一种发动机及其机体的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种发动机及其机体，其冷却效率较高，冷却均匀性较好。所述机体呈V字形设置，所述机体的两侧外壁均设有至少一个冷却水道，各所述冷却水道均能够贯穿所述机体的纵向，各所述冷却水道的两端分别具有进水口和排水口。本发明在机体的两侧壁均设有至少一个冷却水道，且该冷却水道能够贯穿机体的纵向，则相当于在机体的两侧分别设置了冷源，该冷源能够迅速地将周围环境进行冷却，在较大程度上提高了冷却速度；同时，由于冷却水通过冷却水道输送到各个分通道，则而冷却水道内的水源基本上处于满腔状态，水源较为充足，基本上能够输送到各个需要冷却的部位，提高了冷却的均匀性，保证机体正常运行。
【专利说明】一种发动机及其机体
【技术领域】
[0001]本发明涉及内燃机【技术领域】，特别是涉及一种发动机的机体。本发明还涉及一种具有上述机体的发动机。
【背景技术】
[0002]发动机的机体是指曲轴箱与气缸或者气缸水套集成一体所形成的部件，是构成发动机的骨架。由于气缸的四个行程中均会产生较多的热量，因此，必须保证对机体进行充分有效的冷却。
[0003]以V机体为例，现有技术中的机体，在气缸孔的外侧设有若干冷却水接口，各个冷却水接口通过冷却水管与水泵连通，以便将外部冷却水引入各个冷却水道，对机体以及气缸体进行冷却。
[0004]上述冷却装置中，靠近冷却水接口的部分通常能够获得充足的水源，以得到较好的冷却效果；但是，由于冷却水在流动过程中存在损耗，故在远离接入口的一端冷却水量较小，存在冷却不足的问题。
[0005]可见，上述现有的冷却装置虽然起到了一定的冷却作用，但存在冷却不均匀等问题，导致机体的局部过热，严重时可能影响机体的正常使用。
[0006]此外，气缸孔的外侧设有若干冷却水接口，需要设置若干水管分别接入各个冷却水接口，外接水管的设置使得整个机体的结构凌乱而复杂，不利于机体的维护。
[0007]因此，如何设计一种发动机的机体，以提高其冷却的均匀性及其冷却效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种发动机的机体，其冷却效率较高，冷却均匀性较好。
[0009]本发明的另一目的是提供一种具有上述机体的发动机，其结构较为紧凑，无外接冷却管路，使用更为可靠。
[0010]为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机的机体，所述机体呈V字形设置，所述机体的两侧外壁均设有至少一个冷却水道，各所述冷却水道均能够贯穿所述机体的纵向，各所述冷却水道的两端分别具有进水口和排水口。
[0011]本发明在机体的两侧壁均设有至少一个冷却水道，且该冷却水道能够贯穿机体的纵向，则相当于在机体的两侧分别设置了冷源，该冷源能够迅速地将周围环境进行冷却，在较大程度上提高了冷却速度；同时，由于冷却水通过冷却水道输送到各个分通道，则而冷却水道内的水源基本上处于满腔状态，水源较为充足，基本上能够输送到各个需要冷却的部位，提高了冷却的均匀性，保证机体正常运行。
[0012]优选地，各所述冷却水道均沿所述机体的纵向延伸设置。
[0013]优选地，所述机体的两侧均设有纵向排布的若干气缸孔，各所述气缸孔的内壁均设有冷却腔，所述冷却腔与所述冷却水道连通。[0014]优选地，所述机体具有活塞冷却喷嘴油路，所述活塞冷却喷嘴油路靠近所述冷却水道设置。
[0015]由于活塞冷却喷嘴油路设置在靠近冷却水道的位置，则冷却水道除了具有输送冷却水的功能，还可以同时实现对活塞冷却喷嘴油路的直接冷却，其结构更为合理。
[0016]优选地，所述机体的内面设有若干润滑油道，若干所述润滑油道贯穿所述机体的纵向设置。
