CN114962050A - 一种气缸盖冷却水腔结构、气缸盖和柴油机 - Google Patents
一种气缸盖冷却水腔结构、气缸盖和柴油机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114962050A CN114962050A CN202111561794.5A CN202111561794A CN114962050A CN 114962050 A CN114962050 A CN 114962050A CN 202111561794 A CN202111561794 A CN 202111561794A CN 114962050 A CN114962050 A CN 114962050A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- hole
- cylinder head
- valve seat
- cavity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
- F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/40—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling cylinder heads with means for directing, guiding, or distributing liquid stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/249—Cylinder heads with flame plate, e.g. insert in the cylinder head used as a thermal insulation between cylinder head and combustion chamber
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
本发明公开了一种气缸盖冷却水腔结构、气缸盖和柴油机。气缸盖冷却水腔结构包括多个第一水孔、第二水孔、下水腔和上水腔;第一水孔用于设置在火力板上,并从火力板的边缘朝向火力板的中心延伸入鼻梁区;第二水孔用于设置在火力板上,并用于设置在排气阀座孔的周围,且与相邻的第一水孔连通;下水腔设置在第一水孔和第二水孔的上方,并与第二水孔连通;上水腔设置在下水腔的上方,并与下水腔和第一水孔连通,且上水腔包括出水口,出水口用于设置在气缸盖的排气侧。根据本发明的气缸盖冷却水腔结构,能根据火力板的热负荷分布对火力板分区冷却,且能根据气缸盖的热负荷分布,对气缸盖自下而上分区冷却,以提升气缸盖温度分布的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及柴油机冷却技术领域,具体地涉及一种气缸盖冷却水腔结构、气缸盖和柴油机。
背景技术
气缸盖作为柴油机燃烧室的重要组成零件,工作时一方面长期承受高温高压燃气的交变作用,另一方面通过进排气道、冷却水腔及油道组织气、水、油等的流动,其结构非常复杂。且气缸盖不同部位工作介质不同,其表面温度也存在较大差异。
随着柴油机向着高功率密度、高可靠性方向发展,气缸盖承受的热负荷、机械负荷也越来越高。为确保气缸盖满足高指标柴油机的使用要求,气缸盖设计必须实现精准的、更优的冷却。
而现有的气缸盖冷却方式难以满足高热负荷、高指标、高可靠性的柴油机冷却的要求,冷却后气缸盖火力板的温度均匀性较差,且随着柴油机热负荷的不断升高,温度不均匀的问题更加突出。
为此,本发明提供了一种气缸盖冷却水腔结构、气缸盖和柴油机,以至少部分地解决上述问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为了至少部分地解决上述问题,根据本发明的第一个方面,提供了一种气缸盖冷却水腔结构,用于气缸盖,所述气缸盖包括火力板和气阀座孔,所述气阀座孔包括进气阀座孔和排气阀座孔,相邻的气阀座孔之间形成鼻梁区,所述气缸盖冷却水腔结构包括:
多个第一水孔,所述第一水孔用于设置在所述火力板上,并从所述火力板的边缘朝向所述火力板的中心延伸入所述鼻梁区;
第二水孔,所述第二水孔用于设置在所述火力板上,并用于设置在所述排气阀座孔的周围,且与相邻的所述第一水孔连通;
下水腔,所述下水腔设置在所述第一水孔和所述第二水孔的上方,并与所述第二水孔连通;
上水腔,所述上水腔设置在所述下水腔的上方,并与所述下水腔和所述第一水孔连通,且所述上水腔包括出水口,所述出水口用于设置在所述气缸盖的排气侧。
