CN103256138B - 汽油发动机气缸盖总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽油发动机气缸盖总成，包括气缸盖、油轨、喷油嘴和凸轮组件，所述气缸盖包括缸盖本体和设置于缸盖本体内的进气道和排气道，所述喷油嘴和所述油轨均安装于所述气缸盖的进气侧，所述喷油嘴与所述油轨固定连通并其喷油端伸入所述进气道内；增加汽油与进气道内气体介质的接触面积，延长接触时间，使气体介质和汽油可以在进入燃烧室之前进行充分混合，且进气道内气体流速高，容易将汽油击散，保证汽油的雾化效果，从而提高混合燃气在燃烧室内的燃烧效率。

Description

汽油发动机气缸盖总成

技术领域

本发明涉及汽油发动机领域，特别涉及一种汽油发动机气缸盖总成。

背景技术

汽油发动机是以汽油作为燃料的发动机，由气缸、曲柄连杆机构、配气系统、润滑系统、点火系统和汽油喷射系统等部分组成。由于汽油粘性小，蒸发快，可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸，经过压缩达到一定的温度和压力后，用火花塞点燃，使气体膨胀做功。

汽油喷射系统主要包括油轨、喷油嘴和电子控制单元三大部分。现有技术中，喷油嘴多常见安装于汽缸盖上端外侧或节气门体上并伸入气缸内部，将汽油喷入气缸。此种安装方式常常由于密封不严造成未经过空滤器过滤的杂质空气进入，并且由喷油嘴喷出的汽油与由气缸进气道进入的气体接触空间小、接触时间短，造成混合不匀，影响最后混合燃气的燃烧效率。

因此，需要对汽油发动机的喷油嘴在气缸盖上的安装位置进行改进，增加汽油与进气道内气体介质的接触面积，延长接触时间，使气体介质和汽油可以在进入燃烧室之前进行充分混合，且进气道内气体流速高，容易将汽油击散，保证汽油的雾化效果，从而提高混合燃气在燃烧室内的燃烧效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种汽油发动机气缸盖总成，增加汽油与进气道内气体介质的接触面积，延长接触时间，使气体介质和汽油可以充分混合，从而提高混合燃气在燃烧室内的燃烧效率。

本发明的汽油发动机气缸盖总成，包括气缸盖、油轨、喷油嘴和凸轮组件，所述气缸盖包括缸盖本体和设置于缸盖本体内的进气道和排气道，所述喷油嘴和所述油轨均安装于所述气缸盖的进气侧，所述喷油嘴与所述油轨固定连通并其喷油端伸入所述进气道内。

进一步，所述缸盖本体内侧形成燃烧室面，所述燃烧室面为复合球面结构并为四气门结构布置，所述燃烧室面顶部沿中心向缸盖本体进排气两侧形成两个倾斜面。

进一步，所述气缸盖总成还包括气门组件，所述气门组件包括进气门和排气门，所述进气门和排气门双列对称布置于所述燃烧室面的两个倾斜面上，所述进气门顶部向进气道侧倾斜，所述排气门顶部向排气道侧倾斜。

进一步，所述进气门包括进气门密封部、进气门颈部和进气门杆，所述进气门密封部包括环形密封面Ⅰ和盘形锥面Ⅰ，所述环形密封面Ⅰ的直径R1与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中环形密封面Ⅰ的直径R1尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,17≤R1＜19；1.1≤V＜1.2，19≤R1＜21；1.2≤V＜1.3，21≤R1＜23；1.3≤V＜1.4，23≤R1＜24.5；1.4≤V＜1.5，24.5≤R1＜26；V＝1.5，26≤R1≤27；

所述盘形锥面Ⅰ的直径R2与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中盘形锥面Ⅰ的直径R2尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,19≤R1＜21；1.1≤V＜1.2，21≤R1＜23；1.2≤V＜1.3，23≤R1＜25；1.3≤V＜1.4，25≤R1＜27；1.4≤V＜1.5，27≤R1＜29；V＝1.5，29≤R1≤30。

