Головка блока цилиндров многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания

Головка блока цилиндров многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к головке блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания (далее именуемого "двигатель") и, в частности, к головке цилиндра многоцилиндрового двигателя, в которой выполнены проточные каналы, по каждому из которых течет хладагент.

Уровень техники

В головке блока цилиндров двигателя созданы проточные каналы, по каждому из которых течет хладагент. В опубликованной заявке на патент Японии № 2013-133746 А (JP 2013-133746 А) указывается, что для достаточного охлаждения воздуха во впускных окнах головки блока цилиндров, первый контур охлаждения, по которому хладагент циркулирует для охлаждения участков вокруг впускных окон в головке блока цилиндров, выполнен независимым от второго контура охлаждения, в котором хладагент циркулирует для охлаждения блока цилиндров и участков вокруг выпускных окон в головке блока цилиндров.

Первый контур охлаждения содержит канал охлаждения впускных окон, выполненный в головке блока цилиндров. Канал охлаждения впускных окон соединен с участками впуска хладагента, выполненными в торцевой поверхности в направлении ширины головки блока цилиндров. Канал охлаждения впускных окон проходит от участков впуска хладагента до нижних сторон впускных окон, затем проходит по боковым сторонам впускных окон, доходя до верхних сторон впускных окон, а затем проходит сквозь верхние стороны впускных окон так, чтобы соединиться с участками выпуска хладагента в нижнем торце в продольном направлении головки блока цилиндров. В настоящем описании нижняя сторона впускного окна означает нижнюю сторону в вертикальном направлении, когда головка блока цилиндров расположена на верхней стороне в вертикальном направлении блока цилиндров, а верхняя сторона впускного окна означает верхнюю сторону в вертикальном направлении, когда головка блока цилиндров расположена так же, как описано выше.

Для того, чтобы добиться стабильного сгорания, в современных двигателях применяют впускные окна, имеющие такую форму, которая может генерировать безвихревой поток в цилиндре (окно, генерирующее безвихревой поток). Когда впускное окно является окном, генерирующим безвихревой поток, воздух "прилипает" к стороне верхней поверхности впускного окна. Поэтому для охлаждения воздуха во впускном окне, более эффективным решением является снижение температуры стенки впускного окна на стороне его верхней поверхности.

С другой стороны, в конструкции головки блока цилиндров, раскрытой в 2013-133746 А, хладагент, поступающий в канал охлаждения впускного окна, может течь в головке блока цилиндров так, чтобы сначала охлаждать стороны нижней поверхности впускных окон, а затем охлаждать стороны верхней поверхности впускных окон. Когда хладагент течет по нижним сторонам впускных окон, его температура повышается из-за теплоты, принятой от поверхности сопряжения с блоком цилиндров. Поэтому, когда хладагент течет по верхним сторонам впускных окон, температура хладагента уже может быть высокой настолько, что хладагент не создает достаточного эффекта охлаждения воздуха во впускных окнах.

Краткое описание изобретения

Ввиду вышеизложенного, согласно настоящему изобретению создана головка блока цилиндров многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, способная эффективно охлаждать воздух, текущий во впускные окна.

Таким образом, согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания, содержащий головку блока цилиндров. Головка блока цилиндров содержит множество камер сгорания, множество впускных окон, первый проточный канал для хладагента и второй канал для хладагента (далее - первый проточный канал и второй проточный канал). Камеры сгорания этого множества расположены рядом друг с другом в продольном направлении головки блока цилиндров. Камера сгорания головки блока цилиндров представляет собой участок на стороне головки блока, которая образует замкнутое пространство, в котором сгорает топливовоздушная смесь. Поэтому, согласно настоящей заявке, камера сгорания не обязательно имеет форму углубления относительно поверхности сопряжения с блоком цилиндров и может быть выполнена заподлицо с поверхностью сопряжения с блоком цилиндров. По существу, головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием содержит камеры сгорания, которые углублены относительно поверхности сопряжения с блоком цилиндров, а головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия содержит камеры сгорания, которые расположены заподлицо с поверхностью сопряжения с блоком цилиндров.

