一种汽车发动机缸盖水套的制作方法

1.本发明涉及汽车发动机缸盖的技术领域，尤其涉及一种汽车发动机缸盖水套。


背景技术：

2.随着发动机的发展，不断的追求更高的发动机热效率，对发动机的各个部件要求越来越高，其中随着缸盖集成排气歧管技术逐渐普及，对缸盖的冷却要求越来越高。发动机缸盖水套作为发动机缸盖的重要组成部分，其作用主要有两点，一是在冷起动阶段，吸收缸盖燃烧产生的热量，使发动机尽快到达合适工作温度，简称快速暖机。二是在中大负荷下，与外部冷却系统相连通，通过水路循环，吸收发动机燃烧产生过量的热量，防止缸盖温度过高和燃烧爆振产生。针对集成排气歧管的缸盖水套，方案一是在排气侧增加一条水路，与缸盖主水套并行。方案二是在缸盖主水套上沿伸一部分水路，直接覆盖集成的排气歧管，以实现集成排气歧管的冷却。但在方案一中，由于新增一条排气侧水路，与主水路并行，排气侧水路狭窄，易导致排气侧水路流阻大，冷却不均匀。且水路需要从缸体上水到缸盖，不能第一时间冷却缸盖，冷却效率低，冷却精准度差。在方案二中，由主水套沿伸一部分水路到排气侧，虽然可以实现冷却均匀，但水路同样需要从缸体上水到缸盖，同样存在冷却效率低，冷却精度差的问题。因此，如何实现发动机缸盖水套对缸盖上排气歧管的快速冷却，具有重要的意义。


