一种发动机气缸盖的冷却结构及车辆的制作方法

1.本技术涉及机械技术领域，尤其涉及一种发动机气缸盖的冷却结构及车辆。


背景技术：

2.现代发动机强化程度越来越高，随之而来的，缸内爆发压力也越来越高。因而，气缸盖所承受的热负荷和机械负荷也逐步增高，这就使得现有气缸盖冷却水套不能满足气缸盖冷却需求。而气缸盖冷却不足会导致喷油器或者火花塞的衬套温度过高，并影响喷油器和火花塞的性能及可靠性。另外，气缸盖冷却不足还将导致气缸盖局部温度过高，造成气缸盖开裂现象。
3.因此，急需提供一种可有效发挥冷却作用的发动机气缸盖的冷却结构。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供了一种发动机气缸盖的冷却结构及车辆，上述发动机气缸盖的冷却结构通过改变气缸盖内冷却结构，可以提升冷却效果。
5.为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
6.第一方面，本技术提供一种发动机气缸盖的冷却结构，包括：
7.气缸盖本体；
8.用于放置喷油器或者火花塞的衬套结构，所述衬套结构设置在所述气缸盖本体的安装孔中；
9.上层冷却水腔，所述上层冷却水腔设置在所述气缸盖本体内；
10.下层冷却水腔，所述下层冷却水腔设置在所述气缸盖本体内且位于所述上层冷却水腔的下方；
11.连接水腔，所述连接水腔设置在所述衬套结构的外侧，所述连接水腔连通所述上层冷却水腔与所述下层冷却水腔；所述连接水腔包括连通的第一腔室和第二腔室；所述连接水腔包括第一侧壁、第二侧壁以及连接所述第一侧壁和所述第二侧壁的底壁，所述第一侧壁、所述底壁以及所述第二侧壁围绕形成所述第一腔室，所述底壁具有开口朝向所述衬套结构方向的凹槽，所述凹槽形成所述第二腔室。
12.上述发动机气缸盖的冷却结构中，冷却结构包括气缸盖本体、衬套结构、上层冷却水腔、下层冷却水腔以及连接水腔，其中，衬套结构内用于安装喷油器或者火花塞，而该衬套结构设于气缸盖本体的安装孔中；上层冷却水腔、下层冷却水腔以及连接水腔均设于气缸本体内部，连接水腔连接上层冷却水腔和下层冷却水腔。当冷却液体在上述冷却结构中流动时，冷却液沿上层冷却水腔、连接水腔以及下层冷却水腔方向依次流动，在冷却液体流经连接水腔时，由于连接水腔设于衬套结构的外侧，冷却液体可以对衬套结构进行降温。
13.本技术提供的发动机气缸盖的冷却结构中连接水腔包括第一腔室和第二腔室，具体来说，第一腔室底壁具有开口朝向衬套结构方向的凹槽，凹槽形成第二腔室。在冷却液体流经该第一腔室与第二腔室时，冷却液体在连接水腔中的流动形式发生改变，更多的冷却
液体沿着衬套结构的延伸方向和缸盖靠近火力面侧流动，从而可以降低设于衬套结构内的喷油器或者火花塞温度，甚至降低缸盖的温度，提升冷却效果。
14.因此，上述发动机气缸盖的冷却结构通过改变气缸盖内冷却结构的结构，可以提升冷却效果。
15.优选地，所述凹槽为凸向背离所述衬套结构方向的弧形槽。
16.优选地，所述弧形槽的半径为4
‑
6毫米。
17.优选地，形成所述凹槽的壁面与所述底壁间设有过渡圆角结构，且所述过渡圆角结构凸向朝向所述衬套结构方向。
18.优选地，所述第一侧壁与所述底壁的连接处设有过渡圆角结构，所述过渡圆角结构凸向背离所述衬套结构方向；和/或，
19.所述第二侧壁与所述底壁的连接处设有过渡圆角结构，所述过渡圆角结构凸向背离所述衬套结构方向。
20.优选地，所述过渡圆角结构的半径为1
‑
3毫米。
21.第二方面，本技术还提供一种车辆，包括发动机气缸盖，所述发动机气缸盖设有上述技术方案提供的任意一种冷却结构。
附图说明
22.图1为本技术实施例提供的发动机气缸盖结构图；
23.图2为图1中结构的局部剖视图；
24.图3为图2中冷却结构内的液体流动方向示意图；
25.图4为本技术实施方式提供的冷却结构的立体示意图；
26.图5为图4中结构的局部剖视图；
27.图6为现有技术中气缸盖在排气门与排气门间鼻梁区域的流速云图；
28.图7为图6中f’处的放大示意图；
29.图8为本技术实施方式中气缸盖在排气门与排气门间鼻梁区域的流速云图；
30.图9为图8中f处的放大示意图；
31.图10为现有技术中气缸盖在排气门与排气门间鼻梁区域在火力面侧的流速云图；
32.图11为本技术实施方式中气缸盖在排气门与排气门间鼻梁区域在火力面侧的流速云图。
具体实施方式
33.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.本技术实施例提供的冷却结构应用于发动机气缸盖，该发动机可以为柴油发动机或者汽油发动机。当发动机为柴油发动机时，一般会在气缸盖内设置喷油器，且采用压燃的方式实现缸内燃料的自燃；当发动机为汽油发动机时，一般会在气缸盖内设置火花塞，采用火花塞点火，实现缸内燃料的点燃操作。
35.示例性的，如图1所示出的结构，发动机气缸盖001上设有进气门01和排气门02，相邻气门间形成鼻梁区域，当冷却结构的冷却效果无法满足需求时，会在鼻梁区域形成裂纹a。
