CN210866776U - 火花塞衬套、气缸盖及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的火花塞衬套、气缸盖及发动机，包括衬套本体，衬套本体安装在气缸盖，衬套本体的外壁与气缸盖之间设有水套。衬套本体上形成有沿衬套本体轴线方向延伸的冷却通道，冷却通道具有入口和出口，入口、出口均用于与水套相连通，本实用新型通过衬套本体上设置冷却通道，冷却通道具有入口和出口，使得位于水套中冷却介质从入口进入冷却通道内，并经由出口流回至水套中，实现对火花塞衬套的冷却，相对于现有技术而言，本实用新型提供的火花塞衬套、气缸盖及发动机，能够直接对火花塞衬套的内腔和外壁进行冷却，使得火花塞衬套内部的热量快速地传导出去，降低了火花塞和火花塞衬套的烧结风险。

Description

火花塞衬套、气缸盖及发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，尤其涉及一种应用于发动机的火花塞衬套、气缸盖及发动机。

背景技术

发动机需要依靠火花塞点燃缸内混合燃气，以启动发动机。通常情况，通过火花塞衬套将火花塞安装在发动机的气缸盖上。

发动机的气缸盖内设置供冷却液流动的水套，而水套一般环设在火花塞衬套的外部，以对火花塞衬套以及位于火花塞衬套内部的火花塞进行冷却。

但是，上述的散热方式存在散热速率慢、散热效果差的缺陷，致使火花塞衬套内的热量不能及时地传导出去，进而增大火花塞和火花塞衬套的烧结风险。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种火花塞衬套、气缸盖及发动机，能够及时地将火花塞衬套的热量传导出去，降低了火花塞和火花塞衬套的烧结风险。

为了实现上述的目的，本实用新型实施例采用如下技术方案：

本实用新型实施例提供了一种火花塞衬套，包括衬套本体，所述衬套本体安装在气缸盖上，且所述衬套本体的外壁与所述气缸盖之间设有水套。

所述衬套本体上形成有沿衬套本体轴线方向延伸的冷却通道，所述冷却通道具有入口和出口，所述入口、所述出口均用于与所述水套相连通。

如上所述的火花塞衬套，其中，所述衬套本体上具有导流槽，所述导流槽的一端与所述入口连通，所述导流槽的另一端通过连接管道与气缸盖的水套连通。

如上所述的火花塞衬套，其中，所述导流槽与所述入口连接处为弧形面。

如上所述的火花塞衬套，其中，所述冷却通道的个数为多个，多个所述冷却通道沿衬套本体的周向间隔分布。

如上所述的火花塞衬套，其中，所述衬套本体靠近所述出口的外壁形成有指向所述衬套本体的轴线方向的凹陷部。

如上所述的火花塞衬套，其中，所述衬套本体内具有用于安装火花塞的安装腔，所述安装腔包括沿依次连接的第一腔体、第二腔体以及第三腔体，所述第一腔体的内径大于所述第二腔体的内径，且所述第一腔体的内径小于所述第三腔体内径。

如上所述的火花塞衬套，其中，所述衬套本体上还具有进气通道。

所述进气通道的一端用于与位于气缸盖上的进气管连通，所述进气通道的另一端与所述安装腔连通。

如上所述的火花塞衬套，其中，所述进气通道包括第一段和第二段。

所述第一段与所述衬套本体的轴线具有第一预设角。

所述第二段与所述第一段连接，且所述第二段与所述第一段之间具有第二预设角。

所述第二段的末端形成有指向所述安装腔的豁口；所述豁口用于与所述安装腔连通。

本实用新型还提供了一种气缸盖，包括盖体以及如上所述的火花塞衬套。

所述盖体上具有安装孔，所述火花塞衬套安装在所述安装孔内。

所述安装孔与所述火花塞衬套之间设置有至少一个密封圈。

本实用新型实施例还提供了一种发动机，包括如上所述的气缸盖。

本实用新型实施例提供的火花塞衬套、气缸盖及发动机，通过衬套本体上设置冷却通道，冷却通道具有入口和出口，使得位于水套中冷却介质从入口进入冷却通道内，并经由出口流回至水套中，实现对火花塞衬套的冷却，相对于现有技术中，水套中冷却液仅能对火花塞衬套的外壁进行冷却的方式相比，本实用新型实施例提供的火花塞衬套、气缸盖及发动机，能够直接对火花塞衬套的内腔和外壁进行冷却，使得火花塞衬套内部的热量快速地传导出去，降低了火花塞和火花塞衬套的烧结风险。

除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本实用新型实施例提供的火花塞衬套、气缸盖及发动机所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本实用新型提供的火花塞衬套的剖视图；

