CN108952989A - 内燃机的气缸盖 - Google Patents

Abstract

提供一种能够实现气缸盖的小型化、轻量化并且降低形成在气缸盖的内部的排气通路的通气阻力的内燃机的气缸盖。根据气缸盖(3)，第1排气通路(9A)、(10A)、(11A)和第2排气通路(9B)、(10B)、(11B)形成为在第1集合通路(12)、(13)、(14)的上游部中在第1气缸(2A)、中央气缸(2B)以及第3气缸(2C)的轴线方向(O)上重叠并且每个排气通路的截面由2个圆形截面变为1个纵长截面，与第2集合通路15连通的第1集合通路(12)、(13)、(14)的下游部形成为纵长截面。

Description

内燃机的气缸盖

技术领域

本发明涉及搭载于车辆的内燃机的气缸盖。

背景技术

已知使从燃烧室延伸出来的排气口在气缸盖内汇集的多气缸发动机的气缸盖结构(参照专利文献1)。该气缸盖结构在使从燃烧室延伸出来的一对排气口在与气缸轴正交的平面上汇集为1个排气口之后，使与所有气缸连通的排气口在集合部汇集。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2001-115893号公报

发明内容

发明要解决的问题

在这种内燃机的气缸盖结构中，使与燃烧室连通的一对分支口并排在一个平面上并汇集为1个排气口，使与各气缸对应的排气口并排在一个平面上并在集合部汇集。因此，从燃烧室至最下游的集合部的排气口的截面的变化大，流经排气口的废气的通气阻力随着截面的变化而变大。

而且，在从气缸轴向观看排气口的情况下，按每个气缸设置的排气口的宽度大于排气口的高度，因此，将在集合部的上游侧相邻的排气口汇集的排气口集合部(以下称为集合口)的宽度变大。

从而，从各气缸的排气口流向集合口的废气早早地合流，各气缸的废气容易发生干扰，有可能使通气阻力进一步变大而不能顺利地排出废气。

要想解决上述问题，需要将作为在气缸盖的侧面开口的排气口的出口的集合部配置于在与气缸的排列方向正交的方向上远离的位置而使各排气口的集合位置向下游侧移动。从而，气缸盖会大型化且重量增加。

本发明是着眼于如上所述的情况而完成的，目的在于提供一种能够实现气缸盖的小型化、轻量化并且降低形成在气缸盖的内部的排气通路的通气阻力的内燃机的气缸盖。

用于解决问题的方案

本发明是一种气缸盖，其设置在具有并排排列成一列的多个气缸的内燃机的气缸体的上部，在上述气缸盖形成有从上述多个气缸排出废气的排气通路，上述气缸盖的特征在于，上述排气通路包含：第1排气通路和第2排气通路，其与每个上述气缸连通；第1集合通路，其设置在上述第1排气通路和上述第2排气通路的下游侧，使上述第1排气通路和上述第2排气通路按每个上述气缸汇集；第2集合通路，其设置在上述第1集合通路的下游侧，使上述第1集合通路汇集；以及废气出口，其连接上述第2集合通路，将废气从上述气缸盖向外部排出，上述第1排气通路和上述第2排气通路形成为在上述第1集合通路的上游部中在上述气缸的轴线方向上重叠并且每个排气通路的截面由2个圆形截面变为1个纵长截面，与上述第2集合通路连通的上述第1集合通路的下游部形成为纵长截面。

