CN113195883B - 气缸盖 - Google Patents

Abstract

一种气缸盖，多缸发动机的气缸盖的冷却水通道包括：上部通道，设置于所述聚集排气端口的上方；下部通道，与所述上部通道相对地设置于所述聚集排气端口的下方。所述上部通道及所述下部通道中的一方通道具有第一壁内通道部，该第一壁内通道部设置于所述分隔壁内并朝向另一方通道延伸。根据该气缸盖，通过分隔壁抑制排气干涉，使冷却水在冷却水通道中流通，从而实现冷却性能的提高。

Description

气缸盖

技术领域

本公开涉及一种多缸发动机的气缸盖，特别是，涉及一种设置于气缸盖内部的冷却水通道(水冷套)的结构。

背景技术

以往，在多缸发动机的气缸盖中，形成有与各气缸相对应的多个排气端口。在气缸盖中连接有排气歧管，该排气歧管具备与各排气端口连接的多个排气通道，使排气通道在排气歧管内汇合。

另外，在气缸盖内，通过形成使与各气缸相对应的多个排气端口聚集的排气聚集部，开发出多缸发动机，该多缸发动机构成为在气缸盖连接有单一的排气管。

这种气缸盖，受到通过内部的排气的影响而成为高温。因此，在气缸盖中，形成有使冷却水流通的冷却水通道(水冷套)。特别是，如上所述在内部形成有排气聚集部的气缸盖，由于排气在内部聚集，因此较容易成为高温。因此，在具备排气聚集部的气缸盖中，可以通过冷却水通道(水冷套)实现冷却性能的提高。

例如，在将通过使多个排气导管汇合而形成的聚集排气导管设置成一体的气缸盖中，具备：下冷却套，配置于排气导管的下方；上冷却套，配置于排气导管的上方；连通部，使这些下冷却套与上冷却套连通，并发挥冷却液的通道的作用(例如，参考日本专利文献特开2008-309158号公报)。

根据日本专利文献特开2008-309158号公报的结构，与以往的气缸盖相比能够提高冷却性能。

然而，在记载于日本专利文献特开2008-309158号公报的结构中，气缸盖的冷却性能也并不一定充分，还有待进一步提高。

近年来，还提出了一种气缸盖，其具备：上部通道，作为冷却水通道(冷却液通道)设置于排气端口的上方；下部通道，与该上部通道独立地设置于排气端口的下方。在这种结构的气缸盖中，可以分别向上部通道与下部通道供应冷却水，因此与上部通道与下部通道形成为一体的以往气缸盖相比能够提高冷却性能。

另外，即使是这样使上部通道与下部通道独立的结构，气缸盖的冷却性能也并不充分，还有待进一步提高。

例如，在用于抑制相邻的排气端口之间的排气干涉的分隔壁设置于气缸盖的情况下，由于该分隔壁受到在多个排气端口中流通的排气的影响，因此温度较容易上升。因此，即使在上部通道与下部通道独立的情况下，也可能无法充分冷却分隔壁。

发明内容

发明所要解决的技术问题

本公开提供一种气缸盖，其不仅能够抑制排气干涉，还可以通过使冷却水在冷却水通道中流通来进一步提高冷却性能。

解决问题的技术手段

根据本发明的一方式，气缸盖具备：聚集排气端口，该聚集排气端口包括分别连接于多个气缸的多个排气端口和构成为多个所述排气端口聚集的排气聚集部；分隔壁，构成为分隔所述多个端口中彼此相邻的排气端口之间；冷却水通道，构成为使冷却水向多个所述气缸彼此并列配置的列方向流通。其中，所述冷却水通道包括：上部通道，设置于所述聚集排气端口的上方；下部通道，与所述上部通道相对地设置于所述聚集排气端口的下方。所述上部通道及所述下部通道中的一方通道具有第一壁内通道部，该第一壁内通道部设置于所述分隔壁内并朝向另一方通道延伸。

