本实用新型涉及发动机技术领域，具体而言，涉及一种气缸头及发动机。
背景技术：
水冷是利用水(或防冻液)作为冷却介质带走发动机高温机件的热量，以保证发动机正常的工作温度。水冷系统由水泵、散热器、风扇、节温器、水套和水管等组成。水冷系统的冷却液在发动机的水套中，吸收高温机件的热量后温度升高，经散热器利用风扇和迎风气流进行冷却，随后又将冷却后的冷却液泵入水套，进行循环冷却。
现有大部分水冷发动机的水泵装在箱盖或缸头上，散热器布置在整车上，会导致整个冷却系统水管较长，冷却效果较差，影响整车造型，使车体的功能受限。
为了提升冷却效果及方便整车功能布局，散热器装配在发动机箱体上，水泵安装座、凸轮轴以及气门摇臂支座如何与气缸头实现一体化设计。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种气缸头，能够将水泵安装部、凸轮轴安装部以及摇臂安装部与气缸头一体化设计，凸轮轴安装孔和水泵安装孔同轴设计，避免了发动机漏油风险，同时满足生产、装配的需求，结构紧凑，简化了气缸头的结构，满足发动机的装配需求，简化装配工艺，节约生产成本，提升了产品品质。
本实用新型的实施例是这样实现的：
基于上述目的，本实用新型的实施例提供了一种气缸头，包括一体成型的缸头基体和支撑座，所述支撑座位于所述缸头基体内部且与所述缸头基体之间形成型腔；
所述支撑座设置有位于其内部的凸轮轴安装部和位于其顶部的摇臂安装部，所述缸头基体的侧壁设置有水泵安装部；
所述凸轮轴安装部包括第一凸轮轴安装孔和第二凸轮轴安装孔，所述水泵安装部包括水泵安装孔，所述第一凸轮轴安装孔、所述第二凸轮轴安装孔以及所述水泵安装孔沿水平方向同轴设置；
所述摇臂安装部包括平行设置的第一摇臂安装部和第二摇臂安装部，所述第一摇臂安装部和所述第二摇臂安装部分别位于所述凸轮轴安装部的两侧。
另外，根据本实用新型的实施例提供的气缸头，还可以具有如下附加的技术特征：
在本实用新型的可选实施例中，所述支撑座包括平行设置的第一支座和第二支座，所述第一凸轮轴安装孔开设于所述第一支座，所述第二凸轮轴安装孔开设于所述第二支座；
所述第一支座设置有向所述第二支座延伸的第一延伸部，所述第二支座设置有向所述第一支座延伸的且与所述第一延伸部位于同一水平面的第二延伸部，所述第一延伸部和所述第二延伸部分别位于所述第一凸轮轴安装孔和所述第二凸轮轴安装孔的中心轴线的两侧。
在本实用新型的可选实施例中，所述第二凸轮轴安装孔位于所述第一凸轮轴安装孔和所述水泵安装孔之间；
所述水泵安装孔的直径尺寸大于所述第二凸轮轴安装孔的直径尺寸，所述第二凸轮轴安装孔的直径尺寸大于所述第一凸轮轴安装孔的直径尺寸。
在本实用新型的可选实施例中，所述第二支座的顶部设置有凸轮轴压板固定部，所述凸轮轴压板固定部开设有压板固定孔，所述压板固定孔的轴线与所述第二凸轮轴安装孔的轴线垂直且相交。
在本实用新型的可选实施例中，所述第一支座开设有和所述第一凸轮轴安装孔连通的凸轮轴辅助装配孔，所述凸轮轴辅助装配孔的轴线与所述第一凸轮轴安装孔的轴线重合。
在本实用新型的可选实施例中，所述第一摇臂安装部开设有第一摇臂轴安装孔，所述第二摇臂安装部开设有第二摇臂轴安装孔；
所述第一摇臂轴安装孔依次贯通设置于所述第一支座、所述第二延伸部以及所述第二支座，所述第二延伸部竖向设置有第一摇臂定位孔，所述第一摇臂定位孔的轴线与所述第一摇臂轴安装孔的轴线垂直且相交；
所述第二摇臂轴安装孔依次贯通设置于所述第一支座、所述第一延伸部以及所述第二支座，所述第一延伸部竖向设置有第二摇臂定位孔，所述第二摇臂定位孔的轴线与所述第二摇臂轴安装孔的轴线垂直且相交。
在本实用新型的可选实施例中，所述第一支座和所述第二延伸部之间设置有用于安装第一摇臂的第一摇臂定位台阶，所述第二支座和所述第一延伸部之间设置有用于安装第二摇臂的第二摇臂定位台阶；