根据本发明的气缸盖冷却水腔结构,多个第一水孔设置在气缸盖的火力板上,并从火力板的边缘朝向火力板的中心延伸入相邻的气阀座孔之间形成的鼻梁区,能够对热负荷较高的火力板以及火力板的相邻的气阀座孔之间的鼻梁区进行冷却;第二水孔设置在火力板上,并设置在排气阀座的周围,且与相邻的第一水孔连通,能够将第一水孔中的部分冷却液引流至排气阀座孔的周围,以对热负荷较高的排气阀座孔周围的火力板进一步冷却;下水腔设置在第一水孔和第二水孔的上方,并与第二水孔连通,使得第二水孔中的冷却液能够进入下水腔,以对气缸盖的位于火力板上方的热负荷相对较小的区域进行冷却;上水腔设置在下水腔的上方,并与下水腔和第一水孔连通,使得下水腔和第一水孔中的冷却液能够进入上水腔,以对气缸盖的位于下水腔上方的热负荷相对较小的区域进行冷却;上水腔包括出水口,且出水口设置在气缸盖的排气侧,能够使得从第一水孔进入的冷却液充分流经气缸盖后从气缸盖的排气侧的出水口流出,使得冷却液形成了自下而上的流动冷却方式,能够对气缸盖充分冷却。也就是,根据本发明的气缸盖冷却水腔结构,第一水孔和第二水孔能够根据火力板的热负荷分布,对火力板进行分区冷却,以有效提升火力板的温度分布均匀性以及冷却效率;沿气缸盖的高度方向,火力板上的第一水孔和第二水孔、下水腔以及上水腔能够根据气缸盖的热负荷分布,对气缸盖自下而上进行分区冷却,以有效提升气缸盖整体的温度分布均匀性以及冷却效率,进而使得气缸盖冷却水腔结构能够满足高热负荷、高指标、高可靠性的气缸盖以及柴油机应用要求。
可选地,所述下水腔包括进水孔,所述进水孔用于设置在所述气缸盖的排气侧,
所述气缸盖冷却水腔结构还包括第一连通孔,所述第一连通孔用于设置在所述气缸盖的进气侧的靠近排气道的位置,并与所述下水腔和所述上水腔连通。
可选地,延伸入相邻的所述进气阀座孔和所述排气阀座孔之间的所述鼻梁区的所述第一水孔的直径大于延伸入相邻的所述进气阀座孔之间的所述鼻梁区的所述第一水孔的直径;
并且/或者,
延伸入相邻的所述进气阀座孔和所述排气阀座孔之间的所述鼻梁区的所述第一水孔的直径不大于延伸入相邻的所述排气阀座孔之间的所述鼻梁区的所述第一水孔的直径。
可选地,所述第二水孔设置在远离所述进水孔的所述排气阀座孔的周围。
可选地,所述气缸盖冷却水腔结构还包括多个第二连通孔,所述第二连通孔与所述第一水孔相对应,并与所述第一水孔的末端和所述上水腔连通,且所述第二连通的直径不小于与所述第二连通孔连通的所述第一水孔的直径。
可选地,所述第二连通孔自所述第一水孔的末端向所述上水腔的中部倾斜。
可选地,所述第二水孔的直径小于所述第一水孔的直径。
可选地,所述第一水孔为等直径孔或自所述第一水孔的进口至所述第一水孔的末端直径变小的阶梯孔。
根据本发明的第二个方面,提供了一种气缸盖,所述气缸盖包括上述的气缸盖冷却水腔结构。
根据本发明的气缸盖,气缸盖冷却水腔结构的多个第一水孔设置在气缸盖的火力板上,并从火力板的边缘朝向火力板的中心延伸入相邻的气阀座孔之间形成的鼻梁区,能够对热负荷较高的火力板以及火力板的相邻的气阀座孔之间的鼻梁区进行冷却;第二水孔设置在火力板上,并设置在排气阀座的周围,且与相邻的第一水孔连通,能够将第一水孔中的部分冷却液引流至排气阀座孔的周围,以对热负荷较高的排气阀座孔周围的火力板进一步冷却;下水腔设置在第一水孔和第二水孔的上方,并与第二水孔连通,使得第二水孔中的冷却液能够进入下水腔,以对气缸盖的位于火力板上方的热负荷相对较小的区域进行冷却;上水腔设置在下水腔的上方,并与下水腔和第一水孔连通,使得下水腔和第一水孔中的冷却液能够进入上水腔,以对气缸盖的位于下水腔上方的热负荷相对较小的区域进行冷却;上水腔包括出水口,且出水口设置在气缸盖的排气侧,能够使得从第一水孔进入的冷却液充分流经气缸盖后从气缸盖的排气侧的出水口流出,使得冷却液形成了自下而上的流动冷却方式,能够对气缸盖充分冷却。也就是,根据本发明的气缸盖冷却水腔结构,第一水孔和第二水孔能够根据火力板的热负荷分布,对火力板进行分区冷却,以有效提升火力板的温度分布均匀性以及冷却效率;沿气缸盖的高度方向,火力板上的第一水孔和第二水孔、下水腔以及上水腔能够根据气缸盖的热负荷分布,对气缸盖自下而上进行分区冷却,以有效提升气缸盖整体的温度分布均匀性以及冷却效率,进而使得气缸盖能够满足高热负荷、高指标、高可靠性的柴油机应用要求。
根据本发明的第三个方面,提供了一种柴油机,所述柴油机包括:
气缸体;
上述的气缸盖,所述气缸盖盖设于所述气缸体上。