36.为了更加直观的示出气缸盖001的结构，图2为图1中所示出气缸盖001内两个排气门02间的局部剖视图。如图2所示，气缸盖001还设有衬套结构03，该衬套结构03内可以安装喷油器或者火花塞，衬套结构03的周侧设有冷却结构04，其中，区域b即为图1中产生裂纹a的鼻梁区域，该鼻梁区域b的表面c一侧为气缸盖001朝向缸内火力方向的火力面。图3具体示出了图2中冷却结构04内的液体流动方向示意图。
37.基于此，本技术实施例提供一种发动机气缸盖的冷却结构04，可以提升冷却效果。具体来说，冷却结构04设于气缸盖001，在液体流经冷却结构04时，依次流经上层水腔041、连接水腔042和下层水腔043，该连接水腔042起到连接上层水腔041和下层水腔043的作用。值得注意的是，衬套结构03与气缸盖001的部分配合冷却结构04形成流动水腔。此处，仅将上层水腔041、连接水腔042和下层水腔043定义为了冷却结构04。本技术实施方式中对连接水腔042处的结构进行优化，以提升整个冷却结构04的冷却效果。
38.图4为本技术实施方式提供的冷却结构04的立体示意图，图5为两个排气门02间冷却结构04在连接水腔042处的剖视图。本技术实施方式中连接水腔042包括连通的第一腔室和第二腔室；具体来说，连接水腔包括第一侧壁d1、第二侧壁d2以及连接第一侧壁d1和第二侧壁d2的底壁d3，第一侧壁d1、底壁d2以及第二侧壁d3围绕形成第一腔室，底壁d3具有开口朝向衬套结构03方向的凹槽e，凹槽e形成第二腔室。应理解，在冷却液体流经连接水腔042时，由于连接水腔042设于衬套结构03的外侧，冷却液体可以对衬套结构03进行降温。
39.需要说明的是，本技术提供的发动机气缸盖的冷却结构04中连接水腔042包括第一腔室和第二腔室，在冷却液体流经该第一腔室与第二腔室时，冷却液体在连接水腔042中的流动形式发生改变，更多的冷却液体沿着衬套结构03的延伸方向和鼻梁区b靠近火力面侧c流动，从而可以降低设于衬套结构03内的喷油器或者火花塞温度，甚至降低气缸盖001的温度，提升冷却效果。
40.因此，上述发动机气缸盖的冷却结构通过改变缸盖内冷却结构04的结构，可以提升冷却结构04的冷却效果。
41.因此，上述发动机气缸盖的冷却结构通过改变气缸盖内冷却结构的结构，可以提升冷却效果。
42.在上述技术方案的基础上，为了更好的改变冷却液体在连接水腔042内的流动方向，优选的，设置凹槽e为凸向背离衬套结构方向的弧形槽。
43.可选的，弧形槽e的半径r1为4
‑
6毫米。示例性的，r1为5mm。
44.在上述技术方案的基础上，为了进一步改变冷却液体在连接水腔042内的流动方向，设置形成凹槽e的壁面与底壁d3间设有过渡圆角结构，且过渡圆角结构凸向衬套结构03方向。
45.在上述技术方案的基础上，为了进一步改变冷却液体在连接水腔内的流动方向，一种可能的实施方式中，可以设置第一侧壁d1与底壁d3的连接处设有过渡圆角结构r2，该过渡圆角结构r2凸向背离衬套结构方向。
46.另一种可能的实施方式中，可以设置第二侧壁d2与底壁d3的连接处设有过渡圆角
结构r3，该过渡圆角结构r3凸向背离衬套结构03方向。
47.另一种可能的实施方式中，可以设置第一侧壁d1与底壁d3的连接处设有过渡圆角结构r2，过渡圆角结构r2凸向背离衬套结构03方向。同时，可以设置第二侧壁d2与底壁d3的连接处设有过渡圆角结构r3，过渡圆角结构r3凸向背离衬套结构03方向。
48.在上述技术方案的基础上，可以设置，过渡圆角结构r2和/或过渡圆角结构r3为1
‑
3毫米。示例性的，r2与r3均为2mm。
49.当然，第一侧壁d1与底壁d3之间的过渡圆角结构r3，与，第二侧壁d2和底壁d3之间的过渡圆角结构r3可以设置的相同或不同，具体可以根据需求进行设置。
50.图6为现有技术中气缸盖在排气门与排气门间鼻梁区域的流速云图。图7为图6中f’处的放大示意图。图8为本技术实施方式中气缸盖在排气门与排气门间鼻梁区域的流速云图。图9为图8中f处的放大示意图。图10为现有技术中气缸盖在排气门与排气门间鼻梁区域在火力面侧的流速云图；图11为本技术实施方式中气缸盖在排气门与排气门间鼻梁区域在火力面侧的流速云图。值得注意的是，图6至图9中，各图内深色表示流速高，浅色表示流速低；图10和图11中，深色表示流速低，浅色表示流速高。
51.为了更清晰的表示出本技术与现有技术中气缸盖冷却结构的区别，请参考图7中g’区域和图9中g区域，以及，图10中h’区域和图11中h区域。从图7、图9、图10以及图11中可以看出，冷却液流动形式有变化，相同流量下更多沿着衬套结构03延伸方向以及鼻梁区靠近火力面侧流动，因此可以增强两处的换热能力，降低温度。
52.第二方面，本技术还提供一种车辆，包括发动机气缸盖，发动机气缸盖设有上述技术方案提供的任意一种冷却结构。
53.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。