CN216741757U - 一种用于发动机缸盖的冷却结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于发动机缸盖的冷却结构，属于发动机技术领域。它解决了如何防止发动机及车辆热平衡温度过高的问题。一种用于发动机缸盖的冷却结构，发动机缸盖包括第一缸排气道、第二缸排气道、第三缸排气道和第四缸排气道，冷却结构包括第一冷却水套、第二冷却水套和第三冷却水套，第一缸排气道和第四缸排气道连通形成汇集部一，第二缸排气道和第三缸排气道连通形成汇集部二，第二冷却水套设置在汇集部一与汇集部二之间且覆盖汇集部二下侧面及汇集部一上侧面与汇集部二相对的那部分，第一冷却水套覆盖汇集部二的上侧面以及汇集部一另外那部分上侧面，第三冷却水套覆盖汇集部一的下侧面。本实用新型能够防止发动机及车辆热平衡温度过高。

Description

一种用于发动机缸盖的冷却结构

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种用于发动机缸盖的冷却结构。

背景技术

现有的发动机缸盖，例如，中国专利资料文献公开了一种集成双流道排气管缸盖结构[申请号为201921630046.6]，包括气缸本体，所述气缸本体内设置有一缸排气道、二缸排气道、三缸排气道以及四缸排气道，所述一缸排气道与四缸排气道相互连通，所述二缸排气道、三缸排气道相互连通，且相互连通的排气道对称设置在两侧，一缸排气道、二缸排气道、三缸排气道以及四缸排气道之间设置有排气道冷却下水套、排气道冷却上水套，采用冷却水套包裹排气道结构，在保证结构强度的同时，提升排气道壁面的换热能力，控制排气道壁面温度，但不足之处，由于冷却水套完全包裹缸盖排气道，使冷却系统从集成排气道带走的热量过多，导致发动机及车辆热平衡温度过高。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于发动机缸盖的冷却结构，本实用新型所要解决的技术问题是如何防止发动机及车辆热平衡温度过高的问题。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种用于发动机缸盖的冷却结构，发动机缸盖包括第一缸排气道、第二缸排气道、第三缸排气道和第四缸排气道，所述第一缸排气道和第四缸排气道相互连通形成汇集部一，所述第二缸排气道和第三缸排气道相互连通形成汇集部二，所述汇集部一和汇集部二间隔设置，冷却结构包括第一冷却水套、第二冷却水套和第三冷却水套，所述第二冷却水套设置在汇集部一与汇集部二之间且覆盖汇集部二下侧面以及汇集部一上侧面与汇集部二相对的那部分，所述第一冷却水套覆盖汇集部二的上侧面以及汇集部一另外那部分上侧面，所述第三冷却水套覆盖汇集部一的下侧面。

第二冷却水套设置在汇集部一与汇集部二之间且覆盖汇集部二下侧面以及汇集部一上侧面与汇集部二相对的那部分，第一冷却水套覆盖汇集部二的上侧面以及汇集部一另外那部分上侧面，第三冷却水套覆盖汇集部一的下侧面，使第一冷却水套、第二冷却水套和第三冷却水套能够实现对汇集部一和汇集部二进行冷却，汇集部一由第一缸排气道和第四缸排气道相互连通形成，也即是第一缸排气道内气体和第四缸排气道气体汇集的区域，为高温的区域，汇集部二由第二缸排气道和第三缸排气道相互连通，也即是第二缸排气道内气体和第三缸排气道气体汇集的区域，为高温的区域，第一冷却水套、第二冷却水套和第三冷却水套能够实现对这二个高温区域的热量的吸收，防止第一缸排气道、第二缸排气道、第三缸排气道和第四缸排气道内温度过高，同时并没有对整个第一缸排气道、第二缸排气道、第三缸排气道和第四缸排气道进行冷却，避免了第一冷却水套、第二冷却水套和第三冷却水套过多的吸收热量，即冷却系统吸收的热量过多，从而就防止发动机及车辆热平衡温度过高。

在上述的用于发动机缸盖的冷却结构中，所述第一冷却水套与第三冷却水套以及第二冷却水套和第三冷却水套均通过水套芯头连接并连通。通过水套芯头使三者连接更加可靠，第三冷却水套分别与第一冷却水套和第二冷却水套连通，进入第三冷却水套的冷却液分别一部分通过水套芯头进入第一冷却水套，一部分进入第二冷却水套，使第一冷却水套、第二冷却水套和第三冷却水套同时实现对应区域的冷却，使对汇集部一和汇集部二两个高温区域进行充分冷却。

