CN203640821U

CN203640821U - 内燃机

Info

Publication number: CN203640821U
Application number: CN201320877025.0U
Authority: CN
Inventors: 松谷隆司
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2023-12-26

Abstract

本实用新型提供一种内燃机。该内燃机（100）的气缸体上设有，用于使冷却水流入水套（2）的冷却水入口；配置在该冷却水入口与水套（2）之间的温控阀；及将该冷却水入口与水套（2）连通的旁通孔，温控阀被构成为，在冷却水的温度低于规定的暖机温度时，限制阀的开度。采用本实用新型的结构，在内燃机的暖机过程中，能够利用温控阀来限制水套（2）内的冷却水的循环速度，从而使冷却水传递给机油的热量减少，促进暖机过程中的冷却水的升温。

Description

内燃机

技术领域

本实用新型涉及一种内燃机。

背景技术

现有技术中，在气缸体中形成有排成一列的多个气缸孔的内燃机已为人所知。该内燃机的气缸体中，设置有围在多个气缸孔周围的水套。水套的外侧设置有靠近该水套的油通道。对气缸盖上设置的被润滑构件进行了润滑之后的机油从该油通道流过。

如此，通过将气缸体的水套与油通道配置得较接近，水套中流动的冷却水与油通道中流动的机油之间容易进行热交换，在内燃机进行暖机的过程中（水温低时），可利用升温比机油更快的冷却水的热量来使机油升温。

然而，上述结构中存在以下问题。即，对于内燃机而言，在进行暖机的过程中，与使机油升温相比，优先使冷却水温度上升更有利于减小滑动部分的摩擦，如果在暖机过程中冷却水的热量被机油夺取，则冷却水的温度上升速度会变慢，对暖机会产生一定影响。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于，提供一种能促进暖机过程中的冷却水升温的内燃机。

作为解决上述技术问题的技术方案，本实用新型提供一种内燃机。该内燃机具备，包围着气缸孔的水套；及配置在该水套的外侧、用于使对被润滑构件进行了润滑后的机油从气缸盖流到气缸体内的油通道，其特征在于：所述气缸体上设有，用于使冷却水流入所述水套的冷却水入口；配置在所述冷却水入口与所述水套之间的温控阀；及将所述冷却水入口与所述水套连通的旁通孔，所述温控阀被构成为，在冷却水的温度低于规定的暖机温度时，限制阀的开度。

具有上述结构的本实用新型的内燃机的优点在于，由于气缸体上设有，用于使冷却水流入水套的冷却水入口；配置在冷却水入口与水套之间的温控阀；及将冷却水入口与水套连通的旁通孔，且温控阀被构成为，在冷却水的温度低于规定的暖机温度时，限制阀的开度。所以，在内燃机进行暖机的过程中（即，冷却水的温度低于规定的暖机温度时），经由温控阀而流入水套的冷却水的流量被限制，从而水套中循环的冷却水的流速降低，传递给配置在水套外侧的油通道中的机油的热量减少。其结果，能促进内燃机暖机过程中的冷却水的升温。

另外，在上述本实用新型的内燃机中，较佳为，所述油通道包括，紧靠所述水套配置的内侧油通道；在该内侧油通道的外侧配置的外侧油通道；及对机油的流通路径进行切换的切换部，所述切换部被构成为，当冷却水的温度低于规定的暖机温度时，将所述机油的流通路径切换为所述外侧油通道；当冷却水的温度在规定的暖机温度以上时，将所述机油的流通路径切换为所述内侧油通道。

基于上述结构，由于在暖机的过程中（即，冷却水的温度低于规定的暖机温度时），机油的流通路径被切换为外侧油通道，所以机油从外侧油通道中流过，而外侧油通道与水套之间隔着内侧油通道，所以水套中的冷却水的热量不易传递给外侧油通道中的机油。其结果，能进一步促进暖机过程中的冷却水的升温。

附图说明

图1是本实用新型的第一实施方式所涉及的气缸体的排气侧斜视图。

图2是第一实施方式所涉及的气缸体的进气侧斜视图。

图3是图1的200-200面上的剖视图（示出暖机过程中的热传递状况）。

图4是图1的200-200面上的剖视图（示出暖机后的热传递状况）。

图5是表示气缸孔壁面的温度变化及机油的温度变化的曲线。

图6是本实用新型的第二实施方式所涉及的油通道的剖视图（暖机过程中）。

图7是第二实施方式所涉及的油通道的剖视图（即暖机后）。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的具体实施方式进行说明。