图2是沿图1所示B-B方向的剖视图；

图3是本实用新型提供的火花塞衬套的仰视图；

图4是沿图3所示C-C方向的剖视图；

图5是本实用新型提供的气缸盖的剖视图。

附图标记说明：

10：衬套本体；

20：气缸盖；

30：水套；

40：冷却通道；

401：入口；

402：出口；

50：导流槽；

60：安装腔；

601：第一腔体；

602：第二腔体；

603：第三腔体；

70：进气通道；

701：第一段；

702：第二段；

703：豁口；

80：密封槽；

90：连接管道；

100：火花塞；

110：预燃烧室；

120：进气管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

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。

图1是本实用新型提供的火花塞衬套的剖视图；图2是沿图1所示B-B 方向的剖视图；图3是本实用新型提供的火花塞衬套的仰视图；图4是沿图 3所示C-C方向的剖视图；图5是本实用新型提供的气缸盖的剖视图。

请参考图1至图5，本实用新型实施例提供了一种火花塞衬套，包括衬套本体10，衬套本体10安装在气缸盖20上，且衬套本体10的外壁与气缸盖20之间设有水套30。

衬套本体10上形成有沿衬套本体10轴线方向延伸的冷却通道40，冷却通道40具有入口401和出口402，入口401、出口402均用于与水套30相连通。

具体的，火花塞衬套可以用于发动机技术领域，一方面用于安装火花塞 100，火花塞100可以将发动机的燃烧室内的气体进行点燃，一方面可以实现火花塞与水套30之间的隔离，避免位于水套30内冷却介质影响火花塞的点火性能。

衬套本体10作为火花塞100的安装载体，可以固定在气缸盖20上，比如，衬套本体10外部可以具有外螺纹，通过螺纹固定连接在气缸盖20上；又比如，衬套本体10通过间隙装配的方式安装在气缸盖20上，且衬套本体10与气缸盖20的安装位置设置有密封装置。

衬套本体10的外壁与气缸盖20之间设有水套30，其中水套30为环绕衬套本体10所设置的流通空间，水套30用于对衬套本体10及位于发动机内部的其他部件进行冷却的。可以理解的是，气缸盖20上可以设置冷却液的进口和冷却液的出口402，通过进口将冷却介质通入水套30中，然后通过冷却液的出口402与水泵连接，实现冷却介质在水套30中循环，进而将衬套本体 10的热量及其他部件的热量传导出去，降低了衬套本体10的温度，避免发生衬套本体10与火花塞的烧结风险。另外，本实施例中所采用的冷却介质可以为冷却水。

另外，衬套本体10的材质可以有多种选择，比如，衬套本体10可以为钢衬套，又比如，衬套本体10可以为铜衬套或者其他金属材质，只要能够保证衬套本体10的强度即可。

衬套本体10上形成有沿衬套本体10轴线方向延伸的冷却通道40，冷却通道40可以贯穿衬套本体10的顶部和底部，也可以是冷却通道40一端贯穿衬套本体10的底部，冷却通道40的另一端位于衬套本体10内，这就需要冷却通道40的另一端通过连接管道90与水套30连接，以实现冷却介质的流通。

可以理解的是，冷却通道40具有入口401和出口402，且入口401和出口402均与水套30连通，便于冷却介质沿着入口401进入冷却通道40中，然后，经由出口402流入水套30中，其中，入口401和出口402可以位于衬套本体10内，那么，入口401和出口402可以通过连接管道90与水套30连接。另外，连接管道90可以是外设的部件，也可以是在气缸盖20上直接加工的通道。

本实施例提供的火花塞衬套，包括衬套本体10，衬套本体10安装在气缸盖20上，且衬套本体10的外壁与气缸盖20之间具有环设衬套本体10的水套30；衬套本体10上形成有沿衬套本体10轴线方向延伸的冷却通道40，冷却通道40具有入口401和出口402，入口401、出口402均用于与水套 30相连通。本实用新型通过衬套本体10上设置冷却通道40，冷却通道40 具有入口401和出口402，使得位于水套30中冷却介质从入口401进入冷却通道40内，并经由出口402流回至水套30中，实现对火花塞衬套的冷却，相对于现有技术中，水套30中冷却介质仅能对火花塞衬套的外壁进行冷却的方式相比，本实施例提供的实施例能够直接对火花塞衬套的内腔和外壁进行冷却，使得火花塞衬套内部的热量快速地传导出去，降低了火花塞和火花塞衬套的烧结风险。

