CN114562378A - 发动机气缸盖、发动机及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种发动机气缸盖、发动机及汽车，发动机气缸盖包括气缸盖本体以及隔板，气缸盖本体内设有冷却水套，底板上设有与冷却水套连通的喷油器安装孔，以及环绕喷油器安装孔的外周彼此间隔设置的两个进气口和两个排气口，两个进气口之间形成进进鼻梁区，两个排气口之间形成排排鼻梁区；隔板设置于气缸盖本体内并与底板相对且间隔设置，隔板上设有连通通道，连通通道包括对应于进进鼻梁区的第一通道，以及对应于排排鼻梁区的第二通道，沿第一方向，第一通道的截面面积小于第二通道的截面面积，第一方向为上层水套指向下层水套的方向。本申请针对性地提高了流经排排鼻梁区的冷却水流量，加快了对排排鼻梁区的冷却速度。

Description

发动机气缸盖、发动机及汽车

技术领域

本申请涉及发动机技术领域，特别是涉及一种发动机气缸盖、发动机及汽车。

背景技术

发动机气缸盖是汽车发动机中的重要部件，其作用是密封气缸并与活塞共同形成燃烧空间。为了确保其中的气道流通面积，发动机气缸盖内一般设有多个进气口和多个排气口，在发动机工作过程中，不同的进气口和排气口之间区域处的温度不同，其中，相邻的排气口之间的排排鼻梁区位置处温度最高，此处最容易发生热疲劳应力开裂，因此，如何对发动机气缸盖内的排排鼻梁区进行快速冷却降温称为亟待解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对如何对发动机气缸盖内的排排鼻梁区进行快速冷却降温的问题，提供一种发动机气缸盖、发动机及汽车。

根据本申请的一个方面，本申请实施例提供了一种发动机气缸盖，包括：气缸盖本体，包括底板，气缸盖本体内设有冷却水套，底板上设有与冷却水套连通的喷油器安装孔，以及环绕喷油器安装孔的外周彼此间隔设置的两个进气口和两个排气口，两个进气口之间形成进进鼻梁区，两个排气口之间形成排排鼻梁区；以及隔板，设置于气缸盖本体内并与底板相对且间隔设置，隔板将冷却水套分隔为上层水套和下层水套，隔板上设有用于连通上层水套和下层水套的连通通道，连通通道包括对应于进进鼻梁区的第一通道，以及对应于排排鼻梁区的第二通道，沿第一方向，第一通道的截面面积小于第二通道的截面面积，第一方向为上层水套指向下层水套的方向。

在其中一个实施例中，其中一进气口和其中一排气口之间形成第一进排鼻梁区，其中另一进气口和其中另一排气口之间形成第二进排鼻梁区；连通通道还包括对应于第一进排鼻梁区的第三通道，以及对应于第二进排鼻梁区的第四通道；沿第一方向，第三通道的截面面积大于第一通道的截面面积，且小于第二通道的截面面积；沿第一方向，第四通道的截面面积大于第一通道的截面面积，且小于第二通道的截面面积。

在其中一个实施例中，气缸盖本体上设有与冷却水套连通的进水口，气缸盖本体内在进水口位置处设有导水筋，以将由进水口进入冷却水套的水流导向第一进排鼻梁区。

在其中一个实施例中，沿第一方向，第三通道的截面面积小于第四通道的截面面积。

在其中一个实施例中，进水口与下层水套连通；气缸盖本体上还设有与上层水套连通的出水口。

在其中一个实施例中，出水口的数量为两个，两个出水口分别位于气缸盖本体沿第二方向上的相对两侧，第二方向与第一方向不平行。

在其中一个实施例中，隔板包括连接部和延伸部，连接部的两侧分别与气缸盖本体的侧壁和延伸部连接，连通通道设置于延伸部上；由与缸盖本体连接的一侧到与延伸部连接的一侧，连接部向朝向下层水套的方向倾斜设置。