发明效果

这样，根据上述的本发明，能够实现气缸盖的小型化、轻量化，并且降低形成在气缸盖的内部的排气通路的通气阻力。

附图说明

图1是本发明的一实施例的内燃机的气缸盖的左视图。

图2是示出形成在本发明的一实施例的内燃机的气缸盖的内部的排气通路以及形成在气缸的内部的气缸和活塞的气缸盖的剖视图。

图3是图2的III-III方向向视截面图。

图4是本发明的一实施例的内燃机的气缸盖的排气通路的立体图。

图5是本发明的一实施例的内燃机的气缸盖的第2集合通路及其周边的放大截面图。

图6是图5的VI-VI方向向视截面图。

图7是本发明的一实施例的内燃机的气缸盖的第1气缸用的排气通路的俯视图。

图8是图7的VIII-VIII方向向视截面图。

图9是图7的IX-IX方向向视截面图。

图10是图7的X-X方向向视截面图。

图11是图7的XI-XI方向向视截面图。

附图标记说明

1...发动机，2A...第1气缸(气缸)，2B...第2气缸(气缸、中央气缸)，2C...第3气缸，3...气缸盖，8...排气通路，9A、10A、11A...第1排气通路，9B、10B、11B...第2排气通路，12、13、14...第1集合通路，15...第2集合通路，15A...废气出口。

具体实施方式

本发明的一实施方式的内燃机的气缸盖设置在具有并排排列成一列的多个气缸的内燃机的气缸体的上部，在气缸盖形成有从多个气缸排出废气的排气通路，其中，排气通路包含：第1排气通路和第2排气通路，其与每个气缸连通；第1集合通路，其设置在第1排气通路和第2排气通路的下游侧，使第1排气通路和第2排气通路按每个气缸汇集；第2集合通路，其设置在第1集合通路的下游侧，使第1集合通路汇集；以及废气出口，其连接第2集合通路，将废气从气缸盖向外部排出，第1排气通路和第2排气通路形成为在第1集合通路的上游部中在气缸的轴线方向上重叠并且每个排气通路的截面由2个圆形截面变为1个纵长截面，与第2集合通路连通的第1集合通路的下游部形成为纵长截面。

从而，能够实现气缸盖的小型化、轻量化，并且降低形成在气缸盖的内部的排气通路的通气阻力。

【实施例】

下面，使用附图来说明本发明的实施例的内燃机的气缸盖。

图1至图11是示出本发明的一实施例的内燃机的气缸盖的图。在图1至图11中，关于上下前后左右方向，在沿着发动机的气缸列的方向上以后述的第1气缸侧为前、第3气缸侧为后的情况下，与发动机的气缸列正交的宽度方向为左右方向，发动机的高度方向为上下方向。

首先，说明构成。

在图1中，发动机1具备气缸体2和设置在气缸体2的上部的气缸盖3。

在图2中，在气缸体2中设置有多个第1气缸2A、第2气缸2B以及第3气缸2C，第1气缸2A、第2气缸2B以及第3气缸2C并排排列成一列。本实施例的发动机1为3气缸发动机。

本实施例的第1气缸2A、第2气缸2B以及第3气缸2C构成本发明的气缸。本实施例的发动机1的气缸数不限于3个气缸。

在第1气缸2A、第2气缸2B以及第3气缸2C中分别收纳有活塞4，活塞4相对于第1气缸2A、第2气缸2B以及第3气缸2C在上下方向上往复运动。

活塞4经由未图示的连杆与未图示的曲柄轴连结，活塞4的往复运动经由连杆转换为曲柄轴的旋转运动。在活塞4的顶部、第1气缸2A、第2气缸2B及第3气缸2C各自的内壁以及气缸盖3的底部之间形成有燃烧室5。

在图3中，在气缸盖3形成有多个进气通路6。进气通路6具有进气口7，按每个第1气缸2A、第2气缸2B以及第3气缸2C各设置有一对进气口7，一对进气口7分别与第1气缸2A、第2气缸2B以及第3气缸2C连通。

进气通路6经由未图示的进气歧管与未图示的进气管的进气通路连通。进气管将吸入空气导入进气歧管，导入进气歧管后的吸入空气通过进气口7导入各气缸2A至2C。燃料与吸入空气一起导入各气缸2A至2C，混合了吸入空气与燃料的混合气在燃烧室5中燃烧。

在气缸盖3形成有排气通路8。在图3、图4中，排气通路8具备第1排气通路9A、10A、11A和第2排气通路9B、10B、11B。一对第1排气通路9A和第2排气通路9B与第1气缸2A连通，一对第1排气通路10A和第2排气通路10B与第2气缸2B连通，一对第1排气通路11A和第2排气通路11B与第3气缸2C连通。

