與相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2016年3月2日提交的韓國專利申請第10-2016-0025319號的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容結(jié)合于此用于通過該引用的所有目的。

本發(fā)明涉及一種具有這樣結(jié)構(gòu)的發(fā)動機(jī)，在該結(jié)構(gòu)中流到汽缸蓋中形成的蓋水套(headwaterjacket)的冷卻液和流到汽缸體中形成的體水套(blockwaterjacket)的冷卻液被分別控制，蓋水套形成從排氣側(cè)流到進(jìn)氣側(cè)的橫流。

背景技術(shù)：

通常，在水冷發(fā)動機(jī)中，冷卻液在壓力作用下從水泵傳遞至汽缸體中的水套和汽缸蓋中的水套從而冷卻發(fā)動機(jī)。

水泵設(shè)置在汽缸體中，在壓力作用下從水泵傳遞的冷卻液供應(yīng)至汽缸體中的水套，從而將冷卻液從汽缸體中的水套引到汽缸蓋中的水套。

另外，汽缸蓋可能具有高溫，因?yàn)樵谄渲行纬扇紵?，特別地，燃燒氣體的循環(huán)使得在排氣口周圍區(qū)域的溫度增加。因而，冷卻液通道從汽缸體的水套在汽缸蓋的每個排氣部分的周圍區(qū)域形成，從而增強(qiáng)冷卻性能。

最近，已經(jīng)引進(jìn)這樣的結(jié)構(gòu)，其中汽缸蓋的水套和汽缸體的水套分別獨(dú)立成蓋水套和體水套，并且供應(yīng)至每個水套的冷卻液得以獨(dú)立地控制，由此提高冷卻液的冷卻效率，由于分別控制溫度，因此燃料消耗減少。

而且，已經(jīng)引進(jìn)這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中形成橫流結(jié)構(gòu)，由此流動至在汽缸蓋中形成的蓋水套的冷卻液從排氣側(cè)流到進(jìn)氣側(cè)從而更積極地冷卻排氣口側(cè)(即排氣側(cè))的高溫部分，流動至在汽缸體中形成的體水套的冷卻液在低溫狀態(tài)下受阻，從而降低燃料消耗并提高冷卻效率。

公開于本發(fā)明的背景部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的各個方面致力于提供一種發(fā)動機(jī)，其中流至蓋水套的冷卻液和流至體水套的冷卻液得以分別控制，通過蓋水套流動的冷卻液形成從排氣側(cè)到進(jìn)氣側(cè)的橫流，由此減少燃料消耗并提高冷卻效率。

根據(jù)本發(fā)明的各個方面，具有水套的發(fā)動機(jī)可以包括汽缸體，在該汽缸體中缸套沿長度方向設(shè)置，活塞設(shè)置在缸套中，第一水套設(shè)置為圍繞缸套，第二水套在排氣側(cè)沿長度方向與第一水套分離地設(shè)置；所述發(fā)動機(jī)還包括汽缸蓋，其設(shè)置在汽缸體之上，包括沿其長度方向設(shè)置在其中的蓋水套，其中蓋水套的排氣側(cè)可以經(jīng)過連接通路從第二水套接收冷卻液。

可以相對于缸套的對齊方向設(shè)置第一入口和第二入口，冷卻液穿過第一入口供應(yīng)至第一水套的第一端部，冷卻液通過第二入口供應(yīng)至第二水套的第一端部，第一出口和第二出口可以分別設(shè)置在第一水套的第二端部和第二水套的第二端部。

第二水套的深度可以從形成第二入口的第一端部至第二端部逐漸減小。

在第一水套的第一端部和第二水套的第一端部可以形成的第一入口和第二入口從水泵接收冷卻液；在第一水套的第二端部和第二水套的第二端部形成的第一出口和第二出口可以連接至水控制閥；并且水控制閥可以控制供應(yīng)至以下至少一者的冷卻液：油冷卻器、散熱器、廢氣再循環(huán)(egr)冷卻器、加熱器。

連接通路可以沿著第二水套的長度方向以預(yù)定間隔設(shè)置。

連接通路可以設(shè)置在相應(yīng)于缸套的位置。

通過在第二水套中的連接通路供應(yīng)至蓋水套的冷卻液可以沿著寬度方向從汽缸蓋的排氣側(cè)流至進(jìn)氣側(cè)從而形成橫流，然后冷卻液可以流至設(shè)置在第二水套的第二端部中的第二出口。

