氣缸蓋的水套結構的制作方法
【專利摘要】提供一種氣缸蓋的水套結構，能夠抑制流過各個水套內(nèi)部的冷卻液的流速下降。氣缸蓋的水套結構具有：多個燃燒室頂部（21）；多個排氣口（23）；使多個排氣口（23）匯集的廢氣匯集部（24）；冷卻燃燒室頂部（21）的燃燒室用水套（60）；相對于廢氣匯集部（24）配置在上側的上側排氣用水套（80）；相對于廢氣匯集部（24）配置在下側的下側排氣用水套（90）；以及出水口（100），其將從作為冷卻液的出口的出口開口部（63、83、93）排出的冷卻液提供給其它部件。出水口（100）具有：與出口開口部（83、93）對應地設置的第1空間部（111）；與出口開口部（63）對應地設置的第2空間部（112）；以及與出口開口部（83、93）和出口開口部（63）之間對應地設置的收縮部（113）。
【專利說明】氣缸蓋的水套結構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及氣缸蓋的水套結構，尤其是，涉及一體地形成有使多個排氣口匯集的廢氣匯集部的氣缸蓋的水套結構。
【背景技術】
[0002]作為氣缸蓋，已知有一體地形成有使從多個燃燒室延伸的多個排氣口匯集的廢氣匯集部的氣缸蓋。在這樣的氣缸蓋中，為了充分冷卻容易成為高溫的廢氣匯集部，除了冷卻燃燒室的燃燒室用水套之外，還設置有冷卻排氣口和廢氣匯集部的排氣用水套。
[0003]此外，在氣缸蓋的氣缸列方向上的一側表面形成有作為流過排氣用水套內(nèi)部的冷卻液的出口的開口部和作為流過燃燒室用水套內(nèi)部的冷卻液的出口的開口部，并且，安裝有將從開口部排出的冷卻液提供給散熱器或加熱器等的出水口。多個開口部形成為在一側表面的寬度方向上隔開預定間隔，在出水口的內(nèi)部，形成有使從多個開口部排出的冷卻液匯合的單一的空間部(例如，參照專利文獻I)。
[0004]現(xiàn)有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本專利第4337851號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]但是，專利文獻I所記載的空間部沿著一側表面的寬度方向形成有大致一定的縱截面積，因此，從排氣用水套流入的冷卻液和從燃燒室用水套流入的冷卻液容易在空間部內(nèi)碰撞，空間部內(nèi)的冷卻液的流動紊亂。因此，存在冷卻液容易滯留在空間部內(nèi)，進而使流過各個水套內(nèi)部的冷卻液的流速下降的問題。
[0008]本發(fā)明是鑒于這樣的問題而完成的，其課題在于，提供一種氣缸蓋的水套結構，其能夠抑制流過各個水套內(nèi)部的冷卻液的流速下降。
[0009]本發(fā)明的氣缸蓋的水套結構的特征在于，所述氣缸蓋的水套結構具有:形成在氣缸蓋的底面的多個燃燒室頂部；多個排氣口，它們與所述多個燃燒室頂部中的各個燃燒室頂部分別連通；廢氣匯集部，其在所述氣缸蓋的內(nèi)部使所述多個排氣口匯集；燃燒室用水套，其冷卻所述燃燒室頂部；上側排氣用水套，其相對于所述廢氣匯集部配置在氣缸軸線方向上的上側，冷卻所述廢氣匯集部；下側排氣用水套，其相對于所述廢氣匯集部配置在氣缸軸線方向上的下側，冷卻所述廢氣匯集部;第I出口開口部，其在所述氣缸蓋的氣缸列方向上的一側表面上開口，成為流過所述上側排氣用水套內(nèi)部的冷卻液的出口 ；第2出口開口部，其在所述氣缸蓋的氣缸列方向上的一側表面上開口，成為流過所述下側排氣用水套內(nèi)部的冷卻液的出口 ?’第3出口開口部，其在所述氣缸蓋的氣缸列方向上的一側表面上開口，成為流過所述燃燒室用水套內(nèi)部的冷卻液的出口 ；以及出水口，其被安裝在所述氣缸蓋的氣缸列方向上的一側表面，將從所述第I出口開口部~所述第3出口開口部排出的所述冷卻液提供給其它部件，所述第I出口開口部和所述第2出口開口部被形成為在所述氣缸列方向上的一側表面的寬度方向上與所述第3出口開口部隔開預定間隔，在所述出水口的內(nèi)部，形成有與所述第I出口開口部?所述第3出口開口部連通的單一的空間部，所述空間部具有:第I空間部，其被設置在與所述第I出口開口部和所述第2出口開口部對應的位置，主要向散熱器提供所述冷卻液;第2空間部，其被設置在與所述第3出口開口部對應的位置，主要向加熱器提供所述冷卻液；以及收縮部，其被設置在與所述第I出口開口部、所述第2出口開口部和所述第3出口開口部之間對應的位置，且縱截面的面積比所述第I空間部和所述第2空間部小。
