CN114352429A - 一种气缸盖以及发动机 - Google Patents
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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气缸盖的排气道以及排气喉口，排气道的进气端与排气喉口连接，排气门座圈设置于排气喉口内，排气门座圈的内表面与排气道的表面平滑相接，排气道的最小流通面积不小于排气门座圈的最小流通面积；通过使排气门座圈的内表面与排气道的表面平滑相接，减少了对排气的阻挡，同时通过对排气道凸台所在位置的排气道弯角进行控制，能够使排气道的最小流通面积不小于排气门座圈的最小流通面积，从而尽可能地降低排气阻力，提高排气流动路径的平滑度，降低排气损失，降低泵气损失，进而提升发动机的热效率。
Description
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。
现有的气缸盖的排气道在排气门穿出的位置设置有排气道凸台，并且排气门座圈与排气道之间会形成台阶，导致排气流动路径不够平滑，造成排气流动损失大，不利于降低泵气损失以及发动机热效率的提升。
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，以提高排气流动路径的平滑度，降低排气损失，降低泵气损失，进而提升发动机的热效率。
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排气道以及排气喉口，所述排气道的进气端与所述排气喉口连接，排气门座圈设置于所述排气喉口内，所述排气门座圈的内表面与所述排气道的表面平滑相接，所述排气道的最小流通面积不小于所述排气门座圈的最小流通面积。
可选地，所述排气门座圈的内表面包括沿所述排气喉口至所述排气道方向依次连接的座圈密封面以及座圈导流面，所述座圈密封面的纵截面为从远离所述排气道的一端开始逐渐向所述排气门座圈的中心方向倾斜的直线，所述座圈导流面的纵截面为向所述排气门座圈的中心方向凸起的曲线，所述座圈密封面与所述座圈导流面平滑过渡连接，所述座圈导流面与所述排气道的表面平滑连接。
可选地，还包括排气门，所述排气门包括盘部以及与所述盘部连接的杆部，所述盘部的上表面包括沿径向由外向内依次设置且相互连接的排气门主密封面以及排气门次密封面，所述排气门主密封面用于与所述座圈密封面接触配合。
可选地，所述排气门的气门主密封角θ1满足40°≤θ1≤50°，所述气门主密封角指所述排气门主密封面与所述排气门的底面之间的夹角。
可选地，所述排气门的气门次密封角θ2满足θ1-θ2=5°~10°，所述气门次密封角指所述排气门次密封面与所述排气门的底面之间的夹角。
可选地，所述排气门次密封面与所述杆部的表面通过圆滑曲面过渡连接。
可选地，所述圆滑曲面的半径R满足R＞0.35D，其中D为所述盘部的最大直径。
可选地，所述排气门的打开间隙为0.3D时，所述气缸盖的排气流通面积呈现渐变趋势，其中D为所述盘部的最大直径。
可选地，所述盘部的高度H1与所述排气道的头部直线高度H2满足H1≤H2。
可选地，所述盘部的高度H1与所述排气道的凸台高度H3满足2H1≤H3。
可选地，所述排气道的出口高度L与所述排气道的凸台高度H3满足H3≤L。
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气缸盖的排气道以及排气喉口，排气道的进气端与排气喉口连接，排气门座圈设置于排气喉口内，排气门座圈的内表面与排气道的表面平滑相接，排气道的最小流通面积不小于排气门座圈的最小流通面积。
本发明的工作原理如下：
排气门座圈的内表面与排气道的表面平滑相接，减少了对排气的阻挡，同时通过对排气道凸台所在位置的排气道弯角进行控制，能够使排气道的最小流通面积不小于排气门座圈的最小流通面积，从而尽可能地降低排气阻力，提高排气流动路径的平滑度，降低排气损失，降低泵气损失，进而提升发动机的热效率。
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结构示意图；
图2为本发明实施例提供的气缸盖的排气门座圈与排气门的局部放大示意图；
图3为本发明实施例提供的气缸盖的排气流通面积与排气门打开间隙示意图；
图4为本发明实施例提供的气缸盖的排气流通面积与排气门打开间隙的曲线图。
图中：
1为排气道；2为排气道的头部；3为排气门座圈；4为排气门的盘部；5为排气门的杆部；6为排气道的凸台；7为排气门主密封面；8为排气门次密封面。
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提高排气流动路径的平滑度，降低排气损失，降低泵气损失，进而提升发动机的热效率。
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结构示意图。
本发明实施例提供的一种气缸盖，包括形成于气缸盖的排气道1以及排气喉口，排气道1的进气端与排气喉口连接，排气门座圈3设置于排气喉口内，排气门座圈3的内表面与排气道1的表面平滑相接，排气道1的最小流通面积不小于排气门座圈3的最小流通面积。
本发明的工作原理如下：
