CN108397307B - 发动机的气缸盖 - Google Patents

Abstract

一种发动机的气缸盖，该气缸盖包括一对进气端口、一对排气端口、第一冷却剂路径、第二冷却剂路径和汇合部，进气端口和排气端口布置成面向彼此并且布置成围绕燃料喷射阀，冷却剂从进气端口之间的位置朝向燃料喷射阀流过第一冷却剂路径，冷却剂从排气端口之间的位置朝向燃料喷射阀流过第二冷却剂路径。汇合部包括对向壁，该对向壁从汇合部的顶表面朝向布置在顶表面的下游侧的燃烧室延伸并且面向第一冷却剂路径和第二冷却剂路径中的至少一者中的冷却剂流。

Description

发动机的气缸盖

技术领域

本发明涉及发动机的气缸盖的结构，具体地涉及气缸盖中的水套的结构，其中，在该气缸盖中，一对进气端口和一对排气端口(两个进气端口和两个排气端口)设置用于各个气缸。

背景技术

在相关技术中，车辆的发动机通常设置有冷却剂流动通过的水套，以对由于从气缸中的燃烧室接收的热量而被加热到相对较高温度的气缸盖或气缸体进行冷却。通常，从发动机外部的散热器经由水软管供给的冷却剂首先流入到气缸体的水套中。之后，冷却剂流入到气缸盖的水套中。

为了如上述那样利用流入到水套中的冷却剂来有效地冷却气缸盖，例如在日本未审查专利申请公开No.2003-301743(JP2003-301743A)中描述的柴油发动机设置有第一冷却剂路径和第二冷却剂路径，其中，冷却剂从一对进气端口之间的位置流过该第一冷却剂路径而流向燃料喷射喷嘴——该燃料喷射喷嘴沿着气缸的中心线布置，并且冷却剂从一对排气端口之间的位置流过该第二冷却剂路径而流向燃料喷射喷嘴。

第一冷却剂路径和第二冷却剂路径在分支之后彼此汇合，使得第一冷却剂路径和第二冷却剂路径围绕燃料喷射喷嘴。燃料喷射喷嘴的附近在第一冷却剂路径与第二冷却剂路径的汇合部处被冷却，并且冷却剂从汇合部被进给至进气端口与排气端口之间的位置。第一冷却剂路径和第二冷却剂路径通过使用在铸造气缸盖时铸造的铝合金管彼此一体地形成。

发明内容

然而，在JP 2003-301743A中描述的示例中，由于自气缸体的水套浮起的冷却剂流入到如JP 2003-301743A的图3中所示的第一冷却剂路径和第二冷却剂路径中，冷却剂流易于变成偏向冷却剂路径的上侧，并且冷却剂流易于在冷却剂路径的下侧变成停滞。来自进气侧和排气侧的冷却剂流——该流偏向冷却剂路径的上侧——在燃料喷射喷嘴附近彼此碰撞之后分成右侧和左侧，并且沿气缸所设置的方向行进。

即，在相关技术的情况下，冷却剂流至气缸的施加了较高热载荷的中央部分附近，但是冷却剂流不可能到达水套的最期望被冷却的底表面(燃烧室侧)。因此，如相关技术那样，在直喷式柴油发动机的情况下，施加至气缸盖的热载荷可能不会被充分地减小。此外，在直喷式汽油发动机的情况下，由于燃烧室的温度和喷射器的温度的增大变为相对较高而很可能发生爆震，这导致存在沉积物积聚在喷射器的喷射孔中的可能性。

本发明提供了一种发动机的气缸盖，通过该气缸盖，可以使冷却剂流指向燃烧室侧并且利用第一冷却剂路径与第二冷却剂路径的汇合部的精妙设计构型而可以有效地冷却燃烧室侧，其中，冷却剂流过第一冷却剂路径和第二冷却剂路径而流向气缸的中央附近。

本发明的方面涉及一种气缸盖，该气缸盖包括一对进气端口、一对排气端口、第一冷却剂路径和第二冷却剂路径。进气端口和排气端口朝向发动机中的气缸中的各个气缸的燃烧室敞开。冷却剂从进气端口之间的位置朝向燃料喷射阀流过第一冷却剂路径。冷却剂从排气端口之间的位置朝向燃料喷射阀流过第二冷却剂路径。进气端口和排气端口布置成面向彼此，并且进气端口和排气端口布置成围绕燃料喷射阀。

