之比為大約8.5:1。在另一個(gè)示例中,鋸切部的寬度大約為1.0至1.4_,盡管如此,其他尺寸也是能夠想到的,例如基于孔橋接部的尺寸的尺寸。
[0064]墊圈104具有形成在墊圈的本體中的、提供孔間區(qū)域中的汽缸體冷卻水套130與汽缸蓋冷卻水套150之間的流體連接的一個(gè)或多個(gè)通道。在圖2中通過(guò)箭頭示出了經(jīng)過(guò)孔間區(qū)域的流動(dòng)。一個(gè)或多個(gè)汽缸體側(cè)層184可以具有形成在其中的槽160或通道,使得鋸切部136、138跨過(guò)孔橋接部126和臺(tái)面101流體連通。
[0065]—個(gè)或多個(gè)中間層180可以包括與槽160流體連通并重疊的槽162或通道以從槽160接收冷卻劑。
[0066]墊圈的一個(gè)或多個(gè)上部層182可以包括與槽162流體連通并重疊的一個(gè)或多個(gè)槽164或通道以從槽162接收冷卻劑并向鋸切部142、144提供冷卻劑。在所示的示例中,第一槽或通道166與槽162和鋸切部142流體連通,并且第二槽或通道168與槽162和鋸切部144流體連通。槽166可以與槽162重疊并且部分地偏離。槽168可以與槽162重疊并且部分地偏離。槽166、168彼此間隔開,其中每個(gè)槽166、168位于縱向軸線的任一側(cè)上。槽166、168可以具有相同的橫截面面積。在所示的示例中,槽166、168具有不同的橫截面面積,其中槽168具有比槽166大的面積。槽168還具有比槽166大的重疊度,從而提供對(duì)相應(yīng)的鋸切部142、144的冷卻劑流的控制。
[0067]墊圈104中的槽160、162、164提供了大致y形的冷卻通道170。槽160提供了通道170的入口。槽166、168分別提供了來(lái)自冷卻通道170的第一出口和第二出口。下面的兩個(gè)槽160、162通常提供橋接部126的冷卻,而上部的層182和槽166、168對(duì)冷卻劑流的流量進(jìn)行控制并且引導(dǎo)冷卻劑流。鋸切部136和鋸切部138中的冷卻劑流被引導(dǎo)至橋接部126的區(qū)域。槽166可以限制流向鋸切部142的冷卻劑流以部分地掩蓋鋸切部142并促進(jìn)來(lái)自鋸切部136的冷卻劑流流動(dòng)經(jīng)過(guò)橋接部126。槽168的橫截面面積相對(duì)于槽166的橫截面面積較大以促進(jìn)冷卻劑流動(dòng)通過(guò)冷卻通道170到達(dá)鋸切部144。從圖2能夠看到,槽162覆蓋入口槽160并且具有比入口槽160大的長(zhǎng)度。槽166、168與槽162重疊并且部分地與槽162偏尚。
[0068]冷卻劑從通道132、134經(jīng)過(guò)孔橋接部126流動(dòng)至上部汽缸蓋冷卻水套150以對(duì)橋接部126進(jìn)行冷卻,并且流動(dòng)至鋸切部142、144以對(duì)橋接部106進(jìn)行冷卻劑,然后流動(dòng)至上部冷卻水套150。鋸切部136、138、142、144和墊圈中的冷卻通道170提供了冷卻橋接部106、126的方式。當(dāng)鋸切部更靠近縱向軸線時(shí),提供的冷卻速率更高。當(dāng)鋸切部更遠(yuǎn)離縱向軸線時(shí),提供了用于墊圈的更多密封平臺(tái)。鋸切部與縱向軸線的接近度也可以基于墊圈以及孔橋接部寬度和直徑。墊圈中的冷卻通道170設(shè)計(jì)成防止冷卻劑從汽缸體水套直接流動(dòng)至汽缸蓋水套。加壓的冷卻劑被引導(dǎo)通過(guò)汽缸體側(cè)鋸切部并且進(jìn)入汽缸蓋側(cè)鋸切部。最靠近橋接部126的冷卻劑流根據(jù)系統(tǒng)的幾何構(gòu)型改變方向,并且這導(dǎo)致冷卻劑撞擊在橋接部126的表面上,這增加了從橋接部的熱傳遞。在一個(gè)示例中,冷卻通道裝置170在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間提供了以大約4m/s的速度經(jīng)過(guò)孔橋接部的大約0.005kg/s的冷卻劑流。在其他示例中,冷卻劑流量和/或速度可以更高或更低。
