一種包覆排氣歧管的氣缸蓋水套結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種包覆排氣歧管的氣缸蓋水套結(jié)構(gòu)，包括氣缸蓋本體，在氣缸蓋本體內(nèi)設(shè)有上層水套和下層水套，其特征是：在所述上層水套設(shè)有四個(gè)上水孔，在所述下層水套上設(shè)有四個(gè)進(jìn)水孔，所述四個(gè)上水孔與四個(gè)進(jìn)水孔分別一一對(duì)應(yīng)；所述上層水套包覆第一缸和第四缸排氣道及第一缸和第四缸排氣集合口，所述下層水套包覆第二缸和第三缸排氣道及第二缸和第三缸排氣集合口部。本發(fā)明能夠滿足氣缸蓋的冷卻要求，并能抑制鑄造時(shí)的氣體和空氣滯留，提高產(chǎn)品合格率，具有良好的制造工藝性。
【專利說明】
一種包覆排氣歧管的氣缸蓋水套結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，具體涉及一種包覆排氣歧管的氣缸蓋水套結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了改善燃料消耗率和滿足0)2排放要求，以及滿足動(dòng)力性、扭矩需求，發(fā)動(dòng)機(jī)多采用增壓小型化的結(jié)構(gòu)。通過使排氣系統(tǒng)的排氣歧管集成到氣缸蓋上，不僅可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的快速升溫，減小低溫啟動(dòng)摩擦損失和避免發(fā)動(dòng)機(jī)排氣對(duì)渦輪增壓器的渦端脈沖干擾，還可縮短催化器與發(fā)動(dòng)機(jī)之間距離，加快催化劑起燃，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放。排氣歧管的集成化設(shè)計(jì)，使發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)小型化和輕量化。因此，該技術(shù)在汽車行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。但同時(shí)，這種集成排氣歧管的氣缸蓋與普通氣缸蓋相比，水套設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，水套砂芯制作工藝難度增加，主要問題點(diǎn)氣缸蓋集成內(nèi)部排氣歧管周圍的冷卻水套結(jié)構(gòu)復(fù)雜，砂芯制作困難，采用傳統(tǒng)的整體式水套結(jié)構(gòu)難以滿足生產(chǎn)制造要求。CN 203978635U公告的“一種氣缸蓋水套”，其由中隔板分隔成上層水套和下層水套，第一缸排氣道與氣缸蓋水套的前端面之間、第一缸排氣道與第二缸排氣道之間以及第二缸排氣道與第三缸排氣道之間的中隔板上設(shè)有上水孔。其通過增加第一上水孔、第二上水孔、第三上水孔，消除了現(xiàn)有技術(shù)中上層水套的死區(qū)，提高了第一空腔和第二空腔的冷卻效果，進(jìn)而提高了氣缸蓋上部內(nèi)腔和下部內(nèi)腔的冷卻效果；第四上水孔和第五上水孔相對(duì)較小，且從氣缸蓋的前端至后端，第一上水孔的直徑依次增大，使冷卻水的整個(gè)水流通道更穩(wěn)定、更均衡，確保氣缸蓋受到均勻的冷卻，減小了氣缸蓋開裂的風(fēng)險(xiǎn)，延長了氣缸蓋的壽命，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量。毫無疑問，這是解決傳統(tǒng)整體式水套存在的問題的一種有益的探索。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種包覆排氣歧管的氣缸蓋水套結(jié)構(gòu)，其能夠滿足氣缸蓋的冷卻要求，并能抑制鑄造時(shí)的氣體和空氣滯留，提高產(chǎn)品合格率，具有良好的制造工藝性。
[0004]本發(fā)明所述的一種包覆排氣歧管的氣缸蓋水套結(jié)構(gòu)，包括氣缸蓋本體，在氣缸蓋本體內(nèi)設(shè)有上層水套和下層水套，其特征是:在所述上層水套設(shè)有四個(gè)上水孔，在所述下層水套上設(shè)有四個(gè)進(jìn)水孔，所述四個(gè)上水孔與四個(gè)進(jìn)水孔分別一一對(duì)應(yīng);所述上層水套包覆第一缸和第四缸排氣道及第一缸和第四缸排氣集合口，所述下層水套包覆第二缸和第三缸排氣道及第二缸和第三缸排氣集合口部。
