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CN109356743A - 一种集成排气管路的缸盖 - Google Patents

一种集成排气管路的缸盖 Download PDF

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CN109356743A
CN109356743A CN201811519590.3A CN201811519590A CN109356743A CN 109356743 A CN109356743 A CN 109356743A CN 201811519590 A CN201811519590 A CN 201811519590A CN 109356743 A CN109356743 A CN 109356743A
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CN
China
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cylinder cap
exhaust
exhaust duct
branch pipe
integrated
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Pending
Application number
CN201811519590.3A
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English (en)
Inventor
孙丹红
田永海
齐国栋
曹杰
牛军
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China North Engine Research Institute Tianjin
Original Assignee
China North Engine Research Institute Tianjin
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4264—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of exhaust channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/04—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust using liquids
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    • F02F1/40—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling cylinder heads with means for directing, guiding, or distributing liquid stream 

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明提供了一种集成排气管路的缸盖，包括至少一个组合缸盖，一个组合缸盖对应一个气缸，所述组合缸盖包括缸盖本体，所述缸盖本体上设有一体成型的排气道、排气支管、排气总管和排气管路冷却水套，沿气流方向的所述排气道、排气支管、排气总管依次连通，所述排气管路冷却水套围绕在排气道、排气支管和排气总管的外侧，且与组合缸盖的冷却水套相互连通。本发明不仅能节省发动机布置空间，降低发动机质量；且冷车时能够迅速提高冷却液和机体温度，缩短暖机时间，降低起动、暖机过程中的燃油消耗量和污染物排放；同时在发动机高负荷时，利用冷却液来降低排气温度，保护三效催化器等，有助于发动机满足更严苛的环保法规。

