CN117685126B - 一种发动机缸盖以及发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机缸盖以及发动机，该发动机缸盖包括设置于发动机缸盖的燃烧室顶面结构、两个进气道以及两个排气道，燃烧室顶面结构设置于发动机缸盖的底面，燃烧室顶面结构用于与发动机的气缸以及活塞围成燃烧室，进气道以及排气道分别与燃烧室顶面结构连通，进气道设置有进气道喉口，排气道设置有排气道喉口，至少一个排气道的排气道喉口的直径大于进气道的进气道喉口的直径。上述发动机缸盖通过将排气道喉口的直径设置的大于进气道喉口的直径，可以使排气更加通畅，有效减少泵气损失，降低油耗。

Description

一种发动机缸盖以及发动机
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机缸盖以及发动机。
背景技术
现有发动机一般将缸盖上的进气道喉口设计的比排气道喉口大，以增加进气量，但随着增压器的应用，进气量可以得到充分保证，随着节能减排要求越来越严格，排气道喉口小导致泵气损失大，不利于降低油耗。
发明内容
有鉴于此，本发明第一个目的在于提供一种发动机缸盖，以使其能够降低泵气损失，降低油耗。
本发明的第二个目的在于提供一种上述发动机缸盖的发动机。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种发动机缸盖，包括设置于所述发动机缸盖的燃烧室顶面结构、两个进气道以及两个排气道，所述燃烧室顶面结构设置于所述发动机缸盖的底面，所述燃烧室顶面结构用于与发动机的气缸以及活塞围成燃烧室，所述进气道以及所述排气道分别与所述燃烧室顶面结构连通，所述进气道设置有进气道喉口，所述排气道设置有排气道喉口，至少一个所述排气道的所述排气道喉口的直径大于所述进气道的所述进气道喉口的直径。
可选地，所述排气道喉口的边界与所述燃烧室顶面结构的边界之间沿所述排气道喉口的径向的最小距离L1满足L1≥2mm，且L1≥1.5%D，D为采用所述发动机缸盖的发动机的气缸直径。
可选地，两个所述排气道喉口的边界之间沿所述排气道喉口的径向的最小距离L2满足8%D≤L2≤12%D，D为采用所述发动机缸盖的发动机的气缸直径。
可选地，经过所述燃烧室顶面结构的轴线且沿所述进气道至所述排气道方向延伸的平面为所述燃烧室顶面结构的纵向对称面，位于所述纵向对称面同一侧的所述进气道喉口的边界与所述排气道喉口的边界的径向距离L3满足7%D≤L3≤15%D，D为采用所述发动机缸盖的发动机的气缸直径。
可选地，所述进气道喉口的边界与所述燃烧室顶面结构的边界之间沿所述进气道喉口的径向的最小距离L4满足L4≥2mm，且L4≥1.0%D，D为采用所述发动机缸盖的发动机的气缸直径。
可选地，所述排气道喉口的边界与所述燃烧室顶面结构的边界之间沿所述排气道喉口的径向的最小距离L1大于或等于所述进气道喉口的边界与所述燃烧室顶面结构的边界之间沿所述进气道喉口的径向的最小距离L4。
可选地，两个所述进气道喉口的边界之间沿所述进气道喉口的径向的最小距离L5满足7%D≤L5≤15%D，D为采用所述发动机缸盖的发动机的气缸直径。
可选地，所述发动机缸盖在所述燃烧室顶面结构的中心设置有燃料喷射装置，所述发动机缸盖在所述燃料喷射装置与所述排气道喉口之间的壁厚为4.5mm~5.5mm。
可选地，所述发动机缸盖在所述燃料喷射装置与所述进气道喉口之间的壁厚为4.5mm~5.5mm。
一种发动机，包括如上任意一项所述的发动机缸盖。
由上述技术方案可以看出，本发明实施例提供了一种发动机缸盖，该发动机缸盖包括设置于发动机缸盖的燃烧室顶面结构、两个进气道以及两个排气道，燃烧室顶面结构设置于发动机缸盖的底面，燃烧室顶面结构用于与发动机的气缸以及活塞围成燃烧室，进气道以及排气道分别与燃烧室顶面结构连通，进气道设置有进气道喉口，排气道设置有排气道喉口，至少一个排气道的排气道喉口的直径大于进气道的进气道喉口的直径。上述发动机缸盖通过将排气道喉口的直径设置的大于进气道喉口的直径，可以使排气更加通畅，有效减少泵气损失，降低油耗。
