CN108443026B

CN108443026B - 汽缸盖

Info

Publication number: CN108443026B
Application number: CN201810134156.7A
Authority: CN
Inventors: 柳濑佳纪; 朝比奈宽之
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2018-02-09
Publication date: 2020-05-29
Anticipated expiration: 2038-02-09
Also published as: EP3364014B1; PH12018050024B1; JP2018132009A; KR20180094795A; EP3364014A1; US20180230936A1; TW201831774A; AU2018201025A1; TWI672436B; RU2677019C1; CA2995007A1; CA2995007C; MX2018002026A; US10584658B2; KR102028596B1; AU2018201025B2; PH12018050024A1; MY193509A; JP6562013B2; CN108443026A

Abstract

一种汽缸盖，包括水套。所述水套在相邻的燃烧室之间包括多个冷却水空间。所述多个冷却水空间包括内部的压力相对高的高压空间和内部的压力相对低的低压空间。所述高压空间与所述低压空间交替配置。所述水套包括：第1宽度方向通路，其通过所述低压空间并在所述汽缸盖的宽度方向上延伸；和连通通路，其在进气门孔与排气门孔之间通过并将所述高压空间与所述低压空间连通。在所述第1宽度方向通路连接有冷却水出口。在所述连通通路或所述高压空间连接有冷却水入口。

Description

汽缸盖

技术领域

本发明涉及内燃机的汽缸盖，详细而言，涉及在内部具备供冷却水流动的水套的汽缸盖。

背景技术

在内燃机的汽缸盖形成有供冷却水流动的水套。以往的水套的构造大致分为：纵流构造，其被设计成使冷却水在汽缸盖的长度方向上流动；和横流构造，其被设计成使冷却水在汽缸盖的宽度方向上流动。在日本特开2014-084738中公开了应用了水套的纵流构造的汽缸盖的一例。该文献所公开的汽缸盖在水套内具备多个水套。其中的燃烧室水套是用于冷却燃烧室的顶部的水套，形成为使冷却水沿着在长度方向上排列的四个燃烧室的顶部流动。

发明内容

若比较水套的纵流构造与横流构造，纵流构造的冷却水在水套流动时的压力损失大。因此，相对于横流构造，纵流构造可能在燃料经济性方面不利。另一方面，在冷却水沿着宽度方向在燃烧室与燃烧室之间流动的横流构造中，在着眼于一个燃烧室的情况下，冷却水的流动在长度方向上的燃烧室的前侧与后侧大致对称。因此，不容易在长度方向上的燃烧室的前侧与后侧产生压力差，从而难以在燃烧室的排气门孔与进气门孔之间形成冷却水的流动。尤其是在燃烧室的顶部设置有喷射器的汽缸盖的情况下，希望用冷却水来冷却喷射器孔的周围，但在单一的横流构造中，难以在喷射器孔与火花塞孔之间形成冷却水的流动。

本发明提供一种如下汽缸盖，该汽缸盖能够一边将压力损失抑制为较低一边在各燃烧室的排气门孔与进气门孔之间形成冷却水的流动来有效地冷却燃烧室的顶部。

本发明的汽缸盖是多缸发动机用的汽缸盖，具备在汽缸盖的长度方向上排列设置的多个燃烧室。在本申请中，汽缸盖的燃烧室是指构成供混合气燃烧的密闭空间的汽缸盖侧的部位。由此，在本申请中，燃烧室并不一定是从汽缸盖的汽缸体对合面凹进的形状，有时也可以与汽缸体对合面处于同一平面。通常，在火花点火式发动机的汽缸盖设置有相对于汽缸体对合面呈凹形状的燃烧室，在压缩自着火式发动机的汽缸盖设置有与汽缸体对合面处于同一平面的燃烧室。

在本申请中，汽缸盖的长度方向被定义为将汽缸盖组装于汽缸体而构成发动机的情况下的汽缸列的方向，也就是曲轴的轴向。另外，在本申请中，将与长度方向垂直且与汽缸盖的汽缸体对合面平行的方向称为汽缸盖的宽度方向，将与长度方向垂直且与汽缸盖的汽缸体对合面垂直的方向称为汽缸盖的高度方向。

本发明的汽缸盖具备：进气门孔，其在上下方向上贯通汽缸盖并向燃烧室开口；和排气门孔，其在上下方向上贯通汽缸盖并向燃烧室开口。每个燃烧室的进气门孔的数量根据每个汽缸的进气门的个数来确定。每个燃烧室的排气门孔的数量根据每个汽缸的排气门的个数来确定。

