具有帶有空氣轉(zhuǎn)向突起的進(jìn)氣管道的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)汽缸蓋的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有帶有空氣轉(zhuǎn)向突起的進(jìn)氣管道的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)汽缸蓋。該汽缸蓋包括至少一個進(jìn)氣管道（2）和與其相關(guān)的進(jìn)氣閥（8），其由從位于該汽缸蓋的橫向表面（3）處的入口開始向下延伸至敞口到汽缸蓋的底面（4）上的出口筒形嘴（5）。出口筒形嘴（5）與閥柄部（10）同軸。進(jìn)氣管道（2）的表面具有縱向突起（13），以使得流過進(jìn)氣管道（2）的空氣流轉(zhuǎn)向。突起（13）構(gòu)造成提供空氣流朝向閥柄部（10）的兩側(cè)的偏轉(zhuǎn)，以顯著地減少直接撞擊閥柄部（10）的空氣的數(shù)量。該突起（13）向下延伸至出口筒形嘴（5），以便妨礙空氣流通過出口嘴（5）的截面區(qū)域的成角度扇區(qū)（14），該扇區(qū)（14）朝向該汽缸蓋的該橫向表面（3）。
【專利說明】具有帶有空氣轉(zhuǎn)向突起的進(jìn)氣管道的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)汽缸蓋

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的汽缸蓋，該類汽缸蓋針對所述發(fā)動機(jī)的每個汽缸包 括： 至少一個進(jìn)氣管道，所述進(jìn)氣管道由延伸通過所述汽缸蓋的主體的腔限定，并且從位 于所述汽缸蓋的橫向表面處的入口開始向下延伸至敞口到所述汽缸蓋的底表面上的出口 筒形嘴； 與每個進(jìn)氣管道相關(guān)的進(jìn)氣閥，所述進(jìn)氣閥包括閥柄部以及與限定在所述出口筒形嘴 處的閥座協(xié)作的閥頭部，所述筒形嘴與所述閥柄部同軸； 其中，所述進(jìn)氣管道的表面具有突起，所述突起沿大致平行于所述管道的軸線的方向 縱向地伸長，以用于轉(zhuǎn)向流經(jīng)所述進(jìn)氣管道的空氣流，因此形成在所述發(fā)動機(jī)的汽缸中的 空氣流的期望運(yùn)動場； 其中，所述空氣轉(zhuǎn)向突起被形成在所述進(jìn)氣管道的表面的更接近所述汽缸蓋的底表面 的一側(cè)上； 其中，所述空氣轉(zhuǎn)向突起具有包含所述閥柄部的軸線的對稱平面，并且具有朝向所述 進(jìn)氣管道的入口的第一端以及朝向所述進(jìn)氣管道的出口嘴的第二端。

【背景技術(shù)】
[0002] 上文所述類型的汽缸蓋例如在文獻(xiàn)US 4, 159，011中被示出并描述。但是在該已 知方案中，空氣轉(zhuǎn)向突起位于與進(jìn)氣管道的出口嘴間隔開的位置處，以便在突起下游的表 面上形成低壓區(qū)域，這保持空氣流粘附到該表面上。文獻(xiàn)US 3, 273, 551公開了一種更接近 出口嘴的突起，但是該突起構(gòu)造具有彎曲輪廓，該彎曲輪廓同樣具有引導(dǎo)空氣流并且將該 空氣流保持粘附到其上的目的。本發(fā)明的目的在于提供一種上述類型的汽缸蓋，其從被引 入到汽缸中的空氣數(shù)量的角度以及從汽缸內(nèi)的空氣的優(yōu)化運(yùn)動的角度看改進(jìn)了進(jìn)入發(fā)動 機(jī)的汽缸內(nèi)的空氣流的特征，以使得能夠顯著地提高燃燒效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的主題是一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的汽缸蓋，所述汽缸蓋 具有在本說明書的開始部分提及的全部特征，并且進(jìn)一步特征在于： 所述空氣轉(zhuǎn)向突起構(gòu)造成提供空氣流朝向所述閥柄部的兩側(cè)的轉(zhuǎn)向，以便減少直接撞 擊到所述閥柄部上的空氣的數(shù)量；并且 所述空氣轉(zhuǎn)向突起延伸到所述出口筒形嘴，并且構(gòu)造成使得所述空氣轉(zhuǎn)向突起妨礙空 氣流通過所述出口嘴的截面區(qū)域的成角度扇區(qū)，所述成角度扇區(qū)朝向所述汽缸蓋的所述橫 向表面。
