CN114320650A - 一种气缸盖以及发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气缸盖以及发动机，该气缸盖包括形成于所述气缸盖的第一排气喉口、第二排气喉口以及排气道，排气道包括主气道、第一分支气道及第二分支气道，第一分支气道包括相互连接的第一上升段及第一导流段，第二分支气道包括相互连接的第二上升段及第二导流段，第一上升段远离第一导流段的一端与第一排气喉口连通，第二上升段远离第二导流段的一端与第二排气喉口连通，第一导流段远离第一分支气道的一端及第二导流段远离第二分支气道的一端分别与主气道交汇连通，第一导流段以及第二导流段用于使经过的排气气流走向一致或趋于一致，上述气缸盖结构有利于避免两股废气相互干扰，提高排气流通能力，进而提高发动机的热效率。

Description

一种气缸盖以及发动机

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种气缸盖以及发动机。

背景技术

发动机的气缸盖负责将气缸内的废气排出。良好的排气能力能够降低泵气损失，降低燃烧温度，提高增压器的效率，提高过量空气系数，既能够保证发动机的可靠性，又能够使其热效率大大提升。

现有的气缸盖一般采用“蟹钳”型排气道，即气缸内的废气分别先进入两条分支气道，然后经过两条分支气道后汇聚至排气道的主气道内排出，两条分支气道中的废气在汇入主气道时容易相互干扰，从而降低排气流通能力，影响发动机的热效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种气缸盖，该气缸盖在现有柴油机的基础上通过结构改进，以减弱或避免现有排气道的两条分支气道中的废气汇入主气道时的相互干扰，提高排气流通能力，进而提高发动机的热效率。

本发明的另一个目的在于提供一种包括上述气缸盖的发动机。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种气缸盖，包括形成于所述气缸盖的第一排气喉口、第二排气喉口以及排气道，所述排气道包括主气道、第一分支气道以及第二分支气道，所述第一分支气道包括相互连接的第一上升段以及第一导流段，所述第二分支气道包括相互连接的第二上升段以及第二导流段，所述第一上升段远离所述第一导流段的一端与所述第一排气喉口连通，所述第二上升段远离所述第二导流段的一端与所述第二排气喉口连通，所述第一导流段远离所述第一分支气道的一端以及所述第二导流段远离所述第二分支气道的一端分别与所述主气道交汇连通，所述第一导流段以及所述第二导流段用于使经过的排气气流走向一致或趋于一致。

可选地，所述第一导流段与所述主气道的连接端的朝向以及所述第二导流段与所述主气道的连接端的朝向的夹角θ₁满足8°≤θ₁≤20°。

可选地，所述第一分支气道以及所述第二分支气道之间的间隙d满足d≥5mm。

可选地，所述第一分支气道的长度大于所述第二分支气道的长度，且所述第一分支气道的长度L₁与所述排气道的长度L₂满足L₁＞0.5L₂。

可选地，所述第一分支气道的气道头部夹角θ₂满足70°≤θ₂≤90°，所述第一分支气道的气道头部夹角指所述第一分支气道的气道头部朝向与所述气缸盖的气缸轴线相对于所述第一排气喉口的轴线所在方向之间的夹角，所述第一分支气道的气道头部朝向指所述第一分支气道与所述第一排气喉口连接的一端在所述气缸盖的底面的投影的指向。

可选地，所述气缸盖的气缸直径D与所述排气道的长度L₂满足L₂＞0.9D。

可选地，所述气缸盖的排气门排布方向与具有所述气缸盖的发动机的曲轴轴线之间的夹角θ₃满足70°≤θ₃≤90°，所述气缸盖的排气门排布方向为所述第一排气喉口的轴线与所述第二排气喉口的轴线的连线方向。

可选地，所述第一排气喉口与所述第二排气喉口在所述气缸盖的底面的投影分布于具有所述气缸盖的发动机的曲轴轴线在所述气缸盖的底面的投影的两侧。

可选地，所述第一分支气道与所述第二分支气道之间的交接处、所述第一分支气道与所述主气道的交接处以及所述第二分支气道与所述主气道的交接处均为圆滑过渡曲面。

一种发动机，包括如上任意一项所述的气缸盖。

为实现上述目的，本发明提供了一种气缸盖，该气缸盖包括形成于所述气缸盖的第一排气喉口、第二排气喉口以及排气道，其中，排气道包括主气道、第一分支气道以及第二分支气道，第一分支气道包括相互连接的第一上升段以及第一导流段，第二分支气道包括相互连接的第二上升段以及第二导流段，第一上升段远离第一导流段的一端与第一排气喉口连通，第二上升段远离第二导流段的一端与第二排气喉口连通，第一导流段远离第一分支气道的一端以及第二导流段远离第二分支气道的一端与主气道交汇连通，第一导流段以及第二导流段用于使经过的排气气流走向一致或趋于一致。

