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CN108035817A - V型发动机的分层冷却气缸盖 - Google Patents

V型发动机的分层冷却气缸盖 Download PDF

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丁士才
张正松
吴亚兵
张荣其
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WUXI KAIPU DYNAMIC CO Ltd
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Abstract

本发明属于发动机气缸盖技术领域，涉及一种V型发动机的分层冷却气缸盖，包括气缸盖本体，气缸盖本体内分布进气道和排气道，气缸盖本体中间设有喷油器安装孔，气缸盖本体内腔形成气缸盖冷却水腔，其特征在于：气缸盖本体内部靠近底部设置隔板，隔板将气缸盖冷却水腔分隔为上水腔、下水腔，排气道置于下水腔中；气缸盖本体底部设有连通下水腔的第一进水孔、第二进水孔、第三进水孔、第四进水孔、第五进水孔、第六进水孔，其中第一进水孔、第二进水孔设置于排气道下方。该气缸盖优化了缸盖水道的流场，解决了气缸盖底部鼻梁区冷却不充分的问题，以提高气缸盖的使用寿命，降低了发动机的使用成本。

Description

V型发动机的分层冷却气缸盖
技术领域
本发明属于发动机气缸盖技术领域，涉及一种V型发动机的分层冷却气缸盖。
背景技术
现有V型发动机的都是每缸单独一个气缸盖，气缸盖冷却系统都是相同的。随着发动机排放的升级，发动机功率要求的提高，使气缸盖受到高温高压，热应力和机械应力非常大。传统的气缸盖冷却水道不能有效的降低缸盖的热负荷，强化冷却气缸盖底部鼻梁区。导致因提升发动机功率发生气缸盖底部开裂的问题增多。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种V型发动机的分层冷却气缸盖，该气缸盖优化了缸盖水道的流场，解决了气缸盖底部鼻梁区冷却不充分的问题，以提高气缸盖的使用寿命，降低了发动机的使用成本。
按照本发明的技术方案：一种V型发动机的分层冷却气缸盖，包括气缸盖本体，气缸盖本体内分布进气道和排气道，气缸盖本体中间设有喷油器安装孔，气缸盖本体内腔形成气缸盖冷却水腔，其特征在于：气缸盖本体内部靠近底部设置隔板，隔板将气缸盖冷却水腔分隔为上水腔、下水腔，排气道置于下水腔中；气缸盖本体底部设有连通下水腔的第一进水孔、第二进水孔、第三进水孔、第四进水孔、第五进水孔、第六进水孔，其中第一进水孔、第二进水孔设置于排气道下方，第三进水孔、第四进水孔分别设置于气缸盖本体上靠近两个排气门两侧，第五进水孔、第六进水孔设置于进气道下方；第一连通水孔、第二连通水孔分别将上水腔与下水腔相连通，下水腔在进气门外侧设置第一水孔、第二水孔，第一水孔、第二水孔均连通上水腔与下水腔，气缸盖本体上对应于排气出口的上水腔与下水腔之间设置第三水孔和第四水孔，第三水孔、第四水孔分别将上水腔、下水腔相连通；所述下水腔中设置若干下层水道隔板，在工作时，下层水道隔板将冷却水引流至排气道周围表面，并将下水腔中的冷却水汇流经过鼻梁高温区。
作为本发明的进一步改进，所述下层水道隔板包括第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板、第五隔板、第六隔板，所述第五隔板设置于第一进水孔与第二进水孔之间，第六隔板设置于第五进水孔与第六进水孔之间，第一隔板设置于第三进水孔靠近排气道一侧，第二隔板设置于第四进水孔靠近排气道一侧，第三隔板、第四隔板设置于靠近进气道一侧，所述第六隔板设置于第五进水孔与第六进水孔之间，第三隔板上设置第一孔，第四隔板上设置第二孔，所述第一隔板、第二隔板、第三隔板及第四隔板分别与相应排气道表面连接。
作为本发明的进一步改进，下水腔中对应于喷油器安装孔的表面外侧均布设置四个排气道，第五隔板与第六隔板在同一直线上，且第五隔板及第六隔板分别延伸至各自相邻近的两个排气道之间。
作为本发明的进一步改进，所述气缸盖本体对应于上水腔的顶部设置缸盖冷却水口。
