本发明属于内燃发动机技术领域，涉及一种V型大功率发动机气缸套冷却水腔的结构，包括发动机机体，发动机机体中配合设置气缸套，气缸套中滑动设置活塞，发动机机体顶部连接气缸盖；其特征在于：所述发动机机体下部设有水腔进水口，汽缸套下部外圆与发动机机体之间形成下层水腔，汽缸套凸肩下部曲面与发动机机体内腔之间形成上层水腔；发动机机体上部设有若干斜向水孔、横向水孔及竖向水孔，所述斜向水孔包括第一斜向水孔、第二斜向水孔、第三斜向水孔。该结构能有效改善气缸套上部区域的冷却效果，减少气缸套轴向温度差，同时水腔结构简单，零件加工简便。