CN208858467U - 一种柴油机气缸盖双层水套结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柴油机气缸盖双层水套结构，包括上层水套、下层水套、喷油器，下层水套与进水口相通，进水口位于气缸盖底部，上层水套位于下层水套上方，喷油器从上到下经过上层水套和下层水套固定在气缸盖底座上，喷油器有四个，每个喷油器上端外壁和下端外壁分别与上层水套和下层水套的管道外壁固定连接，上层水套与下层水套之间设有连通结构，连通结构有四个，每个连通结构环绕每个喷油器设置，上层水套与连通结构以及下层水套形成通路，上层水套与出水口相通；本实用新型具有分层冷却、冷却均匀以及快速冷却的优点。

Description

一种柴油机气缸盖双层水套结构

技术领域

本实用新型涉及柴油机结构应用领域，更具体涉及一种柴油机气缸盖双层水套结构。

背景技术

水套的作用是将发动机燃烧室和缸体内壁的温度通过热传导将热能转移到冷却液，由于液体是可流动的，经过水泵循环到散热器，由散热器通过外界空气的流动给冷却液散热。

柴油机气缸盖是用来封闭气缸，与活塞顶部的凹坑形成燃烧室。因此气缸盖承受来自密闭小空间下柴油燃烧带来的热负荷、机械负荷。所以，柴油机气缸盖必须带有冷却水套，用以冷却气缸盖本身及相关附件。

目前主流的气缸盖内部水套的冷却方式：冷却水经由机体顶面、气缸盖底面的进水口进入气缸盖；冷却气缸盖本身、预热塞、喷油器、气门及其座圈之后，进入节温器壳，再由节温器出水口进入散热器。其中气缸盖的水套是是一个整体，一个水套同时冷却气缸盖上所有的零部件，冷却液流速慢，冷却速度慢，且由于整体式结构布置的原因，靠近气缸盖底面的冷却液温度高，靠近缸盖顶面的冷却液温度低，所以采用整体式缸盖水套的结构存在冷却液温度分布不均的现象。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术的柴油机水套冷却不均匀以及冷却速度慢的问题。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种柴油机气缸盖双层水套结构，包括上层水套、下层水套、喷油器，所述下层水套与进水口相通，所述进水口位于气缸盖底部，所述上层水套位于所述下层水套上方，所述喷油器从上到下经过所述上层水套和所述下层水套固定在气缸盖底座上，所述喷油器上端外壁和下端外壁分别与所述上层水套和所述下层水套的管道外壁固定连接，所述上层水套与所述下层水套之间设有连通结构，所述连通结构环绕喷油器设置，所述上层水套与所述连通结构以及所述下层水套形成通路，所述上层水套与出水口相通。

优选的，所述下层水套为不规则的环形管路组成，所述环形管路的个数与所述喷油器的个数相同，每个所述喷油器位于每个所述环形管路的中心位置，所述每个所述环形管路是从中间向四周发散分布的四条弧形管路，四条弧形管路之间相连通。

优选的，每条弧形管路中间的空隙处都卡接一个气门，所述气门由气门头部和气门阀杆组成，所述气门头部安装在气门座圈内，所述气门的中部卡接气门导管，气门阀杆位于所述气门上端且固定连接在所述气门导管上。

优选的，所述喷油器周围布置有预热塞，所述预热塞从上到下向喷油器的方位倾斜贯穿连接于气缸盖上。

优选的，所述进水口有四个，四个所述进水口分别位于四个气门座圈孔的外周，分散分布在气缸盖底部。

优选的，所述连通结构与喷油器外壁之间的缝隙平行于气缸盖底部的截面面积与所述上层水套平行于气缸盖底部的截面面积之比为1:10。

优选的，所述喷油器套接有喷油器铜套。

优选的，所述连通结构为形状不规则的腔体，所述连通结构有四个，一个所述连通结构环绕一个喷油器设置。

优选的，所述下层水套容积小于所述上层水套容积，所述上层水套和所述下层水套以及所述连通结构内部流通有冷却液。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

1)通过下层水套环形管路的设计，管道从中间向四周发散分布呈四条弧形管路，使得冷却液进入下层水套后，形成快速的交叉流动，迅速带走气门头部及其座圈、喷油器头部、缸盖底面(尤其是与气缸接触部门)的热量，改善缸盖底面及缸盖底面相关附件的热负荷，且使温度较高的气缸盖底部的关键区域快速冷却。

