气缸盖和发动机的制作方法

本发明涉及气缸盖以及具备气缸盖的发动机。

背景技术：

在下述专利文献1中公开了在气缸盖的内部内置有egr通路的发动机。另外，在下述专利文献2中公开了将进气歧管与气缸盖一体成形的发动机。另外，在下述专利文献3中公开了在气缸盖的内部内置有恒温器的发动机。

专利文献1：日本特开2015-34530号公报

专利文献2：日本特开2017-180227号公报

专利文献3：日本特许第3850940号公报

在专利文献1～3中，将egr通路、进气歧管、恒温器这样的发动机部件分别与气缸盖形成为一体构造，但形成为在气缸盖的表面具有阶梯差的形状，很难进行六面加工。因此，花费加工工时，导致成本高。

技术实现要素：

因此，本发明鉴于上述课题，目的在于，提供容易进行六面加工的形状的气缸盖和具备气缸盖的发动机。

本发明的气缸盖具备：从燃烧室导出废气的多个排气口；向上述燃烧室导入新气的多个进气口；进气汇集部，其供多个上述进气口汇集；以及egr流路，其供egr气体通过，上述多个排气口的排气出口与上述egr流路的egr气体入口并排配置在平坦的第1侧面，上述进气汇集部的新气入口与上述egr流路的egr气体出口并排配置在与上述第1侧面相反侧的平坦的第2侧面。

在本发明的气缸盖中，多个排气口的排气出口与egr流路的egr气体入口并排配置在平坦的第1侧面，并且，进气汇集部的新气入口与egr流路的egr气体出口并排配置在平坦的第2侧面，因此容易进行六面加工。

在本发明的气缸盖中，也可以是，还具备：恒温器壳体，其上部开口而与冷却水出口管连通；水套，其利用冷却水来冷却上述燃烧室；以及冷却水通路，其与上述恒温器壳体和上述水套连通，上述水套形成为使冷却水从排气侧朝向进气侧流动，上述冷却水通路形成为使冷却水从排气侧朝向上述恒温器壳体侧流动，上述排气侧的上述水套的高度形成为比上述进气侧的上述水套的高度高，上述恒温器壳体侧的上述冷却水通路的高度形成为上述排气侧的上述冷却水通路的高度以上。

该水套由于排气侧的高度形成为比进气侧的高度高，因此有可能在排气侧积存空气，但通过将恒温器壳体侧的冷却水通路的高度形成为排气侧的上述冷却水通路的高度以上，能够将在排气侧的水套积存的空气经由冷却水通路而向恒温器壳体侧送出，因此能够提高发动机的冷却效率。

在本发明的气缸盖中，也可以是，上述恒温器壳体的冷却水出口在加工成平坦的上表面的加工面开口。

根据该结构，由于恒温器壳体的冷却水出口配置在加工成平坦的上表面的加工面，因此容易进行六面加工。

也可以是，本发明的发动机具备上述的气缸盖，在上述恒温器壳体的正下方配置有冷却水泵。

根据该结构，能够紧凑地设计发动机。

附图说明

图1是本实施方式所涉及的发动机的立体图。

图2是本实施方式所涉及的发动机的立体图。

图3a是气缸盖、进气歧管以及排气歧管的分解立体图。

图3b是气缸盖、进气歧管以及排气歧管的分解立体图。

图4是气缸盖的剖面立体图。

图5a是气缸盖的上下方向下部的剖视图。

图5b是气缸盖的上下方向中央部的剖视图。

图5c是气缸盖的上下方向上部的剖视图。

图6是气缸体和气缸盖的剖视图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。

首先，一边参照图1和图2，一边对发动机1的概略构造进行说明。此外，在以下的说明中，将与曲轴2平行的两侧部称为左右、将冷却风扇8的配置侧称为前侧、将飞轮壳体9的配置侧称为后侧、将排气歧管6的配置侧称为左侧、将进气歧管5的配置侧称为右侧、将气缸盖罩7的配置侧称为上侧、将油盘11的配置侧称为下侧，为了便于说明，将它们作为发动机1的四方和上下的位置关系的基准。

搭载于农业机械、建设或土木机械这样的作业机械的作为原动机的发动机1具备气缸体3，该气缸体3内置有作为发动机输出轴的曲轴2和活塞(未图示)。在气缸体3上搭载有气缸盖4。在气缸盖4的右侧面配置有进气歧管5，在气缸盖4的左侧面配置有排气歧管6。气缸盖4的上表面侧被气缸盖罩7覆盖。使曲轴2的前后两端侧从气缸体3的前后两侧面突出。在发动机1的前表面侧设置有冷却风扇8。从曲轴2的前端侧经由冷却风扇用v型带而对冷却风扇8传递旋转动力。