連接通路可以包括第一連接通路、第二連接通路、第三連接通路以及第四連接通路，第一連接通路、第二連接通路、第三連接通路以及第四連接通路將冷卻液分別供應(yīng)至第一燃燒室的排氣側(cè)、第二燃燒室的排氣側(cè)、第三燃燒室的排氣側(cè)以及第四燃燒室的排氣側(cè)。

發(fā)動機(jī)還可以包括：水泵，其將冷卻液泵送至第一入口和第二入口；以及水控制閥，其接收從第一出口和第二出口分別排出的冷卻液，控制從第一出口和第二出口中的每一者排出的冷卻液，進(jìn)行汽缸蓋和汽缸體的獨(dú)立冷卻，將供應(yīng)的冷卻液分配至以下至少一者：油冷卻器、散熱器、加熱器以及廢氣再循環(huán)(egr)冷卻器。

根據(jù)本發(fā)明的各個方面，具有水套的發(fā)動機(jī)可以包括汽缸體，缸套在其中形成燃燒室，缸套沿著汽缸體的長度方向設(shè)置，第一水套圍繞缸套的周圍區(qū)域設(shè)置，第二水套在排氣側(cè)沿著長度方向設(shè)置在與第一水套相距一定距離處，與第一水套和第二水套分別連接的第一入口和第二入口設(shè)置在第一水套的第一端部處和第二水套的第一端部處，第一出口設(shè)置在第一水套的第二端部；汽缸蓋，其設(shè)置在汽缸體之上，其中設(shè)置有蓋水套，蓋水套的排氣側(cè)通過連接通路與第二水套連接，第二出口設(shè)置在第二水套的第二端部；水泵，其通過泵送冷卻液將冷卻液供應(yīng)至第一入口和第二入口；以及水控制閥，其控制從第一出口和第二出口分別排出的冷卻液，其中連接第二水套和蓋水套的連接通路可以沿著缸套設(shè)置的方向分開預(yù)定間距設(shè)置。

通過連接通路從第二水套供應(yīng)至蓋水套的冷卻液可以通過沿著寬度方向從汽缸蓋的排氣側(cè)流至進(jìn)氣側(cè)而形成橫流，然后可以流動至設(shè)置在第二水套的第二端部中的第二出口。

根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案，第一水套設(shè)置在缸套(其設(shè)置在汽缸體中)的周圍區(qū)域，第二水套與第一水套分離并在汽缸體的排氣側(cè)沿汽缸體的長度方向設(shè)置，冷卻液經(jīng)過在預(yù)定位置處形成的連接通路分配至在第二水套中的在汽缸中形成的蓋水套。

從而，從第二水套供應(yīng)至蓋水套的冷卻液從蓋水套的排氣側(cè)流至進(jìn)氣側(cè)從而形成橫流，然后冷卻液經(jīng)過在蓋水套的另一個端部形成的第二出口循環(huán)至水控制閥，供應(yīng)至第一水套的冷卻液冷卻缸套的周圍區(qū)域。流至第一水套的冷卻液和流至第二水套的冷卻液得以在出口側(cè)分別地控制，因此汽缸蓋的冷卻液和汽缸體的冷卻液得以分開并有效地控制。

另外，第二水套的一個端部具有第一深度d1，另一個端部具有第二深度d2，第一深度d1比第二深度d2更深。從而，冷卻液能夠從第二水套被均勻地供應(yīng)至蓋水套，冷卻液在蓋水套內(nèi)沿發(fā)動機(jī)的寬度方向流動從而提高橫流的效率。

應(yīng)當(dāng)理解，此處所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語一般包括機(jī)動車輛，例如包括運(yùn)動型多用途車輛(suv)、大型客車、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、可插式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此處所提到的，混合動力車輛是具有兩種或更多動力源的車輛，例如汽油動力和電力動力兩者的車輛。

在納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明某些原理的具體實(shí)施方式中，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚或得以更為具體地闡明。