[0017]将润滑油道集中设置在机体的内面，能够进行润滑油的集中输送，以减少连接管路，简化机体结构。
[0018]此外，由于润滑油道集成于机体的内面，充分利用了机体的内部空间，不会增加机体的体积；与现有技术中设置在气缸孔外侧的润滑油路相比，本发明的机体将润滑油道内置，能够将润滑油更好地输送到各个分油道，提高润滑效果和效率。
[0019]优选地，两相邻的所述润滑油道之间通过连接筋相连，以形成附着于所述机体的内面的管道体。
[0020]各个润滑油道之间可以通过连接筋连接成一个管道体，然后以管道体的形式附着于机体的内面，这种类筋结构的设置能够辅助提高机体的强度和刚度。
[0021]优选地，在所述机体的前后两端均设有连接板，所述连接板横向连接在所述机体的两侧顶端，以提高机体的横向连接强度。
[0022]优选地，所述机体上设有纵横交错设置的加强筋。
[0023]加强筋之间相互交错设置，则各个加强筋之间相互约束，以提高连接的可靠性，同时有助于提高机体的刚度和强度。
[0024]本发明还提供一种发动机，包括机体，所述机体为上述任一项所述的机体。
[0025]由于本发明的发动机具有上述任一项所述的机体，故上述任一项所述的机体均适用于本发明的发动机，此处不再赘述。
[0026]优选地，还包括将滤清器和冷却器集成后形成的机油控制体，所述机油控制体安装在所述机体的内部，所述机体上具有油泵输油接口，以便将润滑油导入所述机油控制体，所述机油控制体具有与所述润滑油道的入口连通的输出口。
[0027]由于滤清器和冷却器集成为一个机油控制体，则由油泵的出油口输出的润滑油可以直接接入机油控制体进行处理，无需采用润滑油管实现机油泵、滤清器和冷却器之间的连接；同时，机油控制体与机体直接连通，则本发明的发动机，只需采用一根油管将机油泵与机油控制体连通即可，省去了所有外接润滑管路，使得整个发动机的结构更为紧凑，布局更为合理。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本发明所提供机体在一种【具体实施方式】中的立体结构示意图；
[0029]图2为图1所示机体的侧面结构示意图；
[0030]图3为图1所示机体的仰视结构示意图；
[0031]图4为图1所示机体的俯视结构示意图；
[0032]图5为图1所示机体的正面结构示意图。
[0033]图1-5 中:[0034]I机体、11油泵输油接口、12主螺栓孔、13副螺栓孔、2冷却水道、21进水口、3气缸孔、31冷却腔、32第一螺栓孔、33第二螺栓孔、4润滑油道、5连接筋、6连接板、7加强筋、8曲轴箱、9观察窗、10齿轮室
【具体实施方式】
[0035]本发明的核心是提供一种发动机的机体，其冷却效率较高，冷却均匀性较好。
[0036]本发明的另一核心是提供一种具有上述机体的发动机，其结构较为紧凑，无外接冷却管路，使用更为可靠。
[0037]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0038]请参考图1-3，图1为本发明所提供机体在一种【具体实施方式】中的立体结构示意图；图2为图1所示机体的侧面结构示意图；图3为图1所示机体的仰视结构示意图。
[0039]本发明提供一种发动机的机体1，机体I呈V字形设置，本发明的机体I在其两侧外壁均设有冷却水道2，且每侧至少设置一个冷却水道2，各个冷却水道2均能够贯穿机体I的纵向，如图2和图3所示；各个冷却水道2在其两端分别设置进水口 21和排水口(处于与图2所示端面相对的另一端，故图2中未能显示)，则冷却水可以通过水泵直接接入冷却水管2端部的进水口，且使用后的冷却水可以回流到水箱，实现冷却水的循环使用。
