CN214997942U - 气缸盖和气缸 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种气缸盖和气缸，所述气缸盖用于扣合在发动机的缸体上，所述气缸盖(1)包括用于冷却所述气缸盖(1)的缸盖水套(2)，所述缸盖水套(2)包括：冷却管路(22)，设置在所述气缸盖(1)内部，包括环绕所述气缸盖(1)内的喷油器孔(15)的第一冷却通道(221)；进水管路(21)，用于与缸体水套连通，包括直接连通所述缸体水套和所述第一冷却通道(221)的第一进水通道(211)；以及出水管路(23)，设置在所述气缸盖(1)的沿长度方向的第一端(11)，使所述冷却管路(22)中的冷却液通过所述出水管路(23)流出。通过上述技术方案，本公开所提供的气缸盖和气缸能够解决缸盖鼻梁区无法被快速有效地冷却的技术问题。

Description

气缸盖和气缸

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种气缸盖和气缸。

背景技术

气缸盖是发动机一种零部件，并与缸体组成燃烧室，在发动机运行过程中，燃烧室燃烧会释放大量的热量并传递至气缸盖，缸盖中设计有冷却液流通通道，即缸盖水套，发动机冷却液由水泵自缸体水套，通过垫片节流孔泵入缸盖水套，冷却液在缸盖水套中按设计方向循环流动后由缸盖水套出水孔流出，以带走热量保证气缸盖安全。

缸盖鼻梁区为发动机运行过程中缸盖温度最高区域，然而，在现有的气缸盖中，喷油器孔与预热塞孔之间形成有大量实体区域，由于该实体区域中未布置可供冷却液流通的通道，因此，缸盖鼻梁区无法被快速有效地冷却，导致缸盖易热裂，影响发动机使用寿命。而为了确保发动机的正常使用，通常在发动机系统中匹配大功率水泵，以通过增加冷却液的流量和流速，来加速气缸盖整体的冷却，从而避免缸盖鼻梁区温度过高，但这必将导致发动机功率的降低。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种气缸盖和气缸，以解决缸盖鼻梁区无法被快速有效地冷却的技术问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种气缸盖，用于扣合在发动机的缸体上，所述气缸盖包括用于冷却所述气缸盖的缸盖水套，所述缸盖水套包括：冷却管路，设置在所述气缸盖内部，包括环绕所述气缸盖内的喷油器孔的第一冷却通道；进水管路，用于与缸体水套连通，包括直接连通所述缸体水套和所述第一冷却通道的第一进水通道；以及出水管路，设置在所述气缸盖的沿长度方向的第一端，使得所述冷却管路中的冷却液能够通过所述出水管路流出。

可选地，所述缸盖水套包括第一水套和间隔设置在所述第一水套的下方的第二水套，所述第一水套和所述第二水套之间通过连接管路连通，所述第一冷却通道设置在所述第二水套中，所述出水管路设置于所述第一水套。

可选地，所述冷却管路还包括连通多个所述第一冷却通道的第二冷却通道；所述进水管路还包括：第二进水通道，用于连通所述缸体水套和所述第二冷却通道，所述第二进水通道与所述第一进水通道设置在所述气缸盖的沿宽度方向的第一侧；第三进水通道，用于使所述缸体水套分别与所述第一水套和所述第二水套连通，多个所述第三进水通道间隔分布在所述气缸盖的与所述第一侧相对的第二侧和所述第一端；以及第四进水通道，用于使所述缸体水套分别与所述第一水套和所述第二水套连通，设置在所述气缸盖的与所述第一端相对的第二端，所述第四进水通道的直径大于所述第三进水通道的直径。

可选地，所述第一进水通道、所述第四进水通道、所述第二进水通道以及所述第三进水通道的直径依次减小。

可选地，所述第一侧为气缸的排气侧。

可选地，相邻两个所述第一进水通道之间设置有所述第二进水通道。

可选地，所述连接管路设置在相邻两个所述第一冷却通道之间，并竖直地支撑在所述第一水套和所述第二水套之间。

可选地，所述气缸盖采用铝液铸造而成。

在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种气缸，包括缸体以及上述技术方案中的气缸盖，所述气缸盖扣合在所述缸体上，所述缸体中设置有缸体水套，所述缸盖水套与所述缸体水套流体连通。

