TWI454616B - Engine heat dissipation of cylinder head - Google Patents

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TWI454616B TW101130487A TW101130487A TWI454616B TW I454616 B TWI454616 B TW I454616B TW 101130487 A TW101130487 A TW 101130487A TW 101130487 A TW101130487 A TW 101130487A TW I454616 B TWI454616 B TW I454616B
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引擎汽缸頭的散熱構造
本發明係關於一種引擎汽缸頭的散熱構造,尤指可提昇引擎冷卻散熱之功效,來達到汽缸頭整體的散熱效果之汽缸頭構造。
按,一般車輛之作動,如機車、全地型車輛…等,乃係將外界導入之新鮮空氣和燃油混合為油氣後,再將油氣輸入引擎燃爆產生動力,而推動活塞做往復運動,經由曲軸帶動鏈條或皮帶變速機構來進行傳動,以達到行進之目的。
而針對車輛引擎運轉時所產生之高溫的散熱構造,如圖一所示,該引擎動力系統1至少包括有曲軸箱11、汽缸本體12,該汽缸本體12上設有汽缸頭13,於該汽缸本體12及汽缸頭13設置許多之散熱片以增加散熱面積,當車輛於行進時,冷卻風由車頭向車後方向進入來吹襲引擎動力系統1進行降溫散熱之動作,俾使引擎動力系統1可在正常工作溫度運轉;惟、如眾所知,引擎動力系統1最熱處乃在於汽缸頭13處,該汽缸頭13處之排氣埠131及火星塞座132處又係為汽缸頭13最高溫處,為讓引擎動力系統1能提升使用壽命,業者皆積極著重於排氣埠131及火星塞座132處之散熱。
請參閱圖二所示(圖示中大箭頭表示車頭方向),乃有業者於汽缸頭13上設置空氣通道2,該空氣通道2具一橫通道21及縱通道22,該橫通道21位於機件收納室134與排氣埠13 1、進氣埠133之間,該縱通道22係位於排氣埠131及進氣埠133之間,且其一端與橫通道21貫通,另一端連通於火星塞座132,另於橫通道21與縱通道22連接處設置有複數個導流構件23,藉此可將冷卻風(圖示中小箭頭)由排氣埠131側導入橫通道21內,來對引擎動力系統1最高溫之一的排氣埠131側先行作散熱降溫之動作,而後即可藉由導流構件23來令該冷卻風流向火星塞座132,來對火星塞座132進行散熱降溫;上述散熱方式固然可以對排氣埠131及火星塞座132處進行散熱降溫之作用,但該導流構件23的導流效果不佳,因此對於汽缸頭13散熱降溫的效果有限。因此如何改善汽缸頭13所設置的導流構件23的導流效果,以能確保外界的冷卻風確實的能導向火星塞座132來進行冷卻散熱工作,進而來達到整體引擎動力系統1散熱之目的,實已為車輛業者亟待解決之課題。
有鑑於習用引擎汽缸頭的散熱構造中所設置的導流構件的導流效果不佳之缺失;本發明之主要目的,乃在提供一種引擎汽缸頭的散熱構造,當車輛處於行駛狀態時,外界冷卻風可由排氣埠經縱通道流向進氣埠側排出,來將外界冷卻風導引至橫通道內來對火星塞座進行冷卻散熱,藉此來提昇引擎冷卻散熱之功效,來達到汽缸頭整體的散熱效果,以避免散熱溫度不均造成機件之變形,進而來增進 引擎之冷卻效率及使用壽命。
