CN114183270A - 一种多层水冷气缸盖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层水冷气缸盖。所述气缸盖内部设有多层水套，所述多层水套包括上层水套、中层水套和下层水套，所述中层水套与进水口一端连通，所述进水口另一端与***水路相连通，所述中层水套与第一连通孔一端连通，所述第一连通孔另一端与下层水套连通，流经下层水套的冷却液用以冷却鼻梁区，所述中层水套和下层水套设置为与多缸发动机对应的一缸一个，且相互独立，所述下层水套与第二连通孔一端连通，所述第二连通孔另一端与上层水套连通，所述上层水套设有出水口，所述出水口与EGR冷却器连通，所述上层水套为整体式结构。本发明气缸盖水套分为三层结构，冷却水利用率高，流经底板热关键区的冷却液经过截流后流速加强，冷却效果提升明显。

Description

一种多层水冷气缸盖

技术领域

本发明属于内燃机技术领域，具体涉及一种多层水冷气缸盖。

背景技术

CN101680350B公开了一种液体冷却的内燃机，该内燃机包括至少一个气缸和至少一个缸盖，其中，位于气缸体中的至少一个气缸由冷却缸套封闭，且底部部分冷却时临近点火台(fire deck)设置，而上部部分冷却室通过至少一个转移开口与底部部分冷却室相连通，转移开口布置在缸盖中，缸盖与气缸壳体相连接，而冷却剂出口与压力槽相连通，压力槽开始于底部部分燃烧室。

上述现有技术具有以下缺陷：1、进入上层水套的冷却液大部分进入下水套而后直接从下层水套流出发动机，导致出水侧的上层空间冷却不良；2、无法直接应用于发动机的EGR冷却器冷却。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种多层水冷气缸盖。

本发明采用的技术方案是：一种多层水冷气缸盖，所述气缸盖内部设有多层水套，所述多层水套包括上层水套、中层水套和下层水套，所述中层水套与进水口一端连通，所述进水口另一端与***水路相连通，所述中层水套与第一连通孔一端连通，所述第一连通孔另一端与下层水套连通，流经下层水套的冷却液用以冷却鼻梁区，所述中层水套和下层水套设置为与多缸发动机对应的一缸一个，且相互独立，所述下层水套与第二连通孔一端连通，所述第二连通孔另一端与上层水套连通，所述上层水套设有出水口，所述出水口与EGR冷却器连通，所述上层水套为整体式结构。

进一步优选的结构，所述进水口位于缸盖排气侧与缸盖的盖板间角度为45°—90°，用于引导冷却液流向中层水套。

进一步优选的结构，所述中层水套高度不高于缸盖多层水套总高度的1/2，所述中层水套厚度小于下层水套厚度。

进一步优选的结构，所述鼻梁区包括排排鼻梁区、排进鼻梁区、进排鼻梁区和进进鼻梁区。

进一步优选的结构，所述下层水套内设有两支排气道和两支进气道，所述排气道和进气道与喷油器孔所包含区域的水套共同构成热负荷关键区，所述排排鼻梁区为两支排气道之间的下层水套区域，所述排进鼻梁区为其中一支排气道与其中一支进气道之间的下层水套区域，所述进排鼻梁区为另一支进气道与另一支排气道之间的下层水套区域，所述进进鼻梁区为两支进气道之间的下层水套区域。

