用于车辆的发动机及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆领域，尤其是涉及一种用于车辆的发动机及车辆。


背景技术：

2.相关技术中，发动机在工作过程中会产生大量的热量，两排气门之间的排气鼻梁区结构，即气缸盖排气座圈孔与火花塞孔之间靠近燃烧室侧的区域，会受到气缸盖底面气体燃烧高温、排气高温的影响，鼻梁区的整体温度较高，且该区域结构复杂，受布置空间限制，水流难以有效冷却，导致气缸盖鼻梁区出现裂纹概率较高。
3.而通过增大排气鼻梁区的壁厚以避免鼻梁区出现裂纹的方式，可以预防气缸盖鼻梁区裂纹的发生，但是排气鼻梁区的壁厚较大或者不均匀，会增加燃烧室避免的温度，不利于燃烧室避免的冷却；而增大水套的流量提高鼻梁区处水套流速的方式来加强冷却，预防鼻梁区裂纹的发生，需要更换尺寸较大的水泵，增加了整车成本，同时较大的水泵所会增加机械能的损失，影响发动机的动力性能。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于车辆的发动机，该发动机中在排气鼻梁区内设置有冷却流道，将冷却流道设置于鼻梁区内可以有效地提高排气鼻梁区的冷却效果，可以降低排气鼻梁区开裂的可能性，提高了发动机的可靠性。
5.本实用新型还提出一种具有上述发动机的车辆。
6.根据本实用新型的用于车辆的发动机包括：缸体，所述缸体内形成有缸体水套，所述缸体上设置有与所述缸体水套相连的进水口；缸盖，所述缸盖上设置有多个排气口，相邻两个排气口之间形成有排气鼻梁区，所述排气鼻梁区内形成有冷却流道，所述冷却流道与所述缸体水套连通。
7.根据本实用新型的用于车辆的发动机，通过在排气鼻梁区内设置冷却流道，并且冷却流道与缸体水套连通，使冷却流道可以将缸体水套内的冷却液导入至排气鼻梁区，冷却流道内所流动的冷却液可以与排气鼻梁区的缸盖部分进行热交换，从而带走排气鼻梁区的热量，以避免排气鼻梁区的温度过高，而引起排气鼻梁区的开裂。
8.根据本实用新型的一个实施例，所述缸盖内形成有缸盖水套，所述缸盖水套包括：上部水套，所述上部水套设置于所述排气口上侧；下部水套，所述下部水套设置于所述排气口下侧且与所述上部水套连通，所述冷却流道的一端与所述缸体水套相连，所述冷却流道的另一端与所述上部水套相连。
9.根据本实用新型的一个实施例，所述下部水套包括：多个围绕所述排气口的排气口冷却区，相邻的两个所述排气口冷却区至少部分间隔开以供所述冷却流道穿过。
10.根据本实用新型的一个实施例，所述冷却流道与所述下部水套之间的最小距离为a，所述a满足：2mm≤a≤6mm。
11.根据本实用新型的一个实施例，所述冷却流道延伸方向与所述上部水套下侧壁延伸方向之间夹角为b，所述b满足：150
°
≤b＜180
°
。
12.根据本实用新型的一个实施例，用于车辆的发动机还包括：缸盖垫片，所述缸盖垫片设置于所述缸体与所述缸盖之间，并于所述缸盖垫片上设置有连通所述缸体水套和所述冷却流道的流通孔。
13.根据本实用新型的一个实施例，所述缸盖垫片上设置有连通所述缸体水套与所述缸盖水套的缸盖水套进水孔，所述缸体侧壁上设置有与所述缸体水套连通的上水孔，所述上水孔与所述冷却流道的所述一端相连，所述缸盖垫片上设置有与所述上水孔正对的流通孔，所述流通孔的截面积为s1，所述缸盖水套进水孔的总截面积为s2，且满足：10％≤s1/s2≤25％。
14.根据本实用新型的一个实施例，所述流通孔包括多个，多个所述流通孔与所述冷却流道一一对应设置，远离所述缸体水套的进水口一侧的所述流通孔的截面积不小于靠近所述缸体水套的进水口一侧的所述流通孔的截面积。
15.根据本实用新型的一个实施例，所述冷却流道截面直径为c，且满足：3mm≤c≤6mm。
16.根据本实用新型的一个实施例，所述冷却流道的延伸方向与所述缸盖底面夹角为d，所述d满足：30
°
≤d≤38
°
。
17.下面简单描述根据本实用新型的车辆。
18.根据本实用新型的车辆上设置有上述实施例的发动机，由于根据本实用新型的车辆上设置有上述实施例的发动机，因此该车辆的可靠性高，发动机的冷却效果好，使用寿命长，故障率低。
19.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
20.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1是根据本实用新型实施例的缸体水套与缸盖水套的配合示意图；
22.图2是根据本实用新型实施例的缸盖水套的仰视图；
23.图3是图2中m
‑
m截面位置的发动机的剖视图；
24.图4是根据本实用新型的缸盖垫片与缸体水套的配合示意图。
25.附图标记：
26.缸体11，缸体水套111，
27.缸盖12，缸盖水套121，排气鼻梁区122，冷却流道123，上部水套124，下部水套125，排气口冷却区1251，排气口126，
