CN1148512C - 发动机气缸盖 - Google Patents

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Abstract

提出一种发动机气缸盖，其中形成水冷却套和排气再循环(EGR)通道，该EGR通道的一端通向排气通道，而其另一端通向进气侧侧面，该发动机气缸盖的特征在于，该EGR通道配置在沿缸盖配置方向的缸盖螺栓穿过孔的外侧，该孔形成在发动机气缸盖的气缸配置方向的一端。因为EGR通道可以作得更长，所以可以提高再循环气体的冷却量。另外，因为形成EGR通道可以不使缸盖螺栓与燃烧室间隔开，所以可防止燃烧室附近的气缸盖的表面压力相对于气缸体降低。

Description

发动机气缸盖
技术领域
本发明涉及其中形成水冷却套和排气再循环通道的发动机气缸盖，该发动机排气再循环通道的一端通向排气通道，而其另一端通向进气侧的侧表面。
背景技术
为减小发动机排放废气中的氮的氧化物，普通的作法是，使一部分排气从燃烧室再循环到进气系统路径。这种排气再循环通道称作排气再循环通道(以后简称为EGR通道)，它是在气缸盖内部的钻孔，通到燃烧室排气口的紧后面，位于排气通道的上游端(JP-A-63-143754U)。
然而，当使排气口紧后面排出的排气利用如上述日本实用型未审查专利公开所示的相对较短的EGR通道再循环到进气侧时，高温排气便流入进气通道，这样便造成EGR阀过早地损坏，或使喷出燃气中的燃油和汽油变成焦油状，由此使通道变细。
为冷却再循环气体，已知从外部加上冷却装置，但这种方法不能使发动机作得更紧凑，而且不利于降低成本。
发明内容
为解决这种先有技术中固有的问题而提出本发明，本发明的主要目的是提供一种发动机气缸盖，这种气缸盖不仅可以确保再循环排气的充分冷却，而且还可以获得改进，使得即使在缸盖中形成EGR通道缸盖的刚度也不会降低。
为达到此目的，按照本发明的第一方面，提供一种发动机气缸盖，其中形成水冷却套和排气再循环通道，其中，上述排气再循环通道其一端仅仅通到气缸组中端部气缸的排气通道，而其另一端通到进气侧的侧表面；缸盖螺栓穿过孔形成在上述缸盖的气缸配置方向的一端；上述排气再循环通道形成在沿气缸配置方向的上述缸盖螺栓穿过孔的外侧；上述排气再循环通道通过配置在上述气缸盖排气侧的沿气缸配置方向的上述缸盖螺栓穿过孔的外侧而与上述排气通道连通。
按照这种结构，EGR可以作得相当长，而且可以形成EGR通道而不使缸盖螺栓与燃烧室间隔开。
按照本发明的第二方面，提供一种如本发明第一方面所述的气缸盖，其中：EGR通道的至少一部分(在一个实施例中的下游侧部分)形成在构成水冷套的壁(在此实施例的厚部分)上；在延伸EGR通道的壁部分上形成肋，使该肋伸入到水冷却套中。
按照此种结构，因为肋起着散热片的作用，所以可提高冷却效果，而且由于肋的作用还可提高气缸盖的刚性。
按照本发明的第三方面，提供如上述本发明第一或第二方面所述的发动机气缸盖，其中，EGR通道与其上形成缸盖螺栓穿过孔的凸出部相邻接。
按照这种结构，即使在气缸盖上形成EGR通道也不会减小气缸盖的刚性。
按照本发明的第四方面，提供一种发动机气缸盖，在这种气缸内形成水冷却套和排气再循环通道，该排气再循环通道的一端通向排气通道，而其另一端通向进气侧的侧面，该发动机气缸的特征在于：气缸盖包括各个燃烧室的多个排气口；排气再循环通道的一端通向分别从多个排气口伸出的排气通道的汇集部分。
