本申請要求2015年9月11日提交的韓國專利申請第10-2015-0129218號的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容結(jié)合于此用于通過該引用的所有目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)將對應(yīng)于汽缸體的汽缸襯套的冷卻水套沿豎直方向分開并且控制循環(huán)通過冷卻水套的冷卻液的流動，從而改進整體冷卻效率并且減少燃燒室的異常燃燒。

背景技術(shù)：

發(fā)動機通過燃燒燃料產(chǎn)生能量從而產(chǎn)生扭矩，并且排出剩余熱能。特別地，冷卻液在循環(huán)通過發(fā)動機、加熱器和散熱器時吸收熱能并且釋放熱能。

油在發(fā)動機的低冷卻液溫度下變得高度粘性。當(dāng)油粘稠時，摩擦和燃料消耗增加，并且廢氣溫度逐步升高，延長催化劑活化所需的時間，并且造成廢氣品質(zhì)的劣化。此外，加熱器需要較長時間才能正常運轉(zhuǎn)，因此乘客和駕駛員在低溫下感覺寒冷。

當(dāng)發(fā)動機的冷卻液溫度過高時，可能出現(xiàn)爆震。如果調(diào)節(jié)點火正時來抑制爆震，發(fā)動機性能可能劣化。此外，過高的潤滑劑溫度可能造成較差潤滑。

然而，在發(fā)動機的特定區(qū)域中使用一個冷卻液控制閥，所述閥控制大量冷卻元件，例如將冷卻液保持在高溫下并且將其它區(qū)域保持在低溫下。

在多個冷卻元件中，汽缸體和汽缸蓋是重要的，并且已經(jīng)研究了分別冷卻汽缸體和汽缸蓋的技術(shù)。

另一方面，由于汽缸體的頂部鄰近燃燒室，其溫度較高，由于汽缸體的底部遠離燃燒室，其溫度較低，在該情況下，由于通過一個冷卻水套控制冷卻液，難以以最佳方式分別控制頂部和底部。

公開于本發(fā)明的背景部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的各個方面旨在提供發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)將對應(yīng)于汽缸體的汽缸襯套的冷卻水套沿豎直方向分開以形成上方冷卻水套和下方冷卻水套，并且控制循環(huán)通過上方冷卻水套和下方冷卻水套的冷卻液，從而減少異常燃燒并且減少燃料消耗。

根據(jù)本發(fā)明的各個方面，一種發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)可以包括：汽缸襯套，所述汽缸襯套以空心圓柱體形狀形成并且壓在發(fā)動機的汽缸的內(nèi)側(cè)；汽缸體冷卻水套，所述汽缸體冷卻水套在徑向方向上設(shè)置在汽缸襯套的外側(cè)從而冷卻汽缸體，所述汽缸體內(nèi)設(shè)置所述汽缸襯套和所述汽缸體冷卻水套；以及汽缸蓋，所述汽缸蓋接合在汽缸體上，包括排氣口和進氣口，并且在內(nèi)部設(shè)置有汽缸蓋冷卻水套，所述排氣口和進氣口與燃燒室流體相通并且分別在排氣側(cè)和進氣側(cè)處形成，其中汽缸體冷卻水套可以包括：上方冷卻水套，所述上方冷卻水套以覆蓋汽缸襯套的上部的形狀形成；和下方冷卻水套，所述下方冷卻水套以覆蓋汽缸襯套的下部的形狀形成并且與上方冷卻水套分開，并且分隔壁可以設(shè)置在上方冷卻水套和下方冷卻水套之間從而阻止流體在其間流動。

上方冷卻水套可以包括：在排氣側(cè)處形成的排氣側(cè)上方冷卻水套，和在進氣側(cè)處形成的進氣側(cè)上方冷卻水套，并且從冷卻液泵中排出的冷卻液可以依次經(jīng)過排氣側(cè)上方冷卻水套、汽缸蓋冷卻水套和進氣側(cè)上方冷卻水套。

下方冷卻水套可以包括：在排氣側(cè)處形成的排氣側(cè)下方冷卻水套和在進氣側(cè)處形成的進氣側(cè)下方冷卻水套，并且經(jīng)過排氣側(cè)上方冷卻水套、汽缸蓋冷卻水套和進氣側(cè)上方冷卻水套的冷卻液可以依次經(jīng)過進氣側(cè)下方冷卻水套和排氣側(cè)下方冷卻水套從而實現(xiàn)其冷卻。

