发动机水冷却系统的制作方法

1.本实用新型涉及摩托车制造技术领域，特别涉及一种发动机水冷却系统。


背景技术：

2.目前，水冷发动机普遍是把冷却水从缸头侧壁的进水口压入缸头内设置的环形流道内，并且冷却水在环形流道入口处向下端的缸体内分流，分流的冷却水冷却缸体后，在另一侧接近出水口的位置处流回入缸头内，最后经出水口流出，在此过程中，冷却水从缸体流回缸头的位置处需要承受缸头内水压的制约，且接近出水口，汇流流量大，排出冷却水的阻力较大，缸体内的冷却水排出不畅，致使换热效率低，缸体降温效果不好。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是提供了一种能提高缸体冷却效率的发动机水冷却系统。
4.本实用新型的技术方案如下：
5.一种发动机水冷却系统，包括在缸体上设置的与冷却水管连通的进水口、设于缸体内且通过所述进水口与所述冷却水管连通的第一水道以及设于缸头内且与所述第一水道连通的第二水道，所述缸头设有与所述第二水道连通的总出水口。
6.采用上述结构，冷却水沿冷却水管进入缸体内的第一水道，并且冷却水向上进入缸头后，一部分离出水方向较近则经第二水道快速排出到总出水口，有利于缸体内的冷却水快速排出，另一部分离出水方向较远，有部分冷却水比直接分流到总出水口冷却水晚一些流出，第二水道增加了冷却水的行程，延长了冷却水在缸头内的冷却周期，进而在总出水口的进水方向形成稳定的压力分流，在缸体的冷却水将大部分先于缸头内的冷却水流入总出水口位置，提高了缸体的换热效率；待水道都充满冷却水时，由于冷却水的排入动力在缸体内，缸体内的冷却水能冲开缸头内冷却水的阻力，较多地先排出到总出水口，而在第二水道的冷却水被延长了冷却路程，缸体内的冷却水排出更顺畅的同时，也提高了缸头的换热效率，提高了缸体和缸头的降温效果。
7.为了加快第一水道底部冷却水的流动，作为优选，所述进水口形成于所述缸体的侧壁上靠近所述总出水口的一侧位置处，所述冷却水管的出水端穿入所述进水口以与所述第一水道连通。
8.为了简化结构，作为优选，所述第一水道为绕所述缸体设置的环形水道，所述缸体的侧壁形成所述环形水道的环形外侧壁，在所述缸体的侧壁内形成有一环形内侧壁，所述环形内侧壁及所述环形外侧壁的底部密封以形成所述环形水道的底壁。
9.为了保证缸体的冷却效率，作为优选，所述第一水道的高度与所述缸体的高度相适配。
10.为了保证冷却水的快速流动，提高换热效率，作为优选，所述第二水道在水平投影面上呈环形并与第一水道的形状相适配，所述第二水道的下端设有与第一水道连通的若干
进水孔。
11.为了延长冷却水在缸头内的行程，作为优选，在水平面投影上以所述进水口及总出水口为分界，所述第二水道上位于所述进水口及总出水口之间的较短的一弧形段为第一水流段，所述第二水道位于所述进水口及总出水口之间较长的一弧形段为第二水流段；在所述第二水流段的至少一部分为缓流段，所述缓流段的底面高于第二水流段的底面。
12.为了简化结构，作为优选，所述缓流段为在水平面投影上呈迂回状结构，所述迂回状结构的两端分别与所述第二水流段的对应位置连通设置。
13.为了使冷却水进行充分的热交换，作为优选，所述水冷却系统还包括形成于所述第二水道和总出水口之间连通的过渡段，所述过渡段的一端与第一水流段和所述第二水流段的交接处连通，所述过渡段的另一端与所述总出水口连通，所述过渡段在竖直方向呈内低外高的“z”形结构。
14.为了加快第一水道底部冷却水的流动，作为优选，还包括设于发动机外壳上对应于转动轴位置处的水泵槽、用于密封所述水泵槽的水泵盖、位于所述水泵槽内且绕设于转动轴上的叶轮以及与所述水泵槽连通的总进水口；所述冷却水管的进水端与所述水泵槽连通，所述冷却水管的出水端通过所述进水口与所述第一水道连通。
15.为了简化结构并便于安装，作为优选，所述水泵槽与所述发动机外壳一体成型，所述水泵槽自所述发动机外壳对应于转动轴的一端位置处向内凹设而形成，所述水泵槽的槽底设有穿孔，所述穿孔嵌设有一轴承组件，所述转动轴的端头穿过所述轴承组件以位于所述水泵槽中；所述叶轮设于所述端头上以随所述转动轴的转动而产生动能。