2)下层水套容积较小，冷却液能够快速充满下层水套，实现快速冷却。冷却液从下层水套经喷油器铜套周边的连通结构，进入上层水套，上层水套是一个整体式的水套，用于冷却整个气缸盖的上部及其附件。

3)通过连通结构的设计，将水套分成两层即上层水套和下层水套，且由于连通结构截面面积小，冷却液不会快速到达上层水套，而是在下层水套停留一段时间，在下层水套内快速交叉流动，冷却气缸盖底座相关的零部件，带走气缸盖底座的热量，冷却液再通过连通结构挤入上层水套，冷却气门阀杆以及气门导管等零部件，实现分层冷却，气缸底部温度高，先使其快速冷却，再冷却温度较低的气缸上端零部件，使得冷却更均匀。

4)通过喷油器铜套来隔绝冷却液，与水套壁间的间隙形成上层水套与下层水套的连通结构。一方面，首先喷油器铜套的采购成本较低，符合降本增效的要求；其次，利用喷油器铜套与水套一起构成冷却液的腔体，气缸盖上喷油器铜套的安装孔加工方便易控制，喷油器铜套结构易安装；另一方面，喷油器铜套能够有效密封冷却液，避免冷却液进入气缸中。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型所公开的一种柴油机气缸盖双层水套结构的结构示意图；

图2是本实用新型所公开的一种柴油机气缸盖双层水套结构的A-A局部剖视图；

图3是本实用新型所公开的一种柴油机气缸盖双层水套结构的B-B局部剖视图；

图4是本实用新型所公开的一种柴油机气缸盖双层水套结构的C-C全剖视图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1.进水口 2.下层水套 3.连通结构

4.上层水套 5.出水口 6.喷油器

7.气缸盖 8.气门 9.气门座圈

10.气门导管 11.气门阀杆 12.预热塞

201.环形管路 401.波峰 402.波谷

601.喷油器铜套 2011.弧形管路

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1-4所示，一种柴油机气缸盖双层水套结构，包括进水口1、下层水套2、连通结构3、上层水套4和出水口5。

所述进水口1有四个，分散分布在气缸盖7底部。所述进水口1与所述下层水套2相通。

所述下层水套2为不规则的四个环形管路组成，每个所述环形管路是从中间向四周发散分布的四条弧形管路2011，四条弧形管路2011之间相连通，每个所述环形管路中冷却液的流向是由每个气缸的四个进水口1向中间喷油器铜套601处聚拢，每条弧形管路2011中间的空隙处都卡接一个气门8，所述气门8由气门头部(图未示)和气门阀11杆组成，所述气门头部(图未示)安装在气门座圈9内，所述气门8的中部卡接气门导管10，气门阀杆11位于所述气门8上端且固定连接在所述气门导管10上。所述下层水套2用于冷却气门8头部、气门座圈9、预热塞12头部以及喷油器6头部，所述上层水套4用于冷却气门阀杆11以及气门导管10等其余附件。四个所述进水口1分别位于下层水套2的四条弧形管路2011的下方，每个所述进水口1都布置在气门座圈9的外周。

所述连通结构3为形状不规则的腔体。所述连通结构3有4个，(本实用新型是以四缸机为例，连通结构的数量等于汽缸数，环形管路的数量等同于连通结构数量)，每个所述连通结构3环绕喷油器6设置。所述连通结构3下端固定连接所述下层水套2，所述连通结构3上端固定连接所述上层水套4。

所述上层水套4为不规则腔体，其平行于气缸盖7底座的截面是根据气缸盖7的其余附件得出的不规则形状。图4给出的只是一个截面的情况，上层水套4的截面还可以是其他不规则形状，下面根据图4提供的截面图对上层水套4进行描述：所述上层水套4为不规则波浪形管路，其平行于气缸盖7的底座的截面为不规则的波浪形，每个所述喷油器6分别位于波浪形的每个波峰401处，从左到右最后一个波谷402处连接所述出水口5。所述上层水套4位于所述下层水套2上方，所述下层水套2的容积小于所述上层水套4的容积。所述上层水套4与所述连通结构3以及所述下层水套2形成通路。