根据本发明的另一方式，所述下部通道具有所述第一壁内通道部。所述分隔壁具有连通孔，该连通孔通过所述第一壁内通道部使所述下部通道与所述上部通道连通。

根据本发明的另一方式，所述连通孔设置于所述第一壁内通道部的最上部。

根据本发明的另一方式，所述上部通道具有第二壁内通道部，所述第一壁内通道部与所述第二壁内通道部通过所述连通孔彼此连接。

根据本发明的另一方式，多个所述气缸包括配置成一列的第一气缸、第二气缸、第三气缸以及第四气缸。所述第一壁内通道部设置于所述分隔壁内，该分隔壁构成为分隔连接于第二气缸的所述排气端口与连接于第三气缸的所述排气端口之间。

发明效果

根据本发明的方式，不仅可以通过分隔壁抑制排气干涉，还可以通过使冷却水在冷却水通道中流通来实现冷却性能的提高。

具体地说，由于独立设置的上部通道及下部通道的至少一方具备壁内通道部，因此可以通过在冷却水通道(壁内通道部)中流通的冷却水有效冷却分隔壁。

因此，能够抑制由排气热量引起的分隔壁的温度上升。此外，由于使下部通道的壁内通道部与上部通道连通的排气用连通孔设置于分隔壁，因此能够抑制气泡在下部通道的壁内通道部中的堆积，并且可以更加有效地冷却分隔壁。

附图说明

图1A是本发明的一实施方式的气缸盖的上表面图。

图1B是本发明的一实施方式的气缸盖的侧面图。

图2是本发明的一实施方式的气缸盖的剖面图。

图3是示意性地显示本发明的一实施方式的水冷套的图。

图4是说明本发明的一实施方式的上夹套的图。

图5是说明本发明的一实施方式的下夹套的图。

图6A是本发明的一实施方式的气缸盖的沿B-B＇线的剖面图。

图6B是本发明的一实施方式的壁内通道部附近的放大剖面图。

图7是本发明的一实施方式的气缸盖的剖面图。

【符号说明】

10：              气缸盖

11：              气缸(气缸)

11a～11d：        第一至第四气缸

12：              阀门室

13(13a、13b)：     进气阀孔

14(14a、14b)：     排气阀孔

15：              进气端口

16：              进气口

17：              聚集排气端口

18(18a～18d)：    排气端口

19：              排气聚集部

20：              排气口

21(21a～21c)：    分隔壁

30：              水冷套

31：              上夹套

32：              下夹套

33：              气缸通道部

34、35：           端口通道部

36：              上入口通道部

37：              上出口通道部

38：              下入口通道部

39：              子通道部

39a：             大径部

40：              分支通道部

42、43：           壁内通道部

44：              连通孔

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一实施方式进行详细说明。

图1A是显示气缸盖的上表面(与气缸体安装面相反侧的面)的图，图1B是显示气缸盖的前侧的侧面的图。图2是气缸盖的沿A-A＇线的剖面图。另外，图3是将水冷套的形状显示为砂型芯的形状的斜视图。图4是显示水冷套的形状的上表面图，图5是显示水冷套的形状的底面图。另外，图6A、图6B以及图7是说明壁内通道部的图，图6A是气缸盖的沿B-B＇线的剖面图，图6B是壁内通道部附近的放大剖面图。另外，图7相当于气缸盖的沿C-C＇线的剖面图。

图1A及图1B所示的本实施方式的气缸盖10构成水冷直列四缸发动机，该水冷直列四缸发动机具有从前侧(车辆前方侧)直列(一列)配置的4个气缸(气缸)。在气缸盖10的下表面10a中，安装有形成有第一至第四气缸11的气缸体(未图示)。

另一方面，在气缸盖10的上表面10b中形成有阀门室12。虽省略图示，但在该阀门室12内容纳有驱动进气阀和排气阀的阀门机构，在气缸盖10的上表面中安装有覆盖该阀门室12的连接器盖。

本公开的特征在于，构成这种水冷多缸发动机的气缸盖10的内部结构，特别是，气缸盖10所具备的水冷套(冷却水通道)的结构。以下，对气缸盖10的内部结构进行详细说明。

如图1A、图1B以及图2所示，在气缸盖10中设置有与各气缸11相对应的2个进气阀孔13(13a、13b)与2个排气阀孔14(14a、14b)。即，在气缸盖10中设置有总计8个进气阀孔13及排气阀孔14。