從冷卻液泵中排出的冷卻液可以依次經(jīng)過排氣側(cè)上方冷卻水套、汽缸蓋冷卻水套、進氣側(cè)上方冷卻水套、進氣側(cè)下方冷卻水套和排氣側(cè)下方冷卻水套并可以循環(huán)至冷卻液泵從而實現(xiàn)其冷卻。

發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)可以進一步包括冷卻液控制模塊，所述冷卻液控制模塊設(shè)置在從進氣側(cè)上方冷卻水套連接至進氣側(cè)下方冷卻水套的冷卻液管路中從而控制冷卻液的流動。

冷卻液控制模塊可以將冷卻液分配至如下的至少一者：散熱器，用于散發(fā)冷卻液的熱；EGR冷卻器，用于控制再循環(huán)廢氣的溫度；油冷卻器，用于控制發(fā)動機的油溫；變速器油冷卻器，用于控制變速器的油溫；以及加熱器，所述加熱器被設(shè)置為用于室內(nèi)加熱，并且冷卻液控制模塊可以控制分配的冷卻液。

根據(jù)本發(fā)明的各個方面，一種發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)可以包括：汽缸襯套，所述汽缸襯套以空心圓柱體形狀形成并且壓在發(fā)動機的汽缸的內(nèi)側(cè)；汽缸體冷卻水套，所述汽缸體冷卻水套在徑向方向上設(shè)置在汽缸襯套的外側(cè)從而冷卻汽缸體，汽缸體中設(shè)置所述汽缸襯套和所述汽缸體冷卻水套；汽缸蓋，所述汽缸蓋接合在汽缸體上，包括排氣口和進氣口，并且在內(nèi)部設(shè)置有汽缸蓋冷卻水套，所述排氣口和進氣口與燃燒室流體相通并且分別在排氣側(cè)和進氣側(cè)處形成，其中汽缸體冷卻水套包括：在排氣側(cè)處形成的排氣側(cè)上方冷卻水套；排氣側(cè)下方冷卻水套，所述排氣側(cè)下方冷卻水套在排氣側(cè)上方冷卻水套的下方形成；進氣側(cè)上方冷卻水套，所述進氣側(cè)上方冷卻水套在進氣側(cè)處形成；以及進氣側(cè)下方冷卻水套，所述進氣側(cè)下方冷卻水套在進氣側(cè)上方冷卻水套的下方形成，并且冷卻液可以在依次經(jīng)過排氣側(cè)上方冷卻水套、汽缸蓋冷卻水套、進氣側(cè)上方冷卻水套、進氣側(cè)下方冷卻水套和排氣側(cè)下方冷卻水套的同時進行冷卻。

冷卻液泵可以將冷卻液泵送至排氣側(cè)上方冷卻水套。

發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)可以進一步包括冷卻液控制模塊，從而控制從進氣側(cè)上方冷卻水套排出的冷卻液的流動。

發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)可以進一步包括在進氣側(cè)上方冷卻水套和冷卻液控制模塊之間從冷卻液管路分支出的支管，所述支管連接至進氣側(cè)下方冷卻水套。

支管可以包括控制閥，所述控制閥被設(shè)置成用于控制冷卻液的流動。

可以在排氣側(cè)上方冷卻水套和排氣側(cè)下方冷卻水套之間并且在進氣側(cè)上方冷卻水套和進氣側(cè)下方冷卻水套之間形成分隔壁。

汽缸體冷卻水套可以沿著汽缸襯套的外表面形成。

根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案中，對應(yīng)于汽缸體的汽缸襯套的冷卻水套分成上方冷卻水套和下方冷卻水套，從而分別控制供應(yīng)至上方冷卻水套和下方冷卻水套的冷卻液，因此進一步有效控制冷卻溫度。

此外，當(dāng)冷卻液依次流動通過排氣側(cè)上方冷卻水套、汽缸蓋冷卻水套、進氣側(cè)上方冷卻水套、進氣側(cè)下方冷卻水套和排氣側(cè)下方冷卻水套時，汽缸體的上測溫度控制得相對較低而下側(cè)溫度控制得相對較高，因此可以減少燃料消耗且可以改進冷卻效率，并且可以預(yù)先避免由于燃燒室過熱造成的異常燃燒。