本發明為達上述目的所採用之主要技術手段:該引擎至少包括有一曲軸箱、一設置於曲軸箱上的汽缸,以及一設於汽缸上的汽缸頭,該汽缸及汽缸頭延設複數個散熱片;該汽缸頭左方側設有進氣埠,該汽缸頭下方側設有火星塞座,該汽缸頭右方側設有排氣埠,該汽缸頭上方側開設有貫通右方側至左方側的縱通道;另該汽缸頭上開設有由下方側至上方側的橫通道,且該橫通道係與縱通道相連通,其主要在於:該縱通道內位於汽缸頭的上方側面朝橫通道凸設有導風凸部;本發明為達上述目的所採用之另一主要技術手段:該引擎至少包括有一曲軸箱、一設置於曲軸箱上的汽缸,以及一設於汽缸上的汽缸頭,該汽缸及汽缸頭延設複數個散熱片;該汽缸頭左方側設有進氣埠,該汽缸頭下方側設有火星塞座,該汽缸頭右方側設有排氣埠,該汽缸頭上方側開設有貫通右方側至左方側的縱通道;另該汽缸頭上開設有由下方側至上方側的橫通道,且該橫通道係與縱通道相連通,其主要在於:該縱通道內位於汽缸頭的右方側面凸設有引風凸部,且該縱通道內位於汽缸頭的左方側面朝上方側凸設有阻風凸部;本發明為達上述目的所採用之次要技術手段:該縱通道內位於汽缸頭的左方側面朝上方側凸設有阻風凸部;本發明為達上述目的所採用之另一次要技術手段:該縱通道內位於汽缸頭的上方側面朝汽缸頭的進氣埠設有節流肋。
為使 貴審查員能更易於了解本發明之結構及所能達成之功效,茲配合圖式說明如後:首先,請參閱圖三、四所示(圖示中大箭頭表示車頭方向),本發明之引擎汽缸頭的散熱構造,該引擎E至少包括有一曲軸箱3、一設置於曲軸箱3上的汽缸4,以及一設於汽缸4上的汽缸頭5,該汽缸4及汽缸頭5延設複數個散熱片41、51;次請參閱圖四所示(圖示中大箭頭表示車頭方向),以下說明中所述的上、下、左、右方側,係以圖四的上方為上方側5d,下方為下方側5b,左方為左方側5a,右方為右方側5c,合先敘明;該汽缸頭5左方側5a設有進氣埠52,該汽缸頭5下方側5b設有火星塞座53,該汽缸頭5右方側5c設有排氣埠54;該引擎E是將前述汽缸頭5右方側5c之排氣埠54朝向車輛前方設置(圖示中大箭頭所指的方向),並將進氣埠52朝向車輛後方設置(圖示中大箭頭後方方向),上述汽缸頭5的配置並不以此來限制本發明汽缸頭5的實施方式,再次予以聲明;該汽缸頭5上方側5d開設有貫通右方側5c至左方側5a的縱通道7,該縱通道7係沿排氣埠54貫通至進氣埠52方向貫通的縱通道7,亦即該進氣埠52、排氣埠53係位於火星塞座53與縱通道7之間,藉此當車輛處於行駛狀態時,外界冷卻風可由排氣埠54經縱通道7流向進氣埠52側後排出;另、該汽缸頭5上開設有由下方側5b至上方側5d的橫通 道6,該橫通道6係位於排氣埠54與進氣埠52之間,且該橫通道6於汽缸頭5的下方側5b設有開口61,亦即該橫通道6的開口61係位於火星塞座53處,該橫通道6係與縱通道7相連通;該汽缸頭5上方側5d鄰近於縱通道7的二螺固孔中心點7c、7d,該二螺固孔中心點7c、7d之連線A2,與該汽缸頭5下方側5b鄰近於縱通道7的進氣閥座中心點7a及排氣閥門中心點7b,該縱通道7的進氣閥座中心點7a及排氣閥門中心點7b二中心點之連線A1,藉由該連線A1、A2來界定出該縱通道7的假想中心線A;該橫通道6上設有至少一導風肋8,該導風肋8係鄰近汽缸頭5左方側5a的進氣埠52,且導風肋8的上部81係朝汽缸頭5的上方側5d延伸,及該導風肋8的下部82係朝汽缸頭5下方側5b的火星塞座53延伸。
