CN212985389U - 气缸盖及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气缸盖及发动机，该气缸盖包括缸盖本体和气道组，缸盖本体用于与发动机的缸体配合，气道组包括切向气道、螺旋气道和连通气道，切向气道设置在缸盖本体内且用于形成切向气流，切向气道用于与发动机的气缸连通，螺旋气道设置在缸盖本体内且用于形成螺旋气流，螺旋气道用于与气缸连通，连通气道分别与切向气道和螺旋气道连通。当气缸盖用于发动机时，空气经切向气道进入到气缸产生切向气流，空气经螺旋气道进入气缸产生螺旋气流，设置连通气道，无论气门处于低升程还是高升程，切向气道和螺旋气道内的空气能够相互补充，使得气道的流量系数得到了提高，发动机燃油消耗得到进一步降低。

Description

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，尤其涉及一种气缸盖。本实用新型还涉及一种发动机。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

随着排放法规和燃油耗要求的不断升高，高性能进气道的重要性不断提升。在满足一定涡流比的前提下，进气道必须能够尽量降低流动损失，提高进气流量系数。

现有技术中，气缸盖的进气道为典型的切向气道和螺旋气道组合的进气道形式，切向气道和螺旋气道共用一个进气口，但是，气道流量系数的损失较大，不利于进一步降低发动机的燃油消耗。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决如何提高气道流量系数，使得发动机燃油消耗得到进一步降低的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的第一方面提出了一种气缸盖，用于发动机，所述气缸盖包括：

缸盖本体，所述缸盖本体用于与所述发动机的缸体配合；

气道组，所述气道组包括切向气道、螺旋气道和连通气道，所述切向气道设置在所述缸盖本体内且用于形成切向气流，所述切向气道用于与所述发动机的气缸连通，所述螺旋气道设置在所述缸盖本体内且用于形成螺旋气流，所述螺旋气道用于与所述气缸连通，所述连通气道分别与所述切向气道和所述螺旋气道连通。

根据本实用新型的气缸盖，当气缸盖用于发动机时，气缸盖与发动机的缸体配合，空气分别经切向气道和螺旋气道进入到气缸内，当空气经切向气道进入到气缸时，空气在气缸内产生切向气流，当空气经螺旋气道进入气缸时，空气在气缸内产生螺旋气流，通过设置连通气道，无论气门处于低升程还是高升程，切向气道和螺旋气道内的空气能够相互补充，从而保证了进入气缸内气流的速度，使得气道的流量系数得到了提高，进而使得发动机燃油消耗得到进一步降低。

另外，根据本实用新型的气缸盖，还可具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述缸盖本体用于与所述缸体配合的侧面上间隔设置有：

第一进气门安装孔，所述切向气道通过所述第一进气门安装孔与所述气缸连通；

第二进气门安装孔，所述螺旋气道通过所述第二进气门安装孔与所述气缸连通，所述第一进气门安装孔的中心和所述第二进气门安装孔的中心的连线与所述发动机的曲轴的轴线呈预设锐角设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述预设锐角为α，α的范围为[20°，55°]。

在本实用新型的一些实施例中，所述连通气道连通所述螺旋气道的螺旋腔与所述切向气道。

在本实用新型的一些实施例中，所述缸盖本体还间隔设置有：

第一进气口，所述第一进气口与所述切向气道连通；

第二进气口，所述第二进气口与所述螺旋气道连通，所述第一进气口的中心与所述第二进气口的中心之间的距离呈预设距离设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述预设距离为L，D为气缸直径，L＞0.3×D。

在本实用新型的一些实施例中，所述连通气道的内表面为平顺结构。

在本实用新型的一些实施例中，所述连通气道的最小流通截面积为S，

其中，D为气缸直径。

在本实用新型的一些实施例中，所述气道组的数量与所述气缸的数量一致，所述气道组与所述气缸对应设置。

本实用新型的第二方面提出了一种发动机，所述发动机包括：

气缸盖，所述气缸盖为根据如上所述的气缸盖；

缸体，所述气缸盖以可拆卸的方式设置在所述缸体上。

根据本实用新型的发动机，气缸盖与发动机的缸体配合，空气分别经切向气道和螺旋气道进入到气缸内，当空气经切向气道进入到气缸时，空气在气缸内产生切向气流，当空气经螺旋气道进入气缸时，空气在气缸内产生螺旋气流，通过设置连通气道，无论气门处于低升程还是高升程，切向气道和螺旋气道内的空气能够相互补充，从而保证了进入气缸内气流的速度，使得气道的流量系数得到了提高，进而使得发动机燃油消耗得到进一步降低。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的气缸盖第一视角的结构示意图；

