CN220353953U - 一种气缸盖冷却水套、气缸盖、发动机以及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气缸盖冷却水套、气缸盖、发动机以及车辆，该气缸盖冷却水套包括相互连通的气缸盖上水套和气缸盖下水套，所述气缸盖上水套和气缸盖下水套为纵流式冷却水套，所述气缸盖上水套上布置有与发动机的气缸体配合的若干燃烧室冷却区域，所述燃烧室冷却区域的鼻梁区设置有冷却水孔，所述冷却水孔一端与所述气缸盖上水套连通，其另一端与所述缸体冷却水套连通，以在所述发动机运行时同步对各所述鼻梁区冷却。在发动机运行时，缸体冷却水套内的冷却液能够同时对各个鼻梁区进行冷却，使得气缸盖各个燃烧室冷却区域的鼻梁区温度基本相同，降低气缸盖各个鼻梁区温度差异。

Description

一种气缸盖冷却水套、气缸盖、发动机以及车辆

技术领域

本实用新型涉及气缸盖水套结构，具体涉及一种气缸盖冷却水套、气缸盖、发动机以及车辆。

背景技术

发动机气缸盖作为发动机的核心零部件，其主要功用是封闭气缸上部，与活塞和气缸一起构成燃烧室，并承受气缸内部的气体压力，气缸盖一般还包含有气道，并为气门等零部件提供安装位置，从而保证发动机的正常工作。发动机运转时，与高温燃气相接触的零件受到强烈的加热，如不加以适当的冷却，会使发动机过热，充气系数下降，燃烧不正常(爆燃、早燃等)，机油变质和烧损，零件的摩擦和磨损加剧，引起发动机的动力性、经济性、可靠性和耐久性全面恶化。因此，良好的冷却结构可以保证发动机在最适宜的温度状态下工作，气缸盖的冷却结构设计也极为重要。

发动机的冷却水套一般由气缸盖冷却水套、气缸垫冷却水孔和缸体冷却水套组成，与发动机水泵、散热器等零部件组成发动机冷却***。其中，气缸盖冷却水套要对气缸盖燃烧室和排气道进行冷却，确保气缸盖和装配在气缸盖上的配气机构零部件在发动机的所有工况下都能够在合适的温度下高效工作，气缸盖冷却水套对气缸盖及发动机来说是非常重要的结构。

发动机集成排气歧管技术具有低成本、低排放和低油耗的优点，被广泛应用。现有的集成排气歧管气缸盖，因为气缸盖毛坯铸造工艺需求，需要将气缸盖水套结构分割为上下两部分。主要是采用平行于气缸盖底面的排气道出口中心面将气缸盖水套分割为气缸盖上水套和气缸盖下水套。现有的气缸盖水套结构将气缸盖下水套作为主体结构，覆盖气缸盖燃烧室、排气道下方等重要冷却区域，覆盖面积较大。对于采用纵流式冷却水套的发动机来说，这种气缸盖水套结构存在气缸盖燃烧室冷却区域的两个排气门之间的鼻梁区冷却效果不良，气缸盖各个燃烧室冷却区域的鼻梁区温度差异较大的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种气缸盖冷却水套，以解决现有技术中的气缸盖各个燃烧室冷却区域的鼻梁区温度差异较大的问题；目的之二在于提供一种气缸盖；目的之三在于提供一种发动机；目的之四在于提供一种车辆。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种气缸盖冷却水套，包括相互连通的气缸盖上水套和气缸盖下水套，所述气缸盖上水套和气缸盖下水套为纵流式冷却水套，所述气缸盖上水套上布置有与发动机的气缸体配合的若干燃烧室冷却区域，所述燃烧室冷却区域的鼻梁区设置有冷却水孔，所述冷却水孔一端与所述气缸盖上水套连通，其另一端与所述缸体冷却水套连通，以在所述发动机运行时同步对各所述鼻梁区冷却。

根据上述技术手段，由于在鼻梁区设置有冷却水孔，冷却水孔一端与气缸盖上水套连通，其另一端与缸体冷却水套连通，在发动机运行时，缸体冷却水套内的冷却液能够同时对各个鼻梁区进行冷却，使得气缸盖各个燃烧室冷却区域的鼻梁区温度基本相同，降低气缸盖各个鼻梁区温度差异。

