一种集成排气歧管的汽车发动机冷却水套结构制造技术

本发明专利技术涉及一种集成排气歧管的汽车发动机冷却水套结构，包括缸体水套、缸盖水套、气缸垫，其特征是：缸体水套包括设在发动机进气侧的过水道、包覆在气缸外并与过水道相通的缸体水套本体；缸盖水套包括包覆在燃烧室外并与过水道相通的燃烧室水套、包覆在排气歧管外并与燃烧室水套相通的排气歧管水套。其能够对气缸盖和气缸体进行良好的冷却，能够调节缸体水套和缸盖水套的冷却水分配比例使得气缸盖和气缸体的冷却效果更好；能够保证气缸体温度更加均匀；能够调节燃烧室和排气道区域的冷却强度，使得燃烧室和排气道区域的温度保持一致；能够提高排气歧管区域的冷却能力，从而提高发动机的可靠性及经济性。

Automobile engine cooling water jacket structure with integrated exhaust manifold

The invention relates to a cooling water jacket structure for automobile engine integrated with exhaust manifold, which comprises a cylinder block water jacket, a cylinder head water jacket and a cylinder gasket, and is characterized in that the cylinder block water jacket comprises a water passage arranged on the engine inlet side, a cylinder block water jacket body coated outside the cylinder and connected with the water passage, and a cylinder head water jacket includes a combustion chamber coated with the water jacket. The combustion chamber water jacket which is communicated with the water passage outside and the exhaust manifold water jacket which is coated outside the exhaust manifold and communicated with the combustion chamber water jacket. It can cool the cylinder head and the cylinder block well, and can adjust the cooling water distribution ratio of the cylinder head water jacket and the cylinder head water jacket to make the cooling effect of the cylinder head and the cylinder block better; can ensure the cylinder block temperature more uniform; can adjust the cooling intensity of the combustion chamber and the exhaust port area, so that the combustion chamber and the exhaust port. The cooling capacity of the exhaust manifold area can be improved and the reliability and economy of the engine can be improved.