[0069]圖2所示的孔間冷卻裝置還提供了發(fā)動(dòng)機(jī)的孔間區(qū)域中的結(jié)構(gòu)支撐,同時(shí)還提供了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間的熱膨脹下的屈服。另外,圖2所示的孔間冷卻裝置相比于橫向鉆孔或者利用失芯方法提供通道既容易實(shí)施又成本較低,并且可以減小制造周期。
[0070]圖3示出了使用本公開的實(shí)施方式的具有臺(tái)面101的汽缸體100的示意圖。汽缸體100可以由合適的材料(例如鋁)鑄造而成。汽缸體100是直列4缸發(fā)動(dòng)機(jī)中的部件,盡管如此,其他發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)型也可以與本公開使用。在臺(tái)面101上和汽缸體100中設(shè)置有各種通道以形成冷卻水套130??讟蚪硬?26示出為在相鄰的汽缸124之間。對(duì)每個(gè)孔橋接部126示出了鋸切部136、138,并且鋸切部136、138與發(fā)動(dòng)機(jī)的縱向軸線L間隔開。
[0071]圖4示出了使用本公開的實(shí)施方式的具有臺(tái)面103并且與圖3所示的汽缸體100使用的汽缸蓋102的示意圖。汽缸蓋102可以由合適的材料(例如鋁)鑄造而成。汽缸蓋102具有形成燃燒室105的臺(tái)面103或底面。每個(gè)燃燒室105與汽缸體中的相應(yīng)的汽缸124共同形成燃燒室。每個(gè)燃燒室105具有尺寸設(shè)定為接收進(jìn)氣氣門座和進(jìn)氣氣門的一對(duì)進(jìn)氣口 118。每個(gè)燃燒室105還具有尺寸設(shè)定為接收排氣氣門座和排氣氣門的一對(duì)排氣口 110。噴射器設(shè)置有端口 174,并且火花塞設(shè)置有另一個(gè)端口 172。在臺(tái)面103上和汽缸蓋102內(nèi)還設(shè)置有形成汽缸蓋冷卻水套150的各種通道。
[0072]孔橋接部106示出為在相鄰的燃燒室105之間。對(duì)每個(gè)孔橋接部106示出了鋸切部142、144,并且鋸切部142、144與發(fā)動(dòng)機(jī)的縱向軸線L間隔開。
[0073]孔橋接部106、126提供了用于發(fā)動(dòng)機(jī)的孔間區(qū)域,在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí),孔間區(qū)域的溫度可能由于從燃燒室中的熱排氣的導(dǎo)熱而升高,因此該區(qū)域需要冷卻。
[0074]參照?qǐng)D3和圖4,發(fā)動(dòng)機(jī)中的冷卻劑可以沿著發(fā)動(dòng)機(jī)的縱向軸線或縱向方向行進(jìn),使得冷卻劑被順序地提供至汽缸。
[0075]圖5示出了汽缸蓋墊圈104,汽缸蓋墊圈104與圖3的汽缸蓋102和圖4的汽缸體共同形成發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸和如圖2所示的冷卻路徑。示出了墊圈的汽缸蓋側(cè)。冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑可以流動(dòng)經(jīng)過(guò)墊圈104以對(duì)孔間區(qū)域進(jìn)行冷卻。墊圈104具有大致平坦的墊圈本體178,墊圈本體178限定有對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的螺栓孔或其他部件的各種孔。墊圈本體178形成或限定了冷卻通道170,其中在相鄰的卷邊186之間以及在發(fā)動(dòng)機(jī)的孔間區(qū)域中設(shè)置有冷卻通道170。