按照这种结构，与通道在此汇集部分更靠近燃烧室的一侧进行开口的气缸盖的EGR通道长度相比，这种通道长度可以作得更长。
附图说明
图1是沿一个平面截取的本发明气缸盖的横截面图，该平面平行于气缸的轴线，穿过进气阀和排气阀二者的中心。
图2是沿一个平面截取的本发明气缸盖主要部分的横截面图，该平面与气缸轴线直角相交并经过EGR通道的中心；
图3是沿一个平面截取的本发明气缸盖主要部分的横截面图，该平面平行于一排气缸并穿过燃烧室中心；
图4是本发明另一气缸盖主要部分的横截面图，此图类似于图2。
具体实施方式
下面参考附图详细说明本发明。
图1和图2示出本发明串联式多气缸发动机的气缸盖。
使下表面，即，使气缸盖1的与气缸座(未示出)结合的表面凹进去而形成燃烧室2，使得该凹部分分别对应于气缸。每个气缸有两个排气口3和两个进气口4，它们分别通向各个燃烧室2。阀导管5形成在分别经过排气口3和进气口4中心的轴上。另外，火花塞安装孔6形成在两个排气口3夹住的位置上。
排气通道7和进气通道8分别从排气口3和进气口4伸出，通到气缸盖1的沿气缸配置方向彼此平行的侧表面。该排气通道7分别从两个排气口3伸出，然后在下面要说明的缸盖螺栓通过孔下游的位置汇集在一起。
缸盖螺栓穿过孔9穿过气缸盖，位于围绕各个燃烧室2的外周。在气缸配置方向上位于气缸盖一端的那些孔9穿过凸出部分11的中心，该凸出部分形成为垂直穿过在气缸盖1内形成水冷却套10(见图3)。
在气缸配置方向的气缸盖的一端形成EGR通道12，以便使一部分燃烧室2的排气再循环到进气系统。EGR通道形成在厚部分13上，该厚部分又形成在构成水冷却套10的壁上；使得该EGR通道伸入水冷却套10中。该EGR通道12包括上游侧部分12a和下游侧部分12b，前者是倾斜钻孔，起自位于气缸盖1一侧的排气通道7的内周壁，与排气通道7内的开口相通，而后者是直的钻孔，起自气缸盖1的通向进气通道8的另一侧。这两个部分12a和12b在其内端彼此连接，使得在气缸盖1的气缸配置方向一侧的排气通道7与气缸盖1的另一侧彼此相通。应注意，EGR阀(未示出)连接于该通道12的进气侧。
如上所述，由于厚部分13伸入水冷却套10而增大与冷却水的接触面积，因而热交换速度增加。根据热交换量便可合适地确定水冷却套10内的厚部分的长度。
另一方面，如图3所示，其中形成EGR通道12的厚部分13连接于凸出部分11，该凸出部分位于气缸盖1的气缸配置方向的一端，在该凸出部分上形成缸盖螺栓穿过孔9，因此不会造成气缸盖1刚度的下降，即使在气缸盖1中形成EGR通道也是这样。
形成多个肋15，使其连接于水冷却套10的位于厚部分13上的两个凸出部分11之间的那部分壁表面。该肋15成形为弧形形状，该肋15与EGR通道12同心，并使水冷却套10的上壁和侧壁连接。另外，肋15中的一个肋连接于水冷却套10下表面上形成的肋16，使该肋沿气缸配置方向延伸。
因为肋15形成在用于配置缸盖螺栓穿过孔的凸出部分11之间，所以可通过冷却片的操作提高冷却效率而不增加水冷却套10中冷却水的流动阻力。另外，还可进一步增强整体缸盖1的刚性以及水冷却套10的壁的刚性。
EGR通道的上游侧部分12a作为起始端部S起自两个排气通道7的汇合部分14，该部分位于缸盖螺栓穿过孔9的下游。这样可以避免再循环到进气系统的排气成分发生不均匀性，同时可以增加其中配有阀门止动模式的发动机气缸盖的设计自由度。另外，如上所述，EGR通道12配置成该通道的整个长度在缸盖螺栓穿过孔的外侧延伸，因而通道的长度可以作得尽可能长，而且缸盖螺栓(未示出)可以配置成更靠近燃烧室2的外周，所以相对于气缸体可以增加燃烧室附近的表面压力。
