發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸及發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸及發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸包括：在其中設(shè)置有缸孔的缸體，在缸體內(nèi)設(shè)置有圍繞缸孔的缸體冷卻腔以及與缸體冷卻腔相連通的第一流道，與缸體配合的缸蓋，在缸蓋內(nèi)設(shè)置有缸蓋冷卻腔，其中，在缸體內(nèi)還設(shè)置有與缸蓋冷卻腔相連通的第二流道，第二流道與缸體冷卻腔間隔開，冷卻流體經(jīng)第一流道流入缸體冷卻腔內(nèi)，并經(jīng)第二流道流入缸蓋冷卻腔內(nèi)。通過(guò)使用這種缸體，進(jìn)入缸蓋冷卻腔的冷卻流體溫度較低，因而能實(shí)現(xiàn)對(duì)缸蓋的有效降溫。
【專利說(shuō)明】
發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸及發(fā)動(dòng)機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及動(dòng)力發(fā)生領(lǐng)域，特別地涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。本發(fā)明還涉及包括這種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)是一種將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的設(shè)備。具體地，其將液體或氣體的化學(xué)能通過(guò)燃燒后轉(zhuǎn)換為熱能，再使熱能通過(guò)膨脹轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并對(duì)外輸出動(dòng)力。通常，通過(guò)氣缸形成用于將液體或氣體的化學(xué)能通過(guò)燃燒轉(zhuǎn)化為熱能的燃燒室，并對(duì)外輸出動(dòng)力。但是，液體或氣體燃燒時(shí)產(chǎn)生的能量較高，從而導(dǎo)致燃燒室的溫度較高。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠正常工作，通常需要對(duì)氣缸進(jìn)行降溫。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，氣缸通常包括缸體與缸蓋，在缸體和缸蓋上分別設(shè)置有冷卻腔。冷卻流體先進(jìn)入缸體的冷卻腔內(nèi)，對(duì)缸體進(jìn)行降溫，再進(jìn)入到缸蓋的冷卻腔內(nèi)，對(duì)缸蓋進(jìn)行降溫。在對(duì)缸蓋進(jìn)行降溫時(shí)，冷卻流體已經(jīng)吸收了缸體內(nèi)的熱量，溫度已經(jīng)較高了，此時(shí)再對(duì)缸蓋進(jìn)行冷卻，能吸收的熱量較少，效果非常不好。由于燃燒室設(shè)置在氣缸的上部，因此缸蓋的溫度實(shí)際上會(huì)較高。當(dāng)冷卻流體對(duì)缸蓋的降溫效果不好時(shí)，容易導(dǎo)致缸蓋因溫度較高而強(qiáng)度下降，從而容易導(dǎo)致缸蓋在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中發(fā)生變形，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致缸蓋與缸體之間的密封性變差，導(dǎo)致氣缸無(wú)法正常工作。這嚴(yán)重影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能，并由此降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性及使用壽命。
[0004]因此，需要一種能保證缸蓋有效降溫的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，通過(guò)使用這種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，能保證缸蓋有效降溫。本發(fā)明還提出了一種包括這種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，包括:在其中設(shè)置有缸孔的缸體，在缸體內(nèi)設(shè)置有圍繞缸孔的缸體冷卻腔以及與缸體冷卻腔相連通的第一流道，與缸體配合的缸蓋，在缸蓋內(nèi)設(shè)置有缸蓋冷卻腔，其中，在缸體內(nèi)還設(shè)置有與缸蓋冷卻腔相連通的第二流道，第二流道與缸體冷卻腔間隔開，冷卻流體經(jīng)第一流道流入缸體冷卻腔內(nèi)，并經(jīng)第二流道流入缸蓋冷卻腔內(nèi)。
