CN207454119U - 一种用于车辆气缸盖的水套结构及气缸盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于车辆气缸盖的水套结构及气缸盖，涉及车辆零部件领域。水套结构用于流通冷却介质，以冷却所述车辆的排气结构，其中，所述气缸盖包括燃烧室、火花塞、气门鼻梁和多个排气管道，水套结构包括：主体水套，布置在所述燃烧室、所述火花塞和所述气门鼻梁的周边，以使所述主体水套中的冷却介质从所述车辆的发动机的前端流至所述发动机的后端，从而对所述燃烧室、所述火花塞和所述气门鼻梁的周边进行冷却；排气水套，布置在所述多个排气管道的交汇处，以通过所述排气水套中的冷却介质对所述多个排气管道周边进行冷却。本实用新型解决了现有技术中的水套结构复杂的问题。

Description

一种用于车辆气缸盖的水套结构及气缸盖

技术领域

本实用新型涉及车辆零部件领域，特别是涉及一种用于车辆气缸盖的水套结构及气缸盖。

背景技术

集成排气歧管的气缸盖结构相对复杂，集成气缸盖需要设计冷却水套以对集成排气结构进行冷却。冷却水套往往被设计成全包裹排气歧管结构，有的通过水套主体部分从气道上部通向排气侧水套；有的通过水套主体部分从气道下部通向排气侧水套；有的通过水套主体部分从气道上部和下部通向排气侧水套。如此，水套的结构复杂，制造工艺复杂和制造难度大；同时冷却水套容积也很大，从而使得冷却水套所吸收带走的热量也大，这对发动机散热器的散热能力带来问题，使车辆的热管理变得十分困难。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是要提供一种用于车辆气缸盖的水套结构及气缸盖，以解决现有技术中的水套结构复杂的问题。

本实用新型一个进一步的目的是要解决现有技术中的冷却水套由于其容积大所吸收带走的热量大而导致发动机散热器的散热能力不足的问题。

特别地，本实用新型提供了一种用于车辆气缸盖的水套结构，用于流通冷却介质，以冷却所述车辆的排气结构，其中，所述气缸盖包括燃烧室、火花塞、气门鼻梁和多个排气管道，所述水套结构包括：

主体水套，布置在所述燃烧室、所述火花塞和所述气门鼻梁的周边，以使所述主体水套中的冷却介质从所述车辆的发动机的前端流至所述发动机的后端，从而对所述燃烧室、所述火花塞和所述气门鼻梁的周边进行冷却；

排气水套，布置在所述多个排气管道的交汇处，以通过所述排气水套中的冷却介质对所述多个排气管道周边进行冷却。

进一步地，所述排气水套的入口端与所述主体水套的靠近所述发动机前端的端部相连，以使所述主体水套中的冷却介质通过所述排气水套的入口端进入所述排气水套；

所述排气水套的出口端与所述主体水套的靠近所述发动机后端的端部相连，以使所述排气水套中的冷却介质通过所述排气水套的出口端流至所述主体水套。

进一步地，所述排气水套分为靠近所述发动机上端的上层排气水套和位于所述上层排气管道下方并与其相连的下层排气水套；

其中，进入所述排气水套的入口端的冷却介质从所述下层排气水套流至所述上层排气水套，最后通过所述排气水套的出口端流至所述主体水套。

进一步地，位于所述上层排气水套和所述下层排气水套处分别设有液体流向调节器，以对所述上层排气水套和所述下层排气水套中的冷却介质的流向进行调节。

进一步地，所述主体水套布置于所述燃烧室、所述火花塞和所述气门鼻梁周边的气缸盖的不同缸体处，沿着每一缸体处的所述主体水套的周缘设有多个通孔，以通过所述多个通孔控制所述主体水套中的冷却介质的流量。

进一步地，位于所述排气水套处设有逃气通道，以流通所述排气水套中的气体。

进一步地，位于所述排气水套的入口端与出口端对应设有砂芯固定结构，以通过对应的砂芯固定结构分别将所述排气水套的入口端与所述主体水套的靠近所述发动机前端的端部、所述排气水套的出口端与所述主体水套的靠近所述发动机后端的端部固定连接在一起。

