[发明专利]内燃机水冷却系统

说明书

本发明涉及一种改进的内燃机液体冷却的装置。

发动机现有的水冷却系统中冷却水在水泵的驱动下进行循环，水泵出来的冷却水经机油冷却器后进入机体各个气缸，再由此向上冷却气缸盖以后经出水总管流出，从出水管流出的水先流到调温器。当水温较低时，调温器控制水流不经过散热器而直接返回水泵的吸水端；当水温较高时，则使冷却水经过散热器后再返回水泵吸水端。为了提高发动机工作可靠性，要求冷却系统能对气缸盖的燃烧室中心进排气门高温部位获得更充分的冷却。根据日本富士重工(专利号：JP2149752 A 19900608)气缸盖冷却装置，借助水泵，由多缸发动机汽缸体一侧送出的冷却水从连通各气缸的水套流到气缸盖，位于气缸盖燃烧室沿气缸组方向在各进气口和排气口之间形成间隔第1冷却水路和第2冷却水路的隔板，第1冷却水路与气缸体水套相连通，利用对应燃烧室中央上部的隔板上的连通孔，把第1冷却水路与第2冷却水路相连通，采用串联水路原理，能防止燃烧室外壁高温部分的过热，从而保证发动机正常工作。但由于现有技术必须在气缸盖冷却水腔的进排气门高温区设一隔板，形成二个串联流动冷却水路，就使气缸盖结构设计复杂，制造工艺差，加工成本高。

本发明的目的是提供一种内燃机水冷却系统，采用冷却水路并联双回路原理，不必在气缸盖冷却水腔内设置隔板，从而结构简单，同样达到改善气缸盖进排气门高温区的冷却效果。

本发明的目的是这样实现的，在发动机内整个流道中有二个循环回路，一路是冷却水经水泵进入机体，经冷却缸套后，进入气缸盖，另一路冷却水经缸套上部布水管后，直接经定向水道进入气缸盖，两路冷却水在气缸盖的水腔内汇合，无任何外接冷却水管路。

附图1为发动机前端视图中水冷却系统的位置布置图，图2为发动机左侧视图(图1的左视图)中的水冷却系统位置布置图，图3为A-A向局部剖视图。图中1为水泵，2为发动机机体，3为调温器，4为气缸盖，5为冷却水小循环回路，6为水道小孔，7为出水口，8为水泵进水口，9为放水口，10为机体水道，11为机油冷却器水腔，12为布水管，13为缸套，14为水腔，15为定向水道。

结合附图给出本发明实施例。

从图1和图2中可见水冷却系统的水泵安置在发动机的前端左下侧，水泵的半个壳体和进出水口都直接和机体相连接，调温器3的一部分设置在缸盖4上，机油冷却器也安装在机体的法兰面上，其冷却水道也与机油冷却器水腔11中的进出水口相连通，因此本发明水冷却系统是一种将水泵、机油冷却器和调温器都布置在机体上的结构。冷却水进入发动机机体2后形成两个并联回路，一路进入缸套13与机体2之间的水腔，在冷却气缸套13后进入气缸盖水腔14，另一路从缸套13上部的布水管12经定向水道15强迫流经位于气缸盖下部的燃烧室中心进排气门高温区后进入气缸盖水腔14，与前一路冷却水汇合，再沿纵向流到出水口7，最后流到调温器3，进入调节器3的冷却水温度低于85℃～90℃时，则循环水直接由冷却水小循环回路5进入水泵进水口；若冷却水温度超过85℃～90℃，则循环水由出水口7，经水管通入散热器进行冷却，冷却后再由水管引到水泵的进水口。整个水循环的管路中由最高点将水引出，即冷却水是从发动机气缸盖的最高处进入调温器的，最后从设置在水冷却系统水道最高位置的调温器出水口7将冷却水导出，通向散热器，因此本冷却系统不需设置水蒸气导出管。此外在水泵涡壳与机体水套最低处还设有连通小孔6，在水道的最低位置设有放水口9，以便停机时能把发动机内的冷却水全部放净。

本发明采用了上述措施后，由于采用了两个并联冷却水回路，特别是有一路冷却水经定向水道强迫直接流经位于气缸盖燃烧室中心进排气门高温区后，与另一路冷却水汇合，所以冷却效果明显，气缸盖冷却水腔结构设计简单，加工方便，成本降低，最终实现了发动机水冷却系统只有一个出水口(气缸盖上的出水口7)和一个进水口(水泵进水口8)，以及一个放水口(放水口9)，而无其它外接管路。这种水冷却系统零件少，既便于制造安装，又便于维修保养。