在上述的用于发动机缸盖的冷却结构中，所述第一冷却水套包括覆盖汇集部二上侧面的中间冷却部，所述中间冷却部的两侧对称设置有第一引流部和第二引流部，所述第一引流部和第二引流部覆盖汇集部一另外那部分的上侧面，所述第一引流部和第二引流部均通过所述的水套芯头与第三冷却水套连通。中间冷却部实现了对汇集部二上侧面对应高温区域的冷却，第一引流部和第二引流部分别实现了对汇集部一另外那部分的上侧面对应高温区域的冷却，通过水套芯头使第三冷却水套与第一引流部和第二引流部连通且实现了第三冷却水套与第一冷却水套的固定连接。

在上述的用于发动机缸盖的冷却结构中，所述第一引流部和第二引流部均呈钝角V形状。保证了第一引流部和第二引流部分别通过水套芯头与第三冷却水套的连接。

在上述的用于发动机缸盖的冷却结构中，所述汇集部二上具有第一排气出口，所述汇集部一上具有第二排气出口，所述第一排气出口位于第二排气出口的上方，所述第二冷却水套和第三冷却水套通过两个所述的水套芯头连接并连通。第一排气出口和第二排气出口的设置使排气顺畅，避免了各缸的排气互相干扰，两个水套芯头保证了第二冷却水套与第三冷却水套连接牢靠。

在上述的用于发动机缸盖的冷却结构中，所述第三冷却水套上具有两个镂空孔，两个镂空孔位于第三冷却水套中部的两侧使第三冷却水套形成两个流道。镂空孔的设置使第三冷却水套能够对应高温区域汇集部二的同时，保证了对高温区域汇集部二热量的吸收。

在上述的用于发动机缸盖的冷却结构中，所述第三冷却水套上具有与缸体水套相连通且固定在缸盖底模上的水套脚。冷却液经过缸体水套通过水套脚进入第三冷却水套内，流入第三冷却水套内的冷却液一部分通过水套芯头流入第一冷却水套，一部分通过水套芯头流入第二冷却水套，使三个水套实现对对应区域进行冷却，最后流向第一冷却水套内的冷却液从第一冷却水套的出口流出缸盖，流经第二冷却水套后冷却液重新通过另一个水套芯头进入第三冷却水套与第三冷却水套内冷却液汇合从第三冷却水套出口流出缸盖。

在上述的用于发动机缸盖的冷却结构中，所述水套脚为3个，其中2个设置在第三冷却水套的一端，另一个设置在第一冷却水套的另一端。冷却液从3个水套脚流入第三冷却水套，使流入第三冷却水套的冷却液通过水套芯头快速流入第一冷却水套和第二冷却水套，使冷却液的流速更高和换热系数更均匀，提高三个冷却水套对对应区域进行冷却效果。

在上述的用于发动机缸盖的冷却结构中，所述第一缸排气道、第二缸排气道、第三缸排气道和第四缸排气道的进气端分别设置有与缸盖连接的一缸气道喉口、二缸气道喉口、三缸气道喉口和四缸气道喉口，所述一缸气道喉口、二缸气道喉口、三缸气道喉口和四缸气道喉口均为两个，两个一缸气道喉口相互连通形成连通部一，两个二缸气道喉口相互连通形成连通部二，两个三缸气道喉口相互连通形成连通部三，两个四缸气道喉口相互连通形成连通部四，所述连通部一和连通部四连接形成所述的汇集部一且连通部一和连通部四均与第二排气出口连通，所述连通部二和连通部三连接形成所述的汇集部二且连通部二和连通部三均与第一排气出口连通。一缸气道喉口、二缸气道喉口、三缸气道喉口和四缸气道喉口均为两个，保证了气缸产生的气体从缸盖分别进入两个一缸气道喉口、两个二缸气道喉口、两个三缸气道喉口和两个四缸气道喉口，两个一缸气道喉口相互连通形成连通部一、两个二缸气道喉口相互连通形成连通部二、两个三缸气道喉口相互连通形成连通部三和两个四缸气道喉口相互连通形成连通部四，连通部一和连通部四连接形成汇集部一，连通部二和连通部三连接形成汇集部二气体分别进入汇集部一、汇集部二，汇集部一内气体从第二排气出口排出，汇集部二内气体从第一排气出口排出。

在上述的用于发动机缸盖的冷却结构中，所述第一缸排气道与第四缸排气道以及第二缸排气道与第三缸排气道均对称设置，所述第二缸排气道部分和第三缸排气道部分位于第一缸排气道和第四缸排气道之间。第一缸排气道与第四缸排气道以及第二缸排气道与第三缸排气道均对称设置，降低的设计难度，排气顺畅，提高了排气道的流量系数，改善了排气道流量系数的均匀性，有利于废气更顺畅地排出燃烧室，减小泵气损失，改善油耗。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