【技术实现步骤摘要】
一种集成排气歧管的汽车发动机冷却水套结构
本专利技术涉及汽车发动机，具体涉及一种集成排气歧管的汽车发动机冷却水套结构。
技术介绍
将汽车发动机的排气歧管集成在气缸盖上的这种布置方式，在冷启动时能够利用排气歧管的热量为冷却液加热，让冷却液快速达到工作温度，减少暖机时间；同时，由于结构紧凑，集成排气歧管所具有的排气道内表面积比常规外排气歧管的更小，因此能够缩短冷启动时三元催化剂的起燃时间。在高负荷工况下，冷却液能为排出的废气降温，减少混合物富燃料化，从而有利于优化排放，降低发动机油耗。但是，将高温的排气歧管内置在缸盖内，相当于冷却系统多了一个热源，使本来已承受高热负荷和机械负荷的汽缸盖更加恶劣。因此，需要设计合理的冷却水套以保证整个机体内的温度分布合理，防止汽缸盖中出现局部过热；保证发动机的动力性、经济性、排放和可靠性。如CN203403965U公开的“集成有排气歧管水套的发动机缸盖”，其具有：缸盖水套；排气歧管水套，固定设置在缸盖水套上方，并通过第一连通通道与缸盖水套连通，在排气歧管水套上设有出水总口；便于排气歧管水套与缸盖水套的制造，此外，能够对排气歧管水套进行独立控制，改善冷却效果。这无疑是本
的一种有益尝试。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种集成排气歧管的汽车发动机冷却水套结构，其能够对气缸盖和气缸体进行良好的冷却，能够调节缸体水套和缸盖水套的冷却水分配比例使得气缸盖和气缸体的冷却效果更好；能够保证气缸体温度更加均匀；能够调节燃烧室和排气道区域的冷却强度，使得燃烧室和排气道区域的温度保持一致；能够提高排气歧管区域的冷却能力，从而提高发动机的可靠性及经济性。本专利技术所述的一种集成排气歧管的汽车发动机冷却水套结构，包括设在气缸体内的缸体水套、设在气缸盖内的缸盖水套、设在所述缸体水套与缸盖水套之间的气缸垫，其特征是：所述缸体水套包括设在发动机进气侧的过水道、包覆在气缸外并与所述过水道相通的缸体水套本体；所述缸盖水套包括包覆在燃烧室外并与所述过水道相通的燃烧室水套、包覆在排气歧管外并与所述燃烧室水套相通的排气歧管水套。进一步，所述过水道靠近发动机后端的部位设有过水道进水口，所述过水道靠近发动机前端的部位设有缸体水套进水口；所述缸体水套本体靠近发动机后端的部位设有缸体水套出水口；所述缸体水套进水口、缸体水套出水口与气缸体的顶面齐平，所述缸体水套本体与过水道通过缸体水套进水口相通。进一步，所述燃烧室水套靠近发动机进气侧的部位设有多个缸盖水套进水口，所述燃烧室水套靠近发动机后端的部位设有缸盖水套出水口；所述气缸垫靠近发动机进气侧的部位设有多个与所述缸盖水套进水口一一对应的侧水孔；所述燃烧室水套与过水道通过缸盖水套进水口和侧水孔相通。进一步，所述燃烧室水套包括上层燃烧室水套和下层燃烧室水套，所述上层燃烧室水套靠近发动机排气侧的前端部位设有第一通道、靠近发动机排气侧的后端部位设有第二通道，所述上层燃烧室水套和下层燃烧室水套上靠近发动机排气侧的火花塞区域对应设有多个第三通道、靠近发动机进气侧的火花塞区域对应设有多个第四通道、靠近发动机前端的部位对应设有第五通道；所述上层燃烧室水套通过第一通道和第二通道与所述排气歧管水套相通；所述下层燃烧室水套通过第三通道、第四通道、第五通道与所述上层燃烧室水套相通，且所述缸盖水套进水口设在所述下层燃烧室水套靠近发动机进气侧的部位。进一步，所述排气歧管水套包括上层排气歧管水套和下层排气歧管水套；所述上层排气歧管水套和下层排气歧管水套的前端部通过第一通道与所述上层燃烧室水套相通、后端部通过第二通道与所述上层燃烧室水套相通。进一步，所述缸盖水套进水口的个数为发动机缸数的两倍，分别布置在每个进气道的前后两侧。进一步，所述第三通道、第四通道的个数与发动机缸数相等，且分别对称分布在每个气缸的两侧。进一步，所述上层排气歧管水套与下层排气歧管水套靠近发动机排气侧的部位形成汇合部，所述上层排气歧管水套靠近所述汇合部的前部和后部对称设有上隔板，所述下层排气歧管水套靠近所述汇合部的前部和后部对称设有下隔板。进一步，所述上隔板、下隔板与发动机进气侧方向之间的夹角α均为40°-50°。本专利技术有益的技术效果：（1）缸体水套和缸盖水套为平行流动的形式，气缸盖和气缸体的冷却水互不干涉，使得气缸盖和气缸体的冷却效果更好；通过调节缸体水套进水口的截面积，从而改变流入缸体水套和缸盖水套的冷却水分配比例，使得气缸盖和气缸体的温度更加均匀。（2）缸体水套进水口、缸体水套出水口均位于缸体水套的上部，并与气缸体的顶面齐平，保证了大部分冷却水在热负荷较高的气缸体上部流动，使得气缸体温度更加均匀。（3）缸盖水套分为燃烧室水套和排气歧管水套，且燃烧室水套和排气歧管水套通过第一通道和第二通道连接，通过改变第一通道和第二通道的截面积，从而调节燃烧室和排气道区域的冷却强度，使燃烧室区域和排气道区域温度趋于一致。（4）排气歧管水套汇合部的前部和后部对称设置上隔板和下隔板，通过调节上隔板和下隔板形状，改善排气道高温区域即排气道汇集处的流动，使整个排气道温度更加均匀。（5）下层燃烧室水套中的冷却水为发动机进气侧向发动机排气侧流动，保证了热负荷较高的进气道及火花塞周围的较高流速，使燃烧室区域温度更加均匀。（6）通过CFD分析，能够明确排气歧管水套、上隔板和下隔板的具体形状，及缸体水套进水口、第一通道和第二通道的横截面积，不同发动机也可以根据空间布置进行相应的优化设计。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是缸体水套（砂芯）的结构示意图；图3是缸盖水套（砂芯）的结构示意图；图4是气缸垫的结构示意图；图5是缸盖水套（砂芯）的仰视图；图6是上层燃烧室水套与排气歧管水套（砂芯）的连接结构示意图；图7是下层燃烧室水套（砂芯）的结构示意图；图8是下层燃烧室水套（砂芯）的仰视图。图中：1-缸体水套，2-缸盖水套，3-气缸垫，4-发动机前端，5-发动机后端，6-发动机进气侧，7-发动机排气侧，8-汇合部，9-上隔板，10-下隔板；11-过水道，12-缸体水套本体，13-过水道进水口，14-缸体水套进水口，15-缸体水套出水口；21-燃烧室水套，22-排气歧管水套，23-缸盖水套进水口，24-缸盖水套出水口，25-第一通道，26-第二通道，27-第三通道，28-第四通道，29-第五通道；31-侧水孔；211-上层燃烧室水套，212-下层燃烧室水套；221-上层排气歧管水套，222-下层排气歧管水套。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术做详细说明。参见图1至图8所示的一种集成排气歧管的汽车发动机冷却水套结构，包括设在气缸体内的缸体水套1、设在气缸盖内的缸盖水套2、设在所述缸体水套1与缸盖水套2之间的气缸垫3，其特征是：所述缸体水套1包括设在发动机进气侧6的过水道11、包覆在气缸外并与所述过水道11相通的缸体水套本体12；所述缸盖水套2包括包覆在燃烧室外并与所述过水道11相通的燃烧室水套21、包覆在排气歧管外并与所述燃烧室水套21相通的排气歧管水套22。燃烧室水套21主要环绕火花塞及燃烧室顶部，负责燃烧室及火花塞附近区域的冷却，排气歧管水套22主要环绕排气歧管及排气歧管的汇合处，负责排气道区域的冷却。冷却水流经过水道11后一部分流入缸体水套本体12中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成排气歧管的汽车发动机冷却水套结构，包括设在气缸体内的缸体水套（1）、设在气缸盖内的缸盖水套（2）、设在所述缸体水套（1）与缸盖水套（2）之间的气缸垫（3），其特征是：所述缸体水套（1）包括设在发动机进气侧（6）的过水道（11）、包覆在气缸外并与所述过水道（11）相通的缸体水套本体（12）；所述缸盖水套（2）包括包覆在燃烧室外并与所述过水道（11）相通的燃烧室水套（21）、包覆在排气歧管外并与所述燃烧室水套（21）相通的排气歧管水套（22）。

