多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車等的多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻裝置，尤其屬于通過冷卻液冷卻汽缸蓋以及汽缸體的發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在汽車等中，為了改善燃料消耗性能和排氣凈化性能等，而采用在發(fā)動(dòng)機(jī)的冷態(tài)時(shí)盡早對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行暖機(jī)的技術(shù)。
[0003]例如，在專利文獻(xiàn)I中公開了在發(fā)動(dòng)機(jī)冷態(tài)時(shí)，切斷向汽缸體的冷卻液的流動(dòng)，另一方面使少量的冷卻液從汽缸列的一端側(cè)向另一端側(cè)流入汽缸蓋，隨著冷卻液的溫度上升而使冷卻液從汽缸列的一端側(cè)向另一端側(cè)流入汽缸體，從而增加向汽缸蓋循環(huán)的冷卻液的流量，以此謀求暖機(jī)的盡早完成的技術(shù)。
[0004]然而，在發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作時(shí)，因排氣而汽缸體的汽缸蓋側(cè)相對于其相反側(cè)、或者汽缸體的排氣側(cè)相對于進(jìn)氣側(cè)溫度上升，在各汽缸的上下方向上以及進(jìn)氣側(cè)與排氣側(cè)上容易產(chǎn)生溫度差。又，在使冷卻液從汽缸體的汽缸列的一端側(cè)流向另一端側(cè)的情況下，隨著從流路的上游側(cè)向下游側(cè)流動(dòng)而冷卻液的溫度上升，因此相對于一端側(cè)的汽缸另一端側(cè)的汽缸變成高溫，在各汽缸之間容易產(chǎn)生溫度差。
[0005]在這里，因各汽缸的上下方向以及進(jìn)氣側(cè)與排氣側(cè)上的溫度差而在各汽缸內(nèi)溫度分布不均勻時(shí)，因熱變形而汽缸孔的真圓度變差，因此在汽缸孔中的活塞環(huán)的滑動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)阻力增大，從而發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗性能變差。此外，還存在導(dǎo)致從變寬的活塞與汽缸之間的間隙向曲軸箱等泄漏大量混合氣而促使發(fā)動(dòng)機(jī)油的劣化和金屬的腐蝕等、或者潤滑油流入燃燒室內(nèi)而使油耗增加等的不理想狀況的擔(dān)憂。
[0006]又，因各汽缸之間的溫度差而發(fā)動(dòng)機(jī)整體上發(fā)生熱變形，從而如前所述存在由于各汽缸孔的真圓度變差、或者由進(jìn)氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的進(jìn)氣填充的均勻性降低，因此使燃料消耗性能惡化的擔(dān)憂。
[0007]在這些溫度差進(jìn)一步增大時(shí)，在鋁合金制造的汽缸體的情況下，對于超過200°C的部分存在材料強(qiáng)度劣化的擔(dān)憂。又，還存在汽缸的高溫區(qū)域上發(fā)生爆震的擔(dān)憂。因此，優(yōu)選的是使各汽缸內(nèi)以及各汽缸之間的溫度差盡可能小。
[0008]然而，在該現(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)于汽缸體的冷卻，只是公開了使冷卻液從水套的汽缸列的一端側(cè)流向另一端側(cè)，而存在無法將各汽缸的上下方向上以及排氣側(cè)與進(jìn)氣側(cè)之間的溫度差、和各汽缸之間的溫度差充分抑制的問題。
[0009]又，在專利文獻(xiàn)2中公開了在汽缸體的水套內(nèi)配置隔離件，使冷卻液分別流入上部流路與下部流路，并且使水套的上部流路中的冷卻液的流量以及流速增加，而以從汽缸列的一端側(cè)流至另一端側(cè)后返回至一端側(cè)的形式U形轉(zhuǎn)彎地流動(dòng)，以此抑制汽缸的上下方向的溫度差的技術(shù)。