在其中一个实施例中，发动机气缸盖还包括连接于底板和气缸盖本体的侧壁之间的筋板，筋板与连接部彼此相对且间隔设置。

根据本申请的另一个方面，本申请实施例提供了一种发动机，包括：气缸；以及如上述的发动机气缸盖，发动机气缸盖盖设于气缸。

根据本申请的又一个方面，本申请实施例提供了一种汽车，包括：如上述的发动机。

基于本申请实施例的发动机气缸盖、发动机及汽车，通过将隔板上对应于进进鼻梁区的第一通道的截面面积设置为小于对应于排排鼻梁区的第二通道的截面面积，如此，当发动机气缸盖内的冷却水在经过进进鼻梁区流向第一通道时，受到的阻力相对较大，则流经进进鼻梁区的冷却水流量相对较小，同时，冷却水在经过排排鼻梁区流向第二流道时，受到的阻力相对较小，则流经排排鼻梁区的冷却水流量相对较大，针对性地提高了流经排排鼻梁区的冷却水流量，加快了对排排鼻梁区的冷却速度。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的发动机气缸盖的结构剖视图；

图2为图1中A-A处的剖视图；

图3为图1中B-B处的剖视图；

图4为本申请一个实施例提供的发动机气缸盖中的冷却水流向示意图；

图5为本申请一个实施例提供的发动机气缸盖中的下层水套的结构示意图。

附图标记：

10：气缸盖；

100：本体，110：底板，111：喷油器安装孔，112：进气口，113：排气口，114：进进鼻梁区，115：排排鼻梁区，116：第一进排鼻梁区，117：第二进排鼻梁区，120：冷却水套，121：上层水套，122：下层水套，130：进水口，140：导水筋，150：出水口；

200：隔板，210：连通通道，211：第一通道，212：第二通道，213：第三通道，214：第四通道，220：连接部，230：延伸部；

300：筋板；

a：第一方向，b：第二方向。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

为了确保发动机气缸盖中的气道流通面积，发动机气缸盖内一般设有多个进气口和多个排气口，在发动机工作过程中，不同的进气口和排气口之间区域处的温度不同，其中，相邻的排气口之间的排排鼻梁区位置处温度最高，此处最容易发生热疲劳应力开裂，因此，如何对发动机气缸盖内的排排鼻梁区进行快速冷却降温称为亟待解决的问题。

图1为本申请一个实施例提供的发动机气缸盖10的结构剖视图，图2为图1中A-A处的剖视图，图3为图1中B-B处的剖视图。

为了至少部分解决上述问题，请参阅图1至图3，本申请实施例提供了一种发动机气缸盖10，该发动机气缸盖10包括气缸盖10本体100以及隔板200。

其中，气缸盖10本体100包括底板110，气缸盖10本体100内设有冷却水套120，底板110上设有与冷却水套120连通的喷油器安装孔111，以及环绕喷油器安装孔111的外周彼此间隔设置的两个进气口112和两个排气口113，两个进气口112之间形成进进鼻梁区114，两个排气口113之间形成排排鼻梁区115。隔板200设置于气缸盖10本体100内并与底板110相对且间隔设置，隔板200将冷却水套120分隔为上层水套121和下层水套122，隔板200上设有用于连通上层水套121和下层水套122的连通通道210，连通通道210包括对应于进进鼻梁区114的第一通道211，以及对应于排排鼻梁区115的第二通道212，沿第一方向a，第一通道211的截面面积小于第二通道212的截面面积，第一方向a为上层水套121指向下层水套122的方向。

底板110是气缸盖10本体100上与发动机燃烧室接触的部分，底板110上的喷油器安装孔111用于安装喷油器，而进气口112和出气口则用于安装气门，以使燃油和空气能够分别进入发动机的燃烧室内实现混合燃烧从而产生动力，在此过程中，进气口112和排气口113之间的区域会受到底板110气体燃烧高温、排气高温的影响，导致包括进进鼻梁区114和排排鼻梁区115在内的鼻梁区整体的温度升高，其中又以相邻的排气口113之间的排排鼻梁区115位置处温度最高，因此，就需要对鼻梁区进行冷却。

