一种节能高效的缸体水套结构及冷却循环系统的制作方法

1.本发明涉及发动机冷却技术领域，尤其是涉及一种节能高效的缸体水套结构及冷却循环系统。


背景技术：

2.目前发动机的水套主要有三种形式：其一是进水口布置在缸体上，冷却液优先冷却缸体水套，再向上进入缸盖水套，从缸盖的出水口流出，进入节温器再通过大小循环，进入水泵。其二是进出水口均布置在缸体上，冷却液先冷却缸体的一侧，再向上进入缸盖水套，冷却完缸盖后，向下进入缸体另一侧水套，最后进入节温器，通过大小循环进入水泵。其三是进入副水套，对缸体和缸盖进行分体冷却，最终汇聚到出水口，进入节温器，通过大小循环进入水泵。
3.上述三种形式的水套结构，均有缺点，第一种方式，是先冷却缸体，再冷却缸盖，不能优先冷却缸盖，会造成缸盖冷却较差，或者需要性能更高的水泵，增大了能耗；第二种方式，虽然优先冷却缸盖，但是进出水分别在缸体的两侧，需要增加管路，将水引到水泵，增加了管路长度，增大了压损和泄漏风险，布置臃肿。第三种方式，虽然提高了缸盖的冷却效果，但是分体式结构需要总流量大幅提升，要求使用高性能，大流量的水泵，增加能耗。
4.现有的水套技术无法同时克服以下缺陷：不能优先冷却缸盖，缸盖冷却较差；进出水口相离较远，或者和水泵节温器离得较远，需要增加管路布置；流量需求大，水泵能耗高。


