CN209212401U - 气缸盖、发动机和汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发动机技术领域，提供一种气缸盖、发动机和汽车，所述气缸盖的内部设置有气缸盖水套，所述气缸盖水套包括分别通过各自对应的单一砂芯模型制作而成的主体水套、集排下水套和集排上水套，其中，所述主体水套包括出水口以及用于连通气缸体的供水口的进水口，所述集排下水套包括出口以及与所述主体水套的出水口连通的进口，所述集排上水套包括用于将流经所述气缸盖水套的水排出的排水口以及与所述集排下水套的出口连通的入水口。本实用新型所述的气缸盖设置有气缸盖水套，通过将结构复杂的气缸盖水套砂芯进行分体设置，降低了砂芯的制作难度，提高了气缸盖的生产成品率，简化了加工工艺。

Description

气缸盖、发动机和汽车

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种气缸盖、发动机和汽车。

背景技术

为了改善燃料的消耗率以及满足愈发严格的排放要求，同时还能满足动力性、扭矩需求，发动机多采用增压小型化的结构。其中，将排气歧管集成在气缸盖上成为一种非常有效的方法，不但可以减少零部件数量，而且可以实现降低排温、减少油耗的作用，还能够缩短催化器与发动机之间的距离，加快催化剂起燃，从而降低了发动机排放。

但是，与普通气缸盖相比，这种集成排气歧管的气缸盖的水道设计更加复杂，砂芯制作困难，采用传统的整体式水道结构难以满足生产制造要求，产品的成品率低，生产制作成本高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种气缸盖、发动机和汽车，以解决现有技术中这种集成排气歧管的气缸盖水套设计为传统的整体水道结构所导致的砂芯制作困难、成品率低、制作成本高等问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种气缸盖，所述气缸盖的内部设置有气缸盖水套，所述气缸盖水套包括分别通过各自对应的单一砂芯模型制作而成的主体水套、集排下水套和集排上水套，其中，所述主体水套包括出水口以及用于连通气缸体的供水口的进水口，所述集排下水套包括出口以及与所述主体水套的出水口连通的进口，所述集排上水套包括用于将流经所述气缸盖水套的水排出的排水口以及与所述集排下水套的出口连通的入水口。

进一步的，所述集排下水套设置在所述集排上水套的下方，所述集排下水套的出口处分流成间隔分布的多个连接部，所述集排上水套的入水口处包括与多个所述连接部一一对应设置的多个连通部，每个所述连通部向下延伸并与每个所述连接部连通。

进一步的，所述排水口以及所述气缸盖的供水口分别设置在所述气缸盖水套的两侧，所述集排下水套包括两个所述连接部，所述集排上水套包括分别与两个所述连接部连通的两个所述连通部，远离所述排水口的所述连接部和连通部的连接处的水流流通面积小于靠近所述排水口的所述连接部和连通部的连接处的水流流通面积。

进一步的，远离所述排水口的所述连接部和连通部的连接处的形成为第一缩口部，所述第一缩口部的水流流通面积小于靠近所述排水口的所述连接部和连通部的连接处的水流流通面积。

进一步的，靠近所述排水口的所述连接部和连通部的连接处形成为第二缩口部，所述第一缩口部的水流流通面积小于所述第二缩口部的水流流通面积。

进一步的，所述集排上水套包括上游水道和下游水道，所述上游水道设置在两个所述连通部之间，所述下游水道的两端分别与所述上游水道和所述排水口连通，所述上游水道的最小水流流通面积小于所述下游水道的最小水流流通面积。

进一步的，所述上游水道设置有缩小部，所述缩小部处的水流流通面积小于所述下游水道的最小水流流通面积。

相对于现有技术，本实用新型所述的气缸盖具有以下优势：

本实用新型所述的气缸盖设置有气缸盖水套，该气缸盖水套通过各自对应的单一砂芯模型制作而成主体水套、集排下水套和集排上水套，以将结构复杂的气缸盖水套砂芯进行分体设置，降低了砂芯的制作难度，提高了气缸盖的生产成品率，简化了加工工艺。

本实用新型的另一目的在于提出一种发动机，以解决鼻梁区存在的冷却效果差并且存在温度梯度的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种发动机，所述发动机设置有具有燃烧室的气缸体和所述的气缸盖，其中，所述气缸体形成有布水道和围绕所述气缸体的气缸孔布置的气缸体水道，所述气缸盖设置在所述气缸体上，并且所述进水口与所述布水道连通。

所述发动机与上述气缸盖相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，以解决鼻梁区存在的冷却效果差并且存在温度梯度的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种车辆，所述车辆设置有所述的发动机。

所述车辆与上述气缸盖相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施方式所述的气缸盖内的气缸盖水套以及气缸体内的水道之间的转配关系的结构示意图；

