CN102893012B - 具有egr气体冷却构造的气缸盖及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
以往，难以制造冷却性能高并且能够容易地构成的具有EGR气体冷却构造的气缸盖。因此，本发明提供一种具有EGR气体冷却构造的气缸盖，所述气缸盖将用于向进气口侧引导从排气口排出的废气的一部分的气体通路配置在气缸盖水套内，来进行在所述气体通路内流通的废气的冷却，其中，所述气体通路由具有冷却部和高强度部的空心管构成，所述冷却部与所述气缸盖水套内的冷却水接触，所述高强度部位于所述冷却部的侧部并具有比所述冷却部高的强度，并且所述气体通路的高强度部包心铸造至所述气缸盖。
Description
技术领域
本发明涉及EGR气体的冷却通路配置在水套内的、具有EGR气体冷却构造的气缸盖及其制造方法。
背景技术
以往，在引擎等内燃机中，为了实现燃烧时产生的氮氧化物(NOx)的减少和燃油经济性的提高，使用有排气再循环装置(EGR(Exhaust Gas Recirculation，废气循环)装置)。
由于引擎燃烧室的燃烧温度升高，空气中的氮发生氧化从而产生作为有害成分的氮氧化物。排气再循环装置通过使成为具有惰性的(含氧量少)气体的废气的一部分(EGR气体)从气缸盖的排气侧再次回流至进气侧并与吸入空气混合从而降低燃烧室内的燃烧温度，来实现产生的氮氧化物的减少。
在这样的排气再循环装置中，公知有以下技术：通过在气缸盖的水套内配设用于将EGR气体从气缸盖的排气侧向进气侧引导的气体通路，来有效地冷却EGR气体(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中，公开有可以通过包心铸造不锈钢管等管体来进行所述气体通路的成形的情况。
专利文献1：日本专利文献实开平6-76644号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
当在气缸盖的水套内配设EGR气体的气体通路时，在气缸盖内包心铸造薄壁的空心管，但是，虽然从EGR气体的冷却性能和气体通路的生产率的角度出发，这种方法是优选的，但是例如当在气缸盖内包心铸造全体形成为薄壁的空心管时，出现气体通路不能够承受作用在空心管的外周面上的铸造压力(伴随着金属熔液的重力和金属熔液的收缩产生的压力)而被压坏的情况。
因此，难以制造冷却性能高并且能够容易地构成的具有EGR气体冷却构造的气缸盖。
因此，本发明提供冷却性能高并且能够容易地构成的具有EGR气体冷却构造的气缸盖及其制造方法。
为了解决问题的方法
解决上述问题的具有EGR气体冷却构造的气缸盖及其制造方法具有以下特征。
即，本发明涉及一种具有EGR气体冷却构造的气缸盖，在所述气缸盖中，将用于向进气口侧引导从排气口排出的废气的一部分的气体通路配置在气缸盖水套内，来进行在所述气体通路内流通的废气的冷却，所述气缸盖的特征在于，所述气体通路利用包括冷却部和高强度部的空心管构成，所述冷却部与所述气缸盖水套内的冷却水接触，所述高强度部位于所述冷却部的侧部并具有比所述冷却部高的强度，并且，所述气体通路的高强度部被包心铸造至所述气缸盖
由此，铸造压力不直接作用在作为冷却EGR气体的部分的冷却部上，铸造压力导致的变形不容易产生，因此，能够通过利用具有扁平形状的空心管或者壁厚比高强度部薄的空心管构成冷却部来提高EGR气体冷却构造的冷却性能。
另外，采用在水套内配置气体通路的构成，因此，不需要在气缸盖的外部另外设置EGR气体冷却器，能够容易地构成EGR气体的冷却构造。另外，不需要另行在引擎上设置的针对EGR气体冷却器的气体配管，因此能够省空间并且低成本地进行EGR气体的冷却。
