CN114183269A - 一种水冷气缸盖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水冷气缸盖。它包括设置于水冷气缸盖内的气缸盖水套，所述气缸盖水套包括下水套和上水套，所述下水套设有进水通道、热负荷关键区水套和下水套外围水套，所述下水套一端通过贯穿孔与上水套相连通；冷却液通过下水套上所设的进水通道进入，流经热负荷关键区水套、下水套外围水套，通过贯穿孔流入上水套并流出气缸盖水套。本发明实现进入气缸盖的冷却液全部流经底板热关键区，冷却水利用率高。

Description

一种水冷气缸盖

技术领域

本发明属于内燃机技术领域，具体涉及一种水冷气缸盖。

背景技术

现有技术如专利CN110953083，公开了一种发动机直流冷却水流控制装置及控制方法，如图1、图2表示，其中，气缸盖安装在气缸体的上方，每个气缸的缸筒水套出水口与缸盖进水孔相通，缸盖缸间隔板将气缸盖水套分割成每缸独立的水套，缸盖集水套位于缸盖上缸盖进水孔的对侧，缸盖集水道的一侧出口即为缸盖出水口。

上述方案具有以下缺陷：进入气缸盖的冷却液未能全部流经底板热关键区，冷却水利用率低。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种水冷气缸盖。

本发明采用的技术方案是：一种水冷气缸盖，包括设置于水冷气缸盖内的气缸盖水套，所述气缸盖水套包括下水套和上水套，所述下水套设有进水通道、热负荷关键区水套和下水套外围水套，所述下水套一端通过贯穿孔与上水套相连通；冷却液通过下水套上所设的进水通道进入，流经热负荷关键区水套、下水套外围水套，通过贯穿孔流入上水套并流出气缸盖水套。

进一步优选的结构，所述下水套每缸独立，所述下水套内设有两支排气道和两支进气道，所述排气道和进气道与喷油器孔所包含区域的水套共同构成热负荷关键区水套；所述下水套在两支所述排气道处分别设有两处截断结构形成进水通道。

进一步优选的结构，冷却液通过进水通道流经两支排气道之间的排排鼻梁区，并流入热负荷关键区水套。

进一步优选的结构，所述热负荷关键区水套设有倒三角形截流结构，所述倒三角形截流结构顶角位于气门连线的中点，且顶角为30°-120°，所述倒三角形截流结构用于调节鼻梁区流速。

进一步优选的结构，所述鼻梁区包括排排鼻梁区、排进鼻梁区、进排鼻梁区和进进鼻梁区，所述排排鼻梁区为两支排气道之间的下水套区域，所述排进鼻梁区为其中一支排气道与其中一支进气道之间的下水套区域，所述进排鼻梁区为另一支进气道与另一支排气道之间的下水套区域，所述进进鼻梁区为两支进气道之间的下水套区域。

进一步优选的结构，所述鼻梁区流速的比例为排排鼻梁区：排进鼻梁区：进排鼻梁区：进进鼻梁区＝5:4:4:2.5。

进一步优选的结构，所述贯穿孔为两个，布置在排气道和进气道之间下水套的外侧，且异侧布置；所述贯穿孔连线与流入热负荷关键区水套的进水方向呈夹角为30°-90°。

进一步优选的结构，所述截断结构的宽度为3-6mm。

进一步优选的结构，所述下水套设有用于定位下水套的第一芯脚、第二芯脚、第三芯脚和第四芯脚，所述第二芯脚位于进气道下方，所述第四芯脚位于进水通道下方，所述第三芯脚、第四芯脚通过铸造加固连接结构进行连接，所述加固连接结构的宽度和高度为5-15mm。

