[發明專利]多汽缸發動機的冷卻裝置

有效

• 申請號: 201480002477.1
• 申請日: 2014-02-12
• 公開（公告）號: CN104641092B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 松本大典;田畑大介;內藤雅博
• 申請（專利權）人: 馬自達汽車株式會社
• 主分類號: F02F1/14
• 分類號: F02F1/14;F01P3/02;F01P3/20;F01P7/16;F02F1/10
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙)31261
• 代理人: 曹芳玲

技術領域

本發明涉及汽車等的多汽缸發動機的冷卻裝置，尤其屬于通過冷卻液冷卻汽缸蓋以及汽缸體的發動機的技術領域。

背景技術

以往，在汽車等中，為了改善燃料消耗性能和排氣凈化性能等，而采用在發動機的冷態時盡早對發動機進行暖機的技術。

例如，在專利文獻1中公開了在發動機冷態時，切斷向汽缸體的冷卻液的流動，另一方面使少量的冷卻液從汽缸列的一端側向另一端側流入汽缸蓋，隨著冷卻液的溫度上升而使冷卻液從汽缸列的一端側向另一端側流入汽缸體，從而增加向汽缸蓋循環的冷卻液的流量，以此謀求暖機的盡早完成的技術。

然而，在發動機的實際工作時，因排氣而汽缸體的汽缸蓋側相對于其相反側、或者汽缸體的排氣側相對于進氣側溫度上升，在各汽缸的上下方向上以及進氣側與排氣側上容易產生溫度差。又，在使冷卻液從汽缸體的汽缸列的一端側流向另一端側的情況下，隨著從流路的上游側向下游側流動而冷卻液的溫度上升，因此相對于一端側的汽缸另一端側的汽缸變成高溫，在各汽缸之間容易產生溫度差。

在這里，因各汽缸的上下方向以及進氣側與排氣側上的溫度差而在各汽缸內溫度分布不均勻時，因熱變形而汽缸孔的真圓度變差，因此在汽缸孔中的活塞環的滑動時的滑動阻力增大，從而發動機的燃料消耗性能變差。此外，還存在導致從變寬的活塞與汽缸之間的間隙向曲軸箱等泄漏大量混合氣而促使發動機油的劣化和金屬的腐蝕等、或者潤滑油流入燃燒室內而使油耗增加等的不理想狀況的擔憂。

又，因各汽缸之間的溫度差而發動機整體上發生熱變形，從而如前所述存在由于各汽缸孔的真圓度變差、或者由進氣系統實現的進氣填充的均勻性降低，因此使燃料消耗性能惡化的擔憂。

在這些溫度差進一步增大時，在鋁合金制造的汽缸體的情況下，對于超過200℃的部分存在材料強度劣化的擔憂。又，還存在汽缸的高溫區域上發生爆震的擔憂。因此，優選的是使各汽缸內以及各汽缸之間的溫度差盡可能小。

然而，在該現有技術中，關于汽缸體的冷卻，只是公開了使冷卻液從水套的汽缸列的一端側流向另一端側，而存在無法將各汽缸的上下方向上以及排氣側與進氣側之間的溫度差、和各汽缸之間的溫度差充分抑制的問題。

又，在專利文獻2中公開了在汽缸體的水套內配置隔離件，使冷卻液分別流入上部流路與下部流路，并且使水套的上部流路中的冷卻液的流量以及流速增加，而以從汽缸列的一端側流至另一端側后返回至一端側的形式U形轉彎地流動，以此抑制汽缸的上下方向的溫度差的技術。

然而，在該現有技術中，無法充分抑制各汽缸的排氣側與進氣側的溫度差以及各汽缸之間的溫度差，因此存在汽缸整體上的溫度分布不均勻的問題。

現有技術文獻：

專利文獻：

專利文獻1：日本特開2010-163920號公報；

專利文獻2：日本特許第4845620號。

發明內容

發明要解決的問題：

因此，本發明的課題是抑制構成多汽缸發動機的汽缸體中的各汽缸的上下方向的溫度差、各汽缸排氣側與進氣側之間的溫度差以及各汽缸之間的溫度差，從而使汽缸整體實現均勻的溫度分布。

解決問題的手段：

為了解決所述問題，根據本發明的多汽缸發動機的冷卻裝置的特征在于如下結構。

首先，根據本申請的發明是具有以包圍直列配置的多個汽缸的汽缸孔的形式設置于汽缸體的水套、和設置于汽缸蓋的水套，并且具備通過水泵使冷卻液經由這些水套和散熱器并循環的冷卻液路徑的多汽缸發動機的冷卻裝置，所述汽缸體具有：設置于汽缸列的一端側，將冷卻液導入至所述汽缸體的水套的導入部；設置于所述導入部的附近，限制從所述導入部導入的冷卻液流入所述汽缸體的水套的進氣側部分的節流部；和設置于進氣側的汽缸列的中央部，從所述汽缸體的水套排出冷卻液的排出部；所述汽缸體的水套的排氣側部分形成為汽缸軸方向的上側與下側相比流路截面積大。

又，也可以是在上述冷卻裝置中，在所述汽缸體的水套內以與其內壁部之間以及與外壁部之間設置間隔的形式配設隔離件；所述節流部形成于所述隔離件的外周；所述隔離件的排氣側部分形成為使所述隔離件與所述外壁部之間的間隔在汽缸軸方向的上側的部分比下側的部分寬。

另外，一般而言，汽缸體的水套形成為在汽缸體上表面以環狀形成的凹槽的結構，而在形成該凹槽的壁面中，將位于外側的側壁作為外壁部，位于內側的側壁作為內壁部。