可选地，所述缸体和所述气缸盖之间设置有缸盖垫片，所述缸盖垫片上设置有多个节流孔，所述进水管路与所述缸体水套通过所述节流孔密封连接，所述节流孔的孔径与所述进水管路的直径相匹配。

通过上述技术方案，本公开所提供的气缸盖的缸盖水套具有环绕喷油器孔的第一冷却通道，从缸体水套流出的冷却液能够经第一进水通道直达第一冷却通道并环绕喷油器孔流动，从而对喷油器孔附近的缸盖鼻梁区进行直接、快速、高效的冷却。因此，在对气缸盖进行冷却时，可以使用较小的水流量既可达到气缸盖的温度要求，发动机也无需匹配大功率的水泵，以避免发动机功率损失。本公开提供的气缸具有与上述技术方案中的气缸盖相同的技术效果，为了避免不必要的重复，在此不作赘述。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开具体实施方式中气缸的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本公开具体实施方式中缸盖水套的主视图；

图4是沿图3中A-A线的剖视图；

图5是图3的仰视图；

图6是本公开具体实施方式中缸盖垫片的仰视图。

附图标记说明

1-气缸盖，11-第一端，12-第二端，13-第一侧，14-第二侧，15-喷油器孔，2-缸盖水套，201-第一水套，202-第二水套，21-进水管路，211-第一进水通道，212-第二进水通道，213-第三进水通道，214-第四进水通道，22-冷却管路，221-第一冷却通道，222-第二冷却通道，23-出水管路，24-连接管路，3-缸体，4-缸盖垫片，41-第一节流孔，42-第二节流孔，43-第三节流孔，44-第四节流孔。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指气缸在正常使用状态时的上、下，参考附图1和图3的图面方向，“内、外”是指相对于相应零部件自身轮廓的内、外。使用的术语如“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，下面的描述在涉及附图时，不同附图中的同一标记表示相同的要素。

根据本公开的具体实施方式，提供一种气缸盖1，用于扣合在发动机的缸体3上，参考图1至图3所示，气缸盖1包括用于冷却气缸盖1的缸盖水套2，缸盖水套2可以包括依次连通的进水管路21、冷却管路22和出水管路23，冷却管路22设置在气缸盖1内部，用于冷却气缸盖1的各个部分，冷却管路22包括环绕气缸盖1内的喷油器孔15的第一冷却通道221，进水管路21用于与缸体水套(未示出)连通，包括直接连通缸体水套和第一冷却通道221的第一进水通道211，出水管路23可以设置在气缸盖1的沿长度方向的第一端11，使得冷却管路22中的冷却液能够通过出水管路23流出。

通过上述技术方案，本公开所提供的气缸盖1的缸盖水套2具有环绕喷油器孔15的第一冷却通道221，从缸体水套流出的冷却液能够经第一进水通道211直达第一冷却通道221并环绕喷油器孔15流动，从而对喷油器孔15附近的缸盖鼻梁区进行直接、快速、高效的冷却。因此，在对气缸盖1进行冷却时，可以使用较小的水流量既可达到气缸盖1的温度要求，发动机也无需匹配大功率的水泵，以避免发动机功率损失。

由于缸盖水套2为冷却液的流通通道，因此，会在气缸盖1的内部形成连续的大容积的空腔，使得气缸盖1的强度、模态不易提高，难以满足高端机型对NVH提出的新需求。参考图1和图3所示，缸盖水套2可以包括第一水套201和间隔设置在第一水套201的下方的第二水套202，第一水套201和所述第二水套202之间通过连接管路24连通，第一水套201和第二水套202之间可以间隔8mm，以在第一水套201和第二水套202之间形成厚度为8mm的实心区域。将缸盖水套2设置为上下两层，能够避免气缸盖1中出现连续的大容积的空腔，此外，第一水套201和第二水套202之间由气缸盖1的第一端11延伸至相对的第二端12的实心区域还能够起到增加气缸盖1的刚度和模态的作用。由于喷油器孔15下部靠近缸体3的位置，因此，喷油器孔15下部的温度高于其上部的温度，第一冷却通道221设置在第二水套202中，能够在冷却液从缸体水套中流出后通过第一进水通道211将冷却液直接导入环绕喷油器孔15下部的第一冷却通道221中，从而对温度较高的喷油器孔15下部区域进行冷却。参考图1和图3所示，出水管路23可以设置于上层的第一水套201中，冷却液优先进入第二水套202中，以对气缸盖1上由于靠近缸体3而温度较高的下部区域进行冷却，之后再通过连接管路24进入上层的第一水套201对气缸盖1的上部区域进行冷却，最后从出水管路23流出，以对气缸盖1的各个部位进行充分得冷却。