图2为图1中的气缸盖水套的俯视图；

图3为图2中的A-A处的剖视图；

图4为图2中的B-B处的剖视图；

图5为图1中的气缸盖水套的仰视图；

图6为制作图1中的气缸盖水套所需要的砂芯模型的结构示意图；

图7为图1中气缸盖水套中的主体水套的结构示意图；

图8为图7中的C-C处的剖视图；

图9为图1中气缸盖水套中的主体水套在另一个视角下的结构示意图；

图10为图9中的D-D处的剖视图；

图11为制作图1中的气缸盖水套所需要的主体水套砂芯以及集排下水套砂芯之间的配合关系的结构示意图；

图12为图1中的气缸盖水套的主体水套的后视图的局部示意图；

图13为气缸盖的与气缸体的每个气缸孔所对应设置的局部示意图；

图14为图13中的E-E处的剖视图；

图15为图14中的F-F处的剖视图。

附图标记说明：

1 气缸体 11 供水口

12 气缸体水道 13 布水道

14 气缸体的出水口 15 活塞

2 主体水套 21 供水水道

211 上游段 212 下游段

2121 扩容腔 2121a 第一扩容腔

2121b 第二扩容腔 2121c 第三扩容腔

22 鼻梁区水道 221 水道缩径部

222 第一曲面内壁 223 第二曲面内壁

224 曲面外壁 225 弧形外壁

226 鼻梁区水道出口 227 扩容部

23 上水道 24 下水道

241 弧形凸出壁 242 第一支路水道

242a 第一水道缩小部 243 第二支路水道

243a 第二水道缩小部 25 清砂孔

26 排气孔 3 集排下水套

31 第一连接部 32 第二连接部

4 集排上水套 41 第一连通部

42 第二连通部 43 上游水道

431 缩小部 44 下游水道

45 第一缩口部 46 第二缩口部

5 进水口 6 排水口

71 进气门 72 火花塞孔

73 排气门 74 鼻梁区

75 排气道 76 喷油器孔

77 腔室 78 进气道

8 主体水套砂芯 81 第一拼接部

82 第一拼接面 9 集排下水套砂芯

91 第二拼接部 92 第二拼接面

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

另外，在本实用新型的实施方式中所提到的方位词“上、下”是指相对于气缸盖的高度方向上的上、下，方位词“内、外”是指相对于气缸盖的轮廓的内、外。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

本实用新型一方面提供了一种气缸盖，如图1-12所示，所述气缸盖的内部设置有气缸盖水套，所述气缸盖水套包括分别通过各自对应的单一砂芯模型制作而成的主体水套2、集排下水套3和集排上水套4，其中，所述主体水套2包括出水口以及用于连通气缸体1的供水口11的进水口5，所述集排下水套3包括出口以及与所述主体水套2的出水口连通的进口，所述集排上水套4包括用于将流经所述气缸盖水套的水排出的排水口6以及与所述集排下水套3的出口连通的入水口。可以理解的是，气缸盖的气缸盖水套内形成了一个完整的水流流通路径，具体为：冷却水先从气缸体1的供水口11排出后经过主体水套2的进水口引入到主体水套2进行冷却处理，再由主体水套2的出水口流入集排下水套3(经由集排下水套3的进口引入)以进行冷却处理，然后由集排下水套3出口流入集排上水套4(经由集排上水套4的入水口引入)以进行冷却处理，最后经由集排上水套4的排水口6排出。

根据本实用新型，气缸盖的具体制作过程如下所述：将主体水套2、集排下水套3和集排上水套4分别设计出主体水套砂芯8、集排下水套砂芯9以及集排上水套砂芯，然后将这三个单一砂芯模型分别制作成型，再利用粘结剂将三者拼接成型，以作为制作气缸盖水套的砂芯模型，然后将这个气缸盖水套的砂芯模型放置在模具中以形成闲置空间，浇注液铝，液铝流入该闲置空间内成型，并且彼此拼接在一起的任意两个砂芯的拼接处形成为如图6和11所示的清砂孔，从而制作得到了气缸盖的具有清砂孔的初步产品；之后，通过清砂孔去除三个砂芯模型，再通过碗型堵塞封堵住清砂孔，从而制得了气缸盖。

本实用新型所述的气缸盖设置有气缸盖水套，该气缸盖水套通过各自对应的单一砂芯模型制作而成主体水套2、集排下水套3和集排上水套4，以将结构复杂的气缸盖水套砂芯进行分体设置，降低了砂芯的制作难度，提高了气缸盖的生产成品率，简化了加工工艺。

为了兼顾气缸盖的整体强度和冷却效果，集排下水套3和集排上水套4之间形成多个连接处，既保证了气缸盖的整体强度，又保证了气缸盖水套内的水流流通面积。例如，所述集排下水套3设置在所述集排上水套4的下方，所述集排下水套3的出口处分流成间隔分布的多个连接部，所述集排上水套4的入水口处包括与多个所述连接部一一对应设置的多个连通部，每个所述连通部向下延伸并与每个所述连接部连通。进一步的，集排下水套3和集排上水套4设置在气缸盖的排气侧，并且与主体水套的靠近集排下水套3的部分围成了热气的流动通道，以便于对该热气进行高效冷却。

