CN100491706C - 发动机的气缸盖结构 - Google Patents

Abstract

气缸盖冷却通道环绕布置于气缸盖内的进气口和排气口而形成，且流动控制部件布置在形成于所述气缸盖中的供给口附近，该流动控制部件控制使得流向进气口的冷却介质的容积大于流向排气口的冷却介质的容积，且冷却介质通过该供给口供给。

Description

发动机的气缸盖结构

相关申请的交叉引用

本申请参引了日本的申请No.2003-197843的主题，该申请的申请日为2003年7月16日，本申请要求它的优先权。

技术领域

本发明涉及一种发动机的气缸盖结构，其中，冷却介质供给气缸盖。

背景技术

在日本实用新型申请公报实公平4-44816中公开了一种发动机，其中，由冷却泵排出的冷却水在供给气缸体之前供给气缸盖，以便高效冷却气缸盖(参考该文献的第三页右栏第五列第四行至第五页右栏第九列第三行，并参考图1至6)。在该发动机中，冷却水通过冷却水泵从布置在气缸盖端部的冷却水进口供给到在气缸盖中的冷却水通道。流过气缸盖中的冷却水通道的冷却水通过在气缸盖侧部的冷却水出口通道而经过气缸体，并经过在气缸体中的冷却水通道，然后返回散热器。

为了冷却气缸盖以便提高辛烷值，且另一方面防止流入气缸体中的润滑剂的粘性由于气缸体的过度冷却而过大增加，冷却水控制阀控制流过气缸体中的冷却水通道的冷却水的容积，从而使气缸体的温度保持在合适温度。

通过气缸盖一端供给的冷却水沿气缸布置方向而快速流动，并通过布置在各气缸中心的火花塞安装部分而分成流向进气口的流体流和流向排气口的流体流。不过，在气缸盖中，火花塞安装部分的温度和排气口的温度很高，因此冷却水在沿火花塞安装部分流动时被加热，且不能高效冷却进气口和排气口。

进气口的温度影响供给气缸内的气体的密度。特别是，如果进气口不能充分冷却，那么供给气缸内的气体密度就降低，从而减小发动机的输出。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种发动机的气缸盖结构，它能够高效地冷却进气口。

为了实现上述目的，提供了一种发动机，该发动机包括：气缸盖冷却通道，该气缸盖冷却通道环绕气缸盖中的进气口和排气口而形成；形成于所述气缸盖中的供给口，该供给口将冷却介质直接供给气缸盖冷却通道中；以及流动控制部件，该流动控制部件布置在供给口附近，用于控制流入气缸盖冷却通道中的冷却介质的容积，这样，流向进气口的冷却介质的容积大于流向排气口的冷却介质的容积。

附图说明

下面将参考附图介绍本发明的特征以及其它目的和优点，在全部附图中，相同附图标记表示相同或类似部件，在附图中：

图1是表示本发明实施例的发动机的气缸盖中的冷却水流的透视图；

图2是沿图1的线F2—F2剖取的气缸盖的剖视图；以及

图3是沿图1的线F3—F3剖取的气缸盖的剖视图。

具体实施方式

下面将参考图1至3介绍本发明实施例的发动机1。图1中的发动机1包括气缸体2、气缸盖3、水泵4、散热器5和恒温器6。在气缸体2中，作为气缸体冷却通道的水套8沿气缸7的气缸表面外周布置。在图1中，箭头表示冷却水流。气缸体2设有排出口9，该排出口9布置成离开气缸盖3，并与水套8连通。

气缸盖3设有燃烧室10、火花塞安装部分11、进气口12、排气口13和气缸盖冷却通道14。火花塞安装部分11布置成这样，即，火花塞相对于气缸7的轴线更靠近排气口13。进气口12沿横过气缸7的中心轴线的方向以及沿气缸7的布置方向而开口。排气口13形成为越过气缸7的轴线与进气口12对称。进气口12和排气口13是与燃烧室10连通的两个分叉。气缸盖冷却通道14环绕进气口12、排气口13和火花塞安装部分11而形成。沿气缸7的布置方向，与气缸盖冷却通道14连通的供给口15开口于气缸盖3的端部3a。