[0010]然而，在該現(xiàn)有技術(shù)中，無法充分抑制各汽缸的排氣側(cè)與進(jìn)氣側(cè)的溫度差以及各汽缸之間的溫度差，因此存在汽缸整體上的溫度分布不均勻的問題。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn):
專利文獻(xiàn):
專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-163920號(hào)公報(bào)；
專利文獻(xiàn)2:日本特許第4845620號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的問題:
因此，本發(fā)明的課題是抑制構(gòu)成多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體中的各汽缸的上下方向的溫度差、各汽缸排氣側(cè)與進(jìn)氣側(cè)之間的溫度差以及各汽缸之間的溫度差，從而使汽缸整體實(shí)現(xiàn)均勻的溫度分布。
[0013]解決問題的手段:
為了解決所述問題，根據(jù)本發(fā)明的多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻裝置的特征在于如下結(jié)構(gòu)。
[0014]首先，根據(jù)本申請的發(fā)明是具有以包圍直列配置的多個(gè)汽缸的汽缸孔的形式設(shè)置于汽缸體的水套、和設(shè)置于汽缸蓋的水套，并且具備通過水泵使冷卻液經(jīng)由這些水套和散熱器并循環(huán)的冷卻液路徑的多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻裝置，所述汽缸體具有:設(shè)置于汽缸列的一端側(cè)，將冷卻液導(dǎo)入至所述汽缸體的水套的導(dǎo)入部；設(shè)置于所述導(dǎo)入部的附近，限制從所述導(dǎo)入部導(dǎo)入的冷卻液流入所述汽缸體的水套的進(jìn)氣側(cè)部分的節(jié)流部；和設(shè)置于進(jìn)氣側(cè)的汽缸列的中央部，從所述汽缸體的水套排出冷卻液的排出部；所述汽缸體的水套的排氣側(cè)部分形成為汽缸軸方向的上側(cè)與下側(cè)相比流路截面積大。
[0015]又，也可以是在上述冷卻裝置中，在所述汽缸體的水套內(nèi)以與其內(nèi)壁部之間以及與外壁部之間設(shè)置間隔的形式配設(shè)隔離件；所述節(jié)流部形成于所述隔離件的外周；所述隔離件的排氣側(cè)部分形成為使所述隔離件與所述外壁部之間的間隔在汽缸軸方向的上側(cè)的部分比下側(cè)的部分寬。
[0016]另外，一般而言，汽缸體的水套形成為在汽缸體上表面以環(huán)狀形成的凹槽的結(jié)構(gòu)，而在形成該凹槽的壁面中，將位于外側(cè)的側(cè)壁作為外壁部，位于內(nèi)側(cè)的側(cè)壁作為內(nèi)壁部。
[0017]又，也可以是在上述冷卻裝置中，所述汽缸蓋具有設(shè)置于汽缸列的另一端側(cè)，且從所述汽缸蓋的水套排出冷卻液的排出部；所述汽缸體的水套與所述汽缸蓋的水套通過連通路相互連接；所述冷卻液路徑具有:繞過所述散熱器，連接設(shè)置于所述汽缸蓋的排出部與所述導(dǎo)入部的第一路徑；繞過所述散熱器，通過控制冷卻液的流量的第一控制閥連接設(shè)置于所述汽缸蓋的排出部與所述導(dǎo)入部的第二路徑；繞過所述散熱器，通過控制冷卻液的流量的第二控制閥連接設(shè)置于所述汽缸體的排出部和所述導(dǎo)入部的第三路徑；和通過控制冷卻液的流量的第三控制閥和所述散熱器連接設(shè)置于所述汽缸蓋的排出部與所述導(dǎo)入部的第四路徑；具備在暖機(jī)運(yùn)行時(shí)使所述第一控制閥至第三控制閥閉閥，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的上升而使所述第一控制閥至第三控制閥依次開閥的冷卻回路控制部。
[0018]此外，也可以是在上述冷卻裝置中，所述第二路徑經(jīng)由空調(diào)用加熱器芯或EGR冷卻器中的至少一個(gè)。