[0010]此外，“氣缸軸線方向上的上下”是指:相對于作為與氣缸軸線垂直的平面的氣缸垂直平面，以成為上方的一側為上側，以成為下方的一側為下側。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，在出水口的內(nèi)部形成的空間部具有:第I空間部，其被設置在與第I出口開口部和第2出口開口部對應的位置，主要向散熱器提供冷卻液；第2空間部，其被設置在與第3出口開口部對應的位置，主要向加熱器提供冷卻液；收縮部，其被設置在與第I出口開口部、第2出口開口部和第3出口開口部之間對應的位置且縱截面的面積比第I空間部和第2空間部小，因而能夠容易地以收縮部為分界，產(chǎn)生從上下的排氣用水套經(jīng)過第I空間部朝向散熱器的流動和從燃燒室用水套經(jīng)過第2空間部朝向加熱器的流動。由此，從上下的排氣用水套流入的冷卻液與從燃燒室用水套流入的冷卻液在空間部內(nèi)很難碰撞，空間部內(nèi)的冷卻液的流動變得穩(wěn)定。因此，冷卻液難以在空間部內(nèi)滯留，進而能夠抑制流過各個水套內(nèi)部的冷卻液的流速下降。
[0012]此外，如果采用隔斷第I空間部和第2空間部之間的結構，則不能將從燃燒室用水套流入第2空間部的冷卻液導入散熱器中，但是根據(jù)本發(fā)明，由于設置有收縮部，因而在第I空間部和第2空間部之間，彼此不會對冷卻液的流動帶來大的影響，從而允許冷卻液從第2空間部流入第I空間部。由此，從上下的排氣用水套流入的冷卻液與從燃燒室用水套流入的冷卻液能夠均衡地匯合，從而能夠充分確保對散熱器的冷卻液的提供量。
[0013]S卩，根據(jù)本發(fā)明，既能夠抑制從各個水套流入的冷卻液彼此的碰撞，又能夠使從各個水套流入的冷卻液適當?shù)貐R合。
[0014]此外，優(yōu)選構成為:將從所述第I出口開口部排出的所述冷卻液的流量Fl和從所述第2出口開口部排出的所述冷卻液的流量F2的合計流量被設定為大于從所述第3出口開口部排出的所述冷卻液的流量F3而成為Fl十F2 > F3的關系。
[0015]根據(jù)這樣的結構，由于將從第I出口開口部排出的冷卻液的流量Fl和從第2出口開口部排出的冷卻液的流量F2的合計流量設定為大于從第3出口開口部排出的冷卻液的流量F3而成為Fl + F2 > F3的關系，因而能夠充分確保對散熱器的冷卻液的提供量。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種氣缸蓋的水套結構，該水套結構能夠抑制流過各個水套內(nèi)部的冷卻液的流速下降。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是具有本實施方式的氣缸蓋的水套結構的內(nèi)燃機的剖視圖。
[0018]圖2是氣缸蓋和出水口的立體圖。
[0019]圖3是透視氣缸蓋的內(nèi)部的廢氣匯集部和缸蓋側水套來繪制的立體圖。
[0020]圖4是沿上下方向分解缸蓋側水套和廢氣匯集部來示出的立體圖。[0021]圖5是進氣用水套、燃燒室用水套和上側排氣用水套的底面圖。
[0022]圖6是下側排氣用水套的底面圖。
[0023]圖7是從前方觀察缸蓋側水套和廢氣匯集部時的前視圖。
[0024]圖8是出水口的立體圖。
[0025]圖9是示出從外側觀察出水口的狀態(tài)的前視圖。
[0026]圖10是示出從后側觀察出水口的狀態(tài)的背面圖。
[0027]圖11是用于說明冷卻液從缸體側水套流入進氣用水套的分解透視圖。
[0028]圖12是用于說明冷卻液從缸體側水套流入下側排氣用水套的分解透視圖。
[0029]圖13是將氣缸蓋側水套和缸體側水套與襯墊重合地繪制的底面圖。
[0030]圖14是用于說明進氣用水套、燃燒室用水套、上側排氣用水套和出水口的冷卻液的流動的底面圖。
[0031]圖15是用于說明下側排氣用水套和出水口的冷卻液的流動的底面圖。
[0032]標號說明
[0033]I缸體，Ia氣缸，2氣缸蓋，21燃燒室頂部，22進氣口，23排氣口，24廢氣匯集部，3襯墊，10缸體側水套，40缸蓋側水套，50進氣用水套，60燃燒室用水套，70排氣用水套，80上側排氣用水套，90下側排氣用水套，83出口開口部(第I出口開口部)，93出口開口部(第2出口開口部)，63出口開口部(第3出口開口部)，100出水口，110出口(空間部)，111第I空間部，112第2空間部，113收縮部，E內(nèi)燃機，Lc氣缸軸線。
【具體實施方式】
[0034]參照圖1?圖15，對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。在說明中，對于相同的要素標注相同的編號，并省略重復的說明。此外，如各圖所示，在說明方向時，根據(jù)內(nèi)燃機E被設置于車輛的狀態(tài)下的前后左右上下來說明。
[0035]圖1是具有本實施方式的氣缸蓋的水套結構的內(nèi)燃機的剖視圖。
