一种增压直喷米勒循环汽油机缸盖结构及汽车的制作方法

本实用新型涉及汽车发动机，具体涉及一种增压直喷米勒循环汽油机缸盖结构及汽车。

背景技术：

随着国家第四阶段油耗法规和国六排放标准的出台，各大汽车主机厂已经着手开展改善发动机及整车燃油消耗和排放水平的相关工作。增压直喷汽油机可以通过进一步提升压缩比来改善油耗及降低排放，但是过高的压缩比导致汽油机在高负荷工况下，爆震发生频率增加，燃烧爆发压力较高，导致汽油机承受的机械负荷和热负荷较大，因此限制了压缩比和增压比的进一步提高。如果同时采用米勒循环技术，使进气门关闭角处于上止点之前，对于部分负荷工况，为保证进气量，将增大节气门开度，从而降低泵气损失，改善燃油经济性。对于大负荷工况，米勒循环技术会降低了有效压缩比，降低压缩上止点缸内气体的压力和温度，达到降低NOx，改善排放的目的。

但是进气门早关和气门升程变短的米勒循环技术会导致缸内流动变弱，不利于燃烧过程，因此有必要对缸盖结构进行优化设计，提高缸内滚流运动，改善混合气形成和燃烧过程。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种增压直喷米勒循环汽油机缸盖结构及汽车，其能够最大化地减小缸盖容积，实现发动机的高压缩比，提高气门中低升程下的缸内滚流运动水平。

本实用新型所述的增压直喷米勒循环汽油机缸盖结构，包括缸盖本体，其由对置的两斜面形成屋脊形，两个进气门阀壳和两个排气门阀壳分别设置在缸盖本体的两斜面上，在两个进气门阀壳之间设有喷油器安装孔，所述缸盖本体上设有四个挤气面，包括设于两个进气门阀壳之间的第一挤气面，设于两个排气门阀壳之间的第二挤气面，分别设于相对的进气门阀壳和排气门阀壳之间的第三挤气面和第四挤气面，所述第一挤气面由进气门阀壳和喷油器安装孔在缸盖本体底面的轮廓线围成。

进一步，所述进气门阀壳与缸盖底面相交，进气门阀壳与喷油器安装孔在缸盖底面的轮廓线采用圆弧连接，该圆弧与喷油器安装孔的轮廓线相切。

进一步，所述圆弧的半径为5~7mm，其与进气门阀壳切线夹角α为100~110°。

进一步，所述进气门阀壳包括设于缸盖本体同一斜面上的第一进气门阀壳和第二进气门阀壳，所述排气门阀壳包括设于缸盖本体另一斜面上的第一排气门阀壳和第二排气门阀壳；所述第三挤气面设于第一进气门阀壳和第一排气门阀壳之间，其由第一曲线和第二曲线围成，第一曲线与第一进气门阀壳和第一排气门阀壳在缸盖上的轮廓线相切，第二曲线的半径等于气缸半径；所述第四挤气面设于第二进气门阀壳和第二排气门阀壳之间，其由第三曲线和第四曲线围成，第三曲线与第二进气门阀壳和第二排气门阀壳在缸盖上的轮廓线相切，第四曲线半径等于气缸半径。

进一步所述第二挤气面由第五曲线和第六曲线围成，第五曲线靠近第一排气门阀壳和第二排气门阀壳在缸盖上的轮廓线设置，第六曲线的半径等于气缸半径。

进一步，所述缸盖本体用于固定排气门阀壳的缸盖顶面相对排气门阀壳上边缘下沉1~2mm。

一种汽车，包括发动机，所述发动机包括上述的增压直喷米勒循环汽油机缸盖结构。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

1、本实用新型通过设置四个挤气面，且设于两个进气门阀壳之间的第一挤气面由进气门阀壳和喷油器安装孔在缸盖本体底面的轮廓线围成，减小了缸盖容积，增加了挤气区的流动阻力，迫使气流沿缸盖顶面进入缸内形成大尺度滚流运动。