第一冷却水套、第二冷却水套和第三冷却水套能够实现对这二个高温区域的热量的吸收，防止第一缸排气道、第二缸排气道、第三缸排气道和第四缸排气道内温度过高，同时并没有对整个第一缸排气道、第二缸排气道、第三缸排气道和第四缸排气道进行冷却，避免了第一冷却水套、第二冷却水套和第三冷却水套过多的吸收热量，即冷却系统吸收的热量过多，从而就防止发动机及车辆热平衡温度过高。

附图说明

图1是第一缸排气道、第二缸排气道、第三缸排气道、第四缸排气道和冷却结构的结构示意图。

图2是冷却结构的结构示意图。

图3是冷却结构另一方向的结构示意图。

图4是本第一缸排气道、第二缸排气道、第三缸排气道、第四缸排气道和冷却结构的仰视图。

图5是本第一缸排气道、第二缸排气道、第三缸排气道、第四缸排气道和冷却结构的俯视图。

图6是排气歧管的结构示意图。

图7是排气歧管的仰视图。

图中，1、水套脚；11、第一缸排气道；111、连通部一；112、一缸气道喉口；12、第二缸排气道；121、连通部二；122、二缸气道喉口；13、第三缸排气道；131、连通部三；132、三缸气道喉口；14、第四缸排气道；141、连通部四；142、四缸气道喉口；2、第一冷却水套；21、中间冷却部；22、第一引流部；23、第二引流部；3、第二冷却水套；4、第三冷却水套；41、镂空孔； 5、第一排气出口；6、第二排气出口；7、水套芯头；8、汇集部一；9、汇集部二。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1-图7所示，一种用于发动机缸盖的冷却结构，发动机缸盖包括第一缸排气道11、第二缸排气道12、第三缸排气道13 和第四缸排气道14，第一缸排气道11与第四缸排气道14以及第二缸排气道12与第三缸排气道13均对称设置，第二缸排气道12 部分和第三缸排气道13部分位于第一缸排气道11和第四缸排气道14之间，第一缸排气道11、第二缸排气道12、第三缸排气道 13和第四缸排气道14的进气端分别设置有与缸盖连接的一缸气道喉口112、二缸气道喉口122、三缸气道喉口132和四缸气道喉口142，一缸气道喉口112、二缸气道喉口122、三缸气道喉口132 和四缸气道喉口142均为两个，两个一缸气道喉口112相互连通形成连通部一111，两个二缸气道喉口122相互连通形成连通部二121，两个三缸气道喉口132相互连通形成连通部三131，两个四缸气道喉口142相互连通形成连通部四141，连通部一111和连通部四141连接形成汇集部一8且连通部一111和连通部四141 通过第二排气出口6连通，连通部二121和连通部三131连接形成汇集部二9且连通部二121和连通部三131通过第一排气出口 5连通，第一排气出口5位于第二排气出口6上方，第一缸排气道11与第四缸排气道14以及第二缸排气道12与第三缸排气道 13均对称设置，降低的设计难度，排气顺畅，提高了排气道的流量系数，改善了排气道流量系数的均匀性，有利于废气更顺畅地排出燃烧室，减小泵气损失，改善油耗，一缸气道喉口112、二缸气道喉口122、三缸气道喉口132和四缸气道喉口142均为两个，保证了气缸产生的气体从缸盖分别进入两个一缸气道喉口112、两个二缸气道喉口122、两个三缸气道喉口132和两个四缸气道喉口142，两个一缸气道喉口112相互连通形成连通部一111、两个二缸气道喉口122相互连通形成连通部二121、两个三缸气道喉口132相互连通形成连通部三131和两个四缸气道喉口142 相互连通形成连通部四141，连通部一111和连通部四141连接形成汇集部一8且连通部一111和连通部四141均与第二排气出口6连通，连通部二121和连通部三131连接通形成汇集部二9 且连通部二121和连通部三131均与第一排气出口5连通，气体分别进入汇集部一8、汇集部二9，汇集部一8内气体从第二排气出口6排出，汇集部二9内气体从第一排气出口5排出。

第一排气出口5和第二排气出口6形状相同，均为矩形，每个排气道截面由圆形过渡到矩形，使排气道的流通阻力小，排气顺畅，形成双排气口的结构，可以避免各缸的排气互相干扰，排气更为顺畅，增加了排气的谐振效应，发动机在怠速或低转速工作时单流道中的排气压力不足，难以带动涡轮运转，会产生严重的迟滞，双流道的设计能够更高效地利用废气中的能量，产生更高的排气压力，迅速推动涡轮工作，改善发动机低转速下的响应速度，提升低速响应性。