如图2所示，流动控制部件16布置在气缸盖冷却通道14中并在供给口15附近。流动控制部件16沿从气缸盖3的下表面至上表面的方向布置，这样，冷却水流W可分成流向进气口12的流体流以及流向排气口13的流体流。流动控制部件16具有这样的截面形状，即，沿冷却水流W的方向的下游侧偏向进气口12。在流动控制部件16下游，进气口12侧的气缸盖冷却通道14和在排气口13侧的气缸盖冷却通道14彼此连通，以便防止冷却水在排气口13侧短路。

而且，如图3所示，气缸盖冷却通道14形成有排出孔17，该排出孔17在与水套8相对应的范围内在多个位置处与气缸体2的水套8连通。特别是，在气缸盖冷却通道14中，与水套8连通的排出孔17形成于进气口12和排气口13以及气缸体2之间，在流动控制部件16的进气口12侧和排气口13侧，在相邻气缸7之间，并在离供给口15最远的位置处。

在这种情况下，形成于进气口12和气缸体2之间的进气侧排出孔17a的流动通道面积大于形成于排气口13和气缸体2之间的排气侧排出孔17b的流动通道面积。通过确实增加流向进气口12的冷却水的容积，能够以更高效的方式冷却进气口12。还有，进气侧排出孔17a和排气侧排出孔17b设置成当它们更远离供给口15时具有更大的流动通道面积。因此，从更远离供给口15的位置处的进气侧排出孔17a和排气侧排出孔17b流出的冷却水的容积大于从更靠近供给口15的位置处的进气侧排出孔17a和排气侧排出孔17b流出的冷却水的容积。这减小了冷却水从更靠近供给口15的进气侧排出孔17a和排气侧排出孔17b中排出至水套8，从而降低冷却在更远离供给口15的位置处的进气口12和排气口13的效率的可能性。还有，环绕进气口12和排气口13流动的冷却水流W可以令人满意地传送至远离供给口15的区域。优选地，更靠近供给口15的进气侧排出孔17a和排气侧排出孔17b与更远离供给口15的进气侧排出孔17a和排气侧排出孔17b的流动通道面积比例确定为这样，即，从进气口12吸收的热量等于从排气口13吸收的热量。应当知道，由于冷却水在供给气缸体2之前供给气缸盖3，因此可以提高气缸盖3的冷却效率。

水泵4的进口4a与气缸体2中的水套8的排出口9连接。水泵4的出口4b通过进口通道18而与散热器5的进口5a连接，并通过旁路通道19且通过恒温器6而与气缸盖3的供给口15连通。还有，散热器5的出口5b通过出口通道20且通过恒温器6而与气缸盖3的供给口15连通。

当从水泵4流出的冷却水的温度等于或高于预定温度时，恒温器6断开使得水泵4和供给口15彼此连通的旁路通道19，并打开使散热器5和供给口15彼此连通的出口通道20。相反地，当从水泵4流出的冷却水的温度等于或低于预定温度时，恒温器6断开使散热器5和供给口15彼此连通的出口通道20，并打开使水泵4和供给口15彼此连通的旁路通道19。

在如上述构成的发动机1中，流动控制部件16将从供给口15流入气缸盖冷却通道14中的冷却水分开成这样，即，使得流向进气孔12的冷却水的容积大于流向排气口13的冷却水的容积，如图1中箭头所示。流向进气口12的冷却水主要流入形成于进气口12和气缸体2之间的气缸盖冷却通道14中，如图3所示。另一方面，流向排气口13的冷却水主要流入形成于排气口13和气缸体2之间并沿排气口13的、对着气缸体2的外表面的气缸盖冷却通道14，如图3所示。通过流动控制部件16分开的冷却水部分在该流动控制部件16的下游再次联合起来，并流入环绕火花塞安置部分11形成的气缸盖冷却通道14中，如图3所示。

流过气缸盖冷却通道14的冷却水通过排出孔17而流入水套8中，该排出孔17从气缸盖冷却通道14朝气缸体2开口。冷却水通过排出口9而从水套8送至水泵4。如果冷却水温度等于或低于设置温度，那么恒温器6断开出口通道20，因此，从水泵4排出的冷却水通过旁路通道19从供给口15流入气缸盖冷却通道14中。如果冷却水温度等于或高于设置温度，那么恒温器6断开旁路通道19，因此，从水泵4排出的冷却水送向散热器5并散热，然后通过出口通道20而从供给口15流入气缸盖冷却通道14中。