图2为图1中所示的气缸盖第二视角的结构示意图；

图3为图1中所示的气缸盖第三视角的结构示意图；

图4为图1中所示的气缸盖中气道组的结构示意图；

图5为图4中所示的气道组的剖视图；

图6为流量系数与气门升程的关系曲线(其中，黑色虚线为应用本实用新型的气缸盖的曲线，黑色实线为现有技术的气缸盖的曲线)；

图7为气门生成与涡流强度的关系曲线(其中，黑色虚线为应用本实用新型的气缸盖的曲线，黑色实线为现有技术的气缸盖的曲线)。

附图标记如下：

100 为气缸盖；

10 为缸盖本体；

11 为切向气道；

12 为螺旋气道，121 为螺旋腔；

13 为连通气道；

14 为第一进气门安装孔；

15 为第二进气门安装孔；

16 为第一进气口；

17 为第二进气口。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1至图7所示，根据本实用新型的实施方式，提出了一种气缸盖100，用于发动机，气缸盖100包括缸盖本体10和气道组，缸盖本体10用于与发动机的缸体配合，气道组包括切向气道11、螺旋气道12和连通气道13，切向气道11设置在缸盖本体10内且用于形成切向气流，切向气道11用于与发动机的气缸连通，螺旋气道12设置在缸盖本体10内且用于形成螺旋气流，螺旋气道12用于与气缸连通，连通气道13分别与切向气道11和螺旋气道12连通。

具体地，当气缸盖100用于发动机时，气缸盖100与发动机的缸体配合，空气分别经切向气道11和螺旋气道12进入到气缸内，当空气经切向气道11进入到气缸时，空气在气缸内产生切向气流，当空气经螺旋气道12进入气缸时，空气在气缸内产生螺旋气流，通过设置连通气道13，无论气门处于低升程还是高升程，切向气道11和螺旋气道12内的空气能够相互补充，从而保证了进入气缸内气流的速度，使得气道的流量系数得到了提高，进而使得发动机燃油消耗得到进一步降低。

需要理解的是，如图1至图5所示，气缸盖100应用于发动机，当气门处于低升程时，切向气道11内的空气经连通气道13进入螺旋气道12，当气门处于高升程时，螺旋气道12内的空气经连通气道13进入切向气道11，通过设置连通气道13，使得气门无论处于何种状态，切向气道和螺旋气道均能同时发挥作用，如图7所示，提高了气缸内的涡流强度，如图6所示，使得气道的流量系数得到了提高，进而降低了发动机的燃油消耗。

进一步理解的是，如图1和图2所示，缸盖本体10用于与缸体配合的侧面上间隔设置有第一进气门安装孔14和第二进气门安装孔15，切向气道11通过第一进气门安装孔14与气缸连通，螺旋气道12通过第二进气门安装孔15与气缸连通，第一进气门安装孔14的中心和第二进气门安装孔15的中心的连线与发动机的曲轴的轴线呈预设锐角设置。具体地，缸盖本体10上设有与缸体配合的侧面，第一进气门安装孔14和第二进气门安装孔15间隔设置在该侧面上，当缸盖本体10与缸体配合时，第一进气门安装孔14与第二进气门安装孔15分别与缸体上的气缸连通，切向气道11和螺旋气道12分别为气缸提供空气，利用切向气道11产生气缸的切向气流，螺旋气道12产生螺旋气流，并且切向气流和螺旋气流相互混合，进一步提高了空气在气缸内的流速，从而使得气缸内的燃油能够充分燃烧，进而降低了燃油消耗。

需要理解的是，第一进气门安装孔14的中心和第二进气门安装孔15的中心之间的连线与发动机的曲轴的轴线之间的夹角为预设锐角，从而便于对第一进气门安装孔14和第二进气门安装孔15的布局，使得整体结构更加紧凑，便于发送机的小型化制造。

进一步地，如图2所示，预设锐角为α，α的范围为[20°，55°]。具体地，本申请中，发动机的曲轴的轴线在第一进气门安装孔14位置的投影经过第一进气门安装孔14的中心，第二进气门安装孔15与第一进气门安装孔14间隔设置，第二进气门安装孔15的中心与第一进气门安装孔14的中心之间的连线与曲轴的轴线之间的夹角为预设锐角，通过将该预设锐角的范围保持在[20°，55°]的范围，一方面能够进一步提高气道的布置的合理性以及便捷性，另一方面，第一气道经第一进气门安装孔14进入的切向气流，第二气道经第二进气门安装孔15进入的螺旋气流能够有效混合，从而能够有效提高混合气流的流速，使得流量系数得到进一步地提升。

进一步地，如图1和图4所示，连通气道13连通螺旋气道12的螺旋腔121与切向气道11。具体地，当气门处于低升程时，切向气道11内的空气经连通气道13进入螺旋气道12，由于连通气道13与螺旋气道12的连通位置位于螺旋气道12的螺旋腔121处，从而保证了螺旋气道12形成螺旋气流的强度，进而保证了进入气缸内的气流强度，使得燃油能够充分燃烧，进一步降低了燃烧的消耗。

进一步地，螺旋气道12向靠近切向气道11的方向倾斜设置。具体地，螺旋气道12远离第二进气门安装孔15的一端向靠近切向气道11的方向倾斜，从而保证了空气经螺旋气道12进入气缸后产生螺旋气流的效果，进而保证了燃油能够充分燃烧，使得燃油消耗量得到了进一步地降低。