另外，在气缸盖10中设置有与各气缸11相对应的4个进气端口15。各进气端口15的一端连接于与各气缸11相对应的2个进气阀孔13。这些进气端口15彼此独立地设置而不聚集，分别向气缸盖10的一方侧面10c开口。即，在气缸盖10的侧面10c形成有分别连接于各气缸11的4个进气口16(参考图1A及图1B)。

另外，在气缸盖10中设置有连接于各气缸11的聚集排气端口17。聚集排气端口17构成为包括：4个排气端口18(18a～18d)，连接于各气缸11；排气聚集部19，聚集这些排气端口18(18a～18d)。

各排气端口18的一端连接于与各气缸11相对应的2个排气阀孔14a、14b，各排气端口18的另一端在排气聚集部19聚集。该排气聚集部19位于气缸11的列方向(气缸盖10的前后方向，气缸11并列配置的方向)的中央部，向与气缸盖10的进气口16开口的侧面10c相反侧的侧面10d开口。即，在气缸盖10的侧面10d中，通过排气聚集部19聚集的流出排气的1个排气口20形成于气缸的列方向(气缸盖10的前后方向)的中央部。

另外，各排气端口18的相邻的排气端口18之间由分隔壁21(21a～21c)分隔。这些分隔壁21朝向排气聚集部19以规定长度设置。这些分隔壁21的长度适当地确定即可。另外，这些分隔壁21的长度设定成至少能够抑制相邻的排气端口18之间的排气干涉为佳。

例如，分隔位于气缸盖10的中央部(在列方向上的4个气缸中位于内侧)的与第二气缸11b相对应的排气端口18b以及与第三气缸11c相对应的排气端口18c之间的分隔壁21b，延伸设置至排气口20附近为佳。据此，通过分隔壁21b不仅能够抑制相邻的排气端口18b与排气端口18c之间的排气干涉，还能够抑制与第一气缸11a相对应的排气端口18a以及与第四气缸11d相对应的排气端口18d之间的排气干涉。

另外，在这种结构的气缸盖10中，一体形成有使冷却水向气缸11的列方向流通的水冷套(冷却水通道)30。在本实施方式中，通过使冷却水在水冷套30中从气缸盖10的前侧朝向后侧流通，来抑制由排气热量引起的各气缸(燃烧室)11附近或聚集排气端口17附近的温度上升。

如图3所示，本实施方式的水冷套30具备：上夹套(上部通道)31，设置于聚集排气端口17的上方；下夹套(下部通道)32，设置于聚集排气端口17的下方。

如图3及图4所示，上夹套31具有：气缸通道部33，设置于各气缸11的上方；端口通道部34，设置成在聚集排气端口17的上方覆盖聚集排气端口17的上部。即，在上夹套31中，作为冷却水的主流通，形成有在气缸通道部33及端口通道部34流通的2个流通。

此外，这些气缸通道部33与端口通道部34，以及与第一气缸11a相对应的排气阀孔14a的外侧及与第四气缸11d相对应的排气阀孔14b的外侧，分别在相邻的排气阀孔14之间连通。

另一方面，如图3及图5所示，下夹套32未设置于与各气缸11相对应的部分，而是由端口通道部35构成，该端口通道部35在聚集排气端口17的下方覆盖聚集排气端口17的下部。

在这里，上夹套31与下夹套32独立且相对地设置。即，上夹套31及下夹套32形成为从各自的路径供应冷却水。

上夹套31在气缸盖10的前侧具有供应冷却水的1个上入口通道部36，在气缸盖10的后侧具有上出口通道部37。即，在上夹套31内从上入口通道部36供应冷却水，供应的冷却水在通过气缸通道部33及端口通道部34之后，从上出口通道部37向外部排出。此外，上出口通道部37并非只有一个，也可以设置多个。

另一方面，下夹套32在气缸盖10的前侧具有与上入口通道部36独立的下入口通道部38，在下夹套32内从该下入口通道部38供应冷却水。另外，下夹套32在气缸盖10的后侧(冷却水的流通方向的下流侧)连接于上夹套31。即，供应至下夹套32内的冷却水在通过端口通道部35之后，通过上夹套31的上出口通道部37向外部排出。