进一步地，所述水套结构具有多个曲轴箱通风孔，以为所述车辆的曲轴箱提供气体流通通道，从而对所述曲轴箱进行通风。

本实用新型还提供一种车辆的气缸盖，包括燃烧室、火花塞、气门鼻梁和多个排气管道，还包括所述的水套结构，以通过所述水套结构的冷却对所述车辆的排气结构进行冷却。

进一步地，所述排气结构为对称结构，其具有排气口，其中，每缸的两个排气管道的交汇部与所述排气口的距离相同，且每缸的交汇部处的排气管道的截面面积基本相同。

本实用新型的有益效果为：

首先，由于水套结构分为布置于燃烧室、火花塞和气门鼻梁周边的主体水套和布置在多个排气管道的交汇处的排气水套，从而通过主体水套中的冷却介质对燃烧室、火花塞和气门鼻梁周边进行降温冷却，并通过排气水套中的冷却介质对多个排气管道的高温进行降温冷却。如此，通过在燃烧室、火花塞和气门鼻梁周边布置主体水套，且在多个排气管道的交汇处布置排气水套，即可实现对发动机的排气结构的冷却。而无需现有技术中的水套全部包裹发动机的排气歧管，而排气歧管本身结构复杂，导致全部包裹于排气歧管的水套结构复杂以及水套的制造工艺复杂，因此，本实用新型的水套结构解决了现有技术中的水套结构复杂的问题。

其次，将排气水套布置于多个排气管道的交汇处，而并非将多个排气管道都包裹排气水套，如此，由于排气水套的只是接触排气管道的部分区域，从而排气管道的散热面积较小，与现有技术中的排气歧管都包裹水套的方案相比，通过控制排气水套所包裹排气管道的区域，调节排气水套与排气管道中高温的换热温度，从而控制冷却介质温度的升降范围，以满足发动机的冷却需求，解决现有技术中的冷却水套由于其容积大所吸收带走的热量大而导致发动机散热器的散热能力不足的问题。

再者，由于设有水套结构的排气结构取代了现有技术中的排气歧管，从而使得发动机的总体结构得到了简化，且缩小了发动机的占用空间，使得发动机的整体结构更为紧凑，因而缩短了排气到车辆涡轮增压器的距离，使得热量传递效率得到了提高，且在发动机的冷启动阶段可以快速升温冷却介质，以达到发动机的最佳工作环境，从而降低油量的消耗，使得发动机的性能得到提高。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型的一个实施例的用于车辆气缸盖的水套结构的示意性结构图；

图2是根据本实用新型的第二个实施例的用于车辆气缸盖的水套结构的示意性结构图；

图3是根据本实用新型的第三个实施例的用于车辆气缸盖的水套结构的示意性结构图；

图4是根据本实用新型的第四个实施例的用于车辆气缸盖的水套结构的示意性结构图。

具体实施方式

高效、节能、小型化是当前汽车发动机开发的趋势和热点，直喷、增压、集成排气、启停等技术在发动机上的应用也越来越多。本实用新型提供了一种用于车辆气缸盖的水套结构，用于流通冷却介质，以冷却车辆的排气结构，如图1所示。其中，气缸盖包括燃烧室、火花塞、气门鼻梁和多个排气管道，水套结构可包括：主体水套1，布置在燃烧室、火花塞和气门鼻梁的周边，以使主体水套1中的冷却介质从车辆的发动机的前端流至发动机的后端，从而对燃烧室、火花塞和气门鼻梁的周边进行冷却；排气水套2，布置在多个排气管道3的交汇处，以通过排气水套2中的冷却介质对多个排气管道3周边进行冷却。

由于水套结构分为布置于燃烧室、火花塞和气门鼻梁周边的主体水套1和布置在多个排气管道的交汇处的排气水套2，从而通过主体水套中的冷却介质对燃烧室、火花塞和气门鼻梁周边进行降温冷却，并通过排气水套中的冷却介质对多个排气管道的高温进行降温冷却。如此，通过在燃烧室、火花塞和气门鼻梁周边布置主体水套，且在多个排气管道的交汇处布置排气水套，即可实现对发动机的排气结构的冷却。而无需现有技术中的水套全部包裹发动机的排气歧管，而排气歧管本身结构复杂，导致全部包裹于排气歧管的水套结构复杂以及水套的制造工艺复杂，因此，本实用新型的水套结构解决了现有技术中的水套结构复杂的问题。