В настоящей заявке продольное направление головки блока цилиндров определено как направления ряда цилиндров, когда головка блока установлена на блок цилиндров для формирования двигателя, т.е. осевое направление коленчатого вала. Далее, в настоящей заявке направление, перпендикулярное продольному направлению и параллельное поверхности сопряжения головки блока, определено как направление ширины головки блока, а направление, перпендикулярное продольному направлению и перпендикулярное поверхности сопряжения головки блока, определено как направление высоты головки блока.

Множество впускных окон расположен рядом друг с другом в продольном направлении головки блока и, соответственно, сообщаются с множеством камер сгорания. Впускное окно имеется для каждой камеры сгорания. Когда количество впускных клапанов длят каждого цилиндра равно двум или более, каждая камера сгорания сформирована так, что количество впускных окон соответствует количеству впускных клапанов. В этом случае для каждой камеры сгорания может быть выполнено одно впускное окно, имеющее один впуск для воздуха и множество выпусков для воздуха, соответствующих количеству впускных отверстий или для каждой камеры сгорания может быть выполнено множество впускных окон, соответствующее количеству впускных отверстий. Впускное окно предпочтительно является окном, генерирующим безвихревой поток.

Первый проточный канал проходит в продольном направлении головки блока. Далее, по меньшей мере в одном из сечений, перпендикулярных продольному направлению, первый проточный канал расположен между плоским сечением и сечением по центральной линии. Плоское сечение содержит центральные оси камер сгорания и проходит параллельно продольному направлению (далее - продольное центральное плоское сечение головки блока). Сечение по центральной линии содержит центральные линии впускных окон. В сечении, включающем впускное окно и перпендикулярным продольному направлению, первый проточный канал расположен между центральным плоским сечением, проходящим в продольном направлении головки блока, и сечением по центральной линии. Выражение "проходит в продольном направлении" не означает, что первый проточный канал проходит только частично в продольном направлении или дискретно в продольном направлении, а означает, что первый проточный канал проходит непрерывно в продольном направлении вдоль впускных окон, расположенных рядом друг с другом в продольном направлении. Далее, выражение "проходит в продольном направлении" не означает ограничительно, что первый проточный канал является прямым в продольном направлении. Первый проточный канал не обязательно имеет одинаковую форму в направлении ширины или в направлении высоты головки блока, если он проходит в продольном направлении в целом. Первый проточный канал может иметь извилистую форму, соответствующую форме впускных окон, расположенных на стороне продольного центрального плоского сечения головки блока и рядом друг с другом в продольном направлении.

В по меньшей мере одном сечении, перпендикулярном продольному направлению, расположена по меньшей мере часть второго проточного канала, который проходит между поверхностью сопряжения с блоком цилиндров и сечением по центральной линии. Между поверхностью сопряжения с блоком цилиндров и сечением по центральной линии второй проточный канал может проходить лишь частично в продольном направлении, дискретно в продольном направлении, или непрерывно в продольном направлении вдоль впускных окон, расположенных рядом друг с другом в продольном направлении. Предпочтительно, в сечении, включающем впускное окно в сечении, перпендикулярном продольному направлению, второй проточный канал расположен между поверхностью сопряжения с блоком цилиндров и сечением по центральной линии. Участок второго проточного канала, расположенный между поверхностью сопряжения с блоком цилиндров и сечением по центральной линии, может открываться на поверхности сопряжения с блоком цилиндров. Участок, расположенный между поверхностью сопряжения с блоком цилиндров и сечением по центральной линии может быть частью второго проточного канала или всем этим каналом, проходящим в пространстве головки блока. Второй проточный канал может проходить до периферии выпускных окон.

В головке блока температура хладагента, текущего по первому проточному каналу, ниже, чем температура хладагента, текущего по второму проточному каналу.