排气通路8具有第1集合通路12、13、14和第2集合通路15。

第1集合通路12设置在第1排气通路9A和第2排气通路9B的下游侧，使第1排气通路9A和第2排气通路9B汇集。此外，上游、下游表示废气的流动方向的上游、下游。

第1集合通路13设置在第1排气通路10A和第2排气通路10B的下游侧，使第1排气通路10A和第2排气通路10B汇集。第1集合通路14设置在第1排气通路11A和第2排气通路11B的下游侧，使第1排气通路11A和第2排气通路11B汇集。

这样，第1集合通路12至14使第1排气通路9A、10A、11A和第2排气通路9B、10B、11B按每个第1气缸2A至第3气缸2C汇集。

在图3中，第1集合通路12至14分别隔着隔壁16、17而相邻，隔壁16、17从各气缸2A、2B、2C侧延伸到第2集合通路15的附近。

在图5中，第2集合通路15设置在第1集合通路12至14的下游侧，使与所有气缸2A至2C对应的第1集合通路12至14汇集。在第2集合通路15的下游设置有废气出口15A，废气出口15A在气缸盖3的左侧面开口。

在图1中，在气缸盖3的左侧面形成有包围废气出口15A的外周的凸缘部3F，在凸缘部3F形成有多个螺丝孔3f。在凸缘部3F接合有未图示的排气管的凸缘部，在排气管的凸缘部与凸缘部3F接合的状态下，将未图示的螺丝安装到螺丝孔3f，从而使排气管连结于气缸盖3。

废气出口15A与排气管的排气通路连通，在燃烧室5中燃烧后的废气从第1气缸2A通过第1排气通路9A和第2排气通路9B汇集到第1集合通路12。

在燃烧室5中燃烧后的废气从第2气缸2B通过第1排气通路10A和第2排气通路10B汇集到第1集合通路13。在燃烧室5中燃烧后的废气从第3气缸2C通过第1排气通路11A和第2排气通路11B汇集到第1集合通路14。

汇集到第1集合通路12至14的废气在从第1集合通路12至14汇集到第2集合通路15后，从废气出口15A向排气管排出，从而从气缸盖3排出。

第1排气通路9A、10A、11A和第2排气通路9B、10B、11B形成为在第1集合通路12、13、14的上游部中在气缸的轴线方向O上重叠并且每个排气通路的截面由2个圆形截面变为1个长圆的纵长截面。气缸的轴线方向O是各气缸2A至2C的轴线方向O。

在图6中示出在第1集合通路14的上游部中第1排气通路11A和第2排气通路11B在第3气缸2C的轴线方向上重叠的状态。在本实施例的气缸盖3中，气缸的轴线方向O(参照图2)是与发动机1的上下方向(竖直方向)相同的方向。

在图7至图10中示出从第1排气通路9A和第2排气通路9B的上游侧到第1集合通路12的截面。如图8所示，第1排气通路9A和第2排气通路9B在其上游侧形成为2个圆形截面，如图9所示，随着从上游去往下游，2个圆形截面逐渐重叠。

若进一步去往下游，则如图10所示，第1排气通路9A和第2排气通路9B在第1集合通路12的上游部中在第1气缸2A的轴线方向O上重叠成变为1个纵长截面。

与第2集合通路15连通的第1集合通路12至14的下游部形成为纵长截面。例如，如图11所示，与第2集合通路15连通的第1集合通路12的下游侧在上下方向上形成为长圆的纵长截面。虽省略了图示，但与第2集合通路15连通的第1集合通路13、14的下游侧也同样形成为纵长截面。此外，长圆是在上下方向上长的长圆。

在图10、图11中，在从第1气缸2A的轴线方向O观看的情况下，第1集合通路12的横向宽度W1形成为与第2排气通路9B的下游部的横向宽度W2相同的宽度。

虽省略了图示，但在从第2气缸2B和第3气缸2C的轴线方向O观看的情况下，第1集合通路13、14的横向宽度W1也形成为与第2排气通路10B、11B的下游部的横向宽度W2相同的宽度。