技术实现要素：

5.针对现有技术不足，本发明是提供一种节能高效的缸体水套结构及冷却循环系统，其提高缸盖和缸间的冷却效果，并且结构紧凑以及能耗低。
6.为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
7.一种节能高效的缸体水套结构，包括缸体水套本体，所述缸体水套本体内设有冷却水路，缸体水套本体上设有与冷却水路相连的进水口和出水口，所述进水口和出水口相邻设置在缸体水套本体的同一侧，所述缸体水套本体内在进水口和出水口之间设有前端节流挡板。
8.还包括水泵和节温器，所述水泵和节温器集成设置在进水口和出水口之间。
9.所述缸体水套本体的后端设有后端节流挡板，通过前端节流挡板和后端节流挡板将缸体水套内分隔成排气侧水套和进气侧水套。
10.所述缸体水套本体内缸间设有用于连通排气侧水套和进气侧水套的斜水孔。
11.所述进水口与排气侧水套直接相连通，出水口与进气侧水套直接相连通。
12.所述前端节流挡板的通流面积小于后端节流挡板的通流面积。
13.所述前端节流挡板对应缸体水套本体的一端缸体设置，后端节流挡板对应缸体水套本体的另一端缸体设置。
14.所述排气侧水套上设有用于向缸盖输送冷却液的缸盖上水孔，进气侧水套上设有
用于缸盖内冷却液回水的缸盖下水孔。
15.一种节能高效的缸体水套结构的冷却循环系统，其特征在于：包括小循环冷却系统和大循环冷却系统；
16.小循环冷却系统为冷却液通过水泵加压后通过进水口进入缸体进气侧水套，从一端缸前端流向缸体排气侧水套，大部分冷却水通过缸体排气侧的上水口流入缸盖排气侧水套，小部分通过缸间斜水孔流入缸体进气侧水套，少部分冷却水通过后端节流挡板流入缸体进气侧水套；冷却水冷却缸盖后，通过进气侧的下水口流入缸体进气侧水套，最终冷却液汇聚后再由缸体的进气侧出水口流入到节温器，此时节温器直接与水泵连接，完成小循环冷却系统；
17.大循环冷却系统为节温器开启大循环冷却水路，关闭小循环冷却水路，冷却水依次进入到缸体进气侧进水口、缸体排气侧水套、分流进入缸盖水套、缸间斜水孔以及后端节流挡板，最终汇聚到缸体进气侧水套，通过出水口流入节温器，节温器连通散热器，冷却液经散热后的流回到缸体节温器，进入水泵，完成冷却系统的大循环。
18.本发明与现有技术相比，具有以下优点：
19.该节能高效的缸体水套结构及冷却循环系统设计合理，其能满足优先冷却缸盖，优先冷却排气侧的要求，又能免除出水口到进水口之间的管路布置，使得冷却系统布置更加紧凑；并且一体式水套设计水泵能耗低。
附图说明
20.下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
21.图1为本发明冷却系统示意图。
22.图2为本发明缸体水套示意图。
23.图3为本发明缸体水套轴侧示意图。
24.图4为沿图3中a-a剖视示意图。
25.图中：
26.1.进水口、2.出水口、3.缸体水套本体、4.缸盖上水孔、5.缸盖下水孔、6.斜水孔、7.前端节流挡板、8.后端节流挡板。
具体实施方式
27.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
28.如图1至图4所示，该节能高效的缸体水套结构，包括缸体水套本体3，缸体水套本体内设有冷却水路，进水口1和出水口2与冷却水路相连通；进水口和出水口相邻设置在缸体水套本体的同一侧，缸体水套本体内在进水口和出水口之间设有前端节流挡板7。
29.进水口和出水口布置在同一侧且相邻紧挨，之间用一个节流挡板分隔开；水泵和节温器集成，布置在缸体进出水口，缸体进出水口紧挨在一起，从而减少了外部管路的布置。
30.本发明还设有水泵和节温器，水泵和节温器集成设置在进水口和出水口之间；即出水口与节温器相连通，节温器与水泵相连，水泵与进水口相连通。
31.缸体水套本体的后端设有后端节流挡板8，通过前端节流挡板和后端节流挡板将缸体水套内分隔成排气侧水套和进气侧水套。进水口与排气侧水套直接相连通，出水口与进气侧水套直接相连通。
32.缸体水套本体内缸间设有用于连通排气侧水套和进气侧水套的斜水孔6；在缸间钻斜水孔，利用进排气侧的压差，让冷却液在斜水孔中高速流动，满足缸间换热要求。
33.前端节流挡板对应缸体水套本体的一端缸体设置，后端节流挡板对应缸体水套本体的另一端缸体设置；前端节流挡板的通流面积小于后端节流挡板的通流面积。
34.节流挡板共设置两个，其一在前端水套进出水口之间，阻断进出水口之间的通路；另一个布置在水套后端；前端节流挡板设置小通流面积，用于阻断进出水口之间通路，让冷却液流向排气侧；后端的节流挡板，在满足控制足够的流量流向缸盖的前提下，增加一定的通流面积，增加后端四缸的冷却液流速，以提升四缸的冷却效果。
