CN1651729A - 引擎汽缸头的水冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明有关一种引擎汽缸头的水冷却装置，该引擎具有一汽缸本体、一设置于汽缸本体上的汽缸头，一设置于汽缸本体及汽缸头之间的垫片，该汽缸头设有一进气通道、一排气通道，一燃烧室，该汽缸本体设有一冷却水入口及一水道，于该汽缸头上设有冷却水出口，其特征在于：该垫片上于排气通道侧设有一连通该水道与该汽缸头的冷却水连通口，该汽缸头的冷却水出口内套设有一阻挡元件，冷却水由冷却水连通口进入汽缸头内，被阻挡元件限制，首先通过排气通道侧，再流向进气通道侧，最后由汽缸头的冷却水出口流出，而能均匀地吸收引擎运转时汽缸头所产生的高热，提升冷却散热效率，避免不均匀散热造成机件的变形。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种水冷却装置，尤指用于引擎的汽缸头的水冷却装置。
【背景技术】
一般车辆的作动，如摩托车、全地型车辆...等，是将外界导入的新鲜空气和燃油混合为油气后，再将油气输入引擎燃爆产生动力，而推动活塞做往复运动，经由曲轴带动皮带变速机构来进行传动，以达到行进的目的。
而引擎因散热方式不同，可分为气冷式引擎及水冷式引擎二种，其中，一般较大型的车辆多采用水冷式引擎，而习知水冷式引擎1，如图1所示，主要是由汽缸本体11、汽缸头12、活塞13及阀门机构14所组成，该汽缸本体11上方设有汽缸头12，该汽缸头12内设置有进气通道121、排气通道122，该汽缸本体11设有冷却水通道111，该汽缸头12设置有冷却水出口123，该汽缸头12具有一燃烧室15，是提供油气于压缩行程时瞬间燃烧，该阀门机构14设有进气阀141及排气阀142，通常进气阀141的直径稍大于排气阀142。
当油气进入燃烧室15后，经点火构件(即火花塞)点火燃爆，其膨胀的气体压力则会动力推动活塞13作上、下的往复运动，当活塞13下降时，进气阀141开启，引导混合油气进入燃烧室15内燃烧，燃烧后的废气则由排气阀142迅速排出，同时曲轴推动皮带变速机构作动(此处不绘出)，因而带动后轮转动，使车辆行进。
由于车辆在行进中，引擎1会因持续运转而会产生高温，因此须加以冷却，以避免机件因高温造成损坏，而习知水冷式引擎1的汽缸头12的冷却方式，是于引擎1运转时，冷却水由汽缸本体11的冷却水通道111进入汽缸头12内，该汽缸头12设有冷却水通路A，其是设于阀门机构14的周围(如箭头所示)，当冷却水由汽缸本体11的冷却水通道111二侧进入汽缸头12的冷却水通路A时，冷却水会由冷却水通路A向上流动，而在冷却水流至进气阀141与排气阀142的间的冷却水通路时，再由汽缸头12的冷却水出口123流出，使冷却水完成汽缸头12的冷却循环，来吸收引擎运转时所产生的高热，以达到降温的效果。
然而引擎于运转时，并非整体为同一温度，例如进气阀141会因不断地被新的油气冷却，而排气阀142却会被高温废气连续侵袭，因此进、排气阀141、142处的温度并不一致。另，习知水冷式引擎的冷却水通路A是由二侧同时进入汽缸头12的阀门机构14的四周，当冷却水于冷却水通路A向上流出时，位于进气通道121侧的冷却水通路A与位于排气通道122侧的冷却水通路A，其各冷却水的吸热效果不均，使得进、排气阀141、142处的温差过大，造成冷却均匀度不佳，引擎机件容易因散热温度不均造成机件的变形。
藉由上述可知，习知的水冷式引擎1的水冷构造，由于冷却水通道是由二侧进入汽缸头12并分散于阀门机构14的四周，当冷却水于冷却水通路A向上流出时，位于进气通道121侧的冷却水通路A与位于排气通道122侧的冷却水通路A，其各冷却水的吸热效果不均，使得进、排气阀141、142处的温差过大，造成冷却均匀度不佳，引擎机件容易因散热温度不均造成机件的变形，故实有加以改良的必要性。
<发明内容>
本发明的目的是提供一种引擎汽缸头的水冷却装置，可使冷却水流路径延长，并令冷却水先冷却较高温的排气通道侧，再冷却较低温的进气通道侧，而能均匀地吸收引擎运转时汽缸头所产生的高热，提升冷却散热效率，来达到汽缸头整体均匀的散热效果，以避免散热温度不均造成机件的变形。
为了达到上述目的，本发明提供一种引擎汽缸头的水冷却装置，该引擎具有一汽缸本体、一设置于汽缸本体上的汽缸头，一设置于汽缸本体及汽缸头之间的垫片，该汽缸头设有一进气通道、一排气通道，一燃烧室，该汽缸本体设有一冷却水入口及一水道，于该汽缸头上设有冷却水出口，其特征在于：该垫片上于排气通道侧设有一连通该水道与该汽缸头的冷却水连通口，该汽缸头的冷却水出口内套设有一阻挡元件，该冷却水由冷却水连通口进入汽缸头内，藉由一阻挡元件的限制，使该冷却水的流向首先通过排气通道侧，再流向进气通道侧，最后该冷却水由汽缸头的冷却水出口流出。
所述的引擎汽缸头的水冷却装置，其特征在于：该阻挡元件为一中空的管体，一端设有一缺口部，对应于缺口部处形成一限制部。