进一步，所述气缸盖上水套的前端布置有冷却液进水口，其后端布置有冷却液出水口。

根据上述技术手段，冷却液从冷却液进水口进入气缸盖冷却水套，从冷却液出水口流出，进入发动机冷却***循环，可快速燃烧而产生的热量。

进一步，所述气缸盖下水套通过布置在所述气缸盖底面排气侧的若干水套连通水孔与所述气缸盖上水套连通。

根据上述技术手段，气缸盖下水套可以省略布置冷却液进水口和出水口。

进一步，所述气缸盖下水套通过布置在所述气缸盖底面排气侧的若干水套砂芯芯座堵塞孔与所述气缸盖上水套连通。

根据上述技术手段，气缸盖下水套可以省略布置冷却液进水口和出水口。

进一步，所述冷却水孔为机加成型结构。

进一步，所述气缸盖下水套的排气侧布置有环绕排气道出口的圆环冷却通道。

根据上述技术手段，减少了气缸盖水套模块数量，降低气缸盖毛坯生产难度。

一种气缸盖，包括气缸盖本体，所述气缸盖本体内集成设有上述的气缸盖冷却水套。

进一步，所述气缸盖本体后端布置有调温器安装座，其排气侧布置有溢气管安装座。

根据上述技术手段，能够将气缸盖冷却水套与发动机的冷却***相连接。

进一步，所述调温器安装座和溢气管安装座均为安装法兰。

根据上述技术手段，方便将气缸盖冷却水套与发动机的冷却***相连接。

一种发动机，设有上述的气缸盖。

一种车辆，设有上述的发动机。

本实用新型的有益效果：

本实用新型在鼻梁区设置有冷却水孔，冷却水孔一端与气缸盖上水套连通，其另一端与缸体冷却水套连通，在发动机运行时，缸体冷却水套内的冷却液能够同时对各个鼻梁区进行冷却，使得气缸盖各个燃烧室冷却区域的鼻梁区温度基本相同，降低气缸盖各个鼻梁区温度差异。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例中的气缸盖冷却水套的结构示意图之一，其中，虚线箭头表示冷却液流动方向；

图2为本实用新型具体实施例中的气缸盖上水套的结构示意图，其中，虚线箭头表示冷却液流动方向；

图3为本实用新型具体实施例中的气缸盖下水套的结构示意图，其中，虚线箭头表示冷却液流动方向；

图4为本实用新型具体实施例中的气缸盖冷却水套的立体结构示意图之一，其中，虚线箭头表示冷却液流动方向；

图5为本实用新型具体实施例中的气缸盖的立体结构示意图；

图6为本实用新型具体实施例中的气缸盖冷却水套的立体结构示意图之二，其中，虚线箭头表示冷却液流动方向；

图7为本实用新型具体实施例中的气缸盖冷却水套的结构示意图之二，其中，虚线箭头表示冷却液流动方向。

其中，10-气缸盖上水套；11-燃烧室冷却区域；12-火花塞冷却区域；13-进气侧气门导管冷却区域，14-排气侧气门导管冷却区域；15-排气道上方冷却区域；16-冷却液进水口；17-冷却液出水口；20-气缸盖下水套；21-排气道下方冷却区域；22-圆环冷却通道；30-气缸盖；31-水套连通水孔；32-水套砂芯芯座堵塞孔；33-冷却水孔，34-调温器安装座，35-溢气管安装座；36-第一排气道出口；37-第二排气道出口。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本实施例提出了一种气缸盖冷却水套，如图1-图7所示，包括气缸盖上水套10和气缸盖下水套20，气缸盖上水套10和气缸盖下水套20相互连通，气缸盖上水套10和气缸盖下水套20为纵流式冷却水套，气缸盖上水套10上布置有与发动机的气缸体配合的若干燃烧室冷却区域11，燃烧室冷却区域11的鼻梁区设置有冷却水孔33，冷却水孔33一端与气缸盖上水套10连通，其另一端与缸体冷却水套连通，以在发动机运行时同步对各鼻梁区冷却。

一般地，对于发动机而言，安装有飞轮的一端为后端，即动力输出端，与后端相对的就是前端。气缸盖作为发动机的核心零部件，因此，气缸盖前后端的方位与发动机前后端的方位基本一致。

如图2所示，气缸盖上水套10作为主体结构，气缸盖上水套10上布置有若干燃烧室冷却区域11，燃烧室冷却区域11与发动机的气缸体的燃烧室相对应并配合用于冷却。在图2所示的实施例中，发动机为四缸发动机，为了方便说明，以下主要以四缸发动机为例进行说明，可以理解的是，对于其余类型的发动机，在本实用新型的技术构思的基础上，本实用新型的气缸盖冷却水套也可以经过简单的变形，进行适用，这同样属于本实用新型的保护范围。

