CN103352768B - 一种发动机气缸盖水套 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发动机气缸盖水套，包括有形成于进水口和出水口之间的冷却液流动通道，以允许冷却液在气缸盖中流动；每个气缸盖布置有对应的主进水口和辅进水口，每个主进水口进入缸盖后形成三个单独的流路，分别为沿排气道侧壁或进气道侧壁流动的两个流路和沿两个排气道侧壁中间的鼻梁区流动的流路；冷却液沿三个流路流动后沿进气道侧壁或排气道侧壁的两侧流路汇集后从主排水口排出。每个气缸布置有对应的主进水口和辅进水口，并且出水口在进气侧中间汇集，可以防止在水套各区域的冷却液流动延迟，及出现水流滞留。

Description

一种发动机气缸盖水套
技术领域
本发明属于发动机领域，具体是指一种发动机气缸盖水套。
背景技术
缸盖作为发动机的关键零部件，长时间工作在高温、高压、强腐蚀和磨损严重等恶劣条件下，热负荷和机械负荷都很高。其冷却系统的性能好坏直接影响着气缸盖及其相关零部件的强度和可靠性。因此在设计气缸盖时要求对气缸盖进行合理、充分的冷却，尽量使温度场均匀分布，防止产生因气缸盖温度过高或温度分布不均匀产生局部热应力过大的现象。
以往的发动机缸盖水套一般只有一个进水口和一个出水口，且分别布置在缸盖前后两端。由于冷却液进出口的限制，冷却液的流动比较缓慢，并且极易出现水流滞留。另外进水口布置在发动机的一端，这就导致发动机的另一端冷却效果比较差。由于气缸盖排气侧鼻梁区没有布置专门的冷却液流动通道，导致气缸盖排气侧的冷却效果比较差。
目前随着废气排放水平的提高，大部分发动机都带有EGR功能，而EGR阀是整个EGR系统中最核心的零部件。由于气缸盖排气温度较高，若EGR阀放置在EGR冷却器前，会有高温失效风险。所以大部分都放在EGR冷却器后，但该布置会使EGR阀工作温度过低，有结胶风险，严重情况下EGR阀会无法工作。
由于发动机某些发动机其他零部件需要冷却或加热，这些都可以通过设计水套的流场来实现，但目前应用较少。
发明内容
本发明的目的是提供一种发动机缸盖水套，改变冷却液的流场分布，以提高气缸盖的冷却性能。
本发明的另一目的是，集成EGR废气预冷功能，改变EGR阀的布置位置，使EGR阀的工作温度适宜，可靠性和使用寿命提高。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种发动机气缸盖水套，包括有形成于进水口和出水口之间的冷却液流动通道，以允许冷却液在气缸盖中流动；每个气缸盖布置有对应的主进水口和辅进水口，每个主进水口进入缸盖后形成三个单独的流路，分别为沿排气道侧壁或进气道侧壁流动的两个流路和沿两个排气道侧壁中间的鼻梁区流动的流路；冷却液沿三个流路流动后沿进气道侧壁或排气道侧壁的两侧流路汇集后从主排水口排出；辅进水口位于主排水口与进气道侧壁或排气道侧避之间，从辅进水口进入的冷却液同主进水口的冷却液于进气道侧壁或排气道侧壁汇集后通过主出水口，用于冷却部分的进气道或排气道。
主进水口和辅进水口分别位于气缸盖的排气侧和进气侧或进气侧和排气侧；每个气缸盖有一个主进水口和一个辅进水口。
在气缸盖后端设置有EGR气道，在EGR气道的外侧两侧设置有EGR冷却水通道，EGR冷却水进水口与气缸盖的进水口连通，其EGR冷却水出水口与主进水口连通。
在气缸盖上与EGR气道相对的一端设置有出口，该出口与发动机暖风相连，为暖风提供热量，通过暖风后的冷却液同缸体连接。
本发明的有益效果是：
1、每个气缸布置有对应的主进水口和辅进水口，并且出水口在进气侧中间汇集，可以防止在水套各区域的冷却液流动延迟，及出现水流滞留。
2、预冷却EGR废气，使EGR阀可以布置在EGR冷却器之前，解决EGR阀高温失效和结胶风险。同时集成发动机暖风供给功能。
附图说明
图1为本发明的气缸盖结构示意图；
图2为本发明的气缸盖内冷却液流动示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例来详细说明本发明的技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
如图1和图2所示，发动机气缸盖水套上设有主进水口1和辅进水口2以及主出水口3，在冷却液进水口1、辅进水口2和主出水口3之间形成有预定容积的通道，其用作冷却的通道，也被称为水套，冷却液通过它们进行流动。在由至少一个气缸盖组成的缸盖的一端设置有EGR气道9，与EGR气道9相对的另一端设置有暖风出水口5和小循环出水口10。
在本实施例中，采用的是四气缸设置，在本实施例中，主进水口1位于气缸盖的排气侧，辅进水口位于进气侧，主出水口位于进气侧。每个气缸盖上有一个主进水口1和一个辅进水口2，在整个缸盖上有一个主出水口3，其中每个辅进水口位于排气道侧壁与进气道侧壁的冷却液向主出水口汇集的通道之间。
每个主进水口1进入缸盖后形成三个单独的流路，分别为沿排气道12侧壁流动的两个流路(6和7)和沿两个排气道侧壁中间的鼻梁区11流动的流路8；冷却液沿三个流路流动后沿进气道侧壁的两侧流路汇集后从主出水口排出；从辅进水口进入的冷却液同主进水口的冷却液于进气道侧壁汇集后通过主出水口，用于冷却部分的进气道。之所以采用这样的技术方案是因为，当冷却液在进气道侧壁的两侧向主出水口汇集时，在两个流路与进气道侧壁之间会形成有一空白区域，这一区域冷却液无法进行冷却，这一区域一般能够占进气道侧壁近1/4周长，而且进水口的设置正好能够克服这一缺陷。
在冷却液进入到每个气缸盖的主进水口的同时，冷却液也通过与主进水口连接的进水口进入到EGR气道9的外侧两侧设置的EGR预冷却水通道4，这样就对EGR废气进行了预冷，EGR废气经过缸盖预冷，再经过EGR阀，再经过EGR冷却器，这样EGR阀设置于缸盖与EGR冷却器之间，这样就能够更好的布局发动机结构，降低EGR阀高温失效和结胶的风险。
在气缸盖上与EGR气道9相对的一端设置有出口5，该出口5与发动机暖风相连，为暖风提供热量，通过暖风后的冷却液同缸体连接。在缸盖的这一侧还设置有小循环出水口10，在需要时进行小循环。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (3)