另外，所述气体通路的冷却部利用具有扁平形状的空心管构成。
由此，能够减小冷却部的短边方向的内径、增大在冷却部内流动的EGR气体的流动场所中的紊流区域的比例，并且增大冷却部的与通路截面积相对的表面积，从而能够提高EGR气体的热交换率，提高冷却效率。
另外，所述气体通路的冷却部利用与所述高强度部分开的空心管构成，所述气体通路的高强度部包括形成为筒形状的侧壁部和闭塞所述侧壁部中的筒形状的一端的底部，在所述底部形成有所述冷却部能够进行插入的插入口，通过将所述冷却部的端部插入到所述底部的插入口，所述冷却部与高强度部被连接。
由此，能够容易地构成EGR气体冷却管，能够提高EGR气体的冷却构造的生产率。
另外，所述高强度部的侧壁部被形成为圆筒形状。
因此，当伴随着金属熔液凝固时的收缩产生的压力施加至高强度部的外周面时，因为能够利用形成为圆筒形状的侧壁部均匀地承受所述压力，高强度部不会发生变形。
由此，能够防止在高强度部的经包心铸造的部分与气缸盖之间产生间隙，并且能够确保水套内的包心铸造了高强度部的部分的密封性。
另外，所述气体通路的冷却部被配置为以下姿势：在所述冷却部内流通的废气的流动方向与在所述气缸盖水套内流通的冷却水的流动方向交叉，并且所述扁平形状的短边侧的面与所述冷却水的流动方向相对。
由此，能够在不妨碍在水套内流通的冷却水的流通的情况下，使冷却水高效地与冷却部的外周面接触，从而能够提高EGR气体的冷却效率。
另外，在所述气体通路中包括多个所述冷却部，所述多个冷却部在所述扁平形状的短边方向上层叠配置。
由此，能够通过节省空间增大水套内的与冷却水进行接触的冷却部的表面积，能够实现冷却效率的进一步提高。
另外，在所述高强度部中的侧壁部的外周面形成有沿着圆周方向的凹槽或突起部。
由此，缸体的包心铸造部分与凹槽卡合，从而能够防止包心铸造至缸体的高强度部被从缸体脱离，并且能够确保缸体与高强度部之间的密封性。
另外，在位于EGR气体流动方向的下游侧的高强度部中的侧壁部的内周面形成有斜坡，所述斜坡随着从EGR气体的流动方向的上游侧向下游侧而展宽。
由此，能够防止在冷却部内产生的冷凝水滞留在侧壁部内从而气体通路内产生腐蚀等劣化、破损的情况。
另外，本发明涉及一种具有EGR气体冷却构造的气缸盖的制造方法，在所述气缸盖上，将用于向进气口引导从排气口排出的废气的一部分的气体通路配置在气缸盖水套内，来进行在所述气体通路内流通的废气的冷却，所述制造方法的特征在于，利用具有冷却部和高强度部的空心管构成所述气体通路，所述冷却部与所述气缸盖水套内的冷却水接触，所述高强度部位于所述冷却部的侧部并具有比所述冷却部高的强度，并且通过将所述气体通路的高强度部包心铸造至所述气缸盖，来将所述冷却部配置在气缸盖水套内。
由此，铸造压力不直接作用在作为冷却EGR气体的部分的冷却部上，铸造压力导致的变形不容易产生，因此，能够通过利用具有扁平形状的空心管或者壁厚比高强度部薄的空心管构成冷却部来提高EGR气体冷却构造的冷却性能。
另外，采用在水套内配置气体通路的构成，因此，不需要在气缸盖的外部另外设置EGR气体冷却器，能够容易地构成EGR气体的冷却构造。另外，不需要另行在引擎上设置的针对EGR气体冷却器的气体配管，因此能够省空间并且低成本地进行EGR气体的冷却。
另外，利用具有扁平形状的空心管构成所述气体通路的冷却部。
由此，能够减小冷却部的短边方向的内径、增大在冷却部内流动的EGR气体的流动场所中的紊流区域的比例，并且增大冷却部的与通路截面积相对的表面积，从而能够提高EGR气体的热交换率，提高冷却效率。