根据本发明的柴油机,气缸盖的气缸盖冷却水腔结构的多个第一水孔设置在气缸盖的火力板上,并从火力板的边缘朝向火力板的中心延伸入相邻的气阀座孔之间形成的鼻梁区,能够对热负荷较高的火力板以及火力板的相邻的气阀座孔之间的鼻梁区进行冷却;第二水孔设置在火力板上,并设置在排气阀座的周围,且与相邻的第一水孔连通,能够将第一水孔中的部分冷却液引流至排气阀座孔的周围,以对热负荷较高的排气阀座孔周围的火力板进一步冷却;下水腔设置在第一水孔和第二水孔的上方,并与第二水孔连通,使得第二水孔中的冷却液能够进入下水腔,以对气缸盖的位于火力板上方的热负荷相对较小的区域进行冷却;上水腔设置在下水腔的上方,并与下水腔和第一水孔连通,使得下水腔和第一水孔中的冷却液能够进入上水腔,以对气缸盖的位于下水腔上方的热负荷相对较小的区域进行冷却;上水腔包括出水口,且出水口设置在气缸盖的排气侧,能够使得从第一水孔进入的冷却液充分流经气缸盖后从气缸盖的排气侧的出水口流出,使得冷却液形成了自下而上的流动冷却方式,能够对气缸盖充分冷却。也就是,根据本发明的气缸盖冷却水腔结构,第一水孔和第二水孔能够根据火力板的热负荷分布,对火力板进行分区冷却,以有效提升火力板的温度分布均匀性以及冷却效率;沿气缸盖的高度方向,火力板上的第一水孔和第二水孔、下水腔以及上水腔能够根据气缸盖的热负荷分布,对气缸盖自下而上进行分区冷却,以有效提升气缸盖整体的温度分布均匀性以及冷却效率,有利于柴油机向高功率密度、高可靠性方向发展。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述,用来解释本发明的原理。
附图中:
图1为根据本发明的一个优选实施方式的气缸盖的主视结构示意图;
图2为根据本发明的一个优选实施方式的气缸盖的后视结构示意图;
图3为根据本发明的一个优选实施方式的气缸盖的左视结构示意图;
图4为根据本发明的一个优选实施方式的气缸盖的仰视结构示意图;
图5为根据本发明的一个优选实施方式的气缸盖的纵向剖切结构示意图;以及
图6为根据本发明的一个优选实施方式的气缸盖的横向剖切结构示意图。
附图标记说明:
10:气缸盖 11:气缸盖冷却水腔结构
111/111a/111b/111c:第一水孔 112:第二水孔
113:下水腔 114:上水腔
115:上水孔 116:进水孔
117:第一连通孔 118:第二连通孔
119:出水口 12:火力板
131:进气阀座孔 132:排气阀座孔
141:第一鼻梁区 142:第二鼻梁区
143:第三鼻梁区 15:排气道
16:进气道
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明,将在下列的描述中提出详细的结构,以便阐释本发明。显然,本发明的施行并不限定于该技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式,不应当解释为局限于这里提出的实施方式。
应当理解的是,在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施方式并且不作为本发明的限制,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本发明中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并非限制。
本发明中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识,而不具有任何其他含义,例如特定的顺序等。而且,例如,术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在,术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。
以下,将参照附图对本发明的具体实施方式进行更详细地说明,这些附图示出了本发明的代表实施方式,并不是限定本发明。
参考图1至图3,本发明公开了一种用于气缸盖10的气缸盖冷却水腔结构11。该气缸盖10包括火力板12和气阀座孔。气阀座孔具体的可以包括进气阀座孔131和排气阀座孔132,具体的参考图4。
在图4所示实施例中,气缸盖10包括2个进气阀座孔131和2个排气阀座孔132。2个进气阀座孔131和2个排气阀座孔132呈田字形分布,且进气阀座孔131相邻设置,排气阀座孔132相邻设置。
相邻的气阀座孔之间形成鼻梁区。鼻梁区包括相邻的进气阀座孔131之间形成的第一鼻梁区141、相邻的排气阀座孔132之间形成的第二鼻梁区142、以及相邻的进气阀座孔131和排气阀座孔132之间形成的第三鼻梁区143。
气缸盖冷却水腔结构11包括多个第一水孔111、第二水孔112、下水腔113和上水腔114。
第一水孔111设置在火力板12上,并从火力板12的边缘朝向火力板12的中心延伸入鼻梁区。冷却液从第一水孔111的进口进入后,沿第一水孔111从火力板12的边缘朝向火力板12的中心流动,以对热负荷较高的火力板12以及火力板12的鼻梁区进行充分冷却,有效提升火力板12温度分布的均匀性。
