CN218542425U - 一种双层冷却水套结构及其动力总成 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种双层冷却水套结构及其动力总成，双层冷却水套结构用于设置在发动机的缸盖上，包括：上层水套，内设有第一冷却腔体；下层水套，内设有第二冷却腔体；连接通道，连通第一冷却腔体与第二冷却腔体；进口与出口，均连通发动机的冷却液泵体以形成冷却液循环；出口设置在上层水套上，下层水套包括主进水口与副进水口，主进水口的进液量大于副进水口的进液量。本实用新型通过在下层水套上设置主进水口与副进水口，并使得主进水口的进液量大于副进水口的进液量，通过主进水口的冷却液通过排气鼻梁区域对缸盖高热部位进行散热，再通过连接通道流到上层水套。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车领域，尤其是涉及一种双层冷却水套结构及其动力总成。
背景技术
发动机在工作过程中需要对其进行冷却以防工作温度过高影响其功率输出，普通的风冷式结构对于大功率发动机来说，散热效果有限，因此如今开始考虑水冷式结构，目前发动机一般在缸盖上安装水冷隔套，通过冷却部件内的水泵部件向水冷隔套循环冷却液，从而进行水冷散热。
现有的缸盖水套为单层结构，冷却液由前端往后端均匀流动对缸盖进行散热，而发动机的部分位置发热量非常高，如发动机的排气鼻梁区域，因此在冷却液均匀流动的情况下，没有大量冷却液通过缸盖的高热部位，从而致使对缸盖的冷却效果差，进而会影响发动机的性能及缸盖的使用寿命。
有鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型提供了一种双层冷却水套结构及其动力总成，以解决现有技术中缸盖水套的冷却液均匀从前端流向后端，无法集中对缸盖进行高效散热的技术问题。
本实用新型第一方面提供了一种双层冷却水套结构，用于设置在发动机的缸盖上，包括：
上层水套，内设有第一冷却腔体；
下层水套，内设有第二冷却腔体；
连接通道，连通所述第一冷却腔体与所述第二冷却腔体；
进口与出口，均连通所述发动机的冷却液泵体以形成冷却液循环；
其中，所述出口设置在所述上层水套上，所述下层水套包括主进水口与副进水口，所述上层水套与下层水套通过连接通道相连接，所述主进水口的进液量大于所述副进水口的进液量。
在本方案中，通过在下层水套上设置副进水口与主进水口，并使得主进水口的进液量大于副进水口的进液量，通过主进水口的冷却液通过排气鼻梁区域对缸盖高热部位进行散热，再通过连接通道流到上层水套。冷却液通过副进水口与主进水口通过连接通道进入上层水套结构后，从出口排出至发动机的冷却液泵，以实现冷却液循环。
在本实用新型的进一步方案中，所述下层水套的下端包括多个中部套件以及两个边缘套件，多个所述中部套件相互连接，两个所述边缘套件分别设置在多个相互连接的所述中部套件的端部。
在本实用新型的进一步方案中，所述第一冷却腔体包括设置于多个所述中部套件内的中部腔体以及设置于所述边缘套件内的边缘腔体，所述边缘腔体与所述中部腔体相互连通。
在该方案中，通过将下层水套分隔为多个中部套件与边缘套件，且在中部套件与边缘套件内分别设置相互连通的中部腔体与边缘腔体，使得进入第一冷却腔体内的冷却液可以均匀分散，增加双层冷却水套结构与发动机缸盖的接触面积，进而能够有效提升双层冷却水套结构的冷却效率。
在本实用新型的进一步方案中，所述连接通道的一端设置在所述边缘套件或所述中部套件的顶端，所述连接通道的另一端设置在所述上层水套的底部。
在本方案中，通过在所述边缘套件与所述中部套件的顶部设置多个连接通道，连接通道的另一端与上层水套的底部相连，使得下层水套内的冷却液可以从多个方向进入上层水套，以使得从下层水套进入上层水套的冷却液均匀分散，进而使得冷却液最终从出口流出，这一过程提升了冷却液与缸盖的换热效率。
在本实用新型的进一步方案中，所述副进水口包括设置在中部套件底部的两个中部进口以及设置在边缘套件上的一个边缘进口。
在本实用新型的优化方案中，两个所述边缘套件上还设置有支撑柱，所述支撑柱与所述下层水套相连接，通过增加支撑柱能够提升下层水套与上层水套之间的连接强度。
在本实用新型的进一步方案中，所述上层水套与所述下层水套上设有安装件，所述安装件用于所述双层冷却水套结构与所述缸盖相连接。
在本实用新型的进一步方案中，所述中部套件设有两个，所述边缘套件设有两个，两个所述中部套件相互连接，两个所述边缘套件设置在两个所述中部套件的端部。
