用于高压缩比发动机的缸盖及气缸组件的制作方法

1.本实用新型的至少一种实施例涉及内燃机技术领域，尤其涉及一种用于高压缩比发动机的缸盖及气缸组件。

背景技术：

2.随着绿发展理念及双碳战略的不断推进，对发动机的热效率要求不断提高。
3.现有技术中，为了提高发动机的热效率，通常采用调整燃烧室的结构以提高发动机的压缩比，以及调整气缸内部湍流强度和分布，提高火焰传播以及燃烧速率，抑制爆震。
4.为实现高热效率目标，压缩比的大幅度提升，则需要减少位于缸盖处的部分燃烧腔室的容积。然而，缸盖处的部分燃烧腔室受气门夹角、气门间距等主要参数的限制，只能进行局部区域优化。在实现压缩比为15以上的高压缩比的前提下，通过调整上述区域结构以提高发动机的压缩比，同时保持良好的气缸内部的气流运动，存在较大的困难。

技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的实施例提供了一种用于高压缩比发动机的缸盖，通过设置从脊形部的外周边向下延伸的第一翻边，第一翻边与平坦部的内边缘一体连接，以优化气流经缸盖内部向气缸流动的路径，减少气流向缸盖边缘区域运动产生的耗散，以利于进气行程中滚流的形成以及压缩行程中滚流保持。
6.根据本实用新型的实施例，提供了一种用于高压缩比发动机的缸盖，包括：第一盖体，包括：脊形部，被构造成从中间向上突起；第一翻边，从所述脊形部的外周边向下延伸，所述第一翻边围成矩形空腔；以及第二盖体，包括：平坦部，所述平坦部的外周边为圆形；以及第二翻边，从所述平坦部的外周边向下延伸以与发动机的气缸密封结合，所述第一翻边与所述平坦部的内边缘一体连接，使得所述第一盖体与所述第二盖体的内部形成用于燃烧介质燃烧的腔室的一部分。
7.根据本实用新型的实施例，所述脊形部包括在上侧一体连接的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面与水平面的夹角为α，所述第二侧面与水平面的夹角为β。
8.根据本实用新型的实施例，所述第一盖体的第一侧面与水平面的夹角α的取值范围为17-20
°
。
9.根据本实用新型的实施例，所述第一盖体的第二侧面与水平面的夹角β的取值范围为17-22
°
。
10.根据本实用新型的实施例，所述第一侧面沿纵向方向依次设置有两个可开闭的进气门，所述第二侧面沿纵向方向依次设置有两个可开闭的排气门；其中，所述进气门以及所述排气门分别通过座圈与所述第一盖体连接。
11.根据本实用新型的实施例，所述第一翻边的位于所述矩形空腔的短边处的两个相对的横向翻边均被构造成中间沿纵向方向朝向所述第一盖体内部凹陷的曲面。
12.根据本实用新型的实施例，所述横向翻边包括依次连接的第一弯折和第二弯折，
所述第一弯折与所述第二弯折之间的夹角的取值范围为165
°‑
178
°
。
13.根据本实用新型的实施例，在所述脊形部的相邻的所述进气门与所述排气门之间的部位形成沿纵向方向延伸并从所述腔室的内部朝向所述第一盖体外侧凸起的第一导气槽以及第二导气槽。
14.根据本实用新型的实施例，所述第一盖体的顶部距所述第二盖体的平坦部的距离h小于等于发动机的气缸直径d的0.2倍。
15.根据本实用新型的实施例，提供了一种气缸组件，包括：上述实施例中任一项所述的缸盖；以及气缸，所述缸盖的第二翻边与所述气缸密封结合。
16.根据本实用新型的上述实施例的用于高压缩比发动机的缸盖，通过设置从脊形部的外周边向下延伸的第一翻边，第一翻边与平坦部的内边缘一体连接，以优化气流经缸盖内部向气缸流动的路径，减少气流向缸盖边缘区域运动产生的耗散，以利于进气行程中滚流的形成以及压缩行程中滚流保持。
附图说明
17.图1是本实用新型的用于高压缩比发动机的缸盖的立体示意图；
18.图2是本实用新型的用于高压缩比发动机的缸盖与气缸顶面的装配示意图。
19.图中：
20.1-第一盖体；
21.11-脊形部；111-第一侧面；112-第二侧面；
22.12-第一翻边；121-横向翻边；1211-第一弯折；1212-第二弯折；
23.13-矩形空腔；
24.14-第一导气槽；
25.15-第二导气槽；
26.2-第二盖体；21-平坦部；22-第二翻边；
27.3-气缸；
28.4-腔室；