[0036]如圖1所示，應用了本發(fā)明的內(nèi)燃機E具有內(nèi)燃機主體，該內(nèi)燃機主體由氣缸體1、與氣缸體I的上側端部接合的氣缸蓋2、設置在氣缸體I和氣缸蓋2之間的襯墊3、與氣缸蓋2的上側端部接合的缸蓋罩(省略圖示)構成，其中，氣缸體I 一體地設置有直列地排列的4個氣缸Ia (在圖1中僅圖示了 I個)。
[0037]內(nèi)燃機E是具有4個氣缸la、以能夠往復運動的方式嵌合在各個氣缸Ia內(nèi)的活塞
4、經(jīng)由連桿5與各活塞4聯(lián)結的曲柄軸6的多氣缸內(nèi)燃機，并以曲柄軸6的旋轉(zhuǎn)中心線指向左右方向的橫向配置方式搭載于作為搭載對象的車輛中。此外，內(nèi)燃機E將進氣側配置為朝向車輛后方并將排氣側配置為朝向車輛前方。
[0038]在每個氣缸Ia中，在與該氣缸Ia的氣缸軸線Lc平行的方向即氣缸軸線方向上，在活塞4和氣缸蓋2之間，由氣缸la、活塞4和氣缸蓋2形成燃燒室7。
[0039]此外，在本實施方式中，內(nèi)燃機E被設置為氣缸軸線Lc與垂直軸方向(即上下方向)一致，但是本發(fā)明不限于此，例如也可以將內(nèi)燃機E設置為氣缸軸線Lc相對于垂直軸方向傾斜。
[0040]氣缸體I除了具有所述的氣缸Ia和曲軸箱(省略圖示)以外，還具有作為冷卻氣缸Ia的冷卻液的流路的缸體側水套10。缸體側水套10是連續(xù)地包圍4個氣缸Ia的整體的凹槽狀空間，并開口于氣缸體I的上表面(參照圖11、圖12)。在缸體側水套10的一端側，被提供由未圖示的散熱器冷卻的冷卻液。此外，缸體側水套10經(jīng)由襯墊3的貫通孔32、35等與后述的進氣用水套50和下側排氣用水套90連通，向兩者提供冷卻液。關于缸體側水套10和襯墊3，將在后面進行詳細說明。
[0041]圖2是氣缸蓋和出水口的立體圖。圖3是透視氣缸蓋的內(nèi)部的廢氣匯集部和缸蓋側水套來繪制的立體圖。此外，在圖3中，用假想線(雙點劃線)繪出氣缸蓋2的外形。
[0042]氣缸蓋2是由使用了型芯的鑄造成形制造的金屬制部件。如圖1?圖3 (主要是圖1)所示，氣缸蓋2主要具有:構成燃燒室7的頂部的4個燃燒室頂部21 (在圖1中僅圖示了 I個)、向各個燃燒室7導入空氣的進氣口 22、從各個燃燒室7排出燃燒氣體的排氣口23、在氣缸蓋2的內(nèi)部使多個排氣口 23匯集的廢氣匯集部24以及用于對它們進行冷卻的缸蓋側水套40。此外，氣缸蓋2在其上部具有收納閥門傳動機構的一部分(省略圖示)的閥門傳動室25。
[0043]燃燒室頂部21是設置在氣缸蓋2的底面2a的大致圓錐形狀的凹部。進氣口 22將各個燃燒室頂部21和氣缸蓋2的后表面2b連通。排氣口 23將各個燃燒室頂部21和廢氣匯集部24連通。針對I個燃燒室頂部21，分別設置2個進氣口 22和排氣口 23。此外，在進氣口 22和排氣口 23上，設置有未圖示的進氣閥和排氣閥。
[0044]如圖2所示，廢氣匯集部24具有I個開口部24a，該開口部24a在氣缸蓋2的前表面2c的左右方向上的大致中央部開口。廢氣匯集部24設置在氣缸蓋2的內(nèi)部且設置在比氣缸體I向前方突出的部位(參照圖1)。閥門傳動室25是形成在氣缸蓋2的上表面2d的凹狀的空間。閥門傳動室25收納未圖示的凸輪軸、搖臂以及閥門等閥門傳動機構的一部分。此外，在氣缸蓋2的左側面2e，形成有后述的作為缸蓋側水套40的冷卻液的出口的出口開口部63、83、93。在氣缸蓋2的左側面2e，安裝有將從出口開口部63、83、93排出的冷卻液分配給加熱器和散熱器的出水口 100。后面，將對出口開口部63、83、93和出水口 100進行詳細說明。
[0045]此外，在氣缸蓋2的前表面2c，存在兩個支承孔2f，這兩個支承孔2f是通過聯(lián)結在鑄造成形時設置在空腔內(nèi)的型芯和支承于模具支架的芯座的聯(lián)結部而形成的，該支承孔2f由后備帽等封閉。
[0046]如圖1和如圖3所示，缸蓋側水套40是成為冷卻液的流路的空間，具有用于冷卻進氣口 22的進氣用水套50、用于冷卻燃燒室頂部21的燃燒室用水套60以及用于冷卻排氣口 23和廢氣匯集部24的排氣用水套70。
[0047]如圖1所示，進氣用水套50設置在進氣口 22的下方。燃燒室用水套60設置在燃燒室頂部21的正上方且設置在進氣口 22與排氣口 23之間。排氣用水套70具有配置在排氣口 23和廢氣匯集部24上側的上側排氣用水套80和配置在排氣口 23和廢氣匯集部24下側的下側排氣用水套90。
[0048]進氣用水套50與缸體側水套10連通，并且與燃燒室用水套60連通(參照圖1的虛線)。燃燒室用水套60與缸體側水套10連通，并且與上側排氣用水套80連通。下側排氣用水套90與缸體側水套10連通。并且，下側排氣用水套90不與進氣用水套50、燃燒室用水套60和上側排氣用水套80連通。即，上側排氣用水套80與下側排氣用水套90在氣缸蓋2的內(nèi)部形成相互獨立的流路。[0049]接下來，參照圖4?圖7，對廢氣匯集部24和缸蓋側水套40 (即、進氣用水套50、燃燒室用水套60、上側排氣用水套80和下側排氣用水套90)的詳細結構進行說明。