本发明的工作原理如下：

第一分支气道以及第二分支气道内的两股废气需要先经过上升段以及导流段后再汇入主气道，而第一分支气道的第一导流段与第二分支气道的第二导流段能够使经过的废气气流走向一致或趋于一致，从而使得两股废气在汇入主气道时能够尽可能地避免相互干扰，提高排气流通能力，进而提高发动机的热效率。

由此可见，相对于现有技术中排气道的两条分支气道在上升段即汇入主气道的方案，经过导流段导流后的两股废气走向能够基本一致，有利于避免两股废气相互干扰，提高排气流通能力，进而提高发动机的热效率。

本发明还提供了一种包括上述气缸盖的发动机。该发动机产生的有益效果的推导过程与上述气缸盖带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的气缸盖的排气道的布局俯视图。

图中：

1为主气道；2为第一分支气道；3为第二分支气道；4为第一排气喉口的轴线；5为第二排气喉口的轴线；6为气缸；7为气缸轴线；8为曲轴轴线。

具体实施方式

本发明的核心之一在于提供一种气缸盖，该气缸盖的结构设计使其能够减弱或避免现有排气道的两条分支气道中的废气汇入主气道时的相互干扰，提高排气流通能力，进而提高发动机的热效率。

本发明的另一核心在于提供一种基于上述气缸盖的发动机。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的气缸盖的排气道的布局俯视图。

本发明实施例提供的一种气缸盖，包括形成于所述气缸盖的第一排气喉口、第二排气喉口以及排气道。

其中，排气道包括主气道1、第一分支气道2以及第二分支气道3，第一分支气道2包括相互连接的第一上升段以及第一导流段，第二分支气道3包括相互连接的第二上升段以及第二导流段，第一上升段远离第一导流段的一端与第一排气喉口连通，第二上升段远离第二导流段的一端与第二排气喉口连通，第一导流段远离第一分支气道2的一端以及第二导流段远离第二分支气道3的一端分别与主气道1交汇连通，第一导流段以及第二导流段用于使经过的排气气流走向一致或趋于一致。

本发明的工作原理如下：

第一分支气道2以及第二分支气道3内的两股废气需要先经过上升段以及导流段后再汇入主气道1，而第一分支气道2的第一导流段与第二分支气道3的第二导流段能够使经过的废气气流走向一致或趋于一致，从而使得两股废气在汇入主气道1时能够尽可能地避免相互干扰，提高排气流通能力，进而提高发动机的热效率。

由此可见，相对于现有技术中排气道的两条分支气道在上升段即汇入主气道1的方案，经过导流段导流后的两股废气走向能够基本一致，有利于避免两股废气相互干扰，提高排气流通能力，进而提高发动机的热效率。

为进一步提高排气流通能力，降低排气道对废气的阻力，在本发明实施例中，第一导流段与主气道1的连接端的朝向以及第二导流段与主气道1的连接端的朝向的夹角θ₁满足8°≤θ₁≤20°，上述设计可以将第一分支气道2与第二分支气道3内的两股气流的交汇角控制在8°~20°，从而使第一分支气道2与第二分支气道3内的两股气流在汇入主气道1时的相互干扰更小。

作为优选地，如图1所示，在本发明实施例中，第一分支气道2以及第二分支气道3之间的间隙d满足d≥5mm。

如图1所示，在本发明实施例中，第一分支气道2的长度大于第二分支气道3的长度，并且第一分支气道2在气缸盖底面的投影具有一定的弧度以绕过第二分支气道3与第一排气喉口连接，第一分支气道2的长度L₁与排气道的长度L₂满足L₁＞0.5L₂，从而使第一分支气道2具有足够的空间对第一排气喉口排出的废气进行引导，减小第一排气喉口的排气阻力。