进一步优选的结构，所述截断结构处设有芯撑，所述芯撑呈纺锤形。

进一步优选的结构，所述下水套顶部上套贯穿孔上端设置凸台用于上水套定位。

本发明的有益效果是：

1、进入气缸盖的冷却液全部流经底板热关键区，冷却水利用率高；

2、流经底板热关键区的冷却液经过截流后流速加强，冷却效果提升明显；

3、缸盖下水套贯穿孔呈对角布置，有利于减小流动死区；

4、通过芯撑工艺方案，可提高水套砂芯的强度，提高铸造可靠性。

附图说明

图1为现有技术结构示意图；

图2为现有技术原理图；

图3为本发明原理图；

图4为本发明纵向剖面图；

图5为下水套俯视图；

图6为下水套仰视图。

图中，1-下水套、2-上水套、3-进水通道、4-热负荷关键区水套、5-下水套外围水套、6-贯穿孔、7-排气道、8-进气道、9-喷油器孔、10-截断结构、11-倒三角形截流结构、12-第一芯脚、13-第二芯脚、14-第三芯脚、15-第四芯脚、16-加固连接结构、17-排排鼻梁区、18-排进鼻梁区、19-进排鼻梁区、20-进进鼻梁区、21-芯撑。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-6所示，本发明包括设置于水冷气缸盖内的气缸盖水套，所述气缸盖水套包括下水套1和上水套2，所述下水套1设有进水通道3、热负荷关键区水套4和下水套外围水套5，所述下水套1一端通过贯穿孔6与上水套2相连通；冷却液通过下水套1上所设的进水通道3进入，流经热负荷关键区水套4、下水套外围水套5，通过贯穿孔6流入上水套2并流出气缸盖水套。

所述下水套1每缸独立，所述下水套1内设有两支排气道7和两支进气道8，所述排气道7和进气道8与喷油器孔9所包含区域的水套共同构成热负荷关键区水套4；所述下水套1在两支所述排气道7处分别设有两处截断结构10形成进水通道3。

冷却液通过进水通道3流经两支排气道7之间的排排鼻梁区17，并流入热负荷关键区水套4。

所述热负荷关键区水套4设有倒三角形截流结构11，所述倒三角形截流结构11顶角位于气门连线的中点，且顶角为30°-120°优选的，90°-120°，所述倒三角形截流结构11用于调节鼻梁区流速。

所述鼻梁区包括排排鼻梁区17、排进鼻梁区18、进排鼻梁区19和进进鼻梁区20，所述排排鼻梁区17为两支排气道7之间的下水套1区域，所述排进鼻梁区18为其中一支排气道7与其中一支进气道8之间的下水套1区域，所述进排鼻梁区19为另一支进气道8与另一支排气道7之间的下水套1区域，所述进进鼻梁区20为两支进气道8之间的下水套1区域。

所述鼻梁区流速的比例为排排鼻梁区17：排进鼻梁区18：进排鼻梁区19：进进鼻梁区20＝5:4:4:2.5。

所述贯穿孔6为两个，布置在排气道7和进气道8之间下水套1的外侧，且异侧布置；所述贯穿孔6连线与流入热负荷关键区水套4的进水方向呈夹角为30°-90°。

所述截断结构10的宽度为3-6mm。

所述下水套1设有用于定位下水套1的第一芯脚12、第二芯脚13、第三芯脚14和第四芯脚15，所述第二芯脚13位于进气道8下方，所述第四芯脚15位于进水通道3下方，所述第三芯脚14、第四芯脚15通过铸造加固连接结构16进行连接，所述加固连接结构16的宽度和高度为5-15mm。