如图1-6所示，所述排水口6以及所述气缸盖的供水口11分别设置在所述气缸盖水套的两侧，所述集排下水套3包括两个所述连接部，所述集排上水套4包括分别与两个所述连接部连通的两个所述连通部，远离所述排水口6的所述连接部和连通部的连接处的水流流通面积小于靠近所述排水口6的所述连接部和连通部的连接处的水流流通面积，简化了结构，并且能够合理控制气缸盖水套中的水流流动。具体的，远离所述排水口6的连接部设为第一连接部31，靠近所述排水口6的连接部设为第二连接部32，远离所述排水口6的连通部设为第一连通部41，靠近所述排水口6的连通部设为第二连通部42，其中，第一连接部31和第一连通部41所形成的连接处的水流流通面积小于第二连接部32和第二连通部42所形成的连接处的水流流通面积。通过上述结构，合理增加了第一连接部31和第一连通部41所形成的连接处水流阻力，减小了第二连接部32和第二连通部42所形成的连接处的水流阻力，以引导经由气缸体的供水口流入主体水套的冷却水更多地流向主体水套的远离该气缸体的供水口的一侧(即，靠近排水口的一侧)，有利于气缸体水道中的冷却水能够均匀分布，解决了主体水套中冷却水的流速不均匀以及流量不均匀的问题，保证了主体水套的与气缸体的多个气缸孔分别对应的不同部分能够均匀冷却，延长了气缸盖的使用寿命。

根据本实用新型，第一连接部31和第一连通部41之间的具体结构不受特别的限制，只要能够将集排下水套中的冷却水引入集排上水套中即可。例如，第一连接部31和第一连通部41可以设置为水流流通面积处处相等的水道结构，也就是，第一连接部31和第一连通部41的任意位置处的水流流通面积均相等；优选地，如图1-4所示，远离所述排水口6的所述连接部和连通部的连接处的形成为第一缩口部45，所述第一缩口部45的水流流通面积小于靠近所述排水口6的所述连接部和连通部的连接处的水流流通面积，增大了整个气缸盖水套的容积，使得流经第一连接部31和第一连通部41处的冷却水能够贴近气缸盖的排气侧，提高了排气侧的冷却效果。

同样地，第二连接部32和第二连通部42也可以设置为水流流通面积处处相等的水道结构；优选地，靠近所述排水口6的所述连接部和连通部的连接处形成为第二缩口部46，所述第一缩口部45的水流流通面积小于所述第二缩口部46的水流流通面积，增大了整个气缸盖水套的容积，减小了第二连接部32和第二连通部42处的水流阻力，促进集排下水套中的冷却水能够更多、更快地经第二缩口部46流入到集排上水套，也就相应地促进了冷却水更多地流入到主体水套的靠近排水口的一侧，保证了主体水套的与气缸体的多个气缸孔分别对应的不同部分能够均匀冷却，延长了气缸盖的使用寿命。此外，集排上水套和集排下水套可以通过同一砂芯模型进行制作；优选地，集排上水套和集排下水套也可以通过如图6所示的各自对应的单一砂芯模型进行制作，则制备得到气缸盖在第一连接部31和第一连通部41的连接处以及第二连接部32和第二连通部42的连接处最初形成为清砂孔，通过碗型塞压装以分别形成第一缩口部45和第二缩口部46；具体地，为了控制第一缩口部45和第二缩口部46的水流流通面积不同，可以通过采用不同的碗型塞压装深度的方式来实现，或者是，还可以通过设计集排上水套的砂芯和集排下水套的砂芯在两个拼接处的砂芯大小不同的方式来实现。

如图2所示，所述集排上水套4包括上游水道43和下游水道44，所述上游水道43设置在两个所述连通部之间，所述下游水道44的两端分别与所述上游水道43和所述排水口6连通，所述上游水道43的最小水流流通面积小于所述下游水道44的最小水流流通面积，其中，集排上水套4的上游水道43中的水是集排下水套经第一缩口部45流入的，集排上水套4的下游水道44中的水包括集排下水套经第二缩口部46流入的以及上游水道43流入的这两部分，通过上述结构，使得上游水道43的最小水流流通面积小于所述下游水道44的最小水流流通面积，可以减少上游水道43中的水以及集排下水套经由第二缩口部46流动的水同时流入下游水道44中的阻力，有利于水流的通畅流动，加快水流的流速，加强了冷却效果。

进一步的，所述上游水道43设置有缩小部431，所述缩小部431处的水流流通面积小于所述下游水道44的最小水流流通面积，以加速冷却水的流速，加强冷却效果。

本实用新型的第二方面提供了一种发动机，所述发动机设置有气缸体1和所述的气缸盖，其中，所述气缸体1形成有布水道13和围绕所述气缸体1的气缸孔布置的气缸体水道12，所述气缸盖设置在所述气缸体1上，并且所述进水口5与所述布水道13连通。

使用时，如图1所示，冷却水的流动路径具体为：冷却水先经由气缸体1的供水口11流入气缸体1，然后，分流进入布水道13和气缸体水道12；其中，分流进入到气缸体水道12中的冷却水，以对气缸体1进行冷却处理，最后经由气缸体的出水口14排出去；分流进入到布水道12中的冷却水，经由进水口5进入到气缸盖水套中，以对气缸盖进行冷却处理，最后经由排水口6排出去。通过上述方案，发动机通过气缸盖内设气缸盖水套以及气缸体1内设气缸体水道12，实现了对气缸盖和气缸体1同时进行冷却处理，降低了气缸盖和气缸体1的故障率，延长了使用寿命。

