一種發(fā)動機缸蓋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種具有多個氣缸的發(fā)動機的缸蓋。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，開發(fā)了為使與發(fā)動機的燃燒室相連的多個排氣道在缸蓋內(nèi)合流而將缸蓋與排氣歧管形成為一體的技術(shù)。這樣的缸蓋與另設(shè)有歧管的缸蓋相比，容易接受排氣熱而變成高溫。因此，提倡通過使發(fā)動機冷卻水向排氣道周邊流動來提高冷卻性能。具體地，提出了使排氣道的周圍呈被水套包圍的形狀，以及為使發(fā)動機冷卻水的流動蜿蜒而形成水套形狀的方案(參照專利文獻1、2)。
[0003]【專利文獻I】日本專利文獻特許第4262343號公報
[0004]【專利文獻2】日本專利文獻特許第4098712號公報
[0005]實用新型所要解決的技術(shù)問題
[0006]然而，在以往的歧管內(nèi)置型缸蓋中，水套所需的冷卻性能根據(jù)發(fā)動機的運行狀態(tài)而變化，因此存在冷卻性能設(shè)定困難的課題。
[0007]本實用新型的目的之一是提供一種缸蓋，其鑒于如上所述的課題而發(fā)明，其能夠獲得根據(jù)發(fā)動機運行狀態(tài)的適當?shù)睦鋮s性能。另外，本實用新型并不僅限于該目的，作為本實用新型的其他目的還可以定位為:取得根據(jù)后述的【具體實施方式】所示的各構(gòu)成導出的作用效果，即根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)無法得到的作用效果。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]在這里公開的發(fā)動機缸蓋是具有多個氣缸的發(fā)動機的缸蓋，具有:排出從所述氣缸排出的排氣的排氣道；以及形成于所述排氣道的周圍、使冷卻水沿著所述氣缸的列設(shè)方向在其內(nèi)部流通的冷卻水通道。另外，還具有排氣集合部，其在所述排氣道的下游端將多個排氣流路集合于一股，配置于所述列設(shè)方向上比所述發(fā)動機的中心向所述冷卻水通道的下游側(cè)偏移的位置。
[0009]比較理想的是，從所述發(fā)動機后端的氣缸到所述排氣集合部的排氣通道的長度比從所述發(fā)動機的后端氣缸到所述排氣集合部的排氣通道的長度短。
[0010]另外，所述冷卻水在所述冷卻水通道內(nèi)從所述發(fā)動機的前端朝向后端流通為佳。在這種情況下，所述排氣集合部比所述發(fā)動機的中心靠近所述后端配置為佳。
[0011]比較理想的是，所述冷卻水通道，其具有外側(cè)冷卻水路，其沿著位于所述缸蓋外表面?zhèn)鹊钠绻芏渲?、以及?nèi)側(cè)冷卻水路，其具有從所述外側(cè)冷卻水路分支后合流的形狀，并沿著所述外側(cè)冷卻水路配置于所述缸蓋的內(nèi)表面?zhèn)取?br>[0012]本實用新型能夠獲得根據(jù)發(fā)動機運行狀態(tài)的適當?shù)睦鋮s性能。
【附圖說明】
[0013]圖1是示例本實用新型一實施方式的發(fā)動機缸蓋的斜視圖；
[0014]圖2是發(fā)動機的示意性縱截面圖；
[0015]圖3是示出缸蓋內(nèi)的排氣道形狀的水平截面圖；
[0016]圖4(A)是上側(cè)水套的水平截面圖；圖4(B)是下側(cè)水套的水平截面圖。
[0017]符號說明
[0018]2 缸體
[0019]4水套(冷卻水通道)
[0020]6排氣道
[0021]6C排氣集合部
[0022]C 中心線
【具體實施方式】
[0023]參照附圖，對用于車輛的發(fā)動機缸蓋進行說明。另外，以下所示的實施方式僅僅是舉例說明，并沒有排除在以下實施方式中未明示的各種變形及技術(shù)應用的意圖。本實施方式的各構(gòu)成，在不脫離這些宗旨的范圍內(nèi)可以實施各種變形，并且還可以根據(jù)需要選擇取舍，或者適當進行組合。
[0024][1.發(fā)動機的構(gòu)成]
[0025]本實施方式的缸蓋I被安裝于水冷式多氣缸發(fā)動機10的缸體2中。在發(fā)動機10的內(nèi)部，排成列配置有多個缸孔3。圖1所示為三個氣缸3串聯(lián)配置的三缸(前端開始依次為#1、#2、#3)發(fā)動機10。以下，將氣缸3的列設(shè)方向用符號L表示。
[0026]在氣缸3的周圍，形成有沿著其缸面3B被曲面狀掘入的水套4 (冷卻水通道)。水套4不僅與缸體2的內(nèi)部相連續(xù)，而且還與缸蓋I的內(nèi)部相連續(xù)而形成，冷卻整個發(fā)動機10。水套4的上方向缸體2的上面開放，并且與形成于缸蓋I 一側(cè)的水套4、4A、4B相連通。據(jù)此，排氣道6的外周部分也通過發(fā)動機冷卻水而被冷卻。