第二缸排气道12与第三缸排气道13连接形成的长度是第一缸排气道11一端与第四缸排气道14一端汇集形成的长度 85％-95％,这样布置设计使各缸排气道的长度差异尽可能小，各个排气道流通能力均衡，排气均匀性更好。

冷却结构包括第一冷却水套2、第二冷却水套3和第三冷却水套4，第二冷却水套3设置在汇集部一8与汇集部二9之间且覆盖汇集部二9下侧面以及汇集部一8上侧面与汇集部二9相对的那部分，第一冷却水套2覆盖汇集部二9的上侧面以及汇集部一8另外那部分上侧面，第三冷却水套4覆盖汇集部一8的下侧面，第一冷却水套2与第三冷却水套4以及第二冷却水套3和第三冷却水套4均通过两个水套芯头7连接并连通，通过水套芯头 7使三者连接更加可靠，第三冷却水套4分别与第一冷却水套2 和第二冷却水套3连通，进入第三冷却水套4的冷却液分别一部分通过水套芯头7进入第一冷却水套2，一部分进入第二冷却水套3，使第一冷却水套2、第二冷却水套3和第三冷却水套4同时实现对应区域的冷却，使对汇集部一111和汇集部二121两个高温区域进行充分冷却。

第一冷却水套2包括覆盖汇集部二121上侧面的中间冷却部 21，中间冷却部21的两侧对称设置有第一引流部22和第二引流部23，第一引流部22覆盖对应连通部一111上侧面，第二引流部23覆盖对应连通部四141的上侧面，第一引流部22和第二引流部23均通过水套芯头7与第三冷却水套4连接并连通，中间冷却部21实现了对汇集部二121上侧面对应高温区域的冷却，第一引流部22和第二引流部23分别实现了对对应连通部一111上侧面和对应连通部四141的上侧面高温区域的冷却，通过水套芯头 7使第三冷却水套4与第一引流部22和第二引流部23连通且实现了第三冷却水套4与第一冷却水套2的固定连接。

第三冷却水套4砂芯铸造成型，相比通过机加工冷却通道的技术方案，冷却面积更大，对高温区域冷却更充分，避免了机加工冷却通道不够大可能导致的气阻现象，第三冷却水套4上具有两个镂空孔41，镂空孔41呈刀形，两个镂空孔41位于第三冷却水套4中部的两侧使第三冷却水套4形成两个流道，镂空孔41 的设置使第三冷却水套4能够对应高温区域汇集部二9的同时，保证了对高温区域汇集部二9热量的吸收，第二冷却水套3和第三冷却水套4通过两个水套芯头7连接连通且两个水套芯头7位于第一排气出口5的两侧，两个水套芯头7保证了第二冷却水套 3和第三冷却水套4连接牢靠，在浇铸过程中不易发生砂芯漂移。

第三冷却水套4上具有与缸体水套相连通且固定在缸盖底模上的水套脚1，冷却液经过缸体水套通过水套脚1进入第三冷却水套4内，流入第三冷却水套4内的冷却液一部分通过水套芯头 7流入第一冷却水套2，一部分通过水套芯头7流入第二冷却水套 3，使三个水套实现对对应区域进行冷却后，最后流向第一冷却水套2内的冷却液从第一冷却水套2的出口流出缸盖，流经第二冷却水套3后冷却液重新通过另一个水套芯头7进入第三冷却水套4与第三冷却水套4内冷却液汇合从第三冷却水套4出口流出缸盖。

水套脚1为3个，其中2个设置在第三冷却水套4的一端，另一个设置在第一冷却水套2的另一端，冷却液从3个水套脚1 流入第三冷却水套4，使流入第三冷却水套4的冷却液通过水套芯头7快速流入第一冷却水套2和第二冷却水套3，使冷却液的流速更高和换热系数更均匀，提高三个冷却水套对对应区域进行冷却效果。