进一步，所述排气门包括排气门密封部、排气门颈部和排气门杆，所述排气门密封部包括环形密封面Ⅱ和盘形锥面Ⅱ，所述环形密封面Ⅱ的直径R3与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中环形密封面Ⅱ的直径R3尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,15≤R1＜17；1.1≤V＜1.2，17≤R1＜18.5；1.2≤V＜1.3，18.5≤R1＜20；1.3≤V＜1.4，20≤R1＜21.5；1.4≤V＜1.5，21.5≤R1＜23；V＝1.5，23≤R1≤24；

所述盘形锥面Ⅱ的直径R4与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中盘形锥面Ⅱ的直径R4尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,16≤R1＜18；1.1≤V＜1.2，18≤R1＜20；1.2≤V＜1.3，20≤R1＜21.5；1.3≤V＜1.4，21.5≤R1＜23；1.4≤V＜1.5，23≤R1＜24.5；V＝1.5，24.5≤R1≤25.5。

进一步，所述进气门轴线和排气门轴线分别垂直于所述燃烧室面与其相交点的切面。

进一步，所述凸轮组件包括进气凸轮轴和排气凸轮轴，所述进气凸轮轴与排气凸轮轴的轴心距为94mm-98mm。

进一步，所述进气门位于进气通道的燃烧室进气口设有进气门座圈，排气门位于排气通道的燃烧室排气口设有排气门座圈，所述进气门座圈内侧端部和排气门座圈内侧端部与所述燃烧室面相适形。

进一步，所述进气门轴线与所述排气门轴线的夹角小于等于35°。

进一步，所述进气门轴线与所述燃烧室面垂直中心线的夹角为15.5°，所述排气门轴线与所述燃烧室面垂直中心线的夹角为16.5°；所述进气道和排气道分别由内向外相对于所述缸盖本体的安装面向顶部倾斜。

本发明的有益效果：本发明的汽油发动机气缸盖总成，喷油嘴和所述油轨均安装于所述气缸盖的进气侧，所述喷油嘴与所述油轨固定连通并其喷油端伸入所述进气道内，增加汽油与进气道内气体介质的接触面积，延长接触时间，使气体介质和汽油可以在进入燃烧室之前进行充分混合，且进气道内气体流速高，容易将汽油击散，保证汽油的雾化效果，从而提高混合燃气在燃烧室内的燃烧效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明结构剖面示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为进气门结构示意图；

图4为排气门结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明结构剖面示意图，图2为本发明结构示意图，图3为进气门结构示意图，图4为排气门结构示意图，如图所示：本实施例的汽油发动机气缸盖总成，包括气缸盖、油轨、喷油嘴1和凸轮组件，所述气缸盖包括缸盖本体2和设置于缸盖本体2内的进气道3和排气道4，所述喷油嘴1和所述油轨均安装于所述气缸盖的进气侧，所述喷油嘴1与所述油轨固定连通并其喷油端伸入所述进气道3内；其中，油轨在图中未示出。

本实施例中，所述缸盖本体内侧形成燃烧室面5，所述燃烧室面为复合球面结构并为四气门结构布置，所述燃烧室面5顶部沿中心向缸盖本体进排气两侧形成两个倾斜面；本实施例中，排气门和进气门各设置两个，燃烧室面上对应设置两个燃烧室进气孔和两个燃烧室排气孔，缸盖本体下端内侧对应每个所述进气门孔和排气门孔内凹形成的四个呈四方形布置的球形燃烧坑，四个球形燃烧坑共同构成复合球面结构的燃烧室面。

本实施例中，所述气缸盖总成还包括气门组件，所述气门组件包括进气门6和排气门7，所述进气门和排气门双列对称布置于所述燃烧室面5的两个倾斜面上，所述进气门6顶部向进气道3侧倾斜，所述排气门7顶部向排气道4侧倾斜；可减小进排气阻力，提高进气效率，提高发动机功率和降低排放的同时，还可与气缸头上其它部件的安装具有较好的适应性，不会影响其它部件的布置；进气门与进气道对应设置，排气门与排气道对应设置，当然，进气门还对应设置有进气摇臂和进气推杆，排气门还对应设置排气摇臂和排气推杆。

本实施例中，所述进气门6包括进气门密封部61、进气门颈部62和进气门杆63，所述进气门密封部61包括环形密封面Ⅰ611和盘形锥面Ⅰ612，所述环形密封面Ⅰ611的直径R1与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中环形密封面Ⅰ611的直径R1尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升，下表中，每一发动机排量对应不同范围的环形密封面Ⅰ的直径R1，其中每一范围为三个实施例：

