具有带有空气转向突起的进气管道的内燃发动机汽缸盖的制作方法
【专利摘要】本发明涉及具有带有空气转向突起的进气管道的内燃发动机汽缸盖。该汽缸盖包括至少一个进气管道（2）和与其相关的进气阀（8），其由从位于该汽缸盖的横向表面（3）处的入口开始向下延伸至敞口到汽缸盖的底面（4）上的出口筒形嘴（5）。出口筒形嘴（5）与阀柄部（10）同轴。进气管道（2）的表面具有纵向突起（13），以使得流过进气管道（2）的空气流转向。突起（13）构造成提供空气流朝向阀柄部（10）的两侧的偏转，以显著地减少直接撞击阀柄部（10）的空气的数量。该突起（13）向下延伸至出口筒形嘴（5），以便妨碍空气流通过出口嘴（5）的截面区域的成角度扇区（14），该扇区（14）朝向该汽缸盖的该横向表面（3）。
【专利说明】具有带有空气转向突起的进气管道的内燃发动机汽缸盖
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于内燃发动机的汽缸盖，该类汽缸盖针对所述发动机的每个汽缸包 括： 至少一个进气管道，所述进气管道由延伸通过所述汽缸盖的主体的腔限定，并且从位 于所述汽缸盖的横向表面处的入口开始向下延伸至敞口到所述汽缸盖的底表面上的出口 筒形嘴； 与每个进气管道相关的进气阀，所述进气阀包括阀柄部以及与限定在所述出口筒形嘴 处的阀座协作的阀头部，所述筒形嘴与所述阀柄部同轴； 其中，所述进气管道的表面具有突起，所述突起沿大致平行于所述管道的轴线的方向 纵向地伸长，以用于转向流经所述进气管道的空气流，因此形成在所述发动机的汽缸中的 空气流的期望运动场； 其中，所述空气转向突起被形成在所述进气管道的表面的更接近所述汽缸盖的底表面 的一侧上； 其中，所述空气转向突起具有包含所述阀柄部的轴线的对称平面，并且具有朝向所述 进气管道的入口的第一端以及朝向所述进气管道的出口嘴的第二端。
【背景技术】
[0002] 上文所述类型的汽缸盖例如在文献US 4, 159，011中被示出并描述。但是在该已 知方案中，空气转向突起位于与进气管道的出口嘴间隔开的位置处，以便在突起下游的表 面上形成低压区域，这保持空气流粘附到该表面上。文献US 3, 273, 551公开了一种更接近 出口嘴的突起，但是该突起构造具有弯曲轮廓，该弯曲轮廓同样具有引导空气流并且将该 空气流保持粘附到其上的目的。本发明的目的在于提供一种上述类型的汽缸盖，其从被引 入到汽缸中的空气数量的角度以及从汽缸内的空气的优化运动的角度看改进了进入发动 机的汽缸内的空气流的特征，以使得能够显著地提高燃烧效率。
【发明内容】
[0003] 为了实现上述目的，本发明的主题是一种用于内燃发动机的汽缸盖，所述汽缸盖 具有在本说明书的开始部分提及的全部特征，并且进一步特征在于： 所述空气转向突起构造成提供空气流朝向所述阀柄部的两侧的转向，以便减少直接撞 击到所述阀柄部上的空气的数量；并且 所述空气转向突起延伸到所述出口筒形嘴，并且构造成使得所述空气转向突起妨碍空 气流通过所述出口嘴的截面区域的成角度扇区，所述成角度扇区朝向所述汽缸盖的所述横 向表面。
[0004] 得益于上述特征，根据本发明的空气转向突起提供了进入汽缸中的空气数量的增 力口、由空气流与阀柄部的直接干涉引起的空气流的扰乱的减少（如果没有完全消除的话)、 以及汽缸内的空气的充气运动的增加，这是由于进入到汽缸中的空气流的大部分沿与进气 管道相对于汽缸来说的取向（该取向被选择以便向汽缸内的空气流施加期望充气运动）偏 离的方向前进。
[0005] 根据本发明的进一步优选的特征，为了减少直接撞击到阀柄部上的空气数量的前 述减少，所述空气转向突起的截面的宽度与所述阀柄部的直径之间的比率在〇. 8和1. 2之 间，使得所述阀柄部相对于通过所述进气管道的空气流来说位于所述空气转向突起的遮蔽 区中。
[0006] 此外优选地，所述空气转向突起在其第二端具有前表面，所述前表面设置成与所 述出口筒形嘴的表面大致齐平并且沿所述表面的一部分延伸，以便进一步减少通过出口嘴 的截面区域的成角度扇区的空气流。在实践性实施例中并且根据常规技术，出口嘴的表面 由环的内表面限定，所述环被紧固在所述汽缸盖的底表面的腔内。
[0007] 本发明的汽缸盖尤其被开发用于柴油发动机，但是并不排除该汽缸盖在汽油发动 机中的应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 从参照附图的以下描述将呈现本发明的其它特征和优点，附图仅通过非限定性例 子的方式被描述，并且在附图中： 图1是根据本发明的汽缸盖的优选实施例的局部剖视图，该图基于图3的剖面线I-I ; 图2是图1的汽缸盖的局部剖视图，该图基于图3的剖面线II-II ; 图3是基于图2的剖面线III-III的剖视图；以及 图4是沿图2的剖面线IV-IV的剖视图。
【具体实施方式】
[0009] 在附图中，附图标记1指代内燃发动机的汽缸盖的金属主体，在该具体示出的示 例中，所述发动机是柴油发动机。如所述的，本发明当然也适用于汽油发动机。该图仅示出 汽缸盖的一部分，其中设置有与发动机的汽缸之一相关联的进气管道2。进气管道2由形成 在汽缸盖1中的腔限定。该腔从汽缸盖1的横向表面3延伸，发动机(未不出）的进气歧管 与所述横向表面3相关联。限定管道2的腔延伸至出口汽缸嘴5,所述出口汽缸嘴敞口到汽 缸盖的底表面4上，所述底表面4将被安装在其中形成有发动机汽缸(在图3中图示了与进 气管道2相关联的汽缸的轮廓C)的发动机缸体(未示出）上。如所示的，在所示示例中，所 述进气管道具有相对于相关汽缸来说的大致切向取向，以便向被引入到汽缸中的空气施加 涡旋运动。但是，本发明还可适用于汽油发动机的进气管道，其中，所述管道构造成有助于 翻滚运动。
[0010] 对于进气管道2来说，存在具有头部9和柄部10的相关进气阀8,所述柄部10可 滑动地安装在引导件11 (图2)内，所述引导件被固定在汽缸盖1的腔12内。出口嘴5具 有与阀柄部10同轴的筒形表面。在所述的实际实施例中，该出口嘴5由环6的内表面限定， 所述环被紧固在形成于汽缸盖的底表面中的腔内，所述环限定与阀8的头部9协作的阀座 7。在本文未示出与用于控制阀8的系统相关的细节，因为所述控制系统可以是任何类型的 并且就其本身而言不落入本发明的范围内。
[0011] 限定进气管道2的腔的表面在其更靠近汽缸盖1的底表面4的一侧上具有空气转 向突起13,所述空气转向突起沿大致平行于进气管道2的轴线2A的方向纵向伸长，所述突 起被构造用于使得通过该进气管道的空气流转向，以便提供空气流在发动机汽缸内的期望 运动。
[0012] 突起13具有包含阀柄部10的轴线的对称平面（图3)，并且具有朝向进气管道的入 口的第一端以及朝向进气管道2的出口嘴5的第二端。
[0013] 此外，突起13构造用于提供空气流至阀柄部10的两侧的转向，以便急剧地减少直 接撞击阀柄部10的空气的数量。
[0014] 优选地，从这个角度看为了实现最佳结果，所述空气转向突起13的截面的宽度W (图3)被选择为阀柄部10的直径的0. 8倍至1. 2倍之间，使得所述阀柄部相对于通过进气 管道2的空气流来说位于空气偏转突起13的"遮蔽区"中。
[0015] 根据本发明的又一重要特征，空气转向突起13延伸到所述出口筒形嘴5,使得所 述空气转向突起阻碍空气流通过所述出口嘴5的截面区域的成角度扇区14,所述扇区14面 向所述汽缸盖的所述横向表面3。所述成角度扇区14 (见图4)被限定为出口嘴5的截面 区域的面朝横向表面3的90°扇区(见图4)，并且相对于突起13的前述对称平面(见图3) 被对称地设置。
[0016] 在从进气管道2传送至发动机汽缸的过程中使得流经扇区14空气的数量减至最 小确保了，空气流的大多数部分以传过出口嘴5的截面区域的其余部分并且沿图2中的箭 头F方向前进的方式进入汽缸中。从进入到汽缸中的空气数量和充气运动的角度看，这提 供了最好的结果。
[0017] 在优选的实施例中，在其面向嘴5的端部，空气转向突起13具有前表面13C，所述 前表面13C设置成与所述筒形嘴5的表面大致齐平并且沿着所述筒形嘴的表面的一部分延 伸(见图1-3)，使得所述前表面13C的轮廓限定出口嘴5的表面的轮廓的向上延伸部(参考 附图）。由此，流经出口嘴5的截面区域的成角度扇区14 (见图4)的空气的数量被减低至 最小。
[0018] 取决于每个具体应用的需求，转向突起13的尺寸和形状可能宽泛地变化。附图以 示例的方式示出了优选实施例，其中转向突起13具有从其相对的两端朝向位于两端中间 的区域130逐渐增大的高度，在所述区域130中转向突起13限定用于空气传送的受限部 段。在示出的示例的情况下，偏转突起13具有两个横向表面13A (图1和3)以及包括倾 斜表面部13B的顶表面，所述倾斜表面部13B从突起13的朝向汽缸盖的横向表面3的端部 (其中突起具有零高度）延伸得远至中间区域130,在所述区域130中所述突起13具有最大 高度。突起13的顶表面向前延伸到所述前表面13C中，所述前表面13C设置成与所述筒形 嘴5的表面齐平并且沿所述表面的一部分延伸。
[0019] 优选地，所述转向突起13的最大高度小于或等于所述阀8的头部9的直径的一 半。
[0020] 当然，在不损害本发明的原理的情况下，可以广泛地改变结构和实施例的细节，其 仅是通过举例方式在本文被描述和说明的，因此不会脱离本发明的范围。具体地，如上所 述，根据具体应用的要求，可以相对于所示例子广泛地改变突起13的形状和尺寸。
【权利要求】
1. 一种用于内燃发动机的汽缸盖，所述汽缸盖针对所述发动机的每个汽缸包括： 至少一个进气管道（2)，所述进气管道由延伸通过所述汽缸盖的主体（1)的腔限定，并 且从位于所述汽缸盖的横向表面（3 )处的入口开始向下延伸至敞口到所述汽缸盖的底表面 (4)上的出口筒形嘴（5); 与每个进气管道（2)相关的进气阀（8)，所述进气阀包括阀柄部（10)以及与限定在所 述出口筒形嘴（5)处的阀座（7)协作的阀头部（9)，所述筒形嘴（5)与所述阀柄部（10)同 轴； 其中，所述进气管道（2)的表面具有突起（13)，所述突起沿大致平行于所述进气管道 (2)的轴线（2A)的方向纵向地伸长，以用于转向流经所述进气管道（2)的空气流，因此形成 在所述发动机的汽缸中的空气流的期望运动场； 其中，所述空气转向突起（13 )被形成在所述进气管道（2 )的表面的更接近所述汽缸盖 的底表面（4)的一侧上； 其中，所述空气转向突起（13)具有包含所述阀柄部（10)的轴线的对称平面，并且具有 朝向所述进气管道（2)的入口的第一端以及朝向所述进气管道（2)的出口嘴（5)的第二端； 所述汽缸盖的特征在于： 所述空气转向突起（13)构造成提供空气流朝向所述阀柄部（10)的两侧的转向，以便 减少直接撞击到所述阀柄部（10)上的空气的数量；并且 所述空气转向突起（13)向下延伸到所述出口筒形嘴（5)，并且构造成使得所述空气转 向突起（13)妨碍空气流通过所述出口嘴（5)的截面区域的成角度扇区（14)，其中所述成角 度扇区（14 )朝向所述汽缸盖的所述横向表面（3 )。
2. 根据权利要求1所述的汽缸盖，其特征在于，所述空气转向突起（13)的截面的宽度 (W)与所述阀柄部（10)的直径之间的比率在0. 8和1. 2之间，使得所述阀柄部（10)相对于 通过所述进气管道（2)的空气流来说位于所述空气转向突起（13)的遮蔽区中。
3. 根据权利要求1或2所述的汽缸盖，其特征在于，所述空气转向突起（13)在其第二 端具有前表面（13C)，所述前表面设置成与所述出口筒形嘴（5)的表面大致齐平并且沿所 述表面的一部分延伸。
4. 根据权利要求3所述的汽缸盖，其特征在于，所述出口嘴的表面由环（6)的内表面限 定，所述环（6 )被紧固在所述汽缸盖的底表面（4 )的腔内。
5. 根据权利要求1所述的汽缸盖，其特征在于，所述空气转向突起（13)具有从其相对 的两端朝向位于所述两端之间的中间区域（130)逐渐增大的高度。
6. 根据权利要求5所述的汽缸盖，其特征在于，所述转向突起（13)包括两个横向表面 (13A)以及具有带有倒圆轮廓的截面的顶表面，所述顶表面包括： 第一倾斜表面部（13B)，所述第一倾斜表面部位于所述转向突起（13)的第一端与所述 最大高度区域（130)之间；以及 第二表面部，所述第二表面部限定与所述出口嘴（5)的表面齐平地定位并且沿所述表 面的一部分延伸的所述前表面。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的汽缸盖，其特征在于，所述空气转向突起（13)的 最大高度小于或等于与所述进气管道（2)相关的进气阀（8)的头部的直径的一半。
【文档编号】F02F1/42GK104100404SQ201410134901
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2013年4月5日
【发明者】L.托萨托, F.佩索内尼 申请人:菲亚特汽车集团有限公司, Fpt电机研究公司