В описанной выше конструкции головки блока цилиндров многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания одновременно с подавлением теплопереноса от поверхности сопряжения с блоком цилиндров к впускным окнам вторым проточным каналом, стороны верхней поверхности впускных окон можно охлаждать первым проточным каналом, по которому течет хладагент, имеющий температуру ниже, чем температура хладагента, во втором проточном канале и, поэтому, можно эффективно охлаждать воздух, текущий во впускных окнах. В настоящем описании, предполагая, что впускное окно разделено надвое сечением по центральной линии, поверхность на стороне продольного центрального плоского сечения головки блока можно назвать верхней поверхностью, а поверхность на стороне поверхности сопряжения с блоком цилиндров можно назвать нижней поверхностью впускного окна.

Когда головка блока цилиндров содержит отверстия для установки впускного клапана, первый проточный канал имеет следующие варианты позиционного соотношения между этим каналом и отверстиями для установки впускного клапана.

В многоцилиндровом двигателе внутреннего сгорания головка блока цилиндров может содержать отверстия для установки впускных клапанов и в сечении, включающем центральную ось отверстия для установки впускного клапана и перпендикулярной продольному направлению, первый проточный канал может проходить сквозь область, расположенную между отверстием для установки впускного клапана и впускным окном. В этом варианте первый проточный канал может находиться рядом с верхними поверхностями впускных окон.

В многоцилиндровом двигателе внутреннего сгорания содержит отверстия для установки впускных клапанов и в сечении, включающем центральную ось отверстия для установки впускного клапана и перпендикулярной продольному направлению, первый проточный канал может проходить сквозь область, расположенную на стороне, противоположной области, находящейся между отверстием для установки впускного клапана и впускным окном относительно отверстия для установки впускного клапана. В этом варианте первый проточный канал можно размещать с высокой степенью свободы. Например, первый проточный канал можно расположить на участках впускного окна, расположенных после отверстий для установки впускного клапана, т.е. он может быть расположен рядом с соединительными участками впускных окон, соединяющимися с камерами сгорания, где температура стенки впускных окон становится самой высокой.

Далее, в многоцилиндровом двигателе головка блока цилиндров содержит отверстия для установки впускных клапанов и, в сечении, включающем центральную ось отверстия для установки впускного клапана и перпендикулярном продольному направлению, первый проточный канал может проходить с обеих сторон от центральной оси отверстия для установки впускного клапана. В этом варианте области, охлаждаемые первым проточным каналом можно расширить. В этом варианте первый проточный канал может содержать кольцевые каналы, соответственно окружающий отверстия для установки впускных клапанов, и соединяющие каналы, каждый из которых соединяет два соседних кольцевых канала друг с другом. Выражение "кольцевой канал" не означает, что форма канала является круговой или эллиптической. Канал называется кольцевым, если он сконфигурирован так, чтобы проточный канал, проходящий по одну сторону от центральной оси отверстия для установки впускного клапана и проточный канал, проходящий по другую сторону от этой оси, сообщались друг с другом и на входной, и на выходной стороне. В такой конструкции первый проточный канал можно разместить ближе и к верхней поверхности впускного окна, и к участку впускного окна, соединяющемуся с камерой сгорания.

В многоцилиндровом двигателе внутреннего сгорания, когда головка блока цилиндров содержит два отверстия для установки впускных клапанов на каждую камеру сгорания, соединительные каналы, каждый из которых соединяет два соседних кольцевых канала, могут содержать первый соединительный канал и второй соединительный канал. Первый соединительный канал проходит сквозь сечение, включающее центральную ось камеры сгорания и перпендикулярное продольному направлению. Второй соединительный канал проходит сквозь сечение, проходящему между двумя соседними камерами сгорания и перпендикулярному продольному направлению. Относительно плоского сечения, включающего центральные оси отверстий для установки впускных клапанов и параллельного продольному направлению, первый соединительный канал расположен по одну сторону от этого плоского сечения, а второй соединительный канал расположен по другую сторону от этого плоского сечения. То есть, первый и второй соединительные каналы расположены чередуясь в продольном направлении так, чтобы между ними находился кольцевой канал. В такой конструкции предотвращается застой хладагента в кольцевых каналах.