尽管本发明已说明适用于上述气缸盖1，其中，每个气缸盖上具有两个排气口3和两个进气口4，但是本发明也适用于在每个燃烧室上形成进气阀和排气阀的气缸盖。具体如图4所示，EGR通道22形成为在气缸盖螺栓穿过孔29的外侧延伸，该孔形成在气缸盖的气缸配置方向的一端。在这种情况下，因为只有一个排气通道27，所以EGR通道22的起始端S可定位于排气通道27的任何位置，只要EGR通道22的上游侧部分可在缸盖螺栓穿过孔29的外侧穿过。而且在图4所示的缸盖21中，尽管分别形成排气口23和进气口24的火花塞安装孔26，使其与这些口邻接，但是本发明当然也适用于在每个燃烧室上只有一个火花塞安装孔的气缸盖。
如前面已详细说明的，按照本发明的第一方面，因为EGR通道配置在缸盖螺栓穿过孔的外侧，而该孔形成在缸盖的气缸配置方向的一端，所以通道的长度可以作得尽可能长。因此不仅可以提高再循环气体的冷却量，而且还可形成EGR通道而不使缸盖与燃烧室间隔开，因此可防止燃烧室附近的缸盖的表面压力降低。
另外，按照本发明的第二方面，EGR通道形成在例如水冷却套壁上的厚部分上，并且在EGR通道延伸的那部分上形成肋，使该肋伸入水冷却套。因为肋可起散热片的作用，从而提高冷却效率，进而用该肋提高缸盖的刚性。
再则，按照本发明的第三方面，EGR通道连接于其上形成缸盖螺栓穿过孔的凸出部分，因此即使在缸盖上形成EGR通道也不会造成缸盖刚性的降低。
最后，按照本发明的第四方面，在各个燃烧室上形成多个排气口，而该EGR通道的一个端部通到分别从多个排气口伸出的排气通道的汇集部分。因为这种EGR通道的长度与通向燃烧室比通向汇集部分更近的EGR通道长度相比可以作得更长，所以可进一步改进冷却性能。
如前所述，按照本发明，可以分别阻止EGR通道和EGR阀逐渐变细和受到损坏，因此本发明可以长期地极有效地保持良好的燃料效能和排气净化性能。

Claims (20)

1.一种发动机气缸盖，其中形成水冷却套和排气再循环通道，其中，上述排气再循环通道其一端仅仅通到气缸组中端部气缸的排气通道，而其另一端通到进气侧的侧表面；
缸盖螺栓穿过孔形成在上述缸盖的气缸配置方向的一端；
上述排气再循环通道形成在沿气缸配置方向的上述缸盖螺栓穿过孔的外侧；
上述排气再循环通道通过配置在上述气缸盖排气侧的沿气缸配置方向的上述缸盖螺栓穿过孔的外侧而与上述排气通道连通。
2.如权利要求1所述的发动机气缸盖，其特征在于，上述排气再循环通道的至少一部分形成在上述水冷套的壁上；
在上述排气再循环通道延伸的那部分上述壁上形成至少一个肋，使其伸入上述水冷套中。
3.如权利要求2所述的发动机气缸盖，其特征在于，上述气缸螺栓穿过孔包括多个形成在气缸配置方向的上述气缸盖一端的多个缸盖螺栓穿过孔；
上述排气再循环通道通过上述多个沿气缸配置方向的缸盖螺栓穿过孔的外侧而与上述排气通道连通。
4.如权利要求2所述的发动机气缸盖，其特征在于，上述排气再循环通道邻接其上形成上述缸盖螺栓穿过孔的凸出部。
5.如权利要求4所述的发动机气缸盖，其特征在于，上述缸盖螺栓穿过孔包括形成在气缸配置方向的气缸盖一端的多个缸盖螺栓穿过孔；
上述排气再循环通道通过沿气缸配置方向的缸盖螺栓穿过孔的外侧而与上述排气通道连通。
6.如权利要求1所述的发动机气缸盖，其特征在于，上述排气再循环通道邻接其中形成上述缸盖螺栓通过孔的凸出部。