28.缸盖垫片13，流通孔131，气缸盖垫片前端主上水孔101，气缸盖垫片前端排气侧小上水孔102。
具体实施方式
29.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
30.下面参考图1
‑
图4描述根据本实用新型实施例的用于车辆的发动机。
31.根据本实用新型的发动机包括缸体11和缸盖12，缸体11内形成有缸体水套111，缸体11上设置也有与缸体11水道相连的进水口，缸盖12上设置有多个排气口126，相邻两个排气口126之间形成有排气鼻梁区122，排气鼻梁区122内形成有冷却流道123，冷却流道123与缸体水套111相连。
32.相关技术中，发动机在工作过程中会产生大量的热量，两排气门之间的排气鼻梁区122结构，即气缸盖12排气座圈孔与火花塞孔之间靠近燃烧室侧的区域，会受到气缸盖12底面气体燃烧高温、排气高温的影响，鼻梁区的整体温度较高，且该区域结构复杂，受布置空间限制，水流难以有效冷却，导致气缸盖12鼻梁区出现裂纹概率较高。
33.而通过增大排气鼻梁区122的壁厚以避免鼻梁区出现裂纹的方式，可以预防气缸盖12鼻梁区裂纹的发生，但是排气鼻梁区122的壁厚较大或者不均匀，会增加燃烧室避免的温度，不利于燃烧室避免的冷却；而增大水套的流量提高鼻梁区处水套流速的方式来加强冷却，预防鼻梁区裂纹的发生，需要更换尺寸较大的水泵，增加了整车成本，同时较大的水泵所会增加机械能的损失，影响发动机的动力性能。
34.根据本实用新型的用于车辆的发动机，通过在排气鼻梁区122内设置冷却流道123，并且冷却流道123与缸体水套111连通，使冷却流道123可以将缸体水套111内的冷却液导入至排气鼻梁区122，冷却流道123内流动的冷却液可以与排气鼻梁区122进行热交换，从而带走排气鼻梁区122的热量，以避免排气鼻梁区122的温度过高，而引起排气鼻梁区122的开裂。
35.根据本实用新型的发动机，通过在排气鼻梁区122内设置冷却流道123，利用冷却流道123对排气鼻梁区122进行散热，有效地降低了排气鼻梁区122在工作状态下的温度，避免了排气鼻梁区122由于高温而发生开裂，提高了发动机的可靠性，改善了排气鼻梁区122的冷却状况，有助于延长发动机的使用寿命。
36.根据本实用新型的一个实施例，缸盖12内形成有缸盖水套121，缸盖水套121包括上部水套124和下部水套125，上部水套124设置于排气口126上侧，下部水套125设置于排气口126下侧且与上部水套124连通，冷却流道123的一端与缸体水套111相连，冷却流道123的另一端与上部水套124相连。
37.缸盖水套121形成于缸盖12内部，缸盖水套121用于对缸盖12进行冷却，缸盖12上设置有多个排气口和进气口，上部水套124设置于可以多个排气口和多个进气口之间，且位于排气口和进气口的上方，下部水套125设置于排气口下侧可以位于气缸盖12的边缘处，下部水套125的下侧可以与缸体水套111相连，以使缸体水套111中的冷却液通过下部水套125进入到缸盖水套121中。
38.根据本实用新型的一个实施例，下部水套125包括多个围绕排气口126的排气口冷却区1251，相邻的两个排气口冷却区1251至少部分间隔开以供冷却流道123穿过。缸盖12上
可以设置有多个排气口126，下部水套125中设置有多个排气口冷却区1251，排气口冷却区1251用于对排气口126周围部分的缸体进行散热，以带走缸盖12中与排气口部分位置的热量，而相邻的两个排气口冷却区1251之间间隔开，在缸盖12上相邻两个排气口126之间设置有排气鼻梁区122，排气口126鼻梁区设置在相邻的两个排气口冷却区1251之间，而冷却流道123设置于相邻两个排气口冷却区1251，以使冷却流道123可以不经过下部水套125直接与上部水套124相连。
39.通过直接将冷却流道123与上部水套124相连而与下部水套125间隔开设置，可以减少冷却流道123所经过的区域，使冷却流道123可以具有更好的冷却效果，有助于降低排气鼻梁区122的温度，避免排气鼻梁区122出现开裂的现象。
40.根据本实用新型的一个实施例，冷却流道123与下部水套125之间的最小距离为a，且a满足：2mm≤a≤6mm，将冷却流道123与下部水套125间隔开设置，同时设置冷却流道123与下部水套125之间的最小距离为a，以减小下部水套125与冷却流道123之间的影响，使冷流道内的冷却液具有更好的冷却效果。
41.如图3所示，同时，下部水套125与冷却流道123之间间隔开，下部水套125的至少部分位于排气口126鼻梁区的上部，而冷却流道123与下部水套125之间的最小距离可以理解为，冷却流道123与下部水套125之间同时用于对排气口鼻梁区的至少部分进行冷却，下部水道相邻两个排气口126冷却去之间设置有连通部(图3中125位置)，该连通部与冷却流道123分别在排气鼻梁区122的上下方向对其进行冷却，以进一步提高对排气鼻梁区122的冷却效果。
