CN103939227A - 气缸盖 - Google Patents

Abstract

公开了能提高具有排气集合部的气缸盖的生产率并且提高排气集合部的冷却效率的气缸盖。由冷却液从在气缸体（2）中开口的下部侧水套（12）经由冷却液连通路（26）流入的上侧流路部（15）、下侧流路部（16）以及延出流路部（17）包围排气集合部（9）。上侧流路部（15）和延出流路部（17）在铸造时与上部侧水套（11）一起通过上部侧水套用芯子（18）形成，下侧流路部（16）在铸造后通过钻孔加工形成。

Description

气缸盖

技术领域

本发明涉及在车辆等中使用的发动机的气缸盖，适用于通常装配于气缸体的上端面而构成发动机主体的气缸盖。

背景技术

在1个气缸体中具有多个气缸的多气缸发动机中，沿着气缸列在气缸盖的气缸体接合面形成多个燃烧室。各气缸连接着用于将燃烧室内的废气排出的排气口。已提出在气缸盖内部集合这些排气口而形成排气集合部，将该排气集合部与气缸盖一体化的方案。

在特开2010-209749中，设置有用于冷却燃烧室的周围的第1水套。另外，排气集合部一体地形成在气缸盖内部。在该排气集合部的发动机上方形成上侧流路部，在该排气集合部的发动机下方形成下侧流路部。冷却水流入这些上侧流路部和下侧流路部。在排气集合部的侧方，配置有连通上侧流路部和下侧流路部的连通流路部。由上侧流路部、下侧流路部以及连通流路部构成冷却排气集合部的、与第1水套分开的第2水套。通过该第2水套提高排气集合部的冷却性能。

在上述特开2010-209749所记载的气缸盖中，连接在上侧流路部和下侧流路部之间的连通流路部配置在比排气口靠近气缸盖的外侧面的位置。

因此，在铸造时，需要在铸造模具中设定第1水套用的芯子和排气口用的芯子，然后，在铸造模具中设定第2水套用的芯子。因此，由于在铸造时在铸造模具中设定多个芯子而在铸造模具的安排方面花费工夫，因此气缸盖的制造性、生产率降低。另外，当这样在铸造模具中设定多个芯子而形成上侧流路部、下侧流路部以及连通流路部时，第1水套用的芯子和第2水套用的芯子是沿着气缸的排列方向。因此，由第2水套用的芯子形成的上侧流路部和下侧流路部在气缸的排列方向上分开。另外，连通流路部只能在排气口的侧方，而不是排气集合部的侧方，形成在气缸盖的外侧面侧。

也就是说，因为以实质上包围排气集合部的全周的方式形成上侧流路部、下侧流路部以及连通流路部是困难的，所以特别是有改善排气集合部的冷却性能的余地。

发明内容

本发明是鉴于上述问题点而做出的，其目的在于提供能提高具有排气集合部的气缸盖的生产率并且提高排气集合部的冷却效率的气缸盖。

为了解决上述问题，发明的实施方式是一种气缸盖，装配于气缸体的上端面而构成发动机主体，包括：多个燃烧室，其沿着形成在上述气缸体中的多个气缸的排列方向设置在与气缸体的上端面接合的接合面；多个排气口，其与上述多个燃烧室分别连接，将各燃烧室内的废气排出；排气集合部，其将上述多个排气口集合；上侧流路部，其通过铸造形成在上述排气集合部的发动机上方，用于使冷却液流入；下侧流路部，其通过切削加工形成在上述排气集合部的发动机下方，用于使冷却液流入；以及一对延出流路部，其通过铸造形成在上述排气集合部的两侧部，连接上述上侧流路部和上述下侧流路部，与上述上侧流路部、上述下侧流路部一起包围上述排气集合部。