并且，通過使用下方冷卻水套將冷卻液輸送至冷卻液泵的結(jié)構(gòu)，可以除去或縮短冷卻通道，因此簡單地構(gòu)造其布局。

應(yīng)當(dāng)理解，此處所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語一般包括機動車輛，例如包括運動型多用途車輛(SUV)、大客車、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、可插式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此處所提到的，混合動力車輛是具有兩種或更多動力源的車輛，例如汽油動力和電力動力兩者的車輛。

通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的具體描述，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點將更為具體地變得清楚或得以闡明。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)中的汽缸體和汽缸蓋的側(cè)視圖。

圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)中的冷卻液的流動的整體示意圖。

圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)中的冷卻液的流動的整體示意圖。

應(yīng)當(dāng)了解，所附附圖并非按比例地繪制，顯示了說明本發(fā)明的基本原理的各種特征的略微簡化的畫法。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計特征(包括例如具體尺寸、方向、位置和形狀)將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。

具體實施方式

下面將詳細(xì)參考本發(fā)明的各個實施方案，這些實施方案的示例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實施方案相結(jié)合進行描述，應(yīng)當(dāng)理解本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)中的汽缸體和汽缸蓋的側(cè)視圖。

參考圖1，發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)包括汽缸體110和設(shè)置在汽缸體110上的汽缸蓋100，并且汽缸體110設(shè)置有汽缸襯套(cylinder liner)146，所述汽缸襯套146被設(shè)置成被活塞插入。這里，汽缸襯套146可以與汽缸體110整體或一體地形成，或者在其它實施方案中可以分開安裝。

汽缸體冷卻水套在汽缸體110中的汽缸襯套146的外側(cè)形成。這里，汽缸體冷卻水套包括上方冷卻水套130和下方冷卻水套120，并且上方冷卻水套130和下方冷卻水套120被分隔壁145豎直分隔。

上方冷卻水套130包括在排氣側(cè)形成的排氣側(cè)上方冷卻水套132和在進氣側(cè)形成的進氣側(cè)上方冷卻水套134。下方冷卻水套120包括在排氣側(cè)形成的排氣側(cè)下方冷卻水套122和在進氣側(cè)形成的進氣側(cè)下方冷卻水套124。

此外，汽缸蓋冷卻水套102在汽缸蓋100內(nèi)形成，汽缸蓋冷卻水套102和排氣側(cè)上方冷卻水套132可以連接，并且汽缸蓋冷卻水套102和進氣側(cè)上方冷卻水套134可以連接。

圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)中的冷卻液的流動的整體示意圖。

參考圖2，發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)包括冷卻液泵200、排氣側(cè)上方冷卻水套132、汽缸蓋100、進氣側(cè)上方冷卻水套134、冷卻液控制模塊210、進氣側(cè)下方冷卻水套124、排氣側(cè)下方冷卻水套122、散熱器220、EGR(exhaust gas recirculation，廢氣再循環(huán))冷卻器232、渦輪增壓器230、油冷卻器242、自動變速器油(ATF)冷卻器240、節(jié)流閥體260，以及加熱器250。

并且，排氣口104和進氣口106對應(yīng)于各個汽缸101在汽缸蓋100中形成，汽缸蓋冷卻水套102圍繞其內(nèi)的排氣口和進氣口形成，并且分隔壁145在上方冷卻水套130和下方冷卻水套120之間形成。

在本發(fā)明的各個實施方案中，分隔壁145可以與汽缸體110整體或一體地形成，或者在其它實施方案中可以作為單獨的插入元件安裝。此外，本說明書中將省略渦輪增壓器230、EGR冷卻器232、ATF冷卻器240、油冷卻器242、加熱器250和節(jié)流閥體260的具體描述，因為這些元件是本領(lǐng)域公知的。

正如上文參考圖1所述，汽缸體冷卻水套在徑向方向上設(shè)置在汽缸襯套146的外側(cè)，汽缸體冷卻水套通過分隔壁145分成上方冷卻水套130和下方冷卻水套120。