[0005]進(jìn)一步，在所述上層水套和下層水套之間預(yù)留有隔板位置，鑄造后在氣缸蓋本體內(nèi)形成水套隔板。
[0006]進(jìn)一步，在所述上層水套和下層水套之間設(shè)有六個(gè)水套砂芯定位芯頭。
[0007]進(jìn)一步，所述四個(gè)上水孔的孔徑Φ I相等，所述四個(gè)進(jìn)水孔的孔徑Φ2相等，所述進(jìn)水孔的孔徑Φ 2大于所述上水孔的孔徑Φ I。
[0008]冷卻液由下層水套靠近進(jìn)氣側(cè)進(jìn)入氣缸蓋的燃燒室面及氣缸蓋上部，對(duì)燃燒室及缸間進(jìn)行冷卻；部分冷卻液經(jīng)下層水套上設(shè)置的進(jìn)水孔及上層水套上設(shè)置上水孔對(duì)氣缸蓋上部進(jìn)行冷卻;氣缸蓋下部燃燒室面的冷卻液匯合到冷卻液匯集部，該冷卻液匯集部位于氣缸蓋本體的后端靠近排氣側(cè)，且排氣口部冷卻液也匯集于冷卻液匯集部，氣缸蓋本體內(nèi)的所有冷卻液最終由氣缸蓋本體后端流出。
[0009]此外，第二缸和第三缸排氣道及第二缸和第三缸排氣口集合部采用下層水套包覆進(jìn)行冷卻，第一缸和第四缸排氣道及第一缸和第四缸排氣口集合部周圍由上層水套包覆；冷卻液在氣缸蓋本體集成的排氣口部及排氣氣道周圍流動(dòng)，能提高排氣匯集部的冷卻效率;本氣缸蓋水套結(jié)構(gòu)，能抑制鑄造時(shí)的氣體和空氣滯留，提高集成排氣歧管氣缸蓋產(chǎn)品合格率。
[0010]本發(fā)明采用上、下層水套結(jié)構(gòu)，中間采用水套隔板隔開，上下層水套間設(shè)置上水孔，確保缸間鼻梁區(qū)冷卻液流速及流量的需求，能夠有效冷卻燃燒室面及上側(cè)，保證燃燒性能;排氣側(cè)及排氣口匯集部被上下層水套包覆，可實(shí)現(xiàn)有效冷卻，從而可降低下游組件(渦輪增壓器和排放控制系統(tǒng))的熱衰退;且分層水套砂芯相比于整體式水套更易于成型，工藝性更優(yōu)，更能提高鑄件的合格率。綜上所述，本發(fā)明能夠提供良好的冷卻性能，改善發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒性能，渦輪增壓器，排放控制系統(tǒng)的性能和延長使用壽命，且具備更佳優(yōu)異的工藝性。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是冷卻液在本發(fā)明中流動(dòng)的示意圖(砂芯圖)；
圖2是本發(fā)明的上層水套結(jié)構(gòu)視圖(砂芯圖)；
圖3是本發(fā)明的下層水套結(jié)構(gòu)視圖(砂芯圖)；
圖4是本發(fā)明的俯視圖(砂芯圖)；
圖5是圖4的A—A剖面圖(砂芯圖)；
圖6是本發(fā)明的軸測(cè)圖(砂芯圖)；
圖7是氣缸蓋本體的排氣側(cè)視圖；
圖8是圖7的F—F斷面圖(水套隔板下側(cè)的冷卻液流動(dòng)示意圖)；
圖9是圖7的E—E斷面圖(水套隔板處的冷卻液流動(dòng)示意圖)；
圖10是圖7的G—G斷面圖(水套隔板上側(cè)的冷卻液流動(dòng)示意圖)；
圖11是上層水套和下層水套包覆集成排氣道及排氣口集合部的斷面圖(砂芯圖)。
[0012]圖中:I一氣缸蓋本體，2 -上層水套，3 —下層水套，4 一上水孔，5 一進(jìn)水孔，6 —冷卻液匯集部，7—隔板位置，8 —水套砂芯定位芯頭，9 一第二缸和第三缸排氣道，10 —第一缸和第四缸排氣道，11 一第二缸和第三缸排氣口集合部，12 —第一缸和第四缸排氣口集合部，13—水套隔板。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0014]參見圖1至圖10所示的一種包覆排氣歧管的氣缸蓋水套結(jié)構(gòu)，包括氣缸蓋本體I，在氣缸蓋本體內(nèi)設(shè)有上層水套2和下層水套3，上層水套用以冷卻缸蓋燃燒室上側(cè)，下層水套用以冷卻缸蓋燃燒室面及缸間鼻梁區(qū)，降低燃燒室面熱負(fù)荷;其突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)是:在所述上層水套2設(shè)有四個(gè)上水孔4，在所述下層水套3上設(shè)有四個(gè)進(jìn)水孔5，所述四個(gè)上水孔4與四個(gè)進(jìn)水孔5分別一一對(duì)應(yīng);所述上層水套2包覆第一缸和第四缸排氣道10及第一缸和第四缸排氣集合口 12，所述下層水套3包覆第二缸和第三缸排氣道9及第二缸和第三缸排氣集合口部11。在所述上層水套2和下層水套3之間預(yù)留有隔板位置7，鑄造后在氣缸蓋本體I內(nèi)形成水套隔板13。
