[實用新型]一種四氣門發動機三通式氣缸蓋冷卻結構

有效

• 申請號: 201920407686.4
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN209925105U
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 張雷;魏威;張振平;朱杰
• 申請（專利權）人: 廣西玉柴機器股份有限公司
• 主分類號: F02F1/40
• 分類號: F02F1/40
• 代理公司: 45121 南寧曙華知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 賴立強

本實用新型涉及發動機氣缸蓋領域，具體是一種四氣門發動機三通式氣缸蓋冷卻結構，包括兩個氣道之間的鼻梁區水道，與鼻梁區水道連通的主射水道，與主射水道連接的上水孔，上水孔向上延伸設置有旁通水道，旁通水道與主射水道上方的上部水道連通，主射水道的內徑大于旁通水道的內徑，所述鼻梁區水道設置有弧形凹陷部。該結構實現了冷卻水的分流，降低了傳統鼻梁區射水冷卻方式的水流冷卻方向的單一性，主射水道上方也得到了冷卻，鼻梁區及其附近部位冷卻均勻，提高鼻梁區水道的冷卻液流速，保證各氣門鼻梁區換熱系數高。

技術領域

本實用新型涉及發動機氣缸蓋領域，具體是一種四氣門發動機三通式氣缸蓋冷卻結構。

背景技術

為提高發動機的性能，發動機上采用多氣門技術和增壓技術的技術路線提高升功率，因此爆發壓力和燃燒溫度會大大增加，缸蓋承受的熱負荷增大，尤其是多氣門發動機的鼻梁區因為熱負荷高，極易產生變形和開裂故障。因此，現有技術中通過增設鼻梁區的射水道來達到增大鼻梁區冷卻水量的方法來提高冷卻效果，如中國專利CN105402046A，公開了一種發動機缸蓋的冷卻結構，所述發動機缸蓋具有兩個排氣道，該兩個排氣道之間為鼻梁區，其中該冷卻結構包括:上水孔，其位于所述缸蓋的底面上并乘直于該底面向上延伸；噴射水道，其設置在所述缸蓋側壁卜并與所述上水孔相連通；以及鼻梁區水道，其設置于所述鼻梁區上方并介于所述兩個排氣道的水套外壁之間，該鼻梁區水道與噴射水道相連通，其中高壓水從所述上水孔引入到所述噴射水道內并流過所述鼻梁區水道。該方案通過噴射水道將高壓冷卻水引入到缸蓋的冷卻水套中，使得流蓋中兩個排氣道間鼻梁區的冷卻水流動速度加快，提高了該區域的冷卻效果。但該技術方案僅僅把冷卻水從噴射水道引入到鼻梁區，雖然有效的冷卻了鼻梁區和火力面，但是冷卻水的指向性太強，鼻梁區之外的位置未能得到很好冷卻，主射水道上方位置冷卻不佳，缸蓋容易形成局部熱量聚集，氣缸蓋容易變形和開裂。

此外，現有柴油機中鼻梁區水套起到對鼻梁區進行冷卻的作用，如中國專利CN107044356A，公開了一種四缸兩氣門柴油機的水套結構，包括缸孔水套和缸蓋水套，缸孔水套包括第一缸水套、第二缸水套、第三缸水套和第四缸水套，柴油機節溫器用來設置在靠近第一缸水套和第二缸水套位置，所述缸蓋水套的腔體向進排氣之間的鼻梁區位置延伸進而形成射水道。該水套結構，阻力小，流速高，冷卻均勻，鼻梁區散熱好。但該結構仍存在鼻梁區水道流通截面結構單一，水流速度不快，換熱系數不高、冷卻速度慢的問題。

實用新型內容

本實用新型提供一種四氣門發動機三通式氣缸蓋冷卻結構，結構簡單，解決鼻梁區射水道水流指向性單一的問題，使射水道附近部位得到冷卻，有效提高鼻梁區水道的冷卻液流速，提高各氣門鼻梁區換熱系數。

本實用新型的技術方案如下：一種四氣門發動機三通式氣缸蓋冷卻結構，包括兩個氣道之間的鼻梁區水道，所述鼻梁區水道可以位于進氣道與排氣道之間或兩個排氣道之間，與所述鼻梁區水道連通的主射水道，從氣缸蓋底面向上設置的與主射水道連接的上水孔，所述上水孔向上延伸設置有旁通水道，所述旁通水道與主射水道上方的上部水道連通，所述主射水道的內徑大于所述旁通水道的內徑，保證所述主射水道水流量大于所述大于所述旁通水道的水流量，所述上水孔、所述旁通水道和所述主射水道呈三通結構，冷卻水經由上水孔主要流通到所述主射水道進入所述鼻梁區水道，同時冷卻水分流一部分進入到所述旁通水道最后進入氣缸蓋上方的水道，實現了冷卻水的分流，降低了傳統鼻梁區射水冷卻方式的水流冷卻方向的單一性，既保留了射水道快速冷卻鼻梁區的功能，也保證了主射水道上方部位的冷卻，鼻梁區及其周邊冷卻均勻，避免了局部熱量聚集，提高了氣缸蓋的可靠性。

所述鼻梁區水道設置有弧形凹陷部，氣缸蓋向所述鼻梁區水道凸起使所述鼻梁區水道形成了局部縮口，所述鼻梁區水道的流通截面積沿著水流方向先逐漸變小再逐漸變大，可在該區域加強冷卻液流速，使其更加易于帶走熱量，從而進一步增強鼻梁區的冷卻效果，防止出現熱疲勞裂紋，使氣缸蓋的性能和強度能夠滿足大功率柴油機的使用要求。