本发明的技术效果在于：本发明通过在缸盖水腔内设计分层水腔，下层水腔导流隔板设计，缸盖底部6个定点进水孔设计，下层水腔与上层水腔的连通水孔设计，使缸盖冷却水在缸盖内尽可能的冷却缸盖底部，充分冷却排气道周围的外表面，并汇流下层水腔的冷却水经过鼻梁高温区域，优化了缸盖水道的流场，解决了气缸盖底部鼻梁区冷却不充分的问题，以提高气缸盖的使用寿命，降低了发动机的使用成本。
附图说明
图1为本发明的气缸盖剖面结构示意图。
图2为本发明的气缸盖下层水腔俯视图。
图3为本发明的气缸盖上层水腔俯视图。
图4为本发明的气缸盖水腔结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
图1~4中，包括排气道1、进气道2、第二水孔3、喷油器安装孔4、隔板5、下水腔6、第一水孔7、上水腔8、缸盖冷却水口9、第一进水孔10、第二进水孔11、第三进水孔12、第四进水孔13、第五进水孔14、第六进水孔15、第三水孔16、第四水孔17、第五隔板18、第一隔板19、第二隔板20、第三隔板21、第四隔板22、第一孔23、第二孔24、第六隔板25、第一连通水孔26、第二连通水孔27等。
如图1~4所示，本发明是一种V型发动机的分层冷却气缸盖，包括气缸盖本体，气缸盖本体内分布进气道2和排气道1，气缸盖本体中间设有喷油器安装孔4，气缸盖本体内腔形成气缸盖冷却水腔，气缸盖本体内部靠近底部设置隔板5，隔板5将气缸盖冷却水腔分隔为上水腔8、下水腔6，排气道置于下水腔6中；气缸盖本体底部设有连通下水腔6的第一进水孔10、第二进水孔11、第三进水孔12、第四进水孔13、第五进水孔14、第六进水孔15，其中第一进水孔10、第二进水孔11设置于排气道1下方，第三进水孔12、第四进水孔13分别设置于气缸盖本体上靠近两个排气门两侧，第五进水孔14、第六进水孔15设置于进气道2下方；第一连通水孔26、第二连通水孔27分别将上水腔8与下水腔6相连通，下水腔6在进气门外侧设置第一水孔7、第二水孔3，第一水孔7、第二水孔3均连通上水腔8与下水腔6，气缸盖本体上对应于排气出口的上水腔8与下水腔6之间设置第三水孔16和第四水孔17，第三水孔16、第四水孔17分别将上水腔8、下水腔6相连通；所述下水腔6中设置若干下层水道隔板，在工作时，下层水道隔板将冷却水引流至排气道周围表面，并将下水腔6中的冷却水汇流经过鼻梁高温区。
下层水道隔板包括第一隔板19、第二隔板20、第三隔板21、第四隔板22、第五隔板18、第六隔板25，所述第五隔板18设置于第一进水孔10与第二进水孔11之间，第六隔板25设置于第五进水孔14与第六进水孔15之间，第一隔板19设置于第三进水孔12靠近排气道1一侧，第二隔板20设置于第四进水孔13靠近排气道1一侧，第三隔板21、第四隔板22设置于靠近进气道2一侧，所述第六隔板25设置于第五进水孔14与第六进水孔15之间，第三隔板21上设置第一孔23，第四隔板22上设置第二孔24，所述第一隔板19、第二隔板20、第三隔板21及第四隔板22分别与相应排气道表面连接。
下水腔6中对应于喷油器安装孔4的表面外侧均布设置四个排气道，第五隔板18与第六隔板25在同一直线上，且第五隔板18及第六隔板25分别延伸至各自相邻近的两个排气道之间。
气缸盖本体对应于上水腔8的顶部设置缸盖冷却水口9。
本发明的工作过程如下：缸盖冷却水分别从6个进水孔进入缸盖下水腔6，第一进水孔10、第二进水孔11流入的冷却水经过排气道周围、缸盖鼻梁区流进连通第一连通水孔26、第二连通水孔27流入上水腔8，有小部分冷却水经第三水孔16、第四水孔17流入上水腔8；第三进水孔12、第四进水孔13流入的冷却水经过排气道周围、缸盖鼻梁区流进连通第一连通水孔26、第二连通水孔27流入上水腔8；第四进水孔13、第五进水孔14流入的冷却水经过进气道周围、缸盖鼻梁区流进连通第一连通水孔26、第二连通水孔27流入上水腔8，有部分冷却水经过第一孔23、第二孔24流入第一连通水孔26、第二连通水孔27流入上水腔8，有部分冷却水经过第一水孔7、第二水孔3流入上水腔8。冷却水在上水腔8汇合经缸盖冷却水出口9流出缸盖水腔。分层水腔的设计，使缸盖冷却水在缸盖内尽可能的冷却缸盖底部，充分冷却排气道周围的外表面，并汇流下层水腔的冷却水经过鼻梁高温区域，鼻梁区速度都在2m/s，散热效果较好，优化了缸盖水道的流场，解决了气缸盖底部鼻梁区冷却不充分的问题，以提高气缸盖的使用寿命，降低了发动机的使用成本。

