[發(fā)明專利]一種發(fā)動機(jī)直流冷卻水流控制裝置及控制方法

在審

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• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN110953083A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟繁臣;吳世友;王忠遠(yuǎn);劉爽;賴鈞明
• 申請（專利權(quán)）人: 一汽解放汽車有限公司
• 主分類號: F02F1/14
• 分類號: F02F1/14;F02F1/16
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 張巖

本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)直流冷卻水流控制裝置及控制方法，裝置由缸體、氣缸體布水道、氣缸套進(jìn)水口、缸筒水套、氣缸套、缸筒水套出水口、缸蓋、缸蓋進(jìn)水孔、缸蓋缸間隔板、缸蓋集水道、缸蓋出水口、發(fā)動機(jī)冷卻水以及缸蓋底板構(gòu)成。本發(fā)明中冷卻水流由發(fā)動機(jī)缸體前端進(jìn)入，冷卻發(fā)動機(jī)后，從發(fā)動機(jī)缸蓋后端流出；冷卻水經(jīng)缸體布水道順次流經(jīng)每個缸筒水套和缸蓋水套，通過缸筒進(jìn)水孔和缸蓋進(jìn)水孔截面大小控制進(jìn)入每缸冷卻水流量，均勻分配各缸冷卻水；冷卻水流在氣缸體內(nèi)環(huán)繞氣缸套圓周切向流動，便于控制水流速度，增加氣缸套冷卻效果。本裝置可用于多缸發(fā)動機(jī)，特別是質(zhì)量大，發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷高的重型柴油機(jī)及對核心部件冷卻要求苛刻的重型天然氣發(fā)動機(jī)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)動機(jī)直流冷卻水流控制裝置及控制方法。

背景技術(shù)

商用車用發(fā)動機(jī)動力性、經(jīng)濟(jì)性及排放不斷提升的要求，發(fā)動機(jī)的爆發(fā)壓力、最高燃燒溫度及散熱量越來越高，發(fā)動機(jī)缸蓋、活塞環(huán)組、氣門、氣門座圈等核心零部件所受熱負(fù)荷越來越大；由熱負(fù)荷帶來這些零部件的失效問題越來越突出，對于多缸發(fā)動機(jī)保證各個氣缸的這些核心零部件有效冷卻至關(guān)重要，而整機(jī)的水流組織方式是關(guān)鍵因素。

目前，在商用卡車上，由于散熱器在整車前端，多數(shù)發(fā)動機(jī)冷卻水大多都由發(fā)動機(jī)前端進(jìn)入，再由前端流出，便于與整車散熱器連接。相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)內(nèi)部冷卻水一般由缸體的前端進(jìn)入，在發(fā)動機(jī)內(nèi)部先冷卻缸套、再冷卻缸蓋底板，之后從缸蓋前端流出；在發(fā)動機(jī)內(nèi)部形成整體“U”形水流。上述發(fā)動機(jī)冷卻的缺點(diǎn)在于：對于多缸柴油機(jī)的“U”型水流，冷卻水在發(fā)動機(jī)后端“U”形的折彎處轉(zhuǎn)向調(diào)頭，水流速度降低，冷卻換熱系數(shù)降低，造成發(fā)動機(jī)前后端冷卻不一致，各個氣缸的冷卻不均勻，高負(fù)荷時易引起發(fā)動機(jī)可靠性問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動機(jī)前后冷卻不均勻的的不足，提供一種發(fā)動機(jī)直流冷卻水流控制裝置及控制方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種發(fā)動機(jī)直流冷卻水流控制裝置，主要由缸體1、氣缸體布水道2、多個氣缸套進(jìn)水口3、多個缸筒水套4、多個氣缸套5、多個缸筒水套出水口6、缸蓋7、多個缸蓋進(jìn)水孔8、多個缸蓋缸間隔板9、缸蓋集水道10以及缸蓋出水口11構(gòu)成。

所述氣缸體布水道2位于發(fā)動機(jī)氣缸體1的外側(cè)，每個氣缸套進(jìn)水口3與氣缸體布水道2相通，缸體1與每缸的氣缸套5外壁之間形成的圓環(huán)空隙為每缸的缸筒水套4，與缸筒水套4相通且位于的氣缸套進(jìn)水口3對側(cè)的出水口是缸筒水套出水口6；所述氣缸蓋7安裝在氣缸體的上方，每個氣缸的缸筒水套出水口6與缸蓋進(jìn)水孔8相通，缸蓋缸間隔板9將氣缸蓋水套分隔成每缸獨(dú)立的水套，缸蓋集水道10位于缸蓋7上缸蓋進(jìn)水孔8的對側(cè)，缸蓋集水道10的一側(cè)出口即為缸蓋出水口11。

進(jìn)一步地，所述氣缸套進(jìn)水口3、缸筒水套4、氣缸套5、缸筒水套出水口6、缸蓋7、缸蓋進(jìn)水孔8以及缸蓋缸間隔板9的個數(shù)均與發(fā)動機(jī)氣缸數(shù)相關(guān)，本發(fā)明上述部件均為6個。

上述發(fā)動機(jī)直流冷卻水流控制裝置的控制方法，包括以下步驟：

A、發(fā)動機(jī)冷卻水12進(jìn)入氣缸體布水道2，通過每個氣缸套進(jìn)水口3進(jìn)入缸筒水套4，環(huán)繞氣缸套5圓周切向流動來冷卻氣缸套5，再由缸筒水套出水口6進(jìn)入缸蓋進(jìn)水孔8；

B、發(fā)動機(jī)冷卻水12在每個氣缸蓋水套內(nèi)，由缸間隔板9控制水流橫向流動來冷卻缸蓋底板13，各缸冷卻水流在缸蓋集水道10匯集之后從發(fā)動機(jī)后端缸蓋出水口11流出發(fā)動機(jī)。

發(fā)動機(jī)冷卻水經(jīng)氣缸體布水道2順次流經(jīng)每個缸筒水套4和缸蓋水套，且通過氣缸套進(jìn)水口3和調(diào)整缸蓋進(jìn)水孔8截面大小控制進(jìn)入每缸冷卻水流量，每個缸的冷卻水流相對獨(dú)立，從而控制各缸均勻分配冷卻水。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：