本发明的汽缸盖具备形成于汽缸盖内的水套。水套包括多个冷却水空间，所述多个冷却水空间设置于相邻的燃烧室之间以及长度方向上的两端的燃烧室的各自的外侧。这些冷却水空间不是封闭的空间，而是有冷却水出入的空间。详细而言，这些冷却水空间包括冷却水流动时的内部的压力相对高的高压空间和冷却水流动时的内部的压力相对低的低压空间。高压空间与低压空间隔着燃烧室交替配置。

水套包括第1宽度方向通路，该第1宽度方向通路通过低压空间并在汽缸盖的宽度方向上延伸。第1宽度方向通路通过低压空间的情况包括在第1宽度方向通路的途中存在低压空间以及第1宽度方向通路以低压空间为起点进行延伸的情况。第1宽度方向通路在宽度方向上延伸并不是指第1宽度方向通路被限定为在宽度方向上笔直。只要第1宽度方向通路整体上在宽度方向上扩展即可，也可以在汽缸盖的长度方向或高度方向上不是同样的形状。在第1宽度方向通路连接有冷却水出口。冷却水出口是用于将水套内的冷却水排出到汽缸盖的外部的孔。冷却水出口的位置和数量没有限定。连接的意义包括第1宽度方向通路直接连接于冷却水出口以及第1宽度方向通路经由其他通路连接于冷却水出口。

另外，水套包括在进气门孔与排气门孔之间通过并将高压空间与低压空间连通的连通通路。只要连通通路是在空间上将隔着燃烧室配置的高压空间与低压空间连接的通路即可，其形状没有限定。在连通通路或高压空间连接有冷却水入口。冷却水入口是用于将冷却水从汽缸盖的外部向水套内供给的孔。设置于汽缸盖的冷却水入口的位置和数量没有限定。连接的意义包括连通通路或高压空间直接连接于冷却水入口以及连通通路或高压空间经由其他通路连接于冷却水入口。

即，用于内燃机的本发明的技术方案的汽缸盖包括：多个燃烧室，所述多个燃烧室在所述汽缸盖的长度方向上排列设置；进气门孔，其在上下方向上贯通所述汽缸盖并向所述燃烧室开口；排气门孔，其在上下方向上贯通所述汽缸盖并向所述燃烧室开口；以及水套，其形成于所述汽缸盖内。所述水套包括多个冷却水空间，所述多个冷却水空间设置于相邻的燃烧室之间以及所述长度方向上的两端的燃烧室的各自的外侧。所述多个冷却水空间包括冷却水流动时的内部的压力相对高的高压空间和冷却水流动时的内部的压力相对低的低压空间。所述高压空间与所述低压空间隔着所述燃烧室交替配置。所述水套包括：第1宽度方向通路，其通过所述低压空间并在所述汽缸盖的宽度方向上延伸；和连通通路，其在所述进气门孔与所述排气门孔之间通过并将所述高压空间与所述低压空间连通。在所述第1宽度方向通路连接有冷却水出口。在所述连通通路或所述高压空间连接有冷却水入口。

根据上述的汽缸盖的构成，当冷却水在水套内流动时，利用隔着燃烧室配置的高压空间与低压空间的压力差在将高压空间与低压空间连通的连通通路形成冷却水的流动。连通通路在进气门孔与排气门孔之间通过，因此，通过使冷却水流过此处从而能够有效地冷却燃烧室的顶部。另外，冷却水在燃烧室之间不是沿长度方向流动，而是通过与高压空间交替配置的低压空间沿宽度方向流出，因此，与所谓的纵流构造相比水套整体上的压力损失被抑制为较低。

在上述技术方案中，还具备：喷射器孔，其在上下方向上贯通所述汽缸盖并向所述燃烧室的进气侧开口；和火花塞孔，其在上下方向上贯通所述汽缸盖并向所述燃烧室的排气侧开口，所述连通通路也可以在所述喷射器孔与所述火花塞孔之间通过。由此，在喷射器孔与火花塞孔之间形成冷却水的流动，因此，能够有效地冷却喷射器。在上述构成中，所述连通通路可以在所述喷射器孔与所述进气门孔之间通过，也可以在所述火花塞孔与所述排气门孔之间通过。

水套也可以包括位于燃烧室的外侧且在长度方向上延伸的长度方向通路。长度方向通路在长度方向上延伸并不是指长度方向通路被限定为在长度方向上笔直。只要长度方向通路整体上在长度方向上扩展即可，也可以在汽缸盖的宽度方向或高度方向上不是一样的形状。即，在上述技术方案中，也可以是，所述水套包括位于所述燃烧室的外侧且在所述长度方向上延伸的长度方向通路，所述冷却水出口设置于所述长度方向通路，所述第1宽度方向通路经由所述长度方向通路与所述冷却水出口连接。另外，在上述构成中，也可以不设置在宽度方向上将所述高压空间与所述长度方向通路连接的通路。通过不设置那样的通路从而冷却水不会从高压空间朝向冷却水出口沿宽度方向流出，因此，高压空间的压力被维持为较高。