另外，所述气体通路的冷却部利用与所述高强度部分开的空心管构成，所述气体通路的高强度部包括形成为筒形状的侧壁部和闭塞所述侧壁部中的筒形状的一端的底部，在所述底部形成有所述冷却部能够插入的插入口，所述制造方法包括：连接工序，将所述冷却部的端部插入到所述底部的插入口来连接所述冷却部与高强度部；型芯形成工序，利用型芯砂包围所述冷却部的周围来形成型芯；把持工序，利用铸造模具把持所述高强度部；以及铸造工序，使金属熔液流入到所述铸造模具内。
由此，与通过一体地成形冷却部和高强度部来构成气体通路的情况相比，所述气体通路的制造变得容易，能够提高具有EGR气体冷却构造的气缸盖的生产率。
另外，在所述各工序以连接工序→包围工序→把持工序→铸造工序的顺序进行的情况下，与在将高强度部嵌合至铸造模具后连接冷却部和高强度部的情况等相比，能够容易地进行冷却部与高强度部的连接，能够进一步提高具有EGR气体冷却构造的气缸盖的生产率。
另外，将所述高强度部的侧壁部形成为圆筒形状，并且在利用铸造模具把持所述侧壁部的状态下，包心铸造所述高强度部。
由此，能够防止在高强度部的包心铸造的部分与气缸盖之间产生间隙，并且能够确保水套内的包心铸造了高强度部的部分的密封性
将所述气体通路的冷却部配置为以下姿势：在所述冷却部内流通的废气的流动方向与在所述气缸盖水套内流通的冷却水的流动方向交叉，并且所述扁平形状的短边侧的面与所述冷却水的流动方向相对。
由此，能够在不妨碍在水套内流通的冷却水的流通的情况下，使冷却水有效地与冷却部的外周面接触，从而能够提高EGR气体的冷却效率。
另外，所述气体通路的冷却部包括多个具有扁平形状的空心管，并且
在所述扁平形状的短边方向上层叠配置所述多个空心管。
由此，能够通过节省空间增大与水套内的冷却水进行接触的冷却部的表面积，能够实现冷却效率的进一步提高。
发明的效果
本发明起到以下效果。
即，通过利用具有扁平形状的空心管构成气体通路的冷却部或者利用壁厚薄于高强度部的空心管构成气体通路的冷却部，能够提高EGR气体冷却构造的冷却性能。另外，能够容易地构成EGR气体的冷却构造，能够省空间地、低成本地进行EGR气体的冷却。
附图说明
图1是示出气缸盖的平面截面图；
图2是示出气缸盖的侧面图；
图3是示出气缸盖中的EGR气体冷却构造的平面截面图；
图4是示出气缸盖中的EGR气体冷却构造的侧面图；
图5是示出气缸盖中的EGR气体冷却构造的立体图；
图6是示出EGR气体冷却管的高强度部的侧面图；
图7是示出EGR气体冷却管的高强度部的主视截面图；
图8是示出EGR气体冷却管的高强度部和连接至高强度部的冷却部的立体图；
图9是示出在将EGR气体冷却管包心铸造至气缸盖中时的流程的图；
图10是示出气缸盖的铸造模具中的包心铸造EGR气体冷却管的高强度部的部分的平面截面图；
图11是示出冷却部的短边的尺寸与EGR气体的出口温度的关系的图；
图12是示出在构成EGR气体冷却管的高强度部的侧壁部的外周面形成了凹槽的例子的平面截面图；
图13是示出在配置在EGR气体冷却管的EGR气体出口侧的高强度部中的侧壁部的内周面形成了斜坡的例子的平面截面图。
符号说明
11气缸盖
11a冷却管支承部
12：进气口
13排气口
15水套
31EGR气体冷却管
32冷却部
32a冷却部的长边侧的面
32b冷却部的短边侧的面
33高强度部
33a侧壁部
33b底部
33c插入口
33d凹槽
33e斜坡
具体实施方式
接下来，使用附图对用于实施本发明的方式进行说明。
在图1～图5中，示出了作为本发明涉及的具有EGR气体冷却构造的气缸盖的气缸盖11。气缸盖11例如存在于具有多个气缸(在本实施方式中为4气缸)的引擎中，每个气缸具有进气口12、12和排气口13、13。
另外，在气缸盖11的内部，为了冷却排气口13等，形成有空心状的水套15。