16.为了更有利于水流动，作为优选，所述水泵槽的槽底具有绕所述穿孔设置有螺旋状的第一台阶面以及与所述第一台阶面连通的深凹槽，所述深凹槽凹陷深度大于所述第一台阶面的凹陷深度；所述发动机外壳对应于所述深凹槽底部的位置处形成有与所述冷却水管的进水端连通的出水口。
17.为了简化水泵盖结构，同时便于排水，作为优选，所述水泵盖对应于所述第一台阶面的位置处形成第二台阶面，所述第一台阶面及第二台阶面对合形成旋涡状的增压导流通道；在所述水泵盖上设有总进水口，所述总进水口与该增压导流通道连通。
18.有益效果：本实用新型在缸体上设置进水口，缸头内设置缓流道，能使缸体内的冷却水快速排出，提高了缸体的热交换效率，结构简单紧凑。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构示意图。
20.图2为水泵盖与水泵槽的安装结构爆炸图。
21.图3为缸头与连接孔的结构示意图。
22.图4为第二水道和缓流道的结构示意图。
23.图5为水泵槽与水道模芯的结构示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
25.由图1、图2、图3、图4和图5所示，本实用新型发动机冷却水系统设置于发动机上，
用于冷却发动机(例如摩托车发动机)。所述发动机包括发动机外壳、缸体2以及缸头3，所述缸体2上设有进水口，所述缸头3上设有一总出水口33，所述水冷却系统的一端与所述总进水口123连通，另一端与所述总出水口33连通。冷却水(外部水源、冷却液等)进入所述水冷却系统，经所述缸体2以及缸头3后从所述总出水口33流出。
26.所述水冷却系统包括冷却水管11、上述与所述冷却水管连通的进水口、设于所述缸体内且通过所述进水口与所述冷却水管11连通的第一水道21以及设于所述缸头3内且与所述第一水道21连通的第二水道31以及上述总出水口33，冷却液体经过所述冷却水管11、进水口、第一水道21、第二水道22后从所述总出水口33流出，从而冷却所述发动机。
27.优选的，所述水冷却系统还包括设于所述发动机外壳上对应于其中一转动轴(曲轴箱内的任一快速转动的能够增加水压力的转动轴，例如可以是：曲轴、凸轮轴以及平衡轴等等，本实施例以平衡轴为例进行详细阐述)的位置处的水泵槽1、用于密封所述水泵槽1的水泵盖12、位于所述水泵槽1内且绕设于平衡轴上的叶轮4、与所述水泵槽1连通的总进水口123、与所述水泵槽1连通的冷却水管11、设于所述缸体2内且与所述冷却水管11连通的第一水道21以及设于所述缸头3内且与所述第一水道21连通的第二水道31。所述缸体2的侧壁上设有进水口，所述冷却水管11的出水端穿入所述进水口以与所述第一水道 21连通。
28.本实施方式中，所述水泵槽1由所述发动机外壳向内凹设而形成，即所述发动机外壳对应于所述平衡轴的部分向内凹陷，形成内凹的所述水泵槽1，所述发动机外壳上对应于所述水泵槽1的位置处形成有出水口，所述冷却水管11 的通过所述出水口与所述水泵槽1连通。如此设置，可以降低水泵槽1的设置难度，通过一体工艺即可完成，无需另外增设分体部件，增加发动机外壳的一致性、完整性、整体性，降低工艺难度，节约成本。所述水泵槽1的槽底设有穿孔，所述穿孔嵌设有一轴承组件，所述平衡轴的端头穿过所述轴承组件以位于所述水泵槽1中；叶轮4设于所述端头上以随所述平衡轴的转动而产生动能。如此设置，通过简单巧妙的设计思路，只需改变发动机外壳形状，使发动机外壳形成水泵槽1，并使平衡轴的端头位于所述水泵槽1中，在位于所述水泵槽1 中的端头上套设叶轮4，即可通过所述平衡轴的转动带动叶轮4转动，从而产生水泵动能。无需另外购置增加水泵，利用原有结构，通过简单组装设计即可满足需求，进一步降低了采购成本、制造成本、组装成本，提高组装效率，具有极高实用性。