[0004] 得益于上述特征，根據(jù)本發(fā)明的空氣轉(zhuǎn)向突起提供了進(jìn)入汽缸中的空氣數(shù)量的增 力口、由空氣流與閥柄部的直接干涉引起的空氣流的擾亂的減少（如果沒有完全消除的話)、 以及汽缸內(nèi)的空氣的充氣運(yùn)動的增加，這是由于進(jìn)入到汽缸中的空氣流的大部分沿與進(jìn)氣 管道相對于汽缸來說的取向（該取向被選擇以便向汽缸內(nèi)的空氣流施加期望充氣運(yùn)動）偏 離的方向前進(jìn)。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選的特征，為了減少直接撞擊到閥柄部上的空氣數(shù)量的前 述減少，所述空氣轉(zhuǎn)向突起的截面的寬度與所述閥柄部的直徑之間的比率在〇. 8和1. 2之 間，使得所述閥柄部相對于通過所述進(jìn)氣管道的空氣流來說位于所述空氣轉(zhuǎn)向突起的遮蔽 區(qū)中。
[0006] 此外優(yōu)選地，所述空氣轉(zhuǎn)向突起在其第二端具有前表面，所述前表面設(shè)置成與所 述出口筒形嘴的表面大致齊平并且沿所述表面的一部分延伸，以便進(jìn)一步減少通過出口嘴 的截面區(qū)域的成角度扇區(qū)的空氣流。在實(shí)踐性實(shí)施例中并且根據(jù)常規(guī)技術(shù)，出口嘴的表面 由環(huán)的內(nèi)表面限定，所述環(huán)被緊固在所述汽缸蓋的底表面的腔內(nèi)。
[0007] 本發(fā)明的汽缸蓋尤其被開發(fā)用于柴油發(fā)動機(jī)，但是并不排除該汽缸蓋在汽油發(fā)動 機(jī)中的應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 從參照附圖的以下描述將呈現(xiàn)本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖僅通過非限定性例 子的方式被描述，并且在附圖中： 圖1是根據(jù)本發(fā)明的汽缸蓋的優(yōu)選實(shí)施例的局部剖視圖，該圖基于圖3的剖面線I-I ; 圖2是圖1的汽缸蓋的局部剖視圖，該圖基于圖3的剖面線II-II ; 圖3是基于圖2的剖面線III-III的剖視圖；以及 圖4是沿圖2的剖面線IV-IV的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 在附圖中，附圖標(biāo)記1指代內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的汽缸蓋的金屬主體，在該具體示出的示 例中，所述發(fā)動機(jī)是柴油發(fā)動機(jī)。如所述的，本發(fā)明當(dāng)然也適用于汽油發(fā)動機(jī)。該圖僅示出 汽缸蓋的一部分，其中設(shè)置有與發(fā)動機(jī)的汽缸之一相關(guān)聯(lián)的進(jìn)氣管道2。進(jìn)氣管道2由形成 在汽缸蓋1中的腔限定。該腔從汽缸蓋1的橫向表面3延伸，發(fā)動機(jī)(未不出）的進(jìn)氣歧管 與所述橫向表面3相關(guān)聯(lián)。限定管道2的腔延伸至出口汽缸嘴5,所述出口汽缸嘴敞口到汽 缸蓋的底表面4上，所述底表面4將被安裝在其中形成有發(fā)動機(jī)汽缸(在圖3中圖示了與進(jìn) 氣管道2相關(guān)聯(lián)的汽缸的輪廓C)的發(fā)動機(jī)缸體(未示出）上。如所示的，在所示示例中，所 述進(jìn)氣管道具有相對于相關(guān)汽缸來說的大致切向取向，以便向被引入到汽缸中的空氣施加 渦旋運(yùn)動。但是，本發(fā)明還可適用于汽油發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管道，其中，所述管道構(gòu)造成有助于 翻滾運(yùn)動。