本实用新型的第三方面提供了一种车辆，所述车辆设置有所述的发动机。

此外，本实用新型提供的一种气缸盖还可以具有其他的结构，具体如下所述。

根据本实用新型，气缸盖的每个排气门73处分别形成了排气道75，所有的排气道75排出的热气均直接流入气缸盖的排气侧所形成的排气流通通道后排出，为了对该热气的排气流通通道进行冷却处理，主体水套的靠近集排下水套的一侧、集排下水套3和集排上水套4包裹着该热气的排气流通通道进行设置，以便于对该排气流通通道中流通的热气进行高效冷却。鉴于气缸盖的鼻梁区的温度梯度较大，即，靠近水道的区域温度较低，远离水道的区域温度较大，易发生鼻梁区的开裂，造成鼻梁区的故障率高。特别注意的，下文中出现的供水水道、上水道、下水道和鼻梁区水道均属于主体水套。

为了解决鼻梁区因温度梯度较大而导致故障率高的问题，如图1、2和5-8所示，所述气缸盖的内部设置有气缸盖水套，所述气缸盖水套的主体水套包括进水口5、排水口6以及设置在所述气缸盖的鼻梁区74的鼻梁区水道22，所述鼻梁区水道22的顶端与所述进水口5连通并且朝向所述气缸盖的火花塞孔72向下倾斜延伸以靠近所述气缸盖的用于形成燃烧室的腔室77，所述鼻梁区水道22的底端与所述排水口6连通。通过在气缸盖的气缸盖水套中设置位于鼻梁区的鼻梁区水道22，加速了气缸盖的鼻梁区的冷却，而且，该鼻梁区水道22朝向火花塞孔向下倾斜延伸以靠近气缸盖的用于形成燃烧室的腔室77，使得鼻梁区水道22能够更贴近气缸盖的用于形成燃烧室处的腔室77以及鼻梁区74，有利于鼻梁区水道22通过近距离流通冷却水来对气缸盖的用于形成燃烧室处的腔室77以及鼻梁区74进行高效冷却，冷却效果更好，显著改善了鼻梁区74的温度梯度，降低了鼻梁区74的故障率。

进一步的，如图7、8和15所示，所述鼻梁区水道22的靠近所述腔室77的内侧壁朝向所述腔室77向内凸出，以在所述鼻梁区水道22形成扩容部227，其中，所述鼻梁区水道22在所述扩容部227处的横截流通面积大于其他位置处的横截流通面积，使得鼻梁区水道22的内侧壁与火花塞孔之间保留一定的壁厚(例如，所需的最小壁厚)以满足气缸盖的使用强度需求的前提下，还能够保证鼻梁区水道22的内侧壁实现冷却表面积最大化以及鼻梁区水道22的冷却水的水流流通面积最大化，以最大程度地贴近气缸盖的用于形成燃烧室处的腔室77以及鼻梁区74，优化鼻梁区的冷却效果，显著改善鼻梁区74的温度梯度。

为了使得流入鼻梁区水道22中的冷却水能够更大程度地冲刷扩容部227的内侧壁，以优化鼻梁区的冷却效果，鼻梁区水道的扩容部的上游可以设置为上宽下窄的结构。例如，如图8和15所示，顺着所述气缸盖水套中的水流方向，所述鼻梁区水道22包括位于所述扩容部227上游的水道缩径部221，增加了扩容部227处的内侧壁处直接接触的水流流通量，并且通过减小鼻梁区水道的水流流通面积以增加鼻梁区水道22的水流速度，有利于提高了鼻梁区74的冷却速度，从而优化了鼻梁区的冷却效果。

进一步的，所述鼻梁区水道22的外侧壁在所述鼻梁区水道22的入口处形成为向内突出的弧形外壁225，所述弧形外壁225的切线能够延伸到所述扩容部227的最远位置处，其中，该最远位置指的是鼻梁区水道的内侧壁的向内凸出的最远的位置，有利于流入鼻梁区水道22内的冷却水在弧形外壁225的引导作用下直接流向扩容部227的最远位置处，保证了位于鼻梁区水道22下游的扩容部227的最远位置处所流经的冷却水的水流流通量最大化并且水流温度最低化，优化了鼻梁区的冷却效果。根据本实用新型中的一些具体实施方式，鼻梁区水道22的内侧壁包括上下设置的第一曲面内壁222和第二曲面内壁223，第一曲面内壁222沿图15中所示的朝向火花塞孔的方向向下倾斜延伸并延伸至火花塞孔的螺纹段部分，第二曲面内壁223的顶部与第一曲面内壁222连接并且沿如图15所示的背离火花塞孔的方向向下倾斜延伸，以使得第二曲面内壁223和第一曲面内壁222的连接处形成为扩容部227的最远位置处，并且第二曲面内壁223设置为沿气缸盖的用于形成燃烧室处的腔室77的顶壁延伸，鼻梁区水道22的外侧壁包括上下设置的曲面外壁224和弧形外壁225，曲面外壁224朝向火花塞孔的方向向下倾斜延伸，弧形外壁225的顶部与曲面外壁224平滑连接并且向下倾斜延伸，其中，顺着鼻梁区水道的水流方向，弧形外壁225设置为向内突出并且与第一曲面内壁222形成有水道缩径部221，并且弧形外壁225的位于水道缩径部221下游的部分侧壁分别与第一曲面内壁222的下游部分侧壁和第二曲面内壁223的上游部分侧壁形成扩容部227，随后，弧形外壁225的位于扩容部227下游的部分侧壁与第二曲面内壁223的下游部分侧壁形成有鼻梁区水道出口226，可以参照图8理解，该水道缩径部221的如图8所示的缩口起始点T的切线能够延伸到第二曲面内壁223和第一曲面内壁222的连接处(即，扩容部227的最远位置处)。