技术实现要素：

3.本发明提供一种汽车发动机缸盖水套，解决现有发动机缸盖水套对缸盖上排气歧管冷却效率低的问题，能提高发动机缸盖的冷却效率和暖机速度。
4.为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
5.一种汽车发动机缸盖水套，包括：上层水套和下层水套；
6.所述上层水套与所述下层水套通过两缸之间鼻梁的机加工通道连通；
7.所述上层水套包括：排气侧上部水套和第一水套出水口，所述第一水套出水口位于所述排气侧上部水套后端，所述第一水套出水口与节温器连接；
8.所述下层水套包括：排气侧下部水套、主水套和第一进水口；
9.所述排气侧下部水套与所述主水套通过相同缸排气道鼻梁之间通道连通，所述第一进水口位于所述排气侧下部水套的前端；
10.所述主水套通过上表面通道与所述上层水套相连通，所述上表面通道位于所述主水套上表面排气侧，所述主水套上设置有第二水套出水口和上表面出水口，第二水套出水口经缸垫水孔与缸体水套连通。
11.优选的，所述主水套上表面由排气侧向进气侧倾斜，倾斜角度为2
°
～10
°
。
12.优选的，所述机加工通道的直径为3mm～15mm。
13.优选的，所述排气侧上部水套设置有多个出水水流导柱，所述出水水流导柱用于将所述排气侧上部水套内的冷却水导向第一水套出水口。
14.优选的，所述出水水流导柱包括圆柱形进水导柱和长条形出水导柱。
15.优选的，所述长条形出水导柱沿主水套侧向后端倾斜，沿前端向后端逐渐变大。
16.优选的，所述排气侧下部水套设置有多个进水水流导柱，将进水口的冷却水导向各缸冷却水路。
17.优选的，所述进水水流导柱包括圆柱形进水导柱和长条形进水导柱。
18.优选的，所述长条形进水导柱排气侧向后端倾斜，沿前端向后端逐渐变大。
19.本发明提供一种汽车发动机缸盖水套，在上层水套中设置排气侧上部水套，在下层水套中设置排气侧下部水套和主水套，冷却水通过进水口进入缸盖水套，流经排气侧下部水套进入主水套，然后流经火花塞与燃烧室冷却区、排气门座圈冷却区，形成分支，分别流向排气侧上部水套和缸盖第二水套出水口，冷却水经排气侧上层水套流出缸盖第一水套出水口。解决现有发动机缸盖水套对排气歧管冷却效率低的问题，能提高发动机缸盖的冷却效率和暖机速度。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
21.图1是本发明提供的一种汽车发动机缸盖水套的示意图。
22.图2是本发明提供的上层水套与下层水套连通通道的示意图。
23.图3是本发明提供的上层水套的结构示意图。
24.图4是本发明提供的下层水套的结构示意图。
25.图5是本发明提供的主水套上表面夹角的示意图。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
27.针以当前发动机缸盖水套对排气歧管冷却效率低的问题，本发明提供一种汽车发动机缸盖水套，解决现有发动机缸盖水套对排气歧管冷却效率低的问题，能提高发动机缸盖的冷却效率和暖机速度。
28.如图1～5所示，一种汽车发动机缸盖水套，包括：上层水套11和下层水套12。所述上层水套11与所述下层水套12通过两缸之间鼻梁的机加工通道连通。所述上层水套11包括：排气侧上部水套111和第一水套出水口112，所述第一水套出水口112位于所述排气侧上部水套111后端，所述第一水套出水口112与节温器连接。所述下层水套12包括：排气侧下部水套121、主水套122和第一进水口123。所述排气侧下部水套121与所述主水套122通过相同缸排气道鼻梁之间通道连通，所述第一进水口123位于所述排气侧下部水套121的前端。所述主水套122通过上表面通道与所述上层水套11相连通，所述上表面通道位于所述主水套122上表面排气侧，所述主水套122上设置有第二水套出水口1221和上表面出水口1222，第二水套出水口经缸垫水孔与缸体水套连通。
29.具体地，对于四缸发动机的缸盖，连通通道包括两缸之间鼻梁区的连通道道三个和前后端各一个连通通道，一共五个，连通通道直径d＝8mm，可保证冷却水的流通截面积。
如图3和图4所示，冷却水从第一进水口123进入排气侧下部水套121，经进水导柱均匀的流向各缸冷却区，经排气道鼻梁区进入主水套122，流经火花塞与燃烧冷却区、排气门座圈冷却区后分成两个支路，第一支路流向缸盖第二水套出水口1221；第二支路通过主水套上表面出水口1222进入上层水套11，然后流径气门导管冷却区进入排气侧上部水套111，经出水导柱分流后最终流向缸盖第一水套出水口112。本缸盖水套，冷却水从排气侧下部水套进入，从排气侧上部水套流出，对排气侧及燃烧室关键冷却区进行冷却，水流均匀，分布合理，冷却效率好，冷却精度高，可以有效降低缸盖关键部件温度。同时，由于设置缸盖的第一水套出水口和第二水套出水口，可以配合节温器的使用，由于本缸盖水套有两个缸盖水套出口，分别为缸盖第一水套出水口112和第二水套出水口1221，第一水套出水口与第一节温器连接，缸盖第二水套出口经缸垫水孔与缸体水套连通，最终从缸体水套流出，并与第二节温器连接。在冷却系统中两个节温器的使用，可以实现缸体水套与缸盖水套的独立冷却，进一步提高冷却效率、提升暖机速度。
30.进一步，所述主水套上表面由排气侧向进气侧倾斜，倾斜角度为2
°
～10
°
。
31.在实际应用中，如图4和图5所示，所述主水套122包括第二水套出水口1221和主水套上表面出水口1222，所述主水套上表面出水口1222与上层水套相连通，所述缸盖的第二水套出水口1221位于主水套下表面，所述第二水套出水口通过缸垫上的水孔与缸体水套相连通。所述主水套上表面从排气侧向进气侧，从上向下倾斜。倾斜角度为α，范围为2
°
～10
°
。优选的，倾斜角度α＝5
°
。
32.进一步，所述机加工通道的直径为3mm～15mm。
33.如图3所示，所述排气侧上部水套设置有多个出水水流导柱，所述出水水流导柱用于将所述排气侧上部水套内的冷却水导向第一水套出水口。
34.进一步，所述出水水流导柱包括圆柱形进水导柱和长条形出水导柱。
35.进一步，所述长条形出水导柱沿主水套侧向后端倾斜，沿前端向后端逐渐变大。
36.在一实施例中，如图3所示，所述上层水套11包括排气侧上部水套111和第一水套出水口112，第一水套出水口112位于排气侧上层水套后端。所述排气侧上层水套还包括多个圆柱形出水导柱1113和多个长条形出水导柱1112。优选的，一个圆柱形出水导柱1113和三个长条形出水导柱1112，所述长条形出水导柱沿主水套122向后端倾斜，沿前端向后端逐渐变大。出水导柱的设置可以保证水流能均匀的流经排气道上层，同时还可以加大冷却水的冷却面积，提升冷却效率及精度。
37.如图4所示，所述排气侧下部水套设置有多个进水水流导柱，将进水口的冷却水导向各缸冷却水路。
38.进一步，所述进水水流导柱包括圆柱形进水导柱和长条形进水导柱。
39.进一步，所述长条形进水导柱排气侧向后端倾斜，沿前端向后端逐渐变大。
40.在一实施例中，如图4所示，所述下层水套12包括排气侧下部水套121、主水套122、进水口123和连通排气侧下部水套121和主水套122的连通通道124，所述连通通道为同缸排气道鼻梁区。所述进水口123位于排气侧下层水套前端。在四缸发动机的缸盖冷却水套，连通通道124为四个。
41.所述排气侧下部水套121还包括多个圆柱形进水导柱1213和多个长条形进水导柱1212，优选的，采用三个圆柱形进水导柱1213和两个长条形进水导柱1212。进水导柱的设
置，可以保证流向各缸冷却区和冷却水均匀一致，同时也加大冷却水的冷却面积，提升了冷却效果。
42.可见，本发明提供一种汽车发动机缸盖水套，在上层水套中设置排气侧上部水套，在下层水套中设置排气侧下部水套和主水套，冷却水通过进水口进入缸盖水套，流经排气侧下部水套进入主水套，然后流经火花塞与燃烧室冷却区、排气门座圈冷却区，形成分支，分别流向排气侧上部水套和缸盖的第二水套出水口，冷却水经排气侧上层水套流出缸盖的第一水套出水口。解决现有发动机缸盖水套对排气歧管冷却效率低的问题，能提高发动机缸盖的冷却效率和暖机速度。
43.以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。