在这种情况下，第一冷却剂路径分支成第一分支部以围绕燃料喷射阀，并且第二冷却剂路径分支成第二分支部以围绕燃料喷射阀。气缸盖设置有汇合部，在汇合部中第一冷却剂路径的第一分支部的下游侧部分和第二冷却剂路径的第二分支部的下游侧部分彼此汇合。汇合部包括对向壁，对向壁从汇合部的顶表面朝向布置在下游侧的燃烧室延伸并且对向壁面向第一冷却剂路径的第一分支部和第二冷却剂路径的第二分支部中的至少一者中的冷却剂流。表述“顶表面”、“朝向布置在顶表面的下游侧的燃烧室”等基于下述假设：活塞在其中往复运动的气缸的中心线的方向被称为竖向方向。然而，这并不意图限制实际使用时的方向或取向。

在如上所述地构造的气缸盖中，冷却剂从进气端口之间的位置流过第一冷却剂路径而流向用于每个气缸的燃料喷射阀，并且冷却剂从排气端口之间的位置流过第二冷却剂路径而流向用于每个气缸的燃料喷射阀。此外，来自进气侧的冷却剂流和来自排气侧的冷却剂流彼此汇合，同时有效地冷却了位于冷却剂路径中的每个冷却剂路径进行分支的下游侧的燃料喷射阀。

流在其中如上所述地彼此汇合的汇合部设置有对向壁，其中，对向壁从汇合部的顶表面朝向布置在顶表面的下游侧的燃烧室延伸，并且来自进气侧和排气侧中的至少一者的冷却剂流在与对向壁碰撞之后向下指引。当来自进气侧和排气侧中的一者的冷却剂流向下指引时，来自进气侧和排气侧中的另一者的冷却剂流由于上述冷却剂流而向下指引，并且来自进气侧和排气侧两者的冷却剂流到达汇合部的底表面。因此，可以有效地冷却汇合部的底表面。

第一冷却剂路径的第一分支部和第二冷却剂路径的第二分支部中的冷却剂流可以在分别与位于进气侧和排气侧的对向壁的侧表面碰撞之后被向下导引。在这种情况下，由于来自进气侧和排气侧两者的冷却剂流通过对向壁被向下导引，因此更大量的冷却剂能够到达汇合部的底表面。因此，可以更有效地冷却汇合部的底表面。

在根据本发明的方面的气缸盖中，第一冷却剂路径的第一分支部与第二冷却剂的第二分支部的汇合部可以包括导引壁，该导引壁从与燃料喷射阀侧相反的那一侧围绕汇合部的至少一部分，并且该导引壁将第一冷却剂路径的第一分支部和第二冷却剂的第二分支部中的至少一者中的冷却剂流朝向对向壁引导。根据本发明的方面，来自进气侧和排气侧中的至少一者的冷却剂流能够通过导引壁朝向对向壁引导，同时限制该流向右侧和左侧逸出，因此被指引成向下流动的冷却剂的量变大。

在根据本发明的方面的气缸盖中，导引壁可以设置成从汇合部的顶表面向下延伸，并且导引壁的定位在下述方向上的下游侧的下游侧端部可以连接至对向壁：第一冷却剂路径的第一分支部和第二冷却剂的第二分支部中的至少一者中的冷却剂沿该方向流动。根据本发明的方面，如上所述地与对向壁碰撞的冷却剂流可以在没有从对向壁与导引壁之间的空间逸出的情况下向下指引，并且因此，向下流动的冷却剂的量增大。

然而，当冷却剂流通过被对向壁和导引壁围绕而被限制从对向壁与导引壁之间的空间逸出时，存在压力损失增大的可能性。因此，在根据本发明的方面的气缸盖中，可以在导引壁的与下游侧端部侧相反的那一侧的上游侧端部与进气端口的周缘壁或排气端口的周缘壁之间形成间隙，使得冷却剂沿着周缘壁流动。

根据本发明的方面，第二冷却剂路径的第一分支部和第二冷却剂路径的第二分支部中的至少一者中的冷却剂流被导引壁如上所述地朝向对向壁引导。此外，由于冷却剂流的一部分沿着周缘壁流动通过导引壁与周缘壁之间的间隙并且向右侧和左侧逸出，可以抑制如上所述的压力损失的增大。因此，通过适当地调节间隙的尺寸，可以实现冷却性能方面的改进，并且可以在伴随着冷却性能改进的同时抑制压力损失的增大。