也可以是在从气缸的轴线方向O观看的情况下，将第1集合通路12的横向宽度W1形成为与第1排气通路9A、10A、11A的横向宽度W2相同的宽度。还可以是将第1集合通路12的横向宽度W1形成为与第1排气通路9A和第2排气通路9B共同的横向宽度W2、第1排气通路10A和第2排气通路10B共同的横向宽度W2、第1排气通路11A和第2排气通路11B共同的横向宽度W2相同。

在图3中，与在气缸的排列方向L上设置在气缸盖3的中央部的第2气缸2B(以下将该气缸称为中央气缸2B)连通的第2排气通路10B从中央气缸2B向与气缸的排列方向L正交的方向延伸。气缸的排列方向L是气缸2A至2C并排的方向，是与发动机1的前后方向相同的方向。

第1排气通路10A从中央气缸2B向第2排气通路10B侧弯曲并汇集到第2排气通路10B，废气出口15A设置在相对于中央气缸2B的中心轴(与中央气缸2B的轴线方向O相同的轴)偏向第2排气通路10B侧的位置。

此外，也可以将第1排气通路10A和第2排气通路10B的排列颠倒。即，也可以使第1排气通路10A向与气缸的排列方向L正交的方向延伸，使第2排气通路10B从中央气缸2B向第1排气通路10A侧弯曲并汇集到第1排气通路10A。

这样，根据本实施例的气缸盖3，第1排气通路9A、10A、11A和第2排气通路9B、10B、11B形成为在第1集合通路12、13、14的上游部中在气缸的轴线方向O上重叠并且每个排气通路的截面由2个圆形截面变为1个纵长截面。

从而，能够防止在第1排气通路9A、10A、11A和第2排气通路9B、10B、11B被第1集合通路12、13、14汇集前和汇集后，排气通路8的截面积大幅变化。因此，能够降低排气通路8的通气阻力。

另外，与第2集合通路15连通的第1集合通路12、13、14的下游部形成为纵长截面，因此，能够使第1集合通路12、13、14的下游部以纵长截面与第2集合通路15连通。

从而，能够使形成在相互相邻的第1集合通路12、13、14之间的隔壁16、17延伸到第2集合通路15的附近。因此，能够将从第1气缸2A、中央气缸2B以及第3气缸2C排出到第1排气通路9A、10A、11A和第2排气通路9B、10B、11B的废气引导到第2集合通路15而不发生干扰。因此，能够更有效地降低排气通路8的通气阻力。

而且，通过将第1集合通路12、13、14形成为纵长截面，能够在与气缸的轴线方向O水平交叉的方向上使第1集合通路12、13、14自由弯折。

从而，能够使第1集合通路12、13、14在与气缸的轴线方向O水平交叉的方向上弯折并与第2集合通路15连通，使各自的下游端在与气缸的轴线方向O水平交叉的方向上靠近气缸2A、2B、2C侧，能够使废气出口15A靠近气缸2A、2B、2C侧。其结果是，能够缩短气缸盖3的车辆宽度方向(车辆的左右方向)的尺寸，能够实现气缸盖3的小型化、轻量化。

另外，根据本实施例的气缸盖3，第1排气通路9A、10A、11A和第2排气通路9B、10B、11B的下游部在气缸的轴线方向上重叠形成的1个纵长截面以及第1集合通路12、13、14的纵长截面形成为在上下方向上长的长圆。

从而，与将第1集合通路12、13、14的截面设为圆形的情况相比，在使第1集合通路12、13、14汇集到第2集合通路15时，能够进一步缩短第1集合通路12、13、14的横方向(排列方向)的间隔，能够更有效地实现气缸盖3的小型化、轻量化。

另外，根据本实施例的气缸盖3，在从气缸的轴线方向O观看的情况下，第1集合通路12、13、14的横向宽度W1形成为与第1排气通路9A、10A、11A的下游部的横向宽度或第2排气通路9B、10B、11B的下游部的横向宽度W2相同的宽度。

从而，能够更有效地防止第1排气通路9A、10A、11A和第2排气通路9B、10B、11B在被第1集合通路12、13、14汇集前和汇集后，其截面积大幅变化，能够更有效地降低排气通路8的通气阻力。