Головка блока цилиндров может содержать отверстие для установки крепежного болта, которое проходит между двумя впускными окнами, сообщающимися с соответствующими двумя камерами сгорания и которые перпендикулярны поверхности сопряжения с блоком цилиндров. В этом случае в сечении, включающем центральную ось отверстия для установки крепежного болта и перпендикулярном продольному направлению первый проточный канал может проходить сквозь область, расположенную ближе к продольному центральному плоскому сечению головки блока относительно отверстия для установки крепежного болта. При такой конструкции первый проточный канал не проходит в высоком положении в направлении высоты головки блока так, чтобы в первом проточном канале не возникала воздушная пробка.

В многоцилиндровом двигателе внутреннего сгорания первый проточный канал и второй проточный канал в головке блока могут быть независимы друг от друга. Выражение "независимы друг от друга в головке блока" означает, что первый проточный канал и второй проточный канал не сообщаются друг с другом по меньшей мере в головке блока. При такой конструкции температуру хладагента, текущего по первому проточному каналу можно сделать заметно ниже температуры хладагента, текущего по второму проточному каналу. Система циркуляции хладагента, содержащая первый проточный канал и система циркуляции хладагента второй проточный канал, могут быть сформированы как отдельные системы.

В многоцилиндровом двигателе внутреннего сгорания первый проточный канал может сообщаться с первым отверстием, открытом в одном торце головки блока в продольном направлении, и первый проточный канал может сообщаться со вторым отверстием, открытом в другом торце головки блока в продольном направлении. Выражение "торец в продольном направлении" означает поверхность, образующую конец в продольном направлении, и может быть плоской поверхностью или фигурной поверхностью. Когда первый проточный канал формируют с помощью песчаного литейного стержня, в обоих торцах в продольном направлении с помощью опор, поддерживающих песчаный стержень, формируют отверстия (отверстия для удаления песка). Первое отверстие и второе отверстия могут быть такими отверстиями, образованными опорами песчаного литейного стержня. Одно из первого отверстия и второго отверстия можно использовать как впуск для хладагента, а второе можно использовать как выпуск хладагента.

В многоцилиндровом двигателе внутреннего сгорания первый проточный канал может сообщаться с первым отверстием, открытым в торце головки блока в продольном направлении, и первый проточный канал может сообщаться со вторым отверстием, открытым в торце головки блока в направлении ширины. Выражение "торец в направлении ширины" означает поверхность, образующую конец в направлении ширины, которая может быть плоской или фигурной. Когда первый проточный канал сформирован песчаным литейным стержнем, отверстия образуются опорами стержня, поддерживающими песчаный литейный стержень, в обоих торцах в продольном направлении. Одно из этих отверстий в обоих торцах можно оставить как первое отверстие, а другое отверстие можно заглушить. Оно из первого и второго отверстий можно использовать как впуск для хладагента, а другое отверстие - как выпуск для хладагента.

В многоцилиндровом двигателе внутреннего сгорания первый проточный канал может сообщаться с первым отверстием, открытым в торце головки блока в продольном направлении, и первый проточный канал может сообщаться со вторым отверстием, открытым в поверхности сопряжения с блоком цилиндров. Отверстия сформированы в обоих торцах в продольном направлении опорами, поддерживающими песчаный литейный стержень. Одно из этих отверстий в торцах можно оставить в качестве первого отверстия, а второе отверстие можно заглушить. Первый проточный канал можно соединить со вторым отверстием через коммуникационный канал, проходящий между двумя впускными окнами, сообщающимися с соседними камерами сгорания. Первый проточный канал можно соединить со вторым отверстием через коммуникационный канал, проходящий между по меньшей мере одним торцом головки блока в продольном направлении и впускным окном, ближайшим к этому по меньшей мере одному торцу. Одно из первого и второго отверстий можно использовать как впуск для хладагента, а второе - как выпуск для хладагента.

Первый проточный канал может быть выполнен с возможностью сообщения со вторым проточным каналом в головке блока цилиндров. В этом случае, однако, он выполнен так, чтобы хладагент, прошедший через первый проточный канал, протекал во второй проточный канал. То есть, он выполнен так, чтобы хладагент с низкой температурой перед повышением температуры из-за теплопереноса протекал по первому проточному каналу. При такой конструкции хладагент может подаваться в первый проточный канал и во второй проточный канал для хладагента одной и той же системой циркуляции.