为了保证气缸盖的气缸盖水套能够对鼻梁区水道进行合理供排水，并且扩大气缸盖水套的冷却区域范围，可以合理设置附加的供排水结构，以使鼻梁区水道22通过该附加的供排水结构分别与进水口5和排水口6连通。例如，如图1、2、5-10和图12所示，所述主体水套包括供水水道21以及在所述气缸盖的高度方向上间隔布置的上水道23和下水道24，所述供水水道21的一端与所述进水口5连通，所述供水水道21的另一端分流为两个出水口，上水道23和下水道24的两端分别与两个所述出水口连通，所述鼻梁区水道22的两端分别与所述上水道23和下水道24连通，并且所述下水道24的背离所述鼻梁区水道22的一侧与所述排水口6连通，所述水道缩径部221的水流流通面积分别大于所述下水道24的位于所述鼻梁区水道22两侧的部分的最小水流流通面积，通过合理设置下水道24的位于鼻梁区水道22两侧的部分与水道缩径部221之间的最小水流流通面积，使得供水水道流出的水流能够合理分流，不仅合理增加了供水水道21流出的水流直接流经下水道后排出的阻力，还合理减少了供水水道21流出的水流通过上水道流入鼻梁区水道22后排出的阻力，避免供水水道21流出的水流因为下水道的位置较上水道低而全部或大部分直接流入到下水道后排出，提高了鼻梁区水道22的水流流通量，优化了鼻梁区的冷却效果。

根据本实用新型，下水道24的具体结构不受特别的限制，只要能够引入将供水水道21的两个出水口以及鼻梁区水道出口流出的冷却水并且将该冷却水排到排水口即可。例如，下水道24可以设置为水流流通面积处处相等的水道结构，也就是，下水道24的任意位置处的水流流通面积即为下水道的最小水流流通面积；优选地，如图12所示，所述下水道24包括位于所述鼻梁区水道22一侧的第一支路水道242以及位于所述鼻梁区水道22另一侧的第二支路水道243，其中，所述第一支路水道242设有第一水道缩小部242a，所述第二支路水道243设有第二水道缩小部243a，所述第一水道缩小部242a和所述第二水道缩小部243a的水流流通面积小于所述水道缩径部221的水流流通面积，增大了整个下水道的容积，使得流经下水道中的冷却水能够贴近气缸盖的排气侧，并且减少了水流经由供水水道流入下水道的阻力，提高了下水道的排气侧的冷却效果。其中，下水道和上水道均沿气缸盖的排气侧的热气流通方向设置，以便于对流经的热气进行冷却处理。

进一步的，所述第一水道缩小部242a的底壁设置有向下突出的第一弧形壁，所述第一水道缩小部242a的顶壁设置有向下突出的第二弧形壁，所述第一弧形壁的曲率小于所述第二弧形壁的曲率，使得第一弧形壁和第二弧形壁形成有第一水道缩小部242a，增加了下水道中的冷却水流经第一水道缩小部242a处的阻力，使得供水水道中的冷却水能够更多地流入上水道，并且提高了下水道中的冷却水流经第一水道缩小部242a处的流速，优化了鼻梁区和气缸盖的排气侧的冷却效果。

如图1、2、7和9所示，所述鼻梁区水道22、上水道23和下水道24分别关于所述鼻梁区74的对称轴线呈对称分布，改善了气缸盖的鼻梁区74以及其他区域处的温度梯度，降低了气缸盖的故障率，优化了气缸盖的设计标准，提高气缸盖的制作精度，便于批量化生产。可以理解的是，第一水道缩小部242a和第二水道缩小部242a关于鼻梁区74的对称轴线呈对称分布。进一步的，如图12所示，所述第一水道缩小部242a的水流流通面积设为a(即为图12所示的a处的水流流通面积)，所述第二水道缩小部243a的水流流通面积设为b(即为图12所示的b处的水流流通面积)，所述水道缩径部221的最小水流流通面积设为c(即为图12所示的c处的水流流通面积)，其中，a＝b＝(0.4-0.6)c，使得供水水道流出的冷却水能够合理分流到鼻梁区水道和下水道中，综合提高了鼻梁区和气缸盖的排气侧的冷却效果。

