[發明專利]內燃發動機的氣缸蓋

有效

• 申請號: 201710298618.4
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107313872B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 賈斯汀·克拉夫特;約翰·克里斯托弗·里格;菲利普·達米安·希派埃爾
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F02F1/40
• 分類號: F02F1/40
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 劉躍舉;王秀君

公開了一種內燃發動機的氣缸蓋。發動機設置有氣缸蓋，在氣缸蓋中限定有由一系列通道形成的冷卻劑夾套，所述通道通過一系列彎曲的連接部相互連接，以圍繞著氣缸蓋的火花塞、排氣門和一體式排氣歧管引導冷卻劑。冷卻夾套具有第一縱向通道、第二縱向通道和第三通道，第一縱向通道具有圍繞火花塞的環形部分，第二縱向通道具有圍繞排氣門的環形部分，第三通道圍繞一體式排氣歧管并流體連接第一縱向通道和第二縱向通道。第一縱向通道具有在冷卻劑流動方向上連續減小的橫截面積，第二縱向通道具有在冷卻劑流動方向上連續增大的橫截面積。

技術領域

各個實施例涉及一種內燃發動機的氣缸蓋及其冷卻。

背景技術

內燃發動機可能需要在發動機操作期間根據氣缸內燃燒過程產生的熱進行冷卻。發動機可由氣缸體和氣缸蓋形成，氣缸體和氣缸蓋配合以限定氣缸。發動機氣缸體和氣缸蓋可具有形成在其中的各種通道，以提供通過發動機的冷卻劑流，從而在操作期間控制溫度。

發明內容

在一個實施例中，一種氣缸蓋設置有限定冷卻夾套的構件，所述冷卻夾套具有第一縱向通道、第二縱向通道和第三通道，第一縱向通道具有圍繞火花塞的環形部分，第二縱向通道具有圍繞排氣門的環形部分，第三通道圍繞一體式排氣歧管并流體連接第一縱向通道和第二縱向通道。第一縱向通道具有在冷卻劑流動方向上連續減小的橫截面積，第二縱向通道具有在冷卻劑流動方向上連續增大的橫截面積。

在另一實施例中，一種發動機設置有氣缸蓋，氣缸蓋具有與氣缸體的相應表面配合的平臺面。在氣缸蓋中限定冷卻夾套，所述冷卻夾套由一系列通道形成，所述通道通過一系列彎曲的連接部相互連接以圍繞著氣缸蓋中的火花塞、排氣門和一體式排氣歧管引導冷卻劑。冷卻夾套中的每個通道的長度均大于通道的平均有效直徑。

根據本發明的一個實施例，所述冷卻夾套具有第一通道，第一通道沿著氣缸蓋的第一縱向軸線延伸并具有圍繞每個火花塞的環形區域，第一通道具有連續減小的橫截面積；其中，所述冷卻夾套具有第二通道，第二通道沿氣缸蓋的第二縱向軸線延伸并具有圍繞每個排氣門的環形區域和跨過氣缸蓋的每個排氣橋延伸的橋通道，第二通道具有連續增大的橫截面積。

根據本發明的一個實施例，所述冷卻夾套具有圍繞所述一體式排氣歧管并鄰近氣缸蓋排氣面的第三通道。

根據本發明的一個實施例，所述冷卻夾套具有一系列下通道，所述一系列下通道將第一通道流體地連接到第三通道并且所述一系列下通道彼此縱向間隔開，所述一系列下通道中的每個下通道的橫截面積均隨著第一通道的橫截面積的減小而增大。

根據本發明的一個實施例，所述冷卻夾套具有一系列上通道，所述一系列上通道將第三通道流體地連接到第二通道并且所述一系列上通道彼此縱向間隔開，所述一系列上通道中的每個上通道的橫截面積隨著第二通道的橫截面積的增大而減小。

根據本發明的一個實施例，所述冷卻夾套的互相連接的通道被布置為使得冷卻劑從第一通道依次流過一系列下通道、第三通道、一系列上通道，并流到第二通道。

根據本發明的一個實施例，所述發動機還包括限定氣缸體冷卻夾套的氣缸體；其中，氣缸蓋中的冷卻夾套限定至少一個供給通道，所述供給通道將氣缸體冷卻夾套流體地連接到第一通道以向第一通道提供冷卻劑。

根據本發明的一個實施例，所述發動機還包括流體地連接到第二通道的出口。

根據本發明的一個實施例，所述發動機還包括泵送系統，以驅動冷卻劑流過冷卻夾套；其中，泵送系統包括(i)電動冷卻劑泵或(ii)第一機械冷卻劑泵和第二電動冷卻劑泵，電動冷卻劑泵驅動冷卻劑流過冷卻夾套，第一機械冷卻劑泵在發動機操作期間驅動冷卻劑流過冷卻夾套，第二電動冷卻劑泵在發動機不工作時驅動冷卻劑流過冷卻夾套。