参考图3至图5所示，冷却管路22还包括连通多个第一冷却通道221的第二冷却通道222，第二冷却通道222能够将冷却液引导至气缸盖1的各个部位。进水管路21还可以包括第二进水通道212、第三进水通道213和第四进水通道214，第二进水通道212用于连通缸体水套和第二冷却通道222，以使得缸体水套中流出的冷却液能够到达气缸盖1中除缸盖鼻梁区之外的其他区域，第二进水通道212与第一进水通道211设置在气缸盖1的沿宽度方向的第一侧13；第三进水通道213用于使缸体水套分别与第一水套201和所述第二水套202连通，以将缸体水套中流出的冷却液同时导入第一水套201和第二水套202中，多个第三进水通道213间隔分布在气缸盖1的与第一侧13相对的第二侧14和第一端11，以使得气缸盖1的各个部分均有从缸体水套中流出的温度较低的冷却液流入；第四进水通道214用于使缸体水套分别与所述第一水套201和所述第二水套202连通，设置在气缸盖1的与第一端11相对的第二端12，且第四进水通道214的直径大于第三进水通道213的直径，相较于第三进水通道213，从缸体水套中流出的冷却液优先进入第四进水通道214，以使得缸盖水套2中的冷却液能够具有从第二端12向第一端11流动的大趋势。

此外，第一进水通道211、第四进水通道214、第二进水通道212以及第三进水通道213的直径可以依次减小，这样既能够使得从缸体水套中流出的冷却液最先进入第一进水通道211从而对缸盖鼻梁区进行冷却，又能够使缸盖水套2中的冷却液具有第二端12向第一端11流动、从第二水套202向第一水套201流动、以及从第一进水通道211和第二进水通道212所在的第一侧13向第三进水通道213流动的趋势。第一进水通道211的直径可以为7mm-9mm，优选地为8mm，第三进水通道213的直径可以为6mm-8mm，优选地为7mm。

为了对气缸盖1进行高效的冷却，第一侧13可以为气缸的排气侧，以使得冷却液能够优先对气缸温度较高的排气侧进行冷却。

由于第一进水通道211所连接的第一冷却通道221中的冷却液温度较高，参考图4和图5所示，可以在相邻两个第一进水通道211之间设置第二进水通道212，以使得温度较低的冷却液能够通过第二进水通道212进入第二冷却通道222，并与第一冷却通道221中温度较高的冷却液进行混合，以避免局部冷却液温度过高。此外，沿气缸盖1的长度方向可以在第一进水通道211的两侧分别设置一个第二进水通道212，以确保第一冷却通道221中的高温冷却液与温度较低的冷却液进行充分混合。

参考图1和图3所示，连接管路24可以设置在相邻两个第一冷却通道221之间，并竖直地支撑在第一水套201和第二水套202之间，以提高气缸盖1的强度和工艺可实现性。连接管路24的直径可以为8mm-10mm，优选地为9mm。

气缸盖1可以采用铝液铸造而成，使得缸盖水套2在铸造过程中与气缸盖1一体成型。

在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种气缸，参考图1和图2所示，该气缸包括缸体3以及上述技术方案中的气缸盖1，气缸盖1扣合在缸体3上，缸体3中设置有缸体水套，缸盖水套2与缸体水套流体连通。