所述出水口5位于气缸盖7上端，所述出水口5与所述上层水套4相通。

所述喷油器6从上到下经过所述上层水套4和所述下层水套2固定在气缸盖7底座上的座孔内，座孔内安装有密封垫用于隔绝热量，所述喷油器6上端外壁和下端外壁分别与所述上层水套4和所述下层水套2的管道外壁固定连接。所述喷油器6套接有喷油器铜套601。所述喷油器铜套601用来隔绝喷油器6与冷却液，避免喷油器6与冷却液直接接触，同时也避免冷却液渗漏到气缸中。

具体的，所述喷油器6周围布置有预热塞12，所述预热塞12从上到下向喷油器6的方位倾斜贯穿连接于气缸盖7上。

具体的，所述连通结构3与喷油器6外壁之间的缝隙平行于气缸盖7底部的截面面积与所述上层水套4平行于气缸盖7底部的截面面积之比为1：10。

具体的，所述上层水套4和所述下层水套2以及所述连通结构3内部流通有冷却液。

本实用新型的工作过程为：下层水套2容积小，冷却液进入下层水套2后，在弧形管路2011形成快速的绕气门座圈9周边的环形流动，迅速带走气门8头部、气门座圈9、喷油器6头部、气缸盖7底面(尤其是与气缸接触部门)的热量。冷却液通过连通结构3进入上层水套4，冷却润滑油道、气门阀杆11等部位及零件。

通过以上技术方案，本实用新型所公开的一种柴油机双层水套结构具有分层冷却，冷却速度快，冷却均匀等特点。它通过将水套分成两层即上层水套和下层水套，冷却液在下层水套停留一段时间，在下层水套内快速流动，冷却气缸盖底座相关的零部件，带走气缸盖底座的热量，冷却液再通过连通结构挤入上层水套，冷却气门阀杆以及气门导管等零部件，实现分层冷却，气缸底部温度高，先使其快速冷却，再冷却温度较低的气缸上端零部件，使得冷却更均匀。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种柴油机气缸盖双层水套结构，其特征在于，包括上层水套、下层水套、喷油器，所述下层水套与进水口相通，所述进水口位于气缸盖底部，所述上层水套位于所述下层水套上方，所述喷油器从上到下经过所述上层水套和所述下层水套固定在气缸盖底座上，所述喷油器上端外壁和下端外壁分别与所述上层水套和所述下层水套的管道外壁固定连接，所述上层水套与所述下层水套之间设有连通结构，所述连通结构环绕喷油器设置，所述上层水套与所述连通结构以及所述下层水套形成通路，所述上层水套与出水口相通。

2.根据权利要求1所述的一种柴油机气缸盖双层水套结构，其特征在于，所述下层水套为不规则的环形管路组成，所述环形管路的个数与所述喷油器的个数相同，每个所述喷油器位于每个所述环形管路的中心位置，所述每个所述环形管路是从中间向四周发散分布的四条弧形管路，四条弧形管路之间相连通。

3.根据权利要求2所述的一种柴油机气缸盖双层水套结构，其特征在于，每条弧形管路中间的空隙处都卡接一个气门，所述气门由气门头部和气门阀杆组成，所述气门头部安装在气门座圈内，所述气门的中部卡接气门导管，气门阀杆位于所述气门上端且固定连接在所述气门导管上。

4.根据权利要求1所述的一种柴油机气缸盖双层水套结构，其特征在于，所述喷油器周围布置有预热塞，所述预热塞从上到下向喷油器的方位倾斜贯穿连接于气缸盖上。

5.根据权利要求1所述的一种柴油机气缸盖双层水套结构，其特征在于，所述进水口有四个，四个所述进水口分别位于四个气门座圈孔的外周，分散分布在气缸盖底部。

6.根据权利要求1所述的一种柴油机气缸盖双层水套结构，其特征在于，所述连通结构与喷油器外壁之间的缝隙平行于气缸盖底部的截面面积与所述上层水套平行于气缸盖底部的截面面积之比为1:10。

7.根据权利要求1所述的一种柴油机气缸盖双层水套结构，其特征在于，所述喷油器套接有喷油器铜套。

8.根据权利要求1所述的一种柴油机气缸盖双层水套结构，其特征在于，所述连通结构为形状不规则的腔体，所述连通结构有四个，一个所述连通结构环绕一个喷油器设置。

9.根据权利要求1所述的一种柴油机气缸盖双层水套结构，其特征在于，所述下层水套容积小于所述上层水套容积，所述上层水套和所述下层水套以及所述连通结构内部流通有冷却液。