35.排气侧水套上设有用于向缸盖输送冷却液的缸盖上水孔4，进气侧水套上设有用于缸盖内冷却液回水的缸盖下水孔5。其能满足优先冷却缸盖，优先冷却排气侧的要求，又能免除出水口到进水口之间的管路布置，使得冷却系统布置更加紧凑；并且一体式水套设计水泵能耗低。
36.即在缸体水套的排气侧，水套上部设置有若干上水孔，与缸盖水套连通；冷却液在冷却整个机体排气侧后，通过上水孔进入缸盖水套；在缸体水套的进气侧，水套上部设置有若干下水孔，与缸盖水套连通；冷却液在冷却整个缸盖后，通过下水口流入缸体进气侧水套。
37.本发明节能高效的缸体水套结构的冷却循环系统，包括小循环冷却系统和大循环冷却系统；
38.小循环冷却系统为冷却液通过水泵加压后通过进水口进入缸体进气侧水套，从一端缸前端流向缸体排气侧水套，大部分冷却水通过缸体排气侧的上水口流入缸盖排气侧水套，小部分通过缸间斜水孔流入缸体进气侧水套，少部分冷却水通过后端节流挡板流入缸体进气侧水套；冷却水冷却缸盖后，通过进气侧的下水口流入缸体进气侧水套，最终冷却液汇聚后再由缸体的进气侧出水口流入到节温器，此时节温器直接与水泵连接，完成小循环冷却系统；
39.大循环冷却系统为节温器开启大循环冷却水路，关闭小循环冷却水路，冷却水依次进入到缸体进气侧进水口、缸体排气侧水套、分流进入缸盖水套、缸间斜水孔以及后端节流挡板，最终汇聚到缸体进气侧水套，通过出水口流入节温器，节温器连通散热器，冷却液经散热后的流回到缸体节温器，进入水泵，完成冷却系统的大循环。
40.上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。
41.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种节能高效的缸体水套结构，包括缸体水套本体，所述缸体水套本体内设有冷却水路，缸体水套本体上设有与冷却水路相连的进水口和出水口，其特征在于：所述进水口和出水口相邻设置在缸体水套本体的同一侧，所述缸体水套本体内在进水口和出水口之间设有前端节流挡板。2.如权利要求1所述节能高效的缸体水套结构，其特征在于：还包括水泵和节温器，所述水泵和节温器集成设置在进水口和出水口之间。3.如权利要求1所述节能高效的缸体水套结构，其特征在于：所述缸体水套本体的后端设有后端节流挡板，通过前端节流挡板和后端节流挡板将缸体水套内分隔成排气侧水套和进气侧水套。4.如权利要求3所述节能高效的缸体水套结构，其特征在于：所述缸体水套本体内缸间设有用于连通排气侧水套和进气侧水套的斜水孔。5.如权利要求3所述节能高效的缸体水套结构，其特征在于：所述进水口与排气侧水套直接相连通，出水口与进气侧水套直接相连通。6.如权利要求3所述节能高效的缸体水套结构，其特征在于：所述前端节流挡板的通流面积小于后端节流挡板的通流面积。7.如权利要求3所述节能高效的缸体水套结构，其特征在于：所述前端节流挡板对应缸体水套本体的一端缸体设置，后端节流挡板对应缸体水套本体的另一端缸体设置。8.如权利要求3所述节能高效的缸体水套结构，其特征在于：所述排气侧水套上设有用于向缸盖输送冷却液的缸盖上水孔，进气侧水套上设有用于缸盖内冷却液回水的缸盖下水孔。9.一种如权利要求1至8任一项所述节能高效的缸体水套结构的冷却循环系统，其特征在于：包括小循环冷却系统和大循环冷却系统；小循环冷却系统为冷却液通过水泵加压后通过进水口进入缸体进气侧水套，从一端缸前端流向缸体排气侧水套，大部分冷却水通过缸体排气侧的上水口流入缸盖排气侧水套，小部分通过缸间斜水孔流入缸体进气侧水套，少部分冷却水通过后端节流挡板流入缸体进气侧水套；冷却水冷却缸盖后，通过进气侧的下水口流入缸体进气侧水套，最终冷却液汇聚后再由缸体的进气侧出水口流入到节温器，此时节温器直接与水泵连接，完成小循环冷却系统；大循环冷却系统为节温器开启大循环冷却水路，关闭小循环冷却水路，冷却水依次进入到缸体进气侧进水口、缸体排气侧水套、分流进入缸盖水套、缸间斜水孔以及后端节流挡板，最终汇聚到缸体进气侧水套，通过出水口流入节温器，节温器连通散热器，冷却液经散热后的流回到缸体节温器，进入水泵，完成冷却系统的大循环。

技术总结
本发明公开了一种节能高效的缸体水套结构及冷却循环系统，其水套结构包括缸体水套本体，所述缸体水套本体内设有冷却水路，缸体水套本体上设有与冷却水路相连的进水口和出水口，所述进水口和出水口相邻设置在缸体水套本体的同一侧，所述缸体水套本体内在进水口和出水口之间设有前端节流挡板。该节能高效的缸体水套结构及冷却循环系统设计合理，其能满足优先冷却缸盖，优先冷却排气侧的要求，又能免除出水口到进水口之间的管路布置，使得冷却系统布置更加紧凑；并且一体式水套设计水泵能耗低。低。低。


技术研发人员：桑毅 罗春 刘飞 耿浩
受保护的技术使用者：奇瑞汽车股份有限公司
技术研发日：2023.01.31
技术公布日：2023/6/4