CN102678372A - 空冷式引擎的汽缸头散热构造 - Google Patents

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一种空冷式引擎的汽缸头散热构造，该汽缸头包含阀门推动件、燃烧室、进气埠、排气埠、火花塞座、及链条室；该汽缸头于阀门推动件与燃烧室之间开设有一由进气埠至排气埠方向并沿链条室设置贯通的纵通道；且该汽缸头开设有一位于排气埠与进气埠之间，并朝向火花塞座方向开口的横通道，该横通道是与纵通道连通；该引擎将前述汽缸头的排气埠朝向车辆前方设置，并将进气埠朝向车辆后方设置，其中，纵通道上设有复数个柱体，藉由柱体本身即可为一热源的传导体，因此汽缸头作功时所产生的热源传递至柱体上，而该柱体又是位于纵通道，所以汽缸头作功时所产生的热，可以有效且可快速的被外界冷却风由纵通道带出；藉此来提升引擎冷却散热的功效。

Description

空冷式引擎的汽缸头散热构造
【技术领域】
本发明是关于一种空冷式引擎的汽缸头散热构造，特别是关于一种可提升引擎冷却散热的功效，来达到汽缸头整体的散热效果的汽缸头构造。
【背景技术】
一般车辆的作动，如摩托车、全地型车辆…等，乃是将外界导入的新鲜空气和燃油混合为油气后，再将油气输入引擎燃爆产生动力，而推动活塞做往复运动，经由曲轴带动链条或皮带变速机构来进行传动，以达到行进的目的。
而针对车辆引擎运转时所产生的高温，因散热方式不同，大致可分为空冷式引擎及水冷式引擎二种，其中，一般空冷式引擎，如图1、2所示，该引擎动力系统1至少包括有曲轴箱11、汽缸本体12，该汽缸本体12上设有汽缸头13，于该汽缸本体12及汽缸头13设置许多的散热片以增加散热面积，当车辆于行进时，冷却风由车头向车后方向进入来吹袭引擎动力系统1进行降温散热的动作，使引擎动力系统1可在正常工作温度运转；然而如众所周知，引擎动力系统1最热处乃在于汽缸头13处，该汽缸头13处的排气埠131及火花塞132处又是汽缸头13最高温处，为让引擎动力系统1能提升使用寿命，业者皆极着重于排气埠131及火花塞座132处的散热。
请参阅图2所示(图示中大箭头表示车头方向)，乃有业者于汽缸头13上设置空气通道2，该空气通道2具一横通道21及纵通道22，该横通道21位于机件收纳室134与排气埠131、进气埠133之间，该纵通道22是位于排气埠131及进气埠133之间，且其一端与横通道21贯通，另一端连通于火花塞座132，另于横通道21与纵通道22连接处设置有复数个导流构件23，藉此可将冷却风(图示中小箭头)由排气埠131侧导入横通道22内，来对引擎动力系统1最高温之一的排气埠131侧先行作散热降温的动作，而后即可藉由导流构件23来令该冷却风流向火花塞座132，来对火花塞座132进行散热降温；上述散热方式固然可以对排气埠131处进行散热降温的作用，然而当外界冷却风一进入横通道21来对排气埠131进行散热降温后，其本身立即变成热风而非冷风，因此当该热风行进到火花塞座132时，不但对火花塞座132无散热降温的效果，更有可能会令火花塞座132处形成热上加热，反而使温度更为提升，因此上述的散热构造会造成汽缸头13工作温度分布不够平均，反而造成引擎动力系统1使用寿命减少。
次请参阅图3所示，乃有业者于汽缸头13上设置空气通道2a，该空气通道2a是成L型通道，其具有纵通道21a及横通道22a，该纵通道21a是由火花塞座132向机件收纳室134开设，该横通道22a是位于排气埠131及机件收纳室134之间，且其一端为出口，另一端连通于纵通道21a，另于纵通道21a上设置有复数个导流构件23a，藉此可将冷却风(图示中小箭头)由火花塞座132侧导入纵通道21a内，再由导流构件23a来令该冷却风流向排气埠131，藉此期望冷却风来对火花塞座132侧先行作降温的动作，再来对排气埠131侧进行降温散热；然、上述散热方式固然可以对火花塞座132处进行散热降温的作用，然而当外界冷却风一进入纵通道21a来对火花塞座132进行散热降温后，其本身同样立即变成热风而非冷风，因此当该热风进行到排气埠131时，不但对排气埠131侧毫无散热降温的效果，使原本为引擎动力系统1最高温的排气埠131处形成热上加热，反而温度更为增进，因此上述的散热构造同样的会造成汽缸头13工作温度分布不平均，反而造成引擎动力系统1使用寿命减少。
