CN107002591B - 多气缸发动机的气缸盖 - Google Patents
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Abstract
第一冷却剂流动通路(34)设置成在气缸盖(101)的纵向上延伸。在垂直于纵向的截面中的至少一个截面中,第一冷却剂流动通路(34)位于包含多个燃烧室(4)的中心轴线且平行于纵向的平面(S1)与包含多个进气口(2)的中心轨道的中心轨道面(S2)之间。在垂直于纵向的截面中的至少一个截面中,第二冷却剂流动通路的至少一部分(20g)位于燃烧室(4)与第一冷却剂流动通路(34)之间。温度低于在第二冷却剂流动通路(20g)中流动的冷却剂的温度的冷却剂在第一冷却剂流动通路(34)中流动。
Description
技术领域
本发明涉及一种内燃发动机(以下称为“发动机”)的气缸盖,具体涉及一种在其中具有流动通路的多气缸发动机的气缸盖,冷却剂在各流动通路中流动。
背景技术
发动机的气缸盖形成有流动通路,冷却剂在各流动通路中流动。日本专利申请公报No.2013-133746(JP 2013-133746 A)披露,为了充分冷却进气口中的空气,冷却剂在其中循环以用于冷却气缸盖内的进气口周边的第一冷却剂回路独立于冷却剂在其中循环以用于冷却气缸体和气缸盖内的排气口周边的第二冷却剂回路设置。
第一冷却剂回路包括形成在气缸盖中的进气口冷却剂通路。进气口冷却剂通路与设置在气缸盖的在宽度方向上的端面中的冷却剂导入部连接。进气口冷却剂通路从冷却剂导入部延伸到进气口的下侧,然后从进气口的侧面通过以便延伸到进气口的上侧,并且然后从进气口的上侧通过以便与设置在气缸盖的在纵向上的端面中的冷却剂导出部连接。这里,进气口的下侧是指气缸盖相对于气缸体位于竖直方向上侧时的竖直方向下侧,而进气口的上侧是指气缸盖以与如上所述相同的方式定位时的竖直方向上侧。
为了实现稳定燃烧,近来的发动机采用具有能在气缸内生成湍流的形状的进气口(湍流生成口)。当进气口是湍流生成口时,空气以吸附于进气口的上表面侧的方式流动。因此,为了冷却进气口中的空气,更有效果的是降低进气口的上表面侧的壁温。
另一方面,根据JP 2013-133746 A中披露的气缸盖的结构,当冷却剂在进气口的上侧流动时,液体温度由于从上升至高温的燃烧室的上表面接收的热而上升,从而引起无法获得对进气口内的空气充分冷却效果的可能性。
发明内容
鉴于上述问题,本发明提供了一种能有效地冷却在进气口中流动的空气的多气缸发动机的气缸盖。
因此,根据本发明的一方面,提供了一种包括气缸盖的多气缸发动机。所述气缸盖包括多个燃烧室、多个进气口、第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路。所述多个燃烧室在所述气缸盖的纵向上并排设置。气缸盖的燃烧室指构成空燃混合物在其中燃烧的封闭空间的在气缸盖侧的部位。因此,在本申请中,燃烧室不一定具有从气缸盖的气缸体配合面凹进的形状,并且可与气缸体配合面平齐。一般而言,火花点火式发动机的气缸盖设置有相对于气缸体配合面凹进的燃烧室,而压缩自着火式发动机的气缸盖设置有与气缸体配合面平齐的燃烧室。
在本申请中,气缸盖的纵向定义为气缸盖安装在气缸体上以构成发动机时的气缸列的方向,即曲轴的轴向。此外,在本申请中,垂直于所述纵向且平行于气缸盖的气缸体配合面的方向定义为气缸盖的宽度方向,垂直于所述纵向且垂直于气缸盖的气缸体配合面的方向定义为气缸盖的高度方向。
所述多个进气口在所述气缸盖的纵向上并排设置。所述多个进气口分别与所述多个燃烧室连通。针对每个燃烧室设置了进气口。当每个气缸的进气门数量在两个以上时,每个燃烧室都形成有与进气门的数量对应的进气开口。这种情况下,可为每个燃烧室设置具有一个空气导入口和与进气开口的数量对应的多个空气导出口的一个进气口,或者可为每个燃烧室设置与进气开口的数量对应的多个进气口。进气口优选是湍流生成口。
所述第一冷却剂流动通路设置在包含所述燃烧室的中心轴线并且平行于气缸盖的纵向的平面(下称气缸盖纵向中心平面)与包含所述进气口的中心轨道的中心轨道面之间。第一冷却剂流动通路在气缸盖的纵向上延伸。“在纵向上延伸”并不是指第一冷却剂流动通路仅部分地设置在纵向上或离散地设置在纵向上,而是指第一冷却剂流动通路沿并排配置在纵向上的进气口连续地设置在纵向上。此外,“在纵向上延伸”并非限制性地意味着第一冷却剂流动通路在纵向上是直的。第一冷却剂流动通路在它整体在纵向上延伸的情况下不一定在气缸盖的宽度方向或高度方向上具有一样的形状。第一冷却剂流动通路可具有与并排配置在纵向上的进气口的气缸盖纵向中心平面侧的形状对应的曲折形状。
在垂直于纵向的截面中的至少一个截面中,所述第二冷却剂流动通路的至少一部分位于所述燃烧室与所述第一冷却剂流动通路之间。所述第二冷却剂流动通路可设置成包括在包含所述燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面中位于所述燃烧室与所述第一冷却剂流动通路之间的部分。在包含进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面中,所述第二冷却剂流动通路的至少一部分可设置成在介于所述进气口与排气口之间的区域中位于所述燃烧室与所述第一冷却剂流动通路之间。
在所述气缸盖中,在所述第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度低于在所述第二冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度。
根据上述气缸盖的构型,从燃烧室产生的热能被第二冷却剂流动通路吸收,并且因此能抑制热从燃烧室直接传递到第一冷却剂流动通路并且因此在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度由于从燃烧室产生的热而上升。特别地,如果第二冷却剂流动通路位于上升至高温的燃烧室的中央附近与第一冷却剂流动通路之间,则可以更有效地抑制在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度的上升。因此,可以利用在第一冷却剂流动通路中流动的低温冷却剂有效地冷却进气口的上表面侧并且因此有效地冷却在进气口中流动的空气。在本申请中,假设进气口由中心轨道面一分为二,则在气缸盖纵向中心平面侧的面可称为进气口的上表面,而在气缸体配合面侧的面可称为进气口的下表面。
当气缸盖包括各自都在燃烧室的中央向燃烧室开口的火花塞插入孔时,第一冷却剂流动通路可设置成从在包含燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面中介于火花塞插入孔与进气口之间的区域通过。当在进气口的上表面侧设置有喷射器插入孔时,第一冷却剂流动通路可设置成在包含燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面中从介于火花塞插入孔的中心轴线与喷射器插入孔的中心轴线之间的区域通过。
当气缸盖包括各自都在燃烧室的中心轴线附近向燃烧室开口的喷射器插入孔时,第二冷却剂流动通路可在包含喷射器插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面中包括位于喷射器插入孔的开口端与第一冷却剂流动通路之间的部分。特别地,如果第二冷却剂流动通路位于上升至高温的喷射器插入孔的开口端附近与第一冷却剂流动通路之间,则可以更有效地抑制在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度的上升。
当气缸盖包括进气门插入孔时,第一冷却剂流动通路关于其自身与进气门插入孔之间的位置关系包含以下形态。
在所述多气缸发动机中,所述气缸盖可包括进气门插入孔,并且在包含所述进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面中,所述第一冷却剂流动通路可设置成从介于所述进气门插入孔与所述进气口之间的区域通过。根据该形态,第一冷却剂流动通路能配置在进气口的上表面附近。
在所述多气缸发动机中,所述气缸盖包括进气门插入孔,并且在包含所述进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面中,所述第一冷却剂流动通路可关于所述进气门插入孔设置成从在介于所述进气门插入孔与所述进气口之间的区域的相反侧的区域通过。根据该形态,第一冷却剂流动通路能以高自由度配置。例如,第一冷却剂流动通路能配置在进气口的在进气门插入孔的下游的部位,即能配置在进气口的壁温变得最高的、进气口的与燃烧室的连接部分附近。
此外,在所述多气缸发动机中,所述气缸盖包括进气门插入孔,并且在包含所述进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面中,所述第一冷却剂流动通路可设置成在所述进气门插入孔的中心轴线的两侧通过。根据该形态,能拓宽要通过第一冷却剂流动通路冷却的区域。在该形态中,所述第一冷却剂流动通路可包括分别包围所述进气门插入孔的环形通路和各自都将相邻的两个环形通路互相连接的连接通路。“环形通路”并不意味着其形状是圆形的或椭圆形的。“环形通路”构造成在进气门插入孔的中心轴线的一侧通过的流动通路和在中心轴线的另一侧通过的流动通路在上游和下游两侧互相连通即可。根据该构型,第一冷却剂流动通路能配置在进气口的上表面和进气口的与燃烧室的连接部分两者附近。
在所述多气缸发动机中,当气缸盖包括用于每个燃烧室的两个进气门插入孔时,各自都将相邻的两个环形通路连接的连接通路可包括第一连接通路和第二连接通路。第一连接通路从包含燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面通过。第二连接通路从在相邻的两个燃烧室之间通过且垂直于纵向的截面通过。关于包含所述进气门插入孔的中心轴线且平行于纵向的平面,所述第一连接通路配置在所述平面的一侧,而所述第二连接通路配置在所述平面的另一侧。即,第一和第二连接通路以将环形通路夹于第一和第二连接通路之间的方式交替地配置在纵向上。根据该构型,防止了冷却剂滞留在环形通路内。
所述气缸盖可包括从与相邻的两个燃烧室连通的两个进气口之间通过并且垂直于所述气缸体配合面的缸盖螺栓插入孔。这种情况下,在包含缸盖螺栓插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面中,第一冷却剂流动通路可设置成从相对于缸盖螺栓插入孔更靠近气缸盖纵向中心平面的区域通过。根据该构型,防止了第一冷却剂流动通路在气缸盖的高度方向上的高位置通过以使得第一冷却剂流动通路中不会发生气穴。
在所述多气缸发动机中,所述第一冷却剂流动通路和所述第二冷却剂流动通路可在所述气缸盖内互相独立。“在气缸盖内互相独立”是指第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路至少在气缸盖内不互相连通。根据该构型,能使在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度明显低于在第二冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度。包括第一冷却剂流动通路的冷却剂循环系统和包括第二冷却剂流动通路的冷却剂循环系统可作为分开的系统形成。
在所述多气缸发动机中,所述第一冷却剂流动通路可与在所述气缸盖的纵向上的一个端面中开口的第一孔连通,并且所述第一冷却剂流动通路可与在所述气缸盖的纵向上的另一端面中开口的第二孔连通。“纵向上的端面”是构成纵向上的一端的面并且可以是平面或凹凸面。当第一冷却剂流动通路通过砂芯形成时,通过支承砂芯的芯支承件在纵向上的两端面中形成了孔(砂去除孔)。第一孔和第二孔可以是通过芯支承件形成的这些孔。第一孔和第二孔中的一者能被用作冷却剂入口,而另一者能被用作冷却剂出口。
在所述多气缸发动机中,所述第一冷却剂流动通路可与在所述气缸盖的纵向上的端面中开口的第一孔连通,并且所述第一冷却剂流动通路可与在所述气缸盖的宽度方向上的端面中开口的第二孔连通。“宽度方向上的端面”是构成宽度方向上的一端的面并且可以是平面或凹凸面。当第一冷却剂流动通路通过砂芯形成时,通过支承砂芯的芯支承件在纵向上的两端面中形成了孔。两端面中的这些孔的其中一个可作为第一孔留下,而另一个孔可被密封。第一孔和第二孔中的一者能被用作冷却剂入口,而另一者能被用作冷却剂出口。
在所述多气缸发动机中,所述第一冷却剂流动通路可与在所述气缸盖的纵向上的端面中开口的第一孔连通,并且所述第一冷却剂流动通路可与在所述气缸体配合面中开口的第二孔连通。通过支承砂芯的芯支承件在纵向上的两端面中形成了孔。两端面中的这些孔的其中一个可作为第一孔留下,而另一个孔可被密封。所述第一冷却剂流动通路可经由设置在与相邻的两个燃烧室连通的两个进气口之间的连通通路与所述第二孔连接。所述第一冷却剂流动通路可经由设置在所述气缸盖的纵向上的端面中的至少一个端面与最靠近所述至少一个端面的进气口之间的连通通路与所述第二孔连接。第一孔和第二孔中的一者能被用作冷却剂入口,而另一者能被用作冷却剂出口。
第一冷却剂流动通路可构造成在气缸盖内与第二冷却剂流动通路连通。然而,这种情况下,构成的方式是已从第一冷却剂流动通路通过的冷却剂流入第二冷却剂流动通路中。即,构成的方式是由于传热而升温之前的低温冷却剂在第一冷却剂流动通路中流动。根据该构型,通过单个循环系统来允许冷却剂在第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路中流动。
根据包括上述气缸盖的多气缸发动机,由于可以通过位于燃烧室与第一冷却剂流动通路之间的第二冷却剂流动通路来抑制从燃烧室向第一冷却剂流动通路的传热,所以能维持在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度低。因此,可以有效地冷却进气口的上表面侧并且因此有效地冷却在进气口中流动的空气。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义,在附图中相似的附图标记表示相似的要素,并且其中:
图1是示出根据本发明的第一实施方式的发动机冷却系统的构型的图;
图2是本发明的第一实施方式的气缸盖的俯视图;
图3是沿图2的线A-A截取的截面图,示出了本发明的第一实施方式的气缸盖的包含进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面;
图4是沿图2的线B-B截取的截面图,示出了本发明的第一实施方式的气缸盖的包含燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面;
图5是沿图2的线C-C截取的截面图,示出了本发明的第一实施方式的气缸盖的从相邻的两个燃烧室之间通过且垂直于纵向的截面;
图6是以透视方式示出本发明的第一实施方式的气缸盖的进气口和第一冷却剂流动通路的透视图;
图7是示出本发明的第一实施方式的气缸盖中的进气口、缸盖螺栓和第一冷却剂流动通路之间的位置关系的图;
图8是示出本发明的第一实施方式的气缸盖的进气口及其进气口中心轨道面的透视图;
图9是示出本发明的第一实施方式的气缸盖的进气口及其中心轨道的透视图;
图10是示出进气口的改型及其进气口中心轨道面的透视图;
图11是示出进气口的改型及其中心轨道的侧视图;
图12是示出本发明的第一实施方式的气缸盖的进气口和进气门插入孔及其进气门插入孔中心轴线面的透视图;
图13是示出本发明的第一实施方式的气缸盖的进气口和进气门插入孔及其中心轴线的侧视图;
图14是示出本发明的第一实施方式的发动机冷却系统应用于增压发动机系统的应用例1的图;
图15是示出本发明的第一实施方式的发动机冷却系统应用于增压混合动力系统的应用例2的图;
图16是示出本发明的第二实施方式的气缸盖的包含进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面、即与图2的A-A截面对应的截面的截面图;
图17是示出本发明的第二实施方式的气缸盖的包含燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面、即与图2的B-B截面对应的截面的截面图;