所述第一摇臂定位台阶所在的平面和所述第二摇臂定位台阶所在的平面平行或者共面，且与所述缸头基体的底壁平行。
在本实用新型的可选实施例中，所述第一摇臂轴安装孔的轴线和所述第二摇臂轴安装孔的轴线平行设置，且分别位于所述第一凸轮轴安装孔和所述第二凸轮轴安装孔的中心轴线的两侧；
所述第一摇臂定位台阶和所述第二摇臂定位台阶所在的水平面相对于所述第一摇臂轴安装孔和所述第二摇臂轴安装孔靠近于所述缸头基体的底壁。
在本实用新型的可选实施例中，所述水泵安装部还包括水泵固定部，所述水泵固定部位于所述缸头基体的背离所述支撑座的一侧；
所述水泵固定部的数量为多个且环设于所述水泵安装孔的周向。
本实用新型还提供了一种发动机，包括凸轮轴组件、水泵总成、摇臂组件以及气缸头；
所述凸轮轴组件固定设置于所述凸轮轴安装部，所述摇臂组件固定设置于所述摇臂安装部，所述水泵总成通过所述凸轮轴组件固定设置于所述水泵安装部。
本实用新型实施例的有益效果是：气缸头设计合理、结构紧凑，生产、装配方便。满足水泵安装孔、第一凸轮轴安装孔以及第二凸轮轴安装孔同轴设置，较好规避了现有发动机的漏油风险，同时满足凸轮轴安装部、摇臂安装部以及水泵安装部与气缸头一体化设计，较好解决摇臂轴孔的机加工、摇臂轴的限位，凸轮轴轴承的限位，凸轮轴和摇臂装配困难的问题，简化了装配工艺，降低了生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例1提供的气缸头的第一视角的结构示意图；
图2为本实用新型实施例1提供的气缸头的第二视角的结构示意图；
图3为本实用新型实施例1提供的气缸头的剖视图；
图4为本实用新型实施例1提供的气缸头的第三视角的结构示意图；
图5为本实用新型实施例1提供的气缸头的第四视角的结构示意图；
图6为本实用新型实施例2提供的发动机中气缸头及其零部件装配后的剖视图。
图标：100-气缸头；10-缸头基体；103-第一安装面；105-火花塞安装孔；1052-第一倾斜面；1053-第二倾斜面；106-第二安装面；107-高侧；109-低侧；11-水泵安装部；113-水泵安装孔；115-水泵固定部；12-支撑座；123-第一支座；124-第一延伸部；125-第二支座；126-第二延伸部；13-凸轮轴安装部；132-第一凸轮轴安装孔；134-第二凸轮轴安装孔；136-凸轮轴辅助装配孔；138-凸轮轴压板固定部；139-压板固定孔；14-摇臂安装部；142-第一摇臂轴安装孔；143-第一摇臂定位台阶；145-第二摇臂轴安装孔；146-第二摇臂定位台阶；147-第二摇臂定位孔；148-第一摇臂定位孔；15-链条腔；16-水泵总成；17-火花塞组件；18-凸轮轴组件。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
其中图1—图5对应本实用新型的实施例1，图6对应本实用新型的实施例2，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案进行详细描述。
实施例1
图1为本实施例提供的气缸头100第一视角的结构示意图。请参照图1所示。气缸头100包括一体成型的缸头基体10和支撑座12，其中，支撑座12位于缸头基体10的内部，支撑座12与缸头基体10形成型腔。
图2为本实施例提供的气缸头100第二视角的结构示意图。请参照图2所示。缸头基体10包括相对的第一安装面103和第二安装面106，其中，第一安装面103位于缸头基体10的顶部，第二安装面106位于缸头基体10的底部，缸头基体10在安装时，第二安装面106与气缸体配合，气缸头100通过第二安装面106和气缸体固定连接，第一安装面103和气缸盖配合，气缸头100通过第一安装面103和气缸盖固定连接。