具体地说，下夹套32具备子通道部39，该子通道部39从端口通道部35的下流侧的端部附近沿着气缸11的列方向延伸。另一方面，上夹套31具有分支通道部40，该分支通道部40从上出口通道部37分支并朝向子通道部39延伸设置。此外，下夹套32的子通道部39连接于该分支通道部40。在本实施方式中，子通道部39具有大径部39a，该大径部39a的直径大于与端部通道部35连接部分的直径，在该大径部39a中连接于上夹套31的分支通道部40。

即，在本实施方式的气缸盖10中，供应至下夹套32内的冷却水在通过端口通道部35及子通道部39之后，通过上夹套31的分支通道部40从上出口通道部37向外部排出。

此外，下夹套32所具备的子通道部39，是在铸造气缸盖10时通过支撑用于形成端口通道部35的型芯的型芯座而形成的空间。因此，虽然子通道部39的前端部(下流侧端部)为开口，但该子通道部39的开口由未图示的封闭构件(膨胀塞)所封闭。

据此，构成下夹套32的端口通道部35，通过从端口通道部35下流侧的端部附近延伸的子通道部39与上夹套31的分支通道部40连通，从而不阻挡下夹套32内的端口通道部35的冷却水的流通，可以使冷却水在下夹套32内良好地流通。

另外，由于子通道部39连接于比上夹套31的气缸通道部33及端口通道部34下流侧的分支通道部40，因此也不阻挡上夹套31的气缸通道部33及端口通道部34的流通，可以使冷却水在上夹套31内良好地流通。

即，由于上夹套31与下夹套32可以分别使冷却水良好地流通，因此能够提高气缸盖10的冷却性能。

此外，由于上夹套31与下夹套32独立地设置，因此为了连接上夹套31与下夹套32，需要在铸造气缸盖10之后进行加工。即，在铸造时，由于子通道部39与分支通道部40是分离的，因此需要在此之后加工气缸盖10使子通道部39与分支通道部40连通。

在本实施方式中，由于下夹套32的子通道部39是通过支撑型芯的型芯座形成的空间，其前端部为开口的状态，因此可以较容易进行用于连通子通道部39与分支通道部40的加工。

但是，构成水冷套30的上夹套31及下夹套32的至少一方夹套具备壁内通道部，该壁内通道部设置于分隔壁21内并朝向另一方夹套延伸。在本实施方式中，如以下说明，上夹套31及下夹套32分别具备壁内通道部。

如图6A、图6B以及图7所示，首先下夹套32的端口通道部35在分隔排气端口18b与排气端口18c之间的分隔壁21b内，具有朝向上夹套31延伸设置的壁内通道部42。虽然端口通道部35主要在聚集排气端口17的下方沿着气缸的列方向延伸，但在分隔壁21b内具有朝向上夹套31(朝向上方)延伸设置的壁内通道部42。该壁内通道部42分别沿着相邻的2个排气端口18b、18c内面，延伸设置至分隔壁21b的高度方向的中央附近。

另一方面，虽然上夹套31的端口通道部34也是主要在聚集排气端口17的上方沿着气缸的列方向延伸，但在分隔壁21b内具有朝向下夹套32侧(朝向下方)延伸设置的壁内通道部43。该壁内通道部43也延伸设置至分隔壁21b的高度方向的中央附近。

分隔壁21b会受到通过多个排气端口18的排气热量的影响，温度较容易上升，但通过在分隔壁21b内设置这些壁内通道部42、43，能够有效抑制由排气热量引起的分隔壁21b的温度上升。

即，根据本实施方式的气缸盖10的结构，不仅能够抑制由分隔壁21引起的排气干涉，还可以通过使冷却水在水冷套30中流通来提高气缸盖10的冷却性能。

此外，在该分隔壁21b中形成有连通孔44，该连通孔44将下夹套32的壁内通道部42与上夹套31连通。在本实施方式中，在下夹套32的壁内通道部42与上夹套31的壁内通道部43的界面部分形成有连通两者的连通孔44。即，下夹套32的壁内通道部42的最上部通过连通孔44与上夹套31的壁内通道部43连通。

下夹套32的壁内通道部42延伸设置于上夹套31侧(上方)，因此当冷却水中含有气泡时，其气泡较容易停滞在壁内通道部42内。然而，由于设置有连通孔44，因此气泡通过连通孔44向上夹套31的壁内通道部43侧排出。