水套15形成在从气缸盖11的前侧(气缸排列方向的一侧；图1中的左侧)的端部到后侧(气缸排列方向的另一侧；图1中的右侧)的端部的范围。
在水套15的内部充满有冷却水，在气缸盖11的外部，水套15与未图示的冷却泵、散热器连接。并且，水套15被构成为：通过驱动冷却泵，冷却水在水套15的内部流通，从而冷却气缸盖11的内部。
在本实施方式中，被构成为：冷却水从气缸盖11的前侧端部流入到水套15的内部，并且在水套15内从前侧向后侧流动，然后，从气缸盖11的后侧端部的冷却水出口15a排出。
具有气缸盖11的引擎具有排气再循环装置，所述排气再循环装置使从排气口13排出的废气的一部分(EGR气体)从气缸盖11的排气侧再次回流到进气侧并与吸入空气混合。
所述排气再循环装置具有用于向进气口12侧引导所述EGR气体的气体通路，所述气体通路配置在气缸盖11内，并且包括：EGR气体冷却管31，所述EGR气体冷却管31利用水套15内的冷却水冷却EGR气体；排气侧连结管22(参照图3)，所述排气侧连结管22介入安装在EGR气体冷却管31的一端部(图3中的上端部)与废气进行流通的排气管之间，并且向EGR气体冷却管31引导EGR气体；进气侧连结管23，所述进气侧连结管23介入安装在EGR气体冷却管31的另一端部(图3中的下端部)和与进气口12连通的进气歧管之间，并且向进气口12侧引导经EGR气体冷却管31进行了冷却的EGR气体。
此外，例如在进气侧连结管23的中途部设置有EGR阀，所述EGR阀调节从排气管侧回流到进气口12侧的EGR气体的流量。
在这样构成的排气再循环装置中，当在驱动引擎的过程中打开所述EGR阀时，废气的一部分(EGR气体)从排气管流入到排气侧连结管22，然后被引导至EGR气体冷却管31。在经引导至EGR气体冷却管31的EGR气体在EGR气体冷却管31内流通时，通过在水套15内流动的冷却水被冷却。然后，经冷却的EGR气体通过进气侧连结管23回流到进气歧管。
在所述引擎中，通过如上述那样驱动排气再循环装置，使作为具有惰性的(含氧量少)气体的EGR气体从排气管再次回流至进气歧管并与吸入空气混合。由此，实现降低气缸盖11中的燃烧室内部的燃烧温度，减少氮氧化物。
接下来，针对配置在水套15内的EGR气体冷却管31进行详细的说明。
EGR气体冷却管31配置在水套15内的、冷却水的流动方向的下游侧部分，详细地说，配置在位于最下游侧的位置的气缸的进气口12、12和排气口13、13与冷却水出口15a之间。
如图3～图5所示，EGR气体冷却管31包括冷却部32和高强度部33、33，所述冷却部32与在水套15内流动的冷却水接触，并且成为冷却在内部流通的EGR气体的部分，所述高强度部33、33配置在冷却部32的两端，并且包心铸造在气缸盖11中。即，高强度部33、33位于冷却部32的两侧部。
冷却部32由具有扁平形状的薄壁的空心管构成。在EGR气体冷却管31中具有多个冷却部32，多个冷却部32层叠地配置在所述扁平形状的短边方向上。
即，冷却部32形成为截面形状以层叠方向为短边并且以与层叠方向正交的方向为长边的矩形或椭圆形，多个冷却部32以长边侧的面32a相互对置的方式层叠。
这样，利用扁平形状的空心管构成了冷却部32，因此，能够减小冷却部32的短边方向的内径、增大在冷却部32内流动的EGR气体的流动场所中的紊流区域的比例，并且能够增大冷却部32的与通路截面积相对的表面积，从而能够提高EGR气体的热交换率、提高冷却效率。另外，因为冷却部32由薄壁的空心管构成，因此能够进一步提高EGR气体的冷却效率。
另外，在EGR气体冷却管31中，由扁平形状的空心管构成的多个冷却部32在所述扁平形状的短边方向上层叠配置，因此，能够通过节省空间增大与水套15内的冷却水接触的冷却部32的表面积，能够实现冷却效率的进一步提高。