进一步地，如图1所示，第一分支气道2的气道头部夹角θ₂满足：70°≤θ₂≤90°，第一分支气道2的气道头部夹角指第一分支气道2的气道头部朝向与气缸盖的气缸轴线7相对于第一排气喉口的轴线4所在方向之间的夹角，第一分支气道2的气道头部朝向指第一分支气道2与第一排气喉口连接的一端在气缸盖底面的投影的指向。

作为优选地，在本发明实施例中，气缸盖的气缸直径D与排气道的长度L₂满足L₂＞0.9D。

进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，气缸盖的排气门排布方向与具有该气缸盖的发动机的曲轴轴线8之间的夹角θ₃满足70°≤θ₃≤90°，气缸盖的排气门排布方向为第一排气喉口的轴线4与第二排气喉口的轴线5的连线方向。

作为优选地，如图1所示，上述第一排气喉口与第二排气喉口在气缸盖的底面的投影分布于具有该气缸盖的发动机的曲轴轴线8在气缸盖的底面的投影的两侧。

更进一步地，为进一步提高排气流通能力，在本发明实施例中，第一分支气道2与第二分支气道3之间的交接处、第一分支气道2与主气道1的交接处以及第二分支气道3与主气道1的交接处均为圆滑过渡曲面。

本发明还提供了一种包括上述气缸盖的发动机。该发动机产生的有益效果的推导过程与上述气缸盖带来的有益效果的推导过程大体类似，因此，该发动机的技术效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种气缸盖，其特征在于，包括形成于所述气缸盖的第一排气喉口、第二排气喉口以及排气道，所述排气道包括主气道、第一分支气道以及第二分支气道，所述第一分支气道包括相互连接的第一上升段以及第一导流段，所述第二分支气道包括相互连接的第二上升段以及第二导流段，所述第一上升段远离所述第一导流段的一端与所述第一排气喉口连通，所述第二上升段远离所述第二导流段的一端与所述第二排气喉口连通，所述第一导流段远离所述第一分支气道的一端以及所述第二导流段远离所述第二分支气道的一端分别与所述主气道交汇连通，所述第一导流段以及所述第二导流段用于使经过的排气气流走向一致或趋于一致。

2.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，所述第一导流段与所述主气道的连接端的朝向以及所述第二导流段与所述主气道的连接端的朝向的夹角θ₁满足8°≤θ₁≤20°。

3.根据权利要求1或2所述的气缸盖，其特征在于，所述第一分支气道以及所述第二分支气道之间的间隙d满足d≥5mm。

4.根据权利要求1或2所述的气缸盖，其特征在于，所述第一分支气道的长度大于所述第二分支气道的长度，且所述第一分支气道的长度L₁与所述排气道的长度L₂满足L₁＞0.5L₂。

5.根据权利要求4所述的气缸盖，其特征在于，所述第一分支气道的气道头部夹角θ₂满足70°≤θ₂≤90°，所述第一分支气道的气道头部夹角指所述第一分支气道的气道头部朝向与所述气缸盖的气缸轴线相对于所述第一排气喉口的轴线所在方向之间的夹角，所述第一分支气道的气道头部朝向指所述第一分支气道与所述第一排气喉口连接的一端在所述气缸盖的底面的投影的指向。

6.根据权利要求1、2及5任意一项所述的气缸盖，其特征在于，所述气缸盖的气缸直径D与所述排气道的长度L₂满足L₂＞0.9D。

7.根据权利要求1、2及5任意一项所述的气缸盖，其特征在于，所述气缸盖的排气门排布方向与具有所述气缸盖的发动机的曲轴轴线之间的夹角θ₃满足70°≤θ₃≤90°，所述气缸盖的排气门排布方向为所述第一排气喉口的轴线与所述第二排气喉口的轴线的连线方向。

8.根据权利要求1、2及5任意一项所述的气缸盖，其特征在于，所述第一排气喉口与所述第二排气喉口在所述气缸盖的底面的投影分布于具有所述气缸盖的发动机的曲轴轴线在所述气缸盖的底面的投影的两侧。

9.根据权利要求1、2及5任意一项所述的气缸盖，其特征在于，所述第一分支气道与所述第二分支气道之间的交接处、所述第一分支气道与所述主气道的交接处以及所述第二分支气道与所述主气道的交接处均为圆滑过渡曲面。

10.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的气缸盖。

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