具有双通道气缸衬套冷却的内燃发动机制造技术

提供了一种气缸衬套，其包括能够容纳活塞的缸膛、具有环形凸缘的顶端、第一圆柱形段、第二圆柱形段，以及将第一圆柱形段和第二圆柱形段隔开的环形脊。当用于发动机缸体的缸套孔中时，气缸衬套提供两个通道，以便允许冷却剂供应到气缸衬套。

【技术实现步骤摘要】
具有双通道气缸衬套冷却的内燃发动机
本专利技术涉及一种内燃发动机，更具体地涉及一种具有双通道气缸衬套冷却的内燃发动机。
技术介绍
内燃发动机通常是液冷式的。用于内燃发动机的传统冷却剂系统可包括将冷却剂泵送到发动机的冷却剂通道中的冷却剂泵。在某些内燃发动机中，可更换的气缸衬套限定了气缸，并且部分地限定了发动机的燃烧室。在燃烧期间，内燃发动机可产生大量的热。在某些发动机中，冷却剂通道设置在气缸衬套之间和气缸衬套周围。冷却剂可被引导通过冷却剂通道以冷却气缸衬套并将热能从气缸中带走。然而，由于燃烧发生处的每个气缸衬套的顶部经历较高的温度，所以热能不均匀地分布在每个气缸衬套中。授予Berghian等人的美国专利第8,443,768号公开了一种发动机气缸衬套，该发动机气缸衬套具有主冷却通道和围绕气缸衬套的上部的副冷却通道。副冷却通道具有一种波状构造，该波状构造旨在基本上增加副冷却通道中的冷却剂的接触表面。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面中，提供了一种内燃发动机，其包括气缸盖、活塞，以及发动机缸体，发动机缸体具有缸套孔以及埋入缸套孔中的气缸衬套，其中在缸套孔与气缸衬套之间形成了具有通道顶端和通道底端的第一环形冷却剂通道；气缸衬套包括：容纳活塞的缸膛，活塞可滑动地容纳在缸膛内用于在上止点位置和下止点位置之间往复运动；以及顶端，其具有环形凸缘；其中，当处于上止点位置时，通道顶端比活塞更靠近气缸衬套的顶端。在本专利技术的另一方面中，提供了一种气缸衬套，其包括：能够容纳活塞的缸膛、具有环形凸缘的顶端、用作第一冷却剂槽的第一圆柱形段、用作第二冷却剂槽的第二圆柱形段，以及将第一圆柱形段和第二圆柱形段隔开的环形脊。在本专利技术的另一个方面中，提供了一种冷却系统，其包括与水泵、油冷却器、恒温器壳体、散热器处于流体连通的冷却剂，以及发动机缸体和气缸盖组件，其包括气缸盖、活塞和发动机缸体，发动机缸体具有缸套孔以及埋入缸套孔中的气缸衬套，其中，在缸套孔与气缸衬套之间形成了具有环形通道顶端和环形通道底端的第一环形通道，第一环形通道；其中，气缸衬套包括：容纳活塞的缸膛，活塞能够进行包括上止点的活塞冲程；具有环形凸缘的顶端；第一圆柱形段；第二圆柱形段；以及将第一圆柱形段和第二圆柱形段隔开的环形脊；其中，环形通道顶端比活塞的上止点更靠近气缸衬套的顶端。根据以下描述和附图，本专利技术的其它特征和方面将变得容易理解。附图说明通过使用附图对实施例的描述，本专利技术的其它特征和优点将变得容易理解。在附图中：图1是内燃发动机的一部分的局部截面图，其包括容纳在发动机缸体的缸套孔内的示例性气缸衬套；图2是示例性发动机冷却系统的实施例的示意图；图3是示例性气缸衬套的实施例的透视图；图4是图1的气缸衬套和发动机缸体的局部截面图；图5是示出冷却剂流动通过由气缸衬套形成的通道的视图；并且图6是图1的气缸衬套和发动机缸体的截面图。具体实施方式参照附图，图1是诸如柴油发动机之类的内燃发动机10的一部分的局部截面图。内燃发动机10可以向各种类型的应用和/或机器提供动力。例如，内燃发动机10可以为机器，例如越野载重车，铁路机车，运土机器(例如，轮式装载机，挖掘机，自卸车，反铲挖土机，自动平地机，材料处理器等)提供动力。术语“机器”还可以指固定设备，例如由内燃发动机10驱动以发电的发电机。图2是示例性冷却系统50的示意图。在冷却系统50中，水泵52将冷却剂泵送到油冷却器54中。冷却剂离开油冷却器并进入气缸体和盖56。当冷却剂在发动机缸体中时，其进入一个或多个通道，如下面进一步描述的，并且冷却剂被供应到内燃发动机10的气缸。冷却剂离开气缸体和盖56并且进入恒温器壳体58。如果冷却剂高于阈值温度，则离开恒温器外壳58的冷却剂将被引导到散热器60用于冷却。如果冷却剂低于阈值温度，则离开恒温器外壳58的冷却剂将通过旁通回路62返回水泵。水泵52可以任选地将冷却剂泵送到后冷却器64之中用于任选的涡轮(未示出)。在某些实施例中，在离开后冷却器64之后的冷却剂可以在进入气缸体和盖56之前与离开油冷却器的冷却剂混合。在其它实施例中，冷却剂在离开后冷却器64之后可以被引导到恒温器外壳58。返回图1，内燃发动机10包括附接到发动机缸体200的气缸盖300。发动机缸体200包括形成缸套孔214的腔室。缸套孔214衬有气缸衬套100。如本文所用，衬有气缸衬套100的缸套孔214可称为气缸组件或简称为气缸。气缸衬套100包括限定缸膛106的内表面120，缸膛106配置成容纳活塞212，活塞212在内燃发动机10运行期间以往复方式在缸膛106内移动。由气缸衬套100的缸膛106、气缸盖300以及活塞212限定的区域形成燃烧室216。在燃烧室216中，空气和燃料的混合物燃烧，从而提供驱动活塞212远离气缸盖300的动力。气缸盖300包括至少一个阀302，该阀302允许从空气吸入燃烧室216，燃料吸入燃烧室216和废气从燃烧室216排出中选择的一个或多个功能。合适类型的内燃发动机包括火花点火发动机或压燃式发动机(例如，柴油发动机或双燃料发动机)。内燃发动机10可以包括任何数目的气缸。内燃发动机10的每个气缸可单独地具有单个气缸盖300。可替代地，2个或更多个气缸可以与气缸盖300相关联。当容纳在缸套孔214中时，气缸衬套100与缸套孔214结合形成第一环形冷却剂通道250以及位于第一环形冷却剂通道250下方的第二环形通道252，二者允许冷却剂通过以冷却气缸衬套100。冷却剂通过冷却剂通道被泵送到内燃发动机10内，并且第一环形冷却剂通道250和第二环形冷却剂通道252中的每一个可以从一个或多个冷却剂通道254(在平面外并且以走向图示出)供给。一个或多个冷却剂通道254可以配置成用于接收来自气缸盖300的冷却剂。例如，一个或多个冷却剂通道254可接收来自气缸盖水套(未示出)的冷却剂。合适的冷却剂包括但不限于水、乙二醇或其混合物。图3是气缸衬套100的示例性实施例的透视图。气缸衬套100具有空心的、总体上圆柱形的主体，该主体包括顶端102和底端104。气缸衬套100包括纵向跨越穿过气缸衬套100的中心、从顶端102到底端104的缸膛106。如上所述，缸膛106由内表面120限定。气缸衬套100还包括与内表面120相对且平行的外表面122。位于顶端102处的是从气缸衬套100的外表面122径向向外突出的环形凸缘108。环形凸缘108可以配置成搁置在发动机缸体200的凹陷区域204中。如图1所示，发动机缸体200包括支撑气缸衬套100的环形凸缘108的凹陷区域204。凹陷区域204允许气缸衬套100的环形凸缘108定位成低于发动机缸体板220的表面。因此，气缸衬套100的环形凸缘108埋入发动机缸体200中。气缸衬套100还包括从气缸衬套100的圆柱形主体径向向外突出的环形脊112。环形脊112还可以被称为引导直径。环形脊112将气缸衬套100的圆柱形主体隔开以形成第一圆柱形段114和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃发动机，包括：/n气缸盖；/n活塞；和/n发动机缸体，其具有缸套孔以及埋入所述缸套孔的气缸衬套，其中在所述缸套孔与所述气缸衬套之间形成了具有通道顶端和通道底端的第一环形冷却剂通道，所述气缸衬套包括：/n容纳所述活塞的缸膛，所述活塞可滑动地接纳在所述缸膛内用于在上止点位置与下止点位置之间往复运动，以及/n顶端，其具有环形凸缘，/n其中当处于所述上止点位置时，所述通道顶端比所述活塞更靠近所述气缸衬套的顶端。/n