再请参阅图4所示，又有业者于汽缸头13上设置空气通道2b，该空气通道2b是成T型通道，其具有纵通道21b及横通道22b，该纵通道21b是由火花塞座132向机件收纳室134开设，该横通道22b是位于排气埠131、进气埠133及机件收纳室134之间，且其中间段连通于纵通道21b，藉此可将冷却风(图示中小箭头)由火花塞座132侧导入纵通道21b内后由横通道22b排出，藉此期望冷却风来对火花塞座132侧先行作降温的动作，再来对排气埠131及进气埠133侧进行降温散热；上述散热方式固然可以对火花塞座132处进行散热降温的作用，然而当外界冷却风一进入纵通道21b来对火花塞座132进行散热降温后，其本身同样立即变成热风而非冷风，因此当该热风进行到排气埠131时，不但对排气埠131侧毫无散热降温的效果，使原本为引擎动力系统1最高温的排气埠131处形成热上加热，反而使温度更为提升，因此上述的散热构造同样的会造成汽缸头13工作温度分布不平均，反而造成引擎动力系统1使用寿命减少。
现有上述的空冷式引擎散热构造，皆会造成汽缸头13的温差过大且散热不均匀，一旦温差过大即容易产生下列缺失：
该汽缸头13的局部温度过高，进而使该处产生热变形，导致组立在该处的元件变形或磨损，严重者会使阀门无法紧闭而使引擎压缩压力大降，甚至使机油由摇臂室渗入燃烧室造成一并燃烧，导致车辆排出浓烟，造成环境污染。
有鉴于现有的空冷式引擎的汽缸头散热构造使用上具有上述的缺失，而仍有未臻完善之处，发明人乃凭借其多年从事相关行业的经验，针对现有空冷式引擎散热构造作一研究改良，再经过多次的试验与修正后，终获致本发明。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种空冷式引擎的汽缸头散热构造，该引擎的汽缸头包含有阀门推动件、燃烧室、进气埠、排气埠、火花塞座、及链条室；该汽缸头于阀门推动件与燃烧室之间开设有一由进气埠至排气埠方向并沿链条室设置贯通的纵通道；且该汽缸头开设有一位于排气埠与进气埠之间，并朝向火花塞座方向开口的横通道，该横通道是与纵通道连通；该引擎是将前述汽缸头的排气埠朝向车辆前方设置，并将进气埠朝向车辆后方设置，其主要在于：纵通道上设有复数个柱体，藉由柱体本身即可为一热源的传导体，因此汽缸头作功时所产生的热源传递至柱体上，而该柱体又是位于纵通道，所以汽缸头作功时所产生的热，可以有效且可快速的被外界冷却风由纵通道带出；藉此来提升引擎冷却散热的功效，来达到汽缸头整体的散热效果，以避免散热温度不均造成机件的变形，进而来增进引擎的使用寿命。
所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该链条室于纵通道侧沿冷却风进行方向形成一圆弧形状壁面。
所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该圆弧形状壁面长度范围内设有数个柱体。
所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该数个柱体是成阵列式排列。
所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该横通道上设有导风墙。
所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该导风墙是位于横通道的顶部至底部之间。
所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该导风墙的内端部较外端部更朝进气埠接近，外端部较内端部更朝排气埠接近。
所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该导风墙是内端部与外端部成反向设置的双弧形状。
所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该横通道外的开口部包括有广开口及窄开口，该窄开口是位于广开口下方处，并是接近于火花塞座；该广开口处的后散热片组的散热片间相互连结形成后墙面，以及前散热片组的散热片间相互连结形成前墙面，该后墙面面积大于前墙面面积；横通道外的开口部藉由后散热片组其中至少二片散热片相连接来形成引风墙，该窄开口于引风墙对应侧的散热片是成开放状；另该引风墙的上端比下端更接近进气埠，且该下端是与开口部的底部相连接，而可使该引风墙形成斜坡状；且该窄开口的入口端朝车辆前更宽阔的设置。
所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该纵通道于排气埠侧设有整流鳍片，该整流鳍片是由排气埠墙面凸设，并向横通道方向延设。
【附图说明】