具体地，燃烧室冷却区域11包括火花塞冷却区域12、进气侧气门导管冷却区域13、排气侧气门导管冷却区域14，火花塞冷却区域12、进气侧气门导管冷却区域13、排气侧气门导管冷却区域14之间形成鼻梁区。在鼻梁区设置有冷却水孔，冷却水孔一端与气缸盖上水套连通，其另一端与缸体冷却水套连通，在发动机运行时，缸体冷却水套内的冷却液能够同时对各个鼻梁区进行冷却，使得气缸盖各个燃烧室冷却区域的鼻梁区温度基本相同，降低气缸盖各个鼻梁区温度差异。

现有技术在鼻梁区布置冷却通道，冷却通道伴随气缸盖铸造而成，会导致气缸盖毛坯铸造生产工艺难度增加。如图4所示，本实用新型鼻梁区的冷却通道，采用机加成型的方式，在鼻梁区加工出冷却水孔33，能够降低气缸盖毛坯铸造生产工艺难度。

在一些实施例中，如图1所示，气缸盖上水套10的前端布置有冷却液进水口16，气缸盖上水套10后端布置有冷却液出水口17。如图7所示，气缸盖下水套20通过布置在气缸盖底面排气侧的若干水套连通水孔31与气缸盖上水套10连通。如图6所示，气缸盖下水套20通过布置在气缸盖底面排气侧的若干水套砂芯芯座堵塞孔32与气缸盖上水套10连通，在气缸盖毛坯铸造生产的过程中，在气缸盖毛坯铸造完成后，水套砂芯定位孔用于将铸造砂从毛坯中排出到外部，气缸盖上水套10与气缸盖下水套20之间具有能够相连通的水套砂芯定位孔，将水套砂芯定位孔封堵形成水套砂芯芯座堵塞孔32，从而使气缸盖上水套10与气缸盖下水套20相连通形成一个整体。冷却液由冷却液进水口16进入气缸盖上水套10，一部分冷却液沿着气缸盖上水套10的纵向冷却通道流向冷却液出水口17，另一部分冷却液通过水套连通水孔31及水套砂芯芯座堵塞孔32流入气缸盖下水套20，沿着气缸盖下水套20的纵向冷却通道流动，然后通过与冷却液出水口17连通的水套连通水孔31流向冷却液出水口17。可快速带走因燃烧而产生的热量，以使发动机在一个合适的温度下，提高气缸盖的可靠性。

气缸盖上水套10与气缸盖下水套20之间的空间内容纳排气歧管，作为排气道。例如，四缸发动机的1缸与4缸的排气道在出口处合并为一个排气道，四缸发动机的2缸与3缸的排气道在出口处合并为一个排气道，在图5所示的实施例中，两个排气道与第一排气道出口36和第二排气道出口37分别连通。

现有技术在两个排气道出口之间增加冷却通道，首先，新增的排气道冷却通道会导致气缸盖毛坯铸造生产工艺难度增加；其次，气缸盖排气侧需要封堵的水套砂芯定位孔数量增加引起发动机成本增加，堵塞泄漏风险较大。对此，如图1和图3所示，本实用新型在气缸盖下水套20的排气侧布置圆环冷却通道22，圆环冷却通道22整体为圆环结构，环绕排气道出口，具体地，环绕第一排气道出口36和第二排气道出口37布置，圆环冷却通道22与气缸盖下水套20内的冷却通道相连通，如图5所示，第一排气道出口36和第二排气道出口37属于气缸盖排气道周围温度最高的区域，通过合理设计圆环冷却通道22上方区域的截面积，可以有效降低该高温区域的温度。而且，相对于现有的由上水套、中间水套和下水套三分部组成的三层横流式气缸盖水套的形式，本实用新型通过设计圆环冷却通道22能够实现将气缸盖中间水套与气缸盖下水套20集成的目的，减少了气缸盖水套模块数量，降低气缸盖毛坯生产难度。