为了使下水道中的水经由排水口排出的过程中能够进一步冷却气缸盖的排气侧的热气，气缸盖水套包括用于连接排水口和下水道的出口之间的集排下水套3。在此基础上，为了提高气缸盖的生产成品率，可以将结构复杂的气缸盖水套砂芯进行分体设置，例如，供水水道、鼻梁区水道、上水道和下水道采用同一个砂芯模型，如第一砂芯模型，集排下水套3另采用单一砂芯模型，如集排下水套砂芯9，在生产过程中，将第一砂芯模型和集排下水套砂芯9分开烧制成型，然后利用粘结剂将两者拼接成型，以作为制作气缸盖水套的砂芯模型，然后将气缸盖水套的砂芯模型放置在模具中以形成闲置空间，浇注液铝，液铝流入该闲置空间内成型，从而制作得到了气缸盖的初步产品。如图11所示，第一砂芯模型的第一拼接部81和集排下水套砂芯9的第二拼接部91通过粘结剂连接，其中，第一拼接部81的第一拼接面82形成与第一拼接部81的外侧壁并向内延伸，第一拼接面82与第二拼接部91的第二拼接面92通过粘结剂进行连接并拼接在一起，在液铝浇注时，粘结剂融化，导致液铝流入两者之间形成隔皮缺陷。为了去除第一拼接面82和第二拼接面92处所形成的隔皮缺陷，如图6、11和12所示，所述气缸盖水套包括集排下水套3，所述集排下水套3的入口与所述下水道24的背离所述鼻梁区水道22的一侧连通，所述集排下水套3的出口与所述排水口6连通，所述下水道24的与所述集排下水套3的连通处的底部形成有清砂孔25，并且所述下水道24的与所述集排下水套3连通的两个侧壁上分别形成有弧形凸出壁241，在所述清砂孔25的轴向投影上，所述弧形凸出壁241的至少部分位于所述轴向投影内。其中，每个弧形凸出壁241分别对应设置在第一拼接部81的第一拼接面82的连接处。待制得气缸盖的初步产品后，通过清砂孔25去除第一砂芯和集排下水套砂芯9，然后采用手工或者机加工的方式通过清砂孔25快速清除隔皮，操作简单，方便快捷，并且能够彻底去除隔皮缺陷。

进一步的，两个所述弧形凸出壁241关于所述鼻梁区74的对称轴线呈对称分布，结构简单，简化了砂芯的设计，提高了砂芯的制作精度，以便于批量化生产。

如图1、2和5-10所示，所述供水水道21在与所述上水道23的入口连接处形成有向外凸出的扩容腔2121以增大所述上水道23的入口的水流流通面积。通过上述方案，将供水水道21在与所述上水道23的入口连接处形成有扩容腔2121，在保证气缸盖的整体强度的前提下，增大了所述上水道23的入口的水流流通面积，降低了供水水道中的水流流入上水道23的阻力，有利于供水水道中的冷却水更多地流经上水道23以进入鼻梁区水道22，优化了鼻梁区的冷却效果。

根据本实用新型，扩容腔2121的具体形状不受特别的限定，只要能够实现增大上水道23的入口的水流流通面积即可。例如，所述扩容腔2121包括沿所述供水水道21的对应于该扩容腔1212的位置处的内侧壁的延伸方向所设置的曲面外壁，所述弧形外侧壁设置为向外凸出，扩大了上水道23的入口的水流流通面积，减小了水流流动的阻力，优化了鼻梁区的冷却效果；优选地，所述扩容腔2121包括沿所述气缸盖的高度方向设置的弧形外侧壁，所述弧形外侧壁设置为向外凸出，在保证气缸盖的整体强度的前提下，使得上水道23的入口的水流流通面积更大化，显著减小了水流流动的阻力，优化了鼻梁区的冷却效果。

由于供水水道具有两个出水口，为了使得供水水道中的冷却水更多地流经上水道23以进入鼻梁区水道22，可以通过设置两个扩容腔来增大上水道的两侧入口的水流流通面积，其中，两个扩容腔分别设置在供水水道21在与所述上水道23的两个入口的两个连接处。鉴于进水口5与气缸体1的供水口11连通，而所述供水口5与排水口6分别设置在如图1所示的供水水道21的两侧，因此，供水水道的靠近排水口6的那侧的出水口与上水道的入口的连接处所设置的扩容腔2121的水流流通面积大于供水水道的远离排水口6的那侧的出水口与上水道的入口的连接处所设置的扩容腔2121的水流流通面积。例如，如图1和7-10所示，所述扩容腔2121包括位于所述供水水道21一侧的第一扩容腔2121a以及位于所述供水水道21另一侧的第二扩容腔2121b，所述第一扩容腔2121a处的水流流通面积小于所述第二扩容腔2121b处的水流流通面积。其中，第一扩容腔2121a设置在供水水道的远离排水口6的那侧的出水口与上水道的入口的连接处，第二扩容腔2121b设置在供水水道的远离排水口6的那侧的出水口与上水道的入口的连接处。

为了使得第一扩容腔2121a处的水流流通面积小于所述第二扩容腔2121b处的水流流通面积，可以通过降低第二扩容腔2121b的高度或者减少第二扩容腔2121b处的横截流通面积来实现。例如，通过降低第二扩容腔2121b的高度来实现，在所述气缸盖的高度方向上，所述第一扩容腔2121a处形成的所述弧形外侧壁的高度小于所述第二扩容腔2121b处形成的所述弧形外侧壁。具体地，如图10所示，第二扩容腔2121b处形成的所述弧形外侧壁的顶端与上水道的顶面的最高处保持齐平，并且，相较于第二扩容腔2121b处形成的所述弧形外侧壁的顶端，第一扩容腔2121a处形成的所述弧形外侧壁的顶端要下沉8-12mm。