[0050]圖4是沿上下方向分解缸蓋側水套和廢氣匯集部來示出的立體圖。圖5是進氣用水套、燃燒室用水套和上側排氣用水套的底面圖。圖6是下側排氣用水套的底面圖。圖7是從前方觀察缸蓋側水套和廢氣匯集部時的前視圖。
[0051]此處，在圖4?圖7中，為了便于說明，將作為空間的廢氣匯集部24和缸蓋側水套40描繪為具有實體(即，與它們對應的型芯)。
[0052]如圖4所示，廢氣匯集部24具有:第I匯集部24b，其將與各個燃燒室7連通的2個排氣口 23匯集成I個；以及第2匯集部24c，其將4個第I匯集部24b匯集到緊靠開口部24a前面的一個部位。第2匯集部24c和開口部24a設置在氣缸蓋2的左右方向上的大致中央部。在4個第I匯集部24b中，右側和左側的第I匯集部24b比兩者之間的兩個第I匯集部24b長。該右側和左側的第I匯集部24b的前側的側面構成了作為由后述的上側排氣用水套80的突出部81和下側排氣用水套90的突出部91 (參照圖1、圖4?圖6)進行冷卻的冷卻對象的廢氣匯集部24的下游側側部24d。在俯視圖中，下游側側部24d從左右兩端的排氣口 23起，以越靠近中央的開口部24a越位于前側的方式傾斜。
[0053]如圖4、圖5 (主要是圖5)所示，進氣用水套50是對進氣口 22 (參照圖1)進行冷卻的部位，并以沿左右方向橫跨在各個進氣口 22的下側的方式蜿蜒地延伸。進氣用水套50在各個進氣口 22的下方，具有8個開口于氣缸蓋2的底面2a (參照圖2)的進氣側流入部51。此外，進氣用水套50在相鄰的氣缸Ia彼此之間(以下，有時稱作“氣缸軸間”)以及與左右的氣缸Ia的外側對應的位置，具有與燃燒室用水套60連通的連通部52。在3個氣缸軸間的連通部52的下方，分別設置有開口于氣缸蓋2的底面2a的軸間流入部53。
[0054]燃燒室用水套60是對燃燒室頂部21 (參照圖1)進行冷卻的部位，并以沿左右方向橫跨在各個燃燒室頂部21的上方的方式延伸。燃燒室用水套60形成為在前后方向上比進氣用水套50寬，并包圍在未圖示的火花塞的周圍。燃燒室用水套60在右側的端部具有開口于氣缸蓋2的底面2a的兩個燃燒室側流入部61 (參照圖7)。此外，燃燒室用水套60在與排氣口 23 (參照圖1)彼此之間對應的位置，具有與上側排氣用水套80連通的連通部62。此外，燃燒室用水套60在左側的端部，具有開口于氣缸蓋2的左側面2e而成為冷卻液的出口的出口開口部63 (參照圖2)。出口開口部63形成為在前后方向上比燃燒室用水套60寬，且延伸到前側。
[0055]如圖4、圖5、圖7 (主要是圖5)所示，上側排氣用水套80被設置為覆蓋各個排氣口 23和廢氣匯集部24的上側。上側排氣用水套80形成為:與進氣用水套50和燃燒室用水套60相比，前后方向上的寬度尺寸較大，并且上下方向上的厚度尺寸較薄(參照圖1)。上側排氣用水套80具有從前側的端部向下突出的突出部81 (參照圖1)。突出部81被配置為與廢氣匯集部24的下游側側部24d相對。此外，在上側排氣用水套80的前側的端部中的與廢氣匯集部24的開口部24a對應的部分82，不設置突出部81。上側排氣用水套80在左側的端部，具有開口于氣缸蓋2的左側面2e而成為冷卻液的出口的出口開口部83 (參照圖2)。
[0056]另外，如果參照圖5來說明，則在進氣用水套50與燃燒室用水套60之間的部位55，設置有進氣口 22。此外，在燃燒室用水套60中與氣缸Ia的中心位置對應的部位65，設置有火花塞(省略圖示)。此外，在燃燒室用水套60和上側排氣用水套80之間的部位67，設置有排氣閥(省略圖示)。
[0057]如圖4、圖6、圖7 (主要是圖6)所示，下側排氣用水套90被設置為覆蓋各個排氣口 23和廢氣匯集部24的下側。下側排氣用水套90以厚度尺寸為與上側排氣用水套80相同程度的方式形成為扁平(參照圖1)。下側排氣用水套90具有從前側的端部向上突出的突出部91 (參照圖1)。突出部91被配置為與廢氣匯集部24的下游側側部24d相對。此外，在下側排氣用水套90的前側的端部中的與廢氣匯集部24的開口部24a對應的部分92，不設置突出部91。下側排氣用水套90在左側的端部，具有開口于氣缸蓋2的左側面2e而成為冷卻液的出口的出口開口部93 (參照圖2)。下側排氣用水套90在作為后側的端部且與各個排氣口 23的下方對應的位置，具有8個開口于氣缸蓋2的底面2a的排氣側流入部94。這樣，由于在排氣口 23的正下方設置有排氣側流入部94，因而能夠高效地冷卻排氣口 23。此外，在距離出口開口部93最遠的一側(即上游側)的兩個排氣側流入部94之間，設置有追加流入部95。