图18是示出本发明的第二实施方式的气缸盖的从相邻的两个燃烧室之间通过且垂直于纵向的截面、即与图2的C-C截面对应的截面的截面图;
图19是以透视方式示出本发明的第二实施方式的气缸盖的内部的进气口和第一冷却剂流动通路的透视图;
图20是示出本发明的第三实施方式的气缸盖的包含进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面、即与图2的A-A截面对应的截面的截面图;
图21是示出本发明的第三实施方式的气缸盖的包含燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面、即与图2的B-B截面对应的截面的截面图;
图22是示出本发明的第三实施方式的气缸盖的从相邻的两个燃烧室之间通过且垂直于纵向的截面、即与图2的C-C截面对应的截面的截面图;
图23是以透视方式示出本发明的第三实施方式的气缸盖的内部的进气口和第一冷却剂流动通路的透视图;
图24是示出本发明的第四实施方式的气缸盖的包含进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面、即与图2的A-A截面对应的截面的截面图;
图25是示出本发明的第四实施方式的气缸盖的包含燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面、即与图2的B-B截面对应的截面的截面图;
图26是示出本发明的第四实施方式的气缸盖的从相邻的两个燃烧室之间通过且垂直于纵向的截面、即与图2的C-C截面对应的截面的截面图;
图27是以透视方式示出本发明的第四实施方式的气缸盖的内部的进气口和第一冷却剂流动通路的透视图;
图28是示出本发明的第四实施方式的气缸盖中的进气口、缸盖螺栓和第一冷却剂流动通路之间的位置关系的图;
图29是示出本发明的第五实施方式的气缸盖的包含进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面、即与图2的A-A截面对应的截面的截面图;
图30是示出本发明的第六实施方式的气缸盖的包含进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面的截面图;
图31是示出本发明的第六实施方式的气缸盖的包含燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面的截面图;
图32是示出本发明的第七实施方式的发动机冷却系统的构型的图;
图33是示出本发明的第七实施方式的发动机冷却系统中的中间连通通路的构型的透视图;
图34是示出图33所示的中间连通通路与缸盖螺栓之间的位置关系的图;
图35是示出本发明的第七实施方式的发动机冷却系统的中间连通通路的改型的图;
图36是示出本发明的第七实施方式的发动机冷却系统的第一循环系统的改型的图;
图37是示出本发明的第八实施方式的发动机冷却系统的构型的图;
图38是以透视方式示出本发明的第八实施方式的发动机冷却系统中的气缸盖的进气口和第一冷却剂流动通路的透视图;
图39是示出本发明的第九实施方式的发动机冷却系统的构型的图;
图40是示出本发明的第十实施方式的发动机冷却系统的构型的图;
图41是示出本发明的第十一实施方式的发动机冷却系统的构型的图。
具体实施方式
参照附图,将说明本发明的实施方式。然而,以下实施方式仅旨在通过示例的方式示出用于体现本发明的技术思想的装置和方法,并且除非另外指出,否则并非旨在将构件的结构和布置、处理的顺序等限制在下述那些。本发明不限于以下实施方式并且可利用在不脱离其主旨的范围内的各种变更来实施。
以下将参考附图说明本发明的第一实施方式。第一实施方式的前提在于发动机是火花点火式的液体冷却式四缸发动机。该前提也适用于后述的第二至第五实施方式。然而,当将本发明应用于发动机时,对发动机的气缸的数量和布置以及发动机的点火系统没有限制。
参照图1,将说明根据本发明的第一实施方式的发动机冷却系统的构型。用于冷却发动机的冷却剂通过各循环系统在发动机与散热器之间循环。发动机包括气缸体151和经由垫片(未示出)安装在气缸体151上的气缸盖101。对气缸体151和气缸盖101两者进行冷却剂的供给。
第一实施方式的发动机冷却系统包括双循环系统120和160。第一循环系统120和第二循环系统160各自都形成独立的闭环并且各自都包括散热器124、164和水泵123、163。各循环系统120、160还可包括液体温度传感器和用于液体温度调节的节温器(均未示出)。
第一循环系统120包括形成在气缸盖101中的第一冷却剂流动通路30。气缸盖101形成有各自都与第一冷却剂流动通路30连通的冷却剂入口和冷却剂出口。气缸盖101的冷却剂入口经由冷却剂导入管121与散热器124的冷却剂出口连接,而气缸盖101的冷却剂出口经由冷却剂排出管122与散热器124的冷却剂入口连接。冷却剂导入管121设置有水泵123。
第二循环系统160包括形成在气缸盖101中的第二冷却剂流动通路20和形成在气缸体151中的第三冷却剂流动通路152。气缸体151的第三冷却剂流动通路152包括包围气缸的水套。气缸盖101的第二冷却剂流动通路20和气缸体151的第三冷却剂流动通路152经由形成在气缸盖101与气缸体151之间的配合面中的开口互相连接。气缸体151形成有与第三冷却剂流动通路152连通的冷却剂入口,而气缸盖101形成有与第二冷却剂流动通路20连通的冷却剂出口。气缸体151的冷却剂入口经由冷却剂导入管161与散热器164的冷却剂出口连接,而气缸盖101的冷却剂出口经由冷却剂排出管162与散热器164的冷却剂入口连接。冷却剂导入管161设置有水泵163。
气缸盖101形成有用于四个气缸的四个进气口2。当气缸盖101相对于气缸体151位于竖直方向上侧时,第一冷却剂流动通路30设置成位于进气口2的上侧。第二冷却剂流动通路20设置成使得其至少一部分位于进气口2的下侧。
在本说明书中,以下除非另外指出,否则将假设气缸盖101相对于气缸体151位于竖直方向上侧来说明各构件之间的位置关系。该假设仅处于便利对说明的理解的目的,并且不会对根据本发明的气缸盖的构型赋予任何限定的含义。稍后将说明气缸盖101的构型,特别是第一冷却剂流动通路30和第二冷却剂流动通路20的构型。
根据图1所示的构型,能通过两个循环系统120和160独立地进行液体温度调节。具体地,设定的方式是在发动机冷起动时在第一冷却剂流动通路30中流动的冷却剂的温度等于在第二冷却剂流动通路20中流动的冷却剂的温度,并且随着发动机的暖机进行,在第一冷却剂流动通路30中流动的冷却剂的温度变成低于在第二冷却剂流动通路20中流动的冷却剂的温度。由于在第二冷却剂流动通路20中流动的冷却剂是已从气缸体151的内部通过的冷却剂,所以其温度已上升成高于在气缸体151的冷却剂入口处的冷却剂的温度。因此,根据图1所示的构型,即使冷却剂在离开散热器124和164时的温度彼此相等,当冷却剂已到达气缸盖101时,在第二冷却剂流动通路20中流动的冷却剂的温度也变成高于在第一冷却剂流动通路30中流动的冷却剂的温度。换言之,在第一冷却剂流动通路30中流动的冷却剂维持在比在第二冷却剂流动通路20中流动的冷却剂的温度低的温度。
接下来将说明第一实施方式的气缸盖101的基本构型。将利用气缸盖101的俯视图和截面图进行说明。这里,基本构型是作为本发明的特征之一的第一冷却剂流动通路30和第二冷却剂流动通路20的构型以外的构型。在阐明基本构型之后将详细说明第一冷却剂流动通路30和第二冷却剂流动通路20的构型。
以下将说明第一实施方式的气缸盖的基本构型。图2是第一实施方式的气缸盖101的俯视图。具体地,图2是从气缸盖101的盖罩安装在其上的盖罩安装面1b侧看去的气缸盖101的俯视图。因此,在图2中,看不到气缸盖101的作为背面的气缸体配合面。在本说明书中,如上所述,曲轴的轴向定义为气缸盖101的纵向,而垂直于纵向且平行于气缸盖101的气缸体配合面的方向定义为气缸盖101的宽度方向。在纵向上的端面1c和1d之中,位于曲轴的输出端侧的端面1d将被称为“后端面”,而位于其相反侧的端面1c将被称为“前端面”。
第一实施方式的气缸盖101是火花点火式的直列四缸发动机的气缸盖。尽管在图1中未示出,但在气缸盖101的下表面(与气缸体的配合面)中在纵向上以直列构型等间隔并排形成有用于四个气缸的四个燃烧室。气缸盖101形成有用于各燃烧室的火花塞插入孔12。
进气口2和排气口3在气缸盖101的侧面中开口。具体地,在从前端面1c侧看去时,进气口2在气缸盖101的右侧面开口,而排气口3在左侧面开口。在下文中,在本说明书中,当从气缸盖101的前端面1c侧看去时位于右侧的侧面将被称为气缸盖101的“右侧面”,而位于左侧的侧面将被称为气缸盖101的“左侧面”。进气口2从各燃烧室延伸并且在气缸盖101的右侧面中独立地开口。排气口3在气缸盖101的内部结合成单个排气口3并且该集合的单个排气口3在气缸盖101的左侧面中开口。在这方面,在下文中,排气口3以及集合的单个排气口3在适当的情况下可被通称为“排气口3”。因此,在本说明书中,从气缸盖101的前端面1c侧看去的右侧可被称为“进气侧”,而左侧可被称为“排气侧”。
第一实施方式的气缸盖101是其中为每个气缸设置了两个进气门和两个排气门的四气门发动机的气缸盖。气缸盖101在其上表面中形成有包围各火花塞插入孔12的两个进气门插入孔7和两个排气门插入孔8。进气门插入孔7与气缸盖101中的进气口2连通,而排气门插入孔8与气缸盖101中的排气口3连通。
在盖罩安装面1b的内侧形成有缸盖螺栓插入孔13、14、15和16,用于插入缸盖螺栓以将气缸盖101安装在气缸体上。缸盖螺栓在相对于燃烧室列的左右两侧的设置数量为5。在进气侧,各缸盖螺栓插入孔13形成在相邻的两个进气口2之间,并且缸盖螺栓插入孔15分别形成在前端面1c与最靠近其的进气口2之间和后端面1d与最靠近其的进气口2之间。在排气侧,缸盖螺栓插入孔14分别形成在向燃烧室分支的排气口3的分支处,并且缸盖螺栓插入孔16分别形成在前端面1c与排气口3之间和后端面1d与排气口3之间。
接下来,将参考截面图说明第一实施方式的气缸盖101的内部的构型。要关注的气缸盖101的截面是气缸盖101的包含进气门插入孔7的中心轴线且垂直于纵向的截面(图2的A-A截面)、气缸盖101的包含燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面(图2的B-B截面)和气缸盖101的从相邻的两个燃烧室之间通过并且垂直于纵向的截面(图2的C-C截面)。
以下将说明在包含进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的基本构型。图3是示出气缸盖101的包含进气门插入孔7的中心轴线且垂直于纵向的截面(图2的A-A截面)的截面图。图3示出进气门11配置在气缸盖101中的状态。如图3所示,作为气缸盖101的下表面的气缸体配合面1a形成有屋脊形的燃烧室4。当气缸盖101安装在气缸体上时,燃烧室4从上方封闭气缸以形成封闭空间。当介于气缸盖101与活塞之间的封闭空间定义为燃烧室时,燃烧室4能被称为燃烧室顶棚面。
进气口2在燃烧室4的在从气缸盖101的前端侧看去时位于右侧的倾斜面中开口。进气口2与燃烧室4之间的连接部分——即进气口2的在燃烧室侧的开口端——用作构造成通过进气门11开闭的进气开口。由于对每个气缸设置了两个进气门11,所以每个燃烧室4都形成有进气口2的两个进气开口。进气口2的入口在气缸盖101的右侧面中开口。进气口2从该入口的开口向左斜下方延伸并且在途中分支成两个端口,并且这两个分支端口分别与形成在燃烧室4中的进气开口连通。在图3中,示出了在纵向上位于发动机前端侧的分支端口2L。进气口2是能在气缸内生成湍流的湍流生成口。
气缸盖101形成有用于供进气门11的气门杆从其中通过的进气门插入孔7。在气缸盖101的上表面中,在盖罩安装面1b的内侧设置有将构造成驱动进气门11的气门驱动机构接纳于其中的进气侧气门驱动机构室5。进气门插入孔7从进气口2的在燃烧室4附近的上表面径直向右斜上方延伸到进气侧气门驱动机构室5。用于支承进气门11的气门杆的气门导向件9压入嵌合在进气门插入孔7中。进气门插入孔7的中心轴线L3被包含在图3所示的截面中,即垂直于纵向的平面中。
排气口3在燃烧室4的在从气缸盖101的前端侧看去时位于左侧的倾斜面中开口。排气口3与燃烧室4之间的连接部分——即排气口3的在燃烧室侧的开口端——用作构造成通过排气门(该排气门在图3中未被示出)开闭的排气开口。由于对每个气缸设置了两个排气门,所以每个燃烧室4都形成有排气口3的两个排气开口。排气口3具有歧管形状,包括分别为燃烧室4的排气门设置的八个入口(排气开口)和在气缸盖101的左侧面中开口的一个出口。排气口3的出口未位于图3所示的截面中。
气缸盖101形成有用于供排气门的气门杆从其中通过的排气门插入孔8。在气缸盖101的上表面中,在盖罩安装面1b的内侧设置有将构造成驱动排气门的气门驱动机构接纳于其中的排气侧气门驱动机构室6。排气门插入孔8从排气口3的在燃烧室4附近的上表面径直向左斜上方延伸到排气侧气门驱动机构室6。用于支承排气门的气门杆的气门导向件10压入嵌合在排气门插入孔8中。
接下来将说明在包含燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的基本构型。图4是示出气缸盖101的包含燃烧室4的中心轴线L1且垂直于纵向的截面(图2的B-B截面)的截面图。气缸盖101形成有用于安装火花塞的火花塞插入孔12。火花塞插入孔12在屋脊形的燃烧室4的顶部中开口。当气缸盖101安装在气缸体上时,燃烧室4的中心轴线L1与气缸的中心轴线重合。
图4所示的进气口2是其在其分支点的上游的部分。在分支点的下游的两个分支端口分别位于包含燃烧室4的中心轴线L1且垂直于纵向的平面的两侧并且因此未被包含在图4所示的截面中。在图4所示的截面中,可见具有歧管形状的排气口3的一部分。
在气缸盖101的侧面中,在相对于进气口2的上侧,形成有用于端口喷射器的端口喷射器插入孔17。端口喷射器插入孔17的中心轴线位于包含燃烧室4的中心轴线L1且垂直于纵向的平面中。端口喷射器插入孔17与进气口2成锐角交叉并且在进气口2的分支点的上表面上向上凸起地形成的端口喷射器安装部2c中开口。插入端口喷射器插入孔17中的端口喷射器(未示出)从端口喷射器安装部2c露出其喷嘴末端并且将燃料喷射到进气口2中。
在气缸盖101的侧面中,在相对于进气口2的下侧形成有用于安装缸内直喷喷射器的缸内直喷喷射器插入孔18。缸内直喷喷射器插入孔18的中心轴线位于包含燃烧室4的中心轴线L1且垂直于纵向的平面中。缸内直喷喷射器插入孔18在燃烧室4中开口。插入缸内直喷喷射器插入孔18中的缸内直喷喷射器(未示出)将燃料直接喷射到气缸中。
接下来将说明在从相邻的两个燃烧室之间通过且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的基本构型。图5是示出气缸盖101的在从相邻的两个燃烧室之间通过且垂直于纵向的截面(图2的C-C截面)的截面图。气缸盖101形成有从进气侧气门驱动机构腔室5向竖直下方延伸的进气侧缸盖螺栓插入孔13,并且形成有从排气侧气门驱动机构6向竖直下方延伸的排气侧缸盖螺栓插入孔14。缸盖螺栓插入孔13和14垂直于气缸体配合面1a并且在气缸体配合面1a中开口。图5所示的截面是包含缸盖螺栓插入孔13和14的中心轴线且垂直于纵向的截面。
在图5所示的截面中,可看到具有歧管形状的排气口3的集合部分。歧管形的排气口3的集合部分在气缸盖101的左侧面中开口。排气口3以避开缸盖螺栓插入孔14的方式在气缸盖101的内部集合成一个。
接下来将说明第一实施方式的气缸盖101的冷却剂流动通路的构型。将利用气缸盖101的截面图和以透视方式示出气缸盖101内部的冷却剂流动通路的透视图进行说明。
以下将说明第一实施方式的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。首先,在说明气缸盖的冷却剂流动通路的构型之前,这里将定义用于说明的气缸盖的基准平面。在本说明书中,定义了四个基准面。这里定义的基准面也适用于后述的第二至第五实施方式。