排气门座圈3的内表面与排气道1的表面平滑相接，减少了对排气的阻挡，同时通过对排气道1的凸台6所在位置的排气道1的弯角Ke进行控制，能够使排气道1的最小流通面积S不小于排气门座圈3的最小流通面积，从而尽可能地降低排气阻力，提高排气流动路径的平滑度，降低排气损失，降低泵气损失，进而提升发动机的热效率。
作为优选地，在本发明实施例中，上述排气门座圈3的内表面包括沿排气喉口至排气道1方向依次连接的座圈密封面以及座圈导流面，座圈密封面的纵截面为从远离排气道1的一端开始逐渐向排气门座圈3的中心方向倾斜的直线，座圈导流面的纵截面为向排气门座圈3的中心方向凸起的曲线，座圈密封面与座圈导流面平滑过渡连接，座圈导流面与排气道1的表面平滑连接，通过对排气门座圈3内表面的结构设计，能够尽可能地降低排气门座圈3对于排气的阻力，从而提高气缸盖排气流动路径的平滑度。
如图1所示，本发明实施例提供的气缸盖还包括排气门，排气门包括盘部4以及与盘部4连接的杆部5，盘部4的上表面包括沿径向由外向内依次设置且相互连接的排气门主密封面7以及排气门次密封面8，如图2所示，排气门主密封面7用于与座圈密封面接触配合，排气门的盘部4上表面采用排气门主密封面7以及排气门次密封面8的结构设计可以避免现有技术中排气门盘部4上表面的台阶结构，从而降低排气门对于排气的阻力。
进一步优化上述技术方案，排气门的气门主密封角θ1满足40°≤θ1≤50°，气门主密封角指排气门主密封面7与排气门的底面之间的夹角。排气门的气门次密封角θ2满足θ1-θ2=5°~10°，气门次密封角指排气门次密封面8与排气门的底面之间的夹角。
作为优选地，如图1所示，在本发明实施例中，排气门次密封面与杆部5表面通过圆滑曲面过渡连接。具体地，该圆滑曲面的半径R满足R＞0.35D，其中D为盘部4最大直径。
如图3和图4所示，在本发明实施例中，排气门的打开间隙为0.3D时，气缸盖的排气流通面积呈现渐变趋势，其中D为盘部4最大直径。
作为优选地，如图1所示，在本发明实施例中，盘部4高度H1与排气道1的头部2直线高度H2满足H1≤H2。这样可以避免排气道1的头部2在排气上升段对排气造成阻挡，提升排气流动路径的平滑度。
进一步地，在本发明实施例中，排气门的盘部4高度H1与排气道1的凸台6高度H3满足2H1≤H3，以使排气具有足够的上升缓冲空间。
更进一步地，如图1所示，排气道1的出口高度L与排气道1的凸台6高度H3满足H3≤L，以在排气道1的后部形成平缓的排气通道，降低对排气的阻力。
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 (12)
1.一种气缸盖，其特征在于，包括形成于所述气缸盖的排气道以及排气喉口，所述排气道的进气端与所述排气喉口连接，排气门座圈设置于所述排气喉口内，所述排气门座圈的内表面与所述排气道的表面平滑相接，所述排气道的最小流通面积不小于所述排气门座圈的最小流通面积。
2.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，所述排气门座圈的内表面包括沿所述排气喉口至所述排气道方向依次连接的座圈密封面以及座圈导流面，所述座圈密封面的纵截面为从远离所述排气道的一端开始逐渐向所述排气门座圈的中心方向倾斜的直线，所述座圈导流面的纵截面为向所述排气门座圈的中心方向凸起的曲线，所述座圈密封面与所述座圈导流面平滑过渡连接，所述座圈导流面与所述排气道的表面平滑连接。
3.根据权利要求2所述的气缸盖，其特征在于，还包括排气门，所述排气门包括盘部以及与所述盘部连接的杆部，所述盘部的上表面包括沿径向由外向内依次设置且相互连接的排气门主密封面以及排气门次密封面，所述排气门主密封面用于与所述座圈密封面接触配合。
4.根据权利要求3所述的气缸盖，其特征在于，所述排气门的气门主密封角θ1满足40°≤θ1≤50°，所述气门主密封角指所述排气门主密封面与所述排气门的底面之间的夹角。
5.根据权利要求4所述的气缸盖，其特征在于，所述排气门的气门次密封角θ2满足θ1-θ2=5°~10°，所述气门次密封角指所述排气门次密封面与所述排气门的底面之间的夹角。
6.根据权利要求5所述的气缸盖，其特征在于，所述排气门次密封面与所述杆部的表面通过圆滑曲面过渡连接。
7.根据权利要求6所述的气缸盖，其特征在于，所述圆滑曲面的半径R满足R＞0.35D，其中D为所述盘部的最大直径。
8.根据权利要求3-7任意一项所述的气缸盖，其特征在于，所述排气门的打开间隙为0.3D时，所述气缸盖的排气流通面积呈现渐变趋势，其中D为所述盘部的最大直径。
9.根据权利要求3-7任意一项所述的气缸盖，其特征在于，所述盘部的高度H1与所述排气道的头部直线高度H2满足H1≤H2。
10.根据权利要求3-7任意一项所述的气缸盖，其特征在于，所述盘部的高度H1与所述排气道的凸台高度H3满足2H1≤H3。
11.根据权利要求1-7任意一项所述的气缸盖，其特征在于，所述排气道的出口高度L与所述排气道的凸台高度H3满足H3≤L。
12.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-11任意一项所述的气缸盖。
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