冷卻通道170具有槽164,槽與圖2所示的鋸切部142、144共同形成汽缸體水套130與汽缸蓋水套150之間的冷卻路徑。在一個(gè)示例中,墊圈104由如圖2所示的多個(gè)層180、182、184構(gòu)造成,并且每個(gè)層可以由鋼或另外合適的材料制成。冷卻通道170可以通過(guò)沖壓墊圈的外層和中間層或者通過(guò)本領(lǐng)域已知的另外的工藝形成。通道170可以通過(guò)選擇性地從一個(gè)或多個(gè)層移除墊圈材料以形成從汽缸體經(jīng)過(guò)一個(gè)或多個(gè)孔橋接部到汽缸蓋的冷卻劑路徑而形成。在墊圈的每個(gè)層中可以設(shè)置有槽,這些槽共同形成經(jīng)過(guò)墊圈的冷卻劑路徑,并且不同的層中的槽可以具有相同的長(zhǎng)度、不同的長(zhǎng)度,并且可以對(duì)齊或偏離以提供期望的冷卻劑流動(dòng)樣式。另外,通道170可以具有相同的尺寸和形狀,或者可以基于其相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的位置以及期望的經(jīng)過(guò)相應(yīng)的孔間區(qū)域的冷卻劑流而改變尺寸和形狀。
[0076]圖6示出了冷卻通道170的另一個(gè)實(shí)施方式和與圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)使用的布置。圖6中的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)于圖2的相似元件的附圖標(biāo)記。汽缸體具有一對(duì)鋸切部136、138,其中在孔橋接部126的每一側(cè)上具有一個(gè)鋸切部并且該鋸切部連接至相應(yīng)的通道或型芯座(coreprint) 132、134。墊圈104具有附加的層200,層200可以為墊圈104提供新的頂層。層200可以具有與其他層相同的厚度,或者可以比其他層薄。層200具有槽202,槽202定位成流體地連接孔166、168并且沿著孔橋接部106的長(zhǎng)度定位。槽202可以提供沿著汽缸蓋側(cè)孔橋接部的一定的冷卻劑流以對(duì)橋接部106進(jìn)行冷卻。沿著孔橋接部106的冷卻劑流可以小于沿著孔橋接部126和通過(guò)槽160的冷卻劑流。
[0077]汽缸蓋102中的通道152可以是型芯座。型芯座可以作為槽道或入口區(qū)域204延伸到孔橋接部106中。入口區(qū)域204接收來(lái)自汽缸體冷卻水套并且經(jīng)過(guò)墊圈104的冷卻劑。槽道204也為孔橋接部106提供了冷卻。
[0078]汽缸蓋102中的通道154也可以是型芯座。型芯座154可以作為另一個(gè)槽道或入口區(qū)域206延伸到孔橋接部106中。入口區(qū)域206接收來(lái)自汽缸體冷卻水套并且經(jīng)過(guò)墊圈104的冷卻劑。槽道206也為孔橋接部106提供了冷卻??梢栽O(shè)置槽道204、206以代替鋸切部,因?yàn)樵谄咨w孔橋接部區(qū)域106中存在附加的結(jié)構(gòu)以允許額外的通路。另外,槽道204、206可以鑄造或以其他方式形成有型芯座152、154和冷卻水套,而鋸切部在汽缸蓋形成和臺(tái)面103機(jī)加工之后需要額外的機(jī)加工步驟。類似的通道根據(jù)結(jié)構(gòu)以及與孔橋接部126相鄰的汽缸體中的較少材料和空間設(shè)置在孔橋接部126的任一側(cè)上的汽缸體中的可能性較小,盡管在一些發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)型中這是可行的。
[0079]本公開的各種實(shí)施方式具有相關(guān)聯(lián)的、非限制性的優(yōu)點(diǎn)。例如,汽缸體冷卻水套包括在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的孔橋接部或孔間區(qū)域中的一