1.气缸体配合面(第一基准面)图3、4和5所示的气缸体配合面1a是第一基准面。当气缸盖101安装在气缸体上时,气缸体配合面1a是垂直于气缸体的气缸的中心轴线的平面。
2.气缸盖纵向中心平面(第二基准面)图4示出燃烧室4的中心轴线L1。第二基准面是包含燃烧室4的中心轴线L1且平行于纵向的虚拟平面。该平面将被称为“气缸盖纵向中心平面”。在图3和5中,气缸盖纵向中心平面S1通过虚拟线示出。在图4所示的截面中,气缸盖纵向中心平面S1与燃烧室4的中心轴线L1重叠。当气缸盖101安装在气缸体上时,气缸盖纵向中心平面S1是包含气缸体的气缸的中心轴线的平面。
3.进气口中心轨道面(第三基准面)在图3、4和5中,示出了通过符号S2表示的虚拟线。该虚拟线表示作为第三基准面的进气口中心轨道面。进气口中心轨道面是定义为包含进气口2的中心轨道的平面的虚拟平面。在下文中,参照图8至11,将详细说明进气口2的中心轨道和进气口中心轨道面。
图9是示出第一实施方式的气缸盖的进气口2及其中心轨道L2的侧视图。图9示出在假设气缸盖的内部透明的情况下从气缸盖的前端侧看去的进气口2的形状。中心轨道L2定义为从各自都垂直于进气口2的流动方向截取的截面的中心通过的线。因此,在图9中,从进气口2的上表面2a到中心轨道L2的距离等于从进气口2的下表面2b到中心轨道L2的距离。在第一实施方式中,由于进气口2从其入口大致径直延伸到其进气开口,所以中心轨道L2在投影面(垂直于气缸盖的纵向的平面)中也以直线表示。用于安装端口喷射器的端口喷射器安装部2c和进气门的气门杆插入其中的进气门插入部2d以向上凸起方式形成在进气口2的上表面2a上。在计算中心轨道L2的位置时不必考虑这些凸起部分。
图8是示出第一实施方式的气缸盖的进气口2及其进气口中心轨道面S2的透视图。图8示出在假设气缸盖的内部透明的情况下看到的进气口2的形状和进气口2与进气口中心轨道面S2之间的位置关系。从图8可见,进气口2在途中分支成两个分支端口2L和2R。尽管未示出,但中心轨道L2在进气口2的内部也分支成两个中心轨道,并且这两个分支的中心轨道分别从分支端口2L和2R的截面的中心通过。中心轨道L2在投影到垂直于气缸盖的纵向的平面上时变成直线。因此,包含这些中心轨道L2的进气口中心轨道面S2由与垂直于气缸盖的纵向的平面垂直的平面提供。在构成进气口2的壁面之中,相对于进气口中心轨道面S2位于气缸盖纵向中心平面S1侧的面将被称为“上表面”,而相对于进气口中心轨道面S2位于气缸体配合面1a侧的面将被称为“下表面”。
图11是示出进气口2的改型及其中心轨道L2的侧视图。对该改型的相应部位赋予与第一实施方式中的符号相同的符号。在该改型中,进气口2具有从其入口径直延伸到途中并且然后朝其进气开口向竖直下方逐渐弯曲的形状。因此,在投影面(垂直于气缸盖的纵向的平面)中,中心轨道L2被表示为从进气口2的入口到途中的直线并且然后被表示为朝进气口2的进气开口向竖直下方逐渐弯曲的曲线。
图10是示出进气口2的改型及其进气口中心轨道面S2的透视图。从图10可见,进气口2具有直线形状,直至其在途中分支成两个分支端口2L和2R,并且然后在各分支端口2L和2R处弯曲。该改型中的进气口中心轨道面S2由与进气口2的形状对应的平面和曲面提供。因此,进气口中心轨道面S2不一定是平面,并且取决于进气口2的形状,可由组合了平面和曲面的面或由具有不同曲率的多个曲面提供。
4.进气门插入孔中心轴线面(第四基准面)图3示出进气门插入孔7的中心轴线L3。进气门插入孔7的中心轴线L3也是进气门11的中心轴线。第四基准面是包含进气门插入孔7的中心轴线L3且平行于纵向的虚拟平面。该平面将被称为“进气门插入孔中心轴线面”。在图4和5中,进气门插入孔中心轴线面S3通过虚拟线示出。在图3所示的截面中,进气门插入孔中心轴线面S3与进气门插入孔7的中心轴线L3重叠。
图13是示出第一实施方式的气缸盖的进气口2和进气门插入孔7及其中心轴线L3的侧视图。图13示出在假设气缸盖的内部透明的情况下从气缸盖的前端侧看去的进气口2和进气门插入孔7的形状。环形的气门座2f被压入进气口2的进气开口中。进气门插入孔7的中心轴线L3与气门座2f的中心轴线重合。
图12是示出第一实施方式的气缸盖的进气口2和进气门插入孔7及其进气门插入孔中心轴线面S3的透视图。图12示出在假设气缸盖的内部透明的情况下看到的进气口2的前端部的形状和进气门插入孔7与进气门插入孔中心轴线面S3之间的位置关系。进气门插入孔中心轴线面S3是进气口2的进气门插入孔7的中心轴线L3互相平行地布置的平面。
接下来,在设置在第一实施方式的气缸盖中的双冷却剂流动通路之中,将参考图6和7说明低温冷却剂在其中流动的第一冷却剂流动通路的形状。图6是以透视方式示出第一实施方式的气缸盖的进气口2和第一冷却剂流动通路30的透视图。图6示出在假设气缸盖的内部透明的情况下看到的第一冷却剂流动通路30的形状以及第一冷却剂流动通路30、进气口2和气门导向件9之间的位置关系。
第一冷却剂流动通路30在气缸盖内设置在进气口2列的上侧。第一冷却剂流动通路30沿进气口2的上表面2a在进气口2列的方向上、即在气缸盖的纵向上延伸。
第一冷却剂流动通路30具有用于每个进气口2的单位结构。在图6中,由点划线围绕的部分的结构是第一冷却剂流动通路30的单位结构。该单位结构包括分别配置在进气口2的左、右气门导向件9(精确地说,进气门插入孔)周围的一对环形通路。每个环形通路都包括相对于气门导向件9位于气缸盖纵向中心平面侧的内侧流动通路31和相对于气门导向件9位于气缸盖的侧面侧的外侧流动通路32。内侧流动通路31和外侧流动通路32各自都是呈弧形状弯曲的流动通路,并且相对于气门导向件9轴向地对称。此外,内侧流动通路31和外侧流动通路32具有基本上相同的流动通路截面积。
单位结构包括将各自都包括内侧流动通路31和外侧流动通路32的左、右环形通路连接的第一连接通路34。第一连接通路34在进气口2的左、右分支端口之间的空间上方相对于气门导向件9位于气缸盖的中央侧。第一连接通路34是在纵向上延伸的流动通路,并且与左、右内侧流动通路31连续地连通。“连续地连通”是指内侧流动通路31中的流动方向和第一连接通路34中的流动方向在内侧流动通路31和第一连接通路34之间的连接位置处互相重合。外侧流动通路32与内侧流动通路31和第一连接通路34之间的连接位置连通。
第一冷却剂流动通路30包括各自都将相邻的两个单位结构连接的第二连接通路33。第二连接通路33在相邻的两个进气口2之间的空间上方相对于气门导向件9位于气缸盖的侧面侧。第二连接通路33是在纵向上延伸的流动通路,并且与相邻的两个单位结构的外侧流动通路32连续地连通。内侧流动通路31与外侧流动通路32和第二连接通路33之间的连接位置连通。在第一冷却剂流动通路30中,相对于气门导向件9位于气缸盖的中央侧的第一连接通路34和相对于气门导向件9位于气缸盖的侧面侧的第二连接通路33以将各自都包括内侧流动通路31和外侧流动通路32夹于其间的方式交替地配置在纵向上。
在第一冷却剂流动通路30的纵向上的两端部中分别设置有入口流动通路35和出口流动通路36。入口流动通路35从最靠近气缸盖的后端的环形通路沿纵向径直延伸到气缸盖的后端面并与在后端面中开口的第一孔37连通。第一孔37是形成在气缸盖中的冷却剂入口并且第一循环系统的冷却剂导入管与第一孔37连接。出口流动通路36从最靠近气缸盖的前端的环形通路沿纵向径直延伸到气缸盖的前端面并与在前端面中开口的第二孔38连通。第二孔38是形成在气缸盖中的冷却剂出口并且第一循环系统的冷却剂排出管与第二孔38连接。可以替代地构造成,第二孔38被用作冷却剂入口,而第一孔37被用作冷却剂出口,由此从气缸盖的前端侧导入冷却剂并且从气缸盖的后端侧排出冷却剂。
在铸造气缸盖时,利用砂芯在气缸盖中形成第一冷却剂流动通路30。用于形成第一冷却剂流动通路30的砂芯与用于形成第二冷却剂流动通路的砂芯不同。入口流动通路35和出口流动通路36是由从两侧支承砂芯的芯支承件形成的流动通路,而第一孔37和第二孔38是通过移除芯支承件而形成的砂去除孔。即,在第一实施方式的气缸盖中,使用在通过砂芯形成第一冷却剂流动通路30时形成的砂去除孔作为冷却剂入口和冷却剂出口。
冷却剂从作为冷却剂入口的第一孔37进入第一冷却剂流动通路30,从第一冷却剂流动通路30内通过,然后从作为冷却剂出口的第二孔38离开第一冷却剂流动通路30。在途中,冷却剂流经分别包围气门导向件9(精确地说,进气门插入孔)的环形通路。构成各环形通路的内侧流动通路31和外侧流动通路32的流动通路截面积大致互相相等并且从第一连接通路34(或第二连接通路33)到第二连接通路33(或第一连接通路34)的流动通路长度在从内侧流动通路31通过时和从外侧流动通路32通过时大致互相相等。因此,冷却剂均匀地流经各环形通路中的内侧流动通路31和外侧流动通路32,从而防止冷却剂滞留在第一冷却剂流动通路30中。
图7是示出第一实施方式的气缸盖中的进气口2、缸盖螺栓19和第一冷却剂流动通路30之间的位置关系的图。图7示出在假设气缸盖的内部透明的情况下从气缸盖的前端侧看去时的气门导向件9周围的第一冷却剂流动通路30的形状以及进气口2、第一冷却剂流动通路30和缸盖螺栓19之间的位置关系。图7所示的缸盖螺栓19是配置在气缸盖的前端面与最靠近其的进气口之间的缸盖螺栓。第一冷却剂流动通路30相对于缸盖螺栓19在气缸盖的中央侧通过。
各自都配置在相邻的两个进气口2之间的缸盖螺栓与第一冷却剂流动通路30之间的位置关系同样如此。第一冷却剂流动通路30配置成从相对于缸盖螺栓更靠近气缸盖的中央的区域通过。如果假设第一冷却剂流动通路30相对于缸盖螺栓在气缸盖的侧面侧通过,则由于进气口2朝气缸盖的侧面向斜上方延伸,所以别无选择地在气缸盖的高度方向上的高位置处从第一冷却剂流动通路30通过。对于此构型,第一冷却剂流动通路30中可能发生气穴而妨碍冷却剂的循环。就这一点而言,由于进气口2的上表面2a的高度被设定为在相对于缸盖螺栓更靠近气缸盖的中央的区域中低,所以可以不局部地形成在高位置处通过的那些部分的情况下在纵向上大致径直从第一冷却剂流动通路30通过。
接下来,将参考截面图说明气缸盖的冷却剂流动通路——包括第一冷却剂流动通路——的构型,特别是气缸盖的第一冷却剂流动通路与包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。
以下将说明在包含进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。图3在包含进气门插入孔7的中心轴线L3且垂直于纵向的截面中示出气缸盖101的第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路的截面形状。此外,图3示出气缸盖101的第一冷却剂流动通路与包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。在图3所示的截面中,通过符号20a、20b、20c、20d和20e表示的区域是第二冷却剂流动通路的一部分的截面。在下文中,例如,当提及通过符号20a表示的区域时,它将被称为第二冷却剂流动通路的“部分20a”或“第二冷却剂流动通路20a”。尽管在图3所示的截面中第二冷却剂流动通路的部分20a、20b、20c、20d和20e互相分离,但这些部分在气缸盖101的内部结合成一个。
在图3所示的截面中,在燃烧室4的屋脊的顶部附近,第二冷却剂流动通路的部分20a配置在介于排气口3的排气开口附近的上表面3a与进气口2的进气开口附近的上表面2a之间的区域中。第二冷却剂流动通路的部分20b配置在排气口3的下表面3b与气缸体配合面1a之间。第二冷却剂流动通路的部分20b在气缸体配合面1a处开口并且与气缸体侧的冷却剂流动通路连通。第二冷却剂流动通路的部分20d和部分20e分别配置在排气门插入孔8的中心轴线的两侧。第二冷却剂流动通路的部分20a、20b、20d和20e构成包围排气口3的水套以便冷却排气口3和排气门。此外,第二冷却剂流动通路的部分20a冷却上升到高温的燃烧室4的周边。
在图3所示的截面中,第二冷却剂流动通路的部分20c配置在进气口中心轨道面S2与气缸体配合面1a之间,更具体地,进气口2的下表面2b与气缸体配合面1a之间。在进气口2的分支点附近,第二冷却剂流动通路的部分20c定位成与第一冷却剂流动通路的外侧流动通路32大致相对,进气口2介设在两者之间。第二冷却剂流动通路的部分20c在气缸体配合面1a处开口。气缸体配合面1a的该开口与气缸体侧的冷却剂流动通路连通。已从气缸体的内部通过的冷却剂经由气缸体配合面1a的开口导入第二冷却剂流动通路的部分20c中。
在图3所示的截面中,第一冷却剂流动通路的内侧流动通路31和外侧流动通路32位于进气口中心轨道面S2与气缸盖纵向中心平面S1之间。更具体地,第一冷却剂流动通路的内侧流动通路31相对于进气门插入孔中心轴线面S3位于气缸盖纵向中心平面S1侧,而第一冷却剂流动通路的外侧流动通路32相对于进气门插入孔中心轴线面S3位于进气口中心轨道面S2侧。内侧流动通路31位于燃烧室4的屋脊的顶部的相反侧,第二冷却剂流动通路的部分20a介设在其间。内侧流动通路31具有沿进气门插入孔7的中心轴线L3的方向延伸的长形截面形状并且配置在进气门插入孔7的壁面附近。外侧流动通路32位于进气门插入孔7上游的进气口2的分支点附近。外侧流动通路32具有接近包括平行于进气口2的上表面2a的一条边和平行于进气门插入孔7的壁面的一条边的三角形的截面形状,并且配置在进气门插入孔7的壁面和进气口2的上表面2a两者附近。
根据图3所示的上述构型,进气口2的上表面2a——特别是进气门插入孔7上游的上表面2a——能通过冷却剂在其中流动的第一冷却剂流动通路的外侧流动通路32和内侧流动通路31而被有效地冷却,该冷却剂的温度低于在冷却排气口3的第二冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度。在进气口2是湍流生成口的情况下,空气以吸附于进气口2的上表面2a侧的方式流动。因此,在进气口2中的流动的空气能通过使用低温冷却剂冷却进气口2的上表面2a而被有效地冷却。
第二冷却剂流动通路的部分20a位于燃烧室4的屋脊的顶部与第一冷却剂流动通路的内侧流动通路31之间。由于从燃烧室4产生的热被第二冷却剂流动通路的部分20a吸收,所以抑制了热从燃烧室4直接传递到内侧流动通路31。因此,避免了内侧流动通路31中的冷却剂由从燃烧室4产生的热而被加热从而导致在进气口2中流动的空气的冷却效率的下降。
能通过第二冷却剂流动通路的部分20c抑制从气缸体配合面1a向进气口2的下表面2b的传热。冷却进气口2的下表面2b侧的冷却剂的温度高于冷却进气口2的上表面2a侧的冷却剂的温度并且因此不会过度降低进气口2的从端口喷射器喷射的燃料附着量大的下表面2b的温度。即,通过第二冷却剂流动通路的部分20c,进气口2的下表面2b能被适度地冷却至不抑制燃料的蒸发的程度。
接下来将说明在包含燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。图4在包含燃烧室4的中心轴线L1且垂直于纵向的截面中示出气缸盖101的第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路的截面形状。此外,图4示出气缸盖101的第一冷却剂流动通路和包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。在图4所示的截面中,通过符号20f、20g和20h表示的区域是第二冷却剂流动通路的一部分的截面。尽管在图4所示的截面中第二冷却剂流动通路的部分20f、20g和20h互相分离,但这些部分在气缸盖101的内部与图3所示的部分20a、20b、20c、20d和20e结合成一个。
在图4所示的截面中,在火花塞插入孔12的开口端12a附近,第二冷却剂流动通路的部分20g相对于气缸盖纵向中心平面S1配置在进气侧。第二冷却剂流动通路的部分20g在气缸盖纵向中心平面S1与进气门插入孔中心轴线面S3之间配置在火花塞插入孔12的前端部的进气侧壁面附近。在火花塞插入孔12的开口端12a附近,第二冷却剂流动通路的部分20f相对于气缸盖纵向中心平面S1配置在排气侧。第二冷却剂流动通路的部分20f沿火花塞插入孔12的前端部的排气侧壁面和燃烧室4的排气侧壁面两者配置。第二冷却剂流动通路的部分20h配置在第二冷却剂流动通路的部分20f上方。第二冷却剂流动通路的部分20f和20h与图3所示的部分20a、20b、20d和20e结合地构成包围排气口3的水套。第二冷却剂流动通路的部分20g冷却上升到高温的燃烧室4的周边,特别是火花塞插入孔12的周边。