第一安装面103相对第二安装面106倾斜设置，第二安装面106水平设置时，第二安装面106与第一安装面103之间形成锐角，使得缸头基体10形成相对的高侧107和低侧109。
图3为本实施例提供的气缸头100的剖视图。请参照图3所示。在该气缸头100的整体结构中，链条腔15开设于高侧107，火花塞安装孔105开设于低侧109。具体的，在缸头基体10和支撑座12之间设置链条腔15，链条腔15从第一安装面103向第二安装面106竖向贯通开设，火花塞安装孔105位于缸头基体10的靠近第二安装面106的一侧，设置时，缸头基体10位于低侧109的侧壁包括第一倾斜面1052和第二倾斜面1053，其中，第一倾斜面1052从第一安装面103向下内凹式倾斜，第二倾斜面1053是从第二安装面106向上内凹式倾斜，第一倾斜面1052和第二倾斜面1053相交形成了安装火花塞组件的容纳空间，火花塞安装孔105开设于第二倾斜面1053，为了避免火花塞在装配时发生干涉，火花塞安装孔105的开设角度、第一倾斜面1052的倾斜角度以及第二倾斜面1053的倾斜角度应设计合理，满足火花塞组件能够顺利安装于火花塞安装孔105内，且火花塞组件外漏部分不会与第一倾斜面1052发生干涉。
在本实施例中，第一倾斜面1052和第二倾斜面1053基本垂直，其夹角在90°左右，火花塞安装孔105垂直于第二倾斜面1053开设。可以理解的是，第一倾斜面1052的倾斜方向和第二倾斜面1053的倾斜方向还可以为其他方向，第一倾斜面1052和第二倾斜面1053之间的夹角也可以为其他夹角，火花塞安装孔105的开设位置和开设角度可以根据实际情况而定，具体不做限制，只要满足火花塞组件顺利安装于火花塞安装孔105内即可，本实施例的结构满足了火花塞组件的装配需求，且不会发生干涉，同时装配方便，节省空间，结构紧凑。
图4为本实施例提供的气缸头100的第三视角的结构示意图。请参照图4所示。缸头基体10包括位于上述高侧107的水泵安装部11，该水泵安装部11包括水泵安装孔113和水泵固定部115，其中，水泵安装孔113靠近于第一安装面103开设于缸头基体10的侧壁，且水泵安装孔113的中心轴线与第二安装面106平行，使得水泵安装孔113水平设置。水泵固定部115的数量为多个，多个水泵固定部115凸出于缸头基体10的侧壁且位于缸头基体10的背离支撑座12的一侧，多个水泵固定部115环设于水泵安装孔113的周围。
在本实施例中，水泵固定部115的数量为三个，三个水泵固定部115根据缸头基体10的实现情况设置于水泵安装孔113中下部且间隔设置，用于水泵总成16装配时的固定。
图5为本实施例提供的气缸头100的第四视角的结构示意图。请参照图2、图3以及图5所示。支撑座12位于缸头基体10内部且设置有凸轮轴安装部13和摇臂安装部14，凸轮轴安装部13位于支撑座12的内部且用于固定凸轮轴，上述的水泵总成16通过凸轮轴固定设置于气缸头100，摇臂安装部14位于支撑座12的顶部用于设置摇臂。
具体的，凸轮轴安装部13包括第一凸轮轴安装孔132和第二凸轮轴安装孔134，第一凸轮轴安装孔132和第二凸轮轴安装孔134水平开设，第一凸轮轴安装孔132、第二凸轮轴安装孔134以及上述水泵安装孔113沿水平方向同轴设置。
请参照图2和图5所示，该支撑座12包括平行设置的第一支座123和第二支座125，第一支座123靠近于上述的低侧109，第二支座125靠近于上述的高侧107，第一支座123设置有向第二支座125延伸的第一延伸部124，第二支座125设置有向第一支座123延伸的第二延伸部126，其中，第二延伸部126和第一延伸部124位于同一水平面。该第一延伸部124和第二延伸部126分别位于第一凸轮轴安装孔132和第二凸轮轴安装孔134的中心轴线的两侧。