另外，根据本实施例的气缸盖3，与在气缸的排列方向L上设置在气缸盖3的中央部的中央气缸2B连通的第2排气通路9B从中央气缸2B向与气缸的排列方向L正交的方向延伸。

并且，第1排气通路9A从中央气缸2B向第2排气通路9B侧弯曲并汇集到第2排气通路9B，废气出口15A设置在相对于中央气缸2B的中心轴O(与轴线方向O相同)偏向第2排气通路9B侧的位置。

从而，能够使第1排气通路10A和第2排气通路10B在中央气缸2B的附近汇集，能够相应地使废气出口15A向中央气缸2B侧靠近。其结果是，能够更有效地实现气缸盖3的小型化、轻量化。

虽然公开了本发明的本实施例，但显然本领域技术人员能不脱离本发明的范围地加以变更。旨在将所有这种修正和等价物包含在所附的权利要求中。

Claims (6)

1.一种内燃机的气缸盖，其设置在具有并排排列成一列的多个气缸的内燃机的气缸体的上部，在上述气缸盖形成有从上述多个气缸排出废气的排气通路，上述气缸盖的特征在于，

上述排气通路包含：

第1排气通路和第2排气通路，其与每个上述气缸连通；

第1集合通路，其设置在上述第1排气通路和上述第2排气通路的下游侧，使上述第1排气通路和上述第2排气通路按每个上述气缸汇集；

第2集合通路，其设置在上述第1集合通路的下游侧，使上述第1集合通路汇集；以及

废气出口，其连接上述第2集合通路，将废气从上述气缸盖向外部排出，

上述第1排气通路和上述第2排气通路形成为在上述第1集合通路的上游部中在上述气缸的轴线方向上重叠并且每个排气通路的截面由2个圆形截面变为1个纵长截面，

与上述第2集合通路连通的上述第1集合通路的下游部形成为纵长截面。

2.根据权利要求1所述的内燃机的气缸盖，

上述第1排气通路和上述第2排气通路的下游部在上述气缸的轴线方向上重叠形成的1个纵长截面以及上述第1集合通路的纵长截面是在上下方向上长的长圆。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的内燃机的气缸盖，

在从上述气缸的轴线方向观看的情况下，上述第1集合通路的横向宽度形成为与上述第1排气通路的下游部的横向宽度或上述第2排气通路的下游部的横向宽度相同。

4.根据权利要求1所述的内燃机的气缸盖，

在将在上述气缸的排列方向上设置在上述气缸盖的中央部的气缸设为中央气缸的情况下，与上述中央气缸连通的上述第1排气通路和上述第2排气通路中的一方排气通路从上述中央气缸向与上述气缸的排列方向正交的方向延伸，另一方排气通路从上述中央气缸向上述一方排气通路侧弯曲并汇集到上述一方排气通路，

上述废气出口设置在相对于上述中央气缸的中心轴偏向上述一方排气通路侧的位置。

5.根据权利要求2所述的内燃机的气缸盖，

在将在上述气缸的排列方向上设置在上述气缸盖的中央部的气缸设为中央气缸的情况下，与上述中央气缸连通的上述第1排气通路和上述第2排气通路中的一方排气通路从上述中央气缸向与上述气缸的排列方向正交的方向延伸，另一方排气通路从上述中央气缸向上述一方排气通路侧弯曲并汇集到上述一方排气通路，

上述废气出口设置在相对于上述中央气缸的中心轴偏向上述一方排气通路侧的位置。

6.根据权利要求3所述的内燃机的气缸盖，

在将在上述气缸的排列方向上设置在上述气缸盖的中央部的气缸设为中央气缸的情况下，与上述中央气缸连通的上述第1排气通路和上述第2排气通路中的一方排气通路从上述中央气缸向与上述气缸的排列方向正交的方向延伸，另一方排气通路从上述中央气缸向上述一方排气通路侧弯曲并汇集到上述一方排气通路，

上述废气出口设置在相对于上述中央气缸的中心轴偏向上述一方排气通路侧的位置。