CN209942962U - 气缸盖水套结构和发动机气缸盖以及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种气缸盖水套结构和发动机气缸盖以及发动机，所述的气缸盖水套结构布置于发动机气缸盖上，且于所述发动机气缸盖上集成有排气歧管，所述气缸盖水套结构包括可构成对发动机气缸盖主体冷却的主体水套，以及可构成对排气歧管冷却的歧管水套，且于所述主体水套的最高点和歧管水套之间设置有连通通路，并于所述歧管水套的最高点设有溢气口。本实用新型所述的气缸盖水套结构，可方便的构成歧管水套以及主体水套内气体的排出，并可简化车辆上的管路布置，降低车辆成本。

Description

气缸盖水套结构和发动机气缸盖以及发动机

技术领域

本实用新型涉及车辆零部件技术领域，特别涉及一种气缸盖水套结构。本实用新型还涉及一种设有该气缸盖水套结构的发动机气缸盖，以及安装有该发动机气缸盖的发动机。

背景技术

现有汽车发动机为提高发动机性能及降低成本，部分发动机的气缸盖上集成有排气歧管。为了能够较好的对发动机气缸盖进行冷却，在集成有排气歧管的气缸盖上通常会设置对气缸盖主体尤其是燃烧室冷却的主体水套，还会同时设置对排气歧管进行冷却的歧管水套。流经主体水套和歧管水套的冷却液会因温度差异产生气泡，如接近水套内壁的冷却液温度较高，而远离水套内壁位置的冷却液温度交底。气泡会在主体水套和歧管水套的最高点聚集，气体的聚集会影响气缸盖的冷却效果，为了避免气体聚集，现有集成排气歧管的气缸盖上通常会同时在主体水套及歧管水套上设置溢气口，再由外部管路汇集导入到整车溢水壶，造成车辆上管路布置复杂，成本上升。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种气缸盖水套结构，以能够简化管路布置，并降低成本。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种气缸盖水套结构，布置于发动机气缸盖上，且于所述发动机气缸盖上集成有排气歧管，所述气缸盖水套结构包括可构成对所述发动机气缸盖主体冷却的主体水套，以及可构成对所述排气歧管冷却的歧管水套，且于所述主体水套的最高点和所述歧管水套间设置有连通通路，并于所述歧管水套的最高点设有溢气口。

进一步的，所述歧管水套与所述主体水套并联设置。

进一步的，所述主体水套包括对应于发动机气缸盖各燃烧室布置的多组主体水套单元。

进一步的，各所述主体水套单元包括靠近于所述发动机气缸盖进气道的进气侧水套，以及靠近于所述发动机气缸盖排气道的、与所述进气侧水套串接的排气侧水套，且所述排气侧水套包括布置于所述发动机气缸盖排气道间的鼻梁区水路。

进一步的，于所述气缸盖水套结构上构造有与所述排气侧水套相连通的冷却液入口，所述冷却液入口包括主进水口，所述主进水口连通于所述主体水套和所述歧管水套之间、以将冷却液分别导流至所述鼻梁区水路和所述歧管水套。

进一步的，所述排气侧水套还包括穿设于所述排气道和装设于所述发动机气缸盖上的火花塞之间、并与所述鼻梁区水路连通的冷却通路。

进一步的，所述冷却液入口还包括与所述主进水口间隔布置的分进水口，所述分进水口用于将冷却液导流至所述主体水套、以构成对所述发动机气缸盖燃烧室的冷却。

进一步的，所述歧管水套包括设于所述排气歧管上侧的上侧水套，以及设于所述排气歧管下侧的下侧水套。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的气缸盖水套结构，通过在主体水套的最高点和歧管水套之间设置连通通路，并在歧管水套的最高点设置溢气口，从而使得冷却液在主体水套内析出的气体可排至歧管水套内，并汇同冷却液于歧管水套内析出的气体排出气缸盖水套结构外，相较与在主体水套的最高点和歧管水套的最高点分别设置溢气口，由于各溢气口需要通过管路与外部设置连接，因此，设置单个溢气口可简化车辆上的管路布置，并降低布置额外管路所带来材料成本和安装成本。