Description

一种集成排气管路的缸盖
技术领域
本发明属于发动机技术领域，尤其是涉及一种集成排气管路的缸盖。
背景技术
发动机的高功率输出、低燃油消耗和低尾气排放在一定程度上相互抵触，难以周全。气缸缸盖包括缸盖主体、连接支管的螺栓、支管与缸盖连接的排气密封垫片等多个零部件，质量大、体积大，且排气密封垫片存在漏烟等故障的潜在可能。同时，现有发动机存在起动后冷却液和润滑油温度提升慢、冷起动的排气污染物排放高以及大负荷排气温度高影响三效催化器使用寿命的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种集成排气管路的缸盖，以达到减重、缩小体积，同时解决发动机起动后冷却液和润滑油温度提升慢、冷起动的排气污染物排放高以及大负荷排气温度高影响三效催化器使用寿命的问题。
尽管从理论上讲，将排气管路集成在气缸盖上并不困难，但实际上，在本已很复杂的气缸盖上集成排气管路是非常困难的事情。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种集成排气管路的缸盖，包括至少一个组合缸盖，一个组合缸盖对应一个气缸，所述组合缸盖包括缸盖本体(4)，所述缸盖本体(4)上设有一体成型的排气道(1)、排气支管(2)、排气总管(3)和排气管路冷却水套(5)，沿气流方向的所述排气道(1)、排气支管(2)、排气总管(3)依次连通，所述排气管路冷却水套(5)围绕在排气道(1)、排气支管(2)和排气总管(3)的外侧，且与组合缸盖的冷却水套相互连通。
进一步的，相邻所述组合缸盖之间用橡胶圈密封或密封垫密封连接。
进一步的，所述缸盖本体(4)为整体铸造或3D打印成型。
进一步的，所述缸盖本体(4)的内部形成迷宫和框架结构形式。
进一步的，所述排气道(1)、排气支管(2)、排气总管(3)的气体流动内腔之间平顺圆滑过渡。
进一步的，所述排气总管(3)连通缸盖上的排气总管出口(6)，所述排气总管出口(6)的位置为缸盖的中间部位或者一端或者两端。
进一步的，所述排气管路冷却水套(5)与缸盖上的冷却液出口(7)连通，所述冷却液出口(7)的位置对应排气管路冷却水套(5)的高点位置。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)本发明通过排气管路与气缸盖的集成一体化设计，使得一体化缸盖取代了原先的多个零部件，不仅能节省发动机布置空间，降低发动机质量，还消除了排气密封垫片漏烟等故障潜在可能。
(2)本发明排气管路被集成到缸盖内后，在冷车时可以充分利用排气热量，迅速提高冷却液和机体温度，降低起动油气加浓程度，缩短暖机时间，降低起动、暖机过程中的燃油消耗量和污染物排放。
(3)本发明实现在发动机高负荷时，利用冷却液来降低排气温度，保护三效催化器，有助于发动机满足更严苛的环保法规。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述组合缸盖示意图；
图2为本发明实施例所述多缸一段组合缸盖示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种集成排气管路的缸盖，包括至少一个组合缸盖，一个组合缸盖对应一个气缸，如图1所示，所述组合缸盖包括缸盖本体4，所述缸盖本体4上设有一体成型的排气道1、排气支管2、排气总管3和排气管路冷却水套5，沿气流方向的所述排气道1、排气支管2、排气总管3依次连通，所述排气管路冷却水套5围绕在排气道1、排气支管2和排气总管3的外侧，且与组合缸盖的冷却水套相互连通。
相邻所述组合缸盖之间用橡胶圈密封或密封垫密封或其他形式的组合密封连接。
所述缸盖本体4为整体铸造或3D打印成型。
所述缸盖本体5的内部形成迷宫和框架结构形式，增强集成缸盖的刚度。
所述排气道1、排气支管2、排气总管3的气体流动内腔之间平顺圆滑过渡。
如图2所示，所述排气总管3连通缸盖上的排气总管出口6，所述排气总管出口6的出口端面为贴合面，该贴合面用来连接排气的管路。
所述排气总管出口6的位置优选中间部位出气，也可依据发动机整体布局和增压形式的要求优选一端出气或两端出气。
如图2所示，所述排气管路冷却水套5与缸盖上的冷却液出口7连通，所述冷却液出口7的位置对应排气管路冷却水套5的高点位置，所述冷却液出口7的出口端面为连接冷却的管路。
工作时，冷却水流动方向为经缸盖本体4的冷却水套，流向排气管路冷却水套5，最后通过冷却液出口7流出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种集成排气管路的缸盖，其特征在于：包括至少一个组合缸盖，一个组合缸盖对应一个气缸，所述组合缸盖包括缸盖本体(4)，所述缸盖本体(4)上设有一体成型的排气道(1)、排气支管(2)、排气总管(3)和排气管路冷却水套(5)，
沿气流方向的所述排气道(1)、排气支管(2)、排气总管(3)依次连通，所述排气管路冷却水套(5)围绕在排气道(1)、排气支管(2)和排气总管(3)的外侧，且与组合缸盖的冷却水套相互连通。
2.根据权利要求1所述的一种集成排气管路的缸盖，其特征在于：相邻所述组合缸盖之间用橡胶圈密封或密封垫密封连接。
3.根据权利要求1所述的一种集成排气管路的缸盖，其特征在于：所述缸盖本体(4)为整体铸造或3D打印成型。
4.根据权利要求1所述的一种集成排气管路的缸盖，其特征在于：所述缸盖本体(4)的内部形成迷宫和框架结构形式。
5.根据权利要求1所述的一种集成排气管路的缸盖，其特征在于：所述排气道(1)、排气支管(2)、排气总管(3)的气体流动内腔之间平顺圆滑过渡。
6.根据权利要求1所述的一种集成排气管路的缸盖，其特征在于：所述排气总管(3)连通缸盖上的排气总管出口(6)，所述排气总管出口(6)的位置为缸盖的中间部位或者一端或者两端。
7.根据权利要求1所述的一种集成排气管路的缸盖，其特征在于：所述排气管路冷却水套(5)与缸盖上的冷却液出口(7)连通，所述冷却液出口(7)的位置对应排气管路冷却水套(5)的高点位置。
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