一种发动机缸盖的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具有多个气缸的发动机的缸盖。
【背景技术】
[0002]以往,开发了为使与发动机的燃烧室相连的多个排气道在缸盖内合流而将缸盖与排气歧管形成为一体的技术。这样的缸盖与另设有歧管的缸盖相比,容易接受排气热而变成高温。因此,提倡通过使发动机冷却水向排气道周边流动来提高冷却性能。具体地,提出了使排气道的周围呈被水套包围的形状,以及为使发动机冷却水的流动蜿蜒而形成水套形状的方案(参照专利文献1、2)。
[0003]【专利文献I】日本专利文献特许第4262343号公报
[0004]【专利文献2】日本专利文献特许第4098712号公报
[0005]实用新型所要解决的技术问题
[0006]然而,在以往的歧管内置型缸盖中,水套所需的冷却性能根据发动机的运行状态而变化,因此存在冷却性能设定困难的课题。
[0007]本实用新型的目的之一是提供一种缸盖,其鉴于如上所述的课题而发明,其能够获得根据发动机运行状态的适当的冷却性能。另外,本实用新型并不仅限于该目的,作为本实用新型的其他目的还可以定位为:取得根据后述的【具体实施方式】所示的各构成导出的作用效果,即根据现有技术无法得到的作用效果。
【实用新型内容】
[0008]在这里公开的发动机缸盖是具有多个气缸的发动机的缸盖,具有:排出从所述气缸排出的排气的排气道;以及形成于所述排气道的周围、使冷却水沿着所述气缸的列设方向在其内部流通的冷却水通道。另外,还具有排气集合部,其在所述排气道的下游端将多个排气流路集合于一股,配置于所述列设方向上比所述发动机的中心向所述冷却水通道的下游侧偏移的位置。
[0009]比较理想的是,从所述发动机后端的气缸到所述排气集合部的排气通道的长度比从所述发动机的后端气缸到所述排气集合部的排气通道的长度短。
[0010]另外,所述冷却水在所述冷却水通道内从所述发动机的前端朝向后端流通为佳。在这种情况下,所述排气集合部比所述发动机的中心靠近所述后端配置为佳。
[0011]比较理想的是,所述冷却水通道,其具有外侧冷却水路,其沿着位于所述缸盖外表面侧的歧管而配置、以及内侧冷却水路,其具有从所述外侧冷却水路分支后合流的形状,并沿着所述外侧冷却水路配置于所述缸盖的内表面侧。
[0012]本实用新型能够获得根据发动机运行状态的适当的冷却性能。
【附图说明】
[0013]图1是示例本实用新型一实施方式的发动机缸盖的斜视图;
[0014]图2是发动机的示意性纵截面图;
[0015]图3是示出缸盖内的排气道形状的水平截面图;
[0016]图4(A)是上侧水套的水平截面图;图4(B)是下侧水套的水平截面图。
[0017]符号说明
[0018]2 缸体
[0019]4水套(冷却水通道)
[0020]6排气道
[0021]6C排气集合部
[0022]C 中心线
【具体实施方式】
[0023]参照附图,对用于车辆的发动机缸盖进行说明。另外,以下所示的实施方式仅仅是举例说明,并没有排除在以下实施方式中未明示的各种变形及技术应用的意图。本实施方式的各构成,在不脱离这些宗旨的范围内可以实施各种变形,并且还可以根据需要选择取舍,或者适当进行组合。
[0024][1.发动机的构成]
[0025]本实施方式的缸盖I被安装于水冷式多气缸发动机10的缸体2中。在发动机10的内部,排成列配置有多个缸孔3。图1所示为三个气缸3串联配置的三缸(前端开始依次为#1、#2、#3)发动机10。以下,将气缸3的列设方向用符号L表示。
[0026]在气缸3的周围,形成有沿着其缸面3B被曲面状掘入的水套4 (冷却水通道)。水套4不仅与缸体2的内部相连续,而且还与缸盖I的内部相连续而形成,冷却整个发动机10。水套4的上方向缸体2的上面开放,并且与形成于缸盖I 一侧的水套4、4A、4B相连通。据此,排气道6的外周部分也通过发动机冷却水而被冷却。