本实用新型的另一目的在于提出一种发动机气缸盖，于所述发动机气缸盖上设置有如上所述的气缸盖水套结构。

此外，本实用新型还提供了一种发动机，于所述发动机上安装有如上所述的发动机气缸盖。

本实用新型的发动机气缸盖以及发动机与上述的气缸盖水套结构具有相同的有益效果，在此不再赘述。

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例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为本实用新型实施例一所述的气缸盖水套结构的仰视图；

图2为本实用新型实施例一所述的气缸盖水套结构的俯视图；

图3为图2中A-A处的剖视图图；

图4为图2中B处的放大图；

图5为本实用新型实施例一所述的气缸盖水套结构工作状态下的左视图；

附图标记说明：

1-主体水套，11-主体水套单元，111-排气侧水套，1111-冷却通路，1112-鼻梁区水路，1113-排气门导管冷却水路，112-进气侧水套，2-歧管水套，21-上侧水套，211-出水口，212-凸起，2101-溢气口，22-下侧水套，23-连接管路，3-连通通路，4-冷却液入口，41-主进水口，42-分进水口，5-冷却液出口。

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例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种气缸盖水套结构，其布置于发动机气缸盖上，且于所述发动机气缸盖上集成有排气歧管。如图1至图5所示，该气缸盖水套结构具体包括可对发动机气缸盖主体进行冷却的主体水套1，以及可对排气歧管进行冷却的歧管水套2，且于主体水套1的最高点和歧管水套2间设有连通通路3，并于歧管水套2的最高点处设有可与外界连通的溢气口2101。

发动机工作过程的示意性说明如下：发动机气缸盖可与发动机缸体围构成燃烧室，装设在发动机气缸盖上的喷油器可向燃烧室内喷入油液，构造在发动机气缸盖上的进气道可向燃烧室内输送空气，空气可与油液混合形成混合气体，装设在发动机气缸盖上的火花塞可将混合气体点燃，混合气体于燃烧室内的燃烧可推动活塞，从而对外做功，混合气体燃烧产生的废气可从构造在发动机气缸盖上的排气道排出。

本实施例将以直列四缸发动机为例对该气缸盖水套结构，其它类型的发动机如直列三缸发动机具有相同的原理，在此不再赘述。主体水套1的结构如图1和图2所示，其具体包括对应于发动机气缸盖上各燃烧室设置的、且相互连通的四个主体水套单元11，各主体水套单元11的结构相同，本实施例将以其中一个为例对主体水套单元11进行介绍。

本实施例中，如图1和图2所示，各主体水套单元11具体包括靠近于排气道的排气侧水套111，以及靠近于进气道的、与排气侧水套111相串接的进气侧水套112。其中，排气侧水套111具体包括于排气道和火花塞安装孔之间穿过的冷却通路1111，且所述冷却通路1111与进气侧水套112相连通，该排气侧水套111还包括与冷却通路1111相连通的、构造于发动机气缸盖鼻梁区的鼻梁区水路1112，以及与鼻梁区水路1112及进气侧水套112相连通的排气门导管冷却水路1113。

通过将排气侧水套111安装上述结构设置，相比于现有技术增加了冷却通路1111。而通常的，位于排气道和火花塞安装孔之间的气缸盖燃烧室壁面通常为气缸盖燃烧室壁面中温度最高的位置，通过增加于排气道和火花塞安装孔之间穿过的冷却通路1111，可有效较低排气道和火花塞安装孔之间的气缸盖燃烧室壁面的温度，降低发动机气缸盖的故障率。

本实施例中，如图1所示，构成冷却液流入各主体水套单元11的冷却液入口4与各主体水套单元11一一对应设置，且各冷却液入口4具体与排气侧水套111相连通。将冷却液入口4设置为与排气侧水套111连通的原因在于：如上所述的发动机工作过程，由于混合气体燃烧产生的、经排气道排出的废气温度远高于进气道进气的温度，而高温废气会使发动机气缸盖靠近于排气道一侧的温度高于发动机气缸盖靠近进气道一侧的温度，尤其是气缸盖鼻梁区，而通过将冷却液入口4设置为与排气侧水套111相连通，可由温度较低的冷却液优先对发动机气缸盖靠近排气道的一侧进行冷却，可有效冷却气缸盖鼻梁区，使得发动机气缸盖各处的温度较为均匀，降低气缸盖鼻梁区的故障率。