在一种可行的具体实施方式中，冷却通道40的个数为多个，多个冷却通道40沿衬套本体10的周向间隔分布。

为了加快冷却速度及冷却效率，可以在衬套本体10上设置多个冷却通道 40，这样，位于水套30内冷却液可以通过多个冷却通道40进入衬套本体10 内，进而，快速地将衬套本体10内的热量传导出去，提高了火花塞以及火花塞衬套的使用寿命。其中，冷却通道40的形状可以为圆柱形、方形或者椭圆形。

对于，冷却通道40的分布方式可以有多种选择，比如，多个冷却通道 40可以沿衬套本体10的周向均匀分布，又比如，当衬套本体10与气缸盖20 存在干涉时，为了避免冷却通道40的出口402落到气缸盖20的某些位置上，不能与水套30相连通，多个冷却通道40也可以沿衬套本体10的周向不均匀布置，如图2和图3所示。

另外，冷却通道40的个数与直径可以根据衬套本体10的壁厚进行设计，本实施例在此不作限定。

在一种可行的具体实施方式中，衬套本体10上具有导流槽50，导流槽 50的一端与入口401连通，导流槽50的另一端通过连接管道90与气缸盖20 的水套30连通。

导流槽50用于对经由连接管道90进入冷却通道40的冷却介质进行缓冲，降低冷却介质的流动速度，进而降低对衬套本体10的冲击力，提高了衬套本体10的使用寿命。其中，导流槽50的结构形式可以有多种形式，比如，导流槽50可以为沿着衬套本体10的周向形成的凹槽，且凹槽的指向衬套本体 10的中心位置，这样一个导流槽50就可以实现与多个冷却通道40连通，起到便于加工制作的功能；又比如，导流槽50也可以包括单独设置多个凹槽，凹槽的个数可以与冷却通道40的个数相同，可以将水套30内冷却介质通过每个凹槽通入衬套本体10内，这样可以在相邻的冷却通道40之间的部位上不用设置凹槽，既可以保证冷却介质能够进入冷却通道40中，也能降低对衬套本体10的损伤。

作为导流槽50的一种优选地实施方式，导流槽50与入口401连接处为弧形面，可以增大导流槽50的面积，降低对衬套本体10的冲击力。

在一种可行的具体地实施方式中，衬套本体10靠近出口402的外壁形成有指向衬套本体10的轴线方向的凹陷部，以平行于衬套本体10的轴线为纵截面，衬套本体10的纵截面的倒置的凸字形，可以便于衬套本体10的安装，避免圆柱形的衬套本体10与气缸盖20发生干涉。

在一种可行的具体实施方式中，衬套本体10内具有用于安装火花塞的安装腔60，安装腔60包括沿依次连接的第一腔体601、第二腔体602以及第三腔体603，第一腔体601的内径大于第二腔体602的内径，且第一腔体601 的内径小于第三腔体603内径。

具体地，火花塞安装在衬套本体10，用于将高压电流引入气缸中，产生电火花，进而来点燃混合气体，火花塞可以包括接线螺母、绝缘体、接线螺杆、中心电极、侧电极以及外壳，侧电极焊接在外壳上。

衬套本体10内具有安装腔60，安装腔60可以包括从上往下依次连接的第一腔体601、第二腔体602以及第三腔体603，其中，第一腔体601的内径大于第二腔体602的内径，且第一腔体601的内径小于第三腔体603内径，使得火花塞的接线螺母安装至第一腔体601与第二腔体602之间形成的台阶面上，起到一定的承载功能。另外，第二腔体602上具有内螺纹，可以与外壳上外螺纹配合使用，实现对火花塞的固定。再者，第三腔体603的直径大于第一腔体601，是为了便于气缸的预燃烧室110的安装，便于混合气体在一个小的空间进行预燃烧，然后再将火焰传播至燃烧室内，提高了点火效率。

本实施例将衬套本体10的内腔设计成具有不同直径的腔体，而不是设计成同一直径的腔体，这样既可以实现对火花塞的安装也不必为了便于安装预燃烧室110而加大腔体的直径，从而导致衬套本体10的结构强度降低。

在一种可行的具体实施方式中，衬套本体10上还具有进气通道70；进气通道70的一端用于与位于气缸盖20上的进气管120连通，进气通道70 的另一端与安装腔60连通。

进气通道70用于向安装腔60内通入混合气体，使得混合气体在安装腔 60内被电火花点燃，其中，进气通道70的一端与进气管120连通，另一端与安装腔60连连通，进气管120道的形状可以有多种选择，比如，进气通道70可以为整体的通道，也可以为多段式结构。

作为进气管120道的优选实施方式，进气通道70包括第一段701和第二段702；第一段701与衬套本体10的轴线具有第一预设角；第二段 702与第一段701连接，且第二段702与第一段701之间具有第二预设角；第二段702的末端形成有指向安装腔60的豁口703；豁口703与安装腔 60连通。