[0007]通過(guò)本發(fā)明提出的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，冷卻流體能通過(guò)第一流道直接進(jìn)入缸體冷卻腔內(nèi)，并能通過(guò)第二流道直接進(jìn)入缸蓋冷卻腔內(nèi)，以同時(shí)對(duì)缸體與缸蓋進(jìn)行冷卻。由于缸體冷卻腔能大部分吸收甚至完全吸收其包圍的缸孔產(chǎn)生的熱量，因此將第二流道與缸體冷卻腔相間隔，第二流道內(nèi)的冷卻流體不會(huì)受到缸孔處產(chǎn)生的熱量的影響，從而能夠有效保證進(jìn)入到第二流道內(nèi)的冷卻流體的溫度較低。溫度較低的冷卻流體與缸蓋之間的溫差較大，從而能吸收更多的熱量，進(jìn)而能提高這種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸對(duì)其缸蓋的冷卻效率。這保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋不會(huì)因溫度過(guò)高而產(chǎn)生變形，從而保證了缸蓋與缸體之間的密封性，保證了燃料能在缸孔內(nèi)的燃燒室中有效燃燒，并防止了冷卻流體的泄漏，進(jìn)而保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的有效性和安全性，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，并提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性，延長(zhǎng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，在缸體內(nèi)還設(shè)置有與第一流道和第二流道相連通的主流道，冷卻流體從主流道流入第一流道和第二流道內(nèi)。冷卻流體能從主流道進(jìn)入，并分流到與其相連通的第二流道與第一流道內(nèi)。這使得缸體冷卻腔與缸蓋冷卻腔共用了同一個(gè)冷卻流體的來(lái)源，從而節(jié)省了缸體內(nèi)的空間，提高了缸體的集成度，從而為發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的體積減小提供了更好的基礎(chǔ)。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，能通過(guò)改變第一流道的流通面積和/或第二流道的流通面積來(lái)調(diào)節(jié)第一流道的流量與第二流道的流量之比。這保證了使用者能根據(jù)需要調(diào)節(jié)流入缸蓋冷卻腔的冷卻流體的量，以保證有足夠量冷卻流體對(duì)缸蓋進(jìn)行冷卻，從而保證了缸蓋的冷卻效果。這防止了缸蓋在高溫高壓下產(chǎn)生變形，從而保證了缸蓋與缸體之間的密封性，進(jìn)而保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的有效性和安全性，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，并提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性，延長(zhǎng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，在主流道、第一流道和第二流道的匯合處設(shè)置有容積增大的穩(wěn)流腔，冷卻流體經(jīng)主流道流入到穩(wěn)流腔內(nèi)，再?gòu)姆€(wěn)流腔分別流入到第一流道與第二流道內(nèi)。穩(wěn)流腔能減小冷卻流體的流速，從而能使冷卻流體的狀態(tài)趨于平穩(wěn)，進(jìn)而減小了冷卻流體流入到流通面積較小的流道內(nèi)的阻力，使得冷卻流體能根據(jù)第一流道的流通面積和第二流道的流通面積，按照預(yù)期設(shè)計(jì)的那樣分流，對(duì)缸體與缸蓋分別進(jìn)行冷卻。這進(jìn)一步保證了冷卻流體對(duì)缸體及缸蓋的冷卻效果，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的密封性和安全性。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，在穩(wěn)流腔與主流道、第一流道和第二流道相連通處設(shè)置有圓滑的過(guò)渡結(jié)構(gòu)。過(guò)渡結(jié)構(gòu)保證了穩(wěn)流腔具有較為圓滑的形狀，使其截面不會(huì)發(fā)生突變，從而防止了冷卻流體在穩(wěn)流腔內(nèi)產(chǎn)生死角并發(fā)生滯留，進(jìn)而保證了冷卻流體的流通性，保證了冷卻流體的工作效率。