附圖說明

圖1為與本發(fā)明相關(guān)的具有水套的發(fā)動機(jī)的示意性俯視圖。

圖2為根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的具有水套的發(fā)動機(jī)的示意性立體圖。

圖3為根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的發(fā)動機(jī)中的水套的示意性立體圖。

圖4為根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的具有水套的發(fā)動機(jī)的示意性俯視圖。

應(yīng)理解的是，附圖呈現(xiàn)了描述本發(fā)明基本原理的各個特征的一定程度的簡化表示，從而不一定是按比例繪制的。本文所公開的本發(fā)明的特定設(shè)計(jì)特征，包括例如特定尺寸、定向、位置以及形狀，將部分地由具體意圖的應(yīng)用以及使用環(huán)境所確定。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將具體參考本發(fā)明的各個實(shí)施例，這些實(shí)施例的示例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明與示例性實(shí)施例相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施例。而是相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施例，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等同形式及其它實(shí)施方案中。

圖1為與本發(fā)明相關(guān)的具有水套的發(fā)動機(jī)的示意性俯視圖。

參考圖1，發(fā)動機(jī)包括水泵100、汽缸蓋110、汽缸體120、缸套160、第一入口220、第二入口225、第一水套200以及水控制閥130。

在汽缸體120中，多個缸套160沿發(fā)動機(jī)的長度方向設(shè)置。缸套160的內(nèi)圓周與活塞接觸，附加的缸套可以設(shè)置在缸套160中，缸套160可以由與汽缸體120的材料相同的材料制成。這里，缸套、汽缸蓋以及活塞形成燃燒室。

第一水套200沿著缸套160的周圍區(qū)域形成，第一入口220形成在第一水套200的一個端部，第一出口410形成在第一水套200的另一個端部。

在汽缸體120中，第二入口225毗鄰第一入口220形成。第二入口225連接至設(shè)置在汽缸體120的上部的汽缸蓋110的蓋水套300(參考圖3)。由水泵100泵送的冷卻液供應(yīng)至第一入口220和第二入口225，供應(yīng)至第一入口220的冷卻液通過第一水套200和第一出口410而循環(huán)至水控制閥130。

另外，供應(yīng)至第二入口225的冷卻液通過汽缸蓋110的蓋水套300而循環(huán)至水控制閥130。水控制閥130可以分別控制冷卻液流至第一水套200和蓋水套300。

另外，水控制閥130可以將從汽缸蓋110和汽缸體120供應(yīng)的冷卻液分別分配到油冷卻器、散熱器、廢氣再循環(huán)(egr)冷卻器以及加熱器，并且可以控制被分配的冷卻液。

圖2為根據(jù)本發(fā)明的示意性實(shí)施方案的具有水套的發(fā)動機(jī)的示意性立體圖，圖3為根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的發(fā)動機(jī)中的水套的示意性立體圖。

參考圖2和圖3，汽缸蓋110設(shè)置在汽缸體120之上，第一水套200和第二水套210形成在汽缸體120中。第一入口220和第二入口225形成為在汽缸體120的一側(cè)彼此相鄰，已經(jīng)穿過第一入口220的冷卻液供應(yīng)至第一水套200，穿過第二入口225的冷卻液供應(yīng)至第二水套210。

第一水套200設(shè)置在缸套160(其設(shè)置在汽缸體120中)的周圍區(qū)域。第二水套210設(shè)置在距離第一水套200一定距離處。第二水套210在汽缸體120的排氣側(cè)沿著汽缸體120的長度方向設(shè)置。

泵送至第一入口220的冷卻液供應(yīng)至第一水套200的一個端部，然后穿過在其另一個端部處形成的第一出口410而循環(huán)至水控制閥130，泵送至第二入口225的冷卻液供應(yīng)至第二水套210的一個端部，然后沿著第二水套210在汽缸體210的長度方向流動。

另外，冷卻液經(jīng)過在第二水套210中的汽缸蓋110的蓋水套300中的預(yù)定位置處形成的連接通路400而被分配(參考圖4)。

從第二水套210供應(yīng)至蓋水套300的冷卻液從蓋水套300的排氣側(cè)流到進(jìn)氣側(cè)，從而形成橫流，然后冷卻液穿過在第二水套210的另一個端部處形成的第二出口415而循環(huán)至水控制閥130。