在根据本发明的气缸盖中，汇合部中的第二冷却剂路径的第二分支部截面面积可以大于汇合部中的第一冷却剂路径的第一分支部的截面面积。

在根据本发明的方面的气缸盖中，汇合部的顶表面的进气侧部分可以低于顶表面的排气侧部分，并且连接进气侧部分和排气侧部分的侧壁可以面向第二冷却剂路径中的冷却剂流。根据本发明的方面，具有下述优点：由于冷却剂流之间的碰撞而产生的停滞不太可能发生，并且由于可以可靠地在温度可能变得相对较高的排气侧在冷却燃料喷射阀，因此本发明的发面特别适于火花塞布置成靠近排气侧的燃料喷射阀的情况。

当在这种情况下，位于排气侧的第二冷却剂路径的截面面积设定成大于位于进气侧的第一冷却剂路径的截面面积时，于排气侧流动的在与对向壁碰撞之后向下指引的冷却剂的量增大，并且因此可以形成更强烈的向下的流。具有相对较低的温度的冷却剂优选地从气缸体的水套以直接的方式流入到第一冷却剂路径和第二冷却剂路径中。

如上所述，在根据本发明的方面的发动机的气缸盖中，来自进气侧和排气侧的冷却剂流过第一冷却剂路径和第二冷却剂路径而流向布置在气缸中的每个气缸的中心附近的燃料喷射阀，并且因此，燃料喷射阀附近可以被有效地冷却。由于来自进气侧和排气侧的冷却剂流中的至少一个流于冷却剂路径的汇合部中在与对向壁碰撞之后向下指引，冷却剂流可以到达汇合部的底表面，并且可以有效地冷却汇合部的底表面。

附图说明

下面将参照附图来描述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，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：

图1是示出了根据本发明的实施方式的气缸盖的一部分的截面并且示出了发动机中的气缸附近的构型的说明视图；

图2是示意性地示出了发动机冷却系统的说明图示；

图3是当从斜上方观察时的以透视的方式示出了气缸盖并且示出了气缸盖中的水套的形状的立体图；

图4是示出了关于没有设置对向壁等的情况的汇合部中的冷却剂流场的示例的说明图示；

图5是对应于实施方式中的图4的图示并且示出了沿着图3中的线V-V截取的截面中的流场；

图6是对应于实施方式中的图4的图示并且示出了沿着图3中的线VI-VI截取的截面中的流场；

图7是根据另一实施方式的视图并且是对应于图3的视图，在该另一实施方式中，对向壁设置成使得来自进气侧的冷却剂流与对向壁碰撞；

图8是根据又一实施方式的视图并且是对应于图3的视图，在该又一实施方式中，对向壁设置成使得来自进气侧和排气侧两者的冷却剂流与对向壁碰撞；以及

图9是根据又一实施方式的视图并且是对应于图3的视图，在该又一实施方式中，导引壁连接至端口周缘壁。

具体实施方式

下文中，将以应用于安装在车辆中的多缸汽油发动机的本发明的实施方式为例进行说明。图1示意性地示出了汽油发动机的构型的位于气缸1附近的部分(整体构型未示出)，并且燃烧室3形成在容纳在每个气缸1中的活塞2的上方。也就是说，如在图2中示意性地示出的，气缸盖4与气缸体5的上部部分组装在一起并封闭形成在气缸体5中的气缸1的上端。

表述“在活塞2的上方”、“气缸体5的上部部分”等是基于以下假设：该假设是为了便于说明而将在活塞2于其中往复运动的气缸1的中心线X的方向上的上死点侧称为上侧并将下死点侧称为下侧。在下面的描述中，该方向可以被简单地称为竖向方向。然而，这并不意于限制实际使用时的方向或取向。

如上所述，用作每个气缸1的燃烧室3的顶部部分的浅凹部形成在如上所述的封闭气缸1的上端的气缸盖4的下表面上。在图1中示出的示例中，凹部的形状是由位于进气侧和排气侧的两个倾斜表面形成的平缓倾斜的三角形屋顶形状。沿横向方向设置的一对进气端口6(图1中示出了进气端口6中的一个进气端口)在两个倾斜表面中的位于进气侧的倾斜表面上敞开，即在图1中的左侧的倾斜表面上敞开。