本发明还提供了一种发动机，该发动机包括如上所述的发动机缸盖，由于该发动机采用了上述发动机缸盖，因此该发动机理应具有与该发动机缸盖相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中的发动机缸盖的结构示意图；
图2为本发明实施例中的发动机缸盖与现有技术中的发动机缸盖的气耗率的对比图；
图3为本发明实施例中的发动机缸盖与现有技术中的发动机缸盖的涡前排温的对比图。
图示中，1为燃烧室顶面结构；2为进气道喉口；3为排气道喉口；4为纵向对称面；5为燃料喷射装置。
具体实施方式
本发明公开了一种发动机缸盖，该发动机缸盖的结构设计使其能够降低泵气损失，降低油耗。
本发明还公开了一种包括上述发动机缸盖的发动机。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例中的发动机缸盖的结构示意图。
本发明实施例公开的一种发动机缸盖，该发动机缸盖设置于发动机缸盖的燃烧室顶面结构1、两个进气道以及两个排气道，两个进气道与燃烧室顶面结构1的进气侧表面连通，两个排气道与燃烧室顶面结构1的排气侧表面连通，经过燃烧室顶面结构1的轴线且沿进气道至排气道方向延伸的平面为燃烧室顶面结构1的纵向对称面，经过燃烧室顶面结构1的轴线且垂直纵向对称面的平面为燃烧室顶面结构1的横向中心面6，两个进气道与进气侧表面的连通处和两个排气道与排气侧表面的连通处分别位于横向中心面6的两侧，燃烧室顶面结构1设置于发动机缸盖的底面，燃烧室顶面结构1用于与发动机的气缸以及活塞围成燃烧室，进气道以及排气道分别与燃烧室顶面结构1连通，进气道设置有进气道喉口2，排气道设置有排气道喉口3，至少一个排气道的排气道喉口3的直径大于进气道的进气道喉口2的直径。
与现有技术相比，本发明实施例提供的发动机缸盖通过将排气道喉口3的直径设置的大于进气道喉口2的直径，可以使排气更加通畅，有效减少泵气损失，降低油耗。
可以预见的是，排气道喉口3处容易产生高温，为了避免产生明显的应力集中，保证可靠性，在本发明实施例中，排气道喉口3的边界与燃烧室顶面结构1的边界之间沿排气道喉口3的径向的最小距离L1满足L1≥2mm，且L1≥1.5%D，D为采用上述发动机缸盖的发动机的气缸直径，以保证排气道喉口3与燃烧室顶面结构1的边界之间具有足够的距离。
作为优选方案，如图1所示，两个排气道喉口3的边界之间沿排气道喉口3的径向的最小距离L2满足8%D≤L2≤12%D，D为采用发动机缸盖的发动机的气缸直径，以在两个排气道喉口3位置之间留出充足的空间以布置冷却水道，保证对两个排气道喉口3的冷却效果，具体地，在本发明实施例中，L2=9.8%D，或者L2的值在9.8%D上下浮动。
进一步优化上述技术方案，经过燃烧室顶面结构1的轴线且沿进气道至排气道方向延伸的平面为燃烧室顶面结构1的纵向对称面4，位于纵向对称面4同一侧的进气道喉口2的边界与排气道喉口3的边界的径向距离L3满足7%D≤L3≤15%D，D为采用发动机缸盖的发动机的气缸直径，与上述两个排气道喉口3的边界之间的最小距离相类似地，位于纵向对称面4同一侧的进气道喉口2的边界与排气道喉口3的边界之间的空间用于设置冷却水道，以保证对排气道喉口3的冷却，此处的空间不宜过小，否则影响冷却水道的加工。
在本发明一种具体实施例中，L3=11%D，或者L3的值在11%D上下浮动。
如图1所示，在本发明实施例中，上述进气道喉口2的边界与燃烧室顶面结构1的边界之间沿进气道喉口2的径向的最小距离L4满足L4≥2mm，且L4≥1.0%D，D为采用发动机缸盖的发动机的气缸直径。
由于排气道喉口3的温度高于进气道喉口2的温度，因此尽可能保证排气道喉口3远离燃烧室顶面结构1的边界，在本发明实施例中，上述排气道喉口3的边界与燃烧室顶面结构1的边界之间沿排气道喉口3的径向的最小距离L1大于或等于进气道喉口2的边界与燃烧室顶面结构1的边界之间沿进气道喉口2的径向的最小距离L4。
