具有改进的冷却装置的内燃发动机制造方法及图纸

一种改进的冷却流体通道结构，该冷却流体通道结构通过增加分离水套设计的上部水套中的流动，除了改善了冷却外，还提供了绕内燃发动机的气缸套的整个外周的冷却的均匀性。当与具有单个缸盖供给管路的传统设计相比时，该冷却流体通道结构还提供气缸套冷却流体进口和气缸盖冷却流体出口之间的降低的压降，从而允许使用更小的冷却流体泵并且导致提高了发动机的效率。

Internal combustion engine with improved cooling device

A cooling fluid channel structure is improved, the cooling fluid channel structure by increasing the separation of upper water jacket in the design flow, in addition to the improved cooling, also provides the uniformity of the whole peripheral set around the cylinder of the internal combustion engine cooling. When compared with the traditional design with a single cylinder supply pipeline, the cooling fluid channel structure also provides a cylinder cooling fluid inlet and a fluid outlet between the cylinder head cooling to reduce pressure drop, allowing the use of smaller cooling fluid pump and lead to improved engine efficiency.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的冷却装置的内燃发动机相关申请的交叉引用本申请要求2011年3月21日提交的美国临时专利申请No.61／454,869的优先权的利益，该申请的全部内容由此通过引用的方式并入。
本公开涉及一种位于内燃发动机的发动机机体和气缸套之间的冷却剂或冷却流体通道以及一种用于连接这些冷却剂通道和附接到发动机机体的气缸盖的结构。
技术介绍
由于内燃发动机内，尤其是在内燃发动机的燃烧室的包括气缸套和气缸盖的区域中产生的高温，因此需要冷却内燃发动机。虽然冷却是内燃发动机的必需功能，但是冷却代表了发动机的寄生损失，从而降低了效率。另外，气缸套，尤其是在环反转位置处的冷却具有挑战性。因此，在减小来自这样的发动机上的冷却系统的寄生损失的同时，还有机会改进内燃发动机的冷却。
技术实现思路
本公开提供了一种内燃发动机，该内燃发动机包括发动机机体、气缸盖、第一缸盖供给管路、第二缸盖供给管路、气缸套、第一输送通道和第二输送通道。所述发动机机体包括缸膛和与该缸膛连通的冷气流体进口，所述气缸盖附接到所述发动机机体。所述第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路定位于所述发动机机体内。所述第一缸盖供给管路定位为沿着所述缸膛的外周与所述第二缸盖供给管路以一角度间隔开。所述气缸套定位在所述缸膛内。所述气缸套与所述发动机机体协作以形成上部气缸套水套和下部气缸套水套。所述下部气缸套水套定位成用于接收来自所述冷却流体进口的冷却流体。所述第一输送通道在所述发动机机体中沿着所述缸膛外周与所述第二缸盖供给管路以一角度间隔开地位于所述第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路之间。所述第二输送通道在所述发动机机体中沿着所述缸膛外周与所述第二缸盖供给管路以一角度间隔开且在所述第二缸盖供给管路的与所述第一输送通道相反的一侧上位于所述第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路之间。所述第一输送通道和所述第二输送通道定位成用于将冷却流体流从所述下部气缸套水套提供到所述上部气缸套水套。所述上部气缸套水套的流体流动截面面积小于所述下部气缸套水套的流体流动截面面积。本公开还提供了一种内燃发动机，该内燃发动机包括发动机机体、气缸盖、第一缸盖供给管路、第二缸盖供给管路、气缸套、第一输送通道和第二输送通道。所述发动机机体包括缸膛和与该缸膛连通的冷气流体进口。所述气缸盖附接到所述发动机机体。所述第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路定位于所述发动机机体内。所述第一缸盖供给管路包括第一流体流动截面面积，而所述第二缸盖供给管道包括第二流体流动截面面积。所述第一缸盖供给管路定位为沿着所述缸膛的外周与所述第二缸盖供给管路以一角度间隔开。所述气缸套定位在所述缸膛内。所述气缸套与所述发动机机体协作以形成上部气缸套水套和下部气缸套水套。所述下部气缸套水套定位成用于接收来自所述冷却流体进口的冷却流体。所述第一输送通道在所述发动机机体中沿着所述缸膛的外周与所述第二缸盖供给管路以一角度间隔开地位于第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路之间。