如上所述的开向燃烧室3的每个进气端口6的下端敞开部由进气阀(未示出)打开及关闭。每个进气端口6从下端敞开部向上倾斜地延伸，并且每个进气端口6的上端于设置在气缸盖4的进气侧(图1中的左侧)的凸缘表面4a上敞开。进气歧管(未示出)附接至凸缘表面4a，并且进气歧管内部的进气路径与进气端口6连通。

同时，如图1中的右侧所示，沿横向方向设置的一对排气端口7(在图1中示出了一个排气口7)在燃烧室3的顶部部分的位于排气侧的倾斜表面上敞开，并且排气端口7中的每个排气端口由排气阀(未示出)打开或关闭。尽管未示出，但从下端敞开部向上倾斜地延伸的排气端口7在彼此汇合后于气缸盖4的位于排气侧的侧表面上敞开。在该实施方式中，气缸盖4与排气歧管结合成一体。

喷射器孔8和塞孔9在燃烧室3的顶部部分的中心附近敞开，使得喷射器孔8和塞孔9由进气端口6的下端敞开部和排气端口7的下端敞开部围绕。喷射器10(燃料喷射阀)容纳在喷射器孔8中，并且喷射器10的梢端部面向燃烧室3。尽管未示出，被气缸1共用的燃料分配管连接至喷射器10的基部端部(上端部)，使得从高压燃料泵压力进给的燃料分配至喷射器10。

同时，火花塞11布置在火花塞孔9中，火花塞11的梢端部面向燃烧室3。火花塞11倾斜成使得火花塞11的梢端侧定位成靠近喷射器10，点火线圈单元(未示出)连接至火花塞11的基部端侧(上端侧)，并且电流在预定时间流入每个气缸1中。因此，火花塞11可以点燃如上所述地从喷射器10喷出的燃料与来自进气端口6的进气的混合物。

发动机冷却系统

如图1中所示，气缸盖4设置有用于冷却用于每个气缸1的燃烧室3的顶部、进气端口6、排气端口7等的水套40。即，如上所述，气缸盖4与气缸体5的上部部分组装在一起，并且如图2中示意性地示出的那样，上水套40a和下水套40b形成在气缸盖4中。另外，气缸体5设置有水套50，使得水套50围绕气缸1的附近。

尽管未示出，但是冷却剂从外部散热器经由水软管供给至位于气缸体5侧的水套50。冷却剂通过水泵51被强制进给到水套50内并且在水套50内流动。之后，冷却剂在经由在气缸体5的上表面上敞开的多个冷却剂出口流出之后向上流动。流过水套50的冷却剂的一部分也被供给至油冷却器。

如图1中所示，气缸盖垫12布置在气缸盖4与气缸体5之间的接触表面上，并且气缸盖垫12设置有多个连通孔12a，使得位于气缸体5侧的冷却剂出口与在气缸盖4的下表面上敞开的水套40的多个冷却剂入口40c、40d连通。因此，如上所述的经由气缸体5的冷却剂出口流出的冷却剂经由气缸盖4的冷却剂入口40c、40d流入到下水套40b中。

在实施方式中，气缸盖4的下表面设置有分别布置在位于进气侧和排气侧的冷却剂入口40c、40d。位于进气侧的冷却剂入口40c设置在气缸1之间并且还设置在用于每个气缸1的进气端口6之间，如下面详细描述的。类似地，位于排气侧的冷却剂入口40d设置在气缸1之间并设置在用于每个气缸1的排气端口7之间。

气缸1之间的冷却剂入口40c、40d朝向气缸1之间的构成下水套40b的一部分的冷却剂路径敞开。流入冷却剂路径的冷却剂倾斜向上地流动，使得冷却剂沿气缸盖4的宽度方向(与气缸盖4的纵向方向正交并且与沿着中心线X的方向正交的方向)被引导到气缸盖4的中心附近并流入上水套40a中。

上水套40a沿气缸盖4的纵向方向延伸，并且冷却剂经由冷却剂出口流出并且在从上水套40a的一侧(图2中的左侧)流至上水套40a的另一侧(图2中的右侧)之后被导向散热器。在实施方式中，上水套40a如图1中所示地朝向气缸盖4的排气侧倾斜并且形成为围绕排气端口7。