[0027]如图2所示,在缸盖I的下面,形成有成为其顶棚面3A(燃烧室的顶棚面)的凹部,在燃烧室中与排气道6连接。排气道6是作为排气系统的歧管(多通管)发挥作用的多通型排气流路。本实施方式中,在排气道6的下游侧连接有涡轮增压器35和催化装置36 (参照图1)。通过使发动机10启动后的排气温度提前升温,而提高这些装置35、36的工作效率。
[0028][2.排气道]
[0029]如图3所示,排气道6的上游端呈分支为六股的形状,连接于每一个排气门孔12。另外,排气道6的下游端,每一个通道在缸盖I的内部汇集为一股的形状。将连接于排气门孔12的最细的通道(位于排气道6最上游的支管)称为小通道6A。一股小通道6A的截面积S1被设定为大于等于一个排气门孔12的开口面积的大小。此外,连接于同一气缸3的一对小通道6A,在比较靠近排气门孔12的位置合流而形成中通道6B(位于排气道6的中间部的支管)。
[0030]中通道6B的截面积S2为不使排气阻力上升而被设定为大于等于两股小通道6A的截面积2Sp另外,在其下游侧中设有将多个中通道6B集合为一股的排气集合部6C。使中通道6B合流的顺序是任意的,例如使连接于#1气缸的中通道6B与连接于#2气缸的中通道6B集合之后(比其合流部位靠近下游侧),与连接于#3气缸的中通道6B合流。
[0031]在排气集合部6C的上游侧,在被各个中通道6B夹持的部分形成有股部(裆部)16。在图3中,被来自#1气缸的排气流和来自#2气缸的排气流夹持的三角形状的部位为股部16A,被来自#2气缸的排气流和来自#3气缸的排气流夹持的部位为股部16B。这些股部16A(#1与#2之间),16B(#2与#3之间)朝向缸盖I的外侧几乎同等地突出。俯视图中,连接股部16A,16B的前端的直线与气缸列方向L几乎平行。另外,如图3中虚线所示,在股部16A的#2气缸的侧壁面的延长面上设有排气集合部6C的出口(排气口 18)的前侧壁的R部(曲面部)。据此,排气从#2气缸到排气集合部6C的流动变得顺畅,流路阻力减少。
[0032]在这里,通过#2气缸的中心水平延长的假设线中,把垂直于气缸列方向L的线称为发动机10的中心线C。如图3所示,排气集合部6C配置于相对于中心线C向发动机10后端偏移的位置。以中心线C为基准的排气集合部6C的偏移方向是朝向发动机冷却水下游侧的方向。即,排气集合部6C被设置在偏向于发动机10冷启动时的发动机冷却水的温度为高温的方向。作为排气集合部6C的下游端的单一开口部(以下,称为排气口 18)也同样被设置于从中心线C向后端偏移的位置。
[0033]从各#1?#3气缸到排气集合部6C的排气通道中,发动机10前端的排气通道长度最长,后端的排气通道长度较短。例,如图3中所示,从#1气缸到排气集合部6C的出口(排气口 18)的通道长L1,从#2气缸到排气集合部6C的出口的通道长L2,从#3气缸到排气集合部6C的出口的通道长L3的大小关系为L ALPLy即,排气通道的长度在发动机冷却水升温的部分缩短而形成。
[0034][3.水套]
[0035]如图4(A)、图4(B)所示,在缸盖I中设有俯视图中内侧及外侧两个系统的冷却水通道,同时在排气道6的上侧及下侧叠层设置。图4(B)中的符号25相当于从水泵侧供给冷却水的冷却水入口,符号26相当于冷却水出口。另外,图中较细的虚线是与缸盖I的突出部14及排气道6的轮廓相对应的线,双点划线是与气缸3的顶棚面3A的轮廓相对应的线。
[0036]在上侧水套4A中,设有外侧冷却水路23A以及内侧冷却水路24A。这些冷却水路23A、24A,均与形成于缸体2内的水套4连通。外侧冷却水路23A及内侧冷却水路24A的整体形状呈沿着排气道6的上面对于突出部14的上面14A几乎平行配置的半圆盘状。
[0037]外侧冷却水路23A,其沿着#1气缸及#3气缸的排气通道而配置于其上面侧。外侧冷却水路23A的配置形状在发动机10的俯视图中呈半圆弧状。发动机冷却水的流向,如图4(A)中黑箭头显示,发动机10的前端(#1气缸侧)为上游,后端(#3气缸侧)为下游。
[0038]内侧冷却水路24A是比外侧冷却水路23A配置于更内侧的冷