缸盖水套、缸盖和发动机的制作方法

1.本实用新型涉及发动机技术领域，具体而言，涉及一种缸盖水套、缸盖和发动机。


背景技术：

2.越来越多的发动机采用缸盖内部集成排气歧管的设计，这种设计结构紧凑，同时降低了发动机成本。集成排气歧管式缸盖的排气道一般为单出口排气道，单出口排气道相邻两缸会产生排气干扰，降低了燃油经济性，采用双出口排气道可以解决排气干扰这一问题。
3.双出口排气道结构的排气道分成两层。但是，两个排气道之间也是热量比较集中的区域，相关技术提供的水套无法将两层排气道充分冷却，导致冷却效果较差等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种缸盖水套、缸盖和发动机，其能够将两层排气道充分冷却，改善冷却效果。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.第一方面，本实用新型提供一种缸盖水套，用于发动机，包括：
7.上水套；
8.下水套，下水套与上水套扣合且相互连通，以使下水套内的冷却水能够流向上水套；下水套设置有第一进水口，第一进水口能够从缸盖的进气侧取水；
9.中水套，中水套设置于上水套和下水套之间，中水套包括相互连接的引流部和冷却部，引流部与下水套连通，冷却部与上水套连通，以使下水套内的冷却水能够流经中水套并流入上水套，下水套和冷却部之间用于设置第一排气道，上水套和冷却部之间用于设置第二排气道。
10.在可选的实施方式中，冷却部包括间隔设置的第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板均与引流部连接，第一侧板与下水套之间用于设置第一排气道，第二侧板与上水套之间用于设置第二排气道。
11.在可选的实施方式中，沿第一方向，第一侧板的第一端和第二侧板的第一端均与上水套连接，且形成与上水套连通的第一口；第一侧板的第二端和第二侧板的第二端均与上水套连接，且形成与上水套连通的第二口。
12.在可选的实施方式中，冷却部沿第一方向延伸，引流部沿第二方向延伸，第一方向与第二方向呈夹角设置。
13.在可选的实施方式中，下水套设置有导流筋，导流筋用于引导下水套内的冷却水流向缸盖的排气侧。
14.在可选的实施方式中，上水套和下水套扣合并能够在两者之间设置多个排气道，下水套设置有多个第一进水口，多个第一进水口能够与发动机的多个燃烧室一一对应地设置。
15.第二方面，本实用新型提供一种缸盖，包括缸盖本体和设置于缸盖本体的如前述实施方式任一项的缸盖水套。
16.在可选的实施方式中，缸盖本体包括排气法兰面，排气法兰面位于缸盖的排气侧，且设置于下水套和冷却部之间的第一排气道的延伸方向与排气法兰面的延伸面的夹角角度为4
°‑
40
°
。
17.在可选的实施方式中，缸盖还包括气缸垫，气缸垫开设有多个第二进水口；下水套设置有多个第一进水口，多个第一进水口与多个第二进水口一一对应地连通。
18.第三方面，本实用新型提供一种发动机，包括前述实施方式任一项的缸盖水套或前述实施方式任一项的缸盖。
19.本实用新型实施例的缸盖水套的有益效果包括：本实用新型实施例提供的缸盖水套包括上水套、下水套和中水套，下水套与上水套扣合且相互连通，以使下水套内的冷却水能够流向上水套；下水套设置有第一进水口，第一进水口能够从缸盖的进气侧取水；中水套设置于上水套和下水套之间，中水套包括相互连接的引流部和冷却部，引流部与下水套连通，冷却部与上水套连通，以使下水套内的冷却水能够流经中水套并流入上水套，下水套和冷却部之间用于设置第一排气道，上水套和冷却部之间用于设置第二排气道。这样一来，第一排气道能够被下水套和中水套的冷却部冷却，第二排气道能够被上水套和中水套的冷却部冷却，即确保第一排气道和第二排气道这两层排气道均被充分冷却，改善冷却效果。
20.本实用新型实施例的缸盖的有益效果包括：本实用新型实施例提供的缸盖包括缸盖本体和设置于缸盖本体的前述的缸盖水套。这样一来，即可利用缸盖水套将缸盖的两侧排气道充分冷却，改善冷却效果。