在图4所示实施例中,设置有4个第一水孔111,分别为从火力板12的边缘朝向火力板12的中心延伸入第一鼻梁区141的第一水孔111a、从火力板12的边缘朝向火力板12的中心延伸入第二鼻梁区142的第一水孔111b、以及从火力板12的边缘朝向火力板12的中心延伸入第三鼻梁区143的第一水孔111c。
应当说明的是,为了便于描述,本申请中将延伸入不同鼻梁区的第一水孔用不同的附图标记表示。
可以理解,第一水孔111的数量可以根据实际需求设置,如根据火力板12的热负荷分布设置。同一鼻梁区可以设置一个或多个第一水孔111,不同鼻梁区的第一水孔111的数量可以相同,也可以不同。
通常情况下,火力板12的位于相邻的进气阀座孔131和排气阀座孔132之间的鼻梁区的热负荷要高于位于相邻的排气阀座孔132之间的鼻梁区的热负荷,而要低于位于相邻的排气阀座孔132之间的鼻梁区的热负荷。也就是说,第三鼻梁区143的热负荷高于第一鼻梁区141的热负荷,而要低于第二鼻梁区142的热负荷。
为了进一步对火力板12进行充分冷却,有效提升火力板12温度分布的均匀性,优选地将延伸入相邻的进气阀座孔131和排气阀座孔132之间的鼻梁区的第一水孔111c的直径设置为大于延伸入相邻的进气阀座孔131之间的鼻梁区的第一水孔111a的直径。且优选地将延伸入相邻的进气阀座孔131和排气阀座孔132之间的鼻梁区的第一水孔111c的直径设置为不大于延伸入相邻的排气阀座孔132之间的鼻梁区的第一水孔111b的直径。
也就是说,优选地将延伸入第三鼻梁区143的第一水孔111c的直径设置为大于延伸入第一鼻梁区141的第一水孔111a的直径,且优选地将延伸入第三鼻梁区143的第一水孔111c的直径设置为不大于延伸入第二鼻梁区142的第一水孔111b的直径,具体的参考图4,以根据火力板12的热负荷的分布合理精确地控制冷却液的流量分布以及流速,针对火力板12不同区域的冷却需求进行分区冷却,有效提升火力板12温度分布均匀性的同时,有效提升冷却效率。
第一水孔111可以构造为等直径孔,以有效简化第一水孔111的结构,并便于控制第一水孔111中冷却液的流量以及流速。
第一水孔111也可以构造为阶梯孔,且构造为自第一水孔111的进口至第一水孔111的末端直径变小的阶梯孔,以使得第一水孔111能够更好地适应气缸盖10的结构,并便于冷却液在第一水孔111中的流动。且第一水孔111的末端部分直径较进口部分的直径小,也能够一定程度提高末端部分的冷却液的流速,以对鼻梁区进行更为充分地冷却。
进一步地,为了对热负荷较高的排气阀座孔132周围的火力板12进一步冷却,有效降低排气阀座孔132周围的火力板12的温度,在火力板12上还设置有第二水孔112,具体的参考图4,第二水孔112设置在排气阀座孔132的周围。第二水孔112与相邻的第一水孔111连通,以将第一水孔111中的部分冷却液引流至排气阀座孔132的周围,以对排气阀座孔132的周围的火力板12进行冷却。
在图4所示实施例中,设置有2个第二水孔112,2个第二水孔112设置在远离下文中即将提到的下水腔113的进水孔116的排气阀座孔132的周围。如此,第二水孔112能够对远离进水孔116的排气阀座孔132周围的火力板12进行冷却,而靠近进水孔116的排气阀座孔132周围的火力板12可以通过流经进水孔116的冷却液进行冷却,如此能够合理利用第二水孔112和进水孔116对排气阀座孔132周围的火力板12进行充分冷却,同时也能够有效简化气缸盖冷却水腔结构11的结构。
可以理解,在未示出的实施例中,在靠近进水孔116的排气阀座孔132的周围也可以相应的设置第二水孔112,以增强对靠近进水孔116的排气阀座孔132周围的火力板12的冷却。第二水孔112可以根据实际需求进行设置,如可以在至少一个排气阀座孔132的周围设置第二水孔112,以增强对排气阀座孔132周围的火力板12的冷却。
在图4所示实施例中,2个第二水孔112均构造为与排气阀座孔132相切的倾斜的直孔,其中一个第二水孔112的一端与延伸入第二鼻梁区142的第一水孔111b连通,另一个第二水孔112的一端与延伸入第三鼻梁区143的第一水孔111c连通,2个第二水孔112的另一端在与排气阀座孔132的圆周中心对应的火力板12处连通汇合,然后通过上水孔115与下水腔113连通,具体的参考图1,以将冷却液引入下水腔113,以强化对排气阀座孔132周围的火力板12的冷却,并同时对气缸盖10的位于火力板12上方的热负荷相对较小的区域进行冷却。
可以理解,在未示出的实施例中,第二水孔112也可以根据需要构造为其它形状,如构造为阶梯孔、与排气阀座孔132的圆周形状相对应的弧形孔等。
优选地,第二水孔112的直径小于第一水孔111的直径,以便于合理分配从第一水孔111流入第二水孔112的冷却液的流量,避免过多的冷却液流入第二水孔112而不利于对鼻梁区的冷却。
