專利名稱：用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)，且更具體地，涉及一種用于冷卻系統(tǒng)的冷卻劑線路或?qū)Ч埽浔粯?gòu)造為用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的組件的熱罩/熱沉。
背景技術(shù)：
消費(fèi)者對(duì)更小的且燃料更加高效的機(jī)動(dòng)車輛的需求已經(jīng)使設(shè)計(jì)者考慮利用能量高效裝置的更小的動(dòng)力系。示例包括在許多車輛應(yīng)用中還未傳統(tǒng)地被視為“普通”的渦輪增壓器。另外，對(duì)于會(huì)需要獨(dú)特解決方案來解決諸如冷卻的問題的所有類型的動(dòng)力系來說，較 小的車輛存在封裝挑戰(zhàn)；特別是當(dāng)熱組件必須靠近可能不會(huì)很好地適合于高溫的組件時(shí)。通常在熱的和較冷的操作組件之間利用熱罩來保護(hù)較冷的運(yùn)行組件免于熱損壞。然而，熱罩是占用空間的“額外組件”，對(duì)其而言可能沒有安裝空間，并且其會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容
在示例性實(shí)施例中，一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)包括管狀導(dǎo)管，所述管狀導(dǎo)管被構(gòu)造為將冷卻劑引導(dǎo)至所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的各種組件并從所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的各種組件引導(dǎo)冷卻劑，以去除來自其的過量的熱。擴(kuò)展的罩部分流體地結(jié)合在所述管狀導(dǎo)管的線路內(nèi)并設(shè)置在熱源和較冷的操作組件之間。擴(kuò)展的罩部分還包括中空的冷卻主體、進(jìn)口和出口，所述進(jìn)口與所述管狀導(dǎo)管流體連通并被構(gòu)造為將冷卻劑引導(dǎo)到所述中空的冷卻主體中，所述出口與所述管狀導(dǎo)管流體連通并被構(gòu)造為將冷卻劑從所述中空的冷卻主體引導(dǎo)出。在另一示例性實(shí)施例中，一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括氣缸蓋、相鄰于所述氣缸蓋設(shè)置的排氣驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器以及包括設(shè)置在所述排氣驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器和所述氣缸蓋之間的管狀導(dǎo)管的冷卻系統(tǒng)。所述冷卻系統(tǒng)還包括擴(kuò)展的罩部分，所述擴(kuò)展的罩部分流體地結(jié)合在所述管狀導(dǎo)管的線路內(nèi)并在所述排氣驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器和所述氣缸蓋之間。所述擴(kuò)展的罩部分具有中空的冷卻主體、進(jìn)口和出口，所述進(jìn)口與所述管狀導(dǎo)管流體連通并被構(gòu)造為將冷卻劑引導(dǎo)到所述中空的冷卻主體中，所述出口與所述管狀導(dǎo)管流體連通并被構(gòu)造為將冷卻劑從所述冷卻主體引導(dǎo)出。根據(jù)結(jié)合附圖的本發(fā)明的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的以上特征和優(yōu)點(diǎn)以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。


其它特征、優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)在實(shí)施例的以下詳細(xì)描述中僅通過舉例方式呈現(xiàn)，參照附圖進(jìn)行了詳細(xì)描述，在附圖中
圖I是體現(xiàn)出本發(fā)明特征的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖；以及 圖2是體現(xiàn)出本發(fā)明特征的冷卻系統(tǒng)的一部分的放大圖。
具體實(shí)施例方式下面的描述本質(zhì)上僅是示例性的并且決不是要限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解的是，在整個(gè)附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記指示相同的或相應(yīng)的部件和特征。參照?qǐng)DI和圖2，本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12的冷卻系統(tǒng)10。在示例性實(shí)施例中，冷卻系統(tǒng)10包括管狀冷卻線路或?qū)Ч?4，其將來自諸如散熱器的冷卻儲(chǔ)存器15的冷卻劑引導(dǎo)至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12的需要從其去除過量的熱的各種高溫組件。在圖I中示出的實(shí)施例中，這樣的高溫組件的示例是排氣驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器16，其被構(gòu)造為從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12的排氣歧管或?qū)Ч?8接收廢氣17。廢氣驅(qū)動(dòng)可旋轉(zhuǎn)地支撐在渦輪增壓器殼體20的排氣側(cè)21內(nèi)的渦輪機(jī)葉輪19，這繼而通過可旋轉(zhuǎn)軸(未示出)使壓縮機(jī)葉輪25旋轉(zhuǎn)，從而將壓縮的燃燒空氣23供給到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12的進(jìn)氣系統(tǒng)。排氣驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器16的一般操作在本領(lǐng)域中是眾所周知的，并且這里將不再進(jìn)一步討論。