[0040]本发明的机体1，在两侧外壁上均设有冷却水道2，且冷却水道2贯穿机体I的纵向，则冷却水道2相当于设置在机体I上的冷源，该冷源在机体I的纵向分布较为均匀，能够以基本相同的速度向外扩散冷气，从而不断向其周围释放冷能量，不仅有效提高了机体I的冷却效率，还可以提高冷却的均衡性；另一方面，由于冷却水道2贯穿机体I的纵向，且冷却水道2能够容纳足够的冷却水，可以将冷却水充分输送到所需的位置，故可以对机体I进行充分冷却，保证机体I正常运行。
[0041]本文中所述的横向、纵向、垂向等方位词均以机体I为参照:机体I呈V字形设置，由V字形的顶点指向其开口中心的方向为上方，与上方相对的方向为下方，上下延伸的方向即为所述垂向字形的两侧壁分别处于左侧和右侧，所述横向平行于左右方向；在水平面内，垂直于所述横向的方向为所述纵向，沿所述纵向延伸的两端分别为前端和后端。
[0042]冷却水道2可以沿机体I的纵向延伸设置，即冷却水道2平行于机体I的纵向轴线设置，以便提高机体I整体结构的紧凑性和条理性；由于气缸孔3 (参见下文气缸孔3的描述部分)等需要冷却的部件基本上沿机体I的纵向间隔设置，故当冷却水道2纵向延伸时，能够以基本相同的速度输送到各个气缸孔3，更加快速均匀地将冷却水输送到机体I上的各个部件，提高冷却效率。
[0043]与现有技术中外置冷却管路相比，本发明的冷却水道2在两端设置进水口和出水口，则水泵可以直接从机体I的端部接入水腔，无需绕到机体I的外侧面，进一步简化了结构以及连接关系；此外，本发明的每个冷却水道2均可以贯穿机体I的纵向，与现有技术中分散于机体I纵向的若干水道相比，本发明的结构更为精简，可以通过一个冷却水道2对冷却水进行统一分配，以便冷却水更加均匀快速地进行横向分流，对处于横向的各个部件进行冷却；由于冷却水道2设置在机体I的两侧外部，能够起到一定的隔音效果，从而可以有效降低整机噪音。[0044]在一种更为优选的实施方式中，机体I的两侧均设有若干气缸孔3，气缸孔3沿机体I的纵向排布，在各个气缸孔3的内壁均设于冷却腔31，冷却腔31与冷却水道2连通，以便冷却水道2内的冷却水输送到各个冷却腔31，从而对气缸进行冷却。
[0045]详细地，两相邻的气缸孔3之间设有隔板，可以在隔板上设置冷却水通道，则冷却腔31能够通过隔板上的冷却水通道实现与冷却水道2的连通，整个结构较为简单，充分利用了气缸孔3的结构，省去了外接管路，使得整个机体I的结构更为紧凑。
[0046]此外，机体I还可以设置活塞冷却喷嘴油路，所述活塞冷却喷嘴油路可以设置在靠近冷却水道2的位置，则冷却水道2所输送的冷却水流经活塞冷却喷嘴油路所在的区域时，会向外扩散冷气，进而对活塞冷却喷嘴油路进行冷却。
[0047]所述靠近冷却水道2的位置是指，设置在以冷却水道2为圆心、以预定距离为半径的圆周范围内；所述预定距离根据冷却水道2的管径以及冷却水的温度进行设置，以便当活塞冷却喷嘴油路处于该范围内时能够得到冷却。
[0048]同理，可以通过设置冷却水道2周围的管道，在进行冷却水输送的同时实现对部分油道的冷却，进而提高冷却效率，减小机体I上的冷却腔，实现机体I的集成化设置，使其结构更加简单紧凑，布局更为合理。
[0049]请进一步参考图4和图5,图4为图1所不机体的俯视结构不意图；图5为图1所示机体的正面结构示意图。
[0050]在上述基础上，可以在机体I的内面设置若干润滑油道4，各个润滑油道4能够贯穿机体I的纵向设置，以便对机体I的各个部件进行润滑。
[0051]与现有技术中设置在机体I两侧外部的润滑油道相比，本发明将润滑油道4均设置在机体I的内面，则润滑油道4集中在机体I的V型区域内部，便于进行润滑油的统一管理，例如，可以仅设置一个输油口，将机油泵输出的润滑油经过处理工序后直接接入润滑油道4，缩短了润滑油进入机体I之前的外部流程，能够节省能耗以及外接润滑油管。
