机进水口15流至气缸体进水口11和气缸盖进水口21，冷却液能够由气缸体出水口12和气缸盖出水口22流至发动机出水口16。将发动机出水口16设置在气缸体水套1上，有利于保证气缸盖水套2内实现全横流。当然，在其他实施例中，发动机进水口15也可以设置在气缸体的进气侧，发动机出水口16设置在气缸体的排气侧，同时相应的调换气缸体进水口11和气缸体出水口12以及气缸盖进水口21和气缸盖出水口22的位置。

优选地，如图1所示，气缸体水套1上设置有集水槽17，由气缸盖出水口22流出的冷却液能够通过集水槽17流至发动机出水口16。集水槽17可以起到对冷却液的收集作用，使来自气缸盖出水口22的冷却液由发动机出水口16排出。

优选地，气缸盖出水口22的数量为多个，并且气缸盖出水口22与发动机的气缸一一对应设置，集水槽17上设置有多个集水点171，集水点171与气缸盖出水口22一一对应设置，由每个气缸盖出水口22流出的冷却液能够由相对应的集水点171流入集水槽17中。即每个气缸都有单独的气缸盖出水口22和集水点171，大部分冷却液能够直接从对应的气缸盖出水口22和集水点171流入至集水槽17中，从而有利于实现气缸盖水套2内的全横流，减小各缸之间的影响，有效避免上游的气缸的热量被冷却液带至下游的气缸，提高气缸盖水套2冷却的均匀性。

具体地，如图3所示，多个气缸盖出水口22分别为一缸出水口221、二缸出水口222、三缸出水口223和四缸出水口224。以一缸为例，由一缸出水口221流出的冷却液能够通过与其相对应的一个集水点171流至集水槽17中。其余二缸、三缸和四缸的原理与一缸相同。

优选地，如图1所示，气缸体水套1上设置有导水槽18，气缸体进水口11和气缸盖进水口21均与导水槽18连通，由发动机进水口15进入的冷却液能够由导水槽18流至气缸体进水口11和气缸盖进水口21。冷却液能够在导水槽18内按比例被分配到气缸体进水口11和气缸盖进水口21，为气缸体进水口11和气缸盖进水口21提供进水点，并保证冷却液进入各个进水口前的温度基本一致。

优选地，气缸盖进水口21的数量为多个，相邻两个气缸之间设置一个气缸盖进水口21，导水槽18上设置有多个上水点181，上水点181与气缸盖进水口21一一对应设置，由导水槽18流出的冷却液能够由上水点181流至对应的气缸盖进水口21。通过设置多个气缸盖进水口21和多个上水点181，一方面有利于实现缸盖水套2内的全横流，减小各缸之间的影响，另一方面有利于保证冷却液进入缸盖水套2内之前的温度基本一致。

具体地，如图3所示，多个气缸盖进水口21分别为气缸盖前进水口211、气缸盖中进水口212和气缸盖后进水口213。气缸盖前进水口211设置于一缸与二缸之间，气缸盖中进水口212设置于二缸与三缸之间，气缸盖后进水口213设置于三缸与四缸之间。

优选地，气缸盖水套2内还设置有排气歧管冷却通道24，由气缸盖进水口21流入的冷却液能够通过排气歧管冷却通道24流至全横流通道23中。冷却液进入到排气歧管冷却通道24中，能够实现对排气歧管的冷却。优选地，排气歧管冷却通道24为小通道结构。按照此种方式设置，可以减小排气歧管冷却通道24的容积，提升排气歧管区冷却液的流速，有利于在保证良好的冷却的前提下，有效减少冷却液带走的热量损失，实现快速暖机，综合冷却效果最优，改善发动机燃油经济性。另外，针对单一气缸的燃烧不同，可以对该气缸进行针对性的冷却控制。具体地，在本实施例中，排气歧管冷却通道24包括十个小通道。由气缸盖进水口21流入的冷却液能够通过十个小通道流至全横流通道23中。当然，小通道的数量可以根据实际需求进行调整，在此不作限制。

优选地，气缸体水套1上设置有汇流通道19，由气缸盖出水口22流出的冷却液通过集水槽17后流入汇流通道19，然后流至发动机出水口16。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。