[0015]在所述上層水套2和下層水套3之間設(shè)有六個(gè)水套砂芯定位芯頭8;此結(jié)構(gòu)增加了水套砂芯的強(qiáng)度，有利于氣缸蓋內(nèi)的水道成型。
[0016]所述四個(gè)上水孔4的孔徑Φ I相等，所述四個(gè)進(jìn)水孔5的孔徑Φ2相等，所述進(jìn)水孔5的孔徑Φ2大于所述上水孔4的孔徑Φ I。此結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)置能有效合理分配上層水套和下層水套的流量比例，增加鼻梁區(qū)冷卻液流量，避免出現(xiàn)冷卻液流動(dòng)低速區(qū)和死區(qū)的現(xiàn)象。
[0017]由于在氣缸蓋內(nèi)設(shè)置分層水套結(jié)構(gòu)，相比于整體式水套具有更優(yōu)異的水套砂芯成型性，從而提高集成排氣歧管缸蓋鑄造合格率；由于在上下層水套之間設(shè)置水套隔板，同時(shí)下層水套設(shè)置進(jìn)水孔，上層水套設(shè)置上水孔，滿足了缸蓋燃燒室面及上側(cè)不同熱負(fù)荷對(duì)冷卻液的需求，避免了缸間鼻梁區(qū)出現(xiàn)死水區(qū)，冷卻不足的現(xiàn)象。
[0018]由于上下層水套包覆在排氣通道及排氣集合口部周圍區(qū)域，對(duì)其充分冷卻，避免了氣缸蓋排氣出口匯合部溫度過高形成熱應(yīng)力，有效防止氣缸蓋包圍排氣匯合口的部分發(fā)生熱變形。
因此，本發(fā)明充分考慮水套砂芯的工藝性，能提高缸蓋鑄造合格率;有效冷卻集成排氣歧管氣缸蓋的各部分，更好地確保集成排氣歧管氣缸蓋的功能實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種包覆排氣歧管的氣缸蓋水套結(jié)構(gòu)，包括氣缸蓋本體(I)，在氣缸蓋本體內(nèi)設(shè)有上層水套(2)和下層水套(3)，其特征是:在所述上層水套(2)設(shè)有四個(gè)上水孔(4)，在所述下層水套(3)上設(shè)有四個(gè)進(jìn)水孔(5)，所述四個(gè)上水孔(4)與四個(gè)進(jìn)水孔(5)分別一一對(duì)應(yīng);所述上層水套(2)包覆第一缸和第四缸排氣道(10)及第一缸和第四缸排氣集合口(12)，所述下層水套(3)包覆第二缸和第三缸排氣道(9)及第二缸和第三缸排氣集合口部(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包覆排氣歧管的氣缸蓋水套結(jié)構(gòu)，其特征是:在所述上層水套(2)和下層水套(3)之間預(yù)留有隔板位置(7)，鑄造后在氣缸蓋本體(I)內(nèi)形成水套隔板(13)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的包覆排氣歧管的氣缸蓋水套結(jié)構(gòu)，其特征是:在所述上層水套(2 )和下層水套(3 )之間設(shè)有六個(gè)水套砂芯定位芯頭(8 )。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的包覆排氣歧管的氣缸蓋水套結(jié)構(gòu)，其特征是:所述四個(gè)上水孔(4)的孔徑Φ I相等，所述四個(gè)進(jìn)水孔(5)的孔徑Φ2相等，所述進(jìn)水孔(5)的孔徑Φ2大于所述上水孔(4)的孔徑Φ1。
【文檔編號(hào)】F02F1/42GK105971757SQ201610462501
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】陳加利, 程濤, 王岳宇, 梁文鋒, 蘇學(xué)穎, 張曉宇
【申請(qǐng)人】重慶長安汽車股份有限公司