在上述实施例中，结合图2至图4进行说明，排气水套2分为靠近发动机上端的上层排气水套21和位于上层排气管道21下方并与其相连的下层排气水套22。排气水套的入口端23与主体水套1的靠近发动机前端的端部相连，以使主体水套1中的冷却介质通过排气水套2的入口端23进入排气水套2中；排气水套的出口端24与主体水套的靠近发动机后端的端部相连，以使排气水套中的冷却介质通过排气水套的出口端24流至主体水套1中。其中，A为冷却介质的在水套结构内的流向。主体水套1中的冷却介质通过排气水套的入口端23从下层排气水套22流至上层排气水套21，最后通过排气水套2的出口端24流回至主体水套1。然后可以重复上述冷却介质的流通路径。

在上述进一步的实施例中，位于上层排气水套21和下层排气水套22处分别设有液体流向调节器4，以对上层排气水套21和下层排气水套22中的冷却介质的流向进行调节。

在进一步的上述实施例中，主体水套1布置于燃烧室、火花塞和气门鼻梁周边的气缸盖的不同缸体处，沿着每一缸体处的主体水套1的一周可设有多个通孔，以通过多个通孔控制主体水套中的冷却介质的流量。位于排气水套2处可设有逃气通道5，从而以流通排气水套2中的气体。沿着每一缸体处的排气水套2的周缘可设有多个通孔，以通过多个通孔控制主体水套中的冷却介质的流量。

现有技术中，发动机工作时，因其一部分的热量会被排气带走，由此发动机所产生的热量的利用率低；而在发动机启动时，由于发动机的温度不能快速提升，从而无法实现快速暖机，以致发动机不能达到最佳的工作环境；此外，发动机启动阶段的油耗和排放都会很差，不仅不利于能源的节约，而且对环境有一定的污染。

在上述一些实施例中，由于将排气水套2分为上、下层排气水套，分别布置于多个排气管道3的交汇处，而并非将多个排气管道都包裹排气水套，如图4所示，气缸盖中有多处无水套区域8，如此，由于排气水套2的只是接触排气管道的部分区域，从而使得排气管道的散热面积较小，与现有技术中的排气歧管都包裹水套的方案相比，所述水套结构通过控制排气水套所包裹排气管道的区域，调节排气水套与排气管道中高温的换热温度，从而控制冷却介质温度的升降范围，以满足发动机的冷却需求，解决了现有技术中的冷却水套由于其容积大所吸收带走的热量大而导致发动机散热器的散热能力不足的问题。

此外，由于设有水套结构的排气结构取代了现有技术中的排气歧管，从而使得发动机的总体结构得到了简化，且缩小了发动机的占用空间，使得发动机的整体结构更为紧凑，因而缩短了排气到车辆涡轮增压器的距离，使得热量传递效率得到了提高，且在发动机的冷启动阶段可以快速升温冷却介质，以达到发动机的最佳工作环境，从而降低油量的消耗，使得发动机的性能得到提高。

由于冷却介质在排气水套中呈现由低往高由前往后的流动，因此，冷却介质的热交换充分，从而使得上述实施例的水套结构可满足热量利用要求。此外，非全覆盖水套结构既可以对气缸盖起到较好的冷却效果，还可使冷却介质与排气管道内的排气进行高效率的热交换，从而将排气中的余热进行回收再利用。

即上述一些实施例的水套结构可将排气道与排气歧管集成为一体，取消排气歧管，集成排气结构周围布置水套，排气中的热量传递给水套结构，集成排气可以提升热效率，实现快速暖机，提高发动机的紧凑性和燃油经济性，提升用户驾乘体验和满意度。

在上述另一些实施例中，如图1所示，水套结构可具有多个曲轴箱通风孔7，以为车辆的曲轴箱提供气体流通通道，从而对曲轴箱进行通风。由于排气水套并非全覆盖于排气结构处，使得具有水套结构的气缸盖结构利用更好，可以为曲轴箱通风提供足够流通通道的结构布置，结构更为巧妙。