42.根据本实用新型的一个实施例，冷却流道123延伸方向与上部水道下侧壁延伸方向之间的夹角为b，且b满足：150
°
≤b＜180
°
。将冷却流道123延伸方向与上部水道下侧壁延伸方向之间的夹角设置为150
°‑
180
°
之间，可以避免在连接部位形成应力集中点，避免缸盖12产生疲劳裂纹，从而提高缸盖12的可靠性，延长缸盖12的使用寿命。
43.在本实用新型的一个实施例中，冷却流道123与上部水套124之间设置有圆角，以进一步消除应力集中点。
44.根据本实用新型的一个实施例，发动机还包括缸盖垫片13，缸盖垫片13设置于缸体11与缸盖12之间，缸盖垫片13可以用于提高缸体11与缸盖12之间的密封性。
45.根据本实用新型的一个实施例，缸盖垫片13上设置有连通缸体水套111与缸盖水套121的缸盖水套进水孔，缸体11侧壁上设置有与缸体水套111连通的上水孔，上水孔与冷流道的一端相连，缸盖垫片13上设置有与上水孔正对的流通孔131，流通孔131的截面积为s1，缸盖水套进水孔的总面积为s2，且满足：10％≤s1/s2≤25％。
46.缸盖垫片13上所设置的进水孔可以概括为所有连通缸体水套111与缸盖水套121的水孔，进水孔可以包括气缸盖垫片前端主上水孔101、气缸盖垫片前端排气侧小上水孔102以及流通孔131，而流通孔131设置为占用进水孔总面积的10％
‑
25％，以保证鼻梁区处冷却液的流量，提高对鼻梁区的冷却效果，降低鼻梁区开裂的风险，提高发动机的可靠性。
47.根据本实用新型的一个实施例，流通孔131包括多个，多个流通孔131与冷却流道123一一对应设置，远离缸体水套的进水口一侧的流通孔131的截面积不小于靠近缸体水套的进水口一侧的流通孔131的截面积。
48.如图4所示，缸盖垫片13上所设置的流通孔131可以位于缸盖垫片的同一侧边，多
个流通孔131在远离缸盖垫片主上水孔101的方向上依次排列，由于靠近缸盖垫片主上水孔101侧的水套内冷却水的流量大，该位置的缸盖冷却效果好，而远离缸盖垫片主上水孔101方向一侧的缸盖整体内冷却水的总流量小，需要更大的流量。为此，通过设置远离缸体水套的进水口一侧的流通孔131不小于靠近缸体水套的进水口一侧的流通孔131的截面积，可以提高缸体水套远离进水口一端的冷却液的流量。
49.在本实用新型的一个具体实施例中，靠近缸盖前端的两个流通孔131的截面积相同且为s3，位于上述两个流通孔131靠近缸盖后端的两个流通孔131的截面积相同且为s4，其中s3与s4满足：s3≤s4。
50.根据本实用新型的一个实施例，冷却流道123截面直径为c，且满足：3mm≤c≤6mm，冷却流道123可以构造为机加工成型的圆孔，将冷流道的直径设置在3mm
‑
6mm之间可以减小对排气鼻梁区122的空间布置需求，保证鼻梁区的壁厚，同时尽可能的增大了冷却流道123的截面积，提高了冷却液的流速，提高了对排气鼻梁区122的冷却效果。
51.根据本实用新型的一个实施例，冷却流道123的延伸方向与缸盖12底面夹角为d，d满足30
°
≤d≤36
°
，若将冷却流道123的延伸方向与缸盖12底面之间的角度设置的太小，会导致下层水套与缸盖12燃烧室壁厚较小，缸盖12的强度无法满足要求；而设置的角度太大，不利于冷却水的流动，会增加冷却液的压损，减小冷却水的流速，影响冷却效果；将冷流道与缸盖12底面的夹角设置为30
°‑
36
°
之间，可以保证缸盖12的强度要求，同时尽可能地降低了冷却液的压损。
52.下面简单描述根据本实用新型的车辆。
53.根据本实用新型的车辆上设置有上述实施例的发动机，由于根据本实用新型的车辆上设置有上述实施例的发动机，因此该车辆的可靠性高，发动机的冷却效果好，使用寿命长，故障率低。
54.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。
55.在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
56.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
57.在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
58.在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
59.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术
语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、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。
60.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。