[0058]此外，廢氣匯集部24和缸蓋側水套40是通過將作為圖4所示的形狀的砂模的第2水套用型芯300、排氣用型芯400和第I水套用型芯200從下方按該順序設置于氣缸蓋2的鑄造用模具(省略圖示)的空腔中而形成的。即，只要從下方按順序重疊配置3個型芯即可完成型芯的設置，因而抑制了型芯的設置操作的復雜化。
[0059]接下來，參照圖2、圖8?圖10，對出口開口部63，83、93和出水口 100進行說明。圖8是出水口的立體圖。圖9是示出從外側觀察出水口的狀態(tài)的前視圖。圖10是示出從后側觀察出水口的狀態(tài)的背面圖。此外，圖10的陰影示出與氣缸蓋2的安裝面。
[0060]如圖2所示，出口開口部83和出口開口部93形成為上下排列。出口開口部83和出口開口部93形成為在左側面2e的寬度方向(前方)上與出口開口部63隔開預定間隔。出口開口部83構成權利要求中的所謂第I出口開口部，出口開口部93構成權利要求中的所謂第2出口開口部，出口開口部63構成權利要求中的所謂第3出口開口部。
[0061 ] 在本實施方式中，從出口開口部83排出的冷卻液的流量Fl和從出口開口部93排出的冷卻液的流量F2的合計流量被設定為大于從出口開口部63排出的冷卻液的流量F3而成為Fl + F2 > F3的關系。此外，從出口開口部93排出的冷卻液的流速SI和從出口開口部83排出的冷卻液的流速S2和從出口開口部63排出的冷卻液的流速S3被設定為SI> S2 > S3的關系。即，流過上下的排氣用水套80、90內(nèi)部的冷卻液的流速被設定為大于流過燃燒室用水套60內(nèi)部的冷卻液的流速。此外，通過將上側排氣用水套80和下側排氣用水套90的縱截面積設為分別小于排氣用水套70的縱截面積，將出口開口部83和出口開口部93的開口面積設為分別小于出口開口部63的開口面積，使上下的排氣用水套80、90與燃燒室用水套60產(chǎn)生流速差。
[0062]出水口 100是由使用型芯的鑄造成形制造的金屬制部件。如圖8?圖10(主要是圖10)所示，出水口 100具有出口 110、多個連接部120a?120g和多個聯(lián)結部130。
[0063]如圖10所示，作為空間部的出口 110是沿前后方向(左側面2e的寬度方向)延伸設置、將從出口開口部63、83、93排出的冷卻液提供給散熱器和加熱器等的單一的空間。出口 110具有第I空間部111、第2空間部112和收縮部113。
[0064]第I空間部111設置在與出口開口部83、93對應的位置，主要是上側排氣用水套80和下側排氣用水套90內(nèi)的冷卻液所流入的空間。在第I空間部111的背面形成有與出口開口部83、93連通的開口部111a。
[0065]第2空間部112設置在與出口開口部63對應的位置，主要是進氣用水套50和燃燒室用水套60內(nèi)的冷卻液所流入的部位。在第2空間部112的背面，形成有與出口開口部63連通的開口部112a。
[0066]收縮部113設置在與出口開口部83、93和出口開口部63之間對應的位置，是縱截面積比第I空間部111和第2空間部112小的空間。收縮部113上下變小地收縮。具體而言，在形成出口 110的上壁內(nèi)面114，設置有從第I空間部111起以越靠近第2空間部112就越位于下側的方式傾斜的傾斜面114a和從第2空間部112起以越靠近第I空間部111就越位于下側的方式傾斜的傾斜面114b，并且，在形成出口 110的下壁內(nèi)面115中，在傾斜面114a、114b的邊界部附近上下對應的位置，設置有比其它部位向上側突出預定長度的突出部115a，由此形成收縮部113。收縮部113具有使從上側排氣用水套80和下側排氣用水套90經(jīng)過第I空間部111流向散熱器的流動和從進氣用水套50和燃燒室用水套60經(jīng)過第2空間部112流向加熱器的流動容易產(chǎn)生的功能。此外，通過設置收縮部113，在第I空間部111和第2空間部112之間，冷卻液的流動彼此不會帶來大的影響，容許冷卻液從第2空間部112流入第I空間部111。
[0067]如圖8和圖9所示，連接部120a?120g是形成為從出水口 100的表面(外面)向外側突出且與未圖示的配管或者水溫傳感器連接的圓筒狀部位。連接部120a?120e與第I空間部111連通，并且靠前方設置。連接部120f與第2空間部112連通，并且靠后方設置。連接部120g與第2空間部112連通，并設置在前后方向上的中央部。與散熱器連通的連接部120a的縱截面積(流出截面積)形成為大于其它的連接部120b?120g的縱截面積。由此，能夠使提供給散熱器的冷卻液的流量較多。如圖10所示，面向連接部120a的第I空間部111的開口部120al被設置為與氣缸蓋2的出口開口部83、93 (參照圖2)相對。此外，面向連接部120g的第2空間部112的開口部(省略圖示)被設置為與氣缸蓋2的出口開口部63大致垂直(參照圖2、圖8)。