在图4所示的截面中,第一冷却剂流动通路的第一连接通路34位于气缸盖纵向中心平面S1与进气门插入孔中心轴线面S3之间。第一连接通路34具有大致平行于进气门插入孔中心轴线面S3的细长倒圆长方形的截面形状,并且具有与图3所示的外侧流动通路32和内侧流动通路31的流动通路截面积之和大致相等的流动通路截面积。第一连接通路34位于燃烧室4的顶部的相反侧、更具体而言是火花塞插入孔12的开口端12a的相反侧,第二冷却剂流动通路的部分20g介设在其间。
根据图4所示的上述构型,从燃烧室4产生的热被位于第一冷却剂流动通路的第一连接通路34与燃烧室4的顶部之间的第二冷却剂流动通路的部分20g吸收。因此,抑制了热从燃烧室4直接传递到第一连接通路34。因此,避免了在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度上升而导致在进气口2中流动的空气的冷却效率的下降。
接下来将说明在从相邻的两个燃烧室之间通过且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。图5在从相邻的两个燃烧室之间通过且垂直于纵向的截面中示出气缸盖101的第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路的截面形状。此外,图5示出气缸盖101的第一冷却剂流动通路和包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。在图5所示的截面中,通过符号20i、20j和20p表示的区域是第二冷却剂流动通路的一部分的截面。尽管在图5所示的截面中第二冷却剂流动通路的部分20i、20j和20p互相分离,但这些部分在气缸盖101的内部与图3所示的部分20a、20b、20c、20d、20e和图4所示的部分20f、20g、20h结合成一个。
在图5所示的截面中,第二冷却剂流动通路的部分20i配置在气缸盖纵向中心平面S1与排气侧缸盖螺栓插入孔14之间。第二冷却剂流动通路的部分20j配置在气缸盖纵向中心平面S1与进气侧缸盖螺栓插入孔13之间。第二冷却剂流动通路的部分20i和部分20j两者均在气缸体配合面1a处开口。此外,第二冷却剂流动通路的部分20i和20j在气缸盖101的中央互相连通。第二冷却剂流动通路的部分20p配置在排气侧缸盖螺栓插入孔14与排气口3之间。第二冷却剂流动通路的部分20p在气缸体配合面1a处开口。第二冷却剂流动通路的部分20i和20p与图3所示的部分20a、20b、20d、20e和图4所示的部分20f、20g、20h结合地构成包围排气口3的水套。第二冷却剂流动通路的部分20j冷却相邻的两个进气口的前端部之间的部分。
在图5所示的截面中,第一冷却剂流动通路的第二连接通路33位于进气口中心轨道面S2与进气门插入孔中心轴线面S3之间。第二连接通路33具有大致平行于进气门插入孔中心轴线面S3的细长倒圆长方形的截面形状,并且具有与图3所示的外侧流动通路32和内侧流动通路31的流动通路截面积之和大致相等的流动通路截面积。第二连接通路33位于气缸体配合面1a的相反侧,第二冷却剂流动通路的部分20j介设在其间。
根据图5所示的上述构型,从气缸体配合面1a传递的热被位于气缸体配合面1a与第一冷却剂流动通路的第二连接通路33之间的第二冷却剂流动通路的部分20j吸收。因此,抑制了热从气缸体配合面1a直接传递到第二连接通路33。因此,避免了在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度上升而导致在进气口2中流动的空气的冷却效率的下降。
在图5所示的截面中,第一冷却剂流动通路的第二连接通路33相对于进气侧缸盖螺栓插入孔13位于更接近气缸盖101的中央的区域中。如果假设第二连接通路33相对于缸盖螺栓插入孔13位于气缸盖的侧面侧,则第二连接通路33在气缸盖高度方向上的位置必须高。对于该构型,存在滞留在第二连接通路33中的空气未释放、由此妨碍冷却剂的循环的可能性。就这一点而言,根据图5所示的位置关系,由于可以使第一冷却剂流动通路在纵向上大致是直的,所以可以防止空气滞留在第一冷却剂流动通路的内部。
接下来,将对如上所述构成的第一实施方式的包括气缸盖101的发动机冷却系统的具体应用例进行说明。
首先将说明第一实施方式的应用例1。图14示出第一实施方式的发动机冷却系统应用于增压发动机系统的应用例1。发动机冷却系统自身的构型与图1所示的发动机冷却系统的基本构型相当。因此,在图14中,与图1所示的发动机冷却系统的部件相当的部件被赋予相同的符号。这些相当的部件的重复说明将被省略或简化。
在增压发动机系统中,在与气缸盖101连通的进气通路130上安装有涡轮压缩机131,并且在涡轮压缩机131的下游配置有液冷式的中间冷却器132。在图14所示的应用例1中,中间冷却器132结合在第一循环系统120中,并且在第一循环系统120中流动的低温冷却剂用于与中间冷却器132中的空气的热交换。更具体地,中间冷却器132配置在冷却剂导入管121中,并且中间冷却器132中用于热交换的冷却剂导入设置在气缸盖101中的第一冷却剂流动通路30中。在图14所示的应用例1中,在冷却剂排出管122中配置有液体温度传感器125,并且通过液体温度传感器125来测量已从第一冷却剂流动通路30通过的冷却剂的温度。测定的液体温度被用作用于控制水泵123的转速的信息。
接下来将说明第一实施方式的应用例2。图15示出第一实施方式的发动机冷却系统应用于混合动力系统的应用例2。发动机冷却系统自身的构型与图1所示的发动机冷却系统的基本构型相当。因此,在图15中,与图1所示的发动机冷却系统的部件相当的部件被赋予相同的符号。这些相当的部件的重复说明将被省略或简化。
其中组合了发动机和电动机的混合动力系统包括逆变器135。在图15所示的应用例2中,逆变器135结合在第一循环系统120中,并且在第一循环系统120中流动的低温冷却剂被用来冷却逆变器135。更具体地,逆变器135配置在冷却剂导入管121中,并且用于冷却逆变器135的冷却剂导入设置在气缸盖101中的第一冷却剂流动通路30中。此外,在图15所示的应用例2中,在冷却剂排出管122中配置有液体温度传感器125。
接下来将参考附图说明本发明的第二实施方式。第二实施方式的气缸盖的基本构型与第一实施方式的气缸盖的基本构型相同。因此,对第一实施方式的气缸盖的基本构型的说明针对第二实施方式的气缸盖的基本构型总体结合于此,由此省略其重复说明。
第二实施方式的气缸盖包括与独立的和分开的循环系统连接的双冷却剂流动通路。在发动机冷起动时在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度与在第二冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度相等,并且随着发动机的暖机进行,温度比在第二冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度低的冷却剂在第一冷却剂流动通路中流动。第二实施方式的气缸盖与第一实施方式的气缸盖的不同之处在于第一冷却剂流动通路的构型。以下将说明第二实施方式的气缸盖的第一冷却剂流动通路的构型。将利用气缸盖的截面图和以透视方式示出气缸盖内部的冷却剂流动通路的透视图进行说明。图中,与第一实施方式的部件相当的部件被赋予相同的符号。第二冷却剂流动通路的构型与第一实施方式的气缸盖中的相同。因此,对第一实施方式的气缸盖的第二冷却剂流动通路的构型的说明针对第二实施方式的气缸盖的第二冷却剂流动通路的构型总体结合于此,由此省略其重复说明。
以下将说明第二实施方式的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。在设置在第二实施方式的气缸盖中的双冷却剂流动通路之中,将参考图19说明低温冷却剂在其中流动的第一冷却剂流动通路的形状。图19是以透视方式示出第二实施方式的气缸盖的进气口2和第一冷却剂流动通路40的透视图。图19示出在假设气缸盖的内部透明的情况下看到的第一冷却剂流动通路40的形状以及第一冷却剂流动通路40、进气口2和气门导向件9之间的位置关系。
第一冷却剂流动通路40在气缸盖内设置在进气口2列的上侧。第一冷却剂流动通路40沿进气口2的上表面2a在进气口2列的方向上、即在气缸盖的纵向上延伸。
第一冷却剂流动通路40具有用于每个进气口2的单位结构。在图19中,由点划线围绕的部分的结构是第一冷却剂流动通路40的单位结构。该单位结构包括分别配置在进气口2的左、右气门导向件9(精确地说,进气门插入孔)周围的一对弧形的流动通路41。弧形的流动通路41各自都是沿气门导向件9的周围呈弧形弯曲的流动通路,并且分别相对于气门导向件9从气缸盖的侧面侧到气缸盖的中央侧在左、右气门导向件9之间延伸。左、右弧形的流动通路41关于将进气口2分隔成左、右部分的平面(包含燃烧室的中心轴线且垂直于气缸盖的纵向的平面)面对称。
单位结构包括将左、右弧形的流动通路41连接的第一连接通路43。第一连接通路43在进气口2的左、右分支端口之间的空间上方相对于气门导向件9位于气缸盖的中央侧。第一连接通路43是向气缸盖的中央侧凸起弯曲的流动通路,并且与左、右弧形的流动通路41连续地连通。
第一冷却剂流动通路40包括各自都将相邻的两个单位结构连接的第二连接通路42。第二连接通路42在相邻的两个进气口2之间的空间上方相对于气门导向件9位于气缸盖的侧面侧。第二连接通路42是在气缸盖的纵向上延伸的流动通路,并且与相邻的两个单位结构的弧形的流动通路41连续地连通。
在第一冷却剂流动通路40的纵向上的两端部处分别设置有入口流动通路44和出口流动通路45。入口流动通路44沿纵向径直延伸到在气缸盖的后端面中开口的第一孔46。出口流动通路45沿纵向径直延伸到在气缸盖的前端面中开口的第二孔47。入口流动通路44和出口流动通路45是由从两侧支承用于形成第一冷却剂流动通路40的砂芯的芯支承件形成的流动通路,而第一孔46和第二孔47是通过移除芯支承件而形成的砂去除孔。第一孔46被用作冷却剂入口,而第二孔47被用作冷却剂出口。或者,第二孔47可被用作冷却剂入口,而第一孔46可被用作冷却剂出口。
接下来,将参考截面图说明第一冷却剂流动通路与气缸盖的包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。
以下将说明在包含进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。图16是示出第二实施方式的气缸盖的包含进气门插入孔7的中心轴线L3且垂直于纵向的截面的截面图。图16以上述截面示出第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路的截面形状。此外,图16示出气缸盖102的第一冷却剂流动通路和包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。
在图16所示的截面中,第一冷却剂流动通路的弧形的流动通路41在进气口中心轨道面S2与气缸盖纵向中心平面S1之间相对于进气门插入孔中心轴线面S3位于进气口中心轨道面S2侧。弧形的流动通路41位于进气门插入孔7上游的进气口2的分支点附近。弧形的流动通路41具有接近包括平行于进气口2的上表面2a的一条边和平行于进气门插入孔7的壁面的一条边的三角形的截面形状,并且配置在进气门插入孔7的壁面和进气口2的上表面2a两者附近。
根据图16所示的上述构型,进气口2的上表面2a——特别是进气门插入孔7上游的上表面2a——能通过冷却剂在其中流动的第一冷却剂流动通路的弧形的流动通路41有效地冷却,该冷却剂的温度低于在冷却排气口3的第二冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度。因此,可以有效地冷却在进气口2中流动的空气。
接下来将说明在包含燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。图17是示出第二实施方式的气缸盖的包含燃烧室4的中心轴线L1且垂直于纵向的截面的截面图。图17以上述截面示出第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路的截面形状。此外,图17示出气缸盖102的第一冷却剂流动通路和包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。
在图17所示的截面中,第一冷却剂流动通路的第一连接通路43位于气缸盖纵向中心平面S1与进气门插入孔中心轴线面S3之间。第一连接通路43具有大致平行于进气门插入孔中心轴线面S3的细长倒圆长方形的截面形状。第一连接通路43位于燃烧室4的顶部的相反侧,更具体为火花塞插入孔12的开口端12a的相反侧,第二冷却剂流动通路的部分20g介设在其间。
根据图17所示的上述构型,从燃烧室4产生的热被位于第一冷却剂流动通路的第一连接通路43与燃烧室4的顶部之间的第二冷却剂流动通路的部分20g吸收。因此,抑制了热从燃烧室4直接传递到第一连接通路43。因此,避免了在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度上升而导致在进气口2中流动的空气的冷却效率的下降。
接下来将说明在从相邻的两个燃烧室之间通过且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。图18是示出第二实施方式的气缸盖的从相邻的两个燃烧室之间通过且垂直于纵向的截面——具体为包含缸盖螺栓插入孔13和14且垂直于纵向的截面——的截面图。图18以上述截面示出第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路的截面形状。此外,图18示出气缸盖102的第一冷却剂流动通路和包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。
在图18所示的截面中,第一冷却剂流动通路的第二连接通路42在进气口中心轨道面S2与进气门插入孔中心轴线面S3之间位于相对于进气侧缸盖螺栓插入孔13更接近气缸盖102的中央的区域中。第二连接通路42具有大致平行于进气门插入孔中心轴线面S3的细长倒圆长方形的截面形状。第二连接通路42位于气缸体配合面1a的相反侧,第二冷却剂流动通路的部分20j介设在其间。
根据图18所示的上述构型,从气缸体配合面1a传递的热被位于气缸体配合面1a与第一冷却剂流动通路的第二连接通路42之间的第二冷却剂流动通路的部分20j吸收。因此,抑制了热从气缸体配合面1a直接传递到第二连接通路42。因此,避免了在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度上升而导致在进气口2中流动的空气的冷却效率的下降。
接下来将参考附图说明本发明的第三实施方式。第三实施方式的气缸盖的基本构型与第一实施方式的气缸盖的基本构型相同。因此,对第一实施方式的气缸盖的基本构型的说明针对第三实施方式的气缸盖的基本构型总体结合于此,由此省略其重复说明。
第三实施方式的气缸盖包括与独立的和分开的循环系统连接的双冷却剂流动通路。在发动机冷起动时在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度与在第二冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度相等,并且随着发动机的暖机进行,温度比在第二冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度低的冷却剂在第一冷却剂流动通路中流动。第三实施方式的气缸盖与第一实施方式的气缸盖的不同之处在于第一冷却剂流动通路的构型。以下将说明第三实施方式的气缸盖的第一冷却剂流动通路的构型。将利用气缸盖的截面图和以透视方式示出气缸盖内部的冷却剂流动通路的透视图进行说明。图中,与第一实施方式的构件相当的构件被赋予相同的符号。第二冷却剂流动通路的构型与第一实施方式的气缸盖中的构型相同。因此,对第一实施方式的气缸盖的第二冷却剂流动通路的构型的说明针对第三实施方式的气缸盖的第二冷却剂流动通路的构型总体结合于此,由此省略其重复说明。