[0010] 對于進(jìn)氣管道2來說，存在具有頭部9和柄部10的相關(guān)進(jìn)氣閥8,所述柄部10可 滑動地安裝在引導(dǎo)件11 (圖2)內(nèi)，所述引導(dǎo)件被固定在汽缸蓋1的腔12內(nèi)。出口嘴5具 有與閥柄部10同軸的筒形表面。在所述的實(shí)際實(shí)施例中，該出口嘴5由環(huán)6的內(nèi)表面限定， 所述環(huán)被緊固在形成于汽缸蓋的底表面中的腔內(nèi)，所述環(huán)限定與閥8的頭部9協(xié)作的閥座 7。在本文未示出與用于控制閥8的系統(tǒng)相關(guān)的細(xì)節(jié)，因為所述控制系統(tǒng)可以是任何類型的 并且就其本身而言不落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0011] 限定進(jìn)氣管道2的腔的表面在其更靠近汽缸蓋1的底表面4的一側(cè)上具有空氣轉(zhuǎn) 向突起13,所述空氣轉(zhuǎn)向突起沿大致平行于進(jìn)氣管道2的軸線2A的方向縱向伸長，所述突 起被構(gòu)造用于使得通過該進(jìn)氣管道的空氣流轉(zhuǎn)向，以便提供空氣流在發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)的期望 運(yùn)動。
[0012] 突起13具有包含閥柄部10的軸線的對稱平面（圖3)，并且具有朝向進(jìn)氣管道的入 口的第一端以及朝向進(jìn)氣管道2的出口嘴5的第二端。
[0013] 此外，突起13構(gòu)造用于提供空氣流至閥柄部10的兩側(cè)的轉(zhuǎn)向，以便急劇地減少直 接撞擊閥柄部10的空氣的數(shù)量。
[0014] 優(yōu)選地，從這個角度看為了實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)果，所述空氣轉(zhuǎn)向突起13的截面的寬度W (圖3)被選擇為閥柄部10的直徑的0. 8倍至1. 2倍之間，使得所述閥柄部相對于通過進(jìn)氣 管道2的空氣流來說位于空氣偏轉(zhuǎn)突起13的"遮蔽區(qū)"中。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的又一重要特征，空氣轉(zhuǎn)向突起13延伸到所述出口筒形嘴5,使得所 述空氣轉(zhuǎn)向突起阻礙空氣流通過所述出口嘴5的截面區(qū)域的成角度扇區(qū)14,所述扇區(qū)14面 向所述汽缸蓋的所述橫向表面3。所述成角度扇區(qū)14 (見圖4)被限定為出口嘴5的截面 區(qū)域的面朝橫向表面3的90°扇區(qū)(見圖4)，并且相對于突起13的前述對稱平面(見圖3) 被對稱地設(shè)置。
[0016] 在從進(jìn)氣管道2傳送至發(fā)動機(jī)汽缸的過程中使得流經(jīng)扇區(qū)14空氣的數(shù)量減至最 小確保了，空氣流的大多數(shù)部分以傳過出口嘴5的截面區(qū)域的其余部分并且沿圖2中的箭 頭F方向前進(jìn)的方式進(jìn)入汽缸中。從進(jìn)入到汽缸中的空氣數(shù)量和充氣運(yùn)動的角度看，這提 供了最好的結(jié)果。
