CN209925110U - 一种排气道局部缩口的四气门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，具体是一种排气道局部缩口的四气门发动机气缸盖冷却结构，包括气缸盖上的两个气道之间的鼻梁区水道，喷油器安装护套，环向设置在喷油器安装护套周围的环形水道，鼻梁区水道和环形水道连通，在气道和喷油器安装护套结合处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，鼻梁区水道设置有弧形凹陷部；解决喷油器安装孔凸台与排气道结合处热量聚集问题，提高了冷却液流速，提高鼻梁区冷却效果，且能提高排气流速，提高废气增压器的废气能量利用率。

Description

一种排气道局部缩口的四气门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，具体是一种排气道局部缩口的四气门发动机气缸盖冷却结构。

背景技术

发动机增压技术已普遍应用于发动机上，增压技术的技术路线能大大提高升功率，发动机的强化程度进一步提高，爆发压力和燃烧温度会大大增加，缸盖承受的热负荷增大，因此对冷却系统提出了更高的要求。

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，如中国专利CN104295394A，公开了柴油机气缸盖，包括：气缸盖本体以及开设在该气缸盖本体内的水腔，气缸盖本体的气缸盖排气道下方开设有与水腔相通的上水孔，气缸盖本体的排气道壁右侧布设有朝向喷油器安装孔的导流板；气缸盖本体的排气管安装面和推杆孔壁之间开设有排气道外侧过水通道，排气道外侧过水通道为排气道外侧的冷却通道，直接与出水口相连，同时局部设有桥接通道，将气缸盖本体的排气道壁和排气管安装螺孔凸台隔离。由该文献的附图2可知，该柴油机气缸盖将排气道壁和排气管螺孔凸台分隔，有效降低排气管安装面及螺栓的温度，保证冷却效果。但是该结构在喷油器安装孔凸台与排气道结合处金属堆积严重，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。

此外，现有柴油机中鼻梁区水套起到对鼻梁区进行冷却的作用，如中国专利CN107044356A，公开了一种四缸两气门柴油机的水套结构，包括缸孔水套和缸盖水套，缸孔水套包括第一缸水套、第二缸水套、第三缸水套和第四缸水套，柴油机节温器用来设置在靠近第一缸水套和第二缸水套位置，所述缸盖水套的腔体向进排气之间的鼻梁区位置延伸进而形成射水道。该水套结构，阻力小，流速高，冷却均匀，鼻梁区散热好。但该结构仍存在鼻梁区水道流通截面结构单一，水流速度不快，换热系数不高、冷却速度慢的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种排气道局部缩口的四气门发动机气缸盖冷却结构，解决喷油器安装孔凸台与排气道结合处热量聚集问题，提高废气增压器的废气能量利用率；有效提高鼻梁区水道的冷却液流速，提高各气门鼻梁区换热系数。

本实用新型的技术方案如下：

一种排气道局部缩口的四气门发动机气缸盖冷却结构，包括四个气道，两个进气道和两个排气道，气缸盖上的两个相邻的气道之间的鼻梁区水道，喷油器安装护套，环向设置在喷油器安装护套周围的环形水道，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，所述鼻梁区水道沿所述缩口部的外侧延伸形成冷却通道。去除了所述喷油器安装护套与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，气道的流量系数提高，提高废气增压器的废气能量利用率。

所述鼻梁区水道设置有弧形凹陷部，气缸盖向所述鼻梁区水道凸起使所述鼻梁区水道形成了局部缩口，所述鼻梁区水道的流通截面积沿着水流方向先逐渐变小再逐渐变大，可在该区域提高冷却液流速，使其更加易于带走热量，从而进一步增强鼻梁区的冷却效果，防止出现热疲劳裂纹，使气缸盖的性能和强度能够满足大功率柴油机的使用要求。

优选的，所述鼻梁区水道的底部高度和所述冷却通道的底部高度平齐，鼻梁区水道的水流能更顺利的进入冷却通道，进一步提高冷却效率。

优选的，所述弧形凹陷部位于所述鼻梁区水道的中部，有利于弧形凹陷部更接近两个气道中心温度最高的部位，冷区效果更好。

优选的，喷油器安装护套与气缸盖一体成型，采用一体铸造成型，简化安装工序，节省成本。

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是本实用新型的一个实施方式的鼻梁区水道和环形水道的结构示意图。