气缸盖10本体100内的冷却水套120用于供冷却水流过以实现冷却效果，隔板200将冷却水套120分隔为上层水套121和下层水套122，使用时，根据冷却水的流向的不同，可以具有不同的冷却方式。示例性的，冷却水可以先经过上层水套121流经隔板200上的连通通道210后再经过下层水套122，也可以先经过下层水套122流经隔板200上的连通通道210后再经过上层水套121，本实施例中对此不作特殊限定。

为了针对排排鼻梁区115进行快速冷却降温，本申请实施例中在沿上层水套121指向下层水套122的第一方向a上，令对应于进进鼻梁区114的第一通道211的截面面积小于对应于排排鼻梁区115的第二通道212的截面面积，如此，当发动机气缸盖10内的冷却水在经过进进鼻梁区114流向第一通道211时，受到的阻力相对较大，则流经进进鼻梁区114的冷却水流量相对较小，同时，冷却水在经过排排鼻梁区115流向第二流道时，受到的阻力相对较小，则流经排排鼻梁区115的冷却水流量相对较大，就可以针对性地提高流经排排鼻梁区115的冷却水流量，加快对排排鼻梁区115的冷却速度。

需要说明的是，第一方向a即为图1中的向下的方向，在第一方向a上，第一通道211和第二通道212的截面形状可以是规则图形，也可以是不规则图形，第一通道211的截面形状与第二通道212的截面形状可以相同，也可以不同，此处均不作特殊限定，只要满足上述的截面面积的大小关系即可。

气缸盖10本体100内的鼻梁区包括两个进气口112之间的进进鼻梁区114和两个排气口113之间的排排鼻梁区115，除此之外，在一些实施例中，可选地，其中一进气口112和其中一排气口113之间形成第一进排鼻梁区116，其中另一进气口112和其中另一排气口113之间形成第二进排鼻梁区117；连通通道210还包括对应于第一进排鼻梁区116的第三通道213，以及对应于第二进排鼻梁区117的第四通道214；沿第一方向a，第三通道213的截面面积大于第一通道211的截面面积，且小于第二通道212的截面面积；沿第一方向a，第四通道214的截面面积大于第一通道211的截面面积，且小于第二通道212的截面面积。

即在第一通道211、第二通道212、第三通道213和第四通道214中，第二通道212在第一方向a上的截面面积最大，第一通道211在第一方向a上的截面面积最小，而第三通道213和第四通道214在第一方向a上的截面面积适中。因此，在本实施例中，冷却水在经过进进鼻梁区114流向第一通道211时，受到的阻力最大，在经过第一进排鼻梁区116流向第三通道213，以及经过第二进排鼻梁区117流向第四通道214时，受到的阻力适中，在经过排排鼻梁区115流向第二流道时，受到的阻力最小，综合来看，仍是流经排排鼻梁区115的冷却水流量最大，排排鼻梁区115的冷却速度也最快。

图4为本申请一个实施例提供的发动机气缸盖10中的冷却水流向示意图。

请一并参阅图1至图4，在上述实施例的基础上，进一步地，气缸盖10本体100上设有与冷却水套120连通的进水口130，气缸盖10本体100内在进水口130位置处设有导水筋140，以将由进水口130进入冷却水套120的水流导向第一进排鼻梁区116。

进水口130用于供冷却水的流入，以便将冷却水导入到冷却水套120中。由于第一进排鼻梁区116和第二进排鼻梁区117分别位于冷却水套120内的相对两侧，具体地，进水口130位于气缸盖10本体100上靠近第一进排鼻梁区116的一侧。同时，进水口130位置处还设有导水筋140，导水筋140能够对由进水口130进入的冷却水进行导向、分配作用，配合对进气口112和排气口113的位置的合理设置，使得水流能够在冷却水套120内沿特定方向流动，对各个区域均起到冷却作用。