下水腔113设置在第一水孔111和第二水孔112的上方,以对气缸盖10的位于火力板12上方的热负荷相对较小的区域进行冷却。下水腔113中的冷却液除了包括上文中提到的从第二水孔112引入的部分外,还包括从下水腔113的进水孔116引入的。
参考图1至图4以及图6,下水腔113的进水孔116设置在气缸盖10的排气侧,靠近排气道15设置,并邻近排气阀座孔132中的一个。进入进水孔116的冷却液能够对排气道15以及靠近进水孔116的排气阀座孔132周围的火力板12进行冷却,且冷却液进入下水腔113后能够继续对气缸盖10的位于火力板12上方的热负荷相对较小的区域进行冷却。
在图4和图6所示实施例中,设置有2个进水孔116,且分别位于排气道15的两侧,以对排气道15充分冷却。可以理解,进水孔116的数量和位置不限于此,可以根据实际需要设置。
上水腔114设置在下水腔113的上方,并与下水腔113和第一水孔111连通,使得下水腔113和第一水孔111中的冷却液能够进入上水腔114,以对气缸盖10的位于下水腔113上方的热负荷相对较小的区域进行冷却。
具体的参考图1、图2和图6,上水腔114和下水腔113通过气缸盖冷却水腔结构11的第一连通孔117连通。第一连通孔117设置在气缸盖10的进气侧的靠近排气道15的位置,并与下水腔113和上水腔114连通。其中进气侧指的是气缸盖10的设置进气道16的一侧。下水腔113中的冷却液能够通过第一连通孔117进入上水腔114,以对气缸盖10的位于下水腔113上方的热负荷相对较小的区域进行冷却。
上水腔114和第一水孔111通过气缸盖冷却水腔结构11的第二连通孔118连通,具体的请参考图1至图3、以及图5。第二连通孔118设置有多个,且与第一水孔111相对应,也就是一个第一水孔111对应一个第二连通孔118。第二连通孔118与第一水孔111的末端和上水腔114连通,以将第一水孔111中的冷却液直接引入上水腔114,有效避免进入上水腔114的该部分冷却液的温度过高而导致冷却能力下降,使得该部分冷却液有足够的冷却能力对气缸盖10的位于下水腔113上方的区域进行冷却。
第二连通孔118的直径优选地不小于与第二连通孔118连通的第一水孔111的直径,以有效减小冷却液在第二连通孔118中的流动阻力,保证从第一水孔111经第二连通孔118进入上水腔114的冷却液的流量以及流速,进而保证冷却效果。
在图示实施例中,第二连通孔118构造为倾斜的孔,且自第一水孔111的末端向上水腔114的中部倾斜,一方面能够使得第一水孔111中的冷却液经第二连通孔118进入上水腔114的中部,然后由上水腔114的中部向四周流动,以有效保证冷却液在上水腔114中分布的均匀性,有利于强化冷却效果;另一方面能够使得第二连通孔118更好地适应气缸盖10的结构,便于气缸盖冷却水腔结构11的整体设计。
上水腔114中的冷却液经由上水腔114的出水口119流出。上水腔114的出水口119设置在气缸盖10的排气侧,且靠近排气道15的出口。
加之如上文所述的,下水腔113的进水孔116设置在气缸盖10的排气侧,且靠近排气道15设置,连通下水腔113和上水腔114的第一连通孔117设置在气缸盖10的进气侧的靠近排气道15的位置,使得进水孔116、下水腔113、第一连通孔117、上水腔114以及出水口119能够共同形成环绕排气道15的冷却通道,以对排气道15形成环绕式冷却,有效加强对排气道15的冷却效果,有利于提升气缸盖10温度分布的均匀性。
此外,沿气缸盖10的高度方向,火力板12上的第一水孔111和第二水孔112、下水腔113以及上水腔114能够根据气缸盖10的热负荷分布,对气缸盖10自下而上进行分区冷却,以有效提升气缸盖10整体的温度分布均匀性以及冷却效率,进而使得气缸盖冷却水腔结构11能够满足高热负荷、高指标、高可靠性的气缸盖10以及柴油机应用要求。
另外,本申请还提供了一种气缸盖10,该气缸盖10包括上文中述及的气缸盖冷却水腔结构11。通过该气缸盖冷却水腔结构11,能够通过第一水孔111和第二水孔112根据火力板12的热负荷分布,对火力板12进行分区冷却,以有效提升火力板12的温度分布均匀性以及冷却效率。且沿气缸盖10的高度方向,火力板12上的第一水孔111和第二水孔112、下水腔113以及上水腔114能够根据气缸盖10的热负荷分布,对气缸盖10自下而上进行分区冷却,以有效提升气缸盖10整体的温度分布均匀性以及冷却效率,进而使得气缸盖10能够满足高热负荷、高指标、高可靠性的柴油机应用要求。
再一方面,本申请还提供了一种柴油机,该柴油机包括气缸体和上文中述及的气缸盖10。气缸盖10用于盖设于气缸体上,以封闭气缸体。通过该气缸盖10,有利于柴油机向高功率密度、高可靠性方向发展。