具体地，进气管120道可以包括第一段701以及与第一段701连接的第二段702，其中，第一段701与衬套本体10的轴线具有第一预设角，便于第一段701的加工制作。

另外，第一段701的直径要大于第二段702的直径，这是由于，第一段701用于与气缸盖20的进气管120道连接，为了实现第一段701与进气管120道之间采用球头进行密封，因此，将第一段701的直径与球头的尺寸相适用，而第二段702的直径小于第一段701直径，一方面是避免采用过大的直径会降低衬套本体10的强度，另一方面是采用小直径的第二段702可以将混合气体集中传递至火花塞的中心电极处，增大了点火速率。

再者，第一段701与第二段702之间具有第二预设角，第一预设角可以大于第二预设角，这是根据火花塞衬套的不同位置处的壁厚进行设计的，且第二段702的末端形成有指向安装腔60的豁口703；豁口703用于与安装腔60连通，可以将混合气体通入安装腔60内，其中，豁口703可以临近第三腔体603设置。

本实用新型的实施例还提供了气缸盖20，包括盖体以及火花塞衬套；盖体上具有安装孔，火花塞衬套安装在安装孔内；安装孔与火花塞衬套之间设置有至少一个密封圈。

具体地，气缸盖20是用于密封气缸，并与活塞共同形成燃烧空间。气缸盖20可以包括盖体以及火花塞衬套，其中，盖体上加工有安装孔，火花塞衬套安装在安装孔内，火花塞衬套与安装孔之间为间隙配合，这样便于火花塞衬套的安装。但是，为了保证火花塞衬套与安装孔之间的密封性，可以在火花塞衬套上加工多个密封槽80，通过设置在密封槽80内密封圈来实现火花塞衬套与安装孔之间的密封连接。

另外，气缸盖20上还具有进气门座孔、排气门座孔、气门导管孔，便于让燃烧室内通入混合气体。此外，气缸盖20的制备方式可以为铸造，其材质可以选用灰铸铁或者合金铸铁。

本实用新型实施例还提供了发动机，包括上述的气缸盖20。发动机是一种能够把其他形式的能转化为机械能的机械，其可以包括油底壳、气缸体以及气缸盖20，其中油底壳和气缸盖20分别固定在气缸体上的两端。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、 "连接"、"固定"等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 "上"或"下"可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在以上描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种火花塞衬套，其特征在于，包括衬套本体，所述衬套本体安装在气缸盖上，且所述衬套本体的外壁与所述气缸盖之间设有水套；

所述衬套本体上形成有沿衬套本体轴线方向延伸的冷却通道，所述冷却通道具有入口和出口，所述入口、所述出口均用于与所述水套相连通。

2.根据权利要求1所述的火花塞衬套，其特征在于，所述衬套本体上具有导流槽，所述导流槽的一端与所述入口连通，所述导流槽的另一端通过连接管道与气缸盖的水套连通。

3.根据权利要求2所述的火花塞衬套，其特征在于，所述导流槽与所述入口连接处为弧形面。

4.根据权利要求1-3任一项所述的火花塞衬套，其特征在于，所述冷却通道的个数为多个，多个所述冷却通道沿衬套本体的周向间隔分布。

5.根据权利要求4所述的火花塞衬套，其特征在于，所述衬套本体靠近所述出口的外壁形成有指向所述衬套本体的轴线方向的凹陷部。

6.根据权利要求5所述的火花塞衬套，其特征在于，所述衬套本体内具有用于安装火花塞的安装腔，所述安装腔包括沿依次连接的第一腔体、第二腔体以及第三腔体，所述第一腔体的内径大于所述第二腔体的内径，且所述第一腔体的内径小于所述第三腔体内径。

7.根据权利要求6所述的火花塞衬套，其特征在于，所述衬套本体上还具有进气通道；

所述进气通道的一端用于与位于气缸盖上的进气管连通，所述进气通道的另一端与所述安装腔连通。

8.根据权利要求7所述的火花塞衬套，其特征在于，所述进气通道包括第一段和第二段；

所述第一段与所述衬套本体的轴线具有第一预设角；

所述第二段与所述第一段连接，且所述第二段与所述第一段之间具有第二预设角；

所述第二段的末端形成有指向所述安装腔的豁口；所述豁口用于与所述安装腔连通。

9.一种气缸盖，其特征在于，包括盖体以及权利要求1-8任一项所述的火花塞衬套；

所述盖体上具有安装孔，所述火花塞衬套安装在所述安装孔内；

所述安装孔与所述火花塞衬套之间设置有至少一个密封圈。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求9所述的气缸盖。

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