冷却液入口4的结构如图1所示，其具体包括间隔布置的三个进水口41三个进水口具体包括位于中部的主进水口41以及位于主进水口两侧的分进水口42，其中，主进水口分别与鼻梁区水路1112及歧管水套2相连通，以可将冷却液分别导流至鼻梁区水路1112以及歧管水套2内，两个分进水口42与排气门导管冷却水路1113相连通。通过上述设置，由外部供水装置如缸体水套或者水泵向冷却液入口输送的冷却液可具有以下流通路径：1、由主进水口41进入鼻梁区水路1112、冷却通路1111，然后经设置再进气侧水套112上的冷却液出口5排出；2、由主进水口41进入下述的下侧水套22，流经上侧水套12，并经设置在上侧水套21末端的出水口流出；3、由分进水口42进入排气门导管冷却水路1113，然后经设置在进气侧水套112上的冷却液出口5排出。通过上述流通路径，由于流经鼻梁区水路1112、冷却通路1111以及排气门导管冷却水路1113的都会在气缸盖排气道周围水路汇合，共同对气缸盖燃烧室进行冷却，再经冷却液出口5排出，从而具有较好的冷却效果。

上述歧管水套2的结构如图1和图2所示，其具体包括设置在排气歧管上方的上侧水套21，以及设置在排气歧管下方的下侧水套22。下侧水套22与上述的冷却液入口4相连通，且具体是与位于中间的进水口41相连通，也即是由中间进水口41流入的冷却液可同时进入主体水套1以及歧管水套2，构成了主体水套1以及歧管水套2的并联设置，相较于现有技术中，主体水套1与歧管水套2为串联设置，即冷却液流过主体水套1后再流入歧管水套2内，由于冷却液流过主体水套1后温度通常已经较高，对排气歧管的冷却效果不佳。而将主体水套1与歧管水套2并联设置，冷却液可同时流入主体水套1以及歧管水套2内，可有效改善对发动机气缸盖及排气歧管的冷却效果。

如图1和图2所示，在上侧水套21和下侧水套22之间、且位于排气歧管的一侧构造有连接管路23，且连接管路23为沿水套延伸方向间隔布置的两个。流入下侧水套22的冷却液可经各连接管路23流入上侧水套21内，流入上侧水套21的冷却液可经设置在上侧水套21末端的出水口211流回缸体水套内，构成冷却液在歧管水套2内的循环。且如图1和图2所示，为了使该歧管水套2对排气歧管具有较好的冷却效果，本实施例中，上侧水套21随形于排气歧管设置。

另外，由于冷却液在该气缸盖水套结构内循环的过程中，其温度通常高于80℃，冷却液会因温度差异而产生气泡，具体例如：接近水套内壁的冷却液温度较高，而远离水套内壁位置的冷却液温度相对较低，会导致冷却液析出气体。由于气体密度低，因此会分别聚集在主体水套1的最高点和歧管水套2的最高点之间，而气体聚集会影响对发动机气缸盖主体及排气歧管的冷却效果，还可能会造成发动机气缸盖气蚀，产生裂纹。

为了方便的将主体水套1内以及歧管水套2内的气体排出，本实施例中，如图2至图5所示，于上侧水套21远离所述出水口211的端部构造有向上的凸起212，该凸起212构成了歧管水套2的最高点，上述的溢气口2101构造在该凸起212上。由于在发动机气缸盖处于工作状态时，上侧水套21的最高点会高于主体水套1的最高点，发明人发现，通过在主体水套1的最高点和歧管水套2之间设置有连通通路3，并在歧管水套2的最高点设置有溢气口2101，可方便的将主体水套1内的气体排至歧管水套2内，并经过设置在歧管水套2上的溢气口2101排出，例如在溢气口2101和车辆的溢水壶之间设置气体管路，将气体排放至溢水壶内，并通过溢水壶排出至车辆外部。通过将主体水套1的最高点和歧管水套2连通，并在歧管水套2的最高点设置溢气口2101，相较于在主体水套1的最高点和歧管水套2的最高点分别设置溢气口2101，并分别经气体管路连通至溢水壶，可简化车辆上的管路布置，并相应的降低管路的材料及安装成本。