除非另有定义,本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的,不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部”、“件”等术语既可以表示单个的零件,也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件,也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式,除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本发明已经通过上述实施方式进行了说明,但应当理解的是,上述实施方式只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是,本发明并不局限于上述实施方式,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
Claims (10)
1.一种气缸盖冷却水腔结构,用于气缸盖,所述气缸盖包括火力板和气阀座孔,所述气阀座孔包括进气阀座孔和排气阀座孔,相邻的气阀座孔之间形成鼻梁区,其特征在于,所述气缸盖冷却水腔结构包括:
多个第一水孔,所述第一水孔用于设置在所述火力板上,并从所述火力板的边缘朝向所述火力板的中心延伸入所述鼻梁区;
第二水孔,所述第二水孔用于设置在所述火力板上,并用于设置在所述排气阀座孔的周围,且与相邻的所述第一水孔连通;
下水腔,所述下水腔设置在所述第一水孔和所述第二水孔的上方,并与所述第二水孔连通;
上水腔,所述上水腔设置在所述下水腔的上方,并与所述下水腔和所述第一水孔连通,且所述上水腔包括出水口,所述出水口用于设置在所述气缸盖的排气侧。
2.根据权利要求1所述气缸盖冷却水腔结构,其特征在于,所述下水腔包括进水孔,所述进水孔用于设置在所述气缸盖的排气侧,
所述气缸盖冷却水腔结构还包括第一连通孔,所述第一连通孔用于设置在所述气缸盖的进气侧的靠近排气道的位置,并与所述下水腔和所述上水腔连通。
3.根据权利要求1所述气缸盖冷却水腔结构,其特征在于,延伸入相邻的所述进气阀座孔和所述排气阀座孔之间的所述鼻梁区的所述第一水孔的直径大于延伸入相邻的所述进气阀座孔之间的所述鼻梁区的所述第一水孔的直径;
并且/或者,
延伸入相邻的所述进气阀座孔和所述排气阀座孔之间的所述鼻梁区的所述第一水孔的直径不大于延伸入相邻的所述排气阀座孔之间的所述鼻梁区的所述第一水孔的直径。
4.根据权利要求2所述气缸盖冷却水腔结构,其特征在于,所述第二水孔设置在远离所述进水孔的所述排气阀座孔的周围。
5.根据权利要求1-4中任一项所述气缸盖冷却水腔结构,其特征在于,所述气缸盖冷却水腔结构还包括多个第二连通孔,所述第二连通孔与所述第一水孔相对应,并与所述第一水孔的末端和所述上水腔连通,且所述第二连通的直径不小于与所述第二连通孔连通的所述第一水孔的直径。
6.根据权利要求5所述气缸盖冷却水腔结构,其特征在于,所述第二连通孔自所述第一水孔的末端向所述上水腔的中部倾斜。
7.根据权利要求1-4中任一项所述气缸盖冷却水腔结构,其特征在于,所述第二水孔的直径小于所述第一水孔的直径。
8.根据权利要求1-4中任一项所述气缸盖冷却水腔结构,其特征在于,所述第一水孔为等直径孔或自所述第一水孔的进口至所述第一水孔的末端直径变小的阶梯孔。
9.一种气缸盖,其特征在于,所述气缸盖包括根据权利要求1-8中任一项所述的气缸盖冷却水腔结构。
10.一种柴油机,其特征在于,所述柴油机包括:
气缸体;
根据权利要求9所述的气缸盖,所述气缸盖盖设于所述气缸体上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111561794.5A CN114962050B (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 一种气缸盖冷却水腔结构、气缸盖和柴油机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111561794.5A CN114962050B (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 一种气缸盖冷却水腔结构、气缸盖和柴油机 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114962050A true CN114962050A (zh) | 2022-08-30 |
CN114962050B CN114962050B (zh) | 2023-10-13 |
Family