[0052]当然，各个润滑油道4的两端也可以分别设置进油口和出油口，以便将润滑油直接回流到油箱中，实现润滑油的循环使用。
[0053]在相邻的两个润滑油道4之间还可以设置连接筋5，则连接筋5将各个润滑油道4连接成一个整体结构的管道体，整个管道体附着在机体I的内面，如图1和图4所示。
[0054]通过上述设置，各个润滑油道4之间通过连接筋5相互连接成管道体，然后整个管道体附着于机体I的内面，这种类筋结构的设置有利于提高机体I的强度，增强机体I的刚度，与现有技术中加厚气缸壁或者设置加强筋相比，本发明的结构能够满足轻量化、集成化的需求。
[0055]各个润滑油道4可以沿机体I的纵向延伸设置，以便将润滑油输送到机体I的各个部件，便于进行整机的润滑；且润滑油道4延伸至整个机体I的纵向，能够有效地增强V型区域的强度和刚度。
[0056]两相邻的润滑油道4之间的横向距离可以相等设置，即润滑油道4采用等间距设置，以便为机体I提供均匀地分布于其横向的支撑力，提高V型区域中两侧壁之间的关联性，进而提高其横向强度。
[0057]各个润滑油道4还可以关于机体I的垂向中心线对称设置，则润滑油道4对称地设置在机体I的左右方向，便于维持机体I的平衡，以提高机体I的稳定性。[0058]此外，在机体I的前后两端还可以设置连接板6，连接板6横向连接在机体I的两侧顶端之间，以便将机体I横向的两个端部相关联，为V型结构提供一定的内拉力，辅助提高机体I两侧的承重能力；连接板6还可以为机体I上的相关部件提供安装支撑，且便于提高机体I前后方向的稳定性，以及机体I的强度和刚度。
[0059]与此同时，还可以在机体I上设置加强筋7，以进一步提高机体I的强度；本领域技术人员应该可以理解，加强筋7可以纵横交错地设置，以提高连接的可靠性；还可以理解，加强筋7应该设置在机体I上相对比较薄弱的位置，以便有针对性地改善机体I的强度和刚度，从整体上提高机体I的耐用性。
[0060]可以想到，机体I中，V字形的下部设置有曲轴箱8，便于曲轴的连接；可以在机体I两侧的下部设置观察窗9，即在曲轴箱8的两侧分布观察窗9，对机体I内各个部件的运行情况进行观察；还可以在机体I的前侧设置齿轮室10。
[0061]还可以想到，冷却水道2的进水口 21可以设置在齿轮室10的边侧，以便于水管的连接，将冷却水直接导入冷却水道2内。
[0062]进一步可以想到，可以在气缸孔3的顶壁上设置第一螺栓孔32和第二螺栓孔33，通过两个螺栓孔实现与缸盖的连接；也可以在机体I用于与主轴承盖结合的端面各设置两个主螺栓孔12，以实现与主轴承盖的固定连接，在曲轴箱8的两侧对应主轴承的位置各设置两个副螺栓孔13，以便与主轴承的连接。
[0063]本发明还提供一种发动机，所述发动机的机体为上述任一项所述的机体1，故上述任一项所述的机体所产生的技术效果均适用于本发明的发动机，此处不再赘述。
[0064]在一种较为优选的实施方式中，本发明的发动机可以省去外置管路，将所有的油路和水路全部集成与机体I上，也就是说，机体I设置为一个高度集成化的结构，完全省去外置油路和水路。
[0065]具体地，本发明的发动机设有机油控制体，所述机油控制体相当于一个润滑油的流通管道，其设有滤清器进油接口、滤清器出油接口、冷却器进油接口、冷却器出油接口、主油道进油接口，以及机油泵出油接口 ；上述结构均设置于所述机油控制体内部，且所述机油控制体还设有连通所述机油泵出油接口和所述冷却器进油接口的第一润滑油道、连通所述冷却器出油接口和所述滤清器进油接口的第二润滑油道、连通所述滤清器出油接口和所述主油道进油接口的第三润滑油道。
