[實用新型]一種發動機氣缸蓋冷卻結構

有效

• 申請號: 201320151572.0
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN203257557U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 鐘野;孟凡興;沈吉瑞;呂文昭;屈偉
• 申請（專利權）人: 長城汽車股份有限公司
• 主分類號: F02F1/40
• 分類號: F02F1/40
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;雷秋芬

技術領域

本實用新型涉及一種發動機氣缸蓋，尤其是一種柴油發動機的氣缸蓋冷卻結構，屬于燃燒發動機技術領域。

背景技術

水冷式發動機冷卻系統是以冷卻液為冷卻介質，由水泵從散熱器中抽取低溫冷卻液，加壓后通過管道輸入發動機缸體冷卻水套，并向上流入發動機缸蓋冷卻水套中，冷卻液吸收缸體及缸蓋熱量后沿水管回流到散熱器中。在發動機做功過程中，燃料燃燒放出的熱量一部分轉換為動力輸出，一部分通過冷卻水套中的冷卻液傳遞出去。如附圖1所示，一般發動機的燃燒室位于缸體與缸蓋接合部位，在發動機缸蓋4上設有燃燒頂4-3，使得缸蓋溫度高于缸體，因此對缸蓋冷卻系統的設置提出了更高的要求。

現有技術中，汽車發動機缸蓋冷卻系統的設置是在缸蓋中鑄造成型冷卻液通道，通過缸蓋冷卻液通道將來自缸體的冷卻液引入循環系統。冷卻液首先經過下水腔進入上水腔，再經過與上水腔相連接的上回水腔，最后由與下回水腔相連通的回水口進入循環系統。上述發動機缸蓋冷卻系統水路行程較長，導致冷卻液沿程壓損較大，還容易引起冷卻液流動循環過程的紊亂，冷卻溫度不均勻，從而影響了冷卻效果。特別是隨著發動機性能的不斷提升，其熱負荷越來越大，對冷卻系統的要求更高，為解決上述問題，通常采用增大氣缸蓋水套容積或水泵流量的方法，因此也帶來了發動機內部消耗功率和氣缸頭體積及重量增加的問題，與發動機輕量化和高效率設計要求相矛盾。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有技術之弊端，提供一種結構緊湊、能使冷卻液按預定流速流動，滿足不同部位冷卻強度要求的發動機氣缸蓋冷卻結構。

本實用新型所述問題是以下述技術方案實現的：

一種發動機氣缸蓋冷卻結構，它為將發動機缸蓋上多個缸蓋燃燒頂包圍的缸蓋水套，所述缸蓋水套包括進氣側水套支路、噴油器水套支路和排氣側水套支路，它們之間形成相互聯通的水道網，在缸蓋水套內部設有調節梁，所述調節梁橋接在缸蓋排氣道與缸蓋燃燒頂之間。

上述發動機氣缸蓋冷卻結構，同缸兩個缸蓋排氣道所對應的調節梁形成夾角α=72°的“V”型結構。

上述發動機氣缸蓋冷卻結構，所述調節梁外表面為光滑曲面，其橫截面外廓線為順暢的封閉曲線。

上述發動機氣缸蓋冷卻結構，所述排氣側水套支路數量與發動機缸數匹配，它們均由兩個全包圍式排氣道水套組成，在兩個排氣道水套之間設有導水結構，所述導水結構的導向角β=10°～13°，其距水套底面的高度h=20-23mm。

上述發動機氣缸蓋冷卻結構，所述進氣側水套支路數量與發動機缸數匹配，它們均由一個集成進氣管路水套和一個全包圍式進氣道水套組成，所述集成進氣管路水套包圍在進氣管和一個進氣道的外面。

上述發動機氣缸蓋冷卻結構，所述噴油器水套支路數量與發動機缸數匹配，它們均為全包圍結構。

本實用新型是在發動機缸蓋內部鑄造的整體式空腔水套結構，它與發動機缸體的冷卻水套連通，當缸蓋水套中充滿冷卻液時，冷卻液將缸蓋上與發動機缸數匹配的燃燒頂包圍；本實用新型通過調節梁干預缸蓋中央冷卻液的流動狀態，從而改善燃燒室頂部的冷卻效果，由于發動機的氣門頭部與氣門座圈配合工作，為保證良好的配合間隙，兩者之間應保持均勻相似的溫度場分布，而調節梁通過調整水套內冷卻液的冷卻狀態使氣門座圈保溫，氣門座圈通過適度熱膨脹減小與氣門的配合間隙，保證良好的密封性能；本實用新型的進氣側水套支路將進氣管路與一個進氣道集成冷卻，由于進氣側溫度較低，集成冷卻方式既加強了水套的組織結構強度，又不影響相關部位的疲勞強度和冷卻效果；本實用新型將排氣側水套支路設計成全包圍式冷卻水套結構，加大了對排氣道的冷卻力度，有效地避免了缸蓋排氣側三角區由于高溫產生的熱疲勞；本實用新型在排氣側水套支路的兩個排氣道水套之間設置導水結構，可將位于其下側的冷卻液導入缸蓋排氣側的三角區，提高了三角區水套中冷卻液的流速，達到消除流動死角的目的。總之，本實用新型結構緊湊，它不僅能使冷卻液達到預定流速，滿足了缸蓋不同部位的冷卻強度要求，而且增加了缸蓋強度，進一步延長了缸蓋的使用壽命。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

圖1是發動機缸蓋的仰視圖；

圖2是發動機缸蓋水套的俯視圖；

圖3是發動機缸蓋單缸水套結構示意圖（倒置）；

圖4是調節梁沿圖3中A-A面剖切后結構示意圖；

圖5是導水結構的側剖視圖；

圖6是發動機缸蓋水套仰視圖；

圖7是發動機缸蓋水套排氣側示意圖。