[實用新型]一種汽缸蓋冷卻水套及發(fā)動機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420722493.5
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN204572225U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳俊;吳楚;黃彬;金雪;李學(xué)偉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海通用汽車有限公司;泛亞汽車技術(shù)中心有限公司
• 主分類號: F02F1/40
• 分類號: F02F1/40
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 譚佐晞;嚴(yán)志軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及發(fā)動機冷卻系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及汽缸蓋冷卻水套以及具有這種汽缸蓋冷卻水套的發(fā)動機。

背景技術(shù)

通常，傳統(tǒng)的直列式汽油發(fā)動機汽缸蓋，是采用從前到后或者從后到前的冷卻液流動方向設(shè)計。

圖1所示是傳統(tǒng)直列汽油發(fā)動機汽缸蓋的冷卻水套結(jié)構(gòu)，其中，冷卻液從每缸周圍的上水腳流入缸蓋，第一缸周圍的冷卻液會依次流經(jīng)第二缸、第三缸、第四缸，然后流出。而第二缸周圍的冷卻液也會流經(jīng)第三缸、第四缸，然后流出，以此類推。因此，從第一缸到第四缸流阻會依次減小。

通過對該水套的CFD分析發(fā)現(xiàn)，從第一缸到第四缸，溫度呈現(xiàn)出依次降低的汽缸蓋溫度場分布。也就是說，各缸之間的溫度會存在幾度甚至更大的溫度梯度。

溫度梯度的存在對汽缸蓋的熱變形有不利的影響，還可能存在爆震的風(fēng)險。同時由于冷卻液在缸蓋內(nèi)是縱向流動，會流經(jīng)缸蓋所有最復(fù)雜的內(nèi)部截面，這使得缸蓋部分的冷卻液會出現(xiàn)比較大的壓力損失。

針對傳統(tǒng)直列汽油發(fā)動機汽缸蓋的冷卻水套結(jié)構(gòu)，要改善各缸的冷卻均勻性，只能通過調(diào)整各缸的上水孔面積。人為的增大第一、二缸下面的上水孔面積，減小第三、四缸下面的上水孔面積。從而增大第三、四缸周圍冷卻液的流動阻力，降低第一、二缸周圍冷卻液的流動阻力。

但是從該水套的CFD流線分析可以看出，這樣的水套結(jié)構(gòu)水流路徑非常復(fù)雜。因而上水腳的面積需要經(jīng)過反復(fù)的調(diào)整、分析方能達到預(yù)期效果。同時，這樣的結(jié)構(gòu)更改，勢必會增大汽缸蓋水套的整體流阻，造成較大的整體壓力損失。

因此，確有必要開發(fā)一種新型的汽缸蓋冷卻水套，來克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種汽缸蓋冷卻水套，其結(jié)構(gòu)簡單，優(yōu)化容易；可以使得汽缸蓋在工作過程中得到有效的冷卻；同時還能盡量保證汽缸蓋各缸之間的溫度分布均勻。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下。

一種汽缸蓋冷卻水套，其包括相互連通的上層水套和下層水套，其中發(fā)動機冷卻液全部從缸體的進氣側(cè)水套向上流入缸蓋的進氣側(cè)水套后，分別經(jīng)由上、下層水套分為上、下兩層均橫向流向排氣側(cè)，在排氣歧管上方的出水口匯集后流出。

進一步的，其中所述上層水套與下層水套在排氣法蘭面通過支撐聯(lián)通。

進一步的，其中所述下層水套包括上水腳，設(shè)置在進氣道的兩側(cè)。

進一步的，其中所述上層水套環(huán)繞火花塞孔周圍后從排氣歧管上方直接流向出水口。

進一步的，其中所述下層水套繞過每缸的進氣道兩側(cè)流向汽缸蓋燃燒室頂面，再分別從每缸的鼻梁區(qū)和缸蓋螺栓孔周圍流向排氣歧管下方，最后經(jīng)過排氣法蘭面的環(huán)形水套匯集到排氣歧管上方的出水口。

進一步的，其中所述上層水套和所述下層水套的連接處設(shè)置有工藝壓頭。

本實用新型還提供如下技術(shù)方案：一種發(fā)動機，其中，其包含有如上述技術(shù)方案中的一項或多項所述的汽缸蓋冷卻水套。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果是：本實用新型采用新型的橫流式汽缸蓋冷卻水套，分為上、下兩層設(shè)計，使得冷卻液的流線非常清晰、可控。從每缸進氣側(cè)的兩個上水孔流入，橫向流向排氣側(cè)。除外部因素外，水套本身完全不存在各缸之間的相互影響，如此以保證各缸的溫度場均勻分布。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)直列式發(fā)動機汽缸蓋水套的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2?是本實用新型涉及的一種汽缸蓋冷卻水套的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2所示的汽缸蓋冷卻水套的下層水套的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖2所示的汽缸蓋冷卻水套的上層水套的結(jié)構(gòu)示意圖。