[0066]可见，所述机油控制体将滤清器和冷却器集成为一体，当机油泵的润滑油输送到机油控制体后，能够完成滤清以及冷却，最后形成的润滑油可以直接输出到润滑油道4内。
[0067]在上述基础上，可以将机油控制体直接安装在机体I的内部，并在机体I上设置油泵输油接口 11，该油泵输油接口 11经过机体I内部的油道将未经处理的润滑油输送到机油控制体内，即油泵输油接口 11与机油控制体上的机油泵出油接口连通；机油控制体还设有与润滑油道4的入口连通的输出口，以便将处理后的润滑油直接输送给润滑油道4，所述输出口即为上述主油道进油接口。
[0068]由于滤清器和冷却器集成为一个机油控制体，则由油泵的出油口输出的润滑油可以直接接入机油控制体进行处理，无需采用润滑油管实现机油泵、滤清器和冷却器之间的连接；同时，机油控制体与机体直接连通，则本发明的发动机中机油泵可以通过机体上的油泵出油接口与机油控制体直接连通，省去了所有外接润滑管路，使得整个发动机的结构更为紧凑，布局更为合理。
[0069]采用上述设置，从整体上简化了发动机的结构，实现了发动机的轻量化和集成化设置，减少了发动机上的零部件，使得整个发动机的布局更为合理；同时，省去的油管和水管以管道的形式集成于机体I上，辅助提高了机体I的刚度和强度，则机体I无需通过加厚气缸壁或者增设筋板等方式来提高强度和刚度，节约了成本，提高了机体I的稳定性。
[0070]以上对本发明所提供的发动机及其机体进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种发动机的机体，所述机体(I)呈V字形设置，其特征在于，所述机体(I)的两侧外壁均设有至少一个冷却水道(2)，各所述冷却水道(2)均能够贯穿所述机体(I)的纵向，各所述冷却水道(2)的两端分别具有进水口和排水口。
2.如权利要求1所述的机体，其特征在于，各所述冷却水道(2)均沿所述机体(I)的纵向延伸设置。
3.如权利要求1所述的机体，其特征在于，所述机体(I)的两侧均设有纵向排布的若干气缸孔(3)，各所述气缸孔(3)的内壁均设有冷却腔(31)，所述冷却腔(31)与所述冷却水道(2)连通。
4.如权利要求1所述的机体，其特征在于，所述机体(I)具有活塞冷却喷嘴油路，所述活塞冷却喷嘴油路靠近所述冷却水道(2)设置。
5.如权利要求1-4任一项所述的机体，其特征在于，所述机体(I)的内面设有若干润滑油道(4)，若干所述润滑油道(4)贯穿所述机体(I)的纵向设置。
6.如权利要求5所述的机体，其特征在于，两相邻的所述润滑油道(4)之间通过连接筋(5)相连，以形成附着于所述机体(I)的内面的管道体。
7.如权利要求5所述的机体，其特征在于，在所述机体(I)的前后两端均设有连接板(6),所述连接板(6)横向连接在所述机体(I)的两侧顶端。
8.如权利要求1所述的机体，其特征在于，所述机体(I)上设有纵横交错设置的加强筋(7)。
9.一种发动机，包括机体，其特征在于，所述机体为上述权利要求1-8任一项所述的机体⑴。
10.如权利要求9所述的发动机，其特征在于，还包括将滤清器和冷却器集成后形成的机油控制体，所述机油控制体安装在所述机体(I)的内部，所述机体(I)上具有油泵输油接口(11)，以便将润滑油导入所述机油控制体，所述机油控制体具有与所述润滑油道(4)的入口连通的输出口。
【文档编号】F02F1/20GK103511113SQ201310468697
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年10月8日 优先权日:2013年10月8日
【发明者】朱杨, 王宝军, 侯斌, 唐金池 申请人:潍柴动力股份有限公司