所述第二输送通道在所述发动机机体中沿着所述缸膛的外周与所述第二缸盖供给管路以一角度间隔开且在所述第二缸盖供给管路的与所述第一输送通道相反的一侧上位于所述第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路之间。所述第一输送通道和所述第二输送通道定位成用于将冷却流体流从所述下部气缸套水套提供到所述上部气缸套水套。所述第一流体流动截面面积与所述第二流体流动截面面积的比值提供了绕所述气缸套的外周的冷却流体流动。本公开还提供了一种内燃发动机，该内燃发动机包括发动机机体、气缸盖、第一缸盖供给管路、第二缸盖供给管路、气缸套、第一输送通道和第二输送通道。所述发动机机体包括缸膛和与该缸膛连通的冷气流体进口。所述气缸盖附接到所述发动机机体。所述第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路定位于所述发动机机体内。所述第一缸盖供给管路包括第一流体流动截面面积，所述第二缸盖供给管路包括第二流体流动截面面积。所述第一缸盖供给管路定位为沿着所述缸膛的外周与所述第二缸盖供给管路以一角度间隔开。所述气缸套定位在所述缸膛内。所述气缸套与所述发动机机体协作以形成上部气缸套水套和下部气缸套水套。所述下部气缸套水套定位成用于接收来自所述冷却流体进口的冷却流体。所述第一输送通道在所述发动机机体中沿着所述缸膛的外周与所述第二缸盖供给管路以一角度间隔开地位于所述第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路之间。所述第二输送通道在所述发动机机体中沿着所述缸膛的外周与所述第二缸盖供给管路以一角度间隔开并且在所述第二缸盖供给管路的与所述第一输送通道相反的一侧上位于所述第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路之间。所述第一输送通道和所述第二输送通道定位成用于将冷却流体流从所述下部气缸套水套提供到所述上部气缸套水套。所述上部气缸套水套的第三流体流动截面面积小于所述下部气缸套水套的第四流体流动截面面积，所述第一流体流动截面面积与所述第二流体流动截面面积的比值以及所述第三流体流动截面面积与所述第四流体流动截面面积的比值在顶环反转位置处提供围绕所述气缸套的整个外周的冷却。本公开的实施方式的优点和特征在结合附图观察时从示例性实施方式的下列详细描述中将变得更为显而易见。附图说明图1是根据本公开的一示例性实施方式的内燃发动机的一部分的第一剖面图；图2是图1的内燃发动机的一部分沿着图4中的线2—2的剖面图，贯穿从发动机机体延伸到气缸盖的供给管路，并且气缸盖，发动机机体和气缸套是完整的；图3是图1的内燃发动机的一部分沿着图4中的线3—3的剖面图，其中气缸盖，发动机机体和气缸套是完整的；图4是沿着图1中的线4-4的剖面图，其中图1中的部件是完整的；图5是图1的内燃发动机的发动机机体的一部分沿着图4中的线5—5的剖面图，其中气缸套被移除；图6是气缸套和发动机机体之间的流体通道，那些通道到气缸盖的连接，以及图1的内燃发动机的气缸盖中的流体通道的程式化视图，其中流体通道是实心的。具体实施方式在本公开的全文中，术语“水”应当理解为意味着任何适合用于内燃发动机的常规的冷却流体或者冷却剂。因此，术语“水”不应当被认为是限制。参考图1至图6，本公开涉及一种内燃发动机，或者发动机机体，其一部分以剖面图示出，并总体上表示为10。发动机10提供了改进的气缸套12和气缸盖14的冷却，同时降低了发动机10的寄生损失，提高了发动机10的效率。如下文所讨论的，发动机10包括各种特征部，其中一些特征部包括各种结构参数从而产生获得某些期望特性的改进的冷却，所述期望的特性例如为：降低顶环反转位置处的温度和降低流入气缸盖14中的冷却流体的压降。气缸套12的改进的冷却也增加了发动机大修之间的平均时间，从而直接地满足了顾客的愿望。发动机10包括：发动机机体16，仅示出了其一小部分；以及至少一个燃烧室18。当然，发动机10可以包括多个燃烧室，例如4，6或8个，可以布置成直列构型或“V形，，构型。每个燃烧室18都位于气缸腔20的一端，所述气缸腔20可以直接形成在发动机机体16中。气缸腔20适于接收可移动的气缸套12。发动机10还包括附接到发动机机体16来封闭气缸腔20的气缸盖14。发动机10还包括活塞22，该活塞22定位成用于在每个气缸套12内与每个燃烧室18相关联地往复运动。尽管图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃发动机，该内燃发动机包括：发动机机体，该发动机机体包括缸膛和与该缸膛连通的冷却流体进口；附接到所述发动机机体的气缸盖；定位于所述发动机机体中的第一缸盖供给管路和第二缸盖供给管路，所述第一缸盖供给管路的中心定位成沿着所述缸膛的外周与所述第二缸盖供给管路的中心以一角度间隔开；气缸套，该气缸套定位于所述缸膛内并且具有环形突起，该环形突起与从所述发动机机体伸出并围绕所述缸膛周向延伸的槽脊段协作以将上部气缸套水套和下部气缸套水套分开，所述下部气缸套水套定位成用于接收来自所述冷却流体进口的冷却流体；第一输送通道，该第一输送通道在所述发动机机体中位于所述槽脊段之间并沿着所述缸膛的外周位于所述第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路之间，所述第一输送通道部分地由所述气缸套界定；和第二输送通道，该第二输送通道在所述发动机机体中位于所述槽脊段之间并沿着所述缸膛的外周位于所述第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路之间，所述第二输送通道部分地由所述气缸套界定；其中，所述第一输送通道和所述第二输送通道在所述槽脊段的上方和下方延伸以将冷却流体流从所述下部气缸套水套提供到所述上部气缸套水套；并且其中，所述第一输送通道沿着所述缸膛的外周设置为将冷却流体流提供给所述第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路，且所述第二输送通道沿着所述缸膛的外周设置为将冷却流体流提供给所述第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.21 US 61/454,8691.