以下将说明第三实施方式的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。在设置在第三实施方式的气缸盖中的双冷却剂流动通路之中,将参考图23说明低温冷却剂在其中流动的第一冷却剂流动通路的形状。图23是以透视方式示出第三实施方式的气缸盖的进气口2和第一冷却剂流动通路50的透视图。图23示出在假设气缸盖的内部透明的情况下看到的第一冷却剂流动通路50的形状以及第一冷却剂流动通路50、进气口2和气门导向件9之间的位置关系。
第一冷却剂流动通路50在气缸盖内设置在进气口2列的上侧。第一冷却剂流动通路50沿进气口2的上表面2a在进气口2列的方向上、即在气缸盖的纵向上延伸。
第一冷却剂流动通路50具有用于每个进气口2的单位结构。在图23中,由点划线围绕的部分的结构是第一冷却剂流动通路50的单位结构。该单位结构包括分别配置在进气口2的左、右气门导向件9(精确地说,进气门插入孔)周围的一对弧形的流动通路51。弧形的流动通路51各自都是沿气门导向件9的周围呈弧形弯曲的流动通路,并且分别相对于气门导向件9从气缸盖的侧面侧到气缸盖的中央侧在左、右气门导向件9的外侧延伸。左、右弧形的流动通路51关于将进气口2分隔成左、右部分的平面(包含燃烧室的中心轴线且垂直于气缸盖的纵向的平面)面对称。
单位结构包括将左、右弧形的流动通路51连接的第一连接通路53。第一连接通路53在进气口2的左、右分支端口之间的空间上方相对于气门导向件9位于气缸盖的中央侧。第一连接通路53是在气缸盖的纵向上延伸的流动通路,并且与左、右弧形的流动通路51连续地连通。
第一冷却剂流动通路50包括各自都将相邻的两个单位结构连接的第二连接通路52。第二连接通路52在相邻的两个进气口2之间的空间上方相对于气门导向件9位于气缸盖的侧面侧。第二连接通路52是向气缸盖的侧面侧凸起弯曲的流动通路,并且与相邻的两个单位结构的弧形的流动通路51连续地连通。
在第一冷却剂流动通路50的纵向上的两端部中分别设置有入口流动通路54和出口流动通路55。入口流动通路54沿纵向径直延伸到在气缸盖的后端面中开口的第一孔56。出口流动通路55沿纵向径直延伸到在气缸盖的前端面中开口的第二孔57。入口流动通路54和出口流动通路55是由从两侧支承用于形成第一冷却剂流动通路50的砂芯的芯支承件形成的流动通路,而第一孔56和第二孔57是通过移除芯支承件而形成的砂去除孔。第一孔56被用作冷却剂入口,而第二孔57被用作冷却剂出口。或者,第二孔57可被用作冷却剂入口,而第一孔56可被用作冷却剂出口。
接下来,将参考截面图说明第一冷却剂流动通路与气缸盖的包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。
以下将说明在包含进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。图20是示出第三实施方式的气缸盖的包含进气门插入孔7的中心轴线L3且垂直于纵向的截面的截面图。图20以上述截面示出第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路的截面形状。此外,图20示出气缸盖103的第一冷却剂流动通路和包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。
在图20所示的截面中,第一冷却剂流动通路的弧形的流动通路51在进气口中心轨道面S2与气缸盖纵向中心平面S1之间相对于进气门插入孔中心轴线面S3位于气缸盖纵向中心平面S1侧。弧形的流动通路51位于燃烧室4的屋脊的顶部的相反侧,第二冷却剂流动通路的部分20a介设在其间。弧形的流动通路51具有沿进气门插入孔7的中心轴线L3的方向延伸的长形截面形状,并且配置在进气门插入孔7的壁面附近。
根据图20所示的上述构型,不仅进气口2的上表面2a而且气门导向件9能通过第一冷却剂流动通路的弧形的流动通路51来冷却。通过冷却气门导向件9,能降低进气门11的温度。通过利用在第一冷却剂流动通路中流动的低温冷却剂冷却进气口2的上表面2a和进气门11,可以有效地冷却在进气口2中流动的空气。
接下来将说明在包含燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。图21是示出第三实施方式的气缸盖的包含燃烧室4的中心轴线L1且垂直于纵向的截面的截面图。图21以上述截面示出第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路的截面形状。此外,图21示出气缸盖103的第一冷却剂流动通路和包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。
在图21所示的截面中,第一冷却剂流动通路的第一连接通路53位于气缸盖纵向中心平面S1与进气门插入孔中心轴线面S3之间。第一连接通路53具有大致平行于进气门插入孔中心轴线面S3的细长倒圆长方形的截面形状。第一连接通路53位于燃烧室4的顶部的相反侧,更具体为火花塞插入孔12的开口端12a的相反侧,第二冷却剂流动通路的部分20g介设在其间。
根据图21所示的上述构型,从燃烧室4产生的热被位于第一冷却剂流动通路的第一连接通路53与燃烧室4的顶部之间的第二冷却剂流动通路的部分20g吸收。因此,抑制了热从燃烧室4直接传递到第一连接通路53。因此,避免了在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度上升而导致在进气口2中流动的空气的冷却效率的下降。
接下来将说明在从相邻的两个燃烧室之间通过且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。图22是示出第三实施方式的气缸盖的从相邻的两个燃烧室之间通过且垂直于纵向的截面——具体为包含缸盖螺栓插入孔13和14且垂直于纵向的截面——的截面图。图22以上述截面示出第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路的截面形状。此外,图22示出气缸盖103的第一冷却剂流动通路和包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。
在图22所示的截面中,第一冷却剂流动通路的第二连接通路52在进气口中心轨道面S2与进气门插入孔中心轴线面S3之间位于相对于进气侧缸盖螺栓插入孔13更接近气缸盖103的中央的区域中。第二连接通路52具有大致平行于进气门插入孔中心轴线面S3的细长倒圆长方形的截面形状。第二连接通路52位于气缸体配合面1a的相反侧,第二冷却剂流动通路的部分20j介设在其间。
根据图22所示的上述构型,从气缸体配合面1a传递的热被位于气缸体配合面1a与第一冷却剂流动通路的第二连接通路52之间的第二冷却剂流动通路的部分20j吸收。因此,抑制了热从气缸体配合面1a直接传递到第二连接通路52。因此,避免了在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度上升而导致在进气口2中流动的空气的冷却效率的下降。
接下来将参考附图说明本发明的第四实施方式。第四实施方式的气缸盖的基本构型与第一实施方式的气缸盖的基本构型相同。因此,对第一实施方式的气缸盖的基本构型的说明针对第四实施方式的气缸盖的基本构型总体结合于此,由此省略其重复说明。
第四实施方式的气缸盖包括与独立的和分开的循环系统连接的双冷却剂流动通路。在发动机冷起动时在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度与在第二冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度相等,并且随着发动机的暖机进行,温度比在第二冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度低的冷却剂在第一冷却剂流动通路中流动。第四实施方式的气缸盖与第一实施方式的气缸盖的不同之处在于第一冷却剂流动通路的构型。以下将说明第四实施方式的气缸盖的第一冷却剂流动通路的构型。将利用气缸盖的截面图和以透视方式示出气缸盖内部的冷却剂流动通路的透视图进行说明。图中,与第一实施方式的构件相当的构件被赋予相同的符号。
以下将说明第四实施方式的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。在设置在第四实施方式的气缸盖中的双冷却剂流动通路之中,将参考图27说明低温冷却剂在其中流动的第一冷却剂流动通路的形状。图27是以透视方式示出第四实施方式的气缸盖的进气口2和第一冷却剂流动通路60的透视图。图27示出在假设气缸盖的内部透明的情况下看到的第一冷却剂流动通路60的形状以及第一冷却剂流动通路60、进气口2和气门导向件9之间的位置关系。
第一冷却剂流动通路60在气缸盖内设置在进气口2列的上侧。第一冷却剂流动通路60沿进气口2的分支端口2L和2R的上表面2a在进气口2列的方向上、即在气缸盖的纵向上延伸。
第一冷却剂流动通路60具有用于每个进气口2的单位结构。在图27中,由点划线围绕的部分的结构是第一冷却剂流动通路60的单位结构。单位结构包括分别配置在进气口2的左、右分支端口2L和2R周围的一对弧形的流动通路61。弧形的流动通路61各自都是呈弧形弯曲以便从气缸盖的中央侧卷挂在分支端口2L、2R上的流动通路。在弧形的流动通路61的两端之中,在从气缸盖的中央侧看弧形的流动通路61时位于进气口2的中央侧的端部延伸到左、右分支端口2L和2R之间,而位于进气口2的外侧的端部相对于气门导向件9的轴线延伸到气缸盖的侧面侧。左、右弧形的流动通路61关于将进气口2分隔成左、右部分的平面(包含燃烧室的中心轴线且垂直于气缸盖的纵向的平面)面对称。
单位结构包括将左、右弧形的流动通路61连接的第一连接通路63。第一连接通路63位于进气口2的左、右分支端口2L和2R之间。第一连接通路63与左、右弧形的流动通路61连续地连通。
第一冷却剂流动通路60包括各自都将相邻的两个单位结构连接的第二连接通路62。第二连接通路62在相邻的两个进气口2之间的空间中相对于气门导向件9的轴线位于气缸盖的侧面侧。第二连接通路62是向气缸盖的侧面侧凸起弯曲的流动通路,并且与相邻的两个单位结构的弧形的流动通路61连续地连通。
在第一冷却剂流动通路60的纵向上的两端部中分别设置有入口流动通路64和出口流动通路65。入口流动通路64沿纵向径直延伸到在气缸盖的后端面中开口的第一孔66。出口流动通路65沿纵向径直延伸到在气缸盖的前端面中开口的第二孔67。入口流动通路64和出口流动通路65是由从两侧支承用于形成第一冷却剂流动通路60的砂芯的芯支承件形成的流动通路,而第一孔66和第二孔67是通过移除芯支承件而形成的砂去除孔。第一孔66被用作冷却剂入口,而第二孔67被用作冷却剂出口。或者,第二孔67可被用作冷却剂入口,而第一孔66可被用作冷却剂出口。
图28是示出第四实施方式的气缸盖中的进气口2、缸盖螺栓19和第一冷却剂流动通路60之间的位置关系的图。图28示出在假设气缸盖的内部透明的情况下从气缸盖的前端侧看去时的气门导向件9周围的第一冷却剂流动通路60的形状以及进气口2、第一冷却剂流动通路60和缸盖螺栓19之间的位置关系。第一冷却剂流动通路60相对于缸盖螺栓19在气缸盖的中央侧通过。更具体地,第一冷却剂流动通路60从形成在进气口2的前端部处的进气门插入部2d附近通过。
接下来,将参考截面图说明第一冷却剂流动通路与气缸盖的包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。
以下将说明在包含进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。图24是示出第四实施方式的气缸盖的包含进气门插入孔7的中心轴线L3且垂直于纵向的截面的截面图。图24以上述截面示出第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路的截面形状。此外,图24示出气缸盖104的第一冷却剂流动通路和包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。
在图24所示的截面中,在燃烧室4的屋脊的顶部附近,第二冷却剂流动通路的部分20k配置在介于排气口3的排气开口附近的上表面3a与进气口2的进气开口附近的上表面2a之间的区域中。第二冷却剂流动通路的部分20k与其它部分20b、20d和20e结合地构成包围排气口3的水套以便冷却排气口3和排气门。此外,第二冷却剂流动通路的部分20k冷却上升到高温的燃烧室4的周边。
在图24所示的截面中,第一冷却剂流动通路的弧形的流动通路61位于介设在气缸盖纵向中心平面S1与进气门插入孔中心轴线面S3之间的区域中。更具体地,弧形的流动通路61位于介设在第二冷却剂流动通路的部分20k与进气门插入孔7之间的区域中。弧形的流动通路61配置在进气门插入孔7的根部附近。此外,弧形的流动通路61位于燃烧室4的屋脊的顶部的相反侧,第二冷却剂流动通路的部分20k介设在其间。
根据图24所示的上述构型,进气口2的上表面2a、特别是进气门插入孔7下游的上表面2a能通过第一冷却剂流动通路的弧形的流动通路61来冷却。通过利用在第一冷却剂流动通路中流动的低温冷却剂冷却进气口2的上表面2a,可以有效地冷却在进气口2中流动的空气。此外,从燃烧室4产生的热由位于弧形的流动通路61与燃烧室4的顶部之间的第二冷却剂流动通路的部分20k吸收。因此,抑制了热从燃烧室4直接传递到弧形的流动通路61。因此,避免了在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度上升而导致在进气口2中流动的空气的冷却效率的下降。
接下来将说明在包含燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。图25是示出第四实施方式的气缸盖的包含燃烧室4的中心轴线L1且垂直于纵向的截面的截面图。图25以上述截面示出第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路的截面形状。此外,图25示出气缸盖104的第一冷却剂流动通路和包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。
在图25所示的截面中,在火花塞插入孔12的开口端12a附近,第二冷却剂流动通路的部分20m相对于气缸盖纵向中心平面S1配置在进气侧。第二冷却剂流动通路的部分20m配置在气缸盖纵向中心平面S1与进气门插入孔中心轴线面S3之间。第二冷却剂流动通路的部分20m冷却上升到高温的燃烧室4的周边,特别是火花塞插入孔12的周边。
在图25所示的截面中,第一冷却剂流动通路的第一连接通路63配置在与进气门插入孔中心轴线面S3重叠的位置处。第一连接通路63位于燃烧室4的顶部的相反侧,更具体为火花塞插入孔12的开口端12a的相反侧,第二冷却剂流动通路的部分20m介设在其间。
根据图25所示的上述构型,从燃烧室4产生的热被位于第一冷却剂流动通路的第一连接通路63与燃烧室4的顶部之间的第二冷却剂流动通路的部分20m吸收。因此,抑制了热从燃烧室4直接传递到第一连接通路63。因此,避免了在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度上升而导致在进气口2中流动的空气的冷却效率的下降。
接下来将说明在从相邻的两个燃烧室之间通过且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。图26是示出第四实施方式的气缸盖的从相邻的两个燃烧室之间通过且垂直于纵向的截面——具体为包含缸盖螺栓插入孔13和14且垂直于纵向的截面——的截面图。图26以上述截面示出第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路的截面形状。此外,图26示出气缸盖104的第一冷却剂流动通路和包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。