ID=82970725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111561794.5A Active CN114962050B (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 一种气缸盖冷却水腔结构、气缸盖和柴油机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114962050B (zh) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000170600A (ja) * | 1998-12-10 | 2000-06-20 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | シリンダヘッド冷却構造 |
JP2010265839A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Honda Motor Co Ltd | シリンダヘッドのウオータジャケット構造 |
CN102337981A (zh) * | 2011-08-05 | 2012-02-01 | 无锡开普动力有限公司 | 一种四冲程发动机的气缸盖冷却结构 |
DE102010036392A1 (de) * | 2010-07-14 | 2012-03-29 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine |
CN102588138A (zh) * | 2012-03-14 | 2012-07-18 | 北京理工大学 | 一种针对气缸盖结构的精确冷却设计方法 |
CN103485921A (zh) * | 2013-09-24 | 2014-01-01 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖 |
US20160195035A1 (en) * | 2015-01-02 | 2016-07-07 | Avl List Gmbh | Cooling Structure for a Cylinder Head of an Internal Combustion Engine |
CN105822451A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-08-03 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种带有冷却水套结构的柴油机气缸盖 |
CN111058959A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-24 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 气缸盖及其气缸盖冷却水腔结构 |
CN213743705U (zh) * | 2020-09-27 | 2021-07-20 | 潍柴动力股份有限公司 | 气缸盖及具有其的发动机 |
-
2021
- 2021-12-16 CN CN202111561794.5A patent/CN114962050B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000170600A (ja) * | 1998-12-10 | 2000-06-20 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | シリンダヘッド冷却構造 |
JP2010265839A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Honda Motor Co Ltd | シリンダヘッドのウオータジャケット構造 |
DE102010036392A1 (de) * | 2010-07-14 | 2012-03-29 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Flüssigkeitsgekühlter Zylinderkopf für eine Brennkraftmaschine |
CN102337981A (zh) * | 2011-08-05 | 2012-02-01 | 无锡开普动力有限公司 | 一种四冲程发动机的气缸盖冷却结构 |
CN102588138A (zh) * | 2012-03-14 | 2012-07-18 | 北京理工大学 | 一种针对气缸盖结构的精确冷却设计方法 |