另外，该连通孔44是排气用的孔，以能够排出滞留于下夹套32的壁内通道部42内的空气程度的较小的直径形成。因此，虽然气泡通过连通孔44，但在壁内通道部42中流通的冷却水通过连通孔44的量极少。即，即使形成有连通孔44，上夹套31与下夹套32也保持独立的状态，如上所述，冷却水在上夹套31及下夹套32各自的路径中流通。

因此，通过形成上述连通孔44，冷却水可以分别在包括壁内通道部42的下夹套32与包括壁内通道部43的上夹套31良好地流通，可以更合理地冷却包括分隔壁21b的气缸盖10的各部位。

此外，虽然连通孔44可以设置于壁内通道部42的任意位置，但设置于最上部为佳。据此，可以更加确切地向上夹套31侧排出壁内通道部42内的气泡。另外，在本实施方式中，虽然举例说明了壁内通道部42、43设置于分隔壁21b，但这些壁内通道部42、43也可以设置于其他分隔壁21a、21c。

如上所述，说明了本发明的一实施方式，但本公开并不限定于上述实施方式。本公开在不脱离其宗旨的范围内可以进行适当变更。

例如，在上述实施方式中，虽然示例了下夹套的子通道部构成为连接于上夹套的分支通道部，但子通道部也可以连接于上夹套的任意部分。

另外，在上述实施方式中，虽然举例说明了上夹套及下夹套分别在分隔壁具有壁内通道部，但也可以是仅下夹套具有壁内通道部，也可以是仅上夹套具有壁内通道部。另外，在下夹套具有壁内通道部的情况下，设置有连通下夹套的壁内通道部与上夹套的连通孔为佳。

另外，在上述实施方式中，作为多缸发动机，本公开示例说明了直列四缸发动机，但本公开的气缸盖也可应用于除直列四缸发动机之外的多缸发动机。

本申请是基于2018年12月19日申请的日本专利申请特愿2018-237724，其内容在此作为参考引用。

Claims (6)

1.一种气缸盖，其特征在于，具备：

聚集排气端口，其包括分别连接于多个气缸的多个排气端口和构成为聚集多个所述排气端口的排气聚集部；

分隔壁，构成为分隔所述多个排气端口中彼此相邻的排气端口之间；

冷却水通道，构成为使冷却水向多个所述气缸分别并列配置的列方向流通，

其中，所述冷却水通道包括：

上部通道，设置于所述聚集排气端口的上方；

下部通道，与所述上部通道相对地设置成在所述聚集排气端口的下方覆盖所述聚集排气端口的下部，

所述上部通道及所述下部通道中的一方通道具有第一壁内通道部，该第一壁内通道部设置于所述分隔壁内并朝向另一方通道延伸，

所述第一壁内通道部沿着相邻所述气缸之间且相邻的两个所述排气端口各自的内表面，延伸设置至所述分隔壁的高度方向的中央附近。

2.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，

所述一方通道为所述下部通道，

所述下部通道具有所述第一壁内通道部，

所述分隔壁内具有连通孔，该连通孔构成为通过所述第一壁内通道部使所述下部通道与所述上部通道连通。

3.根据权利要求2所述的气缸盖，其特征在于，

所述连通孔设置于所述第一壁内通道部的最上部。

4.根据权利要求2或3所述的气缸盖，其特征在于，

所述上部通道具有第二壁内通道部，该第二壁内通道部设置于所述分隔壁内并朝向所述下部通道延伸，所述第一壁内通道部与所述第二壁内通道部彼此通过所述连通孔连接。

5.根据权利要求1至3的任意一项所述的气缸盖，其特征在于，

多个所述气缸包括配置成一列的第一气缸、第二气缸、第三气缸以及第四气缸，

所述第一壁内通道部设置于所述分隔壁内，该分隔壁构成为分隔连接于第二气缸的所述排气端口与连接于第三气缸的所述排气端口之间。

6.根据权利要求4所述的气缸盖，其特征在于，

多个所述气缸包括配置成一列的第一气缸、第二气缸、第三气缸以及第四气缸，

所述第一壁内通道部设置于所述分隔壁内，该分隔壁构成为分隔连接于第二气缸的所述排气端口与连接于第三气缸的所述排气端口。

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