进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，两个进气道喉口2的边界之间沿进气道喉口2的径向的最小距离L5满足7%D≤L5≤15%D，D为采用发动机缸盖的发动机的气缸直径，在一具体实施例中，L5=11%D，或者L5的值在11%D上下浮动。
如图1所示，发动机缸盖在燃烧室顶面结构的中心设置有燃料喷射装置，发动机缸盖在燃料喷射装置与排气道喉口之间的壁厚L6为4.5mm~5.5mm，发动机缸盖在燃料喷射装置与进气道喉口之间的壁厚L7为4.5mm~5.5mm。
从下面表一、图2以及图3中可以看出，进气门大排气门小的设计方案的气耗率和涡前温度普遍高于进气门小排气门大的设计方案，因此本发明实施例中的气缸盖在气耗率和涡前温度的控制上有显著提升。
表一
综上所述，在本发明实施例中，利用燃料喷射装置5的边界以及燃烧室顶面结构1的边界确定排气道喉口3大小，然后再进一步地确认进气道喉口2的大小，并保证排气道喉口3的直径大于进气道喉口2的直径，从而使排气更加顺畅，达到有效减少泵气损失，降低油耗的目的。
本发明实施例还提供了一种发动机，该发动机包括如上述实施例所述的发动机缸盖，由于该发动机采用了上述实施例中的发动机缸盖，因此该发动机的技术效果请参考上述实施例，该发动机为涡轮增压发动机。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要负荷与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种发动机缸盖，其特征在于，包括设置于所述发动机缸盖的燃烧室顶面结构、两个进气道以及两个排气道，所述燃烧室顶面结构设置于所述发动机缸盖的底面，所述燃烧室顶面结构用于与发动机的气缸以及活塞围成燃烧室，所述进气道以及所述排气道分别与所述燃烧室顶面结构连通，所述进气道设置有进气道喉口，所述排气道设置有排气道喉口，所述排气道的所述排气道喉口的直径大于所述进气道的所述进气道喉口的直径；
所述排气道喉口的边界与所述燃烧室顶面结构的边界之间沿所述排气道喉口的径向的最小距离L1满足L1≥2mm，且L1≥1.5%D，D为采用所述发动机缸盖的发动机的气缸直径；
所述进气道喉口的边界与所述燃烧室顶面结构的边界之间沿所述进气道喉口的径向的最小距离L4满足L4≥2mm，且L4≥1.0%D，D为采用所述发动机缸盖的发动机的气缸直径；
所述发动机缸盖在所述燃烧室顶面结构的中心设置有燃料喷射装置，所述发动机缸盖在所述燃料喷射装置与所述排气道喉口之间的壁厚为4.5mm~5.5mm；
所述发动机缸盖在所述燃料喷射装置与所述进气道喉口之间的壁厚为4.5mm~5.5mm。
2.根据权利要求1所述的发动机缸盖，其特征在于，两个所述排气道喉口的边界之间沿所述排气道喉口的径向的最小距离L2满足8%D≤L2≤12%D，D为采用所述发动机缸盖的发动机的气缸直径。
3.根据权利要求1所述的发动机缸盖，其特征在于，经过所述燃烧室顶面结构的轴线且沿所述进气道至所述排气道方向延伸的平面为所述燃烧室顶面结构的纵向对称面，位于所述纵向对称面同一侧的所述进气道喉口的边界与所述排气道喉口的边界的径向距离L3满足7%D≤L3≤15%D，D为采用所述发动机缸盖的发动机的气缸直径。
4.根据权利要求1所述的发动机缸盖，其特征在于，所述排气道喉口的边界与所述燃烧室顶面结构的边界之间沿所述排气道喉口的径向的最小距离L1大于或等于所述进气道喉口的边界与所述燃烧室顶面结构的边界之间沿所述进气道喉口的径向的最小距离L4。
5.根据权利要求1所述的发动机缸盖，其特征在于，两个所述进气道喉口的边界之间沿所述进气道喉口的径向的最小距离L5满足7%D≤L5≤15%D，D为采用所述发动机缸盖的发动机的气缸直径。
6.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-5任意一项所述的发动机缸盖。
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