第一支座123上开设有上述第一凸轮轴安装孔132，第二支座125上开设有上述第二凸轮轴安装孔134，即第二凸轮轴安装孔134位于第一凸轮轴安装孔132和水泵安装孔113之间。
由于凸轮轴组件18和水泵总成16在与气缸头100装配时，凸轮轴组件18和水泵总成16的装配方向相同，均是从缸头基体10的高侧107向低侧109安装，故第一凸轮轴安装孔132的直径尺寸小于第二凸轮轴安装孔134的直径尺寸，第二凸轮轴安装孔134的直径尺寸小于水泵安装孔113的直径尺寸。
请继续参照图1所示，第一支座123设置有与第一凸轮轴安装孔132贯通的凸轮轴辅助装配孔136，该凸轮轴辅助装配孔136可以为圆孔、半圆孔等，其中，凸轮轴辅助装配孔136的轴线与第一凸轮轴安装孔132的轴线重合。可以理解的是，该凸轮轴辅助装配孔136还可以为其他形状的孔，只要满足其和第一凸轮轴安装孔132连通且与其他零部件安装位置不产生干涉，能够辅助凸轮轴完成装配即可，具体形状和位置不做限定。
请继续参照图5所示，第二支座125的顶部设置有凸轮轴压板固定部138，凸轮轴压板固定部138开设有压板固定孔139，其中，压板固定孔139竖直向下开设，该压板固定孔139的轴线与第二凸轮轴安装孔134的轴线垂直且相交，在本实施例中，压板固定孔139为螺纹孔，采用螺钉将凸轮轴压板固定于第二支座125上，凸轮轴压板用于对装配后的凸轮轴组件18横向定位。
请继续参照图1和图5所示。支撑座12还设置有摇臂安装部14，摇臂安装部14包括平行设置的第一摇臂安装部和第二摇臂安装部，其中，第一摇臂安装部开设有第一摇臂轴安装孔142，第二摇臂安装部开设有第二摇臂轴安装孔145。
上述第一延伸部124和第二支座125之间设置有用于安装第一摇臂的容纳空间，且在第一延伸部124和第二支座125之间设置有第一摇臂定位台阶143，第一摇臂设置于第一摇臂定位台阶143进行初定位；第一支座123和第二延伸部126之间设置有用于安装第二摇臂的容纳空间，且在第一支座123和第二延伸部126之间设置有第二摇臂定位台阶146，第二摇臂设置于第二摇臂定位台阶146进行初定位。
第一摇臂定位台阶143所在的平面和第二摇臂定位台阶146所在的平面平行或者共面，同时，该摇臂定位台阶所在的平面与缸头基体10的底壁平行。在本实施例中，摇臂定位台阶与上述第二安装面106平行。
第一摇臂定位台阶143所在的平面与第二摇臂定位台阶146所在的平面是否平行或者共面，主要根据第一摇臂和第二摇臂的安装结构、尺寸选择。当第一摇臂和第二摇臂安装部位的结构尺寸相同时，第一摇臂定位台阶143所在的平面与第二摇臂定位台阶146所在的平面共面；当第一摇臂和第二摇臂安装部位的结构尺寸不同时，根据装配需求，第一摇臂定位台阶143所在的平面与第二摇臂定位台阶146所在的平面平行。
可选的，第一摇臂轴安装孔142的轴线和第二摇臂轴安装孔145的轴线平行设置，且分别位于第一凸轮轴安装孔132和第二凸轮轴安装孔134的中心轴线的两侧，第一摇臂定位台阶143和第二摇臂定位台阶146平行或者共面，该第一摇臂为进气摇臂，第二摇臂为排气摇臂，或者，第一摇臂为排气摇臂，第二摇臂为进气摇臂，从而将进气摇臂和排气摇臂设置于凸轮轴组件的两侧，且使其结构紧凑。
其中，第一摇臂轴安装孔142依次贯通开设于上述第一支座123、第二延伸部126以及第二支座125，第二摇臂轴安装孔145依次贯通开设于上述第一支座123、第一延伸部124以及第二支座125，且第一摇臂轴安装孔142和第二摇臂轴安装孔145分别位于凸轮轴安装部13的两侧，第一摇臂轴安装孔142的轴线和第二摇臂轴安装孔145的轴线平行设置。