另外，EGR气体冷却管31被配置成在冷却部32内流通的EGR气体的流动方向与在水套15内流通的冷却水的流动方向交叉的姿势。在本实施方式中，在冷却部32内流通的EGR气体的流动方向与在水套15内流通的冷却水的流动方向正交。
此外，EGR气体冷却管31被配置成各冷却部32的短边侧的面32b与在水套15内流通的冷却水的流动方向相对的姿势。即，各冷却部32被配置成长边侧的面32a与在水套15内流通的冷却水的流动方向平行的姿势。
通过这样配置EGR气体冷却管31，能够在不妨碍在水套15内流通的冷却水的流通的情况下，使冷却水高效地与冷却部32的外周面接触，从而能够提高EGR气体的冷却效率。
如图6、图7所示，高强度部33由形成为圆筒形状的侧壁部33a和闭塞侧壁部33a的筒形状的一端(即，侧壁部33a的轴心方向的一端)的底部33b构成。在底部33b，形成有冷却部32的端部能够进行插入的插入口33c、33c…，所述插入口33c、33c…形成为与冷却部32的端部形状对应的形状。
并且，如图8所示，通过将冷却部32的端部分别插入底部33b的插入口33c、33c…，各冷却部32与高强度部33连接。
例如通过钎焊，底部33b的插入口33c、33c…形成部分与已经插入到插入口33c、33c…的冷却部32之间的连接状态被固定。
此外，除了通过一体地成形侧壁部33a和底部33b来构成高强度部33之外，还可以通过利用钎焊等接合分开成形的侧壁部33a和底部33b来构成高强度部33。
高强度部33被构成为强度高于冷却部32。尤其是，高强度部33被构成为针对施加到外周面的压缩力的耐压强度高于冷却部32。所述高强度部33的高强度例如通过以下方式实现：相对于冷却部32被形成为扁平形状，高强度部33的侧壁部33a被形成为圆筒形状。
另外，还能够通过利用比冷却部32壁厚的部件形成高强度部33，来实现高强度。此外，还能够通过在高强度部33的内周部形成肋等加强部来实现高强度部33的高强度。
此外，作为冷却部32和高强度部33的构成材料，例如使用有铝、不锈钢等。
如上所述，如同高强度部33被形成为具有高强度的圆筒形状部件而冷却部32由强度低于高强度部33的扁平形状的薄壁空心管形成，高强度部33和冷却部32被构成为具有不同特性的部件，但是，因为通过分开地形成冷却部32和高强度部33，并且通过将冷却部32插入到高强度部33的插入口33c、33c…来构成EGR气体冷却管31，所以能够容易地构成EGR气体冷却管31，能够提高EGR气体的冷却构造的生产率。
在与水套15内的冷却水的流动方向正交的方向上对置的气缸盖11的两侧壁上，分别形成有支承EGR气体冷却管31的高强度部33、33的冷却管支承部11a、11a。
即，通过由冷却管支承部11a、11a支承配置在EGR气体冷却管31的两端部的高强度部33、33，EGR气体冷却管31安装在气缸盖11上。在该情况下，EGR气体冷却管31的高强度部33、33包心铸造在铸造的气缸盖11中，由此被冷却管支承部11a、11a支承。
这样，通过利用气缸盖11对高强度部33、33进行包心铸造来将EGR气体冷却管31固定至气缸盖11，因此，不需要用于固定EGR气体冷却管31的螺栓等固定器具，从而减少了构成EGR气体的冷却构造的零件的数量并且不需要进行所述固定器具的组装操作，从而能够以低成本来制造具有EGR气体冷却构造的气缸盖。
另外，当将EGR气体冷却管31的高强度部33、33包心铸造至缸体11时，在高强度部33、33上，从外周侧施加有铸造压力(伴随着金属熔液的重力和金属熔液的收缩产生的压力)，但是，高强度部33通过将侧壁部33a形成为圆筒形状等而针对从外周侧施加的压力构成为高强度，因此，即使存在所述铸造压力，高强度部33也不会发生变形。