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，穩(wěn)流腔的最大流通面積與穩(wěn)流腔的容積之比為1: 20至I: 50。這種尺寸的設(shè)置進(jìn)一步保證了穩(wěn)流腔的穩(wěn)流能力，從而能使冷卻流體的狀態(tài)進(jìn)一步趨于平穩(wěn)，進(jìn)而進(jìn)一步平均了冷卻流體流入到第一流道與第二流道內(nèi)的阻力，使得冷卻流體能根據(jù)第一流道的流通面積和第二流道的流通面積，按照預(yù)期設(shè)計(jì)的那樣分流，對(duì)缸體與缸蓋分別進(jìn)行冷卻。這進(jìn)一步保證了冷卻流體對(duì)缸體及缸蓋的冷卻效果，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的密封性和安全性。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，第二流道具有與缸蓋冷卻腔相連通的接口，接口對(duì)應(yīng)于缸孔設(shè)置。接口與缸孔對(duì)應(yīng)，保證了在與缸孔對(duì)應(yīng)的缸蓋處的高溫能被優(yōu)先吸收。缸體內(nèi)的缸孔可為多個(gè)，與其對(duì)應(yīng)的缸蓋的溫度聚集處也為多個(gè)，對(duì)應(yīng)每個(gè)缸孔設(shè)置相應(yīng)的接口，這樣能保證缸蓋與缸孔對(duì)應(yīng)處的高溫被吸收，使整個(gè)缸蓋的溫度趨于均勻化，從而防止了熱應(yīng)力集中的發(fā)生，進(jìn)而防止了缸蓋發(fā)生熱應(yīng)力變形。這進(jìn)一步保證了缸蓋與缸體之間的密封性，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的有效性和安全性，從而保證了發(fā)動(dòng)機(jī)能以預(yù)期的性能運(yùn)行，并且還提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性，延長(zhǎng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作壽命。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，在缸體上設(shè)置有多個(gè)缸孔，在相鄰的缸孔之間設(shè)置有與缸體冷卻腔相連通的孔間流道，在缸體冷卻腔內(nèi)偏離孔間流道處設(shè)置有擋流件，在擋流件的作用下，冷卻腔內(nèi)的冷卻流體的流動(dòng)阻力增大，從而使在擋流件上游的部分冷卻流體的流動(dòng)性增強(qiáng)，進(jìn)而增大了流入孔間流道的冷卻流體的流速。這保證了孔間流道對(duì)缸體的冷卻效果，從而保證了缸孔間不易發(fā)生變形，進(jìn)而保證了活塞能在缸孔間有效工作，并能防止非預(yù)期的摩擦及能量損失的發(fā)生。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，擋流件的高度小于缸體冷卻腔的高度，并且優(yōu)選地在擋流件的上方的缸體冷卻腔內(nèi)形成縮口流道。這使得擋流件不會(huì)完全阻擋冷卻流體的通過(guò)，從而保證了缸體冷卻腔對(duì)缸體，尤其是缸孔處的熱量的吸收。縮口流道能保證冷卻流體優(yōu)先對(duì)缸體上部，尤其是缸孔的上部進(jìn)行冷卻，從而能有效對(duì)缸體及缸孔上部降溫。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出了一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括上述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。這種發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的密封效果好，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:(I)冷卻流體能通過(guò)第一流道直接進(jìn)入缸體冷卻腔內(nèi)，并能通過(guò)第二流道直接進(jìn)入缸蓋冷卻腔內(nèi)，以同時(shí)對(duì)缸體與缸蓋進(jìn)行冷卻。
(2)發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋不會(huì)因溫度過(guò)高而產(chǎn)生變形，從而保證了缸蓋與缸體之間的密封性，保證了燃料能在缸孔內(nèi)的燃燒室中有效燃燒，并防止了冷卻流體的泄漏，進(jìn)而保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的有效性和安全性，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，并提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性及工作壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0018]在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。在圖中:
[0019]圖1為本發(fā)明的缸體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的冷卻流體流動(dòng)路徑示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明的缸體內(nèi)的冷卻流體流過(guò)的腔體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明的缸體設(shè)置有擋流件的示意圖。
[0023]圖5為本發(fā)明的設(shè)置有擋流件的冷卻流體流過(guò)的腔體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6為本發(fā)明的擋流件的設(shè)置方式示意圖。
[0025]在附圖中，相同的部位使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例描繪。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027]本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸包括缸體I和與其相配合的缸蓋，在缸蓋內(nèi)設(shè)置有缸蓋冷卻腔。冷卻流體能在缸蓋冷卻通道內(nèi)流動(dòng)，并吸收缸蓋處的熱量，將熱量帶出到氣缸之外。圖1示意性地顯示了缸體I的結(jié)構(gòu)。這里應(yīng)理解地是，圖1省略了發(fā)動(dòng)機(jī)的底部。在缸體I內(nèi)設(shè)置有缸孔，缸孔可設(shè)置為一個(gè)或多個(gè)，如圖1中設(shè)置有三個(gè)缸孔11A，11B和11C。缸孔的結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，在此不加贅述。
[0028]在缸體I內(nèi)還設(shè)置有圍繞缸孔11A，IlB和IlC設(shè)置的缸體冷卻腔12，缸體冷卻腔12與缸孔11A，IlB和IlC之間被缸體的結(jié)構(gòu)分隔開。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，缸體冷卻腔12能吸收掉缸孔11A，IlB和IlC產(chǎn)生的全部熱量，從而缸孔處的熱量不會(huì)擴(kuò)散到缸體冷卻腔12之外。
[0029]在缸體I內(nèi)設(shè)置有與缸蓋冷卻腔相連通的第二流道，第二流道與缸體冷卻腔間隔開。即，缸孔設(shè)置在環(huán)狀的缸體冷卻腔的內(nèi)側(cè)，而第二流道設(shè)置在環(huán)狀的缸體冷卻腔的外偵牝以防止缸孔的熱量對(duì)第二流道內(nèi)的冷卻流體產(chǎn)生影響。
[0030]圖2、3和5示意性地顯示了第二流道22的結(jié)構(gòu)，進(jìn)入到冷卻流體能通過(guò)第二流道22輸送給缸蓋冷卻腔。由于導(dǎo)流結(jié)構(gòu)設(shè)置在缸體冷卻腔12的另一側(cè)，因此缸孔處產(chǎn)生的熱量會(huì)被缸體冷卻腔12吸收，而不會(huì)對(duì)第二流道22內(nèi)的冷卻流體造成影響。這使得由第二流道22直接輸送給缸蓋冷卻腔的冷卻流體溫度較低，與缸蓋處的溫度相比溫差較大，從而能大量吸收缸蓋處的熱量，使缸蓋的溫度降低到適合的范圍內(nèi)。這極大地提高了本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸對(duì)其缸蓋的冷卻效率，防止了缸蓋在高溫高壓的工作環(huán)境下發(fā)生熱應(yīng)力變形，使得缸蓋與缸體之間的密封性較好。
[0031]如圖2和圖5所示，在缸體I內(nèi)還設(shè)置有與缸體冷卻腔12相連通的第一流道21，冷卻流體能從第一流道21流入缸體冷卻腔。冷卻流體能分別進(jìn)入到第二流道22與第一流道21內(nèi)，并分別進(jìn)入到缸蓋冷卻腔與缸體冷卻腔12內(nèi)。這樣能同時(shí)對(duì)缸體I與缸蓋進(jìn)行冷卻，并能有效保證對(duì)缸體I與缸蓋的冷卻效果。這里應(yīng)理解地是，第一流道21應(yīng)連通到缸體冷卻腔12的較為靠下的位置處，以保證冷卻流體能順利進(jìn)入到缸體冷卻腔12內(nèi)，并順利充滿缸體冷卻通道12。
