专利名称：气缸盖的冷却水通道结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气缸盖的冷却水通道结构。
背景技术：
在四缸内燃发动机中，已知一种内燃发动机，在该内燃发动机中，气 缸的排气口在气缸盖内彼此汇合，并且从气缸体内馈送至气釭盖内的冷却 員导《1为接近形成于气缸盖中的排气口的汇合部、穿过单独的冷却水出
口、并被排出至外部(见日本专利No. 2709815)。在此内燃发动机中，在 气缸盖中变为高温的排气口的汇合部由冷却水冷却，因此能够防止排气口 的汇合部过热。
但是，在将从气缸盖排出的冷却水馈送至散热器时，为了使从气釭盖 至散热器的冷却水管道成流线型，通常将气缸盖的冷却水出口结合成一 个。但是，当整体上均匀冷却排气口的汇合部并将冷却水导向至单独的冷 却水出口时，气缸盖中的冷却水通道的结构会变得非常复杂，因而，不仅 冷却水的流道阻力会增大，而且会出现为了生产气釭盖而需要大量步骤和 成本的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够使气缸盖内的冷却水通道成流线型的 气釭盖的冷却水通道结构。
才艮据本发明，提供一种气釭盖的冷却水通道结构，所述气缸盖设置于 在气缸沿着气缸盖的纵向依次布置且至少一对气缸的排气口在气缸盖内 彼此汇合的内燃发动机中，其中，气缸盖的纵向上的一端设置有通向气缸 盖内部的冷却水流入口 ，气釭盖的纵向上的另 一端i殳置有流经气缸盖的中 央部的主冷却水流的流出口 ， ^H更置有从主冷却水流分叉出并在位于气釭 盖侧部的排气口的汇合部周围流动的副冷却水流的流出口，并且，与主冷 却水流的流出口以及副冷却水流的流出口连通并将这些流出口结合为一 个冷却水出口的转接器固定到气釭盖的所述另一端的外壁表面。即，如果使用这样的转接器，则会增加一定数量的生产成本，所以通 常不使用转接器。但是，如果使用这样的转接器，则可以使气釭盖内的冷 却水流道成流线型，所以，相比上述已知的内燃发动机具有相当大的优势。
图l是气缸盖的平面截面图2是沿图i的n-n线所看到的气缸盖的截面图； 图3是沿图i的m-m线所看到的气釭盖的截面图4是示出型芯和冷却水通道的轮廓形状的视图。
具体实施例方式
图1和图2示出由例如铝^r整体铸造的气釭盖1。注意，在图1中，
由虚线示出的圆形表示1号气釭#1、 2号气缸#2、 3号气釭#3以及4号 气缸#4的位置，因此可知设置有图1所示的气釭盖1的内燃发动机是直 列式四缸内燃发动机。在图1中，2表示由进气门开启和关闭的气门口， 而3表示由排气门开启和关闭的气门口。因此可知每个气釭#1、 #2、 #3 以及# 4都分别设置有一对进气门和一对排气门。
气缸盖1形成有对应于气缸#1、 #2、 #3以及#4的进气口4。此夕卜， 气缸盖1形成有用于1号气缸#1的排气口 5、用于2号气釭#2的排气口 6、用于3号气釭#3的排气口 7以及用于4号气釭#4的排气口 8。从图1 中可以理解，排气口 5、 6、 7以及8在相应的各对气门口 3附近是分开的， 但是当与气门口 3分开时就变为一个排气口。
现在，从图1中可以理解，位于中间的一对气缸的排气口一一即，2 号气缸#2的排气口 6和3号气釭#3的排气口 7—一在气釭盖l内彼此汇 合以形成一个汇合排气口 9。此汇合排气口 9延伸至气釭盖1的侧壁表面 10。在图1中，如果将沿着气釭轴线方向延伸穿过2号气釭#2与3号气 缸#3之间的中央并与包括气釭#1、 #2、 #3以及#4的气釭轴线的平面 垂直的平面称为"对称平面K-K"，则2号气釭#2的排气口 6和3号气缸 #3的排气口 7关于该对称平面K-K对称布置。汇合排气口 9沿着对称平 面K-K延伸至气缸盖1的侧壁表面10。
另一方面，位于两端的一对气釭的排气口一一即，1号气釭#1的排气口 5和4号气缸并4的排气口 8—一也关于对称平面K-K对称布置。在这 种情况下，1号气釭#1的排气口 5从1号气缸#1朝着汇合排气口 9延伸， 然后，以汇合排气口 9 一侧的薄壁11将排气口 5与汇合排气口 9分开的状 态沿着汇合排气口 9延伸直至气釭盖1的侧壁表面10;同时，4号气釭#4 的排气口 8从4号气缸#4朝着汇合排气口 9延伸，然后，以汇合排气口 9 一侧的薄壁12将排气口 8与汇合排气口 9分开的状态沿着汇合排气口 9 延伸直至气缸盖1的侧壁表面10。
如图2所示，气釭盖1在其内部形成有冷却水通道13。图4 (A)示 出用于在铸造气釭盖1时形成冷却7jc通道13的型芯14的俯视图，而图4 (B)示出使用此型芯14在气釭盖1内部形成的冷却水通道13的轮廓形 状。