冷却剂入口40c、40d分别在用于每个气缸1的进气端口6及排气端口7之间敞开，并且冷却剂入口40c、40d与构成下水套40b的一部分的第一冷却剂路径41和第二冷却剂路径42连通。冷却剂朝向燃烧室3的顶部部分的中心附近流动，即，冷却剂穿过第一冷却路径41、第二冷却路径42沿气缸盖4的宽度方向(图1中的右左方向)朝向燃烧室3的顶部部分的中心附近流动。

具体地，如图3中所示——在图3中气缸盖4以透视方式示出并且气缸1附近的水套40(特别是下水套40b)是在进气侧也就是图3中的左前侧的斜上方观察的，第一冷却剂路径41设置成从进气端口6(由虚线表示)之间的位置朝向喷射器10延伸。在图3的右后侧的排气侧，第二冷却剂路径42设置成从排气端口7之间的位置朝向火花塞11延伸。

如图1中所示，第一冷却剂路径41在从位于进气侧的冷却剂入口40c穿过进气端口6之间的空间朝向气缸1的中心(朝向图1中的右侧)以保持第一冷却剂路径41的高度相同的方式线性延伸之后向上弯曲并且围绕用于各个气缸1的燃烧室3的顶部部分即气缸盖4的下表面上的凹部弯曲。如上所述的向上弯曲的第一冷却剂路径41的下游侧部分支成两个分支以围绕喷射器孔8。

类似地，第二冷却剂路径42在从位于排气侧的冷却剂出口40d穿过排气端口7之间的空间朝向气缸1的中心(朝向图1中的左侧)线性延伸之后向上弯曲并且围绕用于每个气缸1的燃烧室3的顶部部分弯曲。如上所述的向上弯曲的第二冷却剂路径42的在高度方向(竖向方向)上的尺寸逐渐增大，并且第二冷却剂路径42的下游侧部分分支成两个分支以围绕塞孔9。

即，第一冷却剂路径41的下游侧部和第二冷却剂路径42的下游侧部中的每个下游侧部分支成两个分支，以在气缸1的中心附近围绕喷射器10或火花塞11，并且第一冷却剂路径41的下游侧端部和第二冷却剂路径42的下游侧端部彼此汇合(在下文中，其中第一冷却剂路径41的下游侧部分和第二冷却剂路径42的下游侧部分进行分支以及第一冷却剂路径41的下游侧端部和第二冷却剂路径42的下游侧端部彼此汇合的部分将被称为汇合部43)。在汇合部43中，如图1和图3中的箭头W所示，来自进气侧的流动穿过第一冷却剂路径41的冷却剂对喷射器10附近进行冷却，来自排气侧的流动穿过第二冷却剂路径42的冷却剂对火花塞11附近进行冷却，并且这两个冷却剂流彼此汇合。

在该实施方式中，如图3中明显看出的，位于排气侧的第二冷却剂路径42的截面面积大于位于进气侧的第一冷却剂通道41的截面面积。这是为了使从排气侧流动穿过第二冷却剂路径42的冷却剂的量增大从而使得被施加了相对较大热载荷的排气侧通过具有相对较高温度的冷却剂而能够被充分地冷却，因为考虑到气缸5侧的水套50中的冷却剂的温度在排气侧比在进气侧要高的事实。

汇合部中的冷却剂流

如上所述，冷却剂从气缸体5中的水套50经由位于第一冷却剂路径41和第二冷却剂路径42下方的冷却剂入口40c、40d流入到第一冷却剂路径41和第二冷却剂路径42中。冷却剂在如由图1和图3中的箭头W所示的那样向上流动的同时流入到第一冷却剂41和第二冷却剂路径42中，并且沿着第一冷却剂路径41和第二冷却剂路径42的弯曲形状倾斜向上地流动。因此，冷却剂流易于偏向汇合部43的上侧。

例如，图4示出了关于不设置后述的对向壁44等的汇合部43中的冷却剂流场的示例。该示例是由本发明人进行模拟的结果，并且可以理解的是，来自进气侧的冷却剂流和来自排气侧的冷却剂流(图4中的左侧和右侧)是彼此碰撞的，同时偏向汇合部43的上侧，并且冷却剂流的强度较弱，以及冷却剂在汇合部43中的下侧停滞。

