缸盖冷却水套、发动机及车辆制造技术

本公开提供缸盖冷却水套、发动机及车辆，水套包括：排气侧上层集水道；排气鼻梁区水套；排气侧下层集水道；排气道侧面水套，设置于发动机的排气侧的下层的排气门座圈周围；进排气道之间水套，设置于排气道侧面水套的上方，进排气道之间水套与排气鼻梁区水套连通。冷却液在流入排气侧下层集水道之后，部分冷却液以横流形式流入排气鼻梁区水套并流入排气侧上层集水道，流入排气侧上层集水道的冷却液与排气侧下层集水道中的冷却液以纵流形式对发动机的排气道进行冷却；部分冷却液以横流形式流入排气道侧面水套，部分冷却液流入排气鼻梁区水套与火花塞壁面碰撞后，绕行进排气道之间水套，与流经排气道侧面水套的冷却液汇合之后横流至发动机的进气侧。

【技术实现步骤摘要】
缸盖冷却水套、发动机及车辆
本公开涉及发动机领域，更具体地，涉及一种缸盖冷却水套、发动机及车辆。
技术介绍
在发动机冷启动阶段，为了降低摩擦功，希望缸体尽快达到预设温度，而缸盖尽量保证适当的散热，由此，分开冷却应运而生。随着发动机的强化程度和热效率的不断提高，升扭矩和爆压的不断提升，对缸盖冷却要求也越来越高。若冷却不良，则可能导致局部区域过热，出现热疲劳裂纹，也会引起机油结焦和积碳形成，进而增加爆震倾向，限制发动机热效率提升，这种影响对于大排量汽油机则更为明显。对于大排量自然吸气型汽油发动机，特别是外特性低转速工况，容易出现爆震，良好冷却有利于发动机低端性能提升。同时，缸盖集成排气歧管的冷却直接关系到暖机时间及冷启动排放和高工况外特性加浓及其油耗。汽油机缸盖冷却水套设计采用两种结构，即单层冷却水套和双层冷却水套，冷却水的流动组织方式有两种，即缸盖横流或是纵流的方式。在实现本公开构思的过程中，专利技术人发现相关技术至少存在如下问题：相关技术的冷却水套冷却效果较差，各缸冷却液分配存在不均匀情况。
技术实现思路
有鉴于此，本公开实施例提供了一种缸盖冷却水套和装有该缸盖冷却水套的发动机及车辆。具体的，本公开实施例的一方面提供了一种发动机缸盖冷却水套，包括：排气侧上层集水道；排气鼻梁区水套；排气侧下层集水道，上述排气侧下层集水道与上述排气侧上层水道通过上述排气鼻梁区水套连通；排气道侧面水套，设置于发动机的排气侧的下层的排气门座圈周围，上述排气道侧面水套和上述排气鼻梁区水套与上述排气侧下层集水道连通；进排气道之间水套，设置于上述排气道侧面水套的上方，上述进排气道之间水套与上述排气鼻梁区连通；其中，冷却液在流入上述排气侧下层集水道之后，部分上述冷却液流入所述排气鼻梁区并流入上述排气侧上层集水道，流入上述排气侧上层集水道的冷却液与上述排气侧下层集水道中的冷却液以纵流形式对上述发动机的排气道进行冷却；部分上述冷却液以横流形式流入上述排气道侧面水套，部分上述冷却液流入排气鼻梁区并与火花塞壁面碰撞后，绕行进排气道之间水套，与流经上述排气道侧面水套的冷却液汇合之后横流至上述发动机的进气侧。根据本公开的实施例，上述排气侧上层集水道的横截面积范围为450～750mm2；所述排气侧下层集水道的横截面积范围为400～600mm2。根据本公开的实施例，上述排气侧下层集水道与上述发动机的排气侧之间的通道的通道面积范围为100～200mm2；上述排气鼻梁区水套的横截面积范围为30～60mm2。根据本公开的实施例，上述缸盖冷却水套还包括：排气再循环冷却水套，设置于上述排气侧上层集水道靠近冷却液出口的方向，上述排气再循环冷却水套与上述排气侧上层集水道连通；其中，流入上述排气侧上层集水道的部分上述冷却液流入上述排气再循环冷却水套之后横流至上述发动机的集水槽。根据本公开的实施例，上述排气再循环冷却水套包括多层冷却水套。根据本公开的实施例，上述排气再循环冷却水套包括两层冷却水套。根据本公开的实施例，上述缸盖冷却水套还包括：进气侧水套，上述进气侧水套分别与上述进排气道之间水套和上述排气道侧面水套连通；其中，流经上述进排气道之间水套的冷却液与流经上述排气道侧面水套的冷却液汇合之后通过上述进气侧水套横流至上述发动机的集水槽。根据本公开的实施例，上述缸盖冷却水套适用于多缸发动机。本公开实施例的另一方面提供了一种发动机，包括上述缸盖冷却水套。本公开实施例的另一方面提供了一种车辆，包括上述发动机。根据本公开的实施例，由于缸盖冷却水套的排气侧上层集水道和排气侧下层集水道的腔体可以作为冷却液流动时的稳压腔，对冷却液稳压分流，有效保证冷却液流动均匀，提高了冷却效果。附图说明通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1示意性示出了相关技术的缸盖冷却水套横流的示意图；图2示意性示出了根据本公开实施例的缸盖冷却水套的部分结构以及冷却液进入缸盖冷却水套后的流向和冷却液进入排气侧上层集水道后的流向；图3示意性示出了根据本公开实施例的缸盖冷却水套的部分结构以及冷却液流入排气鼻梁区水套后的流向；以及图4示意性示出了根据本公开实施例的发动机缸盖冷却水套的仰视图。