[0032]在缸體I內(nèi)還可設(shè)置有與第二流道22和第一流道21相連通的主流道24，冷卻流體能從主流道24進(jìn)入到缸體內(nèi)，并分別流入到第二流道22與第一流道21內(nèi)。由于第二流道22與第一流道21具有相同的冷卻流體來(lái)源，因此在缸體I內(nèi)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)化，缸體I能因此而達(dá)到更高的集成度，體積小，質(zhì)量輕，符合發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的發(fā)展趨勢(shì)。
[0033]冷卻流體會(huì)在阻力的影響下，優(yōu)先進(jìn)入流通面積較大的流道內(nèi)，并且隨著冷卻流體的流速增大，冷卻流體會(huì)越來(lái)越傾向于進(jìn)入流通面積大的流道。因此當(dāng)冷卻流體的流速大到一定程度時(shí)，冷卻流體將無(wú)法進(jìn)入到流通面積較小的流道內(nèi)，從而使得冷卻流體無(wú)法對(duì)缸體進(jìn)行降溫，從而達(dá)不到預(yù)期的降溫效果。由此，需要通過(guò)下述的結(jié)構(gòu)設(shè)置對(duì)冷卻流體的分流比例進(jìn)行控制，以達(dá)到預(yù)期的降溫效果。
[0034]可通過(guò)改變第二流道的流通面積和/或第一流道的流通面積來(lái)調(diào)節(jié)第二流道的冷卻流體流量與第一流道的冷卻流體流量之比，以實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻流體分流、導(dǎo)流的作用。具體的第二流道與第一流道的形狀應(yīng)根據(jù)具體使用情況而確定。由于進(jìn)入到第二流道與第一流道的冷卻流體的來(lái)源通常為同一個(gè)，因此這種流量之比的調(diào)節(jié)能保證流入缸蓋冷卻腔內(nèi)的冷卻流體的量足夠，從而保證了冷卻流體能將缸蓋的溫度降低到合適的范圍內(nèi)。
[0035]為了保證對(duì)缸蓋冷卻腔的冷卻效果，可令第二流道22的流通面積大于第一流道21的流通面積。這保證了進(jìn)入到導(dǎo)流結(jié)構(gòu)內(nèi)的冷卻流體能更容易進(jìn)入到第二流道22內(nèi)，從而使得進(jìn)入到缸蓋冷卻腔內(nèi)的冷卻流體更多，進(jìn)而對(duì)缸蓋的冷卻效果更好。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，流入第二流道的冷卻流體流量與流入第一流道的冷卻流體流量的比值為2: I到 3: I。
[0036]這里應(yīng)理解地是，可以將第一流道21設(shè)置為圓管形的流道，易于加工。另外，通過(guò)將第一流道21加工為不同直徑的圓管，能方便地調(diào)整第一流道21的流通面積，從而可通過(guò)改變第一流道21的直徑來(lái)實(shí)現(xiàn)冷卻流體的預(yù)期的分流比例。例如，可優(yōu)選地將第一流道21加工為直徑為10毫米到20毫米的圓管。
[0037]如圖2、3和5所示，在主流道24、第二流道22和第一流道21的的匯合處設(shè)置有穩(wěn)流腔，穩(wěn)流腔具有較大的容積。容積較大的穩(wěn)流腔能減小冷卻流體的流速，從而能使冷卻流體的狀態(tài)趨于平穩(wěn)。由于當(dāng)冷卻流體的流速過(guò)高時(shí)，進(jìn)入到較細(xì)的流道內(nèi)的阻力較大，冷卻流體不能按照預(yù)期設(shè)計(jì)的那樣分流，而是會(huì)更加趨向于流入到流通面積更大的流道內(nèi)。為此而設(shè)置穩(wěn)流腔，以使得冷卻流體能根據(jù)第二流道的流通面積和第一流道的流通面積，按照預(yù)期設(shè)計(jì)的那樣分流，對(duì)缸體與缸蓋分別進(jìn)行冷卻，從而保證了缸體與缸蓋均能有效降溫，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的密封性和安全性。
[0038]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，穩(wěn)流腔的最大流通面積與穩(wěn)流腔的容積之比為1: 20至I: 50。這種穩(wěn)流腔23能更好地穩(wěn)定冷卻流體的狀態(tài)，使流入第一流道21與第二流道22的阻力較為平均，從而使冷卻流體能按照預(yù)先設(shè)計(jì)的那樣分流入第一流道21與第二流道22內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的分流與導(dǎo)流效果。另外，這種穩(wěn)流腔23還保證了冷卻流體具有足夠的流速，以保證冷卻流體的流通效率，保證冷卻流體對(duì)氣缸的冷卻效果。