在上述技术方案中，所述水套还可以包括第2宽度方向通路，所述第2宽度方向通路通过所述高压空间并在所述宽度方向上延伸且连接到所述冷却水出口，并且冷却水流动时的压力损失比所述第1宽度方向通路的压力损失大。第2宽度方向通路在宽度方向上延伸并不是指第2宽度方向通路被限定为在宽度方向上笔直。只要第2宽度方向通路整体上在宽度方向上扩展即可，也可以在汽缸盖的长度方向或高度方向上不是一样的形状。由于具有将高压空间连接到冷却水出口的第2宽度方向通路，从而能够更换高压空间的冷却水。但是，要求第2宽度方向通路在冷却水流动时的压力损失比第1宽度方向通路在冷却水流动时的的压力损失大。这是为了将高压空间的压力维持为比低压空间的压力高。

在上述构成中，也可以是，所述水套包括位于所述燃烧室的外侧且在所述长度方向上延伸的长度方向通路，所述冷却水出口设置于所述长度方向通路，所述第1宽度方向通路和所述第2宽度方向通路经由所述长度方向通路与所述冷却水出口连接。在上述构成中，也可以是，所述第2宽度方向通路仅在多个高压空间中的一部分高压空间通过，没有设置在宽度方向上将剩余的高压空间与所述长度方向通路连接的通路。

根据上述发明，能够一边将压力损失抑制为较低一边在各燃烧室的排气门孔与进气门孔之间形成冷却水的流动来有效地冷却燃烧室的顶部。

附图说明

以下将参考附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和产业意义，在附图中相同的附图标记表示相同的要素，并且其中：

图1是透视描绘本发明的实施方式1的汽缸盖的水套的俯视图。

图2是示出本发明的实施方式1的汽缸盖的水套内的冷却水的流动的俯视图。

图3是示出本发明的实施方式2的汽缸盖的水套的构成和水套内的冷却水的流动的示意性俯视图。

图4是示出本发明的实施方式3的汽缸盖的水套的构成和水套内的冷却水的流动的示意性俯视图。

图5是示出本发明的实施方式4的汽缸盖的水套的构成和水套内的冷却水的流动的示意性俯视图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，以下所示的实施方式只是例示用于将本发明的技术思想具体化的装置、方法，除了特别明示的情况之外，并不意在将构成部件的构造、配置、处理的顺序等限定于下述方式。本发明并不限定于以下所示的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形来实施。

实施方式1

使用附图对本发明的实施方式1进行说明。作为实施方式1的前提，内燃机是在燃烧室的顶部具备喷射器的火花点火式的水冷式直列四缸发动机。该前提也被应用于后述的实施方式2-4。但是，在将本发明应用于内燃机时，除了是具有多个汽缸的水冷式的多缸发动机以外，内燃机的汽缸数或汽缸配置、以及内燃机的着火方式没有限定。

实施方式1的汽缸盖的构成

图1是透视描绘实施方式1的汽缸盖的水套的俯视图。在汽缸盖2中，四个汽缸部分的四个燃烧室4a、4b、4c、4d在长度方向上直列等间隔地形成。在本说明书中，在不区分四个燃烧室的情况下表记为“燃烧室4”。另外，在本说明书中，如前述那样，将曲轴的轴向定义为汽缸盖2的长度方向，将与长度方向垂直且与汽缸盖2的汽缸体对合面平行的方向定义为汽缸盖2的宽度方向。

在汽缸盖2中，在每个燃烧室4设置有：两个进气门孔11、12，所述两个进气门孔11、12在上下方向上贯通汽缸盖2并向燃烧室4开口；和两个排气门孔13、14，所述两个排气门孔13、14在上下方向上贯通汽缸盖2并向燃烧室4开口。通过向进气门孔11、12压入对未图示的进气门的气门杆进行支承的气门引导件而使该气门引导件嵌入于进气门孔11、12。通过向排气门孔13、14压入对未图示的排气门的气门杆进行支承的气门引导件而使该气门引导件嵌入于排气门孔13、14。在本说明书中，将在汽缸盖2的宽度方向上从曲轴观察进气门孔11、12所位于的一侧定义为进气侧，将从曲轴观察排气门孔13、14所位于的一侧定义为排气侧。

在汽缸盖2中，在每个燃烧室4设置有：喷射器孔18，其在上下方向上贯通汽缸盖2并向燃烧室4的中央的进气侧开口；和火花塞孔16，其在上下方向上贯通汽缸盖2并向燃烧室4的中央的排气侧开口。在喷射器孔18安装有未图示的燃料喷射用的喷射器。在火花塞孔16安装有未图示的火花塞。