【技术特征摘要】
1.一种集成排气歧管的汽车发动机冷却水套结构，包括设在气缸体内的缸体水套（1）、设在气缸盖内的缸盖水套（2）、设在所述缸体水套（1）与缸盖水套（2）之间的气缸垫（3），其特征是：所述缸体水套（1）包括设在发动机进气侧（6）的过水道（11）、包覆在气缸外并与所述过水道（11）相通的缸体水套本体（12）；所述缸盖水套（2）包括包覆在燃烧室外并与所述过水道（11）相通的燃烧室水套（21）、包覆在排气歧管外并与所述燃烧室水套（21）相通的排气歧管水套（22）。2.根据权利要求1所述的集成排气歧管的汽车发动机冷却水套结构，其特征是：所述过水道（11）靠近发动机后端（5）的部位设有过水道进水口（13），所述过水道（11）靠近发动机前端（4）的部位设有缸体水套进水口（14）；所述缸体水套本体（12）靠近发动机后端（5）的部位设有缸体水套出水口（15）；所述缸体水套进水口（14）、缸体水套出水口（15）与气缸体的顶面齐平，所述缸体水套本体（12）与过水道（11）通过缸体水套进水口（14）相通。3.根据权利要求1或2所述的集成排气歧管的汽车发动机冷却水套结构，其特征是：所述燃烧室水套（21）靠近发动机进气侧（6）的部位设有多个缸盖水套进水口（23），所述燃烧室水套（21）靠近发动机后端（5）的部位设有缸盖水套出水口（24）；所述气缸垫（3）靠近发动机进气侧（6）的部位设有多个与所述缸盖水套进水口（23）一一对应的侧水孔（31）；所述燃烧室水套（21）与过水道（11）通过缸盖水套进水口（23）和侧水孔（31）相通。4.根据权利要求3所述的集成排气歧管的汽车发动机冷却水套结构，其特征是：所述燃烧室水套（21）包括上层燃烧室水套（211）和下层燃烧室水套（212），所述上层燃烧室水套（211）靠近发动机排气侧（7）的前端部位设有第一通道（25）、靠近发动机排气侧（7）的后端部位设有第二通道（26），所述上层燃烧室水套（211）和下层燃烧室水套（212）上靠...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳梅，余小东，卿辉斌，康黎云，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50