图1是空冷式引擎的示意图。
图2是现有空冷式引擎的剖视示意图。
图3是另一现有空冷式引擎的剖视示意图。
图4是又一现有空冷式引擎的剖视示意图。
图5是本发明空冷式引擎的示意图。
图6是本发明横通道与火花塞座局部放大示意图。
图7是本发明纵通道局部剖视放大示意图。
图8是本发明空冷式引擎的剖视示意图。
图9是本发明排气埠与纵通道局部放大示意图。
【具体实施方式】
为使能更易于了解本发明的结构及所能达成的功效，兹配合图式说明如后：
首先，请参阅图5、7所示(图示中大箭头表示车头方向)，本发明的空冷式引擎的汽缸头散热构造，该空冷式引擎3至少包括有曲轴箱4及汽缸5，该汽缸5包括有汽缸本体51及汽缸头52，该汽缸本体51及汽缸头52延设复数个散热片511、521；
该汽缸头52上设有阀门推动件522、燃烧室523、进气埠524、排气埠525、火花塞座526及链条室527；请配合图5、6、8参阅(图示中大箭头表示车头方向)，该引擎3是将前述汽缸头52的排气埠525朝向车辆前方设置，并将进气埠524朝向车辆后方设置；于该汽缸头52的阀门推动件522与燃烧室523之间，开设有一由进气埠524至排气埠525方向并沿链条室527贯通的纵通道7，即该进气埠524、排气埠525是位于火花塞座526与纵通道7之间，藉此当车辆处于行驶状态时，外界冷却风可由排气埠525经纵通道7流向进气埠524侧排出；请再配合图七、八参阅，该链条室527于面纵通道7侧，且沿外界冷却风的进行方向形成一圆弧形状壁面527a，该纵通道7于该圆弧形状壁面527a长度的范围内设有复数个柱体7a，该柱体7a是成阵列式排列方式设于纵通道7内，并位于圆弧形状壁面527a长度的范围内；
另、该汽缸头52开设有一位于排气埠525与进气埠524之间，并朝向火花塞座526方向开口的横通道6，该横通道6与纵通道7连通；
该横通道6外的开口部61具有广开口611及窄开口612，该广开口611于火花塞座526与进气埠524之间的后散热片组521a，藉由该后散热片组521a的散热片521间相互连接形成后墙面5212，另广开口611于火花塞座526与排气埠525之间的前散热片组521b，藉由该前散热片组521b的散热片521间相互连接形成前墙面5213，该后墙面5212面积大于前墙面5213，藉此可令外界冷却风能轻易被导引进入横通道6内；
该窄开口612是成渐缩状，该窄开口612位于进气埠524侧于近火花塞座526，藉由后散热片组521a其中的至少二片散热片相连接来形成一引风墙5211，该引风墙5211的上端5211a比下端5211b更接近进气埠524，且该下端5211b与开口部61的底部相连接，而可使该引风墙5211形成斜坡状；该窄开口612于引风墙5211对应侧的散热片成开放状，另该窄开口612的开口方向是向车辆前方偏移设置，亦即该窄开口612的入口端的一侧是朝向车辆前方更宽阔的设置，进而使得窄开口612的入口端较火花塞座526端往车辆前方更宽阔的设置，藉此可令外界冷却风能更容易的进入窄开口612，并藉由引风墙5211而被导引到横通道6外的开口部61而进入横通道6内；该横通道6上设有一道或一道以上的导风墙8(图示中以一道实施方式来说明)，该导风墙8是内端部81与外端部82成反向设置的双弧形状，藉此该导风墙8是与横通道6的顶部6a及底部6b之间，且该导风墙8的内端部81较外端部82更朝进气埠524接近，藉此除可防止纵通道7的冷却风流往横通道6，以及避免妨碍纵通道7冷却风的流畅度，并且可增进导风墙8由横通道6将冷却风导入纵通道7的导风效果；另请参阅图9所示，该纵通道7于开口部71的排气埠525侧设有复数个整流鳍片72，该整流鳍片72是由排气埠525墙面凸设，并向横通道6方向延设，藉由该整流鳍片72的设置可令进入纵通道7的冷却风整流及顺畅的被导向出口端73流出，并能有效带走排气埠525的热量。
本发明于实施时，请参阅6至图9所示(图示中大箭头表示车头方向)，外界的冷却风(图示中以小箭头表示)是分别由横通道6及纵通道7进入汽缸头52内，由横通道6进入的冷却风可藉由引风墙5211的导引，可顺畅的吹袭火花塞座526后，再藉由导风墙8的导引由纵通道7的出口端73流出；而由纵通道7进入的冷却风则是藉由整流鳍片72整流及导向后，再由纵通道7内的柱体7a的导引而向出口端73流出，该柱体7a本身即可为一热源的传导体，因此汽缸头52作功时所产生的热源传递至柱体7a上，而该柱体7a又是位于纵通道7内，所以汽缸头52作功时所产生的热，可以有效且可快速的被外界冷却风由纵通道7带出，藉此由纵通道7进入的冷却风对排气埠525进行散热冷却后，再与由横通道6进入的冷却风对火花塞座526进行散热降温后的二股热风，于纵通道7会合后，再由纵通道7的出口端73排出。