29.5-进气门；
30.6-排气门；
31.7-座圈。
具体实施方式
32.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。
33.根据本实用新型一个方面的发明构思，提供一种用于高压缩比发动机的缸盖，包括：第一盖体，包括：脊形部，被构造成从中间向上突起；第一翻边，从脊形部的外周边向下延伸，第一翻边围成矩形空腔；以及第二盖体，包括：平坦部，平坦部的外周边为圆形；以及第二翻边，从平坦部的外周边向下延伸以与发动机的气缸密封结合，第一翻边与平坦部的内边缘一体连接，使得第一盖体与第二盖体的内部形成用于燃烧介质燃烧的腔室的一部分。
34.图1是本实用新型的用于高压缩比发动机的缸盖的立体示意图；图2是本实用新型的用于高压缩比发动机的缸盖与气缸顶面的装配示意图。
35.根据本实用新型的示例性实施例，请参照图1-图2，提供一种用于高压缩比发动机的缸盖，包括第一盖体1以及第二盖体2。第一盖体1包括脊形部11以及第一翻边12。脊形部11被构造成从中间向上突起。第一翻边12从脊形部11的外周边向下延伸，第一翻边12围成矩形空腔13。第二盖体2包括平坦部21以及第二翻边22。平坦部21的外周边为圆形。第二翻边22从平坦部21的外周边向下延伸以与发动机的气缸3密封结合，第一翻边12与平坦部21的内边缘一体连接，使得第一盖体1与第二盖体2的内部形成用于燃烧介质燃烧的腔室4的一部分。
36.在本实施例中，设置从脊形部11的外周边向下延伸的第一翻边12，第一翻边12与平坦部21的内边缘一体连接，以优化气流经缸盖内部向气缸3流动的路径，减少气流向缸盖边缘区域运动产生的耗散，以利于进气行程中滚流的形成以及压缩行程中滚流保持。
37.在一些示例性实施例中，参照图2，脊形部11包括在上侧一体连接的第一侧面111和第二侧面112，第一侧面111与水平面的夹角为α，第二侧面112与水平面的夹角为β。
38.在一些示例性实施例中，参照图2，第一盖体1的第一侧面111与水平面的夹角α的取值范围为17-20
°
。
39.在一些示例性实施例中，参照图2，第一盖体1的第二侧面112与水平面的夹角β的取值范围为17-22
°
。
40.在一些示例性实施例中，参照图1，第一侧面111沿纵向方向依次设置有两个可开闭的进气门5，第二侧面112沿纵向方向依次设置有两个可开闭的排气门6。其中，进气门5以及排气门6分别通过座圈7与第一盖体1连接。
41.在一些示例性实施例中，参照图1-图2，第一翻边12的位于矩形空腔13的短边处的两个相对的横向翻边121均被构造成中间沿纵向方向朝向第一盖体1内部凹陷的曲面。
42.在一些示例性实施例中，参照图1，横向翻边121包括依次连接的第一弯折1211和第二弯折1212，第一弯折1211与第二弯折1212之间的夹角的取值范围为165
°‑
178
°
。
43.通过上述设置方式，使得缸盖处的部分燃烧腔室轴向外侧边缘向缸盖处的部分燃烧腔室的中心内凹，以利于将流入气缸3内的气流向缸盖处的部分燃烧腔室中心聚拢，从而使气流的中心运动剧烈，形成更强的滚流，同时该结构缩短了火花塞距缸盖处的部分燃烧腔室边缘的距离，减少了火焰传播距离，以有效降低爆震风险，进一步地提升燃油系统的节油效果。
44.进一步地，在本实施例中，第一翻边12从脊形部11的外周边向下延伸，第一翻边12围成矩形空腔13，且第一翻边12的位于矩形空腔13的短边处的两个相对的横向翻边121均被构造成中间沿纵向方向朝向第一盖体1内部凹陷的曲面，以利于减少缸盖处的部分燃烧腔室容积，降低了缸盖处的部分燃烧腔室的面积与容积的比值，利于实现发动机的高压缩比，有效改善气缸3内部气流运动，提升燃烧速度，减少传热损失，提升有效热效率。
45.在一些示例性实施例中，参照图1-图2，在脊形部11的相邻的进气门5与排气门6之间的部位形成沿纵向方向延伸并从腔室4的内部朝向第一盖体1外侧凸起的第一导气槽14以及第二导气槽15。
46.需要说明的是，在本实施例中，随着进气门5的打开，气体经进气道(图中未示出)
流入缸盖处的部分燃烧腔室，在第一导气槽14以及第二导气槽15的引导下，更多的气体从进气道的上侧引入气缸3内部，以利于在气缸3内形成更高程度的滚流的气体运动，加速油气混合及燃烧速率，降低油耗。