В многоцилиндровом двигателе внутреннего сгорания, содержащем головку блока цилиндров, описанную выше, наряду с подавлением теплопереноса от поверхности сопряжения с блоком цилиндров на впускные окна с помощью второго проточного канала, расположенного между поверхностью сопряжения с блоком цилиндров и сечением по центральной линии впускных окон, стороны верхней поверхности впускных окон можно эффективно охлаждать с помощью первого проточного канала, по которому течет хладагент, имеющий температуру ниже, чем хладагент, текущий через второй проточный канал. Соответственно, имеется возможность эффективно охлаждать воздух, текущий через впускные окна.

Краткое описание чертежей

Далее следует более подробное описание признаков, преимуществ и технического и промышленного значения иллюстративных вариантов настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи, на которых одинаковые элементы обозначены одними и теми же позициями и на которых:

Фиг. 1 - схема, иллюстрирующая конфигурацию системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания по первому варианту настоящего изобретения.

Фиг. 2 - вид сверху головки блока цилиндров по первому варианту настоящего изобретения.

Фиг. 3 - сечение по линии А-А с фиг. 2, иллюстрирующее сечение, включающее центральную ось отверстия для установки впускного клапана и перпендикулярное продольному направлению головки блока цилиндров по первому варианту изобретения.

Фиг. 4 - сечение по линии В-В с фиг. 2, иллюстрирующее сечение, включающее центральную ось камеры сгорания и перпендикулярное продольному направлению головки блока цилиндров по первому варианту настоящего изобретения.

Фиг. 5 - сечение по линии С-С с фиг. 2, иллюстрирующее сечение, проходящее между двумя соседними камерами сгорания, перпендикулярное продольному направлению головки блока цилиндров по первому варианту настоящего изобретения.

Фиг. 6 - видимый насквозь вид в перспективе впускных окон и первого проточного канала головки блока цилиндров по первому варианту настоящего изобретения.

Фиг. 7 - схема, иллюстрирующая взаимное расположение впускного окна, болта крепления головки и первого проточного канала в головке блока цилиндров по первому варианту изобретения.

Фиг. 8 - вид в перспективе, иллюстрирующий впускные окна головки блока цилиндров по первому варианту изобретения и сечение по центральной линии впускных окон.

Фиг. 9 - вид сбоку, иллюстрирующий впускное окно головки блока по первому варианту изобретения и его центральную линию.

Фиг. 10 - вид в перспективе, иллюстрирующий модификацию впускных окон и сечение по центральной линии впускных окон.

Фиг. 11 - вид сбоку, иллюстрирующий модификацию впускных окон и сечение по центральной линии впускных окон.

Фиг. 12 - вид в перспективе, иллюстрирующий впускные окна и отверстия для установки впускных клапанов, вместе с сечением по центральной оси отверстий для установки впускных клапанов головки блока цилиндров по первому варианту изобретения.

Фиг. 13 - вид сбоку, иллюстрирующий впускное окно и отверстие для установки впускного клапана вместе с центральной осью головки блока цилиндров по первому варианту изобретения.

Фиг. 14 - схема, иллюстрирующая пример 1 применения, в котором в двигателе с системой турбонаддува применяется система охлаждения двигателя внутреннего сгорания по первому варианту изобретения.

Фиг. 15 - схема, иллюстрирующая пример 2 применения, в котором в гибридной системе применяется система охлаждения двигателя внутреннего сгорания по первому варианту изобретения.

Фиг. 16 - сечение, включающее центральную ось отверстия для установки впускного клапана, перпендикулярное продольному направлению головки блока цилиндров по второму варианту настоящего изобретения, т.е. сечение, соответствующее сечению по линии А-А с фиг. 2.

Фиг. 17 - сечение, включающее центральную ось камеры сгорания, перпендикулярное продольному направлению головки блока цилиндров по второму варианту настоящего изобретения, т.е. сечение, соответствующее сечению по линии В-В с фиг. 2.