具体地说，当伴随着金属熔液凝固时的收缩而产生的压力施加至高强度部33的外周面时，因为能够利用形成为圆筒形状的侧壁部33a均匀地承受所述压力，因此高强度部33不会发生变形。
由此，能够防止在高强度部33的进行了包心铸造的部分与气缸盖11之间产生间隙，并且能够确保水套15内的包心铸造了高强度部33的部分的密封性。
另一方面，EGR气体冷却管31的冷却部32配置在形成有水套15的部分，其不被包心铸造至气缸盖11，在铸造缸体11时不承受铸造压力，因此可以以低于高强度部33的强度来构成。
即，通过将高强度部33、33包心铸造至气缸盖11，EGR气体冷却管31被气缸盖11支承，铸造压力不会直接作用在作为冷却EGR气体的部分的冷却部32上，铸造压力导致的变形不容易产生，因此，能够通过利用具有扁平形状的空心管构成冷却部32或者利用壁厚薄于高强度部33的空心管构成冷却部32来提高冷却性能。
接下来，针对将EGR气体冷却管31包心铸造至气缸盖11时的流程进行说明。
如图9所示，在包心铸造EGR气体冷却管31时，首先，将冷却部32的端部插入到形成在高强度部33的底部33b的插入口33c，实施连接冷却部32与高强度部33的连接工序(S01)。在该情况下，高强度部33与冷却部32的两端部连接，构成EGR气体冷却管31。
在利用连接工序构成了EGR气体冷却管31后，实施利用型芯砂包围EGR气体冷却管31中的冷却部32的周围从而形成型芯的型芯形成工序(S02)。
在该情况下，靠近高强度部33的冷却部32的内侧部分也可以被构成为与冷却部32一起被型芯所覆盖。但是，高强度部33的外侧部分成为包心铸造至气缸盖11中的部分和在后述的把持工序中由铸造模具1进行把持的部分，因此，型芯以所述部分露出的方式形成。
接下来，实施利用气缸盖11的铸造模具把持EGR气体冷却管31的高强度部33的把持工序(S03)。通过利用铸造模具把持高强度部33，在型芯形成工序中形成的型芯设置在铸造模具中。
如图10所示，例如，在气缸盖11的铸造模具1的内周面，形成有向内侧方向突出的圆环形状的把持部1a，通过在把持部1a的内周面嵌合高强度部33的外周面，铸造模具1进行高强度部33的把持。
此外，当在铸造模具中设置了型芯之后，使金属熔液流入到所述铸造模具1中，实施铸造工序，铸造气缸盖11(S04)。由此，EGR气体冷却管31的高强度部33包心铸造在气缸盖11中。
当利用铸造模具1的把持部1a把持高强度部33时，以在高强度部3的外侧端与铸造模具1中的把持部1a所包围的部分的内表面1b之间设置有具有预定尺寸d的间隙的状态下进行把持。另外，在利用铸造模具1的把持部1a把持高强度部33时，把持部1a与高强度部33之间被密封，流入到铸造模具1的金属熔液不会进入到所述具有预定尺寸d的间隙部分。
通过这样构成，高强度部33的外侧端在从气缸盖11的外表面向内侧牵引了尺寸d的状态下包心铸造至气缸盖11(参照图3)。
由此，能够在配置在EGR气体冷却管31的两端部的高强度部33、33与连接到气缸盖11的排气侧连结管22和进气侧连结管23不干涉的情况下，防止负载施加在高强度部33、33上，因此能够提高气缸盖11与高强度部33、33的密封状态的可靠性。
通过像这样按照连接工序(S01)→型芯形成工序(S02)→把持工序(S03)→铸造工序(S04)的顺序实施所述各工序，EGR气体冷却管31的高强度部33被包心铸造至气缸盖11。
于是，通过将高强度部33包心铸造至气缸盖11，将EGR气体冷却管31配置在水套15内，制造有在水套15内具有EGR气体冷却构造的气缸盖11。