[0068]如圖8所示，通過這樣的結構，第I空間部111的冷卻液通過連接部120a和配管被提供給散熱器。此外，第I空間部111的冷卻液通過連接部120b和配管而被提供給CVT加熱器，并且通過連接部120c和配管而被提供給擴展箱。此外，第I空間部111的冷卻液通過連接部120d和配管而被提供給恒溫器。另一方面，第2空間部112的冷卻液通過連接部120f和配管而被提供給節(jié)氣門體，并且通過連接部120g和配管而被提供給加熱器。此夕卜，在連接部120e安裝有用于檢測冷卻水的溫度的未圖示的水溫傳感器。
[0069]聯(lián)結部130設置在出水口 100的適當位置，是借助未圖示的螺栓與氣缸蓋2接合的部位。如圖8?圖10所示，在聯(lián)結部130上，貫通地形成有讓螺栓穿過的插通孔130a。插通孔130a設置在與形成在氣缸蓋2的左側面2e的插通孔2el對應的位置(參照圖2、圖8)。
[0070]圖11是用于說明冷卻液從缸體側水套流入進氣用水套的分解立體圖。圖12是用于說明冷卻液從從缸體側水套流入下側排氣用水套的分解立體圖。圖13是在襯墊的底面圖上重疊地描繪有缸蓋側水套和缸體側水套的底面圖。
[0071]此外，在圖11、圖12中，為了便于說明，用假想線(雙點劃線)描繪缸蓋側水套40中的流入部以外的部分。此外，在圖13中，對襯墊3附加點陰影，并用假想線(粗虛線)繪出缸體側水套10的開口部。此外，在圖13中，示意性地繪出出水口 100。
[0072]如圖11、圖12、圖13所示，缸體側水套10形成為整體地包圍在4個氣缸Ia的周圍。缸體側水套10在最右側的氣缸Ia的前側，具有比其它部位寬的冷卻液的導入部11。導入部11中插入有間隔部件11a，限制冷卻液的流動方向。在本實施方式中，冷卻液配管P連接于比導入部11的間隔部件Ila靠左側的位置。此外，缸體側水套10在與氣缸Ia彼此之間(氣缸軸間)對應的部位具有縮頸部12。此外，在氣缸軸之間，形成有使前側和后側的縮頸部12彼此連通的凹槽狀的軸間縫13。
[0073]如圖11、圖12、圖13 (主要是圖13)所示，襯墊3是密封氣缸體I與氣缸蓋2的接合部的金屬制板狀部件。襯墊3具有與氣缸體I的4個氣缸Ia對應的4個氣缸開口部31。此外，襯墊3具有:進氣側貫通孔32和軸間貫通孔33，它們形成在與進氣用水套50的進氣側流入部51和軸間流入部53對應的位置；燃燒室側貫通孔34，其形成在與燃燒室用水套60的燃燒室側流入部61對應的位置；以及排氣側貫通孔35和追加貫通孔36，它們形成在與下側排氣用水套90的排氣側流入部94和追加流入部95對應的位置。這些進氣側貫通孔32、軸間貫通孔33、燃燒室側貫通孔34、排氣側貫通孔35和追加貫通孔36均形成在與缸體側水套10的開口部對應的位置。進氣側貫通孔32和排氣側貫通孔35形成為:除了一部分例外，位于右側的孔(遠離出口開口部63、83、93的孔)大體上口徑較大。尤其是，與其它貫通孔32、33、35、36相比，燃燒室側貫通孔34形成為較大的口徑。由此，容易形成后述的縱流。
[0074]接下來，參照圖11?圖15，對缸體側水套10和缸蓋側水套40中的冷卻液的流動進行說明。
[0075]圖14是用于說明進氣用水套、燃燒室用水套、上側排氣用水套和出水口的冷卻液的流動的底面圖。圖15是用于說明下側排氣用水套和出水口的冷卻液的流動的底面圖。此夕卜，在圖14和圖15中，示意性地繪出出水口 100。
[0076]如圖11、圖12所示，從冷卻液配管P流入導入部11的冷卻液(箭頭Yl)順著缸體側水套10朝左方向流過氣缸Ia的前側(箭頭Y2)，在左端部掉頭(箭頭Y3)，順著缸體側水套10朝右方向流過氣缸Ia的后側(箭頭Y4)，到達右端部(箭頭Y5)。此外，冷卻液通過軸間縫13，從前側的縮頸部12朝后側的縮頸部12流動(箭頭Y6)。
[0077]如圖12所示，順著缸體側水套10朝左方向流過氣缸Ia的前側的冷卻液(箭頭Y2)中的一部分通過襯墊3中形成的排氣側貫通孔35和追加貫通孔36，從排氣側流入部94和追加流入部95流入下側排氣用水套90的內(nèi)部(箭頭Y7)。即，本實施方式中的冷卻液的流動是冷卻液在流入進氣用水套50之前先流入下側排氣用水套90的所謂排氣在先型的流動。由此，能夠高效地冷卻排氣口 23和廢氣匯集部24。