所述截断结构10处设有芯撑21，所述芯撑21呈纺锤形。

所述下水套1顶部上套贯穿孔6上端设置凸台用于上水套2定位。

应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。

用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。

在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。

应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。

此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。

在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在...上”、“在...上方”、“在...下方”和“下一个”时，除非使用“恰好”或“直接”这样的词汇或术语，此外则可以包括它们之间不接触或者接触的情形。如果提到第一元件位于第二元件“上”，则并不意味着在图中第一元件必须位于第二元件的上方。所述部件的上部和下部会根据观察的角度和定向的改变而改变。因此，在附图中或在实际构造中，如果涉及了第一元件位于第二元件“上”的情况可以包括第一元件位于第二元件“下方”的情况以及第一元件位于第二元件“上方”的情况。在描述时间关系时，除非使用“恰好”或“直接”，否则在描述“之后”、“后续”、“随后”和“之前”时，可以包括步骤之间并不连续的情况。本发明的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本发明的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种水冷气缸盖，包括设置于水冷气缸盖内的气缸盖水套，其特征在于：所述气缸盖水套包括下水套(1)和上水套(2)，所述下水套(1)设有进水通道(3)、热负荷关键区水套(4)和下水套外围水套(5)，所述下水套(1)一端通过贯穿孔(6)与上水套(2)相连通；冷却液通过下水套(1)上所设的进水通道(3)进入，流经热负荷关键区水套(4)、下水套外围水套(5)，通过贯穿孔(6)流入上水套(2)并流出气缸盖水套。

2.根据权利要求1所述的一种水冷气缸盖，其特征在于：所述下水套(1)每缸独立，所述下水套(1)内设有两支排气道(7)和两支进气道(8)，所述排气道(7)和进气道(8)与喷油器孔(9)所包含区域的水套共同构成热负荷关键区水套(4)；所述下水套(1)在两支所述排气道(7)处分别设有两处截断结构(10)形成进水通道(3)。

3.根据权利要求2所述的一种水冷气缸盖，其特征在于：冷却液通过进水通道(3)流经两支排气道(7)之间的排排鼻梁区(17)，并流入热负荷关键区水套(4)。

4.根据权利要求1所述的一种水冷气缸盖，其特征在于：所述热负荷关键区水套(4)设有倒三角形截流结构(11)，所述倒三角形截流结构(11)顶角位于气门连线的中点，且顶角为30°-120°，所述倒三角形截流结构(11)用于调节鼻梁区流速。

5.根据权利要求4所述的一种水冷气缸盖，其特征在于：所述鼻梁区包括排排鼻梁区(17)、排进鼻梁区(18)、进排鼻梁区(19)和进进鼻梁区(20)，所述排排鼻梁区(17)为两支排气道(7)之间的下水套(1)区域，所述排进鼻梁区(18)为其中一支排气道(7)与其中一支进气道(8)之间的下水套(1)区域，所述进排鼻梁区(19)为另一支进气道(8)与另一支排气道(7)之间的下水套(1)区域，所述进进鼻梁区(20)为两支进气道(8)之间的下水套(1)区域。

6.根据权利要求5所述的一种水冷气缸盖，其特征在于：所述鼻梁区流速的比例为排排鼻梁区(17)：排进鼻梁区(18)：进排鼻梁区(19)：进进鼻梁区(20)＝5:4:4:2.5。

7.根据权利要求2所述的一种水冷气缸盖，其特征在于：所述贯穿孔(6)为两个，布置在排气道(7)和进气道(8)之间下水套(1)的外侧，且异侧布置；所述贯穿孔(6)连线与流入热负荷关键区水套(4)的进水方向呈夹角为30°-90°。

8.根据权利要求2所述的一种水冷气缸盖，其特征在于：所述截断结构(10)的宽度为3-6mm。

9.根据权利要求1所述的一种水冷气缸盖，其特征在于：所述下水套(1)设有用于定位下水套(1)的第一芯脚(12)、第二芯脚(13)、第三芯脚(14)和第四芯脚(15)，所述第二芯脚(13)位于进气道(8)下方，所述第四芯脚(15)位于进水通道(3)下方，所述第三芯脚(14)、第四芯脚(15)通过铸造加固连接结构(16)进行连接，所述加固连接结构(16)的宽度和高度为5-15mm。

10.根据权利要求2或8所述的一种水冷气缸盖，其特征在于：所述截断结构(10)处设有芯撑(21)，所述芯撑(21)呈纺锤形。

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