所述盘形锥面Ⅰ612的直径R2与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中盘形锥面Ⅰ的直径R2尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升，下表中，每一发动机排量对应不同范围的盘形锥面Ⅰ的直径R2，其中每一范围为三个实施例：

；进气门盘形锥面Ⅰ的设置可起到保证进气门闭合燃烧室进气门孔时的闭合密封性，盘形锥面Ⅰ可卡止于设置于进气门孔的进气门座圈上，保证闭合效果；根据不同排量的发动机，采用相对应的进气门盘形锥面Ⅰ的直径，提高发动机的综合性能，延长气门和发动机的使用寿命。

本实施例中，所述排气门7包括排气门密封部71、排气门颈部72和排气门杆73，所述排气门密封部71包括环形密封面Ⅱ711和盘形锥面Ⅱ712，所述环形密封面Ⅱ711的直径R3与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中环形密封面Ⅱ711的直径R3尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升，下表中，每一发动机排量对应不同范围的环形密封面Ⅰ的直径R3，其中每一范围为三个实施例：

；所述盘形锥面Ⅱ712的直径R4与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中盘形锥面Ⅱ的直径R4尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升，下表中，每一发动机排量对应不同范围的盘形锥面Ⅱ的直径R4，其中每一范围为三个实施例：

；排气门盘形锥面Ⅱ的设置可起到保证排气门闭合燃烧室排气门孔时的闭合密封性，盘形锥面Ⅱ可卡止于设置于排气门孔的排气门座圈上，保证闭合效果；根据不同排量的发动机，采用相对应的排气门盘形锥面Ⅱ的直径，提高发动机的综合性能，延长气门和发动机的使用寿命。

本实施例中，所述进气门轴线a和排气门轴线b分别垂直于所述燃烧室面5与其相交点的切面；进气门和排气门与燃烧室的进排气方向相适应，减小阻力，增加汽油机的动力性。

本实施例中，所述凸轮组件包括进气凸轮轴和排气凸轮轴，所述进气凸轮轴与排气凸轮轴的轴心距d为94mm-98mm；如图2所示，进气凸轮轴和排气凸轮轴在图中未示出，e线代表排气凸轮轴安装位置，f线代表进气凸轮轴安装位置，e线和f线之间距离为进气凸轮轴与排气凸轮轴的轴心距d为94mm-98mm，可为94mm、95mm、96mm、97mm，以取得最优的效果；使得进气凸轮轴和排气凸轮轴在互不干涉的情况下安装占用空间更少，气缸盖的整体结构安装更加紧凑。

本实施例中，所述进气门6位于进气通道3的燃烧室进气口设有进气门座圈8，排气门7位于排气通道4的燃烧室排气口设有排气门座圈9，所述进气门座圈8内侧端部和排气门座圈9内侧端部与所述燃烧室面5相适形；适形即适应形状，进气门座圈内侧端部和排气门座圈内侧端部的端面形状与燃烧室面形状相适应，消除台阶，减小对进气和排气的干扰，降低阻力，消除死角和形成突变，保证混合气体的充分燃烧，提高汽油机效率和燃油经济性。

本实施例中，所述进气门轴线a与所述排气门轴线b的夹角α小于等于35°；可保证具有足够的倾斜角度，保证进气和排气的顺畅，同时，也保证进排气门之间和鼻梁区具有足够的宽度，具有更好的冷却效果。