另外，上述上侧流路部和上述延出流路部在铸造时通过具有上侧流路部形成部和延出流路部形成部的上部侧水套用芯子形成为一体。

另外，气缸盖还包括：下部侧水套，其在相对于上述气缸体的接合面沿着上述气缸的排列方向延伸，用于使冷却液从上述气缸体流入；以及冷却液连通路，其连接在上述下部侧水套和上述下侧流路部之间，通过切削加工形成。

根据本发明的实施方式，通过铸造形成冷却液流入的上侧流路部和延出流路部，通过切削加工形成冷却液流入的下侧流路部，因此不需要在气缸的排列方向上分开上侧流路部和下侧流路部。由此，能由上侧流路部、延出流路部以及下侧流路部实质上包围排气集合部的全周，能提高排气集合部的冷却效率。

另外，通过切削加工形成下侧流路部，因此不需要用于通过铸造形成下侧流路部的芯子。因此，在通过铸造形成气缸盖时，能上下重合地在铸造模具中设定形成上侧流路部、延出流路部的芯子和形成排气集合部的芯子而不被下侧流路部阻碍。因此，能防止芯子的折断、破损，并且为了组装芯子所需的工夫减少而生产率提高。

另外，上侧流路部和延出流路部在铸造时通过上部侧水套用芯子形成为一体。由此，只要在发动机上下方向重合地配置包含排气集合部的排气口用芯子和上部侧水套用芯子，就能在铸造时形成上部侧水套、上侧流路部、延出流路部、排气口以及排气集合部，因此气缸盖的生产率提高。

另外，在气缸盖的接合面形成沿着气缸的排列方向延伸并且来自气缸体的冷却液流入的下部侧水套，通过切削加工形成连接在下部侧水套和下侧流路部之间的冷却液连通路。

因此，下部侧水套的相对低温的冷却液从冷却液连通路提供给下侧流路部，进一步从延出流路部提供给上侧流路部。因此，在排气集合部的周围，低温的冷却液按从下侧流路部到延出流路部、上侧流路部的顺序不停滞地流动，能进一步提高排气集合部的冷却效率。另外，通过切削加工形成冷却液连通路，因此不需要用于通过铸造形成冷却液连通路的芯子。因此，在使上部侧水套用芯子和排气口用芯子在发动机上下方向重合时，不被冷却液连通路用芯子阻碍，因此气缸盖的生产率相应地提高。

附图说明

图1是示出本发明的气缸盖的一实施方式的主视图。

图2是图1的X-X截面图。

图3是图2的Y-Y截面图。

图4是图2的Z-Z截面图。

图5是图1的气缸盖的铸造中使用的芯子的俯视图。

图6是图5的芯子的左侧视图。

图7是图5的芯子的仰视图。

图8是图5的芯子的主视图。

图9是通过切削加工将下侧流路部追加到图8的芯子的说明图。

图10是图9的立体图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的实施方式的气缸盖。图1是本实施方式的气缸盖的主视图，图2是图1的X-X截面图，图3是图2的Y-Y截面图，图4是图2的Z-Z截面图。

本实施方式的气缸盖1装配于气缸体2的上端面。通过将气缸盖1装配于气缸体2的上端面而构成车辆用的发动机主体。在气缸盖1的上端面装配有气缸盖罩3。在气缸体2中一列地设置有多个气缸。在气缸盖1上形成有与气缸体2接合的接合面4。在接合面4沿着气缸的排列方向形成有多个燃烧室5。在本实施方式中，沿着3个气缸的排列方向，在各气缸上分别形成有燃烧室5。在各气缸中收纳有能在上下方向移动的活塞。这些活塞通过连杆分别与曲轴联接。曲轴沿着燃烧室5的排列方向配置。曲轴沿着气缸的排列方向与燃烧室的排列方向平行地配置。发动机主体以各种方向搭载于车辆。一般是气缸盖1搭载于气缸体2上，因此将气缸盖1的上方定义为发动机上方，将气缸盖1的气缸体2侧定义为发动机下方。

