CN101466936B - 气缸盖的冷却水通道结构 - Google Patents

Abstract

在内燃发动机中，气缸盖(1)的纵向上的一端设置有通向气缸盖(1)内部的冷却水流入口(19)，而气缸盖(1)的纵向上的另一端设置有流经气缸盖(1)内的中央部的主冷却水流(X)的流出口(20)。此外，设置有从主冷却水流(X)分叉出并在排气口(5)的汇合部周围流动的副冷却水流(Y)的流出口(21)。与主冷却水出口(20)以及副冷却水出口(21)连通并将这些流出口(20、21)结合为一个冷却水出口(22)的转接器(23)固定到气缸盖(1)的外壁表面。

Description

气缸盖的冷却水通道结构

技术领域

本发明涉及一种气缸盖的冷却水通道结构。

背景技术

在四缸内燃发动机中，已知一种内燃发动机，在该内燃发动机中，气缸的排气口在气缸盖内彼此汇合，并且从气缸体内馈送至气缸盖内的冷却水被导引为接近形成于气缸盖中的排气口的汇合部、穿过单独的冷却水出口、并被排出至外部(见日本专利No.2709815)。在此内燃发动机中，在气缸盖中变为高温的排气口的汇合部由冷却水冷却，因此能够防止排气口的汇合部过热。

但是，在将从气缸盖排出的冷却水馈送至散热器时，为了使从气缸盖至散热器的冷却水管道成流线型，通常将气缸盖的冷却水出口结合成一个。但是，当整体上均匀冷却排气口的汇合部并将冷却水导向至单独的冷却水出口时，气缸盖中的冷却水通道的结构会变得非常复杂，因而，不仅冷却水的流道阻力会增大，而且会出现为了生产气缸盖而需要大量步骤和成本的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够使气缸盖内的冷却水通道成流线型的气缸盖的冷却水通道结构。

根据本发明，提供一种气缸盖的冷却水通道结构，所述气缸盖设置于在气缸沿着气缸盖的纵向依次布置且至少一对气缸的排气口在气缸盖内彼此汇合的内燃发动机中，其中，气缸盖的纵向上的一端设置有通向气缸盖内部的冷却水流入口，气缸盖的纵向上的另一端设置有流经气缸盖的中央部的主冷却水流的流出口，并设置有从主冷却水流分叉出并在位于气缸盖侧部的排气口的汇合部周围流动的副冷却水流的流出口，并且，与主冷却水流的流出口以及副冷却水流的流出口连通并将这些流出口结合为一个冷却水出口的转接器固定到气缸盖的所述另一端的外壁表面。

即，如果使用这样的转接器，则会增加一定数量的生产成本，所以通常不使用转接器。但是，如果使用这样的转接器，则可以使气缸盖内的冷却水流道成流线型，所以，相比上述已知的内燃发动机具有相当大的优势。

附图说明

图1是气缸盖的平面截面图；

图2是沿图1的II-II线所看到的气缸盖的截面图；

图3是沿图1的III-III线所看到的气缸盖的截面图；

图4是示出型芯和冷却水通道的轮廓形状的视图。

具体实施方式

图1和图2示出由例如铝合金整体铸造的气缸盖1。注意，在图1中，由虚线示出的圆形表示1号气缸#1、2号气缸#2、3号气缸#3以及4号气缸#4的位置，因此可知设置有图1所示的气缸盖1的内燃发动机是直列式四缸内燃发动机。在图1中，2表示由进气门开启和关闭的气门口，而3表示由排气门开启和关闭的气门口。因此可知每个气缸#1、#2、#3以及#4都分别设置有一对进气门和一对排气门。

气缸盖1形成有对应于气缸#1、#2、#3以及#4的进气口4。此外，气缸盖1形成有用于1号气缸#1的排气口5、用于2号气缸#2的排气口6、用于3号气缸#3的排气口7以及用于4号气缸#4的排气口8。从图1中可以理解，排气口5、6、7以及8在相应的各对气门口3附近是分开的，但是当与气门口3分开时就变为一个排气口。

现在，从图1中可以理解，位于中间的一对气缸的排气口——即，2号气缸#2的排气口6和3号气缸#3的排气口7——在气缸盖1内彼此汇合以形成一个汇合排气口9。此汇合排气口9延伸至气缸盖1的侧壁表面10。在图1中，如果将沿着气缸轴线方向延伸穿过2号气缸#2与3号气缸#3之间的中央并与包括气缸#1、#2、#3以及#4的气缸轴线的平面垂直的平面称为“对称平面K-K”，则2号气缸#2的排气口6和3号气缸#3的排气口7关于该对称平面K-K对称布置。汇合排气口9沿着对称平面K-K延伸至气缸盖1的侧壁表面10。

另一方面，位于两端的一对气缸的排气口——即，1号气缸#1的排气口5和4号气缸#4的排气口8——也关于对称平面K-K对称布置。在这种情况下，1号气缸#1的排气口5从1号气缸#1朝着汇合排气口9延伸，然后，以汇合排气口9一侧的薄壁11将排气口5与汇合排气口9分开的状态沿着汇合排气口9延伸直至气缸盖1的侧壁表面10；同时，4号气缸#4的排气口8从4号气缸#4朝着汇合排气口9延伸，然后，以汇合排气口9一侧的薄壁12将排气口8与汇合排气口9分开的状态沿着汇合排气口9延伸直至气缸盖1的侧壁表面10。

