[發(fā)明專利]一種發(fā)動機分層冷卻水套結(jié)構(gòu)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011541782.1
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112664343A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李延驍;楊君
• 申請（專利權(quán)）人: 山東交通學院
• 主分類號: F02F1/00
• 分類號: F02F1/00;F02F1/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種發(fā)動機分層冷卻水套結(jié)構(gòu)，屬于發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域。主要包括：氣缸體、氣缸套、外層水套、內(nèi)層水套、進水口、出水口、通孔、密封圈。外層水套開設(shè)在氣缸體內(nèi)部，氣缸套軸向中下部區(qū)域的外徑小于其他區(qū)域，氣缸套與氣缸體過盈裝配后在外徑較小的區(qū)域圍成內(nèi)層水套，內(nèi)層水套通過通孔與外層水套連通。缸套軸向中下部區(qū)域與內(nèi)層水套冷卻液接觸，換熱系數(shù)較小，提高了氣缸套在該區(qū)域的結(jié)構(gòu)溫度，從而減小了氣缸套軸向溫度梯度，降低了活塞環(huán)摩擦損失。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)動機分層冷卻水套結(jié)構(gòu)，屬于發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氣缸套-活塞環(huán)摩擦副作為發(fā)動機中最重要的摩擦副，其摩擦損失約占發(fā)動機機械損失的30％左右，因此降低氣缸套-活塞環(huán)摩擦副摩擦損失對提高發(fā)動機機械效率非常重要。實際上，氣缸套的軸向溫度分布會直接影響活塞環(huán)與氣缸套間的潤滑摩擦狀態(tài)。當活塞運動到上止點附近時，活塞環(huán)背壓較高，活塞運動速度較低，此時期望氣缸套與活塞環(huán)接觸位置的溫度控制在較低水平，從而使得潤滑油粘度更大，成膜能力更強，減少微凸體接觸摩擦；活塞運動到?jīng)_程中段時速度較高，此時期望氣缸套與活塞環(huán)接觸位置的溫度控制在較高水平，從而使?jié)櫥驼扯雀。瑴p少流體剪切摩擦，降低循環(huán)摩擦功。然而，實際中發(fā)動機氣缸套在靠近上止點的區(qū)域溫度較高，遠離上止點的區(qū)域溫度較低，軸向溫度梯度大。如果能夠減小氣缸套軸向溫度梯度，便可以降低活塞環(huán)摩擦損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了減小發(fā)動機工作時氣缸套軸向溫度梯度，改善活塞環(huán)與氣缸套的潤滑狀態(tài)，減少活塞環(huán)摩擦損失，從而提出了一種發(fā)動機分層冷卻水套結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的。

本發(fā)明的一種發(fā)動機分層冷卻水套結(jié)構(gòu)，主要包括：氣缸體、氣缸套、外層水套、內(nèi)層水套、進水口、出水口、通孔、密封圈。

外層水套開設(shè)在氣缸體內(nèi)部；外層水套內(nèi)壁的下側(cè)與上側(cè)分別開設(shè)有進水口與出水口。

氣缸套軸向中下部區(qū)域的外徑小于其他區(qū)域，氣缸套與氣缸體過盈裝配后在外徑較小的區(qū)域圍成內(nèi)層水套；

氣缸體與內(nèi)層水套接觸區(qū)域的上沿與下沿在周向上布置有多個通孔，內(nèi)層水套通過通孔與外層水套連通；

氣缸套外側(cè)壁面下部開有槽，槽內(nèi)設(shè)有密封圈，防止冷卻液滲漏。

工作過程：

發(fā)動機運行過程中，冷卻液由進水口進入外層水套，對結(jié)構(gòu)進行冷卻后由出水口流出。其中一部分冷卻液由通孔流入內(nèi)層水套，與氣缸套進行熱交換后流回外層水套。由于通孔的節(jié)流作用，內(nèi)層水套中冷卻液的流速低于外層水套，因此，相對于外層水套，內(nèi)層水套中冷卻液與結(jié)構(gòu)壁面的換熱系數(shù)較小。氣缸套軸向中下部區(qū)域與內(nèi)層水套冷卻液接觸，換熱系數(shù)較小，提高了氣缸套在該區(qū)域的結(jié)構(gòu)溫度，減小了與氣缸套上部區(qū)域結(jié)構(gòu)的溫度差值，從而減小了氣缸套軸向溫度梯度，降低了活塞環(huán)摩擦損失。

在結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計時，通孔的數(shù)量越多、內(nèi)徑越大，內(nèi)層水套冷卻液流速越高，可通過改變通孔的數(shù)量、內(nèi)徑來改變內(nèi)層水套冷卻液流速，達到調(diào)節(jié)氣缸套溫度分布的目的。

有益效果：

1、本發(fā)明的一種發(fā)動機分層冷卻水套結(jié)構(gòu)，減小了氣缸套軸向溫度梯度，降低了活塞環(huán)摩擦損失。

2、本發(fā)明的一種發(fā)動機分層冷卻水套結(jié)構(gòu)，內(nèi)層水套由氣缸套與氣缸體過盈裝配后形成，制造加工簡便，造價低，便于實現(xiàn)標準化和產(chǎn)品化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種發(fā)動機分層冷卻水套結(jié)構(gòu)的剖視圖；

其中，1—氣缸體、2—氣缸套、3—外層水套、4—內(nèi)層水套、5—進水口、6—出水口、7—通孔、8—密封圈。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明做進一步說明。