Фиг. 18 - сечение, проходящее между двумя соседними камерами сгорания, перпендикулярное продольному направлению головки блока цилиндров по второму варианту изобретения, т.е. сечение, соответствующее сечению по линии С-С с фиг. 2.

Фиг. 19 - видимый насквозь вид в перспективе, иллюстрирующий впускные окна и первый проточный канал внутри головки блока цилиндров по второму варианту изобретения.

Фиг. 20 - сечение, включающее центральную ось отверстия для установки впускного клапана, перпендикулярное продольному направлению головки блока цилиндров по третьему варианту изобретения, т.е. сечение, соответствующее сечению по линии А-А с фиг. 2.

Фиг. 21 - сечение, включающее центральную ось камеры сгорания, перпендикулярное продольному направлению головки блока цилиндров по третьему варианту настоящего изобретения, т.е. сечение, соответствующее сечению по линии В-В с фиг. 2.

Фиг. 22 - сечение, проходящее между двумя соседними камерами сгорания, перпендикулярное продольному направлению головки блока цилиндров по третьему варианту изобретения, т.е. сечение, соответствующее сечению по линии С-С с фиг. 2.

Фиг. 23 - видимый насквозь вид в перспективе впускных окон и первого проточного канала внутри головки блока цилиндров по третьему варианту изобретения.

Фиг. 24 - сечение, включающее центральную ось отверстия для установки впускного клапана, перпендикулярное продольному направлению головки блока цилиндров по четвертому варианту изобретения, т.е. сечение, соответствующее сечению по линии А-А с фиг. 2.

Фиг. 25 - сечение, включающее центральную ось камеры сгорания, перпендикулярное продольному направлению головки блока цилиндров по четвертому варианту настоящего изобретения, т.е. сечение, соответствующее сечению по линии В-В с фиг. 2.

Фиг. 26 - сечение, проходящее между двумя соседними камерами сгорания, перпендикулярное продольному направлению головки блока цилиндров по четвертому варианту изобретения, т.е. сечение, соответствующее сечению по линии С-С с фиг. 2.

Фиг. 27 - видимый насквозь вид в перспективе впускных окон и первого проточного канала внутри головки блока цилиндров по четвертому варианту изобретения.

Фиг. 28 - схема, иллюстрирующее взаимное расположение впускного окна, болта крепления головки и первого проточного канала по четвертому варианту изобретения.

Фиг. 29 - сечение, включающее центральную ось отверстия для установки впускного клапана, перпендикулярное продольному направлению головки блока цилиндров по пятому варианту изобретения, т.е. сечение, соответствующее сечению по линии А-А с фиг. 2.

Фиг. 30 - сечение, включающее центральную ось отверстия для установки впускного клапана, перпендикулярное продольному направлению головки блока цилиндров по шестому варианту изобретения.

Фиг. 31 - сечение, включающее центральную ось камеры сгорания, перпендикулярное продольному направлению головки блока цилиндров по шестому варианту изобретения.

Фиг. 32 - схема, иллюстрирующая конфигурацию системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания по седьмому варианту изобретения.

Фиг. 33 - вид в перспективе, иллюстрирующий конфигурацию промежуточного коммуникационного канала в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания по седьмому варианту изобретения.

Фиг. 34 - схема, иллюстрирующая взаимное расположение промежуточного коммуникационного канала, показанного на фиг. 33, и болта крепления головки.

Фиг. 35 - схема, иллюстрирующая модификацию промежуточного коммуникационного канала системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания по седьмому варианту изобретения.

Фиг. 36 - схема, иллюстрирующая модификацию первой системы циркуляции в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания по седьмому варианту изобретения.

Фиг. 37 - схема, иллюстрирующая конфигурацию системы охлаждения двигателя по восьмому варианту изобретения.

Фиг. 38 - видимый насквозь вид в перспективе, иллюстрирующий впускные окна и первый проточный канал в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания по восьмому варианту изобретения.

Фиг. 39 - схема, иллюстрирующая конфигурацию системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания по девятому варианту изобретения.

Фиг. 40 - схема, иллюстрирующая конфигурацию системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания по десятому варианту изобретения.