一种内燃发动机，该内燃发动机包括：发动机机体，该发动机机体包括缸膛和与该缸膛连通的冷却流体进口；附接到所述发动机机体的气缸盖；定位于所述发动机机体中的第一缸盖供给管路和第二缸盖供给管路，所述第一缸盖供给管路的中心定位成沿着所述缸膛的外周与所述第二缸盖供给管路的中心以一角度间隔开；气缸套，该气缸套定位于所述缸膛内并且具有环形突起，该环形突起与从所述发动机机体伸出并围绕所述缸膛周向延伸的槽脊段协作以将上部气缸套水套和下部气缸套水套分开，所述下部气缸套水套定位成用于接收来自所述冷却流体进口的冷却流体；第一输送通道，该第一输送通道在所述发动机机体中位于所述槽脊段之间并沿着所述缸膛的外周位于所述第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路之间，所述第一输送通道部分地由所述气缸套界定；和第二输送通道，该第二输送通道在所述发动机机体中位于所述槽脊段之间并沿着所述缸膛的外周位于所述第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路之间，所述第二输送通道部分地由所述气缸套界定；其中，所述第一输送通道和所述第二输送通道在所述槽脊段的上方和下方延伸以将冷却流体流从所述下部气缸套水套提供到所述上部气缸套水套；并且其中，所述第一输送通道沿着所述缸膛的外周设置为将冷却流体流提供给所述第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路，且所述第二输送通道沿着所述缸膛的外周设置为将冷却流体流提供给所述第一缸盖供给管路和所述第二缸盖供给管路。2.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述上部气缸套水套的流体流动截面面积在所述下部气缸套水套的流体流动截面面积的33％至50％的范围内。3.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述第一缸盖供给管路的第一边缘周向地距所述第一输送通道的第一边缘在84度至94度之间的范围内，所述第一缸盖供给管路的第二边缘周向地距所述第二输送通道的第一边缘在73度至83度之间的范围内。4.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述第二缸盖供给管路的第一边缘周向地距所述第一输送通道的第二边缘在32度至42度的范围内。5.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，流过所述上部气缸套水套的冷却流体流动的速度大约为流过所述下部气缸套水套的冷却流体流动的速度的两倍。6.如权利要求5所述的内燃发动机，其中，流过所述上部气缸套水套的冷却流体流动的速度在50加仑/分钟的流量下在2.5米/秒至3.0米/秒的范围内。7.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述第二缸盖供给管路的第二边缘周向地距所述第二输送通道的第二边缘在28度至38度的范围内。8.如权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述第一缸盖供给管路的流体流动截面面积在所述第二缸盖供给管路的流体流动截面面积的2至3倍范围内。9.如权利要求8所述的内燃发动机，其中，所述第一缸盖供给管路的流体流动截面面积在所述第二缸盖供给管路的流体流动截面面积的2至2.5倍范围内。10.如权利要求9所述的内燃发动机，其中，所述第二缸盖供给管路的直径为16毫米。11.一种内燃发动机，该内燃发动机包括：发动机机体，该发动机机体包括缸膛和与该缸膛连通的冷却流体进口；附接到所述发动机机体的气缸盖；定位于所述发动机机体中的包括第一流体流动截面面积的第一缸盖供给管路和包括第二流体流动截面面积的第二缸盖供给管路，所述第一缸盖供给管路的中心定位成沿着所述缸膛的外周与所述第二缸盖供给管路的中心以一角度间隔开；气缸套，该气缸套定位于所述缸膛内并且具有环形突起，该环形突起与从所述发动机机体伸出并围绕所述缸膛周向延伸的槽脊段协作以将上部气缸套水套和下部气缸套水套分开，所述下部气缸套水套定位成用于接收来自所述冷却流体进口的冷却流体；第一输送通道，该第一输送通道在所述发动机机体中位于所述槽脊段之间并部分地由所述气缸套界定，该第一输送通道的中心沿着所述缸膛的外周与所述第二缸盖供给管路的中心以一角度间隔开地位于所述第一缸盖供给管路的中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·迈克吉芬，J·沃辛顿，K·A·甘特，
申请(专利权)人：康明斯知识产权公司，
类型：发明
国别省市：美国,US