在将EGR气体冷却管31配置在水套15内的构成中，不需要另外在气缸盖11的外部设置EGR气体冷却器，能够容易地构成EGR气体的冷却构造。另外，不需要在引擎上另外设置的针对EGR气体冷却器的气体配管，因此能够省空间并且低成本地进行EGR气体的冷却。
另外，配置在气缸盖11的水套15内的EGR气体冷却管31通过连接彼此分开地形成的冷却部32和高强度部33构成，因此，与通过一体地成形冷却部32和高强度部33来构成EGR气体冷却管31的情况相比，EGR气体冷却管31的制造变得容易，能够提高具有EGR气体冷却构造的气缸盖11的生产率。
此外，在将高强度部33包心铸造至气缸盖11时，在将高强度部33嵌合至铸造模具1的把持部1a从而利用铸造模具1把持EGR气体冷却管31之前，连接冷却部32和高强度部33，因此，与在将高强度部33嵌合至铸造模具1的把持部1a之后连接冷却部32和高强度部33的情况等相比，能够容易地进行冷却部32与高强度部33的连接，能够进一步提高具有EGR气体冷却构造的气缸盖11的生产率。
如前所述，通过利用扁平形状的空心管构成冷却部32来提高在冷却部32内流通的EGR气体的冷却效率，所述扁平形状的扁平程度越高，越能够实现冷却性能的提高。
即，在图11中，示出了形成为扁平形状的冷却部32的截面中的短边的尺寸h与EGR气体的冷却部32的出口温度、即通过冷却水进行了冷却后的EGR气体的温度之间的关系。
根据图11可知，伴随着冷却部32的短边的尺寸h的减小，EGR气体的出口温度降低，冷却部32的扁平程度越高，冷却性越提高。这是因为：所述尺寸h变得越小(扁平形状的冷却部32变得越薄)，在冷却部32内流通的EGR气体的流速和热传导率越提高。
另外，如图12所示，在EGR气体冷却管31的构成高强度部33的侧壁部33a中的、包心铸造至缸体11的部分(受到缸体11的冷却管支承部11a的支承的部分)的外周面，可以沿着圆周方向形成凹槽33d。
通过像这样在侧壁部33a的外周面形成凹槽33d，缸体11的包心铸造部分与凹槽卡合，从而能够防止包心铸造至缸体11的高强度部33从缸体11脱离，并且能够确保缸体11与高强度部33之间的密封性。
此外，通过在侧壁部33a的外周面形成沿着圆周方向的突起部，也可以起到相同的效果。
另外，如图13所示，可以在配置在EGR气体冷却管31的EGR气体出口侧(EGR气体流动方向的下游侧)的高强度部33的侧壁部33a的内周面形成斜坡(斜面)33e，所述斜坡33e伴随着从EGR气体的流动方向的上游侧向下游侧而展宽。
当EGR气体通过冷却部32被冷却时，冷凝水产生在冷却部32内，产生的冷凝水通过EGR气体的流动而流出到出口侧的侧壁部33a内，但是，通过如上述那样在侧壁部33a的内周面形成斜坡33e，侧壁部33a内的冷凝水容易地排出到外部。
由此，能够防止所述冷凝水滞留在侧壁部33a内而EGR气体冷却管31内产生腐蚀等劣化、破损的情况。
产业可用性
本发明能够用于在包括排气再循环装置的引擎的气缸盖中构成EGR气体冷却构造。
Claims (15)
1.一种具有EGR气体冷却构造的气缸盖，在所述气缸盖中，将用于向进气口侧引导从排气口排出的废气的一部分的气体通路配置在气缸盖水套内，来进行在所述气体通路内流通的废气的冷却，所述具有EGR气体冷却构造的气缸盖的特征在于，
所述气体通路利用包括冷却部和高强度部的空心管构成，所述冷却部与所述气缸盖水套内的冷却水接触，所述高强度部位于所述冷却部的侧部并具有比所述冷却部高的强度，并且
所述气体通路的高强度部被包心铸造至所述气缸盖。
2.如权利要求1所述的具有EGR气体冷却构造的气缸盖，其特征在于，
所述气体通路的冷却部利用具有扁平形状的空心管构成。
3.如权利要求1或2所述的具有EGR气体冷却构造的气缸盖，其特征在于，