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5是图3的B方向视图。

图中：1、鼻梁区水道；101、弧形凹陷部；2、射水道；3、气道；301、排气道；302、进气道；4、喷油器安装护套；5、缩口部；6、冷却通道。

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所示：一种排气道局部缩口的四气门发动机气缸盖冷却结构，为应用于四气门发动机，包括四个气道3，两个进气道302和两个排气道301，气缸盖上的两个气道3之间的鼻梁区水道1，鼻梁区水道1为四个，喷油器安装护套4，环向设置在喷油器安装护套4周围的环形水道2，在所述排气道301和所述喷油器安装护套4结合处所述排气道301向内侧设置有缩口部5，所述鼻梁区水道1沿所述缩口部5的外侧延伸形成冷却通道6，所述气道3和所述喷油器安装护套4结合处金属堆积被消除。图4示出了排气道301的轮廓和冷却水的流向，排气道301设置有缩口部5，冷却水从缩口部5外侧的冷却通道6流过。

如图2、图3和图5所示，四个气道之间均鼻梁区水道1设置有弧形凹陷部101，气缸盖向所述鼻梁区水道1凸起使所述鼻梁区水道1形成了局部缩口，所述鼻梁区水道1的流通截面积沿着水流方向先逐渐变小再逐渐变大，所述弧形凹陷部101位于所述鼻梁区水道1的中部上方位置，因此从整体上看，所述鼻梁区水道1的四条水道整体上呈现内凹盆形结构。

如图3所示，所述鼻梁区水道1的底部和所述冷却通道6高度平齐，所述弧形凹陷部101位于所述鼻梁区水道1的中部，喷油器安装护套4与气缸盖一体成型。

本实用新型的另一个实施方式中，进排气道与所述喷油器安装护套4结合处均有缩口部5，设置有在所述排气道301和所述喷油器安装护套4结合处所述排气道301向内侧设置有缩口部5，在所述进气道302和所述喷油器安装护套4结合处所述进气道302向内侧设置有缩口部5，所述鼻梁区水道1沿所述缩口部5的外侧延伸形成冷却通道6。

本实用新型的工作原理如下：

图1、图2和图4示出了本实用新型的工作状态下冷却水的流动方向：冷却水经由主上水孔向上流动，然后先进入排气鼻梁区的鼻梁区水道1，水流经过所述弧形凹陷部101后水流得到加速，然后冷却水进入冷却通道6和环形水道2，对喷油器安装护套4和气道3结合处进行冷却，鼻梁区水道1对鼻梁区和火力面进行冷却，然后从进气鼻梁区的鼻梁区水道1流出，缸盖冷却效果好，避免了气缸盖受热变形或开裂。

如图4所示，排气道3由于设置了所述缩口部5，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 (4)

1.一种排气道局部缩口的四气门发动机气缸盖冷却结构，包括气缸盖上的相邻的两个气道(3)之间的鼻梁区水道(1)，喷油器安装护套(4)，环向设置在喷油器安装护套(4)周围的环形水道(2)，所述鼻梁区水道(1)和所述环形水道(2)连通，其特征在于：在排气道(301)和所述喷油器安装护套(4)结合处所述排气道(301)向内侧设置有缩口部(5)，所述鼻梁区水道(1)沿所述缩口部(5)的外侧延伸形成冷却通道(6)，所述鼻梁区水道(1)设置有弧形凹陷部(101)。

2.根据权利要求1所述的一种排气道局部缩口的四气门发动机气缸盖冷却结构，其特征在于：所述鼻梁区水道(1)和所述冷却通道(6)底部的高度平齐。

3.根据权利要求1或2所述的一种排气道局部缩口的四气门发动机气缸盖冷却结构，其特征在于：所述弧形凹陷部(101)位于所述鼻梁区水道(1)的中部。

4.根据权利要求1或2所述的一种排气道局部缩口的四气门发动机气缸盖冷却结构，其特征在于：喷油器安装护套(4)与气缸盖一体成型。

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