Фиг. 41 - схема, иллюстрирующая конфигурацию системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания по одиннадцатому варианту изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Далее со ссылками на чертежи следует описание вариантов настоящего изобретения. Однако описанные ниже варианты приведены только для примера устройств и способов, в которых применяются технические идеи изобретения и, если прямо не указано иное, не ограничивают структуры и конструкции компонентов, последовательностей способов и т.д., описанными ниже. Изобретение не ограничивается нижеследующими вариантами и может быть реализовано с различными изменениями в диапазоне, не выходящим за пределы его сути.

Далее следует описание первого варианте изобретения со ссылками на чертежи. Суть первого варианта заключается в том, что двигатель является четырехцилиндровым рядным двигателем внутреннего сгорания с искровым зажиганием и жидкостным охлаждением. Это также относится и к описываем ниже вариантам со второго по пятый. Однако применение настоящего изобретения к двигателям не имеет ограничений в отношении количества и расположения цилиндров двигателя и в отношении системы зажигания.

Далее со ссылками на фиг. 1 будет описана конфигурация системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания согласно первому варианту изобретения. Хладагент для охлаждения двигателя циркулирует между двигателем и радиатором в каждой и систем циркуляции. Двигатель содержит блок 151 цилиндров и головку 101 блока цилиндров, установленную на блок 151 цилиндров через прокладку (не показана). Подача хладагента и в блок 151 цилиндров, и в головку 101 блока.

Система охлаждения двигателя по первому варианту содержит две системы 120, 160 циркуляции. Каждая из первой системы 120 циркуляции и второй системы 160 циркуляции образует независимый замкнутый контур, и каждая из них содержит радиатор 124, 164 и водяной насос 123, 163. Каждая система 120, 160 циркуляции далее может содержать датчик температуры жидкости и термостат для регулировки температуры жидкости (не показаны).

Первая система 120 циркуляции содержит первый проточный канал 30, сформированный в головке 101 блока. Головка 101 блока сформирована с впуском и выпуском для хладагента, каждый из которых сообщается к первым проточным каналом 30. Впуск для хладагента головки 101 блока соединен с выпуском для хладагента радиатора 124 трубой 121 подачи хладагента, а выпуск для хладагента головки 101 блока соединен с впуском для хладагента радиатора 124 трубой 122 отвода хладагента. Труба 121 подачи хладагента содержит водяной насос 123.

Вторая система 160 циркуляции содержит второй проточный канал 20, сформированный в головке 101 блока и третий проточный канал 152, сформированный в блоке 151 цилиндров. Третий проточный канал 152 блока 151 цилиндров содержит водяную рубашку, окружающую цилиндры. Второй проточный канал 20 головки 101 блока и третий проточный канал 152 блока 151 цилиндров соединены друг с другом через отверстие, сформированное в сопрягаемой поверхности между головкой 101 блока и блоком 151 цилиндров. В блок 151 цилиндров выполнен впуск для хладагента, сообщающийся с третьим проточным каналом 152, а в головке 101 блока выполнен выпуск для хладагента, сообщающийся со вторым проточным каналом 20. Впуск для хладагента блока 151 цилиндров соединен с выпуском для хладагента радиатора 164 трубой 161 подачи хладагента, а выпуск для хладагента головки 101 блока соединен с впуском для хладагента радиатора 164 трубой 162 отвода хладагента. Труба 161 подачи хладагента содержит водяной насос 163.

В головке 101 блока сформированы четыре впускных окна 2 для четырех цилиндров. Когда головка 101 блока расположена на верхней стороне в вертикальном направлении относительно блока 151 цилиндров, первый проточный канал 30 расположен на верхних сторонах впускных окон 2. Второй проточный канал 20 расположен так, чтобы по меньшей мере его часть была расположена на нижних сторонах впускных окон 2.

В настоящем описании далее, если не будет указано иное, позиционное соотношение компонентов будет описываться исходя из того, что головка 101 блока расположена на верхней стороне в вертикальном направлении относительно блока 151 цилиндров. Это допущение имеет целью лишь облегчить понимание описания и не несет какого -либо ограничительного значения для конфигурации цилиндров по настоящему изобретению. Конфигурация головки 101 блока, в частности, конфигурация первого проточного канала 30 и второго проточного канала 20 будет описана позднее.