汽缸盖2具备供冷却水流动的水套6。在浇铸汽缸盖2时，使用型芯在汽缸盖2的内部形成水套6。该型芯的形状与图1所示的水套6的形状相同。在利用型芯形成水套6时形成的排沙孔的一部分被用作冷却水入口和冷却水出口，其中，该冷却水入口用于将冷却水向水套6内供给，该冷却水出口用于将冷却水从水套6内排出。

水套6由燃烧室侧水套47和排气侧水套48构成，所述燃烧室侧水套47冷却燃烧室4的顶部及其周边，所述排气侧水套48冷却未图示的排气口的周边。通过燃烧室侧水套47来进行未图示的进气口的冷却。

对燃烧室侧水套47的构成进行说明。燃烧室侧水套47在燃烧室4a、4b之间、燃烧室4b、4c之间、以及燃烧室4c、4d之间分别具备冷却水空间31、32、33。另外，燃烧室侧水套47在长度方向上的前端的燃烧室4a与汽缸盖2的前端部之间具备冷却水空间30，在长度方向上的后端的燃烧室4d与汽缸盖2的后端部之间具备冷却水空间34。

隔着燃烧室4a配置的冷却水空间30、31通过连通通路36连通。同样地，隔着燃烧室4b配置的冷却水空间31、32通过连通通路37连通。隔着燃烧室4c配置的冷却水空间32、33通过连通通路38连通。隔着燃烧室4d配置的冷却水空间33、34通过连通通路39连通。各连通通路36、37、38、39在进气门孔11、12与排气门孔13、14之间通过。详细而言，各连通通路36、37、38、39包括在喷射器孔18与火花塞孔16之间通过的通路、在进气门孔11、12与喷射器孔18之间通过的通路、以及在排气门孔13、14与火花塞孔16之间通过的通路。

在与各燃烧室4a、4b、4c、4d相通的未图示的进气口的周边设置有进气侧通路60、61、62、63。进气侧通路60通过燃烧室4a的进气门孔11、12的外侧使冷却水空间30、31连通。同样地，进气侧通路61从燃烧室4b的外侧使冷却水空间31、32连通，进气侧通路62从燃烧室4c的外侧使冷却水空间32、33连通，进气侧通路63从燃烧室4d的外侧使冷却水空间33、34连通。进气侧通路60、61、62、63与连通通路36、37、38、39通过形成于进气门孔11、12之间的通路连接。

在燃烧室侧水套47设置有多个冷却水入口20～29。冷却水入口20～29根据流量的差异而分为：大流量入口20、21、22、23；中流量入口24、25、26、27；以及小流量入口28、29。大流量入口20、21、22、23设置于各燃烧室4a、4b、4c、4d的排气侧的外侧，在排气门孔13、14之间通过而连接于连通通路36、37、38、39。中流量入口24、25、26、27设置于进气侧通路60、61、62、63。小流量入口28设置于燃烧室4b的排气侧的外侧，小流量入口29设置于燃烧室4c的排气侧的外侧，所述小流量入口28、29分别与冷却水空间32连接。这些冷却水入口20～29向汽缸盖2的汽缸体对合面开口，使通过了汽缸体内的冷却水从冷却水入口20～29进入到汽缸盖2内。

接着，对排气侧水套48的构成进行说明。排气侧水套48具备在汽缸盖2的长度方向上延伸的长度方向通路50。长度方向通路50覆盖未图示的排气口的至少一部分。

排气侧水套48具备在汽缸盖2的宽度方向上延伸且使长度方向通路50与燃烧室侧水套47连通的宽度方向通路40、41、42、43、44、45。宽度方向通路40通过冷却水空间30。宽度方向通路41、42通过冷却水空间31。宽度方向通路43、44通过冷却水空间33。并且，宽度方向通路45通过冷却水空间34。但是，没有设置在宽度方向上将长度方向通路50与中央的冷却水空间32连接的通路。长度方向上的两端的宽度方向通路40、45形成为冷却水流动时的压力损失比设置于内侧的宽度方向通路41、42、43、44的压力损失大。

在排气侧水套48设置有冷却水出口51。冷却水出口51位于长度方向通路50的后端部，向汽缸盖2的后端的侧面开口。

实施方式1的水套内的冷却水的流动

接着，对像上述那样构成的汽缸盖2的水套6内的冷却水的流动进行说明。图2是示出从冷却水入口20～29供给冷却水、从冷却水出口51排出在水套6内流动的冷却水的情况下的、水套6内的冷却水的流动的俯视图。在图2中，用箭头线来表示冷却水的流动。箭头线的长度和粗细表示流量的大小。箭头线越长并且箭头线越粗，箭头线的起点位置处的流量越大。