7.如权利要求6所述的发动机气缸盖，其特征在于，上述缸盖螺栓穿过孔包括形成在沿气缸配置方向的上述气缸盖一端的多个缸盖螺栓穿过孔；
上述排气再循环通道通过沿气缸配置方向的上述多个缸盖螺栓穿过孔的外侧而与上述排气通道连通。
8.如权利要求1所述的发动机气缸盖，其特征在于，上述缸盖螺栓孔包括形成在气缸配置方向的上述气缸盖一端的多个缸盖螺栓穿过孔；
上述排气再循环通道通过沿气缸配置方向的上述多个缸盖螺栓穿过孔的外侧而与上述排气通道连通。
9.一种发动机气缸盖，其中形成水冷却套和排气再循环通道，其中，上述排气再循环通道的一端仅仅通向气缸组中端部气缸的排气通道，而其另一端通向进气侧的侧表面；
上述气缸盖包括每个燃烧室上的多个排气口；
上述排气再循环通道的上述一端通向分别从上述多个排气口伸出的排气通道的汇集部分；
其中，所述排气再循环通道形成在沿气缸配置方向的一个缸盖螺栓穿过孔的外侧，所述孔位于所述缸盖沿气缸配置方向一端的排气侧。
10.如权利要求9所述的发动机气缸盖，其特征在于，上述排气再循环通道的至少一部分形成在上述水冷却套的壁上；
在其中延伸上述排气再循环通道的那部分上述壁上形成至少一个肋，使该肋伸入到上述水冷却套中。
11.如权利要求10所述的发动机气缸盖，其特征在于，在上述气缸盖的沿气缸配置方向的一端上形成多个缸盖螺栓穿过孔；
上述排气再循环通道通过沿气缸配置方向的上述多个缸盖螺栓穿过孔的外侧而与上述排气通道连通。
12.如权利要求10所述的发动机气缸盖，其特征在于，上述排气再循环装置邻接其上形成上述缸盖螺栓穿过孔的凸出部。
13.如权利要求12所述的发动机气缸盖，其特征在于，在上述气缸盖的沿气缸配置方向的一端形成多个缸盖螺栓穿过孔；
上述排气再循环通道通过气缸配置方向的上述多个缸盖螺栓穿过孔的外侧而与上述排气通道连通。
14.如权利要求9所述的发动机气缸盖，其特征在于，上述排气再循环通道邻接其上形成上述缸盖螺栓穿过孔的凸出部。
15.如权利要求14所述的发动机气缸盖，其特征在于，在上述气缸盖的气缸配置方向的一端上形成多个缸盖螺栓穿过孔；
上述排气再循环通道通过沿气缸配置方向的上述多个缸盖螺栓穿过孔的外侧而与上述排气通道连通。
16.如权利要求9所述的发动机气缸盖，其特征在于，在上述气缸盖的气缸配置方向的一端上形成多个缸盖螺栓穿过孔；
上述排气再循环通道通过沿气缸配置方向的上述多个缸盖螺栓穿过孔的外侧而与上述排气通道连通。
17.一种发动机气缸盖，其中形成水冷却套和排气再循环通道，其中，上述排气再循环通道的一端仅仅通向气缸组中端部气缸的排气通道，而其另一端通向进气侧的侧表面；
上述气缸盖包括每个燃烧室上的多个排气口；
上述排气再循环通道的上述一端通向分别从上述多个排气口伸出的排气通道的汇集部分。
18.如权利要求17所述的发动机气缸盖，其特征在于，上述排气再循环通道的至少一部分形成在上述水冷却套的壁上；
在其中延伸上述排气再循环通道的那部分上述壁上形成至少一个肋，使该肋伸入到上述水冷却套中。
19.如权利要求17所述的发动机气缸盖，其特征在于，所述排气再循环通道邻接其上形成所述缸盖螺栓穿过孔的一个凸出部。
20.如权利要求17所述的发动机气缸盖，其特征在于，在上述气缸盖的气缸配置方向的一端上形成多个缸盖螺栓穿过孔；以及
上述排气再循环通道通过沿气缸配置方向的上述多个缸盖螺栓穿过孔的外侧而与上述排气通道连通。
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