參考圖3，在汽缸體120中形成的第二水套210的一個端部與第二入口225連接。此外，第二水套210從其一個端部延伸至另一個端部，并沿延伸方向具有深度d1和d2。在這里，深度d1和d2彼此不同。也就是說，第二水套210的一個端部具有第一深度d1，另一個端部具有第二深度d2，第一深度d1比第二深度d2更大。

冷卻液穿過第二入口225然后供應(yīng)至第二水套210，冷卻液通過第二水套210的一個端部以相對較快的速度從水泵100供應(yīng)。但是，隨著冷卻液從一個端部流到另一個端部，由于在第二水套210中的阻力造成冷卻液的速度降低。當(dāng)?shù)诙?10具有一致的深度的時候，經(jīng)過各個連接通路400供應(yīng)至汽缸蓋110的冷卻液的量可以不同。從而，根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案，冷卻液流動得更快的部分具有相對更深的深度以增加其橫斷面，從而降低冷卻液的流動速度，冷卻液流動得更慢的部分具有相對淺的深度以減小其橫斷面，從而增加冷卻液的流動速度。

因此，冷卻液從第二水套210均勻地流到蓋水套300，冷卻液在蓋水套300中沿發(fā)動機(jī)的寬度方向流動從而能夠提高橫流的效率。

在本發(fā)明的各個實(shí)施方案的圖3中，前側(cè)可以表示一個端部，后側(cè)可以表示另一個端部，指示方向的術(shù)語(諸如前側(cè)和后側(cè))用于描述本發(fā)明的各個實(shí)施方案，因此，基于各個實(shí)施方案指示方向的術(shù)語可以變成其他術(shù)語。

圖4為根據(jù)本發(fā)明的各個實(shí)施方案的具有水套的發(fā)動機(jī)的示意性俯視圖。

參考圖4，將冷卻液供應(yīng)至蓋水套300的連接通路400形成于第二水套210中。連接通路400在對應(yīng)于缸套160的位置處相應(yīng)于燃燒室分別形成，并沿著第二水套210的長度方向距彼此以規(guī)則間隔設(shè)置。

從而第二水套210將冷卻液經(jīng)過連接通路400均勻地供應(yīng)至蓋水套300，從第二水套210供應(yīng)至蓋水套300的排氣側(cè)的冷卻液流到進(jìn)氣側(cè)從而形成橫流。

如在圖3中所示，接收冷卻液的第二入口225在第二水套210的一個端部處形成。此外，由于第二水套210的一個端部具有第一深度d1且第二水套210的深度朝著其另一個端部減小從而另一個端部具有比第一深度d1更淺的第二深度d2，因而冷卻液能夠均勻地供應(yīng)至蓋水套300的排氣側(cè)。

在本發(fā)明的各個實(shí)施方案中，參考圖4，連接通路400包括沿著長度方向設(shè)置的第一連接通路、第二連接通路、第三連接通路以及第四連接通路，第一連接通路、第二連接通路、第三連接通路以及第四連接通路將冷卻液分別供應(yīng)至第一燃燒室的排氣側(cè)、第二燃燒室的排氣側(cè)、第三燃燒室的排氣側(cè)以及第四燃燒室的排氣側(cè)從而汽缸蓋110的整體冷卻效率可以得到提高，并且可以有效地實(shí)現(xiàn)從排氣側(cè)流至進(jìn)氣側(cè)的冷卻液的橫流。

也就是說，第一水套200僅僅冷卻汽缸體120，第二水套210將冷卻液從汽缸體120供應(yīng)至汽缸蓋110從而橫流的效率能夠得到最優(yōu)化。在此情況下，第一水套200僅僅單獨(dú)冷卻汽缸體120，第一連接通路至第四連接通路沿著第二水套210的長度方向連接至各個汽缸的中央部分從而冷卻液能夠被分配至各個汽缸。

為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語“上”或者“下”，“內(nèi)”或者“外”等等被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性實(shí)施方式的特征。

前面對本發(fā)明具體示例性實(shí)施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并非意欲窮盡，或者將本發(fā)明嚴(yán)格限制為所公開的具體形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)可能進(jìn)行很多改變和變化。選擇示例性實(shí)施方案并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書及其等同形式所限定。