在图26所示的截面中,第二冷却剂流动通路的部分20n配置在气缸盖纵向中心平面S1与进气侧缸盖螺栓插入孔13之间。第二冷却剂流动通路的部分20n在气缸体配合面1a中开口,并且在气缸盖104的中央与第二冷却剂流动通路的部分20i连通。
在图26所示的截面中,第一冷却剂流动通路的第二连接通路62在进气口中心轨道面S2与进气门插入孔中心轴线面S3之间位于相对于进气侧缸盖螺栓插入孔13更接近气缸盖104的中央的区域中。第二连接通路62位于气缸体配合面1a的相反侧,第二冷却剂流动通路的部分20n介设在其间。
根据图26所示的上述构型,从气缸体配合面1a传递的热被位于气缸体配合面1a与第一冷却剂流动通路的第二连接通路62之间的第二冷却剂流动通路的部分20n吸收。因此,抑制了热从气缸体配合面1a直接传递到第二连接通路62。因此,避免了在第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度上升而导致在进气口2中流动的空气的冷却效率的下降。
接下来将参考附图说明本发明的第五实施方式。第五实施方式的气缸盖是第四实施方式的气缸盖的改型。第五实施方式的气缸盖与第四实施方式的气缸盖的不同之处在于第一冷却剂流动通路的构型。以下将说明第五实施方式的气缸盖的第一冷却剂流动通路的构型。将利用显示气缸盖的包含进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面的截面图进行说明。图中,与第四实施方式的构件相当的构件被赋予相同的符号。
以下将说明在包含进气门插入孔的中心轴线且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。图29是示出第五实施方式的气缸盖的包含进气门插入孔7的中心轴线L3且垂直于纵向的截面的截面图。图29以上述截面示出第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路的截面形状。此外,图29示出气缸盖105的第一冷却剂流动通路和包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。
在图29所示的截面中,第一冷却剂流动通路的部分71和72位于介设在气缸盖纵向中心平面S1与进气门插入孔中心轴线面S3之间的区域中。第一冷却剂流动通路的部分71对应于第四实施方式的第一冷却剂流动通路的弧形的流动通路,而第一冷却剂流动通路的部分72对应于第三实施方式的第一冷却剂流动通路的弧形的流动通路。第一冷却剂流动通路的部分71和72通过使这些弧形的流动通路一体化而形成。
根据图29所示的上述构型,进气口2的上表面2a、特别是进气门插入孔7下游的上表面2a能通过第一冷却剂流动通路的部分71有效地冷却。此外,与进气口2的上表面2a连接的进气门插入孔7的周围能通过第一冷却剂流动通路的部分72有效地冷却。
接下来将参考附图说明本发明的第六实施方式。第六实施方式的气缸盖是柴油发动机的气缸盖。首先,将说明第六实施方式的气缸盖的基本构型。将利用气缸盖的截面图进行说明。
以下将说明第六实施方式的气缸盖的基本构型。图30是示出第六实施方式的气缸盖106的包含进气门插入孔88的中心轴线L13且垂直于纵向的截面的截面图。如图30所示,作为气缸盖106的底面的气缸体配合面81a形成有燃烧室84。当气缸盖106安装在气缸体上时,燃烧室84从上方封闭气缸以形成封闭空间。然而,称为燃烧室84的该部分与气缸体配合面81a平齐,并且不会与火花点火式发动机的情况不同地凹进。虽然本技术领域中通常使用术语“燃烧室”,但是当介于气缸盖106与活塞之间的封闭空间定义为燃烧室时,燃烧室84能被称为燃烧室顶棚面。
在从气缸盖106的前端侧看去时,进气口82相对于气缸盖纵向中心平面S11在右侧向燃烧室84开口。进气口82与燃烧室84之间的连接部分——即进气口82的在燃烧室侧的开口端——用作构造成通过进气门开闭的进气开口。由于对每个气缸设置了两个进气门,所以每个燃烧室84都形成有两个进气开口。气缸盖106包括用于每个进气开口的独立进气口82。进气口82的入口在气缸盖106的右侧面中开口。进气口82从该入口的开口向左斜下方延伸并且然后在途中弯曲以与形成在燃烧室84中的进气开口连通。
气缸盖106形成有用于进气门的气门杆从其中通过的进气门插入孔88。在气缸盖106的上表面中,在盖罩安装面81b的内侧设置有将构造成驱动进气门的气门驱动机构接纳于其中的进气侧气门驱动机构室85。进气门插入孔88从进气口82的在燃烧室84附近的上表面82a径直向大致上方延伸到进气侧气门驱动机构室85。进气门插入孔88的中心轴线L13被包含在图30所示的截面中,即垂直于纵向的平面。
排气口83在从气缸盖106的前端侧看去时在左侧向燃烧室84开口。排气口83与燃烧室84之间的连接部分——即排气口83的在燃烧室侧的开口端——用作构造成通过排气门开闭的排气开口。由于对每个气缸设置了两个排气门,所以每个燃烧室84都形成有排气口83的两个排气开口。排气口83从形成在燃烧室84中的排气开口延伸到在气缸盖106的左侧面中开口的出口。不是针对燃烧室84的各排气开口独立地设置排气口83,而是针对燃烧室84的排气开口设置单个排气口83。即,排气口83由多个分支端口组成,所述分支端口分别从排气开口和分支端口在其中结合的集合端口延伸。
气缸盖106形成有用于排气门的气门杆从其中通过的排气门插入孔89。在气缸盖106的上表面中,在盖罩安装面81b的内侧设置有将构造成驱动排气门的气门驱动机构接纳于其中的排气侧气门驱动机构室86。排气门插入孔89从排气口83的在燃烧室84附近的上表面83a径直向大致上方延伸到排气侧气门驱动机构室86。
接下来将说明在包含燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的基本构型。图31是示出气缸盖106的包含燃烧室84的中心轴线L11且垂直于纵向的截面的截面图。在气缸盖106的上表面中形成有用于安装将燃料喷射到气缸内的喷射器的喷射器插入孔87。喷射器插入孔87从气缸盖106的上表面沿燃烧室84的中心轴线L11竖直向下形成,并且在平面状的燃烧室84的中心向其开口。当气缸盖106安装在气缸体上时,燃烧室84的中心轴线L11与气缸的中心轴线重合。在图31所示的截面中,可见具有歧管形状的排气口83的一部分。
接下来将说明第六实施方式的气缸盖106的冷却剂流动通路的构型。第六实施方式的气缸盖包括与独立的和分开的循环系统连接的双冷却剂流动通路。温度比在第二冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度低的冷却剂在第一冷却剂流动通路中流动。
以下将说明第六实施方式的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。图30在包含进气门插入孔88的中心轴线L13且垂直于纵向的截面中示出气缸盖106的第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路的截面形状。此外,图30示出气缸盖106的第一冷却剂流动通路和包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。在图30所示的截面中,通过符号94a、94b、94c和94d表示的区域是第二冷却剂流动通路的一部分的截面。尽管在图30所示的截面中第二冷却剂流动通路的部分94a、94b、94c和94d互相分离,但这些部分在气缸盖106的内部结合成一个。
在图30所示的截面中,在气缸盖纵向中心平面S11上,第二冷却剂流动通路的部分94a配置在介于排气口83的排气开口附近的上表面83a与进气口82的进气开口附近的上表面82a之间的区域中。气缸盖纵向中心平面S11是包含燃烧室84的中心轴线L11且平行于纵向的虚拟平面。第二冷却剂流动通路的部分94b配置在排气口83的下表面83b与气缸体配合面81a之间。第二冷却剂流动通路的部分94b在气缸体配合面81a处开口并且与气缸体侧的冷却剂流动通路连通。第二冷却剂流动通路的部分94d在排气门插入孔89的左侧配置在排气口83的上表面83a上方。第二冷却剂流动通路的部分94a、94b和94d构成包围排气口83的水套以便冷却排气口83和排气门。此外,第二冷却剂流动通路的部分94a冷却上升到高温的燃烧室84的周边。
在图30所示的截面中,第二冷却剂流动通路的部分94c配置在进气口中心轨道面S12与气缸体配合面81a之间,更具体地,进气口82的下表面82b与气缸体配合面81a之间。进气口中心轨道面S12是定义为包含进气口82的中心轨道的平面的虚拟平面。第二冷却剂流动通路的部分94c在气缸体配合面81a处开口。气缸体配合面81a的该开口在气缸体侧与冷却剂流动通路连通。已从气缸体的内部通过的冷却剂经由气缸体配合面81a的开口导入第二冷却剂流动通路的部分94c中。
在图30所示的截面中,第一冷却剂流动通路91位于进气门插入孔中心轴线面S13与气缸盖纵向中心平面S11之间。进气门插入孔中心轴线面S13是包含进气门插入孔88的中心轴线L13且平行于纵向的虚拟平面。第二冷却剂流动通路的部分94a位于第一冷却剂流动通路91与燃烧室84之间。
根据图30所示的上述构型,进气口82的上表面82a、特别是进气门插入孔88下游的上表面82a能通过温度比冷却排气口83的冷却剂的温度低的冷却剂在其中流动的第一冷却剂流动通路91有效地冷却。通过利用低温冷却剂流动冷却进气口82的上表面82a,可以有效地冷却在进气口82中流动的空气。
第二冷却剂流动通路的部分94a位于燃烧室84与第一冷却剂流动通路91之间。由于从燃烧室84产生的热被第二冷却剂流动通路的部分94a吸收,所以抑制了热从燃烧室84直接传递到第一冷却剂流动通路91。因此,避免了第一冷却剂流动通路91中的冷却剂由从燃烧室84产生的热加热,从而引起在进气口82中流动的空气的冷却效率的下降。能通过第二冷却剂流动通路的部分94c抑制从气缸体配合面81a向进气口82的下表面82b的传热。
接下来将说明在包含燃烧室的中心轴线且垂直于纵向的截面中看去的气缸盖的冷却剂流动通路的构型。图31在包含燃烧室84的中心轴线L11且垂直于纵向的截面中示出气缸盖106的第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路的截面形状。此外,图31示出气缸盖106的第一冷却剂流动通路和包括第二冷却剂流动通路的其它构件之间的位置关系。在图31所示的截面中,通过符号94e、94f、94g、94h、94i和94j表示的区域是第二冷却剂流动通路的一部分的截面。尽管在图31所示的截面中第二冷却剂流动通路的部分94e、94f、94g、94h、94i和94j互相分离,但这些部分在气缸盖106的内部与图30中所示的部分94a、94b、94c和94d结合成一个。
在图31所示的截面中,第二冷却剂流动通路的部分94f、94i和94j相对于气缸盖纵向中心平面S11配置在进气侧。第二冷却剂流动通路的部分94f在气缸盖纵向中心平面S11与进气门插入孔中心轴线面S13之间配置在喷射器插入孔87的前端部的进气侧壁面附近。
在喷射器插入孔87的开口端87a附近,第二冷却剂流动通路的部分94e相对于气缸盖纵向中心平面S11配置在排气侧。第二冷却剂流动通路的部分94e沿喷射器插入孔87的前端部的排气侧壁面配置。第二冷却剂流动通路的部分94g配置在第二冷却剂流动通路的部分94e上方,而第二冷却剂流动通路的部分94h配置在第二冷却剂流动通路的部分94e的左侧。第二冷却剂流动通路的部分94e、94g和94h与图30所示的部分94a、94b和94d结合地构成包围排气口83的水套。
在图31所示的截面中,第一冷却剂流动通路92位于气缸盖纵向中心平面S11与进气口中心轨道面S12之间。第一冷却剂流动通路92位于喷射器插入孔87的开口端87a的相反侧,第二冷却剂流动通路的部分94f介设在其间。
根据图31所示的上述构型,从燃烧室84产生的热被位于第一冷却剂流动通路的92与燃烧室84之间的第二冷却剂流动通路的部分94f吸收。因此,抑制了热从燃烧室84直接传递到第一冷却剂流动通路92。因此,避免了在第一冷却剂流动通路92中流动的冷却剂的温度上升而导致在进气口82中流动的空气的冷却效率的下降。
接下来将参考附图说明本发明的第七实施方式。第七实施方式具有发动机冷却系统的构型中的特征。第七实施方式的发动机冷却系统能与第一至第六实施方式的任意气缸盖组合。然而,这里,将对与第一实施方式的气缸盖组合的示例进行说明。
以下将参照图32说明本发明的第七实施方式的发动机冷却系统的构型。在图32中,与图1所示的第一实施方式的发动机冷却系统的构件相当的构件被赋予相同的符号。这些相当的构件的重复说明将被省略或简化。
第七实施方式的发动机冷却系统包括双循环系统140和160。第二循环系统160的构型与第一实施方式的构型相同,而第一循环系统140的构型与第一实施方式的构型不同。以下将说明第七实施方式的第一循环系统140的构型。
以下将说明第一循环系统的构型。第一循环系统140形成独立于第二循环系统160的闭环并且包括散热器124和水泵123。气缸盖101形成有与第一循环系统140的冷却剂导入管121连接的冷却剂入口,以及与第一循环系统140的冷却剂排出管122连接的冷却剂出口。气缸盖101的冷却剂入口经由冷却剂导入管121与散热器124的冷却剂出口连接,而气缸盖101的冷却剂出口经由冷却剂排出管122与散热器124的冷却剂入口连接。冷却剂导入管121设置有水泵123。第一循环系统140还可包括液体温度传感器和用于液体温度调节的节温器(均未示出)。
第一循环系统140包括形成在气缸盖101中的第一冷却剂流动通路30和形成在气缸体151中的第四冷却剂流动通路153。第一冷却剂流动通路30与冷却剂入口连通。与第三冷却剂流动通路152相似,第四冷却剂流动通路153包括包围气缸的水套。气缸盖101在其中形成有将第一冷却剂流动通路30与第四冷却剂流动通路153连通的中间连通通路172。中间连通通路172和第四冷却剂流动通路153经由形成在气缸盖101与气缸体151之间的配合面中的开口互相连接。此外,气缸盖101在其中形成有将第四冷却剂流动通路153与冷却剂出口连通的出口连通通路170。出口连通通路170和第四冷却剂流动通路153经由形成在气缸盖101与气缸体151之间的配合面中的开口互相连接。
在第一循环系统140中循环的冷却剂导入形成在气缸盖101中的冷却剂入口中并且流入气缸盖101的第一冷却剂流动通路30中,由此冷却进气口2。用于冷却进气口2的冷却剂然后流入气缸体151的第四冷却剂流动通路153中以冷却气缸并且然后从形成在气缸盖101中的冷却剂出口排出。
根据图32所示的构型,已从第一冷却剂流动通路30通过的冷却剂构造成在气缸体151中流动并且能用于冷却气缸。
接下来将说明中间连通通路的构型。图33是以透视方式示出第七实施方式的发动机冷却系统中的气缸盖101的进气口2和第一冷却剂流动通路30的透视图。在图33中,与图6所示的第一实施方式的第一冷却剂流动通路的构件相当的构件被赋予相同的符号。如图33所示,中间连通通路172将第一冷却剂流动通路30的出口流动通路36与在气缸体配合面中开口的出口孔173连接。中间连通通路172形成在气缸盖的前端面与最靠近其的进气口2之间。在第七实施方式中,出口流动通路36的开口端(在气缸盖的前端面中开口的孔)171被密封。已从第一冷却剂流动通路30通过的冷却剂从出口流动通路36通过中间连通通路172并且流向气缸体配合面的出口孔173。或者,出口孔173可被用作冷却剂入口,而第一孔37可被用作冷却剂出口。
图34是示出在假设气缸盖的内部透明的情况下从气缸盖的前端侧看去时的中间连通通路172与缸盖螺栓19之间的位置关系的图。中间连通通路172相对于缸盖螺栓19在气缸盖的中间侧的位置从出口孔173朝出口流动通路36形成。中间连通通路172可通过钻孔形成。