进一步的，所述第一扩容腔2121a处形成的所述弧形外侧壁的中心轴线与所述第二扩容腔2121b处形成的所述弧形外侧壁的中心轴线之间的距离设置为20-24mm，在保证气缸盖的整体强度的前提下，增加了供水水道流入上水道的水流流通量。更进一步地，如图9和10所示，该第一扩容腔2121a处形成的所述弧形外侧壁设为圆弧形，第二扩容腔2121b处形成的所述弧形外侧壁也设为圆弧形，所述第一扩容腔2121a处形成的所述弧形外侧壁的中心轴线与所述第二扩容腔2121b处形成的所述弧形外侧壁的中心轴线所形成的平面设置为与鼻梁区的对称轴线垂直，通过将两者的中心轴线的距离进行限定，以便于规范供水水道的两个扩容腔处形成的弧形外侧壁的向外凸出的弯曲程度，有利于高精度加工，有助于批量化生产。

鉴于用于安装气缸盖的气缸体一般具有多个气缸孔，气缸盖则对应形成有多个鼻梁区，因此，气缸盖水套包括多个鼻梁区水道。例如，如图1、2、4、5、7、9和10所示，所述气缸盖包括多个所述鼻梁区74，所述气缸盖水套包括分别与每个所述鼻梁区74对应设置的多个所述鼻梁区水道22、多个所述供水水道21、多个所述上水道23、多个所述下水道24以及多个所述进水口5，每个所述供水水道21的一端分别与多个所述进水口5连通，多个所述下水道24分别与所述排水口6连通，相邻两个所述供水水道21的底部分别朝向彼此延伸并连通，所述扩容腔2121设置为底部与相邻两个所述供水水道21的底部连通处保持连通并且向上延伸，通过将相邻的两个供水水道的底部连通，最大程度地增加了供水水道在气缸盖的流通区域范围，并且促进了多个供水水道之间水流的流通，还使得扩容腔2121能够对供水水道的底部所形成的连通处的水进行引流，有利于引导更多地冷却水能够通过扩容腔向上流动至上水道，优化了气缸盖的冷却效果。

进一步的，每个所述供水水道21包括上游段211和下游段212，所述上游段211的一端与所述进水口5连通，所述上游段211的另一端与所述下游段212的一端连通，所述下游段212分流成两个下游支路水道并且两个所述下游支路水道的另一端分别形成所述出水口，以使得所述下游段212能够分别与所述上水道23和所述下水道24形成环形水道，所述环形水道设置为能够围绕所述气缸盖的形成所述鼻梁区74的火花塞孔72以及两个排气门73，所述扩容腔2121形成在所述下游段212的外侧壁处，扩大了气缸盖中的气缸盖水套的覆盖区域，增大了气缸盖中的冷却水的流通区域范围，有利于对气缸盖的进行全方位冷却，优化了气缸盖的冷却效果。

如图1所示，所述进水口5用于连通气缸体1的供水口11，所述排水口6以及所述气缸盖的供水口11分别设置在所述气缸盖水套的两侧，位于靠近所述排水口6的一侧的所述上水道23的邻近所述排水口6的一侧设置有排气孔26，即，设置在如图1所示的最靠近排水口6的那个上水道23在位于排水口6的那侧设置有该排气孔26，以便于对气缸盖水套中的各个供水水道、上水道、下水道和鼻梁区水道中所存在的气泡排出去，加强了冷却效果。

如图7和9所示，所述上游段211包括间隔布置的三个上游支路水道，每个所述上游支路水道的一端与所述进水口5连通并朝向所述鼻梁区74的方向延伸，三个所述上游支路水道的另一端汇流至所述下游段212的位于所述火花塞孔72以及邻近该火花塞孔72的所述气缸盖的两个进气门71之间的位置处，以使得相邻两个所述上游支路水道的另一端能够围绕每个所述进气门71设置，有利于对气缸盖的进气门71处进行高效冷却，并且便于对气缸盖的进气侧的进气道进行有效冷却处理，优化了气缸盖的冷却效果。

使用时，如图1-12所示，冷却水的流动路径具体为：

第一、冷却水对气缸体进行冷却处理：冷却水先经由气缸体1的供水口11流入气缸体1，然后，分流进入布水道13和气缸体水道12；其中，分流进入到气缸体水道12中的冷却水，以对气缸体1进行冷却处理，最后经由气缸体的出水口14排出去。其中，如图1和13-15所示，气缸体形成有多个气缸孔，每个气缸孔内设有活塞15，气缸盖盖设在气缸体上，以使得气缸盖能够与活塞15形成燃烧室，此时，气缸体水道用于对该燃烧室进行冷却处理。

