CN209925103U - 一种发动机气缸盖冷却结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发动机气缸盖领域，具体是一种发动机气缸盖冷却结构，包括两个气道之间的鼻梁区水道，与鼻梁区水道连通的主射水道，与主射水道连接的上水孔，上水孔与气缸盖的底面斜交，上水孔上方设置有旁通水道，旁通水道与上水孔上方的上部水道连通，主射水道的内径大于旁通水道的内径，旁通水道设置在上水孔的入口处；在排气道和喷油器安装护套结合处排气道向内侧设置有缩口部，鼻梁区水道沿缩口部的外侧延伸形成冷却通道。降低了传统鼻梁区射水冷却方式的水流冷却方向的单一性，鼻梁区及其周边部位冷却均匀，解决喷油器安装孔凸台与排气道结合处热量聚集问题，且能提高排气流速进而提高废气增压器的废气能量利用率。

Description

一种发动机气缸盖冷却结构

技术领域

本实用新型涉及发动机气缸盖领域，具体是一种发动机气缸盖冷却结构。

背景技术

为提高发动机的性能，发动机上采用多气门技术和增压技术的技术路线提高升功率，因此爆发压力和燃烧温度会大大增加，缸盖承受的热负荷增大，尤其是多气门发动机的鼻梁区因为热负荷高，极易产生变形和开裂故障。因此，现有技术中通过增设鼻梁区的射水道来达到增大鼻梁区冷却水量的方法来提高冷却效果，如中国专利CN105402046A，公开了一种发动机缸盖的冷却结构，所述发动机缸盖具有两个排气道，该两个排气道之间为鼻梁区，其中该冷却结构包括:上水孔，其位于所述缸盖的底面上并乘直于该底面向上延伸；喷射水道，其设置在所述缸盖侧壁卜并与所述上水孔相连通；以及鼻梁区水道，其设置于所述鼻梁区上方并介于所述两个排气道的水套外壁之间，该鼻梁区水道与喷射水道相连通，其中高压水从所述上水孔引入到所述喷射水道内并流过所述鼻梁区水道。该方案通过喷射水道将高压冷却水引入到缸盖的冷却水套中，使得流盖中两个排气道间鼻梁区的冷却水流动速度加快，提高了该区域的冷却效果。但该技术方案仅仅把冷却水从喷射水道引入到鼻梁区，虽然有效的冷却了鼻梁区和火力面，但是冷却水的指向性太强，鼻梁区之外的位置的缸盖上部未能得到很好冷却，气缸盖冷却不均匀，缸盖容易形成局部热量聚集，气缸盖容易变形和开裂。

此外，现有技术中的喷油器安装孔凸台与排气道粘连，该粘连部位的局部金属堆积较多，金属堆积严重，容易造成热量聚集局部冷却不良，存在热疲劳损坏风险；且排气道与喷油器安装孔之间冷却通道较窄，该冷却通道位置高于鼻梁区冷却通道，对鼻梁区的冷却液体流动造成了阻挡，鼻梁区和火力面的冷却效果不佳，气缸盖容易热疲劳损坏且气门座圈容易异常磨损。

实用新型内容

本实用新型提供一种发动机气缸盖冷却结构，整体冷却效果好，结构简单，解决鼻梁区射水道水流指向性单一的问题，解决喷油器安装孔凸台与排气道结合处热量聚集问题，且能提高排气流速进而提高废气增压器的废气能量利用率。

使气缸盖冷却均匀。

本实用新型的技术方案如下：包括气缸盖上两个气道之间的鼻梁区水道，与所述鼻梁区水道连通的主射水道，与气缸盖一体铸造成型的喷油器安装护套，所述喷油器安装护套用于安装喷油器，与主射水道连接的上水孔，所述上水孔与气缸盖的底面斜交，所述上水孔上方设置有旁通水道，所述旁通水道与所述上水孔上方的上部水道连通，所述主射水道的内径大于所述旁通水道的内径，保证所述主射水道水流量大于所述大于所述旁通水道的水流量，所述旁通水道设置在所述上水孔的入口处，所述旁通水道在所述上水孔沿冷却水流动方向的前方位置，冷却水经由上水孔主要流通到所述主射水道进入所述鼻梁区水道，同时冷却水分流一部分进入到所述旁通水道最后进入气缸盖上方的水道，实现了冷却水的分流，降低了传统鼻梁区射水冷却方式的水流冷却方向的单一性，既保留了射水道快速冷却鼻梁区的功能，上水孔上方也得到了冷却，鼻梁区及其周边部位冷却均匀，避免了局部热量聚集，提高了气缸盖的可靠性。

在所述排气道和所述喷油器安装护套结合处所述排气道向内侧设置有缩口部，所述鼻梁区水道向下方延伸至所述缩口部的外侧形成冷却通道；去除了所述喷油器安装护套与排气道结合处堆积的金属，所述缩口部的设计使得所述冷却通道替代了的金属堆积位置，消除了热量聚集局部，去除了鼻梁区水道的阻挡，提高了鼻梁区和火力面的冷却效果，避免气缸盖热疲劳损坏和气门座圈异常磨损；此外排气道的向内侧设置局部缩口，流通界面局部减小，排气流速提高，减少了回流涡旋，排气道的流量系数提高，提高废气增压器的废气能量利用率。

优选的，所述旁通水道和所述上水孔均为钻削成型孔，采用钻孔方式加工成本低，且从外部设置的与气缸盖的底面斜交的上水孔的倾斜角度，可以调节与主射水道的相惯界面，也可以调整所述上水孔的钻孔直径调节分配水量，适用范围更广。