[0039]如圖3所示，在穩(wěn)流腔23與主流道24、第一流道21和第二流道22相連通處均設(shè)置有圓滑而平緩的過(guò)渡結(jié)構(gòu)，其截面不會(huì)發(fā)生突變。這種過(guò)渡結(jié)構(gòu)防止了冷卻流體在穩(wěn)流腔23內(nèi)產(chǎn)生死角，防止了冷卻流體在死角處發(fā)生滯留，進(jìn)而保證了冷卻流體的流通性，保證了冷卻流體的使用效率。另外，由于冷卻流體不會(huì)在穩(wěn)流腔23內(nèi)滯留，因此夾雜在冷卻流體內(nèi)的雜質(zhì)不會(huì)在穩(wěn)流腔23內(nèi)發(fā)生非預(yù)期的沉降，進(jìn)而保證了穩(wěn)流腔23的通暢，防止了堵塞的發(fā)生。
[0040]還可如圖2和圖5所示的那樣，將主流道24設(shè)置在與第一流道21正對(duì)的位置，以使冷卻流體能更加順利進(jìn)入第一流道21，令導(dǎo)流結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的分流效果。另外，這種設(shè)置方便了第一流道的加工，簡(jiǎn)化了缸體的加工工藝，減少了缸體的加工成本。當(dāng)?shù)谝涣鞯腊l(fā)生堵塞時(shí)，使用者也能通過(guò)主流道對(duì)第一流道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查和維護(hù)，方便了使用者的使用。[0041 ] 如圖5所示，缸體冷卻腔12還包括設(shè)置于缸孔間的孔間流道41A和41B，以對(duì)缸孔間的缸體進(jìn)行冷卻，在如圖4或5內(nèi)所示的位置設(shè)置有擋流件31A和31B。由于孔間流道41A和41B的流通面積通常較小，因此冷卻流體流入孔間流道41A和41B的阻力較大。通過(guò)在缸體冷卻腔12內(nèi)設(shè)置擋流件能減小冷卻流體在此處的流通面積。擋流件增大了缸體冷卻腔內(nèi)的冷卻流體的流動(dòng)阻力，從而使得在擋流件上游處的至少部分冷卻流體的流動(dòng)性增強(qiáng)，進(jìn)而使得冷卻流體更容易在壓力的作用下進(jìn)入到孔間流道41A和41B內(nèi)。由于缸孔間的壁厚通常較薄，容易產(chǎn)生熱應(yīng)力變形，而擋流件的設(shè)置使得冷卻流體能更有效地對(duì)此處的缸體進(jìn)行冷卻，因此擋流件的設(shè)置提高了缸體冷卻腔12的整體冷卻效果，保證了缸體以及缸孔能均勻降溫，缸體及缸孔不易變形。
[0042]這里應(yīng)注意地是，擋流件應(yīng)遠(yuǎn)離第一流道21與缸體冷卻腔12的連接處或其附近，以保證冷卻流體能順利流入缸體冷卻腔12內(nèi)。
[0043]擋流件的高度小于缸體冷卻腔的高度，在擋流件的上方的缸體冷卻腔內(nèi)形成縮口流道。燃燒室通常設(shè)置在缸孔的上部，因此缸體及缸孔的上部的溫度較高。這種設(shè)置能保證冷卻流體優(yōu)先對(duì)缸體及缸孔的上部進(jìn)行冷卻，同時(shí)能保證冷卻流體更容易流入到孔間流道41A和41B內(nèi)，因此提高了缸體冷卻腔對(duì)缸體及缸孔的冷卻效果，進(jìn)一步防止了缸體處的熱量對(duì)缸蓋的影響。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，可將擋流件設(shè)置為如圖6所示的那樣，在設(shè)置好擋流件后，擋流件上方的流通高度Hl占缸體冷卻腔12整體高度H2的10%至40%，以保證冷卻流體的流通性良好，并且能有效對(duì)缸體上部，尤其是缸孔上部處進(jìn)行冷卻，從而進(jìn)一步保證了缸體的均勻散熱。這里應(yīng)理解地是，可優(yōu)選為將擋流件設(shè)置為冷卻流體只能從擋流件上方的縮口流道流過(guò)的結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步保證冷卻流體對(duì)缸體上方的冷卻效果，從而進(jìn)一步保證了缸體能均勻散熱。
[0044]擋流件可設(shè)置為有彈性的柱狀結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)缸體冷卻腔的形狀。還可進(jìn)一步將擋流件設(shè)置為管狀結(jié)構(gòu)，以增加擋流件的柔性，從而使用者能更方便地將擋流件插入到缸體冷卻腔12內(nèi)。彈性擋流件可選用三元乙丙橡膠、丁腈橡膠、氟橡膠、腈橡膠或其他可壓縮并且耐腐蝕耐高溫的材料。
[0045]還可在第二流道22上設(shè)置有接口，冷卻流體通過(guò)接口進(jìn)入到缸蓋冷卻腔內(nèi)。在第二流道22上可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)接口，并根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置在缸體的上表面上，使該處上方的缸蓋處的降溫效果更好?？扇鐖D1所示的那樣對(duì)應(yīng)每一個(gè)缸孔設(shè)置相應(yīng)的接口。具體而言，第二流道22具有三個(gè)接口 211A，211B，211C，分別對(duì)應(yīng)缸孔11A，11B和IlC設(shè)置。由于缸蓋在下方設(shè)置有缸孔的位置溫度會(huì)較高，因此這種設(shè)置在保證缸蓋有效降溫的同時(shí)，保證了缸蓋上溫度的均勻化，從而有效防止了缸蓋內(nèi)部因溫度不均勻而產(chǎn)生的不均勻的膨脹，進(jìn)而進(jìn)一步防止了缸蓋發(fā)生熱應(yīng)力變形。這種設(shè)置極大地保證了缸體與缸蓋之間的密封性良好。