多个燃烧室5连接着进气口6和排气口7。进气口6分别将混合气吸进各燃烧室5。排气口7分别从各燃烧室5排出废气。在本实施方式中，每个燃烧室5连接2个进气口6和2个排气口7。在进气口6的燃烧室5侧端部形成有进口13。在排气口7的燃烧室5侧形成有出口14。本实施方式的气缸盖1与排气歧管8一体化。多个排气口7在气缸盖1内集合成一个排气集合部9。在排气集合部9的下游侧连接有排气管10。排气管10连接着未图示的催化转换器等。

上部侧水套11形成于燃烧室5和排气口7的发动机上方。冷却液流入上部侧水套11。下部侧水套12形成于进气口6和排气口7的发动机下方。冷却液流入下部侧水套12。

此外，在图3中，下部侧水套12按每个燃烧室5分开，但是实际的下部侧水套12在燃烧室5的中心侧相互联接。

在本实施方式中，除了上述上部侧水套11和下部侧水套12以外，冷却液还冷却排气集合部9的周围。具体地说，如图3所示，在排气集合部9的发动机上方形成上侧流路部15。在排气集合部9的发动机下方形成下侧流路部16。将连接上侧流路部15和下侧流路部16的延出流路部17形成在排气集合部9的左右（气缸列方向=曲轴方向）两侧。其中，上侧流路部15连接到上部侧水套11，延出流路部17连接到上侧流路部15。下侧流路部16通过切削加工形成为连接左右的延出流路部17。

图5是图1的气缸盖的铸造中使用的芯子的俯视图，图6是图5的芯子的左侧视图，图7是图5的芯子的仰视图，图8是图5的芯子的主视图，图9是通过切削加工将下侧流路部追加到图8的芯子的说明图，图10是图9的立体图。附图中的左右的标记是遵照三角法的标记，与车辆的左右没有关系。因此，就发动机主体而言，图6是从曲轴方向观看图5的芯子的图。

如图5～图10所示，上部侧水套芯子18具有上部侧水套形成部20、上侧流路形成部21以及延出流路形成部22而构成。上部侧水套形成部20在铸造时形成上部侧水套11。上侧流路形成部21连接到上部侧水套形成部20。上侧流路形成部21在铸造时形成上侧流路部15。延出流路形成部22连接到上侧流路形成部21。延出流路形成部22在铸造时形成延出流路部17。另外，排气口用芯子19具有排气口形成部23、排气集合部形成部24而构成。排气口形成部23在铸造时形成排气口7。排气集合部形成部24在铸造时形成排气集合部9。

此外，在铸造时下部侧水套12通过未图示的下部侧水套用芯子形成。

如图5～图8所示，上部侧水套用芯子18和排气口用芯子19以在发动机上下方向重合的方式被设定在成形用的金属模具中。

然后，将铝等气缸盖用材料浇注到上部侧水套用芯子18和排气口用芯子19的周围。由此，在铸造时形成上部侧水套11、上侧流路部15、延出流路部17、排气口7、排气集合部9。如图9、图10所示，下侧流路部16通过用钻孔机在气缸盖的壁上钻孔而形成。钻孔机相对于铸造后的气缸盖1将钻孔机的轴线设定在曲轴方向上。并且，用形成下侧流路部16的钻孔机钻孔以贯通一对延出流路部17、17。其结果是，上侧流路部15、延出流路部17、下侧流路部16连通。

通过铸造形成上侧流路部15和延出流路部17。通过切削加工形成下侧流路部。因此，能在不同的工序中进行上侧流路部15和延出流路部17的形成工序与下侧流路部16的形成工序。也就是说，首先通过铸造形成上侧流路部15和下侧流路部17，接着，能通过切削加工在已铸造的气缸盖1中设置下侧流路部16。因此，在将上部侧水套用芯子18和排气口用芯子19组合时，能以在发动机上下方向重合的方式配置上部侧水套用芯子18和排气口用芯子19。另外，能从上部侧水套用芯子18的发动机下方将排气口用芯子19的排气集合部形成部24插入由上侧流路形成部21和延出流路部形成部22围绕的空间25。