第一冷却水套2、第二冷却水套3和第三冷却水套4能够实现对汇集部一111和汇集部二121两个高温区域热量的吸收，防止第一缸排气道11、第二缸排气道12、第三缸排气道13和第四缸排气道14温度过高，同时并没有对整个第一缸排气道11、第二缸排气道12、第三缸排气道13和第四缸排气道14进行冷却，避免了第一冷却水套2、第二冷却水套3和第三冷却水套4过多的吸收热量，即冷却系统吸收的热量过多，从而就防止发动机及车辆热平衡温度过高。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种用于发动机缸盖的冷却结构，发动机缸盖包括第一缸排气道(11)、第二缸排气道(12)、第三缸排气道(13)和第四缸排气道(14)，所述第一缸排气道(11)和第四缸排气道(14)相互连通形成汇集部一(8)，所述第二缸排气道(12)和第三缸排气道(13)相互连通形成汇集部二(9)，所述汇集部一(8)和汇集部二(9)间隔设置，其特征在于，冷却结构包括第一冷却水套(2)、第二冷却水套(3)和第三冷却水套(4)，所述第二冷却水套(3)设置在汇集部一(8)与汇集部二(9)之间且覆盖汇集部二(9)下侧面以及汇集部一(8)上侧面与汇集部二(9)相对的那部分，所述第一冷却水套(2)覆盖汇集部二(9)的上侧面以及汇集部一(8)另外那部分上侧面，所述第三冷却水套(4)覆盖汇集部一(8)的下侧面。

2.根据权利要求1所述一种用于发动机缸盖的冷却结构，其特征在于，所述第一冷却水套(2)与第三冷却水套(4)以及第二冷却水套(3)和第三冷却水套(4)均通过水套芯头(7)连接并连通。

3.根据权利要求2所述一种用于发动机缸盖的冷却结构，其特征在于，所述第一冷却水套(2)包括覆盖汇集部二(9)上侧面的中间冷却部(21)，所述中间冷却部(21)的两侧对称设置有第一引流部(22)和第二引流部(23)，所述第一引流部(22)和第二引流部(23)覆盖汇集部一(8)另外那部分的上侧面，所述第一引流部(22)和第二引流部(23)均通过所述的水套芯头(7)与第三冷却水套(4)连通。

4.根据权利要求3所述一种用于发动机缸盖的冷却结构，其特征在于，所述第一引流部(22)和第二引流部(23)均呈钝角V形状。

5.根据权利要求2或3或4所述一种用于发动机缸盖的冷却结构，其特征在于，所述汇集部二(9)上具有第一排气出口(5)，所述汇集部一(8)上具有第二排气出口(6)，所述第一排气出口(5)位于第二排气出口(6)的上方，所述第二冷却水套(3)和第三冷却水套(4)通过两个所述的水套芯头(7)连接并连通。

6.根据权利要求1或2或3或4所述一种用于发动机缸盖的冷却结构，其特征在于，所述第三冷却水套(4)上具有呈两侧设置的两个镂空孔(41)，两个镂空孔(41)位于第三冷却水套(4)中部的两侧使第三冷却水套(4)形成两个流道。

7.根据权利要求1或2或3或4所述一种用于发动机缸盖的冷却结构，其特征在于，所述第三冷却水套(4)上具有与缸体水套相连通且固定在缸盖底模上的水套脚(1)。

8.根据权利要求7所述一种用于发动机缸盖的冷却结构，其特征在于，所述水套脚(1)为3个，其中2个设置在第三冷却水套(4)的一端，另一个设置在第一冷却水套(2)的另一端。

9.根据权利要求5所述一种用于发动机缸盖的冷却结构，其特征在于，所述第一缸排气道(11)、第二缸排气道(12)、第三缸排气道(13)和第四缸排气道(14)的进气端分别设置有与缸盖连接的一缸气道喉口(112)、二缸气道喉口(122)、三缸气道喉口(132)和四缸气道喉口(142)，所述一缸气道喉口(112)、二缸气道喉口(122)、三缸气道喉口(132)和四缸气道喉口(142)均为两个，两个一缸气道喉口(112)相互连通形成连通部一(111)，两个二缸气道喉口(122)相互连通形成连通部二(121)，两个三缸气道喉口(132)相互连通形成连通部三(131)，两个四缸气道喉口(142)相互连通形成连通部四(141)，所述连通部一(111)和连通部四(141)连接形成所述的汇集部一(8)且连通部一(111)和连通部四(141)均与第二排气出口(6)连通，所述连通部二(121)和连通部三(131)连接形成所述的汇集部二(9)且连通部二(121)和连通部三(131)均与第一排气出口(5)连通。

10.根据权利要求1或2或3或4所述一种用于发动机缸盖的冷却结构，其特征在于，所述第一缸排气道(11)与第四缸排气道(14)以及第二缸排气道(12)与第三缸排气道(13)均对称设置，所述第二缸排气道(12)部分和第三缸排气道(13)部分位于第一缸排气道(11)和第四缸排气道(14)之间。

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