通过上述技术方案，本公开所提供的气缸具有与上述技术方案中的气缸盖1相同的技术效果，为了避免不必要的重复，在此不作赘述。

此外，参考图1和图6所示，缸体3和气缸盖1之间设置有缸盖垫片4，缸盖垫片4上设置有多个节流孔，进水管路21与缸体水套通过节流孔密封连接，节流孔包括第一节流孔41、第二节流孔42、第三节流孔43以及第四节流孔44，第一进水通道211通过第一节流孔41与缸体水套密封连接，第二进水通道212通过第二节流孔42与缸体水套密封连接，第三进水通道213通过第三节流孔43与缸体水套密封连接，第四进水通道214通过第四节流孔44与缸体水套密封连接，各节流孔的孔径与进水管路21的直径相匹配，也就是说，第一节流孔41、第四节流孔44、第二节流孔42以及第三节流孔43的孔径依次减小，其中，第一节流孔41的孔径可以为7mm-9mm，第四节流孔44的孔径可以为3mm-5mm，第二节流孔42的孔径可以为2mm-5mm，第三节流孔43的孔径可以为2mm-3mm。通过各个节流孔和各个进水通道相配合，能够根据气缸盖1的不同部位的冷却需求，使得冷却液按照由第一侧13朝向第二侧14、由第二端12朝向一端11、由下向上的流动方向流动，以对气缸盖1进行高效、精准、快速的冷却。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种气缸盖，用于扣合在发动机的缸体上，其特征在于，所述气缸盖(1)包括用于冷却所述气缸盖(1)的缸盖水套(2)，所述缸盖水套(2)包括：

冷却管路(22)，设置在所述气缸盖(1)内部，包括环绕所述气缸盖(1)内的喷油器孔(15)的第一冷却通道(221)；

进水管路(21)，用于与缸体水套连通，包括直接连通所述缸体水套和所述第一冷却通道(221)的第一进水通道(211)；以及

出水管路(23)，设置在所述气缸盖(1)的沿长度方向的第一端(11)，使得所述冷却管路(22)中的冷却液能够通过所述出水管路(23)流出。

2.根据权利要求1所述的气缸盖，其特征在于，所述缸盖水套(2)包括第一水套(201)和间隔设置在所述第一水套(201)的下方的第二水套(202)，所述第一水套(201)和所述第二水套(202)之间通过连接管路(24)连通，

所述第一冷却通道(221)设置在所述第二水套(202)中，

所述出水管路(23)设置于所述第一水套(201)。

3.根据权利要求2所述的气缸盖，其特征在于，所述冷却管路(22)还包括连通多个所述第一冷却通道(221)的第二冷却通道(222)；

所述进水管路(21)还包括：

第二进水通道(212)，用于连通所述缸体水套和所述第二冷却通道(222)，所述第二进水通道(212)与所述第一进水通道(211)设置在所述气缸盖(1)的沿宽度方向的第一侧(13)；

第三进水通道(213)，用于使所述缸体水套分别与所述第一水套(201)和所述第二水套(202)连通，多个所述第三进水通道(213)间隔分布在所述气缸盖(1)的与所述第一侧(13)相对的第二侧(14)和所述第一端(11)；以及

第四进水通道(214)，用于使所述缸体水套分别与所述第一水套(201)和所述第二水套(202)连通，设置在所述气缸盖(1)的与所述第一端(11)相对的第二端(12)，所述第四进水通道(214)的直径大于所述第三进水通道(213)的直径。

4.根据权利要求3所述的气缸盖，其特征在于，所述第一进水通道(211)、所述第四进水通道(214)、所述第二进水通道(212)以及所述第三进水通道(213)的直径依次减小。

5.根据权利要求3所述的气缸盖，其特征在于，所述第一侧(13)为气缸的排气侧。

6.根据权利要求3所述的气缸盖，其特征在于，相邻两个所述第一进水通道(211)之间设置有所述第二进水通道(212)。

7.根据权利要求2所述的气缸盖，其特征在于，所述连接管路(24)设置在相邻两个所述第一冷却通道(221)之间，并竖直地支撑在所述第一水套(201)和所述第二水套(202)之间。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的气缸盖，其特征在于，所述气缸盖(1)采用铝液铸造而成。

9.一种气缸，其特征在于，包括缸体(3)以及权利要求1-8中任一项所述的气缸盖(1)，所述气缸盖(1)扣合在所述缸体(3)上，所述缸体(3)中设置有缸体水套，所述缸盖水套(2)与所述缸体水套流体连通。

10.根据权利要求9所述的气缸，其特征在于，所述缸体(3)和所述气缸盖(1)之间设置有缸盖垫片(4)，所述缸盖垫片(4)上设置有多个节流孔，所述进水管路(21)与所述缸体水套通过所述节流孔密封连接，所述节流孔的孔径与所述进水管路(21)的直径相匹配。

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