因此，在本实施方式中，不需要如以往结构那样，在铸造时在铸造模具中设定2个水套用芯子中的一方水套用芯子和排气口用芯子，然后，将2个水套用芯子中的另一方水套用芯子组合到排气口用芯子而在铸造模具中设定该2个水套用芯子中的另一方水套用芯子。由此，为了组装排气口7的芯子所需的工夫减少，气缸盖的生产率提高。

这样在排气集合部9的周围形成上侧流路部15、延出流路部17、下侧流路部16，使用图3～图6、图9、图10进一步详细地说明它们和下部侧水套12的联接状态。如上所述，图5、图6、图9、图10示出上部侧水套用芯子18和排气口用芯子19的设定状态。然而，取出冷却液流路并将其图示是非常困难的，因此将这些芯子视为冷却液流路并且用箭头补记冷却液的流动来进行说明。另外，在这些图中，用双点划线标记包含下部侧水套12的各种冷却液连通路以供说明。

如图3～图5所明示，下部侧水套12在接合面4开口。接合面4在气缸盖1与气缸体2接合的面形成。下部侧水套12在气缸的排列方向上连续地形成。如图5、图9所示，下部侧水套12与冷却液连通路26的一侧连接。冷却液连通路26的另一侧与下侧流路部16连接。由此，下部侧水套12和下侧流路部16连接。与下侧流路部16同样，冷却液连通路26在气缸盖1的铸造后通过钻孔加工的形式的切削加工形成。因此，如图3、图5、图6、图9、图10所示，下部侧水套12内的冷却液按通过冷却液连通路26而流到下侧流路部16，从下侧流路部16流到延出流路部17，从延出流路部17流到上侧流路部15的顺序流动。从气缸体2的水套提供流到下部侧水套12内的冷却液。流入气缸体2的水套的冷却液是相对低温的。相对低温的冷却液从冷却液连通路26提供给下侧流路部16，从下侧流路部16提供给延出流路部17，从延出流路部17提供给上侧流路部15，以围绕排气集合部9的全周的方式提供。由此，排气集合部9的冷却效率好。

如上所述，在铸造时上部侧水套11和上侧流路部15通过上部侧水套用芯子18形成。因此，该上部侧水套11和上侧流路部15相互连通。在本实施方式中，如图4、图5、图9所示，在各气缸的相邻的排气口7之间，使上部侧水套11通过水套间连通路27与下部侧水套12连通。该水套间连通路27也形成在这些图的最左侧的排气口7的更左侧。并且，这些水套间连通路27也在气缸盖1的铸造后通过钻孔加工方式的切削加工形成。

下部侧水套12内的相对低温的冷却液流过水套间连通路27而提供到上部侧水套11的排气口7间。提供到排气口7间的相对低温的冷却液积极地冷却排气口7。流入上部侧水套11内的相对低温的冷却液有效地冷却燃烧室5。如图10所示，流入上部侧水套11内的相对低温的冷却液的一部分也提供给上侧流路部。其结果是，也担当冷却排气集合部9的一部分任务。

这样在本实施方式的气缸盖中，通过铸造形成冷却液流入的上侧流路部15和延出流路部17，通过切削加工形成冷却液同样流入的下侧流路部16。由此，能用这些上侧流路部15、延出流路部17以及下侧流路部16实质上包围排气集合部9的全周。其结果是，排气集合部9的冷却效率提高。另外，在本实施方式的气缸盖中，由于通过切削加工形成下侧流路部16，因此不需要用于通过铸造形成下侧流路部16的芯子。因此，在通过铸造形成气缸盖1时，能上下重合地在铸造模具中设定形成上侧流路部15、延出流路部17的上部侧水套用芯子18和形成排气集合部9的排气口用芯子19而不被下侧流路部16阻碍。因此，能防止芯子的折断、破损，并且为了组装芯子所需的工夫减少而生产率提高。