[0078]此外，如圖11所示，順著缸體側水套10朝右方向流過氣缸Ia的后側的冷卻液(箭頭Y4)中的一部分，通過襯墊3中形成的進氣側貫通孔32，從進氣側流入部51流入進氣用水套50的內(nèi)部(箭頭Y8a)。此外，通過軸間縫13的冷卻液(箭頭Y6)在后側的縮頸部12匯合，由此,通過襯墊3中形成的軸間貫通孔33，從軸間流入部53流入進氣用水套50的內(nèi)部(箭頭Y8b)。此外，到達了缸體側水套10的右端部的冷卻液(箭頭Y5)通過襯墊3中形成的燃燒室側貫通孔34，從燃燒室側流入部61流入燃燒室用水套60的右端部(箭頭Y9)。[0079]如圖14所示，從燃燒室側流入部61流入燃燒室用水套60的右端部的冷卻液,從右向左流向左端部的出口開口部63(箭頭YlO)。該流動(箭頭Y10)在燃燒室用水套60中，形成沿著氣缸Ia (即燃燒室頂部21)的排列方向Lb (參照圖11、圖12)的流動(所謂縱流)。此外，從進氣側流入部51和軸間流入部53流入進氣用水套50的內(nèi)部的冷卻液通過連通部52流入燃燒室用水套60 (箭頭Y11)，與上述縱流匯合。從右向左流過燃燒室用水套60的內(nèi)部的冷卻液(箭頭Y10)從出口開口部63流入出水口 100的第2空間部112。流入第2空間部112的冷卻液經(jīng)由連接部120f?120g (在圖14中，僅圖示了連接部120g)和配管，被提供給加熱器等。
[0080]流過燃燒室用水套60的冷卻液中的一部分通過連通部62流入上側排氣用水套80。從各連通部62流入的流動(箭頭Y12)在上側排氣用水套80的前端側匯合，形成沿著氣缸Ia (即燃燒室頂部21)的排列方向Lb (參照圖11、圖12)的流動(所謂縱流)(箭頭Y13)。此外，上側排氣用水套80的右前部80a由于以越靠近出口開口部83越位于前側的方式傾斜，因而從右側的連通部62朝前方流入的冷卻液容易被引導到上側排氣用水套80的右前部80a而流向出口開口部83。從右向左流過上側排氣用水套80的內(nèi)部的冷卻液從出口開口部83流入出水口 100的第I空間部111。流入第I空間部111的冷卻液經(jīng)由連接部120a?120d (在圖14中，僅圖示了連接部120a)和配管，被提供給散熱器等。
[0081]如圖15所示，從排氣側流入部94流入下側排氣用水套90的冷卻液(箭頭Y14)，向前方流動而在下側排氣用水套90的前端側匯合，形成沿著氣缸Ia (即燃燒室頂部21)的排列方向Lb (參照圖1、圖12)的流動(所謂縱流)(箭頭Y15)。此外，下側排氣用水套90的右前部90a由于以越靠近出口開口部93越位于前側的方式傾斜，因而從右側的排氣側流入部94和追加流入部95流向前方的冷卻液容易被引導到下側排氣用水套90的右前部90a而流向出口開口部93。從右向左流過下側排氣用水套90的內(nèi)部的冷卻液(箭頭Y15)，從出口開口部93流入出水口 100的第I空間部111。流入第I空間部111的冷卻液經(jīng)由連接部120a?120d (在圖15中僅圖示了連接部120a)和配管，被提供給散熱器等。
[0082]如上所述，根據(jù)本實施方式的氣缸蓋的水套結構，由于在出水口 100的內(nèi)部形成的出口 110具有第I空間部111、第2空間部112和收縮部113，因而能夠容易地以收縮部113為分界，產(chǎn)生從上下的排氣用水套80、90經(jīng)過第I空間部111流向散熱器的流動和從進氣用、燃燒室用水套50、60經(jīng)過第2空間部112流向加熱器的流動，其中，第I空間部111設置在與出口開口部83、93對應的位置，主要向散熱器提供冷卻液，第2空間部112設置在與出口開口部63對應的位置，主要向加熱器提供冷卻液，收縮部113設置在與出口開口部83,93和出口開口部63之間對應的位置，且縱截面的面積比第I空間部111和第2空間部112小。由此，從上下的排氣用水套80、90流入的冷卻液與從進氣用、燃燒室用水套50、60流入的冷卻液在出口 110內(nèi)很難碰撞，使得出口 110內(nèi)的冷卻液的流動穩(wěn)定。因此，冷卻液在出口 110內(nèi)很難滯留，進而，能夠抑制流過各個水套50、60、80、90內(nèi)部的冷卻液的流速下降。
[0083]尤其是，由于從上下的排氣用水套80、90流入的流速較高的冷卻液與從進氣用、燃燒室用水套50、60流入的流速較低的冷卻液很難碰撞，流速的下降較少，因而能夠平穩(wěn)地向散熱器提供冷卻液。
[0084]此外，在采用了隔斷第I空間部111與第2空間部112之間的結構時，從進氣用、燃燒室用水套50、60流入第2空間部112的冷卻液不能夠?qū)肷崞?，但是在本實施方式中，由于設置有收縮部113，因而在第I空間部111和第2空間部112之間，冷卻液的流動彼此不會帶來較大的影響，因而允許冷卻液從第2空間部112流入第I空間部111。由此，從上下的排氣用水套80、90流入的冷卻液和從進氣用、燃燒室用水套50、60流入的冷卻液能夠均衡且適度地匯合，能夠充分確保對散熱器的冷卻液的提供量。