示例性地，如图所示，第一进排鼻梁区116位于进水口130轴线上的左侧，此时，将导水筋140设置在进水口130的右侧，并令导水筋140向进水口130的左侧倾斜设置，如此，冷却水在由进水口130进入冷却水套120中后，就在导水筋140的作用下，沿逆时针方向转旋转流动，覆盖第一进排鼻梁区116、排排鼻梁区115、第二进排鼻梁区117和进进鼻梁区114。当然，在其它的实施例中，冷却水的流向也可以是其它任意方向，此处不再赘述。

在一些实施例中，可选地，沿第一方向a，第三通道213的截面面积小于第四通道214的截面面积。如此，冷却水在经过第一进排鼻梁区116流向第三通道213时，受到的阻力相对较大，则流经第一进排鼻梁区116的冷却水流量相对较小，同时，冷却水在经过第二进排鼻梁区117流向第四流道时，受到的阻力相对较小，则流经第二进排鼻梁区117的冷却水流量相对较大，相对地提高了流经第二进排鼻梁区117的冷却水流量，加快了对第二进排鼻梁区117的冷却速度。

如上文中所述的，根据冷却水的流向的不同，可以具有不同的冷却方式，在一些实施例中，可选地，进水口130与下层水套122连通；气缸盖10本体100上还设有与上层水套121连通的出水口150。即本实施例中的冷却水先经过下层水套122流经隔板200上的连通通道210后再经过上层水套121。

在上述实施例的基础上，进一步地，出水口150的数量为两个，两个出水口150分别位于气缸盖10本体100沿第二方向b上的相对两侧，第二方向b与第一方向a不平行。第二方向b即为图5中向右的方向，则本实施例中的冷却水具有两种不同的流动方式，一种是在水泵的作用下流向缸体分水管，在分水管的作用下分成多路流入不同的气缸套，并经过下层水套122流经隔板200上的连通通道210后经过上层水套121，最终回到水泵中实现循环。另一种方式是在水泵的作用下流向缸体分水管，在分水管的作用下分成多路流入不同的气缸套，并经过下层水套122流经隔板200上的连通通道210后经过上层水套121，最终通过缓速器回到水泵中实现循环。根据不同的整车需求可以选择不同的冷却水流动方式，具有良好的整车适配性。

隔板200设置于气缸盖10本体100内将冷却水套120分隔为上层水套121和下层水套122，在一些实施例中，可选地，隔板200包括连接部220和延伸部230，连接部220的两侧分别与气缸盖10本体100的侧壁和延伸部230连接，连通通道210设置于延伸部230上；由与缸盖本体100连接的一侧到与延伸部230连接的一侧，连接部220向朝向下层水套122的方向倾斜设置。即隔板200在冷却水套120中形成由连接部220和延伸部230围设出的凹陷漏斗形空间，如此，当气缸盖10本体100承受爆压时，漏斗形的隔板200可以将应力传递到支撑螺栓孔上，进一步加强底板110刚度。

在一些实施例中，可选地，发动机气缸盖10还包括连接于底板110和气缸盖10本体100的侧壁之间的筋板300，筋板300与连接部220彼此相对且间隔设置。类似地，当气缸盖10本体100承受爆压时，筋板300也可以将应力传递到支撑螺栓孔上，进一步加强底板110刚度。

根据本申请的另一个方面，本申请实施例提供了一种发动机，该发动机包括气缸以及如上述的发动机气缸盖10，发动机气缸盖10盖设于气缸。由于采用了上述的发动机气缸盖10，在沿上层水套121指向下层水套122的第一方向a上，令对应于进进鼻梁区114的第一通道211的截面面积小于对应于排排鼻梁区115的第二通道212的截面面积，如此，当发动机气缸盖10内的冷却水在经过进进鼻梁区114流向第一通道211时，受到的阻力相对较大，则流经进进鼻梁区114的冷却水流量相对较小，同时，冷却水在经过排排鼻梁区115流向第二流道时，受到的阻力相对较小，则流经排排鼻梁区115的冷却水流量相对较大，就可以针对性地提高流经排排鼻梁区115的冷却水流量，加快对排排鼻梁区115的冷却速度。