進(jìn)氣系統(tǒng)27通常至少部分地容納在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12的氣缸蓋組件22內(nèi)。氣缸蓋組件22被氣門蓋24封閉,氣門蓋24封閉并保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門機(jī)構(gòu)(未不出)以免于暴露于兀件；因?yàn)楦鶕?jù)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12的應(yīng)用，它們可能存在于機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)或其它位置。出于本發(fā)明的以下描述的目的，當(dāng)與渦輪增壓器16的操作溫度比較時(shí)，氣缸蓋組件22可以被視為冷溫度組件或較冷的操作組件。繼而，渦輪增壓器16可以被視為內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12的熱源或較熱的操作組件。如在圖I和圖2的示例性實(shí)施例中所示出的，管狀導(dǎo)管14被布置為在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12的排氣驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器16和氣缸蓋組件22之間。由于排氣驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器16與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12的氣缸蓋組件22的緊密靠近安裝，所以從渦輪增壓器殼體20輻射的高溫會(huì)導(dǎo)致跨氣缸蓋組件22的顯著溫度差(“ A T”)，從而導(dǎo)致氣缸蓋組件22和相關(guān)組件的多個(gè)部分的變形。在圖2中示出的示例性實(shí)施例中，管狀導(dǎo)管14包括罩部分28，后者被構(gòu)造為在熱源和較冷的操作組件之間延伸，在該示例中，熱源為熱的渦輪增壓器殼體20，在該示例中，較冷的操作組件為氣缸蓋組件22。罩部分28包括進(jìn)口 31、出口 32以及分別在進(jìn)口 31和出口 32之間限定冷卻劑流動(dòng)通路36的冷卻主體34。這樣，罩部分28流體地結(jié)合在管狀導(dǎo)管14的路線內(nèi)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，罩部分28的相應(yīng)進(jìn)口 31和出口 32與冷卻主體34的冷卻劑流動(dòng)通路36的上部33流體連通，從而防止在冷卻主體34中形成空氣或蒸氣袋。如果允許蒸氣或空氣在下部35累積，則這會(huì)阻礙冷卻劑37穿過其的高效流動(dòng)，并且會(huì)阻礙高效的熱傳遞。這樣的空氣或蒸氣袋會(huì)影響冷卻劑37穿過冷卻主體34的冷卻劑流動(dòng)通路36和管狀導(dǎo)管14的高效流動(dòng)。冷卻主體34的冷卻劑流動(dòng)通路36優(yōu)選地構(gòu)造為具有與管狀導(dǎo)管14的水力直徑基本相等的水力直徑，以確保冷卻劑37通過冷卻系統(tǒng)10的充分流動(dòng)。另外，盡管將冷卻主體34示為具有大表面積、中空的矩形截面或形狀，但是預(yù)料到，該形狀可以改變以適合具體的屏蔽應(yīng)用，并可以包括用于使穿過其的冷卻劑湍流的擋板(未示出)或其它裝置，從而由此提高熱傳遞速率。在示例性實(shí)施例中，在具有有限空間的應(yīng)用中，罩部分28被構(gòu)造為在熱的和較冷的組件之間延伸，由此用作熱交換器以及熱罩而不需要兩個(gè)單獨(dú)的組件。另外，與用于此類用途的典型熱罩不同，罩部分28具有使穿過其的冷卻劑37連續(xù)流動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，這將從屏蔽區(qū)域去除過量的熱而不是簡單地使熱轉(zhuǎn)向或阻止其從熱的組件向較冷的組件的移動(dòng)。通過經(jīng)由管狀導(dǎo)管14并因而經(jīng)由罩部分28改變冷卻劑流動(dòng)速率，去除的熱的速率和量也可以改變。熱的這種去除具有下述優(yōu)點(diǎn)其降低了設(shè)置擴(kuò)展的罩部分28的區(qū)域中的總體熱濃度。盡管已經(jīng)參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以做出各種改變，并且等價(jià)物可以代替其元件。