＜第一实施方式＞

第一实施方式的内燃机100如图1所示，具备气缸体1。气缸体1的上方装配有气缸盖（未图示）；气缸体1的下方装配有油底壳（未图示）。气缸体1中设有四个气缸孔（＃1、＃2、＃3、＃4）、水套2、及油通道3。

四个气缸孔（＃1、＃2、＃3、＃4）排列在一条直线上。各气缸孔被形成为近似圆筒状。气缸活塞（未图示）可滑动地被容纳在各气缸孔内。

水套2配置在四个气缸孔（＃1、＃2、＃3、＃4）的外侧，并将该四个气缸孔包围。水套2中的冷却水能够对四个气缸孔（＃1、＃2、＃3、＃4）的壁面进行冷却。

油通道3是使对气缸盖中的被润滑构件（进气阀和排气阀的凸轮、及凸轮轴等）进行了润滑后的机油流到油底壳的通道。该油通道3被设置在水套2的外侧（即，靠近气缸孔（＃1、＃2、＃3、＃4）侧的反面侧），并紧靠着水套2。从而，从油通道3中流过的机油与从水套2中流过的冷却水能够进行热交换。

油通道3被形成为平行于四个气缸孔（＃1、＃2、＃3、＃4）的排列方向的扁平形状。油通道3中靠近气缸盖侧（上侧）的上侧通道31被配置得贴近水套2，并为上部宽下部窄的形状，从排气侧看，其上部横跨四个气缸孔（＃1、＃2、＃3、＃4）。油通道3中靠近油底壳侧（下侧）的下侧通道32为宽度较窄的筒状。上侧通道31与下侧通道32之间通过设置在气缸体1中央的集合部33而连通。因而，从气缸盖流到上侧通道31的机油在集合部33中合流之后，经由下侧通道32而流到油底壳中。另外，油通道3的上侧通道31与水套2之间相贴近的部分（虚线区域Ａ）的面积被设定为10ｃｍ²以上。

如图2所示，气缸体1的进气侧设置有冷却水入口4、温控阀5、及旁通孔6。

水泵（未图示）将冷却水从冷却水入口4灌入。温控阀5被构成为，在内燃机暖机之后，例如冷却水的温度在78℃以上时开阀。此时，冷却水从冷却水入口4经由温控阀5而流入水套2的流入部21，同时，冷却水也从冷却水入口4经由旁通孔6而流入水套2的流入部21。但由于旁通孔6较小，所以冷却水大部分是经由温控阀5而流入水套2内。

另外，温控阀5被设定为，在发动机的暖机过程中，例如冷却水的温度低于78℃时，闭阀或开度减小。当温控阀5的开度减小时，从冷却水入口4经由温控阀5而流入水套2内的冷却水的流量减小；当温控阀5为闭阀时，冷却水无法从温控阀5流入而只能从旁通孔6流入水套2内。因而，在发动机的暖机过程中，从冷却水入口4流入水套2内的冷却水的流量受到限制，与暖机后的状态相比，在水套2内循环的冷却水的流速减小。

流到水套2的流入部21中的冷却水从气缸孔（＃1、＃2、＃3、＃4）的外周流过之后，流到气缸盖上设置的水套中。

如图3所示，发动机暖机过程中，温控阀5为闭阀或减小开度的状态下，如上所述那样，在水套2内循环的冷却水的流速低于温控阀5为开阀时的流速。水套2中的冷却水的流速减慢，意味着冷却水传递给水套2外侧配置的油通道3中流动的机油的热量减小。换言之，在发动机暖机过程中，由于冷却水的循环受到限制，所以冷却水的热量不易被机油夺取，有利于冷却水升温。

相反，如图4所示，在发动机暖机后（即，例如冷却水的温度在78℃以上时）温控阀5成为开阀状态，此时，在水套2内循环的冷却水的流速增大，传递给机油的热量增加。换言之，在发动机暖机后，由于冷却水加快循环，所以冷却水的热量容易传递给机油。