如图2所示，气缸盖1在其内部形成有冷却水通道13。图4(A)示出用于在铸造气缸盖1时形成冷却水通道13的型芯14的俯视图，而图4(B)示出使用此型芯14在气缸盖1内部形成的冷却水通道13的轮廓形状。

如图4(A)所示，型芯14的纵向上的两端形成有用于在铸造气缸盖1时支撑型芯14的型芯支撑部15、16。即，在图4(A)中，点划线a、b示出在顶模和底模的内部的位置。因此，图4(A)中的型芯支撑部15、16的阴影线区域被夹紧在顶模与底模之间。

另一方面，在型芯14上，冷却水通道区17延伸，以用于冷却在型芯14的穿过型芯支撑部15、16的纵向轴线J的一侧的排气口的汇合部Z(图1)。在型芯支撑部15的一侧形成有芯部18，该芯部18从冷却水通道区17基本平行于型芯支撑部15延伸且芯部18的横截面面积小于型芯支撑部15。此芯部18在铸造气缸盖1时也在阴影线区域处被夹紧在顶模与底模之间。

参考图4(B)，气缸盖1的纵向上的一端设置有通向气缸盖1内部的冷却水流入口19。气缸体内的冷却水从该冷却水流入口19流至气缸盖1内。另一方面，气缸盖1的纵向上的另一端设置有由型芯支撑部15形成的主冷却水出口20以及由芯部18形成的副冷却水出口21。

如图1、图3以及图4(B)所示，与主冷却水出口20和副冷却水出口21连通并将这些流出口20、21结合为一个冷却水出口22的转接器23固定到气缸盖1的外壁表面。此转接器23的冷却水出口22连接至散热器。

如图4(B)中的箭头X所示，主冷却水从冷却水流入口19流经气缸盖1的中央部并流向主冷却水出口20。由于此主冷却水流X，气缸#1至#4得以均匀冷却。另一方面，在气缸盖1内部形成从主冷却水流X中分出且流向排气口的汇合部Z所在的冷却水通道区17的副冷却水流Y。副冷却水流Y在冷却水通道区17内部流向副冷却水出口21。排气口的汇合部Z由副冷却水流Y冷却，因此，能防止排气口的汇合部Z过热。

如图4(B)所示，主冷却水流X在气缸#1至#4上方笔直流动，所以在保持低流动阻力的同时均匀地冷却了气缸#1至#4。另一方面，会同时从此主冷却水流X分叉出少许副冷却水流Y，因此排气口的汇合部Z整体由副冷却水流Y均匀冷却。

在本发明中，为了简化气缸盖1内部的冷却水通道结构，将主冷却水出口20和副冷却水出口21分开独立形成。使用转接器23将这些流出口20、21结合为一个冷却水出口22。主冷却水流X的量与从主冷却水流X分叉出的副冷却水流Y的量之间的比率存在最优值。此比率由如图1和图4(B)中所示的布置在主冷却水出口20内的开启受限构件24来调节。注意，必须使用以可拆卸方式附接在气缸盖1上的转接器23来附接此开启受限构件24。

注意，如果空气积聚在气缸盖1的冷却水通道中，则与空气接触的壁部将不会被冷却，因此冷却效率将下降。因此，有必要防止空气积聚在气缸盖1的冷却水通道中。因此，在根据本发明的实施方式中，将副冷却水出口21位于主冷却水出口20与冷却水出口22之间，以便排出气缸盖1内的空气，如图3所示，副冷却水出口21布置在比主冷却水出口20更高的位置，且冷却水出口22布置在比副冷却水出口21更高的位置。

Claims (3)

1.一种气缸盖的冷却水通道结构，所述气缸盖设置于气缸沿着所述气缸盖的纵向依次布置且至少一对所述气缸的排气口在所述气缸盖内彼此汇合的内燃发动机中，其中，

所述气缸盖的纵向上的一端设置有通向所述气缸盖内部的冷却水流入口，所述气缸盖的纵向上的另一端设置有流经所述气缸盖的中央部的主冷却水流的流出口，并设置有从所述主冷却水流分叉出且在位于所述气缸盖的侧部的排气口的汇合部周围流动的副冷却水流的流出口，并且，与所述主冷却水流的流出口以及所述副冷却水流的流出口连通并将这些流出口结合为一个冷却水出口的转接器固定至所述气缸盖的所述另一端的外壁表面。

2.如权利要求1所述的气缸盖的冷却水通道结构，其中，所述副冷却水流的流出口位于所述主冷却水流的流出口与所述冷却水出口之间，并且，所述副冷却水流的流出口布置在比所述主冷却水流的流出口更高的位置。

3.如权利要求1所述的气缸盖的冷却水通道结构，其中，所述主冷却水流的流出口内插入有开启受限构件。

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