在发动机1的后表面侧设置有飞轮壳体9。飞轮10以支承于曲轴2的后端侧的状态收容在飞轮壳体9内。发动机1的旋转动力从曲轴2经由飞轮10而传递到作业机械的工作部。在气缸体3的下表面配置有存积发动机油的油盘11。油盘11内的发动机油经由气缸体3内的油泵而供给到发动机1的各润滑部，然后，返回油盘11。

在气缸体3的右侧面的进气歧管5的下方设置有燃料供给泵13。另外，在发动机1具备四缸的喷射器14，该四缸的喷射器14具有电磁开闭控制型的燃料喷射阀。通过对各喷射器14的燃料喷射阀进行开闭控制，而将共轨内的高压的燃料从各喷射器14向发动机1的各气缸喷射。

在气缸体3的前表面侧配置有冷却水供给用的冷却水泵15。通过曲轴2的旋转动力，经由冷却风扇用v型带而与冷却风扇8一同驱动冷却水泵15。搭载于作业机械的散热器(未图示)内的冷却水通过冷却水泵15的驱动而供给到气缸体3和气缸盖4，冷却发动机1。有助于发动机1的冷却的冷却水返回散热器。此外，在冷却水泵15的上方配置有交流发电机16。

冷却水泵15配置在进气歧管5的下方，与散热器的冷却水出口连通的冷却水入口管30在气缸体3的右侧面设置在与冷却水泵15相同的高度。另外，与散热器的冷却水入口连通的冷却水出口管31固定在气缸盖4的右侧上表面。

进气节气门部件17与进气歧管5连结。吸入到空气滤清器(未图示)的新气(外部空气)在空气滤清器中进行了除尘和净化之后，经由进气节气门部件17而送至进气歧管5，供给到发动机1的各气缸。

在进气歧管5的上部配置有egr装置18。egr装置18是将发动机1的废气的一部分(来自排气歧管6的egr气体)供给到进气歧管5的装置，具备：经由egr冷却器20而与排气歧管6连接的egr配管21、以及使进气歧管5与egr配管21连通的egr阀箱19。

egr阀箱19的朝下的开口端部被螺栓紧固于从进气歧管5朝上突出的入口部。另外，egr阀箱19的朝右的开口端部与egr配管21的出口侧连结。通过对收容在egr阀箱19内的egr阀部件(未图示)的开度进行调节，而调节从egr配管21朝向进气歧管5的egr气体的供给量。egr阀部件由安装在egr阀箱19的致动器22驱动。

从空气滤清器经由进气节气门部件17供给到进气歧管5的新气和从排气歧管6经由egr阀箱19供给到进气歧管5的egr气体(从排气歧管6排出的废气的一部分)在进气歧管5内混合。这样，通过使从排气歧管6排出的废气的一部分经由进气歧管5向发动机1回流，而降低燃烧温度，降低来自发动机1的氮氧化物(nox)的排出量。

egr配管21与egr冷却器20和egr阀箱19连接。egr配管21具备：配置在气缸盖4的右侧的第1egr配管21a、形成在气缸盖4的后端部的第2egr配管21b、以及配置在气缸盖4的左侧的第3egr配管21c。

第1egr配管21a整体为l字状的管。第1egr配管21a的入口侧与第2egr配管21b的出口侧连结，出口侧与egr阀箱19连结。

如图2所示，第2egr配管21b以在左右方向上贯通的方式形成于气缸盖4的后端部。即，第2egr配管21b与气缸盖4一体化。第2egr配管21b的入口侧与第3egr配管21c的出口侧连结，出口侧与第1egr配管21a的入口侧连结。

第3egr配管21c形成在排气歧管6的内部。即，第3egr配管21c与排气歧管6一体化。通过使第3egr配管21c和第2egr配管21b与排气歧管6和气缸盖4一体化，从而节省空间，而且不容易受到外部的冲击。

接下来，参照图3a、图3b、图4、图5a、图5b以及图5c对气缸盖4的结构进行说明。图3a和图3b是气缸盖4、进气歧管5以及排气歧管6的分解立体图，图3a和图3b分别是从不同的方向观察的立体图。图4是气缸盖4的上下方向的中央部附近的剖面立体图。图5a、图5b以及图5c分别是气缸盖4的上下方向的下部、中央部以及上部的剖视图。

气缸盖4整体上为长方形。在铸造后对气缸盖4的六面(侧面四个和上下面两个)进行切削加工。如图4等所示，气缸盖4具备：从燃烧室导出废气的多个排气口41、向燃烧室导入新气的多个进气口42、供多个进气口42汇集的进气汇集部43、以及供egr气体通过的第2egr配管21b(相当于本发明的egr流路)。

