[发明专利]具有冷却系统的发动机

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年11月28日提交的以及名称为“ENGINE WITH COOLING SYSTEM”的美国临时申请第61/730,789号的优先权，该申请通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本公开涉及具有用于冷却发动机缸体(engine block)和汽缸盖的发动机冷却系统的内燃发动机。

背景

发动机部件，例如发动机缸体和汽缸盖需要冷却系统以保持发动机的高效率的和有效的运行。以大体上的均一方式冷却发动机呈现出了与冷却剂分布、热传递、压力变化、和发动机的其他动力学以及制造相关部件的工艺相关联的各种挑战。

发明内容

各实施方案提供发动机组件和在发动机组件和相关的部件中分配冷却剂的方法。

在具体的实施方案中，提供一种发动机组件。发动机组件包括汽缸体，汽缸体包括布置在其中的一对或多对汽缸体开口。该一对或多对汽缸体开口各自包括两个汽缸体开口，该两个汽缸体开口各自配置为容纳活塞。发动机组件还包括汽缸盖，气缸盖联接至汽缸体使得汽缸盖与该一对或多对汽缸体开口流体连通。发动机组件还包括联接至汽缸体的冷却剂歧管。冷却剂歧管包括多个冷却剂流动通路。每个冷却剂流动通路与布置在汽缸体中在该一对或多对汽缸体开口中的两个汽缸体开口之间的冷却剂流动入口流体连通。来自每个冷却剂流动入口的流体岔开进入两个冷却剂流动通路中，每个冷却剂流动通路围绕该一对或多对汽缸体开口中的相应的汽缸体开口的外围部分(peripheral portion)延伸。每个冷却剂流动通路从该一对或多对汽缸体开口中的相应的汽缸体开口的外围部分延伸进入发动机缸体的一个或多个出口中并且进入汽缸盖中。

在具体的实施方案中，汽缸盖包括汽缸盖冷却剂歧管，汽缸盖冷却剂歧管具有冷却剂流动路径，冷却剂流动路径从发动机缸体的一个或多个出口延伸至包括毗邻于空气进气端口的阀座的水套的汽缸盖冷却剂歧管。水套与毗邻于燃烧气体排气端口的阀座的区域流体连通。在具体的实施方案中，汽缸盖冷却剂歧管配置为把冷却剂流在水套中从毗邻于一个汽缸的燃烧气体排气端口的阀座的区域传输至毗邻于毗邻的汽缸的燃烧气体排气端口的阀座的区域。在具体的实施方案中，冷却剂流动通路包括在每对汽缸体开口之间的交叉通道。交叉通道在每对汽缸体开口的至少一个冷却剂流动通路之间提供流体连通。每个冷却剂流动通路可以围绕该一对或多对汽缸体开口中的相应的汽缸体开口的外围部分双向地延伸。在具体的实施方案中，该一对或多对汽缸体开口包括多个汽缸体开口对。每个冷却剂流动通路延伸入来自发动机缸体的两个出口中并且延伸入汽缸盖中。每个冷却剂流动入口可以与发动机缸体中的一对汽缸体开口中的每一个大体上等距离地隔开。围绕该一个或多对汽缸体开口中的相应的汽缸体开口的外围部分延伸的冷却剂流动通路是铸造的通路。

其他的各种实施方案提供一种在发动机组件中分配冷却剂的方法。该方法包括使冷却剂从冷却剂歧管流动至被联接至冷却剂歧管的汽缸体。汽缸体包括布置在其中的一对或多对汽缸体开口。该一对或多对汽缸体开口各自包括两个汽缸体开口，该两个汽缸体开口各自配置为容纳活塞。冷却剂歧管包括多个冷却剂流动通路。每个冷却剂流动通路与布置在汽缸体中在该一对或多对汽缸体开口中的两个汽缸体开口之间的冷却剂流动入口流体连通。该方法还包括使冷却剂从汽缸体流动至被联接至汽缸体的汽缸盖。汽缸盖联接至汽缸体使得汽缸盖与该一对或多对汽缸体开口流体连通。在该方法中使冷却剂流动至汽缸体包括使来自每个冷却剂流动入口的冷却剂岔开进入两个冷却剂流动通路中，每个冷却剂流动通路围绕该一对或多对汽缸体开口中的相应的汽缸体开口的外围部分延伸。每个冷却剂流动通路从该一对或多对汽缸体开口中的相应的汽缸体开口的外围部分延伸进入发动机缸体的一个或多个出口中并且进入汽缸盖中。

在具体的实施方案中，该方法还包括使冷却剂从来自发动机缸体的一个或多个出口流动至汽缸盖的汽缸盖冷却剂歧管中，至进气端口并且从进气端口至排气端口。该方法还包括使冷却剂从一个汽缸的排气端口流动至毗邻的汽缸的排气端口。流体还被导致经由交叉通道在每对汽缸体开口之间流动，在交叉通道之间提供了在每对汽缸体开口的至少一个冷却剂流动通路之间的流体连通。