所述气体通路的冷却部利用与所述高强度部分开的空心管构成，
所述气体通路的高强度部包括形成为筒形状的侧壁部和闭塞所述侧壁部中的筒形状的一端的底部，
在所述底部形成有所述冷却部能够插入的插入口，
通过将所述冷却部的端部插入到所述底部的插入口，所述冷却部与高强度部被连接。
4.如权利要求3所述的具有EGR气体冷却构造的气缸盖，其特征在于，
所述高强度部的侧壁部形成为圆筒形状。
5.如权利要求2所述的具有EGR气体冷却构造的气缸盖，其特征在于，
所述气体通路的冷却部被配置为以下姿势：在所述冷却部内流通的废气的流动方向与在所述气缸盖水套内流通的冷却水的流动方向交叉，并且所述扁平形状的短边侧的面与所述冷却水的流动方向相对。
6.如权利要求2所述的具有EGR气体冷却构造的气缸盖，其特征在于，
在所述气体通路中包括多个所述冷却部，
所述多个冷却部在所述扁平形状的短边方向上层叠配置。
7.如权利要求3所述的具有EGR气体冷却构造的气缸盖，其特征在于，
在所述高强度部中的侧壁部的外周面形成有沿着圆周方向的凹槽或者突起部。
8.如权利要求3所述的具有EGR气体冷却构造的气缸盖，其特征在于，
在位于EGR气体流动方向的下游侧的高强度部中的侧壁部的内周面形成有斜坡，所述斜坡随着从EGR气体的流动方向的上游侧向下游侧而展宽。
9.一种具有EGR气体冷却构造的气缸盖的制造方法，在所述气缸盖中，将用于向进气口引导从排气口排出的废气的一部分的气体通路配置在气缸盖水套内，来进行在所述气体通路内流通的废气的冷却，所述制造方法的特征在于，
利用具有冷却部和高强度部的空心管构成所述气体通路，所述冷却部与所述气缸盖水套内的冷却水接触，所述高强度部位于所述冷却部的侧部并具有比所述冷却部高的强度，并且
通过将所述气体通路的高强度部包心铸造至所述气缸盖，来将所述冷却部配置在气缸盖水套内。
10.如权利要求9所述的具有EGR气体冷却构造的气缸盖的制造方法，其特征在于，
利用具有扁平形状的空心管构成所述气体通路的冷却部。
11.如权利要求9或10所述的具有EGR气体冷却构造的气缸盖的制造方法，其特征在于，
所述气体通路的冷却部利用与所述高强度部分开的空心管构成，
所述气体通路的高强度部包括形成为筒形状的侧壁部和闭塞所述侧壁部中的筒形状的一端的底部，
在所述底部形成有所述冷却部能够插入的插入口，
所述制造方法包括：
连接工序，将所述冷却部的端部插入到所述底部的插入口来连接所述冷却部与高强度部；
型芯形成工序，利用型芯砂包围所述冷却部的周围来形成型芯；
把持工序，利用铸造模具把持所述高强度部；以及
铸造工序，使金属熔液流入到所述铸造模具内。
12.如权利要求11所述的具有EGR气体冷却构造的气缸盖的制造方法，其特征在于，
所述各工序按照连接工序→型芯形成工序→把持工序→铸造工序的顺序进行。
13.如权利要求11所述的具有EGR气体冷却构造的气缸盖的制造方法，其特征在于，
将所述高强度部的侧壁部形成为圆筒形状，并且
在利用铸造模具把持所述侧壁部的状态下，包心铸造所述高强度部。
14.如权利要求10所述的具有EGR气体冷却构造的气缸盖的制造方法，其特征在于，
将所述气体通路的冷却部配置为以下姿势：在所述冷却部内流通的废气的流动方向与在所述气缸盖水套内流通的冷却水的流动方向交叉，并且所述扁平形状的短边侧的面与所述冷却水的流动方向相对。
15.如权利要求10所述的具有EGR气体冷却构造的气缸盖的制造方法，其特征在于，
所述气体通路的冷却部包括多个具有扁平形状的空心管，并且
在所述扁平形状的短边方向上层叠配置所述多个空心管。
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