排气口41与在对应的气缸的上表面开口的排气阀孔41a(参照图3b和图5a等)连通，从燃烧室导出废气。在排气阀孔41a的位置设置有未图示的排气阀。排气口41从排气阀孔41a向左侧延伸，排气出口41b在气缸盖4的左侧面4a(相当于本发明的第1侧面)开口。多个排气出口41b并排配置在前后方向上。另一方面，排气歧管6在与气缸盖4的左侧面4a连结的右侧面，与多个排气出口41b连通的多个排气入口6a并排配置在前后方向上。

进气口42与在气缸的上表面开口的进气阀孔42a(参照图3b和图5a等)连通，向燃烧室导入新气。在进气阀孔42a的位置设置有未图示的进气阀。进气口42从进气阀孔42a向右侧延伸。

在气缸盖4的右侧面4b形成有供多个进气口42汇集的进气汇集部43。进气汇集部43与多个进气口42的新气入口连通。进气汇集部43的新气入口43a在气缸盖4的右侧面4b(相当于本发明的第2侧面)开口。另一方面，进气歧管5在与气缸盖4的右侧面4b连结的左侧面设置有与新气入口43a连通的新气出口5a。

像上述那样，第2egr配管21b形成为在左右方向上贯通于气缸盖4的后端部。第2egr配管21b设置在排气口41和进气口42的后方。第2egr配管21b的egr气体入口44a在气缸盖4的左侧面4a的后方开口。另一方面，排气歧管6在与气缸盖4的左侧面4a连结的右侧面设置有与egr气体入口44a连通的第3egr配管21c的egr气体出口6b。多个排气出口41b和egr气体入口44a在切削加工后的平坦的气缸盖4的左侧面4a沿前后方向并排配置。即，多个排气出口41b与egr气体入口44a在同一面开口。

另外，第2egr配管21b的egr气体出口44b在气缸盖4的右侧面4b的后方开口。进气汇集部43的新气入口43a和egr气体出口44b并排配置在切削加工后的平坦的气缸盖4的右侧面4b。即，新气入口43a与egr气体出口44b在同一面开口。

在气缸盖4的右侧面4b的前方设置有上部开口而与冷却水出口管31连通的恒温器壳体45。恒温器壳体45设置在进气汇集部43的前方。在恒温器壳体45的内部配置有未图示的恒温器。恒温器壳体45的冷却水出口45a在加工成平坦的气缸盖4的上表面4c的加工面开口。

在气缸盖4的内部设置有水套46。水套46形成在排气口41和进气口42的周围。如图5a和图5b所示，水套46在从气缸盖4的上下方向的下表面侧到中央部附近为止的部分，设置在排气侧、进气侧双方，如图5c所示，在气缸盖4的上表面侧，仅设置在排气侧。即，排气侧的水套46的高度形成得比进气侧的水套46的高度高。如图5a和图5b中箭头w所示，水套46内的冷却水沿从排气侧朝向进气侧的方向流动。

另外，在气缸盖4的内部设置有与恒温器壳体45和水套46连通的冷却水通路47。冷却水通路47形成在气缸盖4的前部。恒温器壳体45侧的冷却水通路47的高度形成为排气侧的冷却水通路47的高度以上。在本实施方式中，如图5c所示，恒温器壳体45侧的冷却水通路47的高度和排气侧的冷却水通路47的高度大致相同。由此，冷却水通路47内的冷却水沿从排气侧朝向恒温器壳体45侧的方向流动。其结果为，能够将在水套46的排气侧积存的空气向恒温器壳体45侧送出，能够提高发动机1的冷却效率。

图6是在恒温器壳体45的位置沿上下方向切断气缸体3和气缸盖4的剖视图。在恒温器壳体45的正下方配置有冷却水泵15。更具体而言，恒温器壳体45与冷却水泵15的冷却水入口15a沿上方方向并排配置。在恒温器壳体45的下部连接有在恒温器关闭时供冷却水流动的底部旁通路32。底部旁通路32形成在气缸体3的前部。底部旁通路32沿上下方向延伸，而与冷却水泵15的冷却水入口15a连通。通过在恒温器壳体45的正下方配置冷却水泵15，能够将底部旁通路32形成为简单的形状，因此能够紧凑地设计发动机1。

以上，基于附图对本发明的实施方式进行了说明，但应该认为具体的结构不限于这些实施方式。本发明的范围不仅通过上述的实施方式的说明来表示，还通过权利请求范围来表示，还包含与权利请求范围均等的意思和范围内的所有的变更。

附图标记的说明

1…发动机；4…气缸盖；4a…左侧面；4b…右侧面；4c…上表面；15…冷却水泵；21b…第2egr配管；41…排气口；41b…排气出口；42…进气口；43…进气汇集部；43a…新气入口；44a…egr气体入口；44b…egr气体出口；45…恒温器壳体；45a…冷却水出口；46…水套；47…冷却水通路。