进一步地，如图3所示，缸盖本体10还间隔设置有第一进气口16和第二进气口17，第一进气口16与切向气道11连通，第二进气口17与螺旋气道12连通，第一进气口16的中心与第二进气口17的中心之间的距离呈预设距离设置。具体地，第一进气口16和第一进气门安装孔14分别设置在切向气道11的两端，第二进气口17和第二进气门安装孔15分别设置在螺旋气道12的两端，通过将第一进气口16和第二进气口17间隔设置，并且第一进进气口与第二进进气口之间的距离保持在预设距离，从而能够保证空气经第二进气口17、螺旋气道12以及第二进气门安装孔15进入到气缸内产生螺旋气流的效果，进而保证了空气在气缸内的流速，使得燃油在气缸内能够充分燃烧，进一步降低了燃油的消耗量。

进一步地，如图3所示，预设距离为L，D为气缸直径，L＞0.3×D。具体地，通过将预设距离L设置为大于0.3倍的气缸直径，进一步提高了空气经第二进气口17、螺旋气道12以及第二进气门安装孔15进入到气缸内产生螺旋的效果，提高了空气在气缸内的流速，使得燃油能够充分燃烧，从而降低了燃油的消耗量。

进一步地，连通气道13的内表面为平顺结构。具体地，由于连通气道13的内表面为平顺结构，从而降低了空气经过连通气道13时的阻力，保证了空气的流速，使得切向气道11和螺旋气道12能够有效协同作用，以提高空气进入气缸内的涡流强度，以使燃油充分燃烧，进而降低了燃油的消耗量。

进一步地，如图5所示，连通气道13的最小流通截面积为S，

其中，D为气缸直径。

具体地，连通气道13的最小流通截面位置设置在连通气道13的中间位置，通过将连通气道13的最小流通面积进行控制，从而保证了空气能够经连通气道13的通过两，使得第一气道和第二气道能够相互协同作用，进而保证了进入气缸内形成的空气涡流的强度。

进一步地，气道组的数量与气缸的数量一致，气道组与气缸对应设置。具体地，通过设置与气缸数相一致的气道组，从而保证了发动机的各气缸进气均匀且形成的涡流强度稳定，进而保证了燃油能够在发动机内充分燃烧，使得发动机的燃油消耗得到降低。

本实用新型还提出了一种发动机，发动机包括气缸盖100和缸体，气缸盖100为根据如上所述的气缸盖100，气缸盖100以可拆卸的方式设置在缸体上。

具体地，气缸盖100与发动机的缸体配合，空气分别经切向气道11和螺旋气道12进入到气缸内，当空气经切向气道11进入到气缸时，空气在气缸内产生切向气流，当空气经螺旋气道12进入气缸时，空气在气缸内产生螺旋气流，通过设置连通气道13，无论气门处于低升程还是高升程，切向气道11和螺旋气道12内的空气能够相互补充，从而保证了进入气缸内气流的速度，使得气道的流量系数得到了提高，进而使得发动机燃油消耗得到进一步降低。

另外，上述发动机的其它的各部分结构请参考现有技术，在此不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种气缸盖，用于发动机，其特征在于，所述气缸盖包括：

缸盖本体，所述缸盖本体用于与所述发动机的缸体配合；

气道组，所述气道组包括切向气道、螺旋气道和连通气道，所述切向气道设置在所述缸盖本体内且用于形成切向气流，所述切向气道用于与所述发动机的气缸连通，所述螺旋气道设置在所述缸盖本体内且用于形成螺旋气流，所述螺旋气道用于与所述气缸连通，所述连通气道分别与所述切向气道和所述螺旋气道连通。

2.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，所述缸盖本体用于与所述缸体配合的侧面上间隔设置有：

第一进气门安装孔，所述切向气道通过所述第一进气门安装孔与所述气缸连通；

第二进气门安装孔，所述螺旋气道通过所述第二进气门安装孔与所述气缸连通，所述第一进气门安装孔的中心和所述第二进气门安装孔的中心的连线与所述发动机的曲轴的轴线呈预设锐角设置。

3.根据权利要求2所述的气缸盖，其特征在于，所述预设锐角为α，α的范围为[20°，55°]。

4.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，所述连通气道连通所述螺旋气道的螺旋腔与所述切向气道。

5.根据权利要求4所述的气缸盖，其特征在于，所述缸盖本体还间隔设置有：

第一进气口，所述第一进气口与所述切向气道连通；

第二进气口，所述第二进气口与所述螺旋气道连通，所述第一进气口的中心与所述第二进气口的中心之间的距离呈预设距离设置。

6.根据权利要求5所述的气缸盖，其特征在于，所述预设距离为L，D为气缸直径，L＞0.3×D。

7.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，所述连通气道的内表面为平顺结构。

8.根据权利要求7所述的气缸盖，其特征在于，所述连通气道的最小流通截面积为S，

其中，D为气缸直径。

9.根据权利要求1至8任一项所述的气缸盖，其特征在于，所述气道组的数量与所述气缸的数量一致，所述气道组与所述气缸对应设置。

10.一种发动机，其特征在于，所述发动机包括：

气缸盖，所述气缸盖为根据权利要求1至9任一项所述的气缸盖；

缸体，所述气缸盖以可拆卸的方式设置在所述缸体上。

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