第二、冷却水对气缸盖进行冷却处理：分流进入到布水道12中的冷却水，经由进水口5进入到气缸盖水套中，以对气缸盖进行冷却处理，最后经由排水口6排出去，从而保证了气缸盖的气缸盖水套能够对气缸盖进行全方位冷却。其中，布水道12中的冷却水经由进水口5进入到气缸盖水套后，依次流经主体水套、集排下水套以及集排上水套后，从排水口排出。可以理解的是，冷却水在主体水套中的流动路径具体为：第一，先经多个进水口5同时流入如图1所示的供水水道的上游段211，以对如图14所示的气缸盖的进气道78进行冷却处理；第二，冷却水由上游段211流入到下游段212，以围绕形成鼻梁区的火花塞孔72和两个排气门73流动并对气缸盖的处于燃烧室附件的部分进行冷却处理，期间，相邻两个供水水道的下游段212之间彼此连通，以便于冷却水在供水水道中均匀分布，避免了主体水套的靠近供水口的一侧的水流流量和水流流速明显大于主体水套的靠近排水口一侧的水流流量和水流流速，有利于气缸盖的均匀冷却；第三，冷却水由供水水道开始分流，一部分依次流经上水道和鼻梁区水道后流入下水道，另一部分直接流入下水道，最后，冷却水由下水道排出主体水套，并流入到集排下水套，期间，冷却水流经鼻梁区水道，以便于对鼻梁区进行高效冷却，降低了鼻梁区的温度梯度，减少了鼻梁区的故障率。当然，为了均衡水流，每个下游段的靠近进水口的一侧设有第一扩容腔2121a，每个下游段的靠近排水口的一侧设有第二扩容腔2121b，其中，第一扩容腔2121a的水流流通面积小于第二扩容腔2121b的水流流通面积；进一步的，邻近排水口的那个供水水道的下游段的邻近排水口的一侧设置为第三扩容腔2121c，第三扩容腔2121c水流流通面积大于第二扩容腔2121b的水流流通面积，以减少水流的阻力，使得整个主体水套之间的水流更为均衡；更进一步地，每个供水水道的除去扩容腔的部分设置为关于与该供水水道对应设置的鼻梁区的对称轴线呈对称分布。其中，下游段212中冷却水还可以包围邻近火花塞孔的喷油器孔76流动，以扩大冷却区域。

根据本实用新型，气缸体包括如图1所示的沿排气侧的热气流动方向呈线性排列的4个气缸孔，其中，靠近进水口的气缸孔设为一缸，依次类推，靠近排水口的气缸孔设为四缸，上述的气缸盖水套的各种结构，均有利于冷却水更多地流入到三缸和四缸，以解决气缸盖水套中的水流流速和流量不均匀的问题，使得冷却水在气缸盖水套中的分布更均衡，加强冷却效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种气缸盖，其特征在于，所述气缸盖的内部设置有气缸盖水套，所述气缸盖水套包括分别通过各自对应的单一砂芯模型制作而成的主体水套(2)、集排下水套(3)和集排上水套(4)，其中，所述主体水套(2)包括出水口以及用于连通气缸体(1)的供水口(11)的进水口(5)，所述集排下水套(3)包括出口以及与所述主体水套(2)的出水口连通的进口，所述集排上水套(4)包括用于将流经所述气缸盖水套的水排出的排水口(6)以及与所述集排下水套(3)的出口连通的入水口。

2.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，所述集排下水套(3)设置在所述集排上水套(4)的下方，所述集排下水套(3)的出口处分流成间隔分布的多个连接部，所述集排上水套(4)的入水口处包括与多个所述连接部一一对应设置的多个连通部，每个所述连通部向下延伸并与每个所述连接部连通。

3.根据权利要求2所述的气缸盖，其特征在于，所述排水口(6)以及所述气缸盖的供水口(11)分别设置在所述气缸盖水套的两侧，所述集排下水套(3)包括两个所述连接部，所述集排上水套(4)包括分别与两个所述连接部连通的两个所述连通部，远离所述排水口(6)的所述连接部和连通部的连接处的水流流通面积小于靠近所述排水口(6)的所述连接部和连通部的连接处的水流流通面积。

4.根据权利要求3所述的气缸盖，其特征在于，远离所述排水口(6)的所述连接部和连通部的连接处的形成为第一缩口部(45)，所述第一缩口部(45)的水流流通面积小于靠近所述排水口(6)的所述连接部和连通部的连接处的水流流通面积。

5.根据权利要求4所述的气缸盖，其特征在于，靠近所述排水口(6)的所述连接部和连通部的连接处形成为第二缩口部(46)，所述第一缩口部(45)的水流流通面积小于所述第二缩口部(46)的水流流通面积。

6.根据权利要求3-5中任意一项所述的气缸盖，其特征在于，所述集排上水套(4)包括上游水道(43)和下游水道(44)，所述上游水道(43)设置在两个所述连通部之间，所述下游水道(44)的两端分别与所述上游水道(43)和所述排水口(6)连通，所述上游水道(43)的最小水流流通面积小于所述下游水道(44)的最小水流流通面积。

7.根据权利要求6所述的气缸盖，其特征在于，所述上游水道(43)设置有缩小部(431)，所述缩小部(431)处的水流流通面积小于所述下游水道(44)的最小水流流通面积。

8.一种发动机，其特征在于，所述发动机设置有气缸体(1)和权利要求1-7中任意一项所述的气缸盖，其中，

所述气缸体(1)形成有布水道(13)和围绕所述气缸体(1)的气缸孔布置的气缸体水道(12)，

所述气缸盖设置在所述气缸体(1)上，并且所述进水口(5)与所述布水道(13)连通。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆设置有权利要求8所述的发动机。