一种气缸盖总成、发动机及车辆的制作方法

本申请涉及车辆发动机，特别涉及一种气缸盖总成、发动机及车辆。

背景技术：

1、发动机热效率，是指发动机有效功率的热当量与单位时间所消耗燃料的含热量的比值。发动机热效率用以评定发动机作为热机的经济性。提高发动机热效率是节约能源的重要手段。目前，提升发动机热效率最直接的办法是提升燃烧速度，主流的方式是提升点火时刻发动机缸内的湍动能。

2、相关技术中，通常采用提高发动机进气道的滚流比来实现湍动能的提升。

3、然而，在相关发动机的配气及缸盖布置结构下，进一步通过提高进气道的滚流比来提升湍动能，进而提高发动机热效率的难度较大。

技术实现思路

1、本申请提供了一种气缸盖总成、发动机及车辆，能够解决通过提高相关发动机进气道的滚流比来提升湍动能，进而提高发动机热效率的难度较大的问题。

2、第一方面，本申请提供了一种气缸盖总成，包括气缸盖，所述气缸盖设有至少两个进气道和至少两个排气道，所述气缸盖包括位于其底部的气门盘部锥面，所述进气道和所述排气道延伸至所述气门盘部锥面，所述气门盘部锥面用于与气缸体的内壁以及位于气缸体内的活塞的顶面共同构成发动机的燃烧室；

3、所述气门盘部锥面位于相邻所述进气道之间的部分设有进气挤气部，所述进气挤气部被构造为能够引导从所述进气道进入燃烧室的混合气气流朝向气缸盖中心线方向流动。

4、上述技术方案中，在气缸盖的气门盘部锥面位于相邻进气道之间的部分形成进气挤气部，通过进气挤气部可以引导经进气道进入燃烧室内混合气的走向，使得混合气气流朝向气缸盖中心线方向流动，引起发动机缸内混合气的流动，在进气道的配合下，能够有效提高发动机缸内的湍动能，提高混合气的燃烧速度，进而提高发动机热效率。

5、结合第一方面，在某些可能的实现方式中，所述进气挤气部由下而上依次包括第一进气挤气平面、第二进气挤气平面、第三进气挤气平面和第四进气挤气平面；

6、所述第一进气挤气平面、所述第二进气挤气平面、所述第三进气挤气平面和所述第四进气挤气平面与气缸盖的底面的夹角分别为a1、a2、a3和a4，其中，70°≤a1≤90°，2a4≤a3≤a1，0.5a2≤a 4≤2a2。

7、上述技术方案中，通过将第一进气挤气平面、第二进气挤气平面、第三进气挤气平面和第四进气挤气平面与气缸盖的底面的夹角a1、a2、a3和a4设置在上述限定的范围内，使发动机缸内的混合气向气缸中心汇聚，同时，能够使更多的混合气聚集在火花塞的电极周围，减小火花塞电火花的传递路径，便于快速点燃混合气，进一步提高发动机燃烧效率。

8、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述进气挤气部还包括过渡曲面；

9、相邻两个进气挤气平面之间通过所述过渡曲面平滑过渡连接。

10、上述技术方案中，通过在相邻两个进气挤气平面之间设置过渡曲面，可以引导混合气气流平滑地流过直线段的进气挤气平面，有效地减轻湍流，减少混合气气流的流动性分离。

11、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述过渡曲面包括：

12、第一圆弧面，所述第一圆弧面的两端分别与所述第一进气挤气平面和所述第二进气挤气平面相连，所述第一圆弧面的凹面朝向气缸盖的底面；

13、第二圆弧面，所述第二圆弧面的两端分别与所述第二进气挤气平面和所述第三进气挤气平面相连，所述第二圆弧面的凹面背向气缸盖的底面；

14、第三圆弧面，所述第三圆弧面的两端分别与所述第三进气挤气平面和所述第四进气挤气平面相连，所述第三圆弧面的凹面朝向气缸盖的底面。

15、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述第一圆弧面、所述第二圆弧面和所述第三圆弧面的半径分别为r1、r2和r3，其中，r2＝r3≥r1≥2°。

16、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，所述气门盘部锥面位于相邻所述排气道之间的部分设有排气挤气面，所述排气挤气面被构造为能够引导所述排气挤气部周围的混合气气流朝向气缸盖中心线方向流动。

17、上述技术方案中，在上述进气挤气部的基础上，在气缸盖的气门盘部锥面位于相邻排气道之间的部分形成排气挤气面，可以引导排气挤气面附近的混合气向气缸中心流动，进一步提高发动机缸内的湍动能，提高混合气的燃烧速度，进而提高发动机热效率。

18、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，还包括设置在所述气缸盖上的进气导管；

19、所述进气导管偏向所述进气道设置，所述进气导管的第一轴线与气缸盖中心线的夹角为a5，a5≤20°。

20、上述技术方案中，通过将进气导管偏向进气道设置，可以有效的利用气缸盖的底面的气门盘部锥面结构，引导混合气的流动，增加发动机缸内滚流强度，充分利用气门盘部及进气道壁面结构特征，形成较强的进气能力，进一步提高发动机缸内的湍动能。