在本实用新型的进一步方案中，两个所述中部套件以及所述边缘套件与所述中部套件围设成缸盖开口，所述缸盖开口与所述缸盖进气道重合以供所述缸盖进气道冷却。
本实用新型第二方面提供了一种动力总成，包括控制器、减速器以及发动机，其中，所述发动机内设有本实用新型第一方面所述的一种双层冷却水套结构。
在本实用新型的进一步方案中，所述进口向外突出成柱状，所述发动机的缸盖上设有水冷通道，所述进口卡入所述水冷通道内。
在本方案中，通过双层冷却水套结构能够使得大量冷却液通过缸盖的排气鼻梁区域，进而有效的对发动机进行快速冷却。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型通过在下层水套上设置主进水口与副进水口，并使得主进水口的进液量大于副进水口的进液量，通过主进水口的冷却液通过排气鼻梁区域对缸盖高热部位进行散热，再通过连接通道流到上层水套。冷却液通过副进水口与主进水口通过连接通道进入上层水套结构后，从出口排出至发动机的冷却液泵，以实现冷却液循环。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型其中一个实施例提供的一种双层冷却水套结构的结构示意图；
图2为本实用新型其中一个实施例提供的一种双层冷却水套结构的立体图。
附图标记
1、下层水套；
201、边缘套件； 202、中部套件；
203、缸盖开口； 301、第一主进水口；
302、第二主进水口； 303、第三主进水口；
4、连接通道； 501、边缘进口；
502、中部进口；
6、上层水套； 7、出口。
具体实施方式
为了使本实用新型的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本实用新型。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本实用新型针对现有技术所存在的问题，提出了一个总的实用新型构思，以解决现有技术中缸盖水套的冷却液均匀从前端流向后端，无法集中对缸盖进行高效散热的技术问题；副进水口与主进水口进入的冷却液在连接通道与下层水套的连接处大量通过，进而对缸盖的高热部位进行散热。
如图1-2所示，本实用新型第一方面提供了一种双层冷却水套结构，用于设置在发动机的缸盖上，包括：
上层水套6，内设有第一冷却腔体；
下层水套1，内设有第二冷却腔体；
连接通道4，连通所述第一冷却腔体与所述第二冷却腔体；
进口与出口，均连通所述发动机的冷却液泵体以形成冷却液循环；
其中，所述出口7设置在所述上层水套6上，所述下层水套1包括主进水口与副进水口，所述上层水套6与下层水套1通过连接通道4相连接，所述主进水口的进液量大于所述副进水口的进液量。
在本方案中，通过在下层水套1上设置主进水口与副进水口，并使得主进水口的进液量大于副进水口的进液量，通过主进水口的冷却液通过排气鼻梁区域对缸盖高热部位进行散热，再通过连接通道流到上层水套6。冷却液通过副进水口与主进水口通过连接通道进入上层水套6结构后，从出口排出至发动机的冷却液泵，以实现冷却液循环。
针对主进水口，本实用新型提供了进一步的优化方案，其具体可以设置三个，包括第一主进水口301、第二主进水口302和第三主进水口303，均设置在所述下层水套1上。
在本实用新型的进一步方案中，所述下层水套1包括多个中部套件202以及两个边缘套件201，多个所述中部套件202相互连接，两个所述边缘套件201分别设置在多个相互连接的所述中部套件202的端部。
在本实用新型的进一步方案中，所述第一冷却腔体包括设置于多个所述中部套件202内的中部腔体以及设置于所述边缘套件201内的边缘腔体，所述边缘腔体与所述中部腔体相互连通。
在该方案中，通过将下层水套1分隔为多个中部套件202与边缘套件201，且在中部套件202与边缘套件201内分别设置相互连通的中部腔体与边缘腔体，二者组成第一冷却腔体，使得进入第一冷却腔体内的冷却液可以均匀分散，增加双层冷却水套结构与发动机缸盖的接触面积，进而能够有效提升双层冷却水套结构的冷却效率。
在本实用新型的进一步方案中，所述连接通道4的一端设置在所述边缘套件201或所述中部套件202的顶端，所述连接通道4的另一端设置在所述上层水套6的底部。
在本方案中，通过在所述边缘套件201与所述中部套件202的顶部设置多个连接通道4，连接通道4的另一端与上层水套的6底部相连，使得下层水套1内的冷却液可以从多个方向进入上层水套6，以使得从下层水套1进入上层水套6的冷却液均匀分散，进而使得冷却液最终从出口流出，这一过程提升了冷却液与缸盖的换热效率。
