本公開(kāi)大體上涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻裝置，并且更具體地，涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的分離冷卻裝置。

背景技術(shù)：

這部分中的陳述僅提供了本公開(kāi)相關(guān)的背景信息，并且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

總的來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)車(chē)輛在多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)中采用連體式(siamese-type)氣缸體，其在氣缸之間的距離(缸心距(borepitch，孔間距))短，以用于減小多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸、重量和整個(gè)長(zhǎng)度的目的。由于連體式氣缸體在氣缸套之間沒(méi)有水套(冷卻水通道)并且其通過(guò)使用鋁來(lái)鑄造多個(gè)氣缸套而形成以便將它們彼此結(jié)合起來(lái)，所以連體式氣缸體被構(gòu)造為缸心距短。

由于連體式氣缸體在氣缸孔之間的部分(在下文中被稱(chēng)為連體部分)中具有短距離，所以其不包括冷卻水通道，并由此易受熱。具體地，氣缸體的上端部附近的連體部分(來(lái)自燃燒室的熱直接施加至該連體部分)的溫度可能變得非常高。

我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，連體部分達(dá)到的高溫導(dǎo)致連體部分與其周緣之間的溫度差。因此，氣缸體的上部熱變形很大，并且氣缸孔的震中(epicenter)移位。此外，機(jī)油可以通過(guò)活塞環(huán)與氣缸的內(nèi)壁之間產(chǎn)生的間隙流入燃燒室，這會(huì)導(dǎo)致機(jī)油的過(guò)度消耗并且增加漏氣的量。

在相關(guān)技術(shù)中，為了適當(dāng)?shù)乩鋮s連體部分，已經(jīng)提供了形成在氣缸孔之間的部分中的狹縫或鉆孔，或者通過(guò)用作冷卻水通道的氣缸蓋墊片形成的楔形水孔，但是我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其冷卻效率低。

具體地，在相關(guān)技術(shù)中，已經(jīng)使用了以下結(jié)構(gòu)：通過(guò)降低進(jìn)氣的初始溫度(該溫度通過(guò)促進(jìn)氣缸體的排氣系統(tǒng)的上部中的冷卻水的流動(dòng)來(lái)降低)來(lái)提高內(nèi)燃機(jī)的性能的插入式結(jié)構(gòu)；以及將冷卻水的流動(dòng)分成用于分離冷卻的上流和下流的插入式結(jié)構(gòu)。然而，前一種結(jié)構(gòu)使用塑料鑄造，并且由于對(duì)應(yīng)于鑄造公差的間隙，冷卻水的流動(dòng)是分散的，這降低了冷卻效率，而后一種結(jié)構(gòu)在應(yīng)用一體式流動(dòng)控制閥時(shí)需要附加的分離冷卻閥，這使得一體式閥的結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且增加了其尺寸。

前述內(nèi)容僅旨在幫助理解本公開(kāi)的背景，并且不旨在意味著本公開(kāi)落入那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的相關(guān)技術(shù)的范圍內(nèi)。

從本文提供的描述，其他適用性領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。應(yīng)當(dāng)理解的是，描述和具體實(shí)例僅旨在用于說(shuō)明的目的，并且不旨在限制本公開(kāi)的范圍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本公開(kāi)提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的分離冷卻裝置，其中該裝置可以這樣一種方式實(shí)現(xiàn)分離冷卻：該裝置提高氣缸的外壁表面的溫度并且通過(guò)降低氣缸體的下部中的氣缸的傳熱率來(lái)同時(shí)促進(jìn)氣缸體的上部中的冷卻水的流動(dòng)，從而提高內(nèi)燃機(jī)的性能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的分離冷卻裝置，該裝置包括：基座，該基座插入至氣缸體的水套中，該基座沿著氣缸的形狀圍繞氣缸的外部；插入槽，通過(guò)凹入基座的內(nèi)表面中而形成于基座上；以及密封構(gòu)件，插入至插入槽中，其中當(dāng)供應(yīng)至水套中的冷卻水的溫度達(dá)到一預(yù)設(shè)溫度或更高溫度時(shí)，密封構(gòu)件膨脹以便關(guān)閉基座與氣缸之間的流動(dòng)通道，從而增加冷卻水的流動(dòng)阻力并由此降低氣缸的傳熱率。