[附图标记说明]1：排气侧下层集水道2：排气鼻梁区水套3：排气道侧面水套4：排气侧上层集水道5：进排气道之间水套6：排气再循环冷却水套7：进气侧水套8：暖风取冷却液的位置9：排气侧下层集水道与发动机的排气侧之间的通道具体实施方式下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本公开，而非对本公开的限定，实施例中记载的各个特征可进行组合，形成多个可选方案。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分而非全部结构。图1示意性示出了相关技术的缸盖冷却水套横流的示意图。如图1所示，相关技术中的缸盖冷却水套的冷却液进入水套后直接分流至各缸冷却。在实现本公开的专利技术构思过程中，发现相关技术的缸盖冷却水套冷却效果较差，进一步发现其中一个原因是相关技术发动机的水泵布置在整机的前端，通过缸体周围狭窄的空间从前向后流动，一方面将冷却液分配给缸体，另一方面将冷却液输送给缸盖，由于流动空间比较狭窄，冷却液在流动过程中的沿程阻力较大，加上前面一个或多个缸体的分流，当冷却液流动到最后一个缸体时，冷却液的流量和流速会明显下降，因此，将造成最后一个缸体的冷却效果不佳。有鉴于此，本公开实施例提供了一种缸盖冷却水套，缸盖采用横流冷却的形式，该缸盖冷却水套能够提供稳压腔结构，能够较好地保证各缸分配冷却液的均匀性，以此提高冷却效果。下面将结合实施例进行说明。图2示意性示出了根据本公开实施例的缸盖冷却水套的部分结构以及冷却液进入缸盖冷却水套后的流向和冷却液进入排气侧上层集水道后的流向。根据本公开的实施例，如图2所示，缸盖冷却水套可以包括：排气侧上层集水道4。排气鼻梁区水套2。排气侧下层集水道1，排气侧下层集水道1与排气侧上层水道4通过排气鼻梁区水套2连通。排气道侧面水套3，设置于发动机的排气侧的下层的排气门座圈周围，排气道侧面水套3和排气鼻梁区水套2与排气侧下层集水道1连通。进排道之间水套5，设置于排气道侧面水套的上方，进排气道之间水套5与排气鼻梁区水套2连通。其中，冷却液在流入排气侧下层集水道1之后，部分冷却液流入排气鼻梁区水套2并流入排气侧上层集水道4，流入排气侧上层集水道4的冷却液与排气侧下层集水道1中的冷却液以纵流形式对发动机的排气道进行冷却。部分冷却液以横流形式流入排气道侧面水套3，部分冷却液流入排气鼻梁区水套2与火花本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缸盖冷却水套，包括：/n排气侧上层集水道；/n排气鼻梁区水套；/n排气侧下层集水道，所述排气侧下层集水道与所述排气侧上层水道通过所述排气鼻梁区水套连通；/n排气道侧面水套，设置于发动机的排气侧的下层的排气门座圈周围，所述排气道侧面水套和所述排气鼻梁区水套与所述排气侧下层集水道连通；/n进排气道之间水套，设置于所述排气道侧面水套的上方，所述进排气道之间水套与所述排气鼻梁区水套连通；/n其中，冷却液在流入所述排气侧下层集水道之后，部分所述冷却液以横流形式流入所述排气鼻梁区水套并流入所述排气侧上层集水道，流入所述排气侧上层集水道的冷却液与所述排气侧下层集水道中的冷却液以纵流形式对所述发动机的排气道进行冷却；/n部分所述冷却液以横流形式流入所述排气道侧面水套，部分所述冷却液流入所述排气鼻梁区水套与火花塞壁面碰撞后，绕行进排气道之间水套，与流经所述排气道侧面水套的冷却液汇合之后横流至所述发动机的进气侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种缸盖冷却水套，包括：
排气侧上层集水道；
排气鼻梁区水套；
排气侧下层集水道，所述排气侧下层集水道与所述排气侧上层水道通过所述排气鼻梁区水套连通；
排气道侧面水套，设置于发动机的排气侧的下层的排气门座圈周围，所述排气道侧面水套和所述排气鼻梁区水套与所述排气侧下层集水道连通；
进排气道之间水套，设置于所述排气道侧面水套的上方，所述进排气道之间水套与所述排气鼻梁区水套连通；
其中，冷却液在流入所述排气侧下层集水道之后，部分所述冷却液以横流形式流入所述排气鼻梁区水套并流入所述排气侧上层集水道，流入所述排气侧上层集水道的冷却液与所述排气侧下层集水道中的冷却液以纵流形式对所述发动机的排气道进行冷却；
部分所述冷却液以横流形式流入所述排气道侧面水套，部分所述冷却液流入所述排气鼻梁区水套与火花塞壁面碰撞后，绕行进排气道之间水套，与流经所述排气道侧面水套的冷却液汇合之后横流至所述发动机的进气侧。


2.根据权利要求1所述的缸盖冷却水套，其中，所述排气侧上层集水道的横截面积范围为450～750mm2；所述排气侧下层集水道的横截面积范围为400～600mm2。


3.根据权利要求1所述的缸盖冷却水套，其中，所述排气侧下层集水道与所述发动机的排气侧之间的通道的通道面积范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘捷，郝长利，祖炳锋，王昊鹏，白杨，
申请(专利权)人：天津内燃机研究所天津摩托车技术中心，
类型：发明
国别省市：天津;12