当来自进气侧的冷却剂流和排气侧的冷却剂流在汇合部43的上侧彼此碰撞时，流的大部分被分成左侧和右侧(相对于流动方向分成右侧和左侧(图4中的前侧和后侧))并且沿气缸盖4的纵向方向流动。因此，冷却剂流的大部分不可能到达汇合部43的最希望被冷却的底表面。因此，由于温度可能变得相对较高的燃烧室3的中心附近不能被有效地冷却而可能发生震爆，并且存在由于喷射器10的温度变得相对较高而沉积物可能积聚在喷射器10的喷射孔中的可能性。

关于这一点，在实施方式中，如图5中所示，汇合部43的上表面形成为使得顶表面的吸入侧部分(图5中的左侧)比顶表面的排气侧部分(图5中的右侧)低，并且来自排气侧的流动穿过第二冷却剂路径42的冷却剂流与将进气侧部分和排气侧部分连接至彼此的侧壁44的排气侧表面碰撞。图5示出了与图4的模拟相同的模拟的结果并且示出了沿着图3中的线V-V截取的截面即在导引壁45与火花塞11之间的空间中的流场。

如图5中所示，可以理解的是，来自排气侧的冷却剂流在与汇合部43中的上侧的顶表面的台阶部分的侧壁44的排气侧表面碰撞之后向下指引。也就是说，台阶部分的侧壁44是面向来自排气侧的冷却剂流的对向壁(在下文中，被称为对向壁44)。在实施方式中，来自排气侧的冷却剂流在与对向壁44碰撞之后向下指引，并且来自进气侧的冷却剂流在被卷入向下的流中的同时也向下指引。

也就是说，来自排气侧的冷却剂流——与进气侧相比更大量的冷却剂于排气侧流动——通过对向壁44可靠地向下指引，并且来自进气侧——与排气侧相反——的冷却剂流在被卷入来自排气侧的冷却剂流中的同时向下指引。因此，可以抑制相反的流彼此直接碰撞时发生的紊流或滞流，并且可以通过使来自进气侧和排气侧的冷却剂流向下指引而利用到达汇合部43的底表面的冷却剂流来有效地冷却汇合部43的底表面。

在实施方式中，如图3中所示，汇合部43的对应于火花塞11并位于排气侧的部分(至少一部分)设置有导引壁45，该导引壁45沿气缸盖4的宽度方向延伸，使得导引壁45从相反的侧部(即与喷射器10或点活塞11相反的侧部)在气缸盖4的纵向方向上围绕火花塞11。因此，来自排气侧的冷却剂流被朝向对向壁44引导。

导引壁45也设置成从汇合部43的顶表面向下延伸，并且导引壁45的进气侧端部(即在冷却剂流动的方向上的下游侧的端部)连接至对向壁44。在图3中，由于气缸盖4以透视的方式示出，并且特别地，气缸1的附近的下水套40b是从斜上方观察的，因此对向壁44或导引壁45看起来是汇合部43的顶表面上的凹部。

被导引壁45朝向对向壁44引导的冷却剂流如上所述地与对向壁44碰撞之后有效地向下指引，而不是从对向壁44与导引壁45之间的空间指向右侧和左侧(相对于流动方向的右侧和左侧)。由于向下的流如上所述地形成，在汇合部43中，向下的流在除来自排气侧的冷却剂流与对向壁44发生碰撞的部分之外的部分处形成。

图6示出了沿着图3中的线VI-VI截取的截面中的流场，可以理解的是，强烈的向下的流形成在图5中的导引壁45与火花塞11之间以及导引壁45的下方，使得冷却剂到达汇合部43的底表面。当冷却剂流如上所述地越过较宽的范围到达汇合部43的底表面时，可以有效地冷却温度可能变得相对较高的燃烧室3侧。

然而，当来自排气侧的冷却剂流被导引壁45朝向对向壁44引导并且通过被对向壁44和导引壁45围绕而被限制向左侧和右侧逸出时，存在压力损失增大和施加于水泵51的驱动载荷增大的可能性。因此，在实施方式中，在导引壁45的排气侧端部(即，在冷却剂流动的方向上的上游侧的端部)与邻近排气端口7的周缘壁70(由虚线表示)之间形成间隙c。

因此，如由图3中的细箭头所示的，来自排气侧的流动穿过第二冷却剂路径42并到达汇合部43的冷却剂流的一部分沿着排气端口7的周缘壁70而流动穿过导引壁45与周缘壁70之间的间隙c以沿气缸盖4的纵向方向流动。由于冷却剂流的一部分如上所述地逸出，可以进一步抑制压力损失的增大。