基座可以形成為從氣缸體的下端直到氣缸體的高度的三分之二。

插入槽可以形成為具有沿著基座的縱向方向延伸的閉合曲線。

插入槽可以形成在基座的上部上。

插入槽可以包括多個(gè)插入槽，多個(gè)插入槽通過(guò)在豎直方向上以預(yù)定間隔彼此隔開(kāi)而布置在基座的內(nèi)表面上。

密封構(gòu)件可以由三元乙丙m級(jí)(epdm)橡膠制成，密封構(gòu)件在形成之后被壓縮，以便在預(yù)設(shè)溫度或更高溫度下膨脹。

在基座的連體部分處可以設(shè)置有導(dǎo)向構(gòu)件。

導(dǎo)向構(gòu)件可以包括多個(gè)導(dǎo)向構(gòu)件，多個(gè)導(dǎo)向構(gòu)件形成為高達(dá)與氣缸體的高度對(duì)應(yīng)的高度。

導(dǎo)向構(gòu)件可以被構(gòu)造成具有三角形截面的立柱的形狀，并且導(dǎo)向構(gòu)件可以被定位成使得導(dǎo)向構(gòu)件的豎直邊緣配合到連體部分中。

具有上述構(gòu)造的用于內(nèi)燃機(jī)的分離冷卻裝置能夠以這樣的方式實(shí)現(xiàn)分離冷卻：該裝置提高氣缸的外壁表面的溫度并且通過(guò)降低氣缸體的下部中的氣缸的傳熱率來(lái)同時(shí)促進(jìn)氣缸體的上部中的冷卻水的流動(dòng)，從而提高了內(nèi)燃機(jī)的性能。

此外，由于分離冷卻裝置可以正常地實(shí)現(xiàn)分離冷卻，當(dāng)應(yīng)用一體式閥時(shí)，分離冷卻裝置允許去除分離冷卻端口，從而使一體式閥的尺寸、重量減小且成本降低，并且使內(nèi)燃機(jī)的控制簡(jiǎn)單且可靠。

進(jìn)一步地，分離冷卻裝置可以利用氣缸體中的上通道和基座的外部(熱墊)作為用于冷卻水的交叉流動(dòng)的公共腔室，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)交叉流動(dòng)和分流冷卻。

從本文提供的描述，其他適用性領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。應(yīng)當(dāng)理解的是，描述和具體實(shí)例僅旨在用于說(shuō)明的目的，并且不旨在限制本公開(kāi)的范圍。

附圖說(shuō)明

為了可以很好地理解本公開(kāi)，現(xiàn)在將參照附圖，以實(shí)例的方式給出描述其各種形式，附圖中：

圖1是示出了根據(jù)本公開(kāi)的一種形式的用于內(nèi)燃機(jī)的分離冷卻裝置的立體圖；

圖2是在密封構(gòu)件膨脹之前的配備有圖1示出的分離冷卻裝置的氣缸體的側(cè)截面圖；

圖3是與圖2對(duì)應(yīng)的視圖，但其示出了在密封構(gòu)件膨脹之后的氣缸體的狀態(tài)；以及

圖4至圖6是示出了根據(jù)本公開(kāi)的各種形式的用于內(nèi)燃機(jī)的分離冷卻裝置的側(cè)截面圖。

本文所描述的附圖僅用于說(shuō)明的目的，并不旨在以任何方式限制本公開(kāi)的范圍。

具體實(shí)施方式

下面的描述本質(zhì)上僅是示例性的，并且不旨在限制本公開(kāi)、應(yīng)用和用途。應(yīng)當(dāng)理解的是，在整個(gè)附圖中，相應(yīng)參考標(biāo)號(hào)表示相同或相應(yīng)的部件和特征。

圖1是示出了根據(jù)本公開(kāi)的一種形式的用于內(nèi)燃機(jī)的分離冷卻裝置的立體圖；圖2是在密封構(gòu)件膨脹之前的配備有圖1示出的分離冷卻裝置的氣缸體的側(cè)截面圖；圖3是與圖2對(duì)應(yīng)的視圖，但其示出了在密封構(gòu)件膨脹之后的氣缸體的狀態(tài)；以及圖4至圖6是示出根據(jù)本公開(kāi)的各種形式的用于內(nèi)燃機(jī)的分離冷卻裝置的側(cè)截面圖。