通過如圖2中顯示的該構(gòu)造，通過冷卻液泵200泵送的冷卻液依次流動通過排氣側(cè)上方冷卻水套132、在汽缸蓋100內(nèi)形成的汽缸蓋冷卻水套102、進氣側(cè)上方冷卻水套134，以及冷卻液控制模塊210。并且，根據(jù)冷卻液控制模塊210的控制模式，冷卻液在依次經(jīng)過進氣側(cè)下方冷卻水套124和排氣側(cè)下方冷卻水套122之后可以循環(huán)至冷卻液泵200。因此，從冷卻液泵200中排出的冷卻液具有相對低的溫度并且可以供應(yīng)至上方冷卻水套130，而經(jīng)過汽缸蓋100的冷卻液具有相對高的溫度并且可以供應(yīng)至下方冷卻水套120。

因此，由于汽缸襯套146的上部以低熱冷卻，減少了發(fā)動機的爆震。并且能夠通過增加汽缸體110的下部的溫度而削減燃料消耗并且減少摩擦。

冷卻液控制模塊210分別控制分配至進氣側(cè)下方冷卻水套124、油冷卻器242、節(jié)流閥體260和散熱器220的冷卻液。此外，冷卻液控制模塊210可以使從進氣側(cè)上方冷卻水套134供應(yīng)的冷卻液從旁路到冷卻液泵200而不分配至各個冷卻元件。

此外，冷卻液控制模塊210的結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域公知的，因此省略其結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述。

圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明的各個實施方案的發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)中的冷卻液的流動的整體示意圖，主要關(guān)于相比于圖2的特征部分來描述圖3。

參考圖3，發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)包括冷卻液泵200、排氣側(cè)上方冷卻水套132、汽缸蓋100、進氣側(cè)上方冷卻水套134、控制閥300、冷卻液控制模塊210、進氣側(cè)下方冷卻水套124、排氣側(cè)下方冷卻水套122、散熱器220、EGR冷卻器232、渦輪增壓器230、油冷卻器242、ATF冷卻器240、節(jié)流閥體260，和加熱器250。

并且，排氣口104和進氣口106對應(yīng)于各個汽缸101在汽缸蓋100中形成，汽缸蓋冷卻水套102圍繞其內(nèi)的排氣口104和進氣口106形成，并且分隔壁145在上方冷卻水套130和下方冷卻水套120之間形成。

通過冷卻液泵200泵送的冷卻液依次流動通過排氣側(cè)上方冷卻水套132、汽缸蓋冷卻水套102、進氣側(cè)上方冷卻水套134和冷卻液控制模塊210。

并且，在進氣側(cè)上方冷卻水套134和冷卻液控制模塊210之間從冷卻液管路135分支出支管140，支管140連接至進氣側(cè)下方冷卻水套124，并且控制閥300設(shè)置在支管140中。

根據(jù)控制閥300的打開/關(guān)閉，進氣側(cè)上方冷卻水套134的冷卻液在通過支管140的控制閥300經(jīng)過進氣側(cè)下方冷卻水套124和排氣側(cè)下方冷卻水套122之后循環(huán)至冷卻液泵200。

在本發(fā)明的各個實施方案中，圍繞汽缸體110的汽缸襯套146形成的汽缸體冷卻水套分成上方冷卻水套130和下方冷卻水套120，并且供應(yīng)至上方冷卻水套130和下方冷卻水套120的冷卻液被分別控制，因此進一步有效控制冷卻溫度。

此外，由于冷卻液依次流動至排氣側(cè)上方冷卻水套132、汽缸蓋冷卻水套102、進氣側(cè)上方冷卻水套134、進氣側(cè)下方冷卻水套124和排氣側(cè)下方冷卻水套122，汽缸體110的上部的溫度控制得相對較低，而汽缸體110的下部的溫度控制得相對較高，因此減少燃料消耗并且改進冷卻效率。

并且，通過使用下方冷卻水套120將冷卻液輸送至冷卻液泵200的結(jié)構(gòu)，可以除去或縮短冷卻通道，因此簡單地構(gòu)造其布局。

為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”和“外”等被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性具體實施方式的特征。

前面對本發(fā)明具體示例性實施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不旨在成為窮舉的，也并不旨在把本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方案并進行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書及其等價形式所限定。