該縱通道7內位於汽缸頭5的上方側5d面朝橫通道6凸設有導風凸部71,更具體的來說,即於汽缸頭5的上方側5d的迎風面5d1,與汽缸頭5的上方側5d的下風面5d2交匯處,由汽缸頭5的上方側5d於縱通道7內朝橫通道6凸設有導風凸部71;其中該導風凸部71的凸頂點711係趨近於縱通道7的假想中心線A;藉此當外界之冷卻風(圖示中以小箭頭表示)由縱通道7進入汽缸頭5內,該冷卻風即可藉由導風凸部71的導向後,再由設於該橫通道6之導風肋8之引導,藉此由縱通道7進入的冷卻風對排氣埠54進行散熱冷卻後,而被導引至 橫通道6內來對火星塞座53進行散熱降溫,再由橫通道6的開口61排出,藉此來降低引擎E最熱處的火星塞座53之溫度,進而來提升引擎E的冷卻效率及使用壽命。
另請參閱圖五所示(圖示中大箭頭表示車頭方向),其中該導風凸部71的凸頂點711係穿越過該縱通道7的假想中心線A,藉此來令該導風凸部71的凸頂點711更趨近於導風肋8的上部81,俾能使更大量的由縱通道7進入汽缸頭5內之外界冷卻風被導向橫通道6內;藉此當外界之冷卻風(圖示中以小箭頭表示)由縱通道7進入汽缸頭5內,該冷卻風即可被該導風凸部71所導引,再由設於該橫通道6之導風肋8之引導,藉此由縱通道7進入的冷卻風對排氣埠54進行散熱冷卻後,而被導引至橫通道6內來對火星塞座53進行散熱降溫,再由橫通道6的開口61排出,藉此來降低引擎E最熱處的火星塞座53之溫度,進而來提升引擎E的冷卻效率及使用壽命。
本發明於實施時,請參閱六所示(圖示中大箭頭表示車頭方向),該縱通道7內位於汽缸頭5的左方側5a面朝上方側5d凸設有阻風凸部72,更具體的來說,即縱通道7內於汽缸頭5的進氣埠52側朝汽缸頭5的上方側5d凸設有阻風凸部72;其中該阻風凸部72的凸頂點721係朝向導風肋8的上部81延設,藉由該阻風凸部72與導風凸部71之設置,可有效的縮減該縱通道7後端的通道徑;藉此當外界之冷卻風(圖示中以小箭頭表示)由縱通道7進入汽缸頭5內,該冷卻風一方面可藉由導 風凸部71的導向,以及另一方面藉由該阻風凸部72使該縱通道7後端的通道徑縮減,藉此由縱通道7進入的冷卻風對排氣埠54進行散熱冷卻後,可使該冷卻風被大量的由設於該橫通道6之導風肋8之引導,而導入橫通道6內,進而來對火星塞座53進行散熱降溫,再由橫通道6的開口61排出,藉此來降低引擎E最熱處的火星塞座53之溫度,進而來提升引擎E的冷卻效率及使用壽命。
如圖七所示(圖示中大箭頭表示車頭方向),本發明於實施時,該縱通道7內位於汽缸頭5的右方側5c面朝導風肋8凸設有引風凸部73,以及該縱通道7內位於汽缸頭5的左方側5a面朝上方側5d凸設有阻風凸部72;更具體的來說,即縱通道7內於汽缸頭5的排氣埠54側朝導風肋8凸設有引風凸部73;其中該引風凸部73的凸頂點731係朝向橫通道6延設,藉由該引風凸部73之設置,藉此當外界之冷卻風(圖示中以小箭頭表示)由縱通道7進入汽缸頭5內,該冷卻風對排氣埠54進行散熱冷卻後,可使該冷卻風大量被該引風凸部73的導引,以及設於該橫通道6之導風肋8之引導,而被大量的導入橫通道6內,進而來對火星塞座53進行散熱降溫,再由橫通道6的開口61排出,藉此來降低引擎E最熱處的火星塞座53之溫度,進而來提升引擎E的冷卻效率及使用壽命;另如圖八所示,該縱通道7內位於汽缸頭5的上方側5d面朝橫通道6凸設有導風凸部71,且該縱通道7內位於汽缸頭5 