在图2中，引出粗斜线的区域表示与燃烧室4相邻的冷却水空间30、31、32、33、34中的、冷却水流动时的内部的压力为相对高压的高压空间。另一方面，引出细斜线的区域表示与燃烧室4相邻的冷却水空间30、31、32、33、34中的、冷却水流动时的内部的压力为相对低压的低压空间。但是，在图2中用斜线表示的范围只不过是用图像表示高压空间或低压空间的存在，并没有准确地表示高压空间或低压空间的范围。

冷却水入口20～29中的、对冷却水空间30、31、32、33、34的内部的压力影响大的是流量大的大流量入口20、21、22、23。从大流量入口20向连通通路36供给的冷却水向隔着燃烧室4a的冷却水空间30、31流动。从大流量入口21向连通通路37供给的冷却水向隔着燃烧室4b的冷却水空间31、32流动。从大流量入口20向连通通路38供给的冷却水向隔着燃烧室4c的冷却水空间32、33流动。并且，从大流量入口23向连通通路39供给的冷却水向隔着燃烧室4d的冷却水空间33、34流动。这样，冷却水流入到所有的冷却水空间30、31、32、33、34。因此，冷却水空间30、31、32、33、34的内部的压力的高低依赖于冷却水的流出容易度。

与长度方向通路50连通的宽度方向通路41、42通过冷却水空间31。与长度方向通路50连通的宽度方向通路43、44也通过冷却水空间33。与此相对，与长度方向通路50连通的宽度方向上的通路不通过中央的冷却水空间32。因此，冷却水穿过宽度方向通路41、42流出，从而导致冷却水空间31、33的内部的压力低。另一方面，由于冷却水不直接在宽度方向上从冷却水空间32流出，因此，冷却水的流动停滞而使冷却水空间32的内部的压力相对变高。因此，在对冷却水空间31、33与冷却水空间32进行了比较的情况下，可以说冷却水空间31、33是相对低压空间，冷却水空间32是相对高压空间。

与长度方向通路50连通的宽度方向通路40、45通过两端的冷却水空间30、34。然而，这些宽度方向通路40、45的冷却水流动时的压力损失比设置于内侧的宽度方向通路41、42、43、44的冷却水流动时的压力损失大。也就是说，宽度方向通路41、42、43、44是权利要求中规定的第1宽度方向通路，与此相对，宽度方向通路40、45是权利要求中规定的第2宽度方向通路。因此，当与冷却水空间31、33进行比较时，从冷却水空间30、34向长度方向通路50流出的冷却水的流量少，冷却水的流动停滞，因此冷却水空间30、34的内部的压力相对变高。因此，在对冷却水空间31、33和冷却水空间30、34进行了比较的情况下，可以说冷却水空间31、33是相对低压空间，冷却水空间30、34是相对高压空间。

如以上所述的那样，当冷却水在水套6内流动时，位于前端的燃烧室4a的外侧的冷却水空间30、位于后端的燃烧室4d的外侧的冷却水空间34、以及位于燃烧室4b与燃烧室4c之间的中央的冷却水空间32成为高压空间，位于燃烧室4a与燃烧室4b之间的冷却水空间31和位于燃烧室4c与燃烧室4d之间的冷却水空间33成为低压空间。也就是说，当冷却水在水套6内流动时，隔着燃烧室4交替形成高压空间和低压空间。

隔着燃烧室4配置的高压空间与低压空间的压力差对将高压空间与低压空间连通的连通通路36、37、38、39内的冷却水的流动造成影响。在图2中描绘出了连通通路36、37、38、39内的冷却水的复杂的流动。隔着燃烧室4的冷却水空间之间存在压力差，由此对冷却水作用从高压空间朝向低压空间的力，从而在喷射器孔18与火花塞孔16之间形成冷却水的流动。由此，能够有效地冷却包括喷射器在内的燃烧室4的顶部。另外，冷却水在燃烧室4之间不是沿长度方向流动，而是通过与高压空间(冷却水空间30、32、34)交替配置的低压空间(冷却水空间31、33)沿宽度方向流出，因此，与所谓的纵流构造相比水套6整体上的压力损失被抑制为较低。

实施方式2

接着，使用附图对本发明的实施方式2进行说明。图3是示出实施方式2的汽缸盖的水套的构成和水套内的冷却水的流动的示意性俯视图。实施方式2的汽缸盖2A的基本构成与实施方式1的汽缸盖2相同。因此，关于实施方式2的汽缸盖2A的基本构成，直接引用实施方式1的汽缸盖2的基本构成的说明，在此不进行重复的说明。在图3中，对与实施方式1的要素共同的要素标注相同的标号。