21.本实用新型实施例的发动机的有益效果包括：本实用新型实施例提供的发动机包括上述缸盖水套或缸盖，且能够利用缸盖水套充分冷却两层排气道，以改善冷却效果。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1为本实用新型实施例中缸盖的结构示意图；
24.图2为本实用新型实施例中缸盖水套的结构示意图一；
25.图3为本实用新型实施例中中水套的结构示意图一；
26.图4为本实用新型实施例中中水套的结构示意图二；
27.图5为本实用新型实施例中下水套的结构示意图；
28.图6为本实用新型实施例中缸盖水套和缸体水套的分解示意图；
29.图7为本实用新型实施例缸盖水套的结构示意图二；
30.图8为本实用新型实施例中上水套的结构示意图。
31.图标：010
‑
缸盖；100
‑
排气法兰面；101
‑
第一孔；102
‑
第二孔；103
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缸盖本体；110
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第一排气道；120
‑
第二排气道；130
‑
气缸垫；131
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第二进水口；020
‑
缸盖水套；210
‑
上水套；211
‑
排水孔；212
‑
第一结合点；213
‑
第二结合点；220
‑
中水套；221
‑
引流部；222
‑
冷却部；
223
‑
第一侧板；224
‑
第二侧板；225
‑
第三侧板；226
‑
第一口；227
‑
第二口；230
‑
下水套；231
‑
第一进水口；232
‑
导流筋；240
‑
缸体水套；241
‑
第三进水口；242
‑
出水口。
具体实施方式
32.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
33.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.本实施例中，除非特别说明，术语“第一方向”为图中ab箭头的方向，术语“第二方向”为图中cd箭头的方向。
38.本实施例提供一种发动机，其包括缸盖，且在缸盖内部集成排气歧管。
39.请参照图1和图2，缸盖010包括缸盖本体103和设置于缸盖本体103的缸盖水套020，缸盖水套020能够用于给缸盖冷却，其中，包括给排气道降温。进一步地，缸盖010还包括排气道，排气道能够设置于缸盖水套020，以利用缸盖水套020给排气道降温。
40.本实施例将以四缸发动机为例进行说明，缸盖010包括四个排气道，四个排气道依次对应1缸、2缸、3缸和4缸设置。进一步地，1缸的排气道和4缸的排气道均与第一排气道110连接并连通，即1缸的排气道和4缸的排气道汇聚于第一排气道110；2缸的排气道和3缸的排气道均与第二排气道120连接并连通，即2缸的排气道和3缸的排气道汇聚于第二排气道120。采用第一排气道110和第二排气道120的双流道排气方式可以避免相邻两缸的排气干扰，也减小了排气阻力。
41.请参照图2，本实施例的缸盖水套020包括上水套210、下水套230和中水套220，下水套230与上水套210扣合且相互连通，以使下水套230内的冷却水能够流向上水套210；下水套230设置有第一进水口231，第一进水口231能够从缸盖010的进气侧取水，即第一进水
口231设置于下水套230的进气侧；中水套220设置于上水套210和下水套230之间，中水套220包括相互连接的引流部221和冷却部222，引流部221与下水套230连通，冷却部222与上水套210连通，以使下水套230内的冷却水能够流经中水套220并流入上水套210，下水套230和冷却部222之间用于设置第一排气道110，上水套210和冷却部222之间用于设置第二排气道120。这样一来，第一排气道110能够被下水套230和中水套220的冷却部222冷却，第二排气道120能够被上水套210和中水套220的冷却部222冷却，即确保第一排气道110和第二排气道120这两层排气道均被充分冷却，改善冷却效果。
42.本实施例中，请参照图1，缸盖本体103包括排气法兰面100，排气法兰面100位于缸盖010的排气侧，排气法兰面100开设有第一孔101和第二孔102，第一孔101与第一排气道110的出气孔连通，以使1缸和4缸通过第一排气道110和排气法兰面100的第一孔101排气，第二孔102与第二排气道120的出气孔连通，以使2缸和3缸通过第二排气道120和排气法兰面100的第二孔102排气；设置于下水套230和冷却部222之间的第一排气道110的延伸方向与排气法兰面100的延伸面的夹角角度为4
°‑
40
°
。如此设置，有利于导流以减小流动阻力。
43.请参照图3和图4，本实施例的冷却部222包括间隔设置的第一侧板223和第二侧板224，第一侧板223和第二侧板224均与引流部221连接，第一侧板223与下水套230之间用于设置第一排气道110，第二侧板224与上水套210之间用于设置第二排气道120。如此设置，当冷却水进入中水套220时，第一侧板223和第二侧板224分别对第一排气道110和第二排气道120形成板型的流通面，具有面积较大的冷却面，以进一步地改善第一排气道110和第二排气道120的冷却效果。
44.进一步地，冷却部222还包括第三侧板225，第三侧板225同时与第一侧板223和第二侧板224连接，且第三侧板225的两端均与上水套210连接，第三侧板225邻近排气法兰面100设置。如此设置，当冷却水流入中水套220时，还能有效地给排气法兰面100冷却。
45.再进一步地，沿第一方向，第一侧板223的第一端、第二侧板224的第一端和第三侧板225的第一端均与上水套210连接，且形成与上水套210连通的第一口226；第一侧板223的第二端、第二侧板224的第二端和第三侧板225的第二端均与上水套210连接，且形成与上水套210连通的第二口227。如此设置，当下水套230内的冷却水流入中水套220时，冷却水能够在中水套220的冷却部222内沿第一方向和垂直于第一方向的方向流动，进而形成近似于横向和纵向两个方向的冷却流向，以进一步确保良好的冷却效果。
46.需要说明的是，中水套220的冷却部222沿第一方向的两端均与上水套210连接，在铸造时不容易出现错位，有利于提高缸盖010铸造质量；而且，中水套220的结构简单容易铸造。
47.本实施例中，冷却部222沿第一方向延伸，引流部221沿第二方向延伸，第一方向与第二方向呈夹角设置。这样一来，当下水套230内的冷却水流入引流部221时，冷却水在引流部221沿第二方向流动，当冷却水经引流部221流入冷却部222时，冷却水能够在第一方向和与第一方向呈夹角的方向流动，以确保在冷却部222形成近似于横向和纵向两个方向的冷却流向，以进一步确保良好的冷却效果。
48.需要说明的是，第一方向和第二方向的夹角角度可以根据需要选择，例如可以是90
°
、95
°
等，在此不作具体限定。
49.需要说明的是，本实施例中，沿第一方向，引流部221的宽度小于冷却部222的宽
度，以使中水套220大致呈t字型，一方面确保冷却部222具有较大的冷却面积，另一方面确保冷却水在冷却部222内大致沿两个呈夹角的方向流动，进而充分提高冷却效果。
50.当然，在其他实施例中，引流部222的宽度可以与冷却部222的宽度相同或大致相同，以减小压损、确保冷却水的流量，便于铸造，在此不作具体限定。
51.本实施例中，请参照图5，下水套230设置有导流筋232，导流筋232用于引导下水套230内的冷却水流向缸盖的排气侧。进一步地，下水套230设置有两个导流筋232，其中一个导流筋232的位置与1缸的排气道相对应，另一个导流筋232的位置与4缸的排气道相对应，导流筋232的延伸方向大致与对应的排气道的延伸方向一致。如此设置，可以确保下水套230可靠地冷却排气道的下表面。
52.上水套210和下水套230扣合并能够在两者之间设置多个排气道，下水套230设置有多个第一进水口231，多个第一进水口231与发动机的多个燃烧室一一对应地设置；如此设置，能够充分的冷却缸盖。
53.本实施例中，上水套210和下水套230扣合且四个排气道设置于两者之间，下水套230设置有四个第一进水口231，四个第一进水口231与四个燃烧室一一对应地设置，以使上水套210和下水套230之间的四个排气道充分冷却。
54.请参照图6，本实施例的缸盖010还包括气缸垫130，气缸垫130开设有多个第二进水口131；下水套230的多个第一进水口231与多个第二进水口131一一对应地连通；如此设置，在下水套230从缸盖010的进气侧取水时，冷却水依次流经第二进水口131和第一进水口231流入下水套230内。本实施例中，气缸垫130设置有四个第二进水口131；当然，在其他实施例中，气缸垫130设置的第二进水口131的数量还可以是五个、六个等，在此不作具体限定。
55.请参照图6，本实施例的发动机还包括缸体水套240，缸体水套240包括第三进水口241和四个出水口242，沿从1缸至4缸的方向，四个出水口242依次排布，且第三进水口241邻近与1缸对应的出水口242设置，四个出水口242与四个第二进水口131一一对应地设置，从第三进水口241流入缸体水套240内的冷却水，能够依次流向四个出水口242，以使冷却水通过出水口242、第二进水口131和第一进水口231流入下水套230内。
56.需要说明的是，为了使与各个第一进水口231的进水量相同或基本相同，以使各缸均匀的冷却，气缸垫130上开设的多个第二进水口131的口径不同，以利用第二进水口131的口径调节各个第一进水口231的进水量。本实施例中，第三进水口241邻近与1缸对应的出水口242设置，从第三进水口241进入缸体水套240的冷却水，从邻近1缸的位置流向4缸的位置，沿从1缸至4缸的方向，四个第二进水口131的口径逐渐增大。
57.本实施例中，请参照图7，上水套210邻近缸盖010的排气侧设置，沿第一方向，上水套210的一端设置有排水孔211，进入缸盖水套020内的冷却水能从上水套210的排水孔211流出。
58.进一步地，请参照图1和图8，本实施例的上水套210和下水套230通过第一结合点212和第二结合点213连接且连通，第一结合点212位于上水套210靠近缸盖010的进气侧的位置，第二结合点213位于上水套210靠近缸盖010的排气侧的位置。如此设置，能够通过第一结合点212和第二结合点213使冷却水可靠地从下水套230流入上水套210，以利用扣合的上水套210和下水套230对两者之间的各个排气道、第一排气道110和第二排气道120进行可
靠地冷却。
59.需要说明的是，中水套220的冷却部222与上水套210邻近缸盖010排气侧的位置连接，即第一侧板223、第二侧板224和第三侧板225均与上水套210邻近缸盖010排气侧的位置连接，如此设置，以确保进入中水套220的冷却水能够可靠地流经整个冷却部222再流入上水套210，进而确保了冷却效果的提升。
60.需要说明的是，中水套220的引流部221远离冷却部222的一端与下水套230的中部或大致中部的位置连接并连通；如此设置，可以确保冷却水充分的流经下水套230和中水套220，进而确保冷却的可靠性。
61.本实施例的发动机在使用缸盖水套020冷却时，下水套230从缸盖010的进气侧取水，经过燃烧室流向排气侧，下水套230能够冷却1缸的排气道、4缸的排气道、2缸的排气道、3缸的排气道以及第一排气道110，下水套230内的冷却水能够流入中水套220和上水套210，且进入中水套220的冷却水能够流入上水套210，中水套220能够对第一排气道110和第二排气道120冷却，上水套210能够对第二排气道120和第一排气道110冷却，上水套210、中水套220和下水套230均能够对排气法兰面100冷却。
62.综上所述，本实用新型提供的缸盖水套020可以用于发动机的缸盖010，以使第一排气道110能够被下水套230和中水套220的冷却部222和引流部221冷却，第二排气道120能够被上水套210和中水套220的冷却部222和引流部221冷却，即确保第一排气道110和第二排气道120这两层排气道均被充分冷却，改善冷却效果，并且有效地防止缸盖010排气侧过热。
63.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。