进一步优选的结构，所述下层水套在排排鼻梁区、排进鼻梁区、进排鼻梁区、进进鼻梁区均设有截流结构，所述截流结构呈倒三角形，所设截流结构用于调节各鼻梁区流速。

进一步优选的结构，所述排排鼻梁区、排进鼻梁区、进排鼻梁区、进进鼻梁区的流速的比为5:4:4:2.5。

进一步优选的结构，所述第一连通孔布置在喷油器孔附近，且所述第一连通孔偏向排排鼻梁区，偏心量为0-3mm。

进一步优选的结构，所述中层水套与下层水套每缸各设有一个第一连通孔，所述第一连通孔由套管和贯穿孔构成，所述贯穿孔向排排鼻梁区偏心布置，偏心量为0-3mm。

进一步优选的结构，所述第二连通孔每缸设置有2个，呈异侧布置。

为尽量减少水套流动阻力，所述上层水套为一整体式水套，为尽量提升冷却效率及各缸水流均匀性，中层水套和下层水套为各缸独立水套。

本发明具有以下有益效果：

1、气缸盖水套分为三层结构，进入气缸盖的冷却液全部流经底板热关键区，冷却水利用率高，流经底板热关键区的冷却液经过截流后流速加强，冷却效果提升明显；

2、EGR冷却器串联布置，提高冷却水利用效率；

3、上层水套为整体式水套，中层水套和上层水套为各缸独立水套。

附图说明

图1为本发明原理示意图。

图2为本发明纵向剖面图；

图3为本发明横向剖面图；

图4为下层水套俯视图。

图中，1-上层水套、2-中层水套、3-下层水套、4-进水口、5-第一连通孔、6-第二连通孔、7-出水口、8-EGR冷却器、9-截流结构、10-套管、11-贯穿孔、12-排气道、13-进气道、14-排排鼻梁区、15-排进鼻梁区、16-进排鼻梁区、17-进进鼻梁区、18-喷油器孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-4所示，本发明所述气缸盖内部设有多层水套，所述多层水套包括上层水套1、中层水套2和下层水套3，所述中层水套2与进水口4一端连通，所述进水口4另一端与***水路相连通，所述中层水套2与第一连通孔5一端连通，所述第一连通孔5另一端与下层水套3连通，流经下层水套3的冷却液用以冷却鼻梁区，所述中层水套2和下层水套3设置为与多缸发动机对应的一缸一个，且相互独立，所述下层水套3与第二连通孔6一端连通，所述第二连通孔6另一端与上层水套1连通，所述上层水套1设有出水口7，所述出水口7与EGR冷却器8连通，所述上层水套1为整体式结构。

所述进水口4位于缸盖排气侧与缸盖的盖板间角度为45°—90°，用于引导冷却液流向中层水套2。

所述中层水套2高度不高于缸盖多层水套总高度的1/2，所述中层水套2厚度小于下层水套1厚度。

所述鼻梁区包括排排鼻梁区14、排进鼻梁区15、进排鼻梁区16和进进鼻梁区17。

所述下层水套3内设有两支排气道12和两支进气道13，所述排气道12和进气道13与喷油器孔18所包含区域的水套共同构成热负荷关键区，所述排排鼻梁区14为两支排气道12之间的下层水套3区域，所述排进鼻梁区15为其中一支排气道12与其中一支进气道13之间的下层水套3区域，所述进排鼻梁区16为另一支进气道13与另一支排气道12之间的下层水套3区域，所述进进鼻梁区17为两支进气道13之间的下层水套3区域。