21、结合第一方面和上述实现方式，在某些可能的实现方式中，还包括设置在所述气缸盖上的排气导管以及火花塞；

22、所述排气导管偏向所述排气道设置，所述火花塞伸入所述气缸盖1的燃烧室且偏向所述进气道设置，所述排气导管的第二轴线和所述火花塞的第三轴线与气缸盖中心线的夹角分别为a7和a6，其中，a5≤a7，0≤a6≤a5；

23、和/或，

24、对于所述第二进气挤气平面与气缸盖的底面的夹角a2，0.5a5≤a2≤2a5，并且所述第二进气挤气平面的延长面与所述火花塞的电极的底面中心相交；

25、和/或，所述排气挤气面与气缸盖的底面的夹角为a8，a5≤a8≤2a5。

26、上述技术方案中，通过将排气导管偏向排气道设置，可以便于发动机缸内燃烧室中的高温废气顺利的排出；并且通过将火花塞伸入所述气缸盖的燃烧室且偏向进气道设置，可以使火花塞的电极中心在限定范围内，有效的保证火花塞电极布置在发动机缸内混合气气流场能量较高的位置，便于火花塞产生的电火花引燃能量较高的混合气，便于火焰的形成，并促使火焰迅速向火花塞周围传播，有效的提高混合气的燃烧效率；同时，有效的降低火焰传递至燃烧室周边的距离，降低爆震产生的可能性；此外，将第二进气挤气平面的延长面与火花塞的电极的底面中心相交，可以使更多的混合气聚集的火花塞电极周围，降低火花塞电火花的传递的路径，便于快速点燃混合气，进一步提高燃烧效率。在上述进气挤气部与气缸盖的底面的夹角a1、a2、a3和a4的基础上，通过将排气挤气面与气缸盖的底面的夹角a8设置在上述限定的发动机缸内，可以在不影响气发动机缸内混合气气流的运动规律的前提下，保证缸盖燃烧室内部混合气气流流过的平顺性。

27、第二方面，本申请还提供了一种发动机，包括上述第一方面任一所述的气缸盖总成。

28、第三方面，本申请还提供了一种车辆，包括上述第二方面所述的发动机。

技术特征：

1.一种气缸盖总成，其特征在于，包括气缸盖(1)，所述气缸盖(1)设有至少两个进气道(11)和至少两个排气道(12)，所述气缸盖(1)包括位于其底部的气门盘部锥面，所述进气道(11)和所述排气道(12)延伸至所述气门盘部锥面，所述气门盘部锥面用于与气缸体的内壁以及位于气缸体内的活塞的顶面共同构成发动机的燃烧室；

2.如权利要求1所述的气缸盖总成，其特征在于，所述进气挤气部(111)由下而上依次包括第一进气挤气平面(1111)、第二进气挤气平面(1112)、第三进气挤气平面(1113)和第四进气挤气平面(1114)；

3.如权利要求2所述的气缸盖总成，其特征在于，所述进气挤气部(111)还包括过渡曲面；

4.如权利要求3所述的气缸盖总成，其特征在于，所述过渡曲面包括：

5.如权利要求4所述的气缸盖总成，其特征在于，所述第一圆弧面(1115)、所述第二圆弧面(1116)和所述第三圆弧面(1117)的半径分别为r1、r2和r3，其中，r2＝r3≥r1≥2°。

6.如权利要求2至5任一项所述的气缸盖总成，其特征在于，所述气门盘部锥面位于相邻所述排气道(12)之间的部分设有排气挤气面(121)，所述排气挤气面(121)被构造为能够引导所述排气挤气部周围的混合气气流朝向气缸盖中心线(10)方向流动。

7.如权利要求6所述的气缸盖总成，其特征在于，还包括设置在所述气缸盖(1)上的进气导管(2)；

8.如权利要求7所述的气缸盖总成，其特征在于，还包括设置在所述气缸盖(1)上的排气导管(3)以及火花塞(4)；

9.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1至8任一所述的气缸盖总成。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的发动机。

技术总结
本申请提供了一种气缸盖总成、发动机及车辆，其中，气缸盖总成包括气缸盖，所述气缸盖设有至少两个进气道和至少两个排气道；所述气缸盖包括位于其底部的气门盘部锥面，所述进气道和所述排气道延伸至所述气门盘部锥面，所述气门盘部锥面用于与气缸体的内壁以及位于气缸体内的活塞的顶面共同构成发动机的燃烧室；所述气门盘部锥面位于相邻所述进气道之间的部分设有进气挤气部，所述进气挤气部被构造为能够引导从所述进气道进入燃烧室的混合气气流朝向气缸盖中心线方向流动。通过本申请能够解决通过提高相关发动机进气道的滚流比来提升湍动能，进而提高发动机热效率的难度较大的问题，进一步提高发动机热效率。

技术研发人员：纪雷,李阳
受保护的技术使用者：长城汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13