的左方側5a面朝上方側5d凸設有阻風凸部72,以及該縱通道7內位於汽缸頭5的右方側5c面朝導風肋8凸設有引風凸部73,藉由該導風凸部71、阻風凸部72、引風凸部73之設置,藉此當外界之冷卻風(圖示中以小箭頭表示)由縱通道7進入汽缸頭5內,該冷卻風對排氣埠54進行散熱冷卻後,可使該冷卻風大量被該導風凸部71、阻風凸部72、引風凸部73的導引,以及設於該橫通道6之導風肋8之引導,而被大量的導入橫通道6內,進而來對火星塞座53進行散熱降溫,再由橫通道6的開口61排出,藉此來降低引擎E最熱處的火星塞座53之溫度,進而來提升引擎E的冷卻效率及使用壽命。
再請參閱圖九所示(圖示中大箭頭表示車頭方向),本發明於實施時,該縱通道7內位於汽缸頭5的上方側5d面朝橫通道6凸設有導風凸部71,且該縱通道7內位於汽缸頭5的左方側5a面朝上方側5d凸設有阻風凸部72,以及該縱通道7內末端位於汽缸頭5的上方側5d面朝汽缸頭5的左方側5a設有節流肋74,更具體的來說,即於汽缸頭5的上方側5d的下風面5d2處的縱通道7內,朝汽缸頭5的進氣埠52延設有節流肋74,藉由該節流肋74之設置來節制縱通道7的排風量;藉此當外界之冷卻風(圖示中以小箭頭表示)由縱通道7進入汽缸頭5內,藉由該節流肋74來節制縱通道7的排風量,藉此該冷卻風即大部份的被導風凸部71、阻風凸部72,以及設於該橫通道6之導風肋8之引導,對排氣埠54進行散熱冷卻後,而被導引 至橫通道6內來對火星塞座53進行散熱降溫,再由橫通道6的開口61排出,藉此來降低引擎E最熱處的火星塞座53之溫度,進而來提升引擎E的冷卻效率及使用壽命;另如圖十所示,該縱通道7內位於汽缸頭5的上方側5d面朝橫通道6凸設有導風凸部71,與該縱通道7內位於汽缸頭5的左方側5a面朝上方側5d凸設有阻風凸部72,且該縱通道7內位於汽缸頭5的右方側5c面朝導風肋8凸設有引風凸部73,以及該縱通道7內末端位於汽缸頭5的上方側5d面朝汽缸頭5的左方側5a設有節流肋74,藉由該節流肋74之設置來節制縱通道7的排風量;藉此當外界之冷卻風(圖示中以小箭頭表示)由縱通道7進入汽缸頭5內,藉由該節流肋74來節制縱通道7的排風量,藉此該冷卻風即大部份的被導風凸部71、阻風凸部72、引風凸部73,以及設於該橫通道6之導風肋8之引導,對排氣埠54進行散熱冷卻後,而被導引至橫通道6內來對火星塞座53進行散熱降溫,再由橫通道6的開口61排出,藉此來降低引擎E最熱處的火星塞座53之溫度,進而來提升引擎E的冷卻效率及使用壽命。
本發明之功效在於,藉由於汽缸頭5上設置橫通道6及縱通道7,並藉由於縱通道7內設置導風凸部71,藉此可使外界冷卻風由縱通道7進入汽缸頭5內後,而被導引至橫通道6內來對火星塞座53進行散熱降溫,再由橫通道6的開口61排出,藉此來降低引擎E最熱處的火星塞座53之溫度,進而來提升引擎 E的冷卻效率及使用壽命。