[0027]如圖2所示，在缸蓋I的下面，形成有成為其頂棚面3A(燃燒室的頂棚面)的凹部，在燃燒室中與排氣道6連接。排氣道6是作為排氣系統(tǒng)的歧管(多通管)發(fā)揮作用的多通型排氣流路。本實施方式中，在排氣道6的下游側(cè)連接有渦輪增壓器35和催化裝置36 (參照圖1)。通過使發(fā)動機10啟動后的排氣溫度提前升溫，而提高這些裝置35、36的工作效率。
[0028][2.排氣道]
[0029]如圖3所示，排氣道6的上游端呈分支為六股的形狀，連接于每一個排氣門孔12。另外，排氣道6的下游端，每一個通道在缸蓋I的內(nèi)部匯集為一股的形狀。將連接于排氣門孔12的最細的通道(位于排氣道6最上游的支管)稱為小通道6A。一股小通道6A的截面積S1被設(shè)定為大于等于一個排氣門孔12的開口面積的大小。此外，連接于同一氣缸3的一對小通道6A，在比較靠近排氣門孔12的位置合流而形成中通道6B(位于排氣道6的中間部的支管)。
[0030]中通道6B的截面積S2為不使排氣阻力上升而被設(shè)定為大于等于兩股小通道6A的截面積2Sp另外，在其下游側(cè)中設(shè)有將多個中通道6B集合為一股的排氣集合部6C。使中通道6B合流的順序是任意的，例如使連接于#1氣缸的中通道6B與連接于#2氣缸的中通道6B集合之后(比其合流部位靠近下游側(cè))，與連接于#3氣缸的中通道6B合流。
[0031]在排氣集合部6C的上游側(cè)，在被各個中通道6B夾持的部分形成有股部(襠部)16。在圖3中，被來自#1氣缸的排氣流和來自#2氣缸的排氣流夾持的三角形狀的部位為股部16A，被來自#2氣缸的排氣流和來自#3氣缸的排氣流夾持的部位為股部16B。這些股部16A(#1與#2之間)，16B(#2與#3之間)朝向缸蓋I的外側(cè)幾乎同等地突出。俯視圖中，連接股部16A，16B的前端的直線與氣缸列方向L幾乎平行。另外，如圖3中虛線所示，在股部16A的#2氣缸的側(cè)壁面的延長面上設(shè)有排氣集合部6C的出口(排氣口 18)的前側(cè)壁的R部(曲面部)。據(jù)此，排氣從#2氣缸到排氣集合部6C的流動變得順暢，流路阻力減少。
[0032]在這里，通過#2氣缸的中心水平延長的假設(shè)線中，把垂直于氣缸列方向L的線稱為發(fā)動機10的中心線C。如圖3所示，排氣集合部6C配置于相對于中心線C向發(fā)動機10后端偏移的位置。以中心線C為基準的排氣集合部6C的偏移方向是朝向發(fā)動機冷卻水下游側(cè)的方向。即，排氣集合部6C被設(shè)置在偏向于發(fā)動機10冷啟動時的發(fā)動機冷卻水的溫度為高溫的方向。作為排氣集合部6C的下游端的單一開口部(以下，稱為排氣口 18)也同樣被設(shè)置于從中心線C向后端偏移的位置。
[0033]從各#1?#3氣缸到排氣集合部6C的排氣通道中，發(fā)動機10前端的排氣通道長度最長，后端的排氣通道長度較短。例，如圖3中所示，從#1氣缸到排氣集合部6C的出口(排氣口 18)的通道長L1，從#2氣缸到排氣集合部6C的出口的通道長L2，從#3氣缸到排氣集合部6C的出口的通道長L3的大小關(guān)系為L ALPLy即，排氣通道的長度在發(fā)動機冷卻水升溫的部分縮短而形成。
[0034][3.水套]
[0035]如圖4(A)、圖4(B)所示，在缸蓋I中設(shè)有俯視圖中內(nèi)側(cè)及外側(cè)兩個系統(tǒng)的冷卻水通道，同時在排氣道6的上側(cè)及下側(cè)疊層設(shè)置。圖4(B)中的符號25相當于從水泵側(cè)供給冷卻水的冷卻水入口，符號26相當于冷卻水出口。另外，圖中較細的虛線是與缸蓋I的突出部14及排氣道6的輪廓相對應的線，雙點劃線是與氣缸3的頂棚面3A的輪廓相對應的線。
[0036]在上側(cè)水套4A中，設(shè)有外側(cè)冷卻水路23A以及內(nèi)側(cè)冷卻水路24A。這些冷卻水路23A、24A，均與形成于缸體2內(nèi)的水套4連通。外側(cè)冷卻水路23A及內(nèi)側(cè)冷卻水路24A的整體形狀呈沿著排氣道6的上面對于突出部14的上面14A幾乎平行配置的半圓盤狀。
[0037]外側(cè)冷卻水路23A，其沿著#1氣缸及#3氣缸的排氣通道而配置于其上面?zhèn)取Ｍ鈧?cè)冷卻水路23A的配置形狀在發(fā)動機10的俯視圖中呈半圓弧狀。發(fā)動機冷卻水的流向，如圖4(A)中黑箭頭顯示，發(fā)動機10的前端(#1氣缸側(cè))為上游，后端(#3氣缸側(cè))為下游。
[0038]內(nèi)側(cè)冷卻水路24A是比外側(cè)冷卻水路23A配置于更內(nèi)側(cè)的冷