Согласно конфигурации, показанной на фиг. 1, регулировку температуры жидкости можно осуществлять независимо двумя системами 120 и 160 циркуляции. Более конкретно, установлено, что во время холодного запуска двигателя температура хладагента, текущего в первом проточном канале 30 равна температуре хладагента, текущего во втором канале 20, и что по мере прогревания двигателя температура хладагента, текущего по первому проточному каналу 30 становится ниже, чем температура хладагента, текущего по второму проточному каналу 20. Поскольку хладагент, текущий по второму проточному каналу 20, является хладагентом, прошедшим через блок 151 цилиндров, его температура выше, чем температура хладагента на впуске блока 151 цилиндров. Следовательно, в конфигурации, показанной на фиг. 1, даже если температуры хладагентов на выходе из радиаторов 124 и 164 одинаковы, то когда хладагенты достигнут головки 101 блока, температура хладагента, текущего по второму проточному каналу 20, становится выше, чем температура хладагента, текущего по первому проточному каналу 30. Другими словами, хладагент, текущий по первому проточному каналу 30 удерживается при температуре ниже, чем температура хладагента, текущего по второму проточному каналу 20.

Далее следует описание базовой конфигурации головки 101 блока по первому варианту изобретения. Это описание будет основано на виде сверху и в видах в сечении головки 101 блока. В настоящем описании под базовой конфигурацией понимается конфигурация, не являющаяся конфигурацией первого проточного канала 30 и второго проточного канала 20, которая является лишь одним из признаков настоящего изобретения. Конфигурации первого проточного канала 30 и второго проточного канала 20 будут подробно описаны после пояснения базовой конфигурации.

Далее следует описание базовой конфигурации головки блока по первому варианту изобретения. На фиг. 2 приведен вид сверху первого варианта головки 101 блока. Конкретнее, фиг. 2 является видом сверху головки 101 блока, если смотреть со стороны поверхности 1b крепления крышки головки блока цилиндров, к которой крепится крышка головки блока. Поэтому, на фиг. 2 поверхность сопряжения с блоком цилиндров головки 101 блока является задней поверхность и не видна. В настоящем описании, как было указано выше, осевое направлен коленчатого вала определено как продольное направление головки 101 блока, а направление, перпендикулярное продольному направлению и параллельное поверхности сопряжения с блоком цилиндров головки 101 блока определено как направление ширины головки 101 блока. Из торцев 1c и 1d в продольном направлении торец 1d на стороне выходного конца коленчатого вала будет называться "задний торец", а торец 1с на противоположной стороне от него будет называться "передний торец".

Головка 101 блока согласно первому варианту является головкой четырехцилиндрового рядного двигателя с искровым зажиганием. Хотя на фиг. 1 это не показано, четыре камеры сгорания для четырех цилиндров сформированы рядом друг с другом на с одинаковыми интервалами в рядной конфигурации в продольном направлении в нижней поверхности (поверхности сопряжения с блоком цилиндров) головки 101 блока. В головке 101 блока выполнены отверстия 12 для установки свечей зажигания для соответствующих камер сгорания.

Впускные окна 2 и выпускные окна 3 открыты боковых поверхностях головки 101 блока. Более конкретно, впускные окна 2 открыты на правой боковой поверхности головки 101 блока, если смотреть со стороны переднего торца 1с, а выпускные окна открыты на левой боковой поверхности. Далее в настоящем описании боковая поверхность, расположенная на правой стороне, если смотреть со стороны переднего торца 1с головки 101 блока будет называться "правая боковая поверхность" головки 101 блока, а боковая поверхность, расположенная на левой стороне, будет называться "левая боковая поверхность" головки 101 блока. Впускные окна 2 проходят от соответствующих камер сгорания и независимо открыты на правой боковой поверхности головки 101 блока. Выпускные окна 3 соединены в единое выпускное окно 3 в головке 101 блока и это объединенное выпускное окно 3 открыто на левой боковой поверхности