所述的引擎汽缸头的水冷却装置，其特征在于：该阻挡元件是直接铸造于汽缸头内。
所述的引擎汽缸头的水冷却装置，其特征在于：该阻挡元件是于汽缸头铸造完成后，再固定于冷却水出口内。
所述的引擎汽缸头的水冷却装置，其特征在于：该冷却水流向，首先通过排气通道侧的排气阀座处，再流向进气通道侧的进气阀座处。
<附图说明>
图1是习知水冷式引擎的局部剖视示意图。
图2是本发明汽缸本体的俯视图。
图3是本发明引擎的局部剖视图。
图4是本发明汽缸头内部冷却水通路空间形态与阻挡元件分解示意图。
图5是本发明汽缸头内部冷却水通路空间形态与阻挡元件组合示意图。
图6是本发明汽缸头的仰视图。
图7是图6的A-A剖面及一垫片与汽缸本体组合的示意图。
<具体实施方式>
为能更易于了解本发明的结构及所能达到的功效，兹配合图示说明如下：
首先请参阅图2，为本发明的水冷式引擎的汽缸本体21的俯视图，该汽缸本体21具有一供冷却水进入的冷却水入口211，一供冷却水循环的水道212，次请参阅图3，为本发明引擎2的剖视示意图，该引擎2除包括上述的汽缸本体21外，于汽缸本体21上方具有一汽缸头22，该汽缸头22具有一进气通道221、一供废气排出的排气通道222，一供混合油气燃烧的燃烧室23，一于汽缸本体21内作往复运动的活塞24，一容置阀门的阀门机构座25。该引擎2于汽缸本体21与汽缸头22的间设置有垫片26。其中，该汽缸头22设有一将冷却水排出的冷却水出口223(请参阅图7所示)，该阀门机构座25设有进气阀座251及排气阀座252，该垫片26位于排气通道222侧设有一冷却水连通口261。
再请参阅图4，是为本发明汽缸头22于其内部冷却水通路B空间形态的示意图，于冷却水出口223设有一阻挡元件224，该阻挡元件224为一与冷却水出口223相对应的中空管体，一端设有一缺口部a，对应于缺口部a处形成一限制部b。
次请参阅图2、3所示，当引擎2运转时，冷却水会由汽缸本体21的冷却水入口211进入汽缸本体21的水道212内，当冷却水进入水道212时，冷却水会由水道212向上流动，而在冷却水流至上方的垫片26时，由于垫片26是介于汽缸本体21与汽缸头22之间并呈迫紧状态，此时冷却水会由设于排气通道222侧的冷却水连通口261流入该汽缸头22，再请参阅图5，由于汽缸头22的冷却水出口223套设有阻挡元件224，故，当冷却水由冷却水连通口261进入汽缸头22时，冷却水即被阻挡元件224的限制部b所阻挡，迫使冷却水首先由高温的排气通道侧C通过，再流向温度较低的进气通道侧D，最后由冷却水出口223流出。
最后请配合参阅图5、6、7，冷却水由垫片26的冷却水连通口261流入汽缸头22时，由于阻挡元件224的阻隔，使得冷却水首先通过较高温的排气通道侧C的排气阀座252处，再流向温度较低的进气通道侧D的进气阀座251处，最后冷却水由套设于冷却水出口223的阻挡元件224的管体内部流出，使冷却水完成冷却循环，由冷却水先冷却较高温的排气通道侧C，再冷却较低温的进气通道侧D，而能均匀地吸收引擎运转时汽缸头22所产生的高热，达到降温的效果。
另，本发明的汽缸头22于铸造时，可直接将阻挡元件224铸造于汽缸头上，如图7所示，亦可于汽缸头22铸造完成后，再将阻挡元件224固定于冷却水出口223内。
综上所述，本发明的引擎汽缸头的水冷却装置，藉由汽缸头22的冷却水出口223设置一阻挡元件224，使冷却水流路径延长，并且冷却水先冷却较高温的排气通道侧C，再冷却较低温的进气通道侧D，而能均匀地吸收引擎运转时汽缸头22所产生的高热，提升冷却散热的功效，来达到汽缸头整体的散热效果，以避免散热温度不均造成机件的变形，而可改善习知的冷却水通路构造，无法达到均匀降温的缺失。
Claims (5)
1.一种引擎汽缸头的水冷却装置，该引擎具有一汽缸本体、一设置于汽缸本体上的汽缸头，一设置于汽缸本体及汽缸头之间的垫片，该汽缸头设有一进气通道、一排气通道，一燃烧室，该汽缸本体设有一冷却水入口及一水道，于该汽缸头上设有冷却水出口，其特征在于：该垫片上于排气通道侧设有一连通该水道与该汽缸头的冷却水连通口，该汽缸头的冷却水出口内套设有一阻挡元件，冷却水由冷却水连通口进入汽缸头内，被阻挡元件限制，首先通过排气通道侧，再流向进气通道侧，最后由汽缸头的冷却水出口流出。
2.如权利要求1所述的引擎汽缸头的水冷却装置，其特征在于：该阻挡元件为一中空的管体，一端设有一缺口部，对应于缺口部处形成一限制部。
3.如权利要求1所述的引擎汽缸头的水冷却装置，其特征在于：该阻挡元件是直接铸造于汽缸头内。
4.如权利要求1所述的引擎汽缸头的水冷却装置，其特征在于：该阻挡元件是于汽缸头铸造完成后，再固定于冷却水出口内。
5.如权利要求1所述的引擎汽缸头的水冷却装置，其特征在于：该冷却水流向，首先通过排气通道侧的排气阀座处，再流向进气通道侧的进气阀座处。
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