[0085]即，根據(jù)本實施方式，既能夠抑制從各個水套50、60、80、90流入的冷卻液彼此的碰撞，又能夠使從各個水套50、60、80、90流入的冷卻液適度地匯合。
[0086]此外，由于從出口開口部83排出的冷卻液的流量Fl和從出口開口部93排出的冷卻液的流量F2的合計流量被設置為大于從出口開口部63排出的冷卻液的流量F3而成為Fl + F2 > F3的關系，因而能夠充分確保對散熱器的冷卻液的提供量。
[0087]以上，參照附圖，對本實施方式的氣缸蓋的水套結構進行了詳細說明，但是不言而喻，本發(fā)明不限于這些實施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，能夠進行適當變更。
[0088]例如，在本實施方式中，雖然構成為使燃燒室用水套60與上側排氣用水套80連通，但是本發(fā)明并不限于此，只要使上側排氣用水套80和下側排氣用水套90成為相互獨立的流路，也可以構成為使燃燒室用水套60與下側排氣用水套90連通。另外，由于使燃燒室用水套60與上側排氣用水套80連通的結構能夠增大連通部62的上下方向上的寬度尺寸，因而能夠增強圖4所示的第I水套用型芯200的剛度。
[0089]此外,在本實施方式中，對上側排氣用水套80和下側排氣用水套90這兩者設置了突出部81、91，但是本發(fā)明不限于此，也可以只對上側排氣用水套80和下側排氣用水套90中的任意一方設置突出部。在這樣的結構中，也能夠使上側排氣用水套80與下側排氣用水套90分離，對廢氣匯集部24的下游側側部24d進行冷卻。
[0090]此外，在本實施方式中，在處于氣缸蓋2的左右方向上的大致中央的位置形成有廢氣匯集部24的開口部24a，但是也可以在靠近左右任意一方的位置形成廢氣匯集部24的開口部24a。
[0091]此外，本發(fā)明以直列4氣缸形式的內(nèi)燃機E為例進行了說明，但是本發(fā)明不限于此，也能夠應用于2氣缸、3氣缸等其它氣缸數(shù)的內(nèi)燃機E，此外，也能夠應用于V型形式的內(nèi)燃機E等。此外，不言而喻，本發(fā)明不限于汽車的內(nèi)燃機E，也能夠應用于船舶、通用機械等其它內(nèi)燃機E。
【權利要求】
1.一種氣缸蓋的水套結構，其特征在于，具有: 形成在氣缸蓋的底面的多個燃燒室頂部； 多個排氣口，它們與所述多個燃燒室頂部中的各個燃燒室頂部分別連通； 廢氣匯集部，其在所述氣缸蓋的內(nèi)部使所述多個排氣口匯集； 燃燒室用水套，其冷卻所述燃燒室頂部； 上側排氣用水套，其相對于所述廢氣匯集部配置在氣缸軸線方向上的上側，冷卻所述廢氣匯集部； 下側排氣用水套，其相對于所述廢氣匯集部配置在氣缸軸線方向上的下側，冷卻所述廢氣匯集部； 第I出口開口部，其在所述氣缸蓋的氣缸列方向上的一側表面上開口，成為流過所述上側排氣用水套內(nèi)部的冷卻液的出口； 第2出口開口部,其在所述氣缸蓋的氣缸列方向上的一側表面上開口，成為流過所述下側排氣用水套內(nèi)部的冷卻液的出口 ； 第3出口開口部,其在所述氣缸蓋的氣缸列方向上的一側表面上開口，成為流過所述燃燒室用水套內(nèi)部的冷卻液的出口 ；以及 出水口，其被安裝在所述氣缸蓋的氣缸列方向上的一側表面，將從所述第I出口開口部?所述第3出口開口部排出的所述冷卻液提供給其它部件， 所述第I出口開口部和所述第2出口開口部被形成為在所述氣缸列方向上的一側表面的寬度方向上與所述第3出口開口部隔開預定間隔， 在所述出水口的內(nèi)部，形成有與所述第I出口開口部?所述第3出口開口部連通的單一的空間部， 所述空間部具有: 第I空間部，其被設置在與所述第I出口開口部和所述第2出口開口部對應的位置，主要向散熱器提供所述冷卻液； 第2空間部，其被設置在與所述第3出口開口部對應的位置，主要向加熱器提供所述冷卻液；以及 收縮部，其被設置在與所述第I出口開口部、所述第2出口開口部和所述第3出口開口部之間對應的位置，且縱截面的面積比所述第I空間部和所述第2空間部小。
2.根據(jù)權利要求1所述的氣缸蓋的水套結構，其特征在于， 從所述第I出口開口部排出的所述冷卻液的流量Fl和從所述第2出口開口部排出的所述冷卻液的流量F2的合計流量被設定為大于從所述第3出口開口部排出的所述冷卻液的流量F3而成為Fl + F2 > F3的關系。
【文檔編號】F02F1/40GK103775234SQ201310470700
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權日:2012年10月19日
【發(fā)明者】藤井健史, 井川誠崇, 松持祐司, 福田啟三, 鈴木百合子 申請人:本田技研工業(yè)株式會社