在本实用新型的进一步方案中，所述副进水口包括设置在中部套件202底部的两个中部进口502以及设置在边缘套件201上的一个边缘进口501。
在本实用新型的优化方案中，两个所述边缘套件201上还设置有支撑柱，所述支撑柱与所述下层水套6相连接，通过增加支撑柱能够提升下层水套6与上层水套1之间的连接强度。
在本实用新型的进一步方案中，所述上层水套1与所述下层水套6上设有安装件，所述安装件用于所述双层冷却水套结构与所述缸盖(图中未示意)相连接。
在本实用新型的进一步方案中，所述中部套件202设有两个，所述边缘套件201设有两个，两个所述中部套件202相互连接，两个所述边缘套件201设置在两个所述中部套件202的端部。
在本实用新型的进一步方案中，两个所述中部套件202以及所述边缘套件201与所述中部套件202围设成缸盖开口203，所述缸盖开口203与所述缸盖进气道重合以供所述缸盖进气道冷却。
通过对图1与图2所示的双层冷却水套结构进行CFD模拟，缸盖排气鼻梁区域的冷却液流速＞3m/s，热交换系数＞15000W/(m2·K)。增强缸盖的冷却效果，因而可以提高发动机的可靠性及性能。
本实用新型第二方面提供了一种动力总成，包括控制器、减速器以及发动机，其中，所述发动机内设有本实用新型第一方面所述的一种双层冷却水套结构。
在本实用新型的进一步方案中，所述进口向外突出成柱状，所述发动机的缸盖上设有水冷通道，所述进口卡入所述水冷通道内。
在本方案中，通过双层冷却水套结构能够使得大量冷却液通过缸盖的排气鼻梁区域，进而有效的对发动机进行快速冷却。
进一步，本领域技术人员应当理解，如果将本实用新型实施例所提供的一种双层冷却水套结构及其动力总成，涉及到的全部或部分子模块通过稠合、简单变化、互相变换等方式进行组合、替换，如各组件摆放移动位置；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的设备/装置/系统，用这样的设备/装置/系统代替本实用新型相应组件同样落在本实用新型的保护范围内。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种双层冷却水套结构，用于设置在发动机的缸盖上，其特征在于，包括：
上层水套，内设有第一冷却腔体；
下层水套，内设有第二冷却腔体；
连接通道，连通所述第一冷却腔体与所述第二冷却腔体；
进口与出口，均连通所述发动机的冷却液泵体以形成冷却液循环；
其中，所述出口设置在所述上层水套上，所述下层水套包括主进水口与副进水口，所述上层水套与下层水套通过连接通道相连接，所述主进水口的进液量大于所述副进水口的进液量。
2.根据权利要求1所述的一种双层冷却水套结构，其特征在于，所述下层水套的下端包括多个中部套件以及两个边缘套件，多个所述中部套件相互连接，两个所述边缘套件分别设置在多个相互连接的所述中部套件的端部。
3.根据权利要求2所述的一种双层冷却水套结构，其特征在于，所述第二冷却腔体包括设置于多个所述中部套件内的中部腔体以及设置于所述边缘套件内的边缘腔体，所述边缘腔体与所述中部腔体相互连通。
4.根据权利要求3所述的一种双层冷却水套结构，其特征在于，所述连接通道的一端设置在所述边缘套件或所述中部套件的顶端，所述连接通道的另一端设置在所述上层水套的底部。
5.根据权利要求4所述的一种双层冷却水套结构，其特征在于，所述副进水口包括设置在中部套件底部的两个中部进口以及设置在边缘套件上的一个边缘进口。
6.根据权利要求5所述的一种双层冷却水套结构，其特征在于，所述上层水套与所述下层水套上设有安装件，所述安装件用于所述双层冷却水套结构与所述缸盖相连接。
7.根据权利要求6所述的一种双层冷却水套结构，其特征在于，所述中部套件设有两个，所述边缘套件设有两个，两个所述中部套件相互连接，两个所述边缘套件设置在两个所述中部套件的端部。
8.根据权利要求7所述的一种双层冷却水套结构，其特征在于，两个所述中部套件以及所述边缘套件与所述中部套件围设成缸盖开口，所述缸盖开口与所述缸盖进气道重合以供所述缸盖进气道冷却。
9.一种动力总成，其特征在于，包括控制器、减速器以及发动机，其中，所述发动机内设有权利要求1-8任一项所述的一种双层冷却水套结构。
10.根据权利要求9所述的一种动力总成，其特征在于：所述进口向外突出成柱状，所述发动机的缸盖上设有水冷通道，所述进口卡入所述水冷通道内。
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