本發明之再一功效在於,藉由於縱通道7內設置阻風凸部72,藉由該導風凸部71及阻風凸部72之作用,更可使外界冷卻風由縱通道7進入汽缸頭5內後,而被導引至橫通道6內來對火星塞座53進行散熱降溫,再由橫通道6的開口61排出,藉此來降低引擎E最熱處的火星塞座53之溫度,進而來提升引擎E的冷卻效率及使用壽命。
本發明之另一功效在於,藉由於縱通道7內設置引風凸部73,藉由該引風凸部73之引流作用,可使外界冷卻風由縱通道7進入汽缸頭5內後,而被導引至橫通道6內來對火星塞座53進行散熱降溫,再由橫通道6的開口61排出,藉此來降低引擎E最熱處的火星塞座53之溫度,進而來提升引擎E的冷卻效率及使用壽命;以及藉由於縱通道7末端內設置節流肋74,藉由該節流肋74來節制縱通道7的流量,藉此更可使外界冷卻風由縱通道7進入汽缸頭5內後,而被導引至橫通道6內來對火星塞座53進行散熱降溫,再由橫通道6的開口61排出,藉此來降低引擎E最熱處的火星塞座53之溫度,進而來提升引擎E的冷卻效率及使用壽命。
綜上所述,本發明藉由上述之結構,可提昇引擎E冷卻散熱之功效,來達到汽缸頭5以及引擎E整體的散熱效果,以避免散熱溫度不均造成機件之變形,而可改善習知之缺失,已較習用者增進功效,顯已具有新穎性及進步性之要件,爰依法提出發明之 申請,祈請 貴審查委員之詳鑑,惠賜為准予專利之審定,至感德便。
1‧‧‧引擎動力系統
11‧‧‧曲軸箱
12‧‧‧汽缸本體
13‧‧‧汽缸頭
131‧‧‧排氣埠
132‧‧‧火星塞座
133‧‧‧進氣埠
134‧‧‧機件收納室
2‧‧‧空氣通道
21‧‧‧橫通道
22‧‧‧縱通道
23‧‧‧導流構件
3‧‧‧曲軸箱
4‧‧‧汽缸
41‧‧‧散熱片
5‧‧‧汽缸頭
51‧‧‧散熱片
52‧‧‧進氣埠
53‧‧‧火星塞座
54‧‧‧排氣埠
5a‧‧‧左方側
5b‧‧‧下方側
5c‧‧‧右方側
5d‧‧‧上方側
5d1‧‧‧迎風面
5d2‧‧‧下風面
6‧‧‧橫通道
61‧‧‧開口
7‧‧‧縱通道
71‧‧‧導風凸部
711‧‧‧凸頂點
72‧‧‧阻風凸部
721‧‧‧凸頂點
73‧‧‧引風凸部
731‧‧‧凸頂點
74‧‧‧節流肋
7a、7b‧‧‧螺固孔中心點
7c‧‧‧進氣閥門座中心點
7d‧‧‧排氣閥門座中心點
8‧‧‧導風肋
81‧‧‧上部
82‧‧‧下部
A‧‧‧假想中心線
A1‧‧‧進氣閥門座中心點與排氣閥門座中心點之連線
A2‧‧‧螺固孔中心點連線
E‧‧‧引擎
圖一係車輛引擎之示意圖。
圖二係習知引擎汽缸頭之局部剖視示意圖。
圖三係本發明引擎示意圖。
圖四係本發明引擎汽缸頭之縱通道設置導風凸部示意圖。
圖五係圖本發明縱通道設置導風凸部另一實施例。
圖六係本發明之縱通道設置導風凸部與阻風凸部示意圖。
圖七係本發明之縱通道設置阻風凸部與引風凸部示意圖。
圖八係本發明之縱通道導風凸部、阻風凸部及引風凸部示意圖。
圖九係本發明之縱通道設置節流肋示意圖。
圖十係本發明之縱通道設置節流肋另一實施例。
5‧‧‧汽缸頭
52‧‧‧進氣埠
53‧‧‧火星塞座
54‧‧‧排氣埠
5a‧‧‧左方側
5b‧‧‧下方側
5c‧‧‧右方側
5d‧‧‧上方側
5d1‧‧‧迎風面
5d2‧‧‧下風面
6‧‧‧橫通道
61‧‧‧開口
7‧‧‧縱通道
71‧‧‧導風凸部
711‧‧‧凸頂點
7a、7b‧‧‧螺固孔中心點
7c‧‧‧進氣閥門座中心點