根據(jù)本公開(kāi)的一種形式的用于內(nèi)燃機(jī)的分離冷卻裝置包括：基座400，該基座插入至氣缸體100的水套300中，該基座沿著氣缸200的形狀圍繞氣缸200的外部；插入槽500，該插入槽通過(guò)凹入基座400的內(nèi)表面中而形成在基座上；以及密封構(gòu)件600，該密封構(gòu)件插入至插入槽500中，其中當(dāng)供應(yīng)至水套300中的冷卻水的溫度達(dá)到一預(yù)設(shè)溫度或更高溫度時(shí)，密封構(gòu)件膨脹以封閉基座400與氣缸200之間的流動(dòng)通道，從而增加冷卻水的流動(dòng)阻力，并由此降低氣缸200的傳熱率。

如圖1所示，基座400可以與氣缸200一體地形成，從而圍繞氣缸200的外部。基座400用于分開(kāi)水套300中的流動(dòng)通道。因此，盡管基座400的內(nèi)部和外部分別被稱(chēng)為相對(duì)于基座400的氣缸200的流動(dòng)通道和氣缸200的外部流動(dòng)通道，但基座400的內(nèi)部和外部的術(shù)語(yǔ)將在下文中用于描述用于內(nèi)燃機(jī)的分離冷卻裝置。

具體地，優(yōu)選地是，基座400形成為從氣缸體100的下端直到氣缸體100的高度的三分之二。對(duì)于在根據(jù)相關(guān)技術(shù)的正常分離冷卻的應(yīng)用中，氣缸體100部分地關(guān)閉冷卻水的流動(dòng)通道，并由此增加整個(gè)冷卻水的流動(dòng)阻力，這降低了整個(gè)冷卻水的量。根據(jù)本公開(kāi)，基座400形成使得僅圍繞氣缸體100的下部的三分之二，并由此不覆蓋整個(gè)水套300，從而使整個(gè)冷卻水的流動(dòng)通道的流動(dòng)阻力增加最小化，并且防止冷卻水的量減少。因此，本公開(kāi)的分離冷卻結(jié)構(gòu)在加熱和冷卻性能方面比相關(guān)技術(shù)的分離冷卻結(jié)構(gòu)更有效。

插入槽500通過(guò)凹入基座400的內(nèi)表面中而形成。具體地，如圖1所示，優(yōu)選地是，插入槽500形成為具有沿著基座400的縱向方向延伸的閉合曲線。這是因?yàn)椴迦氩?00填充有密封構(gòu)件600，并且密封構(gòu)件600關(guān)閉基座400與氣缸200之間的流動(dòng)通道，從而增加冷卻水的流動(dòng)阻力，并由此降低氣缸200的傳熱率。

如圖2和圖3所示，根據(jù)本公開(kāi)的一種形式，插入槽500形成在基座400的上部上。然而，如圖4至圖6所示，僅有一個(gè)插入槽500可以形成在適于施加密封構(gòu)件600的位置上。此外，插入槽500可以包括多個(gè)插入槽，該多個(gè)插入槽通過(guò)在豎直方向上以一預(yù)定間隔彼此隔開(kāi)而布置在基座400的內(nèi)表面上。插入槽500的數(shù)量和位置可以根據(jù)車(chē)輛型號(hào)而不同，并且可以根據(jù)車(chē)輛的設(shè)計(jì)或環(huán)境而改變，并因此不局限于特定的位置或數(shù)量。

密封構(gòu)件600填充插入槽500。密封構(gòu)件600可以由三元乙丙m級(jí)橡膠(epdm橡膠)制成。作為熱塑性合成橡膠的epdm橡膠是乙烯、丙烯和二烯的三元共聚物，并且與正常的合成橡膠不同，其被構(gòu)造為不具有丁二烯。因此，與標(biāo)準(zhǔn)的合成橡膠相比，epdm橡膠具有優(yōu)異的耐候性和電絕緣性。