另外，上侧流路部15和延出流路部17在铸造时通过上部侧水套用芯子18形成为一体。由此，通过以在发动机上下方向重合的方式仅配置包含排气集合部9的排气口用芯子19和上部侧水套用芯子18，能在铸造时形成上部侧水套11、上侧流路部15、延出流路部17、排气口7以及排气集合部9。由此，气缸盖1的生产率提高。

另外，将下部侧水套12形成于气缸盖1的接合面4。冷却液从气缸体2流入下部侧水套12。下部侧水套12形成为在气缸的排列方向上延伸。

并且，下部侧水套12和下侧流路部16之间通过冷却液连通路26连接。该冷却液连通路26通过切削加工形成。因此，下部侧水套12的相对低温的冷却液从冷却液连通路26提供给下侧流路部16，进一步从延出流路部17提供给上侧流路部15。因此，在排气集合部9的周围，低温的冷却液按从下侧流路部16到延出流路部17、上侧流路部15的顺序不停滞地流动，能进一步提高排气集合部9的冷却效率。另外，由于通过切削加工形成冷却液连通路26，因此不需要用于通过铸造形成冷却液连通路26的芯子。因此，在使上部侧水套用芯子18和排气口用芯子19在发动机的上下方向重合时，不被冷却液连通路用芯子阻碍，因此气缸盖1的生产率相应地提高。

另外，在铸造时通过排气口用芯子19形成排气口7和排气集合部9，在铸造时通过下部侧水套用芯子形成比排气口7和排气集合部9靠近发动机下方的下部侧水套12。由此，只要以重合的方式配置上部侧水套用芯子18、排气口用芯子19以及下部侧水套用芯子，就能在铸造时形成上部侧水套11、上侧流路部15、延出流路部17、排气口7、排气集合部9、下部侧水套12。由此使气缸盖1的生产率提高。

Claims (6)

1.一种气缸盖，装配于气缸体的上端面而构成发动机主体，包括：

多个燃烧室，其沿着形成在上述气缸体中的多个气缸的排列方向设置在与气缸体的上端面接合的接合面；

多个排气口，其与上述多个燃烧室分别连接，将各燃烧室内的废气排出；

排气集合部，其将上述多个排气口集合；

上侧流路部，其通过铸造形成在上述排气集合部的发动机上方，用于使冷却液流入；

下侧流路部，其通过切削加工形成在上述排气集合部的发动机下方，用于使冷却液流入；以及

一对延出流路部，其通过铸造形成在上述排气集合部的两侧部，连接上述上侧流路部和上述下侧流路部，与上述上侧流路部、上述下侧流路部一起包围上述排气集合部。

2.根据权利要求1所述的气缸盖，

上述上侧流路部和上述延出流路部在铸造时通过具有上侧流路部形成部和延出流路部形成部的上部侧水套用芯子形成为一体。

3.根据权利要求2所述的气缸盖，还包括：

下部侧水套，其在相对于上述气缸体的接合面沿着上述气缸的排列方向延伸，用于使冷却液从上述气缸体流入；以及

冷却液连通路，其连接在上述下部侧水套和上述下侧流路部之间，通过切削加工形成。

4.根据权利要求3所述的气缸盖，

上述排气口和上述排气集合部在铸造时通过排气口用芯子形成，上述下部侧水套在铸造时通过下部侧水套用芯子形成，与上述排气口和上述排气集合部相比靠近发动机下方。

5.根据权利要求1所述的气缸盖，还包括：

下部侧水套，其在相对于上述气缸体的接合面沿着上述气缸的排列方向延伸，用于使冷却液从上述气缸体流入；以及

冷却液连通路，其连接在上述下部侧水套和上述下侧流路部之间，通过切削加工形成。

6.根据权利要求5所述的气缸盖，

上述排气口和上述排气集合部在铸造时通过排气口用芯子形成，比上述排气口和上述排气集合部靠近发动机下方的上述下部侧水套在铸造时通过下部侧水套用芯子形成。