在实施方式2的汽缸盖2A形成有水套6A。水套6A包括：冷却水空间71、72、73，这些冷却水空间71、72、73分别设置于燃烧室4a、4b之间、燃烧室4b、4c之间、以及燃烧室4c、4d之间；和冷却水空间70、74，这些冷却水空间70、74设置于长度方向上的两端的燃烧室4a、4d的各自的外侧。另外，水套6A包括使位于每个燃烧室4的两侧的冷却水空间连通的连通通路76、77、78、79。各连通通路76、77、78、79包括：在进气门孔11、12与排气门孔13、14之间通过并在喷射器孔18与火花塞孔16之间通过的通路；在进气门孔11、12与喷射器孔18之间通过的通路；以及在排气门孔13、14与火花塞孔16之间通过的通路。

在各冷却水空间70、71、72、73、74连接有设置于汽缸盖2A的进气侧的冷却水入口90、91、92、93、94。这些冷却水入口90、91、92、93、94相当于实施方式1的大流量入口。虽然也设置了相当于中流量入口和/或小流量入口的冷却水入口，但对冷却水的流动的影响小，因此省略了图示。

水套6A包括长度方向通路86，该长度方向通路86设置于燃烧室4的排气侧的外侧且与冷却水出口88连接。长度方向通路86冷却未图示的排气口。而且，水套6A包括：宽度方向通路81，其通过冷却水空间71而与长度方向通路86连接；和宽度方向通路82，其通过冷却水空间73而与长度方向通路86连接。这些宽度方向通路81、82是权利要求中规定的第1宽度方向通路的例示。另外，水套6A包括宽度方向通路80，该宽度方向通路80通过冷却水空间70而与长度方向通路86连接。该宽度方向通路80是与宽度方向通路81、82相比压力损失较大的通路，是权利要求中规定的第2宽度方向通路的例示。

通过像以上那样设置冷却水的通路和冷却水的出入口，当冷却水在水套6A内流动时，形成压力相对高的高压空间和压力相对低的低压空间。具体而言，宽度方向通路81、82所通过的冷却水空间71、73成为低压空间，在宽度方向上连接到长度方向通路86的通路所未通过的冷却水空间72、74和利用压力损失大的宽度方向通路80连接到长度方向通路86的冷却水空间70成为高压空间。

如图3中箭头所示的那样，在各连通通路76、77、78、79中，因隔着燃烧室4配置的高压空间与低压空间的压力差而形成冷却水的流动。连通通路76、77、78、79包括在喷射器孔18与火花塞孔16之间通过的通路，因此，通过使冷却水流过此处，能够有效地冷却包括喷射器在内的燃烧室4的顶部。另外，冷却水在燃烧室4之间不是沿长度方向流动，而是通过与高压空间(冷却水空间70，72，74)交替配置的低压空间(冷却水空间71、73)沿宽度方向流出，因此，与所谓的纵长构造相比水套6A整体上的压力损失被抑制为较低。

实施方式3

接着，使用附图对本发明的实施方式3进行说明。图4是示出实施方式3的汽缸盖的水套的构成和水套内的冷却水的流动的示意性俯视图。实施方式3的汽缸盖2B的基本构成与实施方式1的汽缸盖2相同。因此，关于实施方式3的汽缸盖2B的基本构成，直接引用实施方式1的汽缸盖2的基本构成的说明，在此不进行重复的说明。在图4中，对与实施方式1的要素共同的要素标注相同的标号。

在实施方式3的汽缸盖2B形成有水套6B。水套6B包括：冷却水空间101、102、103，这些冷却水空间101、102、103分别设置于燃烧室4a、4b之间、燃烧室4b、4c之间、以及燃烧室4c、4d之间；和冷却水空间100、104，这些冷却水空间100、104设置于长度方向上的两端的燃烧室4a、4d的各自的外侧。另外，水套6B包括使位于每个燃烧室4的两侧的冷却水空间连通的连通通路106、107、108、109。各连通通路106、107、108、109包括：在进气门孔11、12与排气门孔13、14之间通过并在喷射器孔18与火花塞孔16之间通过的通路；在进气门孔11、12与喷射器孔18之间通过的通路；以及在排气门孔13、14与火花塞孔16之间通过的通路。

在各连通通路106、107、108、109连接有冷却水入口120、121、122、123，这些冷却水入口120、121、122、123在汽缸盖2B的宽度方向的中央部设置于各燃烧室4a、4b、4c、4d的排气侧。这些冷却水入口120、121、122、123相当于实施方式1的大流量入口。虽然也设置了相当于中流量入口和/或小流量入口的冷却水入口，但对冷却水的流动的影响小，因此，省略了图示。