因此，在根据实施方式的发动机的气缸盖中，冷却剂流动穿过位于进气侧的第一冷却剂路径41和位于排气侧的第二冷却剂路径42朝向布置在每个气缸1的中心附近(气缸的中心线X附近)的喷射器10或火花塞11流动，并且因此可以有效地冷却位于汇合部43中的喷射器10和火花塞11，在汇合部43中，第一冷却剂路径41和第二冷却剂路径42分支成两个分支并且第一冷却剂路径41和第二冷却剂路径42彼此汇合。

此外，在来自进气侧和排气侧的冷却剂流如上所述地彼此汇合的汇合部43中，汇合部43的顶表面的进气侧部分低于顶表面的排气侧部分，并且来自排气侧的冷却剂流在与形成在顶表面的台阶部分上的对向壁44碰撞之后向下指引。来自进气侧的冷却剂流被卷入在来自排气侧的冷却剂流中，并且形成了到达汇合部43的底表面的冷却剂流。因此，可以有效地冷却温度可能相对较高的燃烧室3侧的中心附近。

此外，由于设置了将来自排气侧的冷却剂流引导至对向壁44的导引壁45，并且导引壁45的进气侧端部连接至对向壁44，因此可以增大来自排气侧的与对向壁44碰撞的冷却剂的量，并且由于被对向壁44和导引壁45包围的冷却剂流被限制向右侧和左侧逸出，可以增大向下指引的冷却剂的量。

特别地，在实施方式中，由于位于排气侧的第二冷却剂路径42的截面面积大于位于进气侧的截面面积，并且在排气侧流动的冷却剂的量较多，因此，如上所述，来自排气侧的在与对向壁44碰撞之后向下指引的冷却剂流的强度增大。因此，可以更可靠地形成到达汇合部43的底表面的冷却剂流，其中，该流包含有来自进气侧的冷却剂流。

来自排气侧——该侧的冷却剂的量如上所述地较大——的冷却剂流的一部分从位于导引壁45的排气侧端部与邻近排气端口7的周缘壁70之间的间隙c逸出。因此可以进一步抑制压力损失的增大。因此，通过适当地调整间隙c的大小，针对燃烧室3侧的冷却性能可以适宜地获得提高，同时能够伴随冷却性能的提高而抑制压力损失的增大。

其它实施方式

上述实施方式仅仅是示例，并不意图限制本发明的方面的构型和用途。例如，在实施方式中，如图3中所示，在第一冷却剂路径41与第二冷却剂路径42的汇合部43中，导引壁45设置成连接至对向壁44。然而，本发明的方面不限于此。对向壁44和导引壁45可以不连接至彼此，并且可以不设置导引壁45。

在实施方式中，如图1、图3和图5中所示，在第一冷却剂路径41与第二冷却剂路径42的汇合部43中，顶表面的进气侧部分低于顶表面的排气侧部分，并且来自排气侧的冷却剂流与连接进气侧部分和排气侧部分的侧壁(对向壁44)碰撞。然而，本发明的方面不限于此。

即，例如，如图7中所示，汇合部43的顶表面的排气侧部分可以低于顶表面的进气侧部分，使得来自进气侧的冷却剂流与作为连接进气侧部分与排气侧部分的侧壁的对向壁46碰撞。在这种情况下，由于来自进气侧的冷却剂流——进气侧的冷却剂温度低于来自排气侧的冷却剂流的温度——更可靠地向下指引，存在对于汇合部43的底表面而言冷却效果增大的可能性。

在这种情况下，优选的是，导引壁45如图7中所示的那样设置，使得来自进气侧的冷却剂流朝向对向壁46引导，并且优选的是，导引壁45的排气侧端部部分相连至对向壁46。然而，本发明的方面不限于此。导引壁45和对向壁46可以不连接至彼此，并且可以不设置导引壁45。

例如，如图8中所示，汇合部43的顶表面的排气侧部分和进气侧部分的高度可以不是彼此不同，并且对向壁47可以设置成从进气侧与排气侧之间的中间部分垂下，使得来自进气侧的冷却剂流和排气侧的冷却剂流分别与位于进气侧和排气侧的两个侧表面碰撞。在这种情况下，来自两侧的冷却剂流通过对向壁47更可靠地向下指引。