优选的，所述旁通水道垂直于气缸盖的底面，同时便于旁通水道的钻孔定位安装，降低成本。

优选的所述旁通水道和所述上水孔轴线夹角为30°～45°，在该角度范围内，可减小所述旁通水道的流动阻力，保证上水孔上方的水道的水流量。

优选的，所述主射水道为钻削成型孔，所述主射水道的外端设置有堵头，采用钻孔方式加工所述主射水道，加工方便成本低，采用堵头对所述主射水道外端进行水流封堵。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施方式的气缸盖的剖视结构示意图。

图2是图1中A-A方向剖面结构示意图。

图3是图1中B-B方向剖面结构示意图。

图4是本实用新型的一个实施方式的排气道的轮廓示意图。

图中：1、鼻梁区水道；2、主射水道；201、堵头；3、上水孔；4、旁通水道；5、上部水道；6、排气道；7、进气道；8、流通水道；9、喷油器安装护套；10、缩口部。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本实用新型作进一步说明：

如图1～图3所示，本实施方式为四气门结构发动机，包括气缸盖上两个气道之间的鼻梁区水道1，与所述鼻梁区水道1连通的主射水道2，与主射水道2连接的上水孔3，与气缸盖一体铸造成型的喷油器安装护套 9，所述喷油器安装护套9用于安装喷油器，所述上水孔3与气缸盖的底面斜交，所述上水孔3上方设置有旁通水道4，所述旁通水道4与所述上水孔3上方的上部水道5连通，上部水道5即上水孔3上方的水道，所述主射水道2的内径大于所述旁通水道4的内径，所述旁通水道4在所述上水孔3沿冷却水流动方向的前方位置，所述主射水道2位于所述上水孔3 的末端出口处，所述旁通水道4设置在所述上水孔3的入口处，实现了所述旁通水道4钻孔加工的条件，所述旁通水道4和所述上水孔3均为钻削成型孔，所述主射水道2为钻削成型孔，所述主射水道2的外端设置有堵头201，起到水流封堵的作用。所述旁通水道4和所述上水孔3轴线夹角为45°，所述上水孔3轴线与气缸盖的底面斜交夹角为45°，所述旁通水道4垂直于气缸盖的底面。

如图3和图4所示，在所述排气道6和所述喷油器安装护套9结合处所述排气道6向内侧设置有缩口部10，所述鼻梁区水道1向下方延伸至所述缩口部10的外侧形成冷却通道8，所述冷却通道8与主射水道2高度平齐。

本实用新型的另一个实施方式中，本实施方式与上述实施方式的区别之处仅在于：所述旁通水道4和所述上水孔3轴线夹角为30°，所述上水孔3轴线与气缸盖的底面斜交夹角为60°，所述旁通水道4位于所述上水孔3入口处和所述主射水道2入口之间的任意位置，所述旁通水道4、所述主射水道2所述和气缸盖一体铸造成型。

本实用新型的工作原理如下：

图1和图2示出了本实用新型的工作状态下冷却水的流动方向：所述上水孔3与气缸盖的底面斜交，所述上水孔3采用钻孔方式加工，可以通过调节钻孔的倾斜度，改变所述上水孔3与所述上水孔的接触面积，冷却水经由上水孔3流入汽缸盖，然后分成两条水路：主喷射水路和旁通水路，主喷射水路经过所述主射水道2喷射流入到鼻梁区水道1和冷却通道8，对鼻梁区、火力面以及喷油器安装护套9和排气门6结合处进行冷却；旁通水路经过竖直向上的所述旁通水道4后进入到上部水道5，然后再分散流向其他水道进行冷却，因此鼻梁区以外的地方也得到了冷却。采用该结构能使鼻梁区、火力面和上部水道5得到冷却，鼻梁区及其周边部位冷却均匀，避免了缸盖受热变形或开裂。

图4示出了排气道6的轮廓和冷却水的流向，排气道6由于设置了所述缩口部10，在该位置处对应的截面积减小了，实现了排气流速的增加，提高了排气流量系数，提高废气增压器的废气能量利用率。

Claims (5)

1.一种发动机气缸盖冷却结构，包括气缸盖上的进气道(7)和排气道(6)之间的鼻梁区水道(1)，与所述鼻梁区水道(1)连通的主射水道(2)，喷油器安装护套(9)，与主射水道(2)连接的上水孔(3)，其特征在于：所述上水孔(3)与气缸盖的底面斜交，所述上水孔(3)上方设置有旁通水道(4)，所述旁通水道(4)与所述上水孔(3)上方的上部水道(5)连通，所述主射水道(2)的内径大于所述旁通水道(4)的内径，所述旁通水道(4)设置在所述上水孔(3)的入口处；在所述排气道(6)和所述喷油器安装护套(9)结合处所述排气道(6)向内侧设置有缩口部(10)，所述鼻梁区水道(1)沿所述缩口部(10)的外侧延伸形成冷却通道(8)。

2.根据权利要求1所述的一种发动机气缸盖冷却结构，其特征在于：所述旁通水道(4)和所述上水孔(3)均为钻削成型孔。

3.根据权利要求1或2所述的一种发动机气缸盖冷却结构，其特征在于：所述旁通水道(4)垂直于气缸盖的底面。

4.根据权利要求1或2所述的一种发动机气缸盖冷却结构，其特征在于：所述旁通水道(4)和所述上水孔(3)轴线夹角为30°～45°。

5.根据权利要求1或2所述的一种发动机气缸盖冷却结构，其特征在于：所述主射水道(2)为钻削成型孔，所述主射水道(2)的外端设置有堵头(201)。

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