[0046]缸體I可通過(guò)鑄造設(shè)置為一體的，以保證缸體I的強(qiáng)度。另外，這種一體式的結(jié)構(gòu)使得缸體I的設(shè)計(jì)更加優(yōu)化，制造工藝更加簡(jiǎn)便。
[0047]通過(guò)使用這種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，進(jìn)入缸蓋冷卻腔的冷卻流體溫度較低，因而能實(shí)現(xiàn)對(duì)缸蓋的有效降溫。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸能通過(guò)導(dǎo)流保證缸體與缸蓋均能有效降溫，保證了缸體與缸蓋之間的密封性。
[0048]本發(fā)明提出的發(fā)動(dòng)機(jī)包括上述這種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，能有效散熱，工作效率高，使用壽命長(zhǎng)。
[0049]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來(lái)。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，包括: 在其中設(shè)置有缸孔的缸體，在缸體內(nèi)設(shè)置有圍繞所述缸孔的缸體冷卻腔以及與缸體冷卻腔相連通的第一流道， 與所述缸體配合的缸蓋，在所述缸蓋內(nèi)設(shè)置有缸蓋冷卻腔， 其中，在所述缸體內(nèi)還設(shè)置有與缸蓋冷卻腔相連通的第二流道，所述第二流道與缸體冷卻腔間隔開， 冷卻流體經(jīng)第一流道流入缸體冷卻腔內(nèi)，并經(jīng)第二流道流入缸蓋冷卻腔內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，其特征在于，在所述缸體內(nèi)還設(shè)置有與所述第一流道和第二流道相連通的主流道， 冷卻流體從所述主流道流入第一流道和第二流道內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，其特征在于，能通過(guò)改變所述第一流道的流通面積和/或所述第二流道的流通面積來(lái)調(diào)節(jié)第一流道的流量與第二流道的流量之比。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，其特征在于，在所述主流道、第一流道和第二流道的匯合處設(shè)置有容積增大的穩(wěn)流腔， 冷卻流體經(jīng)主流道流入到穩(wěn)流腔內(nèi)，再?gòu)姆€(wěn)流腔分別流入到第一流道與第二流道內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，其特征在于，在所述穩(wěn)流腔與主流道、第一流道和第二流道相連通處設(shè)置有圓滑的過(guò)渡結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，其特征在于，所述穩(wěn)流腔的最大流通面積與所述穩(wěn)流腔的容積之比為1: 20至1: 50。7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，其特征在于，所述第二流道具有與缸蓋冷卻腔相連通的接口，所述接口對(duì)應(yīng)于缸孔設(shè)置。8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，其特征在于，在所述缸體上設(shè)置有多個(gè)缸孔，在相鄰的缸孔之間設(shè)置有與所述缸體冷卻腔相連通的孔間流道， 在所述缸體冷卻腔內(nèi)偏離孔間流道處設(shè)置有擋流件，冷卻流體能在在擋流件的阻擋下流入到孔間流道內(nèi)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，其特征在于，所述擋流件的高度小于所述缸體冷卻腔的高度，在所述擋流件的上方的缸體冷卻腔內(nèi)形成縮口流道。10.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。
【文檔編號(hào)】F02F1/26GK106032777SQ201510101970
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月9日
【發(fā)明人】馮仰利, 李飛, 石磊, 楊文樂(lè), 胡星星
【申請(qǐng)人】海馬轎車有限公司, 上海海馬汽車研發(fā)有限公司