以下将说明中间连通通路的改型。图35是示出中间连通通路的改型的构型的图。在图35中,与图6所示的第一实施方式的第一冷却剂流动通路的构件相当的构件被赋予相同的符号。该改型包括从出口流动通路36延伸的中间连通通路174和分别从第二连接通路33延伸的中间连通通路176。中间连通通路174形成在气缸盖的前端面与最靠近其的进气口2之间并且将出口流动通路36与在气缸体配合面中开口的出口孔175连接。各中间连通通路176形成在相邻的两个进气口2之间并且将第二连接通路33与在气缸体配合面中开口的出口孔177连接。气缸体形成有与中间连通通路174和176对应的冷却剂流动通路。出口孔175可被用作冷却剂入口,而第一孔37可被用作冷却剂出口。
以下将说明第一循环系统的改型。图36是示出第一循环系统的改型的图。在该改型中,第一循环系统141包括形成在气缸盖101中的第一冷却剂流动通路30和中间连通通路172。气缸盖101形成有与第一循环系统141的冷却剂导入管121连接的冷却剂入口,而气缸体151形成有与第一循环系统141的冷却剂排出管122连接的冷却剂出口。气缸体151在其中形成有将中间连通通路172与冷却剂出口连通的出口连通通路154。中间连通通路172和出口连通通路154经由形成在气缸盖101与气缸体151之间的配合面中的开口互相连接。
在第一循环系统141中循环的冷却剂导入形成在气缸盖101中的冷却剂入口中并且流入气缸盖101的第一冷却剂流动通路30中,由此冷却进气口2。用于冷却进气口2的冷却剂然后经中间连通通路172流入气缸体151中并且从形成在气缸体151中的冷却剂出口排出。当已从第一冷却剂流动通路30通过的冷却剂未用于冷却气缸时,能采用该改型的构型。
接下来将参考附图说明本发明的第八实施方式。第八实施方式具有发动机冷却系统的构型中的特征。第八实施方式的发动机冷却系统能与第一至第六实施方式的任意气缸盖组合。然而,这里,将对与第一实施方式的气缸盖组合的示例进行说明。
以下将参照图37说明本发明的第八实施方式的发动机冷却系统的构型。在图37中,与图1所示的第一实施方式的发动机冷却系统的构件相当的构件被赋予同样的符号。这些相当的构件的重复说明将被省略或简化。
第八实施方式的发动机冷却系统包括双循环系统142和160。第二循环系统160的构型与第一实施方式的构型相同,而第一循环系统142的构型与第一实施方式的构型不同。以下将说明第八实施方式的第一循环系统142的构型。
以下将说明第一循环系统的构型。第一循环系统142形成独立于第二循环系统160的闭环并且包括散热器124和水泵123。在气缸体151中形成有与第一循环系统142的冷却剂导入管121连接的冷却剂入口。气缸盖101形成有与第一循环系统142的冷却剂排出管122连接的冷却剂出口。气缸体151的冷却剂入口经由冷却剂导入管121与散热器124的冷却剂出口连接,而气缸盖101的冷却剂出口经由冷却剂排出管122与散热器124的冷却剂入口连接。冷却剂导入管121设置有水泵123。第一循环系统142还可包括液体温度传感器和用于液体温度调节的节温器(均未示出)。
第一循环系统142包括形成在气缸盖101中的第一冷却剂流动通路30。第一冷却剂流动通路30与冷却剂出口连通。气缸体151在其中形成有将冷却剂入口与气缸盖101连接的入口连通通路155。气缸盖101在其中形成有将第一冷却剂流动通路30与入口连通通路155连通的中间连通通路182。入口连通通路155和中间连通通路182经由形成在气缸盖101与气缸体151之间的配合面中的开口互相连接。
在第一循环系统142中循环的冷却剂进入形成在气缸体151中的冷却剂入口,然后经入口连通通路155流入气缸盖101中,并且然后经中间连通通路182导入第一冷却剂流动通路30中。冷却剂在第一冷却剂流动通路30中流动以冷却进气口2并且从形成在气缸盖101中的冷却剂出口排出。
根据图37所示的构型,要在第一冷却剂流动通路30中流动的冷却剂能从气缸体151导入。当不可能在气缸盖101中形成冷却剂入口时,图37所示的构型是有用的。
接下来将说明中间连通通路的构型。图38是以透视方式示出第八实施方式的发动机冷却系统中的气缸盖101的进气口2和第一冷却剂流动通路30的透视图。在图38中,与图6所示的第一实施方式的第一冷却剂流动通路的构件相当的构件被赋予相同的符号。如图38所示,中间连通通路182将第一冷却剂流动通路30的入口流动通路35与在气缸体配合面中开口的入口孔183连接。中间连通通路182形成在气缸盖的后端面与最靠近其的进气口2之间。在第八实施方式中,入口流动通路35的开口端(在气缸盖的后端面中开口的孔)181被密封。用于冷却进气口2的冷却剂从气缸体配合面的入口孔183经中间连通通路182导入第一冷却剂流动通路30中。或者,第二孔38可被用作冷却剂入口,而入口孔183可被用作冷却剂出口。
接下来将参考附图说明本发明的第九实施方式。第九实施方式具有发动机冷却系统的构型中的特征。第九实施方式的发动机冷却系统能与第一至第六实施方式的任意气缸盖组合。然而,这里,将对与第一实施方式的气缸盖组合的示例进行说明。
以下将参照图39说明本发明的第九实施方式的发动机冷却系统的构型。在图39中,与图1所示的第一实施方式的发动机冷却系统的构件相当的构件被赋予同样的符号。这些相当的构件的重复说明将被省略或简化。
以下将说明循环系统的构型。第九实施方式的发动机冷却系统包括单个循环系统143。循环系统143包括散热器124和水泵123。气缸盖101形成有与循环系统143的冷却剂导入管121连接的冷却剂入口,以及与循环系统143的冷却剂排出管122连接的冷却剂出口。冷却剂入口经由冷却剂导入管121与散热器124的冷却剂出口连接,而冷却剂出口经由冷却剂排出管122与散热器124的冷却剂入口连接。冷却剂导入管121设置有水泵123。循环系统143还可包括液体温度传感器和用于液体温度调节的节温器(均未示出)。
循环系统143包括形成在气缸盖101中的第一冷却剂流动通路30和第二冷却剂流动通路20以及形成在气缸体151中的第三冷却剂流动通路152。第一冷却剂流动通路30与冷却剂入口连通。气缸盖101在其中形成有将第一冷却剂流动通路30与第三冷却剂流动通路152连通的中间连通通路172。中间连通通路172和第三冷却剂流动通路152经由形成在气缸盖101与气缸体151之间的配合面中的开口互相连接。气缸体151的第三冷却剂流动通路152和气缸盖101的第二冷却剂流动通路20经由形成在气缸盖101与气缸体151之间的配合面的多个部位处的开口互相连通。第二冷却剂流动通路20与冷却剂出口连通。
在循环系统143中循环的冷却剂导入形成在气缸盖101中的冷却剂入口中并且流入气缸盖101的第一冷却剂流动通路30中,由此从进气口2的上表面侧冷却进气口2。用于冷却进气口2的冷却剂然后在气缸体151的第三冷却剂流动通路152中流动以冷却气缸。用于冷却气缸的冷却剂返回气缸盖101并且在气缸盖101的第二冷却剂流动通路20中流动以冷却排气口和进气口2的下表面,并且然后从形成在气缸盖101中的冷却剂出口排出。
根据图39所示的构型,在通过单个循环系统143冷却气缸盖101和气缸体151的需要冷却的部位的同时,可以实现使在第一冷却剂流动通路30中流动的冷却剂的温度低于在第二冷却剂流动通路20中流动的冷却剂的温度。
接下来将参考附图说明本发明的第十实施方式。第十实施方式具有发动机冷却系统的构型中的特征。第十实施方式的发动机冷却系统能与第一至第六实施方式的任意气缸盖组合。然而,这里,将对与第一实施方式的气缸盖组合的示例进行说明。
以下将参照图40说明本发明的第十实施方式的发动机冷却系统的构型。在图40中,与图1所示的第一实施方式的发动机冷却系统的构件相当的构件被赋予同样的符号。这些相当的构件的重复说明将被省略或简化。
以下将说明循环系统的构型。第十实施方式的发动机冷却系统包括单个循环系统144。循环系统144包括散热器124和水泵123。气缸盖101形成有与循环系统144的冷却剂导入管121连接的冷却剂入口,而气缸体151形成有与循环系统144的冷却剂排出管122连接的冷却剂出口。冷却剂入口经由冷却剂导入管121与散热器124的冷却剂出口连接,而冷却剂出口经由冷却剂排出管122与散热器124的冷却剂入口连接。冷却剂导入管121设置有水泵123。循环系统144还可包括液体温度传感器和用于液体温度调节的节温器(均未示出)。
循环系统144包括形成在气缸盖101中的第一冷却剂流动通路30和第二冷却剂流动通路20以及形成在气缸体151中的第三冷却剂流动通路152。第一冷却剂流动通路30与冷却剂入口连通。第一冷却剂流动通路30在气缸盖101的内部与第二冷却剂流动通路20连通。第二冷却剂流动通路20和气缸体151的第三冷却剂流动通路152经由形成在气缸盖101与气缸体151之间的配合面的多个部位处的开口互相连通。第三冷却剂流动通路152与冷却剂出口连通。
在循环系统144中循环的冷却剂导入形成在气缸盖101中的冷却剂入口中并且流入气缸盖101的第一冷却剂流动通路30中,由此从进气口2的上表面侧冷却进气口2。用于冷却进气口2的冷却剂从第一冷却剂流动通路30前移到第二冷却剂流动通路20中并且在第二冷却剂流动通路20中流动以冷却排气口和进气口2的下表面。已从气缸盖101的内部通过的冷却剂然后在气缸体151的第三冷却剂流动通路152中流动以冷却气缸并且然后从形成在气缸体151中的冷却剂出口排出。
根据图40所示的构型,在通过单个循环系统144冷却气缸盖101和气缸体151的需要冷却的部位的同时,可以实现使在第一冷却剂流动通路30中流动的冷却剂的温度低于在第二冷却剂流动通路20中流动的冷却剂的温度。
接下来将参考附图说明本发明的第十一实施方式。第十一实施方式具有发动机冷却系统的构型中的特征。第十一实施方式的发动机冷却系统能与第一至第六实施方式的任意气缸盖组合。然而,这里,将对与第一实施方式的气缸盖组合的示例进行说明。
以下将参照图41说明本发明的第十一实施方式的发动机冷却系统的构型。在图41中,与图1所示的第一实施方式的发动机冷却系统的构件相当的构件被赋予同样的符号。这些相当的构件的重复说明将被省略或简化。
以下将说明循环系统的构型。第十一实施方式的发动机冷却系统包括双循环系统145和166。双循环系统145和166分别形成闭环,但不是完全互相独立,而是共用单个散热器124。在双循环系统145和166中分别设置有各自都用于使冷却剂循环的水泵123和163。通过散热器124冷却的冷却剂分配到循环系统145和166,并且在循环系统145和166中循环的冷却剂集中在散热器124中以便进行冷却。
第一循环系统145包括形成在气缸盖101中的第一冷却剂流动通路30。气缸盖101形成有各自都与第一冷却剂流动通路30连通的冷却剂入口和冷却剂出口。气缸盖101的冷却剂入口经由冷却剂导入管121与散热器124的冷却剂出口连接,而气缸盖101的冷却剂出口经由冷却剂排出管122与散热器124的冷却剂入口连接。冷却剂排出管122和冷却剂导入管121经由旁通散热器124的旁通管127互相连接。在冷却剂导入管121与旁通管127之间的接合部处设置有节温器128。水泵123在冷却剂导入管121中设置在节温器128的下游。
在第一循环系统145中,通过从气缸盖101通过而被加热的冷却剂和通过散热器124冷却的冷却剂通过节温器128混合在一起。然后,处于通过节温器128调节后的温度的冷却剂供给到形成在气缸盖101中的第一冷却剂流动通路30。
第二循环系统166包括形成在气缸盖101中的第二冷却剂流动通路20和形成在气缸体151中的第三冷却剂流动通路152。气缸盖101的第二冷却剂流动通路20和气缸体151的第三冷却剂流动通路152经由形成在气缸盖101与气缸体151之间的配合面中的开口互相连接。气缸体151形成有与第三冷却剂流动通路152连通的冷却剂入口,而气缸盖101形成有与第二冷却剂流动通路20连通的冷却剂出口。气缸体151的冷却剂入口经由冷却剂导入管161与散热器124的冷却剂出口连接,而气缸盖101的冷却剂出口经由冷却剂排出管162与散热器124的冷却剂入口连接。冷却剂排出管162和冷却剂导入管161经由旁通散热器124的旁通管167互相连接。在冷却剂导入管161与旁通管167之间的接合部处设置有节温器168。节温器168的预设温度被设定为高于第一循环系统145的节温器128的温度。水泵163在冷却剂导入管161中设置在节温器168的下游。
在第二循环系统166中,通过从气缸体151和气缸盖101通过而被加热的冷却剂和通过散热器124冷却的冷却剂通过节温器168混合在一起。然后,处于通过节温器168调节后的温度的冷却剂经由水泵163供给到气缸体151的第三冷却剂流动通路152,并且已从第三冷却剂流动通路152通过的冷却剂供给到形成在气缸盖101中的第二冷却剂流动通路20。
根据图41所示的构型,通过节温器128和168的温度设定,可以提供在第一冷却剂流动通路30中流动的冷却剂的温度与在第二冷却剂流动通路20中流动的冷却剂的温度之间的明显差别。不一定需要第一循环系统145的旁通管127和节温器128。
除上述实施方式以外,可采用以下形态作为另一实施方式。在第一实施方式中,冷却剂入口和冷却剂出口设置在气缸盖的前端面和后端面中。然而,如果冷却剂入口无法设置在气缸盖的后端面或前端面中,则冷却剂入口可设置在气缸盖的侧面中。具体地,在通过砂芯形成第一冷却剂流动通路时形成的砂去除孔可被密封,并且可通过从气缸盖的侧面钻孔来形成与第一冷却剂流动通路连通的连通通路。这也适用于冷却剂出口。
Claims (19)
1.一种多气缸发动机,其特征在于包括:
气缸盖,所述气缸盖包括多个燃烧室、多个进气口、第一冷却剂流动通路和第二冷却剂流动通路,所述第一冷却剂流动通路和所述第二冷却剂流动通路在所述气缸盖内彼此独立,
其中,所述多个燃烧室在所述气缸盖的纵向上并排设置,
所述多个进气口在所述气缸盖的纵向上并排设置并且分别与所述多个燃烧室连通,
所述第一冷却剂流动通路沿所述进气口的上表面在所述气缸盖的纵向上连续地延伸,并且在垂直于所述纵向的至少一个截面中,所述第一冷却剂流动通路位于一平面与一中心轨道面之间,所述平面包含所述多个燃烧室的中心轴线并且平行于所述纵向,所述中心轨道面包含所述多个进气口的中心轨道,并且
在垂直于所述纵向的至少一个截面中,所述第二冷却剂流动通路的至少一部分位于所述燃烧室与所述第一冷却剂流动通路之间,并且
其中,在所述第一冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度低于在所述第二冷却剂流动通路中流动的冷却剂的温度。
2.根据权利要求1所述的多气缸发动机,其特征在于
在包含所述燃烧室的中心轴线且垂直于所述纵向的截面中,所述第二冷却剂流动通路包括位于所述燃烧室与所述第一冷却剂流动通路之间的部分。
3.根据权利要求2所述的多气缸发动机,其特征在于
所述气缸盖包括各自都向所述燃烧室开口的火花塞插入孔,并且在包含所述燃烧室的中心轴线且垂直于所述纵向的截面中,所述第一冷却剂流动通路设置成从介于所述火花塞插入孔与所述进气口之间的区域通过。
4.根据权利要求3所述的多气缸发动机,其特征在于
所述气缸盖包括各自都在气缸体配合面的相反侧向所述进气口开口的喷射器插入孔,并且在包含所述燃烧室的中心轴线且垂直于所述纵向的截面中,所述第一冷却剂流动通路设置成从介于所述火花塞插入孔与所述喷射器插入孔的中心轴线之间的区域通过。
5.根据权利要求1所述的多气缸发动机,其特征在于
所述气缸盖包括各自都在所述燃烧室的中心轴线附近向所述燃烧室开口的喷射器插入孔,并且在包含所述喷射器插入孔的中心轴线且垂直于所述纵向的截面中,所述第二冷却剂流动通路包括位于所述喷射器插入孔的开口端与所述第一冷却剂流动通路之间的部分。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的多气缸发动机,其特征在于
所述气缸盖包括进气门插入孔和分别与所述多个燃烧室连通的多个排气口,并且在包含所述进气门插入孔的中心轴线且垂直于所述纵向的截面中,所述第二冷却剂流动通路的至少一部分在介于所述进气口与所述排气口之间的区域中位于所述燃烧室与所述第一冷却剂流动通路之间。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的多气缸发动机,其特征在于