可选的，第一延伸部124竖向设置有第二摇臂定位孔147，该第二摇臂定位孔147的轴线和第二摇臂轴安装孔145的轴线垂直且相交，通过固定件穿设于第二摇臂定位孔147将第二摇臂轴固定设置于气缸头100；第二延伸部126竖向设置有第一摇臂定位孔148，第一摇臂定位孔148的轴线与第一摇臂轴安装孔142的轴线垂直且相交。
进气摇臂和排气摇臂安装于摇臂安装部14时，先将摇臂设置于摇臂定位台阶，然后将摇臂轴从摇臂轴安装孔和摇臂穿过，最后采用固定件在摇臂定位孔处将摇臂轴相对气缸头100固定，从而将摇臂装配到气缸头100的摇臂安装部14。因此，第一摇臂定位台阶143和第二摇臂定位台阶146所在的水平面相对于第一摇臂轴安装孔142和第二摇臂轴安装孔145靠近于上述的第二安装面106，也就是靠近于缸头基体10的底壁，即第一摇臂定位台阶143和第二摇臂定位台阶146所在的平面低于摇臂轴安装孔，才能满足摇臂轴同时穿过摇臂轴安装孔和摇臂。
由于，现有的水冷发动机常将散热器布置在整车上，导致整车造型及功能受限。水泵装在箱盖或缸头，散热器位于整车，从而导致冷却系统水管较长，冷却效果较差。为了提升冷却效果及方便整车功能布局，将散热器安装于发动机箱体上，将水泵、散热器以及链条腔15布置在发动机右侧，水泵通过凸轮轴驱动，先常采用分体式凸轮支架或分体式水泵支座。然而，这种结构的气缸头100机加难度大，制造、装配繁琐，工序复杂，成本高，互换性差。分体式凸轮支架的结构，凸轮轴孔与水泵轴孔的同心度难以保证，水泵安装座处常因不同心而出现漏油等问题。
本实施例提供的气缸头100的第一安装面103设置为相对第二安装面106成一定夹角的斜置面，链条腔15设置为高侧107，保证凸轮轴组件18驱动的水泵安装座为整体式支座，同时，凸轮轴安装部13与摇臂安装部14均与气缸头100一体设计，使得该气缸头100结构紧凑，装配方便。火花塞安装孔105设置于低侧109，较好解决了摇臂轴安装孔的机加、装配问题。
本实用新型实施例1提供的气缸头100具有的有益效果是：设计合理、结构紧凑，生产、装配方便。满足水泵安装孔113、第一凸轮轴安装孔132以及第二凸轮轴安装孔134同心设置，较好规避了现有发动机的漏油风险，满足凸轮轴安装部13、摇臂安装部14以及水泵安装部11与气缸头100一体化设计，同时解决摇臂轴孔的机加工、摇臂轴的限位，凸轮轴轴承的限位，凸轮轴和摇臂装配困难的问题，简化了装配工艺，降低了生产成本。
实施例2
本实施例2提供了一种发动机，包括凸轮轴组件18、摇臂组件、水泵总成16、火花塞组件17以及如实施例1提供的气缸头100，图6为实施例2提供发动机的剖视图。请参考图6所示。
火花塞组件17固定设置于火花塞安装孔105，火花塞组件17的外漏部分正好位于缸头基体10低侧109的容纳空间，便于装配且不会干涉。
凸轮轴组件18固定设置于支撑座12的凸轮轴安装部13，具体的，第一轴承嵌设于第一凸轮轴安装孔132，第二轴承嵌设于第二凸轮轴安装孔134，该第一轴承和第二轴承同轴设置，水泵总成16嵌设于缸头基体10的水泵安装部11且与凸轮轴组件18固定连接，通过水泵固定部115与水泵总成16固定，使得水泵总成16位于缸头基体10的高侧107且装配牢固。
摇臂组件固定设置于支撑座12的摇臂安装部14，实现了水泵安装座与气缸头100整体化设计，满足水泵安装孔113与凸轮轴安装孔同心，凸轮轴安装部13和摇臂安装部14与气缸头100一体化设计后的机加难题，规避了发动机的漏油风险，使得该气缸头100结构紧凑，装配方便，简化装配工艺，节约成本，提升了发动机的品质。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。