【技术特征摘要】
20200214 US 16/790,8381.一种内燃发动机，包括：
气缸盖；
活塞；和
发动机缸体，其具有缸套孔以及埋入所述缸套孔的气缸衬套，其中在所述缸套孔与所述气缸衬套之间形成了具有通道顶端和通道底端的第一环形冷却剂通道，所述气缸衬套包括：
容纳所述活塞的缸膛，所述活塞可滑动地接纳在所述缸膛内用于在上止点位置与下止点位置之间往复运动，以及
顶端，其具有环形凸缘，
其中当处于所述上止点位置时，所述通道顶端比所述活塞更靠近所述气缸衬套的顶端。


2.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中所述通道顶端在所述活塞的上止点位置上方。


3.根据权利要求1或2所述的内燃发动机，其中所述气缸衬套和所述缸套孔在所述第一环形冷却剂通道下方形成第二环形冷却剂通道。


4.根据权利要求3所述的内燃发动机，其中所述发动机缸体包括冷却剂通道，所述冷却剂通道配置成接收来自所述气缸盖的冷却剂，并将所述冷却剂供给到所述第一环形冷却剂通...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·Y·陈，A·G·海因茨，J·L·范法罗维，T·L·阿特维尔，D·L·卢德斯，J·W·米勒姆，S·B·琴纳高尼，K·哈桑，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US