所述气缸盖包括进气门插入孔,并且在包含所述进气门插入孔的中心轴线且垂直于所述纵向的截面中,所述第一冷却剂流动通路设置成从介于所述进气门插入孔与所述进气口之间的区域通过。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的多气缸发动机,其特征在于
所述气缸盖包括进气门插入孔,并且在包含所述进气门插入孔的中心轴线且垂直于所述纵向的截面中,所述第一冷却剂流动通路相对于所述进气门插入孔设置成从在介于所述进气门插入孔与所述进气口之间的区域的相反侧的区域通过。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的多气缸发动机,其特征在于
所述气缸盖包括进气门插入孔,并且在包含所述进气门插入孔的中心轴线且垂直于所述纵向的截面中,所述第一冷却剂流动通路设置成在所述进气门插入孔的中心轴线的两侧通过。
10.根据权利要求9所述的多气缸发动机,其特征在于
所述第一冷却剂流动通路包括分别包围所述进气门插入孔的环形通路和各自都将相邻的两个环形通路彼此连接的连接通路。
11.根据权利要求10所述的多气缸发动机,其特征在于
所述连接通路包括第一连接通路和第二连接通路,所述第一连接通路从包含所述燃烧室的中心轴线且垂直于所述纵向的截面通过,所述第二连接通路从在相邻的两个燃烧室之间通过且垂直于所述纵向的截面通过,
关于包含所述进气门插入孔的中心轴线且平行于所述纵向的平面,所述第一连接通路配置在所述平面的一侧,而所述第二连接通路配置在所述平面的另一侧,并且
所述第一和第二连接通路以将所述环形通路夹于所述第一和第二连接通路之间的方式在所述纵向上交替地配置。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的多气缸发动机,其特征在于所述气缸盖包括从与相邻的两个燃烧室连通的两个进气口之间通过并且垂直于气缸体配合面的缸盖螺栓插入孔,并且
在包含所述缸盖螺栓插入孔的中心轴线且垂直于所述纵向的截面中,所述第一冷却剂流动通路设置成从相对于所述缸盖螺栓插入孔更靠近所述气缸盖的中央的区域通过。
13.根据权利要求12所述的多气缸发动机,其特征在于
所述第一冷却剂流动通路与在所述气缸盖的纵向上的端面中开口的第一孔和在所述气缸体配合面中开口的第二孔连通。
14.根据权利要求13所述的多气缸发动机,其特征在于
所述第一冷却剂流动通路经由设置在与相邻的两个燃烧室连通的两个进气口之间的连通通路与所述第二孔连接。
15.根据权利要求13所述的多气缸发动机,其特征在于
所述第一冷却剂流动通路经由设置在所述气缸盖的纵向上的端面中的至少一个端面与最靠近所述至少一个端面的进气口之间的连通通路与所述第二孔连接。
16.根据权利要求1至5中任一项所述的多气缸发动机,其特征在于
所述第一冷却剂流动通路与在所述气缸盖的纵向上的一个端面中开口的第一孔连通,并且所述第一冷却剂流动通路与在所述气缸盖的纵向上的另一端面中开口的第二孔连通。
17.根据权利要求1至5中任一项所述的多气缸发动机,其特征在于
所述第一冷却剂流动通路与在所述气缸盖的纵向上的端面中开口的第一孔连通,并且所述第一冷却剂流动通路与在所述气缸盖的宽度方向上的端面中开口的第二孔连通。
18.根据权利要求1至5中任一项所述的多气缸发动机,其特征在于
所述第一冷却剂流动通路与所述第二冷却剂流动通路在所述气缸盖的内部连通,并且已从所述第一冷却剂流动通路通过的冷却剂流入所述第二冷却剂流动通路中。
19.根据权利要求1至5中任一项所述的多气缸发动机,其特征在于
所述气缸盖包括分别与所述多个燃烧室连通的多个排气口,并且所述第二冷却剂流动通路延伸到所述多个排气口的周围。
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6939517B2 (ja) * | 2017-12-22 | 2021-09-22 | トヨタ自動車株式会社 | シリンダヘッド |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5529027A (en) * | 1993-10-12 | 1996-06-25 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Liquid-cooled internal combustion engine |
JP2541053Y2 (ja) * | 1991-05-21 | 1997-07-09 | スズキ株式会社 | 四サイクルエンジンの冷却装置 |
EP0787893A1 (de) * | 1996-02-01 | 1997-08-06 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Ventiltrieb für Brennkraftmaschinen mit einer pneumatischen Schliessfeder für ein Gaswechselventil |
JP2000034950A (ja) * | 1998-05-14 | 2000-02-02 | Toyota Motor Corp | シリンダヘッド及びその製造方法 |
US6260518B1 (en) * | 1998-12-18 | 2001-07-17 | Nissan Motor Co., Ltd. | Direct injection spark-ignited internal combustion engine |
CN102498278A (zh) * | 2009-04-23 | 2012-06-13 | Avl里斯脱有限公司 | 内燃机的气缸盖 |
JP2013133746A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の冷却構造 |
Family Cites Families (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1881027A (en) * | 1929-08-02 | 1932-10-04 | William H Manning | Reciprocating engine |
JPS5032440U (zh) * | 1973-07-24 | 1975-04-09 | ||
GB1564692A (en) * | 1977-05-10 | 1980-04-10 | Fiat Spa | Cooling circuit for the cylinder heat of an internal combustion engine |
CH628399A5 (de) * | 1978-05-26 | 1982-02-26 | Sulzer Ag | Anordnung zur kuehlung des zylinderdeckels eines viertakt-dieselmotors. |
JPS5679649U (zh) * | 1979-11-26 | 1981-06-27 | ||
JPS6133937U (ja) * | 1984-07-31 | 1986-03-01 | 日産ディーゼル工業株式会社 | 水冷エンジンのシリンダヘツド |
JPH0341053Y2 (zh) * | 1984-08-30 | 1991-08-29 | ||
JPH0635824B2 (ja) * | 1985-01-29 | 1994-05-11 | マツダ株式会社 | シリンダヘツドの冷却構造 |
JPH02275011A (ja) * | 1989-04-17 | 1990-11-09 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の冷却装置 |
GB9012364D0 (en) * | 1990-06-02 | 1990-07-25 | Jaguar Cars | Engine cooling systems |
JPH0460159A (ja) * | 1990-06-28 | 1992-02-26 | Mazda Motor Corp | エンジンのシリンダヘッド |
JP4250723B2 (ja) * | 2000-04-06 | 2009-04-08 | 株式会社豊田自動織機 | シリンダヘッドの冷却水通路構造及び製造方法 |
JP3579643B2 (ja) * | 2000-10-13 | 2004-10-20 | 本田技研工業株式会社 | エンジンのシリンダヘッド |
AT5939U1 (de) * | 2002-01-25 | 2003-01-27 | Avl List Gmbh | Zylinderkopf |
AT6295U1 (de) * | 2002-04-04 | 2003-07-25 | Avl List Gmbh | Zylinderkopf einer brennkraftmaschine |
FR2855555B1 (fr) * | 2003-05-27 | 2005-07-15 | Renault Sa | Circuit de refroidissement de moteur a combustion interne |
JP4100279B2 (ja) * | 2003-07-16 | 2008-06-11 | 三菱自動車工業株式会社 | シリンダヘッド先行冷却式のエンジン |
JP4143843B2 (ja) * | 2003-09-29 | 2008-09-03 | 三菱自動車工業株式会社 | 筒内噴射型火花点火式内燃機関 |
JP4438643B2 (ja) * | 2005-03-01 | 2010-03-24 | マツダ株式会社 | エンジンのシリンダヘッド構造 |
JP2007285197A (ja) * | 2006-04-17 | 2007-11-01 | Toyota Motor Corp | ウォータージャケット用のスペーサ、ならびに内燃機関の冷却構造 |
JP4768560B2 (ja) * | 2006-09-20 | 2011-09-07 | ヤマハ発動機株式会社 | 水冷式エンジン |
FR2907503B1 (fr) * | 2006-10-19 | 2008-12-26 | Renault Sas | Dispositif de refroidissement pour moteur a combustion interne |
AT503182B1 (de) * | 2007-04-05 | 2008-10-15 | Avl List Gmbh | Flüssigkeitsgekühlte brennkraftmaschine |
JP2010203350A (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Toyota Motor Corp | シリンダヘッド |
CN102575566A (zh) * | 2009-10-19 | 2012-07-11 | 丰田自动车株式会社 | 发动机的冷却装置 |
JP5323641B2 (ja) * | 2009-10-29 | 2013-10-23 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関のシリンダヘッド内冷却水通路構造 |
EP2508727B1 (en) * | 2009-12-01 | 2016-03-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine cooling device |
US20120234267A1 (en) * | 2009-12-01 | 2012-09-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cooling device for engine |
JP5553055B2 (ja) * | 2010-06-29 | 2014-07-16 | マツダ株式会社 | 水冷式エンジンの冷却装置 |
AT508830B1 (de) * | 2010-07-08 | 2012-03-15 | Avl List Gmbh | Zylinderkopf für eine flüssigkeitsgekühlte brennkraftmaschine |
JP5539135B2 (ja) * | 2010-09-16 | 2014-07-02 | 本田技研工業株式会社 | 冷却手段付き液冷エンジン |
JP5565283B2 (ja) | 2010-11-17 | 2014-08-06 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の冷却装置 |
US8857385B2 (en) * | 2011-06-13 | 2014-10-14 | Ford Global Technologies, Llc | Integrated exhaust cylinder head |
JP2013124592A (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | Yamaha Motor Co Ltd | 船外機およびそれを備えた船舶 |
JP5846135B2 (ja) * | 2013-01-31 | 2016-01-20 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
US20150007784A1 (en) * | 2013-07-03 | 2015-01-08 | Electro-Motive Diesel Inc. | Cylinder head having multiple cooling passages |
-
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2017
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2541053Y2 (ja) * | 1991-05-21 | 1997-07-09 | スズキ株式会社 | 四サイクルエンジンの冷却装置 |
US5529027A (en) * | 1993-10-12 | 1996-06-25 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Liquid-cooled internal combustion engine |
EP0787893A1 (de) * | 1996-02-01 | 1997-08-06 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 | Ventiltrieb für Brennkraftmaschinen mit einer pneumatischen Schliessfeder für ein Gaswechselventil |
JP2000034950A (ja) * | 1998-05-14 | 2000-02-02 | Toyota Motor Corp | シリンダヘッド及びその製造方法 |
US6260518B1 (en) * | 1998-12-18 | 2001-07-17 | Nissan Motor Co., Ltd. | Direct injection spark-ignited internal combustion engine |
CN102498278A (zh) * | 2009-04-23 | 2012-06-13 | Avl里斯脱有限公司 | 内燃机的气缸盖 |
JP2013133746A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の冷却構造 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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