29.优选的，所述水泵槽1的槽底具有绕所述穿孔设置有螺旋状的第一台阶面 122以及与所述第一台阶面122连通的深凹槽，所述深凹槽凹陷深度大于所述第一台阶面122的凹陷深度；所述出水口形成于所述发动机外壳对应于所述深凹槽底部的位置。对应地，所述水泵盖12对应于所述第一台阶面的位置处形成第二台阶面121，所述第一台阶面122及第二台阶面121对合形成旋涡状的增压导流通道，在所述水泵盖12上设有所述的总进水口123，所述总进水口123 与该增压导流通道连通。
30.所述第一水道21的高度与所述缸体2的高度相适配，所述第一水道21为绕所述缸体2设置的环形水道，所述缸体2的侧壁形成所述环形水道的环形外侧壁，在所述缸体2的侧壁内形成有一环形内侧壁，所述环形内侧壁及所述环形外侧壁的底部密封以形成所述环形水道的底壁，所述环形内侧壁与所述环形外侧壁的顶部密封以形成所述环形水道的顶壁，所述顶壁上设有若干出水孔。
31.本实施方式中，上述进水口设于所述缸体2的侧壁上靠近所述总出水口33 的一侧
位置处。所述第二水道31在水平投影面上也呈环形并与第一水道21的形状相适配，所述第二水道31对应于所述出水孔的位置处设有与其连通的若干进水孔34。在水平面投影上以所述进水口及总出水口为分界，所述第二水道31 上位于所述进水口及总出水口33之间的较短的一弧形段为第一水流段311，所述第二水道31位于所述进水口及总出水口33之间较长的一弧形段为第二水流段312。在所述第二水流段312至少一部分(所述至少一部分是指第二水流段 312的至少一截，至多为第二水流段的全段)为缓流段32，所述缓流段32的底面高于第一水流段311的底面。所述缓流段32为在水平面投影上呈迂回状结构，具体在本实施例中采用“v”形结构，所述“v”形结构的两端分别与所述第二水流段312的对应位置连通。所述迂回状包括但不限于在水平面投影上呈“v”形、“w”形、“s”形、波浪形、蛇形等等。
32.本实施方式中，优选的，在所述第二水道31和总出水口33之间连通设有过渡段35，所述过渡段35的一端与所述第一水流段311和所述第二水流段312 的交接处连通，所述过渡段35的另一端与所述总出水口33连通，所述过渡孔 35在竖直方向呈内低外高的“z”形结构。
33.本实用新型的使用方法如下：
34.如图1和图2所示，平衡轴从发动机外壳上对应水泵槽1的位置伸出，平衡轴的伸出端套接上叶轮4，再在水泵槽1的位置处扣合上水泵盖12形成水泵的结构，冷却水从水箱经总进水口123流入水泵槽1，平衡轴带动叶轮4转动，带动水泵槽1内的冷却水翻转，并沿水泵盖12把冷却水导入第二台阶面122 位置，并经冷却水管11后，再进入缸体2内的第一水道21。
35.如图3、图4和图5所示，连接孔34沿环形的第一水道31均匀绕设有八个(具体数量可根据不同实施例需求而定)，一部分经第二水道21的第一水流道311快速排出到总出水口33的位置积聚，有利于缸体2内的冷却水快速排出，另一部分则是经第二水流道312流向缓流道32积聚，再逐渐流往总出水口位置 33排出，其中，缓流道32的底部所在平面高于第二水道31底部所在的平面，即缓流道32的水位高于第二水道31的水位，冷却水在流入缓流道32前有抬升积蓄水量的过程，再由缓流道32经第二水道31流到总出水口33时，水位降低流速增加形成一定的势能，缓流道32增加了冷却水的行程，延长了冷却水在缸头3内的冷却周期，这部分冷却水比直接分流到总出水口33位置的冷却水晚一些流出，进而在总出水道33的进水方向形成稳定的压力分流，冷却水在缸体2 的冷却水大部分先于缸头3内的冷却水流入总出水道33位置，提高了缸体的换热效率。
36.在此过程中，由于在第二水道31和总出水口33之间连通设有过渡孔35，所述过渡孔35在竖直方向呈内低外高的“z”形结构，也会形成由低到高的冷却水积蓄的过程，也使冷却水增加了吸收缸头3内热量的周期，同样提高了缸头3的换热效率。
37.待三个水道都充满冷却水时，缸体2与缸头3内的冷却水流动次序已然生成，缸体2内的冷却水排出更顺畅，并始终保持缸体2内的冷却水大部分先排出。
38.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。