在上述任一项实施例中，位于排气水套的入口端23与出口端24对应可设有砂芯固定结构6，以通过对应的砂芯固定结构6分别将排气水套的入口端23与主体水套的靠近发动机前端的端部、排气水套的出口端24与主体水套的靠近发动机后端的端部固定连接在一起。砂芯固定结构既可利于缸盖铸造成型质量，又可利于清砂干净，并且砂芯和气缸盖工艺简化，制造难度低，从而降低了气缸盖的成本。

本实用新型还提供一种车辆的气缸盖，包括燃烧室、火花塞、气门鼻梁和多个排气管道，其特征在于，还包括上述任一项所述的水套结构，以通过水套结构的冷却介质车辆的排气结构进行冷却。排气结构为对称结构，其具有排气口，其中，每缸的两个排气管道的交汇部与所述排气口的距离相同，且每缸的交汇部处的排气管道的截面面积基本相同。从而可通过布置于气缸盖处的水套结构的结构简化使得气缸盖的结构大大得到简化且制造成本也得到了降低。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于车辆气缸盖的水套结构，用于流通冷却介质，以冷却所述车辆的排气结构，其中，所述气缸盖包括燃烧室、火花塞、气门鼻梁和多个排气管道，其特征在于，所述水套结构包括：

主体水套，布置在所述燃烧室、所述火花塞和所述气门鼻梁的周边，以使所述主体水套中的冷却介质从所述车辆的发动机的前端流至所述发动机的后端，从而对所述燃烧室、所述火花塞和所述气门鼻梁的周边进行冷却；

排气水套，布置在所述多个排气管道的交汇处，以通过所述排气水套中的冷却介质对所述多个排气管道周边进行冷却。

2.根据权利要求1所述的水套结构，其特征在于，所述排气水套的入口端与所述主体水套的靠近所述发动机前端的端部相连，以使所述主体水套中的冷却介质通过所述排气水套的入口端进入所述排气水套；

所述排气水套的出口端与所述主体水套的靠近所述发动机后端的端部相连，以使所述排气水套中的冷却介质通过所述排气水套的出口端流至所述主体水套。

3.根据权利要求2所述的水套结构，其特征在于，

所述排气水套分为靠近所述发动机上端的上层排气水套和位于所述上层排气管道下方并与其相连的下层排气水套；

其中，进入所述排气水套的入口端的冷却介质从所述下层排气水套流至所述上层排气水套，最后通过所述排气水套的出口端流至所述主体水套。

4.根据权利要求3所述的水套结构，其特征在于，位于所述上层排气水套和所述下层排气水套处分别设有液体流向调节器，以对所述上层排气水套和所述下层排气水套中的冷却介质的流向进行调节。

5.根据权利要求4所述的水套结构，其特征在于，所述主体水套布置于所述燃烧室、所述火花塞和所述气门鼻梁周边的气缸盖的不同缸体处，沿着每一缸体处的所述主体水套的周缘设有多个通孔，以通过所述多个通孔控制所述主体水套中的冷却介质的流量。

6.根据权利要求5所述的水套结构，其特征在于，

位于所述排气水套处设有逃气通道，以流通所述排气水套中的气体。

7.根据权利要求6所述的水套结构，其特征在于，

位于所述排气水套的入口端与出口端对应设有砂芯固定结构，以通过对应的砂芯固定结构分别将所述排气水套的入口端与所述主体水套的靠近所述发动机前端的端部、所述排气水套的出口端与所述主体水套的靠近所述发动机后端的端部固定连接在一起。

8.根据权利要求7所述的水套结构，其特征在于，

所述水套结构具有多个曲轴箱通风孔，以为所述车辆的曲轴箱提供气体流通通道，从而对所述曲轴箱进行通风。

9.一种车辆的气缸盖，包括燃烧室、火花塞、气门鼻梁和多个排气管道，其特征在于，还包括权利要求1-8中任一项所述的水套结构，以通过所述水套结构的冷却介质对所述车辆的排气结构进行冷却。

10.根据权利要求9所述的气缸盖，其特征在于，所述排气结构为对称结构，其具有排气口，其中，每缸的每两个排气管道的交汇部与所述排气口的距离相同，且每缸的交汇部处的排气管道的截面面积基本相同。