另外，在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以進(jìn)行許多修改，以使具體的情形或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，本發(fā)明并不意圖局限于用于實(shí)施本發(fā)明所公開的具體實(shí)施例，而是本發(fā)明 將包括落在當(dāng)前應(yīng)用的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)，其包括 管狀導(dǎo)管，所述管狀導(dǎo)管被構(gòu)造為將冷卻劑引導(dǎo)至所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的各種組件以及從所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的各種組件引導(dǎo)冷卻劑，以去除來自其的過量的熱； 罩部分，所述罩部分流體地結(jié)合在所述管狀導(dǎo)管的線路內(nèi)并設(shè)置在熱源和較冷的操作組件之間，所述罩部分還包括 冷卻主體； 進(jìn)口，所述進(jìn)口與所述管狀導(dǎo)管流體連通并被構(gòu)造為將冷卻劑引導(dǎo)到所述冷卻主體中；以及 出口，所述出口與所述管狀導(dǎo)管流體連通并被構(gòu)造為將冷卻劑從所述冷卻主體引導(dǎo)出。
2.如權(quán)利要求I所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述冷卻主體包括大表面積、中空的矩形截面。
3.如權(quán)利要求I所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述進(jìn)口和所述出口設(shè)置在所述冷卻主體的上部處。
4.如權(quán)利要求I所述的冷卻系統(tǒng)，其中，中空的冷卻主體被構(gòu)造為具有與所述管狀導(dǎo)管的水力直徑基本相等的水力直徑。
5.如權(quán)利要求I所述的冷卻系統(tǒng)，其中，穿過所述管狀導(dǎo)管和所述罩部分流動(dòng)的冷卻劑的速率是可變的。
6.—種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī),其包括 氣缸蓋； 排氣驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器，所述排氣驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器相鄰于所述氣缸蓋設(shè)置， 冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)包括設(shè)置在所述排氣驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器和所述氣缸蓋之間的管狀導(dǎo)管，并且還包括 罩部分，所述罩部分流體地結(jié)合在所述管狀導(dǎo)管的線路內(nèi)并設(shè)置在所述排氣驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器和所述氣缸蓋之間，并具有冷卻主體，所述冷卻主體具有與所述管狀導(dǎo)管流體連通并被構(gòu)造為將冷卻劑引導(dǎo)到所述冷卻主體中的進(jìn)口和與所述管狀導(dǎo)管流體連通并被構(gòu)造為將冷卻劑從所述冷卻主體引導(dǎo)出的出口。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述冷卻主體大表面積、中空的矩形截面。
8.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述進(jìn)口和所述出口設(shè)置在所述冷卻主體的上部處。
9.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述冷卻主體被構(gòu)造為具有與所述管狀導(dǎo)管的水力直徑基本相等的水力直徑。
10.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，穿過所述管狀導(dǎo)管和所述罩部分流動(dòng)的冷卻劑的速率是可變的。
全文摘要
一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)包括管狀導(dǎo)管，所述管狀導(dǎo)管被構(gòu)造為將冷卻劑引導(dǎo)至所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的各種組件以及從所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的各種組件引導(dǎo)冷卻劑，以去除來自其的過量的熱。罩部分流體地結(jié)合在所述管狀導(dǎo)管的線路內(nèi)并設(shè)置在熱源和較冷的操作組件之間。擴(kuò)展部分還包括冷卻主體、進(jìn)口和出口，所述進(jìn)口與所述管狀導(dǎo)管流體連通并被構(gòu)造為將冷卻劑引導(dǎo)到所述冷卻主體中，所述出口與所述管狀導(dǎo)管流體連通并被構(gòu)造為將冷卻劑從所述冷卻主體引導(dǎo)出。
文檔編號(hào)F01P11/02GK102748116SQ20121011550
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者R.L.雅克斯 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司