7d‧‧‧排氣閥門座中心點
8‧‧‧導風肋
81‧‧‧上部
82‧‧‧下部
A‧‧‧假想中心線
A1‧‧‧進氣閥門座中心點與排氣閥門座中心點之連線
A2‧‧‧螺固孔中心點連線

Claims (9)

  1. 一種引擎汽缸頭的散熱構造,該引擎至少包括有一曲軸箱、一設置於曲軸箱上的汽缸,以及一設於汽缸上的汽缸頭,該汽缸及汽缸頭延設複數個散熱片;該汽缸頭左方側設有進氣埠,該汽缸頭下方側設有火星塞座,該汽缸頭右方側設有排氣埠,該汽缸頭上方側開設有貫通右方側至左方側的縱通道;另該汽缸頭上開設有由下方側至上方側的橫通道,且該橫通道係與縱通道相連通,其特徵在於:該縱通道內位於汽缸頭的上方側面朝橫通道凸設有導風凸部,該縱通道內位於汽缸頭的左方側面朝上方側凸設有阻風凸部。
  2. 一種引擎汽缸頭的散熱構造,該引擎至少包括有一曲軸箱、一設置於曲軸箱上的汽缸,以及一設於汽缸上的汽缸頭,該汽缸及汽缸頭延設複數個散熱片;該汽缸頭左方側設有進氣埠,該汽缸頭下方側設有火星塞座,該汽缸頭右方側設有排氣埠,該汽缸頭上方側開設有貫通右方側至左方側的縱通道;另該汽缸頭上開設有由下方側至上方側的橫通道,且該橫通道係與縱通道相連通,其特徵在於:該縱通道內位於汽缸頭的右方側面凸設有引風凸部,且該縱通道內位於汽缸頭的左方側面朝上方側凸設有阻風凸部。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之引擎汽缸頭的散熱構造,其中,該橫通道上設有至少一導風肋,該導風肋係鄰近汽缸頭左方側的進氣埠,且導風肋的上部係朝汽缸頭的上方側延伸, 及該導風肋的下部係朝汽缸頭下方側的火星塞座延伸。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之引擎汽缸頭的散熱構造,其中,該縱通道內位於汽缸頭的上方側面朝橫通道凸設有導風凸部。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之引擎汽缸頭的散熱構造,其中,該縱通道內位於汽缸頭的上方側面朝汽缸頭的進氣埠設有節流肋。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之引擎汽缸頭的散熱構造,其中,該引風凸部的凸頂點係朝橫通道方向延設。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所述之引擎汽缸頭的散熱構造,其中,該汽缸頭的橫通道上設有導風肋,該導風肋係鄰近汽缸頭左方側的進氣埠,該導風肋的上部係朝汽缸頭的上方側延伸,及該導風肋的下部係朝汽缸頭下方側的火星塞座延伸,另該阻風凸部的凸頂點係朝向導風肋的上部延設。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之引擎汽缸頭的散熱構造,其中,該導風凸部的凸頂點係趨近於縱通道的假想中心線。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之引擎汽缸頭的散熱構造,其中,該導風凸部的凸頂點係穿越縱通道的假想中心線。
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