在如上述构成的发动机1中，流动控制部件16使得在气缸盖冷却通道14中流向进气口12侧的冷却水的容积大于流向排气口13侧的冷却水的容积。因此，进气口12可以确实被冷却，且高密度的气体可以从进气口12吸入气缸7和燃烧室10内。即，可以防止气体的压缩比降低。这防止了发动机1的输出的降低。

而且，在布置于气缸盖冷却通道14中并与水套8连通的排出孔17中，布置在进气口12和气缸盖3之间的进气侧排出孔17a与形成于排气口13和气缸盖3之间的排气侧排出孔17b相比较，具有更大的流动通道面积。因此，与从进气侧排出孔17a流入水套8的冷却水相比较，有更大容积的冷却水从排气侧排出孔17b流入水套8。即，更大容积的冷却水在进气口12侧流动。因此，进气口12可以确实和高效地被冷却。而且，在更远离供给口15的位置处的进气侧排出孔17a和排气侧排出孔17b(冷却水通过它们流入气缸盖冷却通道14中)与在更靠近供给口15的位置处的进气侧排出孔17a和排气侧排出孔17b相比较，具有更大的流动通道面积。这增加了环绕更远离供给口15的进气口12和排气口13流动的冷却水的容积，并减小了在更靠近供给口15的进气侧排出孔17a和排气侧排出孔17b以及在更远离供给口15的进气侧排出孔17a和排气侧排出孔17b之间的冷却效率差异。这减小了在气缸7之间的压缩比差异，并减小了发动机1的输出变化。

应当知道，流动控制部件16可以与气缸体2成一体铸造，或者可以作为单独体来安装。还有，流动控制部件16应构成为这样，即，在气缸盖冷却通道14中，在进气口12侧流动的冷却水的容积大于在排气口13侧流动的冷却水的容积，因此，并不是只需要提供一个流动控制部件16，而是多个流动控制部件16可以布置成将冷却水导向进气口12。而且，流动控制部件16并不必须为叶片形(具有沿冷却水流动方向延伸的截面)，而是可以为多孔或网眼形，在进气口12侧具有较大开口，因此，更大容积的冷却水可以在进气口12侧流动。

此外，冷却水只是冷却介质的一个示例，该冷却介质可以为油、气体等，只要它能够有足够热容以便冷却气缸盖3和气缸体2。

Claims (8)

1.一种发动机，包括：

气缸盖冷却通道，该气缸盖冷却通道形成为环绕布置于气缸盖中的进气口和排气口；

形成于所述气缸盖中的供给口，该供给口将冷却介质直接供给至所述气缸盖冷却通道中；以及

流动控制部件，该流动控制部件布置在所述供给口附近，用于控制流入所述气缸盖冷却通道内的冷却介质的容积，这样，流向进气口的冷却介质的容积大于流向排气口的冷却介质的容积。

2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于：所述流动控制部件布置成将冷却介质流分成流向进气口的流体流和流向排气口的流体流，并以沿冷却介质的流动方向从上游侧伸向下游侧的方式而形成，这样所述下游侧比所述上游侧更靠近进气口。

3.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于：在进气口侧和排气口侧上的所述气缸盖冷却通道沿流动方向在所述流动控制部件的下游彼此连通。

4.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于：所述冷却介质由所述气缸盖冷却通道供给，然后流入布置于气缸体中的气缸体冷却通道。

5.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述气缸盖冷却通道包括：进气侧排出孔，该进气侧排出孔形成于进气口的侧部，用于将冷却介质排出至气缸体冷却通道中；以及排气侧排出孔，该排气侧排出孔形成于排气口的侧部，用于将冷却介质排出至气缸体冷却通道中，所述进气侧排出孔与所述排气侧排出孔相比较具有更大的流动通道面积。

6.根据权利要求5所述的发动机，其特征在于：所述进气侧排出孔和所述排气侧排出孔形成为这样，即，当进气侧排出孔和排气侧排出孔更远离所述气缸盖冷却通道的所述供给口时具有更大的流动通道面积。

7.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于：所述流动控制部件包括板部件，该板部件布置成沿冷却介质流动的方向延伸。

8.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于：所述流动控制部件形成为沿从气缸盖的下表面至上表面的方向越过所述气缸盖冷却通道。

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