根据本申请的又一个方面，本申请实施例提供了一种汽车，该汽车包括如上述的发动机。由于采用了上述的发动机，在沿上层水套121指向下层水套122的第一方向a上，令对应于进进鼻梁区114的第一通道211的截面面积小于对应于排排鼻梁区115的第二通道212的截面面积，如此，当发动机气缸盖10内的冷却水在经过进进鼻梁区114流向第一通道211时，受到的阻力相对较大，则流经进进鼻梁区114的冷却水流量相对较小，同时，冷却水在经过排排鼻梁区115流向第二流道时，受到的阻力相对较小，则流经排排鼻梁区115的冷却水流量相对较大，就可以针对性地提高流经排排鼻梁区115的冷却水流量，加快对排排鼻梁区115的冷却速度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种发动机气缸盖，其特征在于，包括：

气缸盖本体，包括底板，所述气缸盖本体内设有冷却水套，所述底板上设有与所述冷却水套连通的喷油器安装孔，以及环绕所述喷油器安装孔的外周彼此间隔设置的两个进气口和两个排气口，两个所述进气口之间形成进进鼻梁区，两个所述排气口之间形成排排鼻梁区；以及

隔板，设置于所述气缸盖本体内并与所述底板相对且间隔设置，所述隔板将所述冷却水套分隔为上层水套和下层水套，所述隔板上设有用于连通所述上层水套和所述下层水套的连通通道，所述连通通道包括对应于所述进进鼻梁区的第一通道，以及对应于所述排排鼻梁区的第二通道，沿第一方向，所述第一通道的截面面积小于所述第二通道的截面面积，所述第一方向为所述上层水套指向所述下层水套的方向。

2.根据权利要求1所述的发动机气缸盖，其特征在于，其中一所述进气口和其中一所述排气口之间形成第一进排鼻梁区，其中另一所述进气口和其中另一所述排气口之间形成第二进排鼻梁区；

所述连通通道还包括对应于所述第一进排鼻梁区的第三通道，以及对应于所述第二进排鼻梁区的第四通道；

沿所述第一方向，所述第三通道的截面面积大于所述第一通道的截面面积，且小于所述第二通道的截面面积；沿所述第一方向，所述第四通道的截面面积大于所述第一通道的截面面积，且小于所述第二通道的截面面积。

3.根据权利要求2所述的发动机气缸盖，其特征在于，所述气缸盖本体上设有与所述冷却水套连通的进水口，所述气缸盖本体内在所述进水口位置处设有导水筋，以将由所述进水口进入所述冷却水套的水流导向所述第一进排鼻梁区。

4.根据权利要求3所述的发动机气缸盖，其特征在于，沿所述第一方向，所述第三通道的截面面积小于所述第四通道的截面面积。

5.根据权利要求3所述的发动机气缸盖，其特征在于，所述进水口与所述下层水套连通；

所述气缸盖本体上还设有与所述上层水套连通的出水口。

6.根据权利要求5所述的发动机气缸盖，其特征在于，所述出水口的数量为两个，两个所述出水口分别位于所述气缸盖本体沿第二方向上的相对两侧，所述第二方向与所述第一方向不平行。

7.根据权利要求1所述的发动机气缸盖，其特征在于，所述隔板包括连接部和延伸部，所述连接部的两侧分别与所述气缸盖本体的侧壁和所述延伸部连接，所述连通通道设置于所述延伸部上；

由与所述缸盖本体连接的一侧到与所述延伸部连接的一侧，所述连接部向朝向所述下层水套的方向倾斜设置。

8.根据权利要求7所述的发动机气缸盖，其特征在于，所述发动机气缸盖还包括连接于所述底板和所述气缸盖本体的侧壁之间的筋板，所述筋板与所述连接部彼此相对且间隔设置。

9.一种发动机，其特征在于，包括：

气缸；以及

如权利要求1至8任一项所述的发动机气缸盖，所述发动机气缸盖盖设于所述气缸。

10.一种汽车，其特征在于，包括：

如权利要求9所述的发动机。

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