为了更好地理解本实用新型的技术构思，下面结合相对全面的技术特征进行说明。

如图1至图7所示，本实用新型优选实施例提供了一种气缸盖冷却水套，包括气缸盖上水套10和气缸盖下水套20，气缸盖下水套20通过布置在气缸盖底面排气侧的若干水套连通水孔31与气缸盖上水套10连通，气缸盖下水套20通过布置在气缸盖底面排气侧的若干水套砂芯芯座堵塞孔32与气缸盖上水套10连通，气缸盖上水套10的前端布置有两个冷却液进水口16，气缸盖上水套10后端布置有冷却液出水口17。气缸盖上水套10和气缸盖下水套20为纵流式冷却水套，气缸盖上水套10上布置有与发动机的气缸体配合的若干燃烧室冷却区域11，燃烧室冷却区域11的鼻梁区设置有冷却水孔33，冷却水孔33一端与气缸盖上水套10连通，其另一端与缸体冷却水套连通。气缸盖下水套20的排气侧布置圆环冷却通道22，圆环冷却通道22整体为圆环结构，环绕第一排气道出口36和第二排气道出口37布置。

本实用新型提供一种纵流式集成排气歧管气缸盖冷却水套，在鼻梁区设置有冷却水孔33，通过机加成型，冷却水孔33一端位于气缸盖底面，与气缸体水套连通，另一端与气缸盖上水套10连通。发动机运行时，气缸体水套内的冷却液温度较低，而且同时通过各个冷却水孔33，对鼻梁区进行冷却；不仅可以有效降低气缸盖鼻梁区的温度，而且气缸盖各个鼻梁区温度基本相同，降低气缸盖各个鼻梁区温度差异。并且，通过合理设计圆环冷却通道22上方区域的截面积，减少气缸盖冷却水套模块数量，降低气缸盖毛坯铸造工艺难度。

本实用新型还提出了一种气缸盖，包括气缸盖本体30，气缸盖本体30内集成设有上述的气缸盖冷却水套。

具体地，如图5所示，气缸盖本体30后端布置有调温器安装座34，气缸盖本体30排气侧布置有溢气管安装座35，调温器安装座34和溢气管安装座35均为安装法兰，分别形成调温器安装法兰面以及溢气管安装法兰面。

调温器通过调温器安装座34安装在气缸盖本体30，使得气缸盖冷却水套与发动机的冷却***相连，使气缸盖冷却水套与发动机冷却***连通形成一个整体。发动机溢气管通过溢气管安装座35安装在气缸盖本体30。

本实用新型还提出了一种发动机，设有上述的气缸盖。

本实用新型还提出了一种车辆，设有上述的发动机。

以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种气缸盖冷却水套，包括相互连通的气缸盖上水套(10)和气缸盖下水套(20)，其特征在于：所述气缸盖上水套(10)和气缸盖下水套(20)为纵流式冷却水套，所述气缸盖上水套(10)上布置有与发动机的气缸体配合的若干燃烧室冷却区域(11)，所述燃烧室冷却区域(11)的鼻梁区设置有冷却水孔(33)，所述冷却水孔(33)一端与所述气缸盖上水套(10)连通，其另一端与所述缸体冷却水套连通，以在所述发动机运行时同步对各所述鼻梁区冷却。

2.根据权利要求1所述的气缸盖冷却水套，其特征在于：所述气缸盖上水套(10)的前端布置有冷却液进水口(16)，其后端布置有冷却液出水口(17)。

3.根据权利要求2所述的气缸盖冷却水套，其特征在于：所述气缸盖下水套(20)通过布置在气缸盖底面排气侧的若干水套连通水孔(31)与所述气缸盖上水套(10)连通。

4.根据权利要求2所述的气缸盖冷却水套，其特征在于：所述气缸盖下水套(20)通过布置在气缸盖底面排气侧的若干水套砂芯芯座堵塞孔(32)与所述气缸盖上水套(10)连通。

5.根据权利要求1所述的气缸盖冷却水套，其特征在于：所述冷却水孔(33)为机加成型结构。

6.根据权利要求1-5任一所述的气缸盖冷却水套，其特征在于：所述气缸盖下水套(20)的排气侧布置有环绕排气道出口的圆环冷却通道(22)。

7.一种气缸盖，包括气缸盖本体(30)，其特征在于：所述气缸盖本体(30)内集成设有如权利要求1-6任一所述的气缸盖冷却水套。

8.根据权利要求7所述的气缸盖，其特征在于：所述气缸盖本体(30)后端布置有调温器安装座(34)，其排气侧布置有溢气管安装座(35)。

9.根据权利要求8所述的气缸盖，其特征在于：所述调温器安装座(34)和溢气管安装座(35)均为安装法兰。

10.一种发动机，其特征在于：设有如权利要求7-9任一所述的气缸盖。

11.一种车辆，其特征在于：设有如权利要求10所述的发动机。