47.在一些示例性实施例中，参照图1-图2，第一盖体1的顶部距第二盖体2的平坦部21的距离h小于等于发动机的气缸3直径d的0.2倍。
48.在本实例中，通过上述设置方式，能够提高发动机压缩比的同时，有效改善上止点处气缸3内的气流运动，提升燃烧速度，并降低了缸盖处的部分燃烧腔室的面积与容积的比值，减少传热损失，缩短火焰传播距离，减少爆震倾向，有效提升发动机燃油经济性。
49.根据本实用新型的示例性实施例，请参照图2，提供一种气缸组件，包括上述实施例中的任一项所述的缸盖以及气缸3。缸盖的第二翻边22与气缸3密封结合。
50.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于高压缩比发动机的缸盖，其特征在于，包括：第一盖体(1)，包括：脊形部(11)，被构造成从中间向上突起；第一翻边(12)，从所述脊形部(11)的外周边向下延伸，所述第一翻边(12)围成矩形空腔(13)；以及第二盖体(2)，包括：平坦部(21)，所述平坦部(21)的外周边为圆形；以及第二翻边(22)，从所述平坦部(21)的外周边向下延伸以与发动机的气缸(3)密封结合，所述第一翻边(12)与所述平坦部(21)的内边缘一体连接，使得所述第一盖体(1)与所述第二盖体(2)的内部形成用于燃烧介质燃烧的腔室(4)的一部分。2.根据权利要求1所述的用于高压缩比发动机的缸盖，其特征在于，所述脊形部(11)包括在上侧一体连接的第一侧面(111)和第二侧面(112)，所述第一侧面(111)与水平面的夹角为α，所述第二侧面(112)与水平面的夹角为β。3.根据权利要求2所述的用于高压缩比发动机的缸盖，其特征在于，所述第一盖体(1)的第一侧面(111)与水平面的夹角α的取值范围为17-20
°
。4.根据权利要求2所述的用于高压缩比发动机的缸盖，其特征在于，所述第一盖体(1)的第二侧面(112)与水平面的夹角β的取值范围为17-22
°
。5.根据权利要求2所述的用于高压缩比发动机的缸盖，其特征在于，所述第一侧面(111)沿纵向方向依次设置有两个可开闭的进气门(5)，所述第二侧面(112)沿纵向方向依次设置有两个可开闭的排气门(6)；其中，所述进气门(5)以及所述排气门(6)分别通过座圈(7)与所述第一盖体(1)连接。6.根据权利要求1所述的用于高压缩比发动机的缸盖，其特征在于，所述第一翻边(12)的位于所述矩形空腔(13)的短边处的两个相对的横向翻边(121)均被构造成中间沿纵向方向朝向所述第一盖体(1)内部凹陷的曲面。7.根据权利要求6所述的用于高压缩比发动机的缸盖，其特征在于，所述横向翻边(121)包括依次连接的第一弯折(1211)和第二弯折(1212)，所述第一弯折(1211)与所述第二弯折(1212)之间的夹角的取值范围为165
°‑
178
°
。8.根据权利要求5所述的用于高压缩比发动机的缸盖，其特征在于，在所述脊形部(11)的相邻的所述进气门(5)与所述排气门(6)之间的部位形成沿纵向方向延伸并从所述腔室(4)的内部朝向所述第一盖体(1)外侧凸起的第一导气槽(14)以及第二导气槽(15)。9.根据权利要求1所述的用于高压缩比发动机的缸盖，其特征在于，所述第一盖体(1)的顶部距所述第二盖体(2)的平坦部(21)的距离h小于等于发动机的气缸(3)直径d的0.2倍。10.一种气缸组件，包括：如权利要求1-9中的任一项所述的缸盖；以及气缸(3)，所述缸盖的第二翻边(22)与所述气缸(3)密封结合。

技术总结

本实用新型公开了一种用于高压缩比发动机的缸盖，包括：第一盖体，包括：脊形部，被构造成从中间向上突起；第一翻边，从脊形部的外周边向下延伸，第一翻边围成矩形空腔；以及第二盖体，包括：平坦部，平坦部的外周边为圆形；以及第二翻边，从平坦部的外周边向下延伸以与发动机的气缸密封结合，第一翻边与平坦部的内边缘一体连接，使得第一盖体与第二盖体的内部形成用于燃烧介质燃烧的腔室的一部分。在实现压缩比为15以上的高压缩比的前提下，通过上述方案，优化气流经缸盖内部向气缸流动的路径，减少气流向缸盖边缘区域运动产生的耗散，以利于进气行程中滚流的形成以及压缩行程中滚流保持。持。持。