如图4 ( A)所示，型芯14的纵向上的两端形成有用于在铸造气釭盖 1时支撑型芯14的型芯支撑部15、 16。即，在图4(A)中，点划线a、 b 示出在顶模和底模的内部的位置。因此，图4 (A)中的型芯支撑部15、
16的阴影线区域被夹紧在顶模与底^a司。
另一方面，在型芯14上，冷却水通道区17延伸，以用于冷却在型芯 14的穿过型芯支撑部15、 16的纵向轴线J的一侧的排气口的汇合部Z(图 1 )。在型芯支撑部15的一侧形成有芯部18，该芯部18从冷却水通道区17 基本平行于型芯支撑部15延伸且芯部18的横截面面积小于型芯支撑部 15。此芯部18在铸造气釭盖1时也在阴影线区域处被夹紧在顶模与底^！ 间。
参考图4(B),气缸盖1的纵向上的一端^L置有通向气釭盖1内部的 冷却水流入口 19。气釭体内的冷却水从该冷却水流入口 19流至气缸盖1 内。另一方面，气釭盖l的纵向上的另一端i殳置有由型芯支撑部15形成的 主冷却水出口 20以及由芯部18形成的副冷却水出口 21。
如图1、图3以及图4(B)所示，与主冷却水出口 20和副冷却水出 口 21连通并将这些流出口 20、 21结合为一个冷却水出口 22的转接器23 固定到气缸盖1的外壁表面。此转接器23的冷却水出口 22连接至散热器。
如图4 (B)中的箭头X所示，主冷却水从冷却水流入口 19流经气釭 盖l的中夹部并流向主冷却水出口 20。由于此主冷却水X，气缸#1至#4 得以均匀冷却。另一方面，在气釭盖l内部形成从主冷却水X中分出且流向排气口的汇合部Z所在的冷却水通道区17的副冷却水流Y。副冷却水 流Y在冷却水通道区17内部流向副冷却水出口 21。排气口的汇合部Z由 副冷却水Y冷却，因此，能防止排气口的汇合部Z过热。
如图4(B)所示，主冷却水乂在气釭#1至#4上方笔直流动，所以 在保持低流动阻力的同时均匀地冷却了气釭#1至#4。另一方面，会同时 从此主冷却水流X分叉出少许副冷却水Y,因此排气口的汇合部Z整体由 副冷却水Y均匀冷却。
在本发明中，为了简化气缸盖1内部的冷却水通道结构，将主冷却水 出口 20和副冷却水出口 21分开独立形成。使用转接器23将这些流出口 20、 21结合为一个冷却水出口 22。主冷却水流X的量与从主冷却水流X 分叉出的副冷却水流Y的量之间的比率存在最优值。此比率由如图l和图 4(B)中所示的布置在主冷却水出口 20内的开启受限构件24来调节。注 意，必须4吏用以可拆卸方式附接在气釭盖1上的转接器23来附接此开启受 限构件24。
注意，如果空气积l^气缸盖l的冷却水通道中，则与空气接触的壁 部将不会被冷却，因此冷却效率将下降。因此，有必要防止空气积聚在气 缸盖l的冷却水通道中。因此，在才艮据本发明的实施方式中，将副冷却水 出口 21位于主冷却水出口 20与冷却水出口 22之间，以便排出气缸盖1 内的空气，如图3所示，副冷却水出口 21布置在比主冷却水出口 20更高 的位置，且冷却水出口 22布置在比副冷却水出口 21更高的位置。
权利要求
1. 一种气缸盖的冷却水通道结构，所述气缸盖设置于气缸沿着所述气缸盖的纵向依次布置且至少一对所述气缸的排气口在所述气缸盖内彼此汇合的内燃发动机中，其中，所述气缸盖的纵向上的一端设置有通向所述气缸盖内部的冷却水流入口，所述气缸盖的纵向上的另一端设置有流经所述气缸盖的中央部的主冷却水流的流出口，并设置有从所述主冷却水流分叉出且在位于所述气缸盖的侧部的排气口的汇合部周围流动的副冷却水流的流出口，并且，与所述主冷却水流的流出口以及所述副冷却水流的流出口连通并将这些流出口结合为一个冷却水出口的转接器固定至所述气缸盖的所述另一端的外壁表面。
2. 如权利要求1所述的气釭盖的冷却7JC通道结构，其中，所述副冷却水流的流出口位于所述主冷却水流的流出口与所述冷却水出口之间，并 且，所述副冷却水流的流出口布置在比所述主冷却水流的流出口更高的位置。
3. 如权利要求1所述的气缸盖的冷却7JC通道结构，其中，所述主冷却水流的输出口内插入有开启受PM^J件。
全文摘要
在内燃发动机中，气缸盖(1)的纵向上的一端设置有通向气缸盖(1)内部的冷却水流入口(19)，而气缸盖(1)的纵向上的另一端设置有流经气缸盖(1)内的中央部的主冷却水流(X)的流出口(20)。此外，设置有从主冷却水流(X)分叉出并在排气口(5)的汇合部周围流动的副冷却水流(Y)的流出口(21)。与主冷却水出口(20)以及副冷却水出口(21)连通并将这些流出口(20、21)结合为一个冷却水出口(22)的转接器(23)固定到气缸盖(1)的外壁表面。
文档编号F02F1/24GK101466936SQ200780021339
公开日2009年6月24日 申请日期2007年8月27日 优先权日2006年8月28日
发明者永渊博树 申请人:丰田自动车株式会社