水套6B包括设置于燃烧室4的排气侧的外侧且与冷却水出口118连接的长度方向通路116。长度方向通路116冷却未图示的排气口。此外，水套6B包括：宽度方向通路111，其通过冷却水空间101而与长度方向通路116连接；和宽度方向通路112，其通过冷却水空间103而与长度方向通路116连接。这些宽度方向通路111、112是权利要求中规定的第1宽度方向通路的例示。另外，水套6B包括通过冷却水空间100而与长度方向通路116连接的宽度方向通路110。该宽度方向通路110是与宽度方向通路111、112相比压力损失较大的通路，是权利要求中规定的第2宽度方向通路的例示。

通过像以上那样设置冷却水的通路和冷却水的出入口，当冷却水在水套6B内流动时，形成压力相对高的高压空间和压力相对低的低压空间。具体而言，宽度方向通路111、112所通过的冷却水空间101、103成为低压空间，在宽度方向上连接到长度方向通路116的通路所未通过的冷却水空间102、104和利用压力损失较大的宽度方向通路110连接到长度方向通路116的冷却水空间100成为高压空间。

如图4所示，从冷却水入口120、121、122、123流入到各连通通路106、107、108、109的冷却水的一部分因隔着燃烧室4配置的高压空间与低压空间的压力差的作用而在喷射器孔18与火花塞孔16之间通过并向低压空间的一侧流动。通过形成这样的冷却水的流动，能够有效地冷却包括喷射器在内的燃烧室4的顶部。另外，冷却水在燃烧室4之间不是沿长度方向流动，而是通过与高压空间(冷却水空间100、102、104)交替配置的低压空间(冷却水空间101、103)沿宽度方向流出，因此，与所谓的纵长构造相比水套6B整体上的压力损失被抑制为较低。

实施方式4

接着，使用附图对本发明的实施方式4进行说明。图5是示出实施方式4的汽缸盖的水套的构成和水套内的冷却水的流动的示意性俯视图。实施方式4的汽缸盖2C的基本构成与实施方式1的汽缸盖2相同。因此，关于实施方式4的汽缸盖2C的基本构成，直接引用实施方式1的汽缸盖2的基本构成的说明，在此不进行重复的说明。在图5中，对与实施方式1的要素共同的要素标注相同的标号。

在实施方式4的汽缸盖2C形成有水套6C。水套6C包括：冷却水空间131、132、133，这些冷却水空间131、132、133分别设置于燃烧室4a、4b之间、燃烧室4b、4c之间、以及燃烧室4c、4d之间；和冷却水空间130、134，这些冷却水空间130、134设置于长度方向上的两端的燃烧室4a、4d的各自的外侧。另外，水套6C包括使位于每个燃烧室4的两侧的冷却水空间连通的连通通路136、137、138、139。各连通通路136、137、138、139包括：在进气门孔11、12与排气门孔13、14之间通过并在喷射器孔18与火花塞孔16之间通过的通路；通过进气门孔11、12与喷射器孔18之间的通路；以及通过排气门孔13、14与火花塞孔16之间的通路。

在各连通通路136、137、138、139连接有冷却水入口150、151、152、153，这些冷却水入口150、151、152、153在汽缸盖2C的宽度方向上设置于各燃烧室4a、4b、4c、4d的进气侧。这些冷却水入口150、151、152、153相当于实施方式1的大流量入口。虽然也设置了相当于中流量入口和/或小流量入口的冷却水入口，但对冷却水的流动的影响小，因此，省略了图示。

水套6C包括设置于燃烧室4的排气侧的外侧且与冷却水出口148连接的长度方向通路146。长度方向通路146冷却未图示的排气口。此外，水套6C包括：宽度方向通路141，其通过冷却水空间131而与长度方向通路146连接；和宽度方向通路142，其通过冷却水空间133而与长度方向通路146连接。这些宽度方向通路141、142是权利要求中规定的第1宽度方向通路的例示。

通过像以上那样设置冷却水的通路和冷却水的出入口，当冷却水在水套6C内流动时，形成压力相对高的高压空间和压力相对低的低压空间。具体而言，宽度方向通路141、142所通过的冷却水空间131、133成为低压空间，在宽度方向上连接到长度方向通路146的通路所未通过的冷却水空间130、132、134成为高压空间。