Claims (4)

1.一种V型发动机的分层冷却气缸盖，包括气缸盖本体，气缸盖本体内分布进气道（2）和排气道（1），气缸盖本体中间设有喷油器安装孔（4），气缸盖本体内腔形成气缸盖冷却水腔，其特征在于：气缸盖本体内部靠近底部设置隔板（5），隔板（5）将气缸盖冷却水腔分隔为上水腔（8）、下水腔（6），排气道置于下水腔（6）中；气缸盖本体底部设有连通下水腔（6）的第一进水孔（10）、第二进水孔（11）、第三进水孔（12）、第四进水孔（13）、第五进水孔（14）、第六进水孔（15），其中第一进水孔（10）、第二进水孔（11）设置于排气道（1）下方，第三进水孔（12）、第四进水孔（13）分别设置于气缸盖本体上靠近两个排气门两侧，第五进水孔（14）、第六进水孔（15）设置于进气道（2）下方；第一连通水孔（26）、第二连通水孔（27）分别将上水腔（8）与下水腔（6）相连通，下水腔（6）在进气门外侧设置第一水孔（7）、第二水孔（3），第一水孔（7）、第二水孔（3）均连通上水腔（8）与下水腔（6），气缸盖本体上对应于排气出口的上水腔（8）与下水腔（6）之间设置第三水孔（16）和第四水孔（17），第三水孔（16）、第四水孔（17）分别将上水腔（8）、下水腔（6）相连通；所述下水腔（6）中设置若干下层水道隔板，在工作时，下层水道隔板将冷却水引流至排气道周围表面，并将下水腔（6）中的冷却水汇流经过鼻梁高温区。
2.如权利要求1所述的V型发动机的分层冷却气缸盖，其特征在于：所述下层水道隔板包括第一隔板（19）、第二隔板（20）、第三隔板（21）、第四隔板（22）、第五隔板（18）、第六隔板（25），所述第五隔板（18）设置于第一进水孔（10）与第二进水孔（11）之间，第六隔板（25）设置于第五进水孔（14）与第六进水孔（15）之间，第一隔板（19）设置于第三进水孔（12）靠近排气道（1）一侧，第二隔板（20）设置于第四进水孔（13）靠近排气道（1）一侧，第三隔板（21）、第四隔板（22）设置于靠近进气道（2）一侧，所述第六隔板（25）设置于第五进水孔（14）与第六进水孔（15）之间，第三隔板（21）上设置第一孔（23），第四隔板（22）上设置第二孔（24），所述第一隔板（19）、第二隔板（20）、第三隔板（21）及第四隔板（22）分别与相应排气道表面连接。
3.如权利要求2所述的V型发动机的分层冷却气缸盖，其特征在于：下水腔（6）中对应于喷油器安装孔（4）的表面外侧均布设置四个排气道，第五隔板（18）与第六隔板（25）在同一直线上，且第五隔板（18）及第六隔板（25）分别延伸至各自相邻近的两个排气道之间。
4.如权利要求1所述的V型发动机的分层冷却气缸盖，其特征在于：所述气缸盖本体对应于上水腔（8）的顶部设置缸盖冷却水口（9）。
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