CN103485921A (zh) * | 2013-09-24 | 2014-01-01 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖 |
US20160195035A1 (en) * | 2015-01-02 | 2016-07-07 | Avl List Gmbh | Cooling Structure for a Cylinder Head of an Internal Combustion Engine |
CN105822451A (zh) * | 2016-05-18 | 2016-08-03 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种带有冷却水套结构的柴油机气缸盖 |
CN111058959A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-24 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 气缸盖及其气缸盖冷却水腔结构 |
CN213743705U (zh) * | 2020-09-27 | 2021-07-20 | 潍柴动力股份有限公司 | 气缸盖及具有其的发动机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114962050B (zh) | 2023-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3101336U (ja) | 液冷式多気筒内燃機関用シリンダヘッド | |
CN107956590B (zh) | 一种发动机冷却系统及其冷却方法 | |
CN102828781B (zh) | 燃气涡轮冷却叶片 | |
CN108894888B (zh) | 发动机缸盖 | |
CN111058959B (zh) | 气缸盖及其气缸盖冷却水腔结构 | |
WO2014190633A1 (zh) | 一种发动机气缸盖冷却水系统 | |
CN206309486U (zh) | 双层水套的柴油机缸盖 | |
CN110905645B (zh) | 集成双流道排气歧管缸盖结构 | |
US4418655A (en) | Cylinder head for air-compressing, self-igniting injection internal combustion engine | |
CN111852683A (zh) | 气缸盖冷却结构和发动机冷却结构和发动机 | |
CN108035817B (zh) | V型发动机的分层冷却气缸盖 | |
CN114962050A (zh) | 一种气缸盖冷却水腔结构、气缸盖和柴油机 | |
CN112576401B (zh) | 一种双层气缸盖水套、气缸及车辆 | |
CN110332055B (zh) | 发动机缸盖水套及发动机 | |
CN108131212A (zh) | 发动机冷却套结构 | |
CN116291935A (zh) | 缸盖系统、发动机和车辆 | |
CN207554210U (zh) | 集成双流道排气歧管的气缸盖 | |
CN114562378B (zh) | 发动机气缸盖、发动机及汽车 | |
CN114233507B (zh) | 发动机气缸盖冷却水套 | |
CN114017190B (zh) | 一种发动机的燃烧系统、发动机和汽车 | |
CN212272403U (zh) | 发动机气缸盖 | |
CN112177792B (zh) | 集成排气歧管缸盖和气缸 | |
CN110748432B (zh) | 一种导流嵌件及气缸体水套 | |
CN217002037U (zh) | 发动机冷却系统和具有其的车辆 | |
CN209444418U (zh) | 排气管结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 201108 Shanghai city Minhang District Huaning Road No. 3111 Applicant after: The 711 Research Institute of China Shipbuilding Corp. Address before: 201108 Shanghai city Minhang District Huaning Road No. 3111 Applicant before: Shanghai Marine Diesel Engine Research Institute |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |