气缸盖冷却水套及发动机的制作方法

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及气缸盖冷却水套及发动机。

背景技术：

发动机的气缸盖安装在缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室，它经常与高温高压燃气相接触，因此承受很大的热负荷和机械负荷，尤其是受到的冷热交换最为强烈即热负荷较高的鼻梁区。为了降低故障率，需要在气缸盖上设计冷却水套以对气缸盖进行特别充分的冷却。发动机工作时，气缸盖上下面温差很大，为了减小气缸盖的内应力，保证发动机工作的可靠性，需要将冷却水的流速和流量合理分配到缸盖的不同冷却区，尤其是对于集成了排气歧管的气缸盖，还需要对排气歧管进行着重冷却，因此，如何将冷却水合理分配到气缸盖的不同冷却区，一直是气缸盖水套设计的难点。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于克服现有技术中气缸盖冷却水套无法将冷却水合理分配到不同冷却区的问题，从而提供一种气缸盖冷却水套，该冷却水套可以将冷却水合理分配到气缸盖的不同冷却区，以提高气缸盖的冷却效率，为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种气缸盖冷却水套，安装于气缸盖内，包括第一水套、第二水套和第三水套，所述气缸盖上设有排气歧管以及与气缸数量相对应的多组喷油器、进气道、排气道和火花塞，其中，

所述第一水套包括排气歧管冷却部，所述排气歧管冷却部和所述第二水套分别设于所述排气歧管的上下两侧并连通，冷却水从所述第二水套的进水口流入，经所述排气歧管冷却部流出，用于冷却所述排气歧管；

所述第三水套环绕排气道的鼻梁区、火花塞区、进气道的鼻梁区和喷油器区设置，且所述第三水套的进水口设于所述气缸的排气侧，冷却水从所述第三水套的进水口流入，并依次对所述排气道的鼻梁区、所述火花塞区、所述进气道的鼻梁区和所述喷油器区进行冷却。

具体地，所述排气歧管冷却部在所述排气歧管的排气口两侧分别设有第一进水口和第二进水口，所述第二水套在所述排气歧管的排气口两侧分别设有第一出水口和第二出水口；所述第一进水口与所述第一出水口内部连通，外部封闭；所述第二进水口与所述第二出水口内部分隔，外部封闭；

所述第二水套的冷却水经所述第一出水口、所述第一进水口流入所述排气歧管冷却部。

优选地，所述第一水套还包括火花塞冷却部，所述火花塞冷却部与所述排气歧管冷却部一体成型并连通，冷却水从所述排气歧管冷却部流向所述火花塞冷却部；所述火花塞冷却部末端还设有多个出水口，所述火花塞冷却部的出水口与所述第三水套的出水口均设于所述气缸的进气侧。

进一步地，每个所述气缸的周围均一一对应的设有与所述气缸的缸体水套相连通的火花塞冷却部的出水口、第二水套的进水口、第三水套的进水口以及第三水套的出水口。

具体地，所述第三水套包括多组相互连通的冷却功能构件，所述冷却功能构件包括依次连通的第一冷却部、第二冷却部和第三冷却部，其中，

所述第一冷却部与所述排气道鼻梁区形状一致，输入端向下弯折连接对应的第三水套的进水口；所述第一冷却部设于所述排气道的鼻梁区上方；

所述第二冷却部为环形，套设在所述火花塞外侧；

所述第三冷却部与所述进气道鼻梁区形状一致，输出端向下弯折并且分为两个分支管道，分别连接对应的第三水套的出水口；所述第三冷却部设于所述进气道的鼻梁区上方；所述分支管道分设于所述喷油器的两侧。

优选地，相邻的两个所述冷却功能构件的第二冷却部之间设有连通管路。

优选地，所述第一水套的火花塞冷却部设于所述火花塞顶部上方，每个所述第二冷却部的两侧分别连通所述火花塞冷却部。

具体地，所述第三水套与所述火花塞冷却部通过机加工管道的方式连通。

优选地，所述第一水套、所述第二水套和所述第三水套均为镂空结构。

本发明目的之二在于克服现有技术中汽车发动机的气缸盖上下面温差很大、冷却不均匀而容易造成发动机故障的问题，从而提供一种发动机，该发动机的气缸盖冷却水套可以将冷却水合理分配到气缸盖的不同冷却区，以提高气缸盖的冷却效率，减少发动机故障，为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种发动机，所述发动机的气缸盖内设有上述气缸盖冷却水套。

与现有技术相比，本发明提供的气缸盖冷却水套及发动机具有以下有益效果：

本发明提供的气缸盖冷却水套，包括第一水套、第二水套和第三水套，其中第一水套的排气歧管冷却部和第二水套分别设于排气歧管的上下两侧并连通，水套中的冷却水充分地与排气歧管进行热交换，有效地冷却了排气歧管；第三水套环绕排气道的鼻梁区、火花塞区、进气道的鼻梁区和喷油器区设置，冷却水依次对排气道的鼻梁区、火花塞区、进气道的鼻梁区和喷油器区进行冷却，将冷却水合理分配到气缸盖的不同冷却区，有效地对气缸盖热负荷较高的几个区域进行降温，提高了气缸盖的冷却效率。

本发明提供的发动机采用上述气缸盖冷却水套，将冷却水合理分配到气缸盖的不同冷却区，提高了气缸盖的冷却效率，进而保证了发动机工作的可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中气缸盖冷却水套第一视角的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中气缸盖冷却水套第二视角的整体结构示意图；

图3为本发明实施例中气缸盖冷却水套第一视角的装配结构示意图；

图4为本发明实施例中气缸盖冷却水套第二视角的装配结构示意图；

图5为本发明实施例中气缸盖冷却水套第三视角的装配结构示意图；

图6为本发明实施例中第一水套的结构示意图；

图7为本发明实施例中第二水套和第三水套的结构示意图；

附图标记：

1-第一水套，111-第一进水口；

112-第二进水口，12-火花塞冷却部的出水口；

13-第三进水口，1a-排气歧管冷却部；

1b-火花塞冷却部，2-第二水套；

21-第二水套的进水口，221-第一出水口；

222-第二出水口，3-第三水套；

31-第三水套的进水口，32-第三水套的出水口；

33-第三出水口，34-连通管路；

3a-第一冷却部，3b-第二冷却部；

3c-第三冷却部，41-流通式水套螺塞；

42-封闭式水套螺塞，5-机加工管道。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1～图7，本实施例提供的气缸盖冷却水套，安装于气缸盖内，气缸盖上设有排气歧管以及与气缸数量相对应的多组喷油器、进气道、排气道和火花塞，该气缸盖冷却水套包括第一水套1、第二水套2和第三水套3。

其中，第一水套1包括排气歧管冷却部1a，排气歧管冷却部1a和第二水套2分别设于排气歧管的上下两侧并连通，冷却水从第二水套的进水口21流入，经排气歧管冷却部1a流出，用于冷却排气歧管；第三水套3环绕排气道的鼻梁区、火花塞区、进气道的鼻梁区和喷油器区设置，且第三水套的进水口31设于气缸的排气侧，冷却水从第三水套的进水口31流入，并依次对排气道的鼻梁区、火花塞区、进气道的鼻梁区和喷油器区进行冷却。

本发明实施例提供的气缸盖冷却水套中，第一水套1的排气歧管冷却部1a和第二水套2分别设于排气歧管的上下两侧，环绕整个排气歧管设置，气歧管冷却部1a和第二水套2中的冷却水充分地与排气歧管进行热交换，有效地冷却了排气歧管；第三水套3环绕排气道的鼻梁区、火花塞区、进气道的鼻梁区和喷油器区设置，冷却水依次对排气道的鼻梁区、火花塞区、进气道的鼻梁区和喷油器区进行冷却，将冷却水合理地分配到了气缸盖的不同冷却区，有效地对气缸盖热负荷较高的几个区域进行降温，提高了气缸盖的冷却效率。

此外，排气歧管冷却部1a在排气歧管的排气口两侧分别设有第一进水口111和第二进水口112，第二水套2在排气歧管的排气口两侧分别设有第一出水口221和第二出水口222；第一进水口111与第一出水口221利用流通式水套螺塞41实现内部连通、外部封闭，第二进水口112与第二出水口222利用封闭式水套螺塞42实现内部分隔、外部封闭，保证了冷却水与排气管的热交换率，保证冷却；同时，第二水套2的冷却水经第一出水口221、第一进水口111流入排气歧管冷却部1a内，气歧管冷却部1a和第二水套2中的冷却水充分地与排气歧管进行热交换，有效地冷却了排气歧管。

请参阅图5或图6，本发明实施例提供的气缸盖冷却水套中，第一水套1还包括火花塞冷却部1b，火花塞冷却部1b与排气歧管冷却部1a一体成型并连通，冷却水从排气歧管冷却1a流向火花塞冷却部1b；火花塞冷却部1b末端还设有多个出水口12，即第一水套的出水口，火花塞冷却部的出水口12与第三水套的出水口32均设于气缸的进气侧，与气缸的缸体水套进水口和出水口相对应，提高冷却水流速和冷却效率，此外，第一水套1的火花塞冷却部1b设于火花塞顶部上方，火花塞冷却部1b还可以对火花塞的上半部分进行充分冷却，降低火花塞的热负荷。

请继续参阅图1～图7，本发明实施例提供的气缸盖冷却水套中，每个气缸的周围均一一对应的设有与气缸的缸体水套相连通的火花塞冷却部的出水口12、第二水套的进水口21、第三水套的进水口31以及第三水套的出水口32。其中，火花塞冷却部的出水口12、第二水套的进水口21、第三水套的进水口31以及第三水套的出水口32数量可根据实际工况调整，但是每个气缸均设有冷却水套，保证排气道的鼻梁区、火花塞区、进气道的鼻梁区和喷油器区等热负荷区域的热交换率及冷却效率。

请继续参阅图5～图7，本发明实施例提供的气缸盖冷却水套中，第三水套3包括多组相互连通的冷却功能构件，每个冷却功能构件对应一个气缸，并且每个冷却功能构件包括依次连通的第一冷却部3a、第二冷却部3b和第三冷却部3c。

其中，第一冷却部3a设于排气道的鼻梁区上方,并且与排气道鼻梁区形状一致，输入端向下弯折连接对应的第三水套的进水口31，用于充分冷却排气道的鼻梁区；第二冷却部3b为环形，套设在火花塞外侧，用于冷却火花塞区；第三冷却部3c设于进气道的鼻梁区上方，并且与进气道鼻梁区形状一致，用于充分冷却进气道的鼻梁区，第三冷却部3c输出端向下弯折并且分为两个分支管道，分别连接对应的第三水套的出水口32，该分支管道分设于喷油器的两侧，用于充分冷却喷油器。此外，第一水套1的火花塞冷却部1b设于火花塞顶部上方，每个第二冷却部3b的两侧分别连通火花塞冷却部1b，缓冲了第三水套3的流量冲击之外，火花塞冷却部1b还可以对火花塞的上半部分进行充分冷却，降低火花塞的热负荷。第三水套3与火花塞冷却部1b通过机加工管道5连通，比传统砂芯更加耐腐蚀，强度高，而且更能保证第三水套3与火花塞冷却部1b的连通效果。

第三水套3包括多组相互连通的冷却功能构件，每个冷却功能构件对应一个气缸，第三水套3包括多组相互连通的冷却功能构件，相邻的两个冷却功能构件的第二冷却部3b之间设有连通管路34，保证了每个气缸对应的气道的鼻梁区、火花塞区、进气道的鼻梁区和喷油器区等热负荷区域的热交换率及冷却效率，避免因过热导致的发动机故障。此外，第一水套、第二水套和第三水套均为镂空结构，利于气缸盖的热负荷区域及冷却水套散热，进一步提高了气缸盖的冷却效率。

实施例二

本发明实施例提供一种发动机，该发动机的气缸盖内设有上一实施例中的气缸盖冷却水套，将冷却水合理分配到气缸盖的不同冷却区，提高了气缸盖的冷却效率，进而保证了发动机工作的可靠性。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。