如图5所示，从冷却水入口150、151、152、153流入到各连通通路136、137、138、139的冷却水的一部分因隔着燃烧室4配置的高压空间与低压空间的压力差的作用而在喷射器孔18与火花塞孔16之间通过并向低压空间的侧流动。通过形成这样的冷却水的流动，能够有效地冷却包括喷射器在内的燃烧室4的顶部。另外，冷却水在燃烧室4之间不是沿长度方向流动，而是通过与高压空间(冷却水空间130、132、134)交替配置的低压空间(冷却水空间131、133)沿宽度方向流出，因此，与所谓的纵长构造相比水套6C整体上的压力损失被抑制为较低。

其他实施方式

在上述的各实施方式中，汽缸盖的长度方向的前端侧的冷却水空间成为高压空间，但只要高压空间和低压空间隔着燃烧室交替配置，则该冷却水空间也可以成为低压空间。

在上述的各实施方式中，也可以使水套的构成在进气侧和排气侧相反。也就是说，也可以是，从燃烧室观察冷却水出口和与冷却水出口连接的长度方向通路设置于进气侧。另外，冷却水出口的位置并不限定于汽缸盖的后端部。冷却水出口的位置可以是汽缸盖的前端部，也可以是侧部，还可以是汽缸体对合面。另外，也可以在多个部位设置冷却水出口。

上述的各实施方式的汽缸盖是直列四缸发动机的汽缸盖，但只要是汽缸数为两个以上的内燃机的汽缸盖，便可应用本发明。另外，上述的各实施方式的汽缸盖具备火花塞孔，但本发明也可以应用于没有火花塞的柴油发动机。另外，上述的各实施方式的汽缸盖在燃烧室的中央具备喷射器，但本发明也可以应用于在进气侧的汽缸壁面附近具备喷射器的侧喷射型的直喷发动机和在进气口具备喷射器的气口喷射型的发动机。

Claims

1.一种用于内燃机的汽缸盖，其特征在于，包括：

多个燃烧室，所述多个燃烧室在所述汽缸盖的长度方向上排列设置；

进气门孔，其在上下方向上贯通所述汽缸盖并向所述燃烧室开口；

排气门孔，其在上下方向上贯通所述汽缸盖并向所述燃烧室开口；及

水套，其形成于所述汽缸盖内，其中，

所述水套包括多个冷却水空间，所述多个冷却水空间设置于相邻的燃烧室之间以及所述长度方向上的两端的燃烧室的各自的外侧，

所述多个冷却水空间包括冷却水流动时的内部的压力相对高的高压空间和冷却水流动时的内部的压力相对低的低压空间，

所述高压空间与所述低压空间隔着所述燃烧室交替配置，

所述水套包括：第1宽度方向通路，其通过所述低压空间并在所述汽缸盖的宽度方向上延伸；和连通通路，其在所述进气门孔与所述排气门孔之间通过并将所述高压空间与所述低压空间连通，

在所述第1宽度方向通路连接有冷却水出口，

在所述连通通路或所述高压空间连接有冷却水入口。

2.根据权利要求1所述的汽缸盖，还包括：

喷射器孔，其在上下方向上贯通所述汽缸盖并向所述燃烧室的进气侧开口；和

火花塞孔，其在上下方向上贯通所述汽缸盖并向所述燃烧室的排气侧开口，其中，

所述连通通路在所述喷射器孔与所述火花塞孔之间通过。

3.根据权利要求2所述的汽缸盖，其中，

所述连通通路在所述喷射器孔与所述进气门孔之间通过。

4.根据权利要求2所述的汽缸盖，其中，

所述连通通路在所述火花塞孔与所述排气门孔之间通过。

5.根据权利要求3所述的汽缸盖，其中，

所述连通通路在所述火花塞孔与所述排气门孔之间通过。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的汽缸盖，其中，

所述水套包括位于所述燃烧室的外侧且在所述长度方向上延伸的长度方向通路，

所述冷却水出口设置于所述长度方向通路，

所述第1宽度方向通路经由所述长度方向通路与所述冷却水出口连接。

7.根据权利要求6所述的汽缸盖，

没有设置在宽度方向上将所述高压空间与所述长度方向通路连接的通路。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的汽缸盖，

所述水套包括第2宽度方向通路，所述第2宽度方向通路通过所述高压空间并在所述宽度方向上延伸且连接到所述冷却水出口，并且冷却水流动时的压力损失比所述第1宽度方向通路的压力损失大。

9.根据权利要求8所述的汽缸盖，所述水套包括位于所述燃烧室的外侧且在所述长度方向上延伸的长度方向通路，

所述冷却水出口设置于所述长度方向通路，

所述第1宽度方向通路和所述第2宽度方向通路经由所述长度方向通路与所述冷却水出口连接。

10.根据权利要求9所述的汽缸盖，所述第2宽度方向通路仅在多个高压空间中的一部分高压空间通过，

没有设置在宽度方向上将剩余的高压空间与所述长度方向通路连接的通路。