因此，當(dāng)裝配基座400時(shí)，如圖2和圖3所示，在氣缸200與基座400之間存在有間隙，但當(dāng)供應(yīng)至水套300中的冷卻水的溫度達(dá)到預(yù)定溫度或更高溫度時(shí)，密封構(gòu)件600膨脹并且密封氣缸200與基座400之間的間隙。也就是說(shuō)，密封構(gòu)件600在形成之后被壓縮，以在預(yù)設(shè)溫度或更高溫度下膨脹，并然后插入到插入槽500中。

因此，當(dāng)將根據(jù)本公開(kāi)的用于內(nèi)燃機(jī)的分離冷卻裝置與水套300結(jié)合時(shí)，該間隙使得更容易將分離冷卻裝置插入水套中。當(dāng)水套300填充有冷卻水時(shí)，并且冷卻水的溫度達(dá)到預(yù)定溫度或更高溫度時(shí)，密封構(gòu)件600膨脹以關(guān)閉基座400與氣缸200之間的流動(dòng)通道，這會(huì)分開(kāi)冷卻水的豎直流動(dòng)，從而增加冷卻水的流動(dòng)阻力，并且降低氣缸200的傳熱率。

因此，由氣缸200、密封構(gòu)件600和基座400圍繞的部分是狹窄的，并由此增加了流動(dòng)阻力，從而降低了氣缸200的外壁表面的傳熱率，并由此增加了其外壁表面的溫度。具體地，由于基座400內(nèi)部的流動(dòng)阻力增加，所以大量冷卻水流到基座400的外部和氣缸體100的上部，并因此可以正常實(shí)現(xiàn)分離冷卻。

此外，基座400在其連體部分410處配備有導(dǎo)向構(gòu)件700。具體地，優(yōu)選地是，導(dǎo)向構(gòu)件700設(shè)置在基座400的每個(gè)連體部分410中。導(dǎo)向構(gòu)件700可以形成為高達(dá)與氣缸體100的高度對(duì)應(yīng)的高度。此外，導(dǎo)向構(gòu)件700可以被構(gòu)造為具有三角形截面的立柱的形狀，并且可以定位成使得導(dǎo)向構(gòu)件的豎直邊緣配合到連體部分410中。因此，氣缸體100的上部中的冷卻水的流動(dòng)由導(dǎo)向構(gòu)件700引導(dǎo)，這提高了冷卻效率，并且由于基座400的裝配方向由導(dǎo)向構(gòu)件700確定，所以簡(jiǎn)化了基座的裝配，并且基座400的上部和下部由導(dǎo)向構(gòu)件確定。

也就是說(shuō)，如上所述，根據(jù)本公開(kāi)的一種形式的用于內(nèi)燃機(jī)的分離冷卻裝置能夠以這樣一種方式實(shí)現(xiàn)分離冷卻：該裝置提高氣缸200的外壁表面的溫度，并且通過(guò)降低氣缸體100的下部中的氣缸200的傳熱率來(lái)同時(shí)促進(jìn)氣缸體100的上部中的冷卻水的流動(dòng)，從而提高內(nèi)燃機(jī)的性能。

此外，由于分離冷卻裝置可以正常地實(shí)現(xiàn)分離冷卻，當(dāng)應(yīng)用一體式閥時(shí)，分離冷卻裝置允許去除分離冷卻端口，從而使一體式閥的尺寸、重量減小且成本降低，并且使內(nèi)燃機(jī)的控制簡(jiǎn)單且可靠。

進(jìn)一步地，分離冷卻裝置可以利用氣缸體100中的上通道和基座400的外部(熱墊)作為冷卻水的交叉流動(dòng)的公共腔室，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)交叉流動(dòng)和分離冷卻。

雖然為了說(shuō)明的目的已經(jīng)描述了本公開(kāi)優(yōu)選的形式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在不背離本公開(kāi)所公開(kāi)的該公開(kāi)的范圍和精神的情況下，各種修改、添加和替換是可能的。

本公開(kāi)的描述在本質(zhì)上僅是示例性的，并由此，不背離本公開(kāi)的實(shí)質(zhì)的變型旨在在本公開(kāi)的范圍內(nèi)。這樣的變型不認(rèn)為是背離本公開(kāi)的精神和范圍。