同样在这种情况下，优选的是，导引壁45以与实施方式中相同的方式或者以与图7中所示的方式相同的方式设置，使得来自进气侧和排气侧两者的冷却剂流被朝向对向壁47引导，并且优选的是，使对向壁47的中间部分连接至导引壁45。然而，本发明的方面不限于此。导引壁45与对向壁47可以不连接至彼此，并且可以不设置导引壁45。

在实施方式中，如图3中所示，间隙c形成在导引壁45的排气侧端部与邻近排气端口7的周缘壁70之间。然而本发明的方面不限于此。也就是说，如图9中所示——图9示出了图8中示出的构型的修改示例，导引壁48可以设置成从进气端口6的周缘壁60越过空间延伸至排气端口7的周缘壁70。在这种情况下，导引壁48像梁那样在水套40中伸展在彼此面向的进气端口6与排气端口7之间，从而可以进一步增大气缸盖4的硬度。

在实施方式中，已经描述了将本发明的方面应用于安装在车辆中的汽油发动机的示例。然而，本发明的方面不限于此，并且本发明的方面可以应用于使用酒精燃料的火花点火式发动机、燃气发动机、柴油发动机等的气缸盖并且可以应用于除车辆的发动机之外的其它发动机的气缸盖。

根据本发明的方面，可以在发动机的气缸盖中有效地冷却发动机的施加有相对较高热载荷的中心附近，并进一步提高可靠性。因此，本发明的方面优选地应用于车辆的发动机。

Claims (6)

1.一种气缸盖，其特征在于包括：

一对进气端口和一对排气端口，所述进气端口和所述排气端口朝向发动机中的气缸中的各个气缸的燃烧室敞开，所述进气端口和所述排气端口布置成面向彼此，并且所述进气端口和所述排气端口布置成围绕燃料喷射阀；

第一冷却剂路径，冷却剂从所述进气端口之间的位置朝向所述燃料喷射阀流过所述第一冷却剂路径，所述第一冷却剂路径分支成第一分支部以围绕所述燃料喷射阀；

第二冷却剂路径，冷却剂从所述排气端口之间的位置朝向所述燃料喷射阀流过所述第二冷却剂路径，所述第二冷却剂路径分支成第二分支部以围绕所述燃料喷射阀；以及

汇合部，在所述汇合部中所述第一冷却剂路径的所述第一分支部中的各个第一分支部的第一下游侧部分与所述第二冷却剂路径的所述第二分支部中的对应的一个第二分支部的第二下游侧部分彼此汇合，所述汇合部包括从所述汇合部的顶表面朝向布置在所述顶表面的下侧的燃烧室延伸的对向壁，所述对向壁面向所述第一冷却剂路径的所述第一分支部和所述第二冷却剂路径的所述第二分支部中的至少一者中的冷却剂流，以引导所述冷却剂流到达所述汇合部的底表面。

2.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，所述第一冷却剂路径的所述第一分支部与所述第二冷却剂路径的所述第二分支部的所述汇合部包括导引壁，所述导引壁从与燃料喷射阀侧相反的那一侧围绕所述汇合部的至少一部分，并且所述导引壁将所述第一冷却剂路径的所述第一分支部和所述第二冷却剂路径的所述第二分支部中的至少一者中的冷却剂流朝向所述对向壁引导。

3.根据权利要求2所述的气缸盖，其特征在于，所述导引壁设置成从所述汇合部的所述顶表面向下延伸，并且所述导引壁的定位在下述方向上的下游侧的下游侧端部连接至所述对向壁：所述第一冷却剂路径的所述第一分支部和所述第二冷却剂路径的所述第二分支部中的至少一者中的冷却剂沿所述方向流动。

4.根据权利要求3所述的气缸盖，其特征在于，在所述导引壁的位于与下游侧端部侧相反的那一侧的上游侧端部与所述进气端口或所述排气端口的周缘壁之间限定有间隙，并且冷却剂在所述间隙中沿着所述周缘壁流动。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的气缸盖，其特征在于，所述汇合部中的所述第二冷却剂路径的所述第二分支部的截面面积大于所述汇合部中的所述第一冷却剂路径的所述第一分支部的截面面积。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的气缸盖，其特征在于：

所述汇合部的所述顶表面的进气侧部分低于所述顶表面的排气侧部分；以及

连接所述进气侧部分与所述排气侧部分的侧壁面向所述第二冷却剂路径中的冷却剂流。

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