2、本实用新型通过将进气门阀壳的轮廓线设置为与缸盖底面相交，且进气门阀壳与喷油器安装孔在缸盖底面的轮廓线采用圆弧连接，避免了该处成为燃烧炽热点，降低了爆震风险。

3、本实用新型通过将缸盖本体用于固定排气门阀壳的缸盖顶面相对排气门阀壳上边缘下沉1~2mm，在不破坏缸盖的导流作用的前提下，充分减小缸盖容积。

4、本实用新型的第二挤气面由第五曲线和第六曲线围成，一方面降低了缸盖容积，另一方面在压缩上止点，通过与活塞的配合来增加该处的挤流作用，改善缸内流场。

5、本实用新型的缸盖结构简单，易于实现高压缩比，为弥补米勒循环技术导致缸内气流变弱的缺陷，采用局部增加流阻，充分利用缸盖导流的策略提高缸内滚流运动，工艺简单。

附图说明

图1是本实用新型的俯视图；

图2是本实用新型的左等轴结构示意图；

图3是本实用新型的右等轴结构示意图；

图4是本实用新型的侧视图。

图中，1—缸盖本体，11—缸盖底面，2—进气门阀壳，21—第一进气门阀壳，22—第二进气门阀壳，3—排气门阀壳，31—第一排气门阀壳，32—第二排气门阀壳，4—喷油器安装孔，5—圆弧，6—第一挤气面，7—第二挤气面，71—第五曲线，72—第六曲线，8—第三挤气面，81—第一曲线，82—第二曲线，9—第四挤气面，91—第三曲线，94—第四曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明。

参见图1至图4，所示的增压直喷米勒循环汽油机缸盖结构，包括缸盖本体1，其由对置的两斜面形成屋脊形，两个进气门阀壳2和两个排气门阀壳3分别设置在缸盖本体1的两斜面上，在两个进气门阀壳2之间设有喷油器安装孔4。所述进气门阀壳2包括设于缸盖本1体同一斜面上的第一进气门阀壳21和第二进气门阀壳22，所述排气门阀壳3包括设于缸盖本1体另一斜面上的第一排气门阀壳31和第二排气门阀壳32。

所述缸盖本体上设有四个挤气面，包括设于第一进气门阀壳21和第二进气门阀壳22之间的第一挤气面6，设于第一排气门阀壳31和第二排气门阀壳32之间的第二挤气面7，设于第一进气门阀壳21和第一排气门阀壳31之间的第三挤气面8和设于第二进气门阀壳22和第二排气门阀壳32之间的第四挤气面9。四个挤气面的设置减小了缸盖容积，增加了挤气区的流动阻力，迫使气流沿缸盖顶面进入缸内形成大尺度滚流运动。

所述第一挤气面6由进气门阀壳2和喷油器安装孔4在缸盖本体1底面的轮廓线围成。所述进气门阀壳2与缸盖底面11相交，进气门阀壳2与喷油器安装孔3在缸盖底面1的轮廓线采用圆弧5连接，该圆弧5与喷油器安装孔4的轮廓线相切。所述圆弧5的半径为5~7mm，其与进气门阀壳2切线夹角α为100~110°。采用圆弧连接避免了该处成为燃烧炽热点，降低了爆震风险。

所述第三挤气面8由第一曲线81和第二曲线82围成，第一曲线81与第一进气门阀壳21和第一排气门阀壳31在缸盖本体1上的轮廓线相切，第二曲线82的半径等于气缸半径。所述第四挤气面9由第三曲线91和第四曲线92围成，第三曲线91与第二进气门阀壳22和第二排气门阀壳32在缸盖本体1上的轮廓线相切，第四曲线92半径等于气缸半径。

所述第二挤气面7由第五曲线71和第六曲线72围成，第五曲线71靠近第一排气门阀壳31和第二排气门阀壳32在缸盖上的轮廓线设置，第六曲线72的半径等于气缸半径。第二挤气面7的设置一方面降低了缸盖容积，另一方面在压缩上止点，通过与活塞的配合来增加该处的挤流作用，改善缸内流场。

所述缸盖本体1用于固定排气门阀壳3的缸盖顶面相对排气门阀壳2上边缘下沉一定高度H，高度H为1~2mm。在不破坏缸盖的导流作用的前提下，充分减小缸盖容积。

一种汽车，包括发动机，所述发动机包括上述的增压直喷米勒循环汽油机缸盖结构。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。