本发明的功效在于，外界冷却风是分别由横通道6及纵通道7进入汽缸头52内来作散热降温的动作，由于该经由纵通道7进入的冷却风是由车辆前方进入，因此其流速较快，而由横通道6进入的冷却风是由车辆侧边进入，因此其流速较慢，所以该纵通道7会有文氏管效应产生，使横通道6可以吸入更多的外界冷却风，而可令火花塞座526获得良好的散热降温的效果；另，由于冷却风是分别由横通道6及纵通道7进入汽缸头52内，因此该火花塞座526及排气埠525分别是由外界的冷却风直接进行散热降温动作。再者，藉由纵通道7于链条室527的圆弧形状壁面527a长度的范围内设有复数个柱体7a，且该柱体7a是成阵列方式设于纵通道7内，并是位于圆弧形状壁面527a长度的范围内，该柱体7a本身即可为一热源的传导体，因此汽缸头52作功时所产生的热源传递至柱体7a上，而该柱体7a又是位于纵通道7内，所以汽缸头52作功时所产生的热，可以有效且可快速的被外界冷却风由纵通道7带出；藉此，外界冷却风对于火花塞座526及排气埠525进行散热降温后，是被导向进气埠524，使其快速往引擎3后方排出，以避免热量集中于汽缸头52的局部区域，进而造成汽缸头52散热不均及热变形与漏气的缺失产生，俾能使引擎3的使用寿命增加。
综上所述，本发明藉由上述的结构，可提升引擎3冷却散热的功效，来达到汽缸头52整体的散热效果，以避免散热温度不均造成机件的变形，而可改善现有的缺失，已较现有者增进功效。

Claims (10)

1.一种空冷式引擎的汽缸头散热构造，该引擎的汽缸头包含有阀门推动件、燃烧室、进气埠、排气埠、火花塞座、及链条室；该汽缸头于阀门推动件与燃烧室之间开设有一由进气埠至排气埠方向并沿链条室设置贯通的纵通道；且该汽缸头开设有一位于排气埠与进气埠之间，并朝向火花塞座方向开口的横通道，该横通道是与纵通道连通；
该引擎是将前述汽缸头的排气埠朝向车辆前方设置，并将进气埠朝向车辆后方设置，其特征在于：该纵通道上设有复数个柱体。
2.如权利要求1所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该链条室于纵通道侧沿冷却风进行方向形成一圆弧形状壁面。
3.如权利要求2所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该圆弧形状壁面长度范围内设有复数个柱体。
4.如权利要求1或3所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该复数个柱体是成阵列式排列。
5.如权利要求1所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该横通道上设有导风墙。
6.如权利要求5所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该导风墙是位于横通道的顶部至底部之间。
7.如权利要求5所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该导风墙的内端部较外端部更朝进气埠接近，外端部较内端部更朝排气埠接近。
8.如权利要求7所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该导风墙是内端部与外端部成反向设置的双弧形状。
9.如权利要求5所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该横通道外的开口部包括有广开口及窄开口，该窄开口是位于广开口下方处，并是接近于火花塞座；该广开口处的后散热片组的散热片间相互连结形成后墙面，以及前散热片组的散热片间相互连结形成前墙面，该后墙面面积大于前墙面面积；横通道外的开口部藉由后散热片组其中至少二片散热片相连接来形成引风墙，该窄开口于引风墙对应侧的散热片是成开放状；另该引风墙的上端比下端更接近进气埠，且该下端是与开口部的底部相连接，而可使该引风墙形成斜坡状；且该窄开口的入口端朝车辆前更宽阔的设置。
10.如权利要求1所述的空冷式引擎的汽缸头散热构造，其中，该纵通道于排气埠侧设有整流鳍片，该整流鳍片是由排气埠墙面凸设，并向横通道方向延设。
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