本实施例中，所述进气门轴线a与所述燃烧室面垂直中心线c的夹角β为15.5°，所述排气门轴线b与所述燃烧室面垂直中心线c的夹角θ为16.5°；所述进气道3和排气道4分别由内向外相对于所述缸盖本体2的安装面向顶部倾斜；利于进排气道与进排气门之间的布置，减小进排气门与进排气道之间的夹角，减小进排气阻力，适应进气和排气方向。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种汽油发动机气缸盖总成，包括气缸盖、油轨、喷油嘴和凸轮组件，所述气缸盖包括缸盖本体和设置于缸盖本体内的进气道和排气道，其特征在于：所述喷油嘴和所述油轨均安装于所述气缸盖的进气侧，所述喷油嘴与所述油轨固定连通并其喷油端伸入所述进气道内；所述缸盖本体内侧形成燃烧室面，所述燃烧室面为复合球面结构并为四气门结构布置，所述燃烧室面顶部沿中心向缸盖本体进排气两侧形成两个倾斜面，进气门和排气门各设置两个，燃烧室面上对应设置两个燃烧室进气孔和两个燃烧室排气孔，缸盖本体下端内侧对应每个所述进气门孔和排气门孔内凹形成四个呈四方形布置的球形燃烧坑，四个球形燃烧坑共同构成复合球面结构的燃烧室面；所述进气门轴线和排气门轴线分别垂直于所述燃烧室面与其相交点的切面；所述进气门轴线与所述排气门轴线的夹角小于等于35°。

2.根据权利要求1所述的汽油发动机气缸盖总成，其特征在于：所述气缸盖总成还包括气门组件，所述气门组件包括进气门和排气门，所述进气门和排气门双列对称布置于所述燃烧室面的两个倾斜面上，所述进气门顶部向进气道侧倾斜，所述排气门顶部向排气道侧倾斜。

3.根据权利要求2所述的汽油发动机气缸盖总成，其特征在于：所述进气门包括进气门密封部、进气门颈部和进气门杆，所述进气门密封部包括环形密封面Ⅰ和盘形锥面Ⅰ，所述环形密封面Ⅰ的直径R1与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中环形密封面Ⅰ的直径R1尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,17≤R1＜19；1.1≤V＜1.2，19≤R1＜21；1.2≤V＜1.3，21≤R1＜23；1.3≤V＜1.4，23≤R1＜24.5；1.4≤V＜1.5，24.5≤R1＜26；V＝1.5，26≤R1≤27；

所述盘形锥面Ⅰ的直径R2与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中盘形锥面Ⅰ的直径R2尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,19≤R1＜21；1.1≤V＜1.2，21≤R1＜23；1.2≤V＜1.3，23≤R1＜25；1.3≤V＜1.4，25≤R1＜27；1.4≤V＜1.5，27≤R1＜29；V＝1.5，29≤R1≤30。

4.根据权利要求3所述的汽油发动机气缸盖总成，其特征在于：所述排气门包括排气门密封部、排气门颈部和排气门杆，所述排气门密封部包括环形密封面Ⅱ和盘形锥面Ⅱ，所述环形密封面Ⅱ的直径R3与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中环形密封面Ⅱ的直径R3尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,15≤R1＜17；1.1≤V＜1.2，17≤R1＜18.5；1.2≤V＜1.3，18.5≤R1＜20；1.3≤V＜1.4，20≤R1＜21.5；1.4≤V＜1.5，21.5≤R1＜23；V＝1.5，23≤R1≤24；

所述盘形锥面Ⅱ的直径R4与所述发动机排量V之间为以下对应关系，其中盘形锥面Ⅱ的直径R4尺寸单位为毫米，发动机排量V单位为升：

1.0≤V＜1.1,16≤R1＜18；1.1≤V＜1.2，18≤R1＜20；1.2≤V＜1.3，20≤R1＜21.5；1.3≤V＜1.4，21.5≤R1＜23；1.4≤V＜1.5，23≤R1＜24.5；V＝1.5，24.5≤R1≤25.5。

5.根据权利要求1所述的汽油发动机气缸盖总成，其特征在于：所述凸轮组件包括进气凸轮轴和排气凸轮轴，所述进气凸轮轴与排气凸轮轴的轴心距为94mm-98mm。

6.根据权利要求1所述的汽油发动机气缸盖总成，其特征在于：所述进气门位于进气通道的燃烧室进气口设有进气门座圈，排气门位于排气通道的燃烧室排气口设有排气门座圈，所述进气门座圈内侧端部和排气门座圈内侧端部与所述燃烧室面相适形。

7.根据权利要求1所述的汽油发动机气缸盖总成，其特征在于：所述进气门轴线与所述燃烧室面垂直中心线的夹角为15.5°，所述排气门轴线与所述燃烧室面垂直中心线的夹角为16.5°；所述进气道和排气道分别由内向外相对于所述缸盖本体的安装面向顶部倾斜。