[0019]此外，也可以是在上述冷卻裝置中，所述第三路徑經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)油冷卻器或自動(dòng)變速器的油熱交換器中的至少一個(gè)。
[0020]發(fā)明效果: 根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，根據(jù)本申請的發(fā)明，得到如下效果。
[0021]根據(jù)上述冷卻裝置，由于形成為在汽缸體的水套的排氣側(cè)部分中汽缸軸方向的上偵U (汽缸蓋側(cè))與下側(cè)相比流路截面積大，因此對于在發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作時(shí)因排氣而溫度尤其容易上升的汽缸體的排氣側(cè)上部，可以與排氣側(cè)下部相比更進(jìn)一步進(jìn)行冷卻。因此可以抑制各汽缸的上下方向的溫度差。
[0022]又，通過設(shè)置于導(dǎo)入部的附近的節(jié)流部限制從導(dǎo)入部導(dǎo)入的冷卻液流入汽缸體的水套的進(jìn)氣側(cè)部分，因此通過使冷卻水更多地流入排氣側(cè)部分，以此能夠更好地冷卻與進(jìn)氣側(cè)相比溫度更容易上升的排氣側(cè)的汽缸體，可以抑制各汽缸的進(jìn)氣側(cè)與排氣側(cè)的溫度差。
[0023]此外，向汽缸體的水套導(dǎo)入冷卻液的導(dǎo)入部設(shè)置于汽缸列的一端側(cè)，限制從導(dǎo)入部導(dǎo)入的冷卻液流入汽缸體的水套的進(jìn)氣側(cè)部分的節(jié)流部設(shè)置于導(dǎo)入部的附近，并且從汽缸體的水套排出冷卻液的排出部設(shè)置于進(jìn)氣側(cè)的汽缸列的中央部，因此從汽缸列的一端側(cè)導(dǎo)入的冷卻液從排氣側(cè)通過汽缸列的另一端側(cè)流至進(jìn)氣側(cè)，并且從進(jìn)氣側(cè)的汽缸列的中央排出。
[0024]在這里，冷卻液在吸收汽缸的熱的同時(shí)其溫度漸漸地上升，因此對于汽缸列的一端側(cè)的汽缸，因相對低溫的冷卻液而排氣側(cè)被冷卻，而對于進(jìn)氣側(cè)因節(jié)流部而冷卻液基本上不流入且不被冷卻，然而，對于汽缸列的另一端側(cè)的汽缸，排氣側(cè)以及進(jìn)氣側(cè)被相對高溫的冷卻液冷卻。因此，在將各汽缸的排氣側(cè)與進(jìn)氣側(cè)的冷卻進(jìn)行平均并比較時(shí)，汽缸列的一端側(cè)的汽缸和另一端側(cè)的汽缸大致同等地被冷卻，因此可以抑制各汽缸之間的溫度差。
[0025]由上所述，根據(jù)上述冷卻裝置，抑制各汽缸的上下方向的溫度差、各汽缸的排氣側(cè)與進(jìn)氣側(cè)的溫度差以及各汽缸之間的溫度差，可以使汽缸整體的溫度分布均勻。
[0026]又，根據(jù)上述冷卻裝置，在汽缸體的水套內(nèi)以與其內(nèi)壁部之間以及與外壁部之間設(shè)置間隔的形式配設(shè)隔離件，因此可以抑制因從導(dǎo)入部導(dǎo)入的冷卻液而汽缸直接被冷卻并局部變成低溫的情況。
[0027]又，隔離件的排氣側(cè)部分形成為對于隔離件與外壁部之間的間隔來說汽缸軸方向的上側(cè)比下側(cè)寬，因此通過該結(jié)構(gòu)，也可以實(shí)現(xiàn)如上述那樣的減少各汽缸的上下方向的溫度差的效果。
[0028]此外，節(jié)流部設(shè)置于隔離件的外周，因此可以使節(jié)流部與隔離件一起容易地一體形成。
[0029]又，根據(jù)上述冷卻裝置，汽缸蓋具有設(shè)置于汽缸列的另一端側(cè)且從汽缸蓋的水套排出冷卻液的排出部，汽缸體與汽缸蓋的水套通過連通路相互連接，因此在暖機(jī)運(yùn)行時(shí)通過冷卻回路控制部使第一控制閥至第三控制閥閉閥時(shí)，冷卻液僅循環(huán)至連接汽缸蓋側(cè)排出部和導(dǎo)入部的第一路徑中，而此時(shí)冷卻液基本上不流入至汽缸體的水套，因此汽缸體的溫度漸漸地上升。因此，可以促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的暖機(jī)。
[0030]又，通過冷卻回路控制部使第一控制閥至第三控制閥隨著發(fā)動(dòng)機(jī)溫度