所述下层水套3在排排鼻梁区14、排进鼻梁区15、进排鼻梁区16、进进鼻梁区17均设有截流结构9，所述截流结构9呈倒三角形，所设截流结构9用于调节各鼻梁区流速。

所述排排鼻梁区14、排进鼻梁区15、进排鼻梁区16、进进鼻梁区17的流速的比为5:4:4:2.5。

所述第一连通孔5布置在喷油器孔18附近，且所述第一连通孔5偏向排排鼻梁区14，偏心量为0-3mm。

所述中层水套2与下层水套3每缸各设有一个第一连通孔5，所述第一连通孔5由套管10和贯穿孔11构成，所述贯穿孔11向排排鼻梁区14偏心布置，偏心量为0-3mm。

所述第二连通孔6每缸设置有2个，呈异侧布置。

为尽量减少水套流动阻力，所述上层水套1为一整体式水套，为尽量提升冷却效率及各缸水流均匀性，中层水套2和下层水套3为各缸独立水套。

应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。

用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。

在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。

应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。

此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。

在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在...上”、“在...上方”、“在...下方”和“下一个”时，除非使用“恰好”或“直接”这样的词汇或术语，此外则可以包括它们之间不接触或者接触的情形。如果提到第一元件位于第二元件“上”，则并不意味着在图中第一元件必须位于第二元件的上方。所述部件的上部和下部会根据观察的角度和定向的改变而改变。因此，在附图中或在实际构造中，如果涉及了第一元件位于第二元件“上”的情况可以包括第一元件位于第二元件“下方”的情况以及第一元件位于第二元件“上方”的情况。在描述时间关系时，除非使用“恰好”或“直接”，否则在描述“之后”、“后续”、“随后”和“之前”时，可以包括步骤之间并不连续的情况。本发明的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本发明的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种多层水冷气缸盖，其特征在于：所述气缸盖内部设有多层水套，所述多层水套包括上层水套(1)、中层水套(2)和下层水套(3)，所述中层水套(2)与进水口(4)一端连通，所述进水口(4)另一端与***水路相连通，所述中层水套(2)与第一连通孔(5)一端连通，所述第一连通孔(5)另一端与下层水套(3)连通，流经下层水套(3)的冷却液用以冷却鼻梁区，所述中层水套(2)和下层水套(3)设置为与多缸发动机对应的一缸一个，且相互独立，所述下层水套(3)与第二连通孔(6)一端连通，所述第二连通孔(6)另一端与上层水套(1)连通，所述上层水套(1)设有出水口(7)，所述出水口(7)与EGR冷却器(8)连通，所述上层水套(1)为整体式结构。

2.根据权利要求1所述的一种多层水冷气缸盖，其特征在于：所述进水口(4)位于缸盖排气侧与缸盖的盖板间角度为45°—90°。

3.根据权利要求1所述的一种多层水冷气缸盖，其特征在于：所述中层水套(2)高度不高于缸盖多层水套总高度的1/2，所述中层水套(2)厚度小于下层水套(1)厚度。

4.根据权利要求1所述的一种多层水冷气缸盖，其特征在于：所述鼻梁区包括排排鼻梁区(14)、排进鼻梁区(15)、进排鼻梁区(16)和进进鼻梁区(17)。

5.根据权利要求4所述的一种多层水冷气缸盖，其特征在于：所述下层水套(3)内设有两支排气道(12)和两支进气道(13)，所述排气道(12)和进气道(13)与喷油器孔(18)所包含区域的水套共同构成热负荷关键区，所述排排鼻梁区(14)为两支排气道(12)之间的下层水套(3)区域，所述排进鼻梁区(15)为其中一支排气道(12)与其中一支进气道(13)之间的下层水套(3)区域，所述进排鼻梁区(16)为另一支进气道(13)与另一支排气道(12)之间的下层水套(3)区域，所述进进鼻梁区(17)为两支进气道(13)之间的下层水套(3)区域。

6.根据权利要求5所述的一种多层水冷气缸盖，其特征在于：所述下层水套(3)在排排鼻梁区(14)、排进鼻梁区(15)、进排鼻梁区(16)、进进鼻梁区(17)均设有截流结构(9)，所述截流结构(9)呈倒三角形，所设截流结构(9)用于调节各鼻梁区流速。

7.根据权利要求5或6所述的一种多层水冷气缸盖，其特征在于：所述排排鼻梁区(14)、排进鼻梁区(15)、进排鼻梁区(16)、进进鼻梁区(17)的流速的比为5:4:4:2.5。

8.根据权利要求5所述的一种多层水冷气缸盖，其特征在于：所述第一连通孔(5)布置在喷油器孔(18)附近，且所述第一连通孔(5)偏向排排鼻梁区(14)，偏心量为0-3mm。

9.根据权利要求8所述的一种多层水冷气缸盖，其特征在于：所述中层水套(2)与下层水套(3)每缸各设有一个第一连通孔(5)，所述第一连通孔(5)由套管(10)和贯穿孔(11)构成，所述贯穿孔(11)向排排鼻梁区(14)偏心布置，偏心量为0-3mm。

10.根据权利要求1所述的一种多层水冷气缸盖，其特征在于：所述第二连通孔(6)每缸设置有2个，呈异侧布置。

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