综上所示，本实施例的气缸盖水套结构可对发动机气缸盖以及集成于发动机气缸盖上的排气歧管进行较好的冷却，同时还可方便的将歧管水套2以及主体水套1内的气体排出，简化车辆上的管路布置，降低成本。

实施例二

本实施例涉及一种发动机气缸盖，于所述发动机气缸盖上设置有如实施例一所述的气缸盖水套结构，

本实施例的发动机气缸盖，通过设置如实施例一所述的气缸盖水套结构，可具有较好的冷却效果，提高使用寿命，同时可简化车辆上的管路布置，降低车辆成本。

实施例三

本实施例涉及一种发动机，于所述发动机上安装有如实施例二所述的发动机气缸盖。

本实施例的发动机，通过安装如实施例二所述的发动机气缸盖，因该发动机气缸盖具有较好的冷却效果，因而可使该发动机具有较长的使用寿命，并可降低发动机成本。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气缸盖水套结构，布置于发动机气缸盖上，且于所述发动机气缸盖上集成有排气歧管，其特征在于：所述气缸盖水套结构包括可构成对所述发动机气缸盖主体冷却的主体水套(1)，以及可构成对所述排气歧管冷却的歧管水套(2)，且于所述主体水套(1)的最高点和所述歧管水套(2)间设置有连通通路(3)，并于所述歧管水套(2)的最高点设有溢气口(2101)。

2.根据权利要求1所述的气缸盖水套结构，其特征在于：所述歧管水套(2)与所述主体水套(1)并联设置。

3.根据权利要求1所述的气缸盖水套结构，其特征在于：所述主体水套(1)包括对应于发动机气缸盖各燃烧室布置的多组主体水套单元(11)。

4.根据权利要求3所述的气缸盖水套结构，其特征在于：各所述主体水套单元(11)包括靠近于所述发动机气缸盖进气道的进气侧水套(112)，以及靠近于所述发动机气缸盖排气道的、与所述进气侧水套(112)串接的排气侧水套(111)；所述排气侧水套(111)包括布置于所述发动机气缸盖排气道间的鼻梁区水路(1112)。

5.根据权利要求4所述的气缸盖水套结构，其特征在于：于所述气缸盖水套结构上构造有与所述排气侧水套(111)相连通的冷却液入口(4)，所述冷却液入口(4)包括主进水口(41)，所述主进水口(41)连通于所述主体水套(1)和所述歧管水套(2)之间、以将冷却液分别导流至所述鼻梁区水路(1112)和所述歧管水套(2)。

6.根据权利要求4所述的气缸盖水套结构，其特征在于：所述排气侧水套(111)还包括穿设于所述排气道和装设于所述发动机气缸盖上的火花塞之间、并与所述鼻梁区水路(1112)连通的冷却通路(1111)。

7.根据权利要求5所述的气缸盖水套结构，其特征在于：所述冷却液入口(4)还包括与所述主进水口(41)间隔布置的分进水口(42)，所述分进水口(42)用于将冷却液导流至所述主体水套(1)、以构成对所述发动机气缸盖燃烧室的冷却。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的气缸盖水套结构，其特征在于：所述歧管水套(2)包括设于所述排气歧管上侧的上侧水套(21)，以及设于所述排气歧管下侧的下侧水套(22)。

9.一种发动机气缸盖，其特征在于：于所述发动机气缸盖上设置有如权利要求1至8中任一项所述的气缸盖水套结构。

10.一种发动机，其特征在于：于所述发动机上安装有如权利要求9所述的发动机气缸盖。

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