1.一种发动机气缸盖水套，包括有形成于进水口和出水口之间的冷却液流动通道，以允许冷却液在气缸盖中流动；每个气缸盖布置有对应的主进水口和辅进水口，其特征在于：每个主进水口进入缸盖后形成三个单独的流路，分别为沿排气道侧壁或进气道侧壁流动的两个流路和沿两个排气道侧壁中间的鼻梁区流动的流路；冷却液沿三个流路流动后沿进气道侧壁或排气道侧壁的两侧流路汇集后从主排水口排出；辅进水口位于主排水口与进气道侧壁或排气道侧壁之间，从辅进水口进入的冷却液同主进水口的冷却液于进气道侧壁或排气道侧壁汇集后通过主出水口，用于冷却部分的进气道或排气道；
在气缸盖后端设置有EGR气道，在EGR气道的外侧两侧设置有EGR预冷却水通道，在冷却液进入到每个气缸盖的主进水口的同时，冷却液也通过与主进水口连接的进水口进入到EGR气道的外侧两侧设置的EGR预冷却水通道，形成对EGR气道的预冷却。
2.根据权利要求1所述的发动机气缸盖水套，其特征在于：主进水口和辅进水口分别位于气缸盖的排气侧和进气侧或进气侧和排气侧；每个气缸盖有一个主进水口和一个辅进水口。
3.根据权利要求1所述的发动机气缸盖水套，其特征在于：在气缸盖上与EGR气道相对的一端设置有出口，该出口与发动机暖风相连，为暖风提供热量，通过暖风后的冷却液同缸体连接。
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