下面，参照图5对第一实施方式及比较例中的、冷却水流速与气缸孔的壁面温度和机油的温度（油温）的变化之间的关系进行说明。其中，比较例不同于第一实施方式之处在于，未设置温控阀。另外，图5中所示的曲线是通过实验和模拟计算而获得的。

图5的纵轴表示气缸孔的壁面温度［℃］及油温［℃］，横轴表示冷却水的流速［Ｌ／ｍｉｎ］。另外，图5中的期间ｔ1表示温控阀5为闭阀状态（暖机过程中）的期间，期间ｔ2表示温控阀5为开阀状态（暖机后）的期间。

另外，图5中，实线Ｂ1表示第一实施方式的气缸孔的壁面温度的变化；虚线Ｂ2表示比较例的气缸孔的壁面温度的变化；实线Ｃ1表示第一实施方式的油温的变化；虚线Ｃ2表示比较例的油温的变化。

如图5所示，发动机暖机过程中的期间ｔ1中，即温控阀5为闭阀状态时，第一实施方式的气缸孔的壁面温度Ｂ1在整个期间ｔ1都高于比较例的气缸孔的壁面温度Ｂ2，且第一实施方式的油温Ｃ1在整个期间ｔ1都低于比较例的油温Ｃ2。

从以上结果可知，通过在发动机暖机过程中（期间ｔ1）利用温控阀5将冷却水的流速减小，能够减少冷却水传递给机油的热量，促进气缸孔的壁面温度上升及冷却水的温度上升。

通过采用第一实施方式的结构，在内燃机100暖机过程中（例如水温低于78℃时）使温控阀5闭阀或减小开度，能够限制流入水套2内的冷却水的流量，从而减慢水套2内的冷却水的循环速度（流速），使冷却水传递给机油的热量减少。其结果，能够促进暖机过程中的冷却水升温。

＜第二实施方式＞

下面，参照图6及图7，对第二实施方式所涉及的气缸体101进行说明。与在水套2的外侧设置了一个油通道3的上述第一实施方式不同，该第二实施方式所涉及的气缸体101在水套2的外侧设置了油通道7（内侧油通道）和油通道8（外侧油通道）这两个油通道。

具体而言，该第二实施方式如图6和图7所示，在水套2的外侧，靠近水套2处设置有油通道7，在油通道7的外侧设置有油通道8。即，油通道8与水套2之间隔着油通道7。

气缸体101上设置有相应于冷却水的温度而将机油的流通路径在油通道7与油通道8之间进行切换的切换部9（例如切换阀）。具体而言，在发动机暖机过程（即，冷却水的温度低于规定的暖机温度，例如78℃时），如图6所示那样，切换部9将机油的流通路径切换成油通道8，即让机油从离水套2远的油通道8中流过。这样，冷却水的热量便不容易传递给机油。

相反，在发动机暖机后（即，冷却水的温度在规定的暖机温度以上，例如78℃以上），如图7所示那样，切换部9将机油的流通路径切换成油通道7，即让机油从离水套2近的油通道7中流过。这样，冷却水与机油之间能够有效地进行热交换。

通过采用上述第二实施方式，除了能够获得第一实施方式的效果之外，在暖机过程中，由于机油从油通道8中流过，而油通道8与水套2之间隔着油通道7，所以水套2中的冷却水的热量不易传递给油通道8中的机油，其结果，能够进一步促进暖机过程中的冷却水的升温。

Claims

1.一种内燃机，具备包围着气缸孔的水套；及配置在该水套的外侧、用于使对被润滑构件进行了润滑后的机油从气缸盖流到气缸体内的油通道，其特征在于：

所述气缸体上设有，用于使冷却水流入所述水套的冷却水入口；配置在所述冷却水入口与所述水套之间的温控阀；及将所述冷却水入口与所述水套连通的旁通孔，

所述温控阀被构成为，当冷却水的温度低于规定的暖机温度时，限制阀的开度。

2.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于：

所述油通道包括，紧靠所述水套配置的内侧油通道；在该内侧油通道的外侧配置的外侧油通道；及对机油的流通路径进行切换的切换部，

所述切换部被构成为，当冷却水的温度低于规定的暖机温度时，将所述机油的流通路径切换为所述外侧油通道；当冷却水的温度在规定的暖机温度以上时，将所述机油的流通路径切换为所述内侧油通道。