[0017] 在優(yōu)選的實(shí)施例中，在其面向嘴5的端部，空氣轉(zhuǎn)向突起13具有前表面13C，所述 前表面13C設(shè)置成與所述筒形嘴5的表面大致齊平并且沿著所述筒形嘴的表面的一部分延 伸(見圖1-3)，使得所述前表面13C的輪廓限定出口嘴5的表面的輪廓的向上延伸部(參考 附圖）。由此，流經(jīng)出口嘴5的截面區(qū)域的成角度扇區(qū)14 (見圖4)的空氣的數(shù)量被減低至 最小。
[0018] 取決于每個具體應(yīng)用的需求，轉(zhuǎn)向突起13的尺寸和形狀可能寬泛地變化。附圖以 示例的方式示出了優(yōu)選實(shí)施例，其中轉(zhuǎn)向突起13具有從其相對的兩端朝向位于兩端中間 的區(qū)域130逐漸增大的高度，在所述區(qū)域130中轉(zhuǎn)向突起13限定用于空氣傳送的受限部 段。在示出的示例的情況下，偏轉(zhuǎn)突起13具有兩個橫向表面13A (圖1和3)以及包括傾 斜表面部13B的頂表面，所述傾斜表面部13B從突起13的朝向汽缸蓋的橫向表面3的端部 (其中突起具有零高度）延伸得遠(yuǎn)至中間區(qū)域130,在所述區(qū)域130中所述突起13具有最大 高度。突起13的頂表面向前延伸到所述前表面13C中，所述前表面13C設(shè)置成與所述筒形 嘴5的表面齊平并且沿所述表面的一部分延伸。
[0019] 優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)向突起13的最大高度小于或等于所述閥8的頭部9的直徑的一 半。
[0020] 當(dāng)然，在不損害本發(fā)明的原理的情況下，可以廣泛地改變結(jié)構(gòu)和實(shí)施例的細(xì)節(jié)，其 僅是通過舉例方式在本文被描述和說明的，因此不會脫離本發(fā)明的范圍。具體地，如上所 述，根據(jù)具體應(yīng)用的要求，可以相對于所示例子廣泛地改變突起13的形狀和尺寸。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的汽缸蓋，所述汽缸蓋針對所述發(fā)動機(jī)的每個汽缸包括： 至少一個進(jìn)氣管道（2)，所述進(jìn)氣管道由延伸通過所述汽缸蓋的主體（1)的腔限定，并 且從位于所述汽缸蓋的橫向表面（3 )處的入口開始向下延伸至敞口到所述汽缸蓋的底表面 (4)上的出口筒形嘴（5); 與每個進(jìn)氣管道（2)相關(guān)的進(jìn)氣閥（8)，所述進(jìn)氣閥包括閥柄部（10)以及與限定在所 述出口筒形嘴（5)處的閥座（7)協(xié)作的閥頭部（9)，所述筒形嘴（5)與所述閥柄部（10)同 軸； 其中，所述進(jìn)氣管道（2)的表面具有突起（13)，所述突起沿大致平行于所述進(jìn)氣管道 (2)的軸線（2A)的方向縱向地伸長，以用于轉(zhuǎn)向流經(jīng)所述進(jìn)氣管道（2)的空氣流，因此形成 在所述發(fā)動機(jī)的汽缸中的空氣流的期望運(yùn)動場； 其中，所述空氣轉(zhuǎn)向突起（13 )被形成在所述進(jìn)氣管道（2 )的表面的更接近所述汽缸蓋 的底表面（4)的一側(cè)上； 其中，所述空氣轉(zhuǎn)向突起（13)具有包含所述閥柄部（10)的軸線的對稱平面，并且具有 朝向所述進(jìn)氣管道（2)的入口的第一端以及朝向所述進(jìn)氣管道（2)的出口嘴（5)的第二端； 所述汽缸蓋的特征在于： 所述空氣轉(zhuǎn)向突起（13)構(gòu)造成提供空氣流朝向所述閥柄部（10)的兩側(cè)的轉(zhuǎn)向，以便 減少直接撞擊到所述閥柄部（10)上的空氣的數(shù)量；并且 所述空氣轉(zhuǎn)向突起（13)向下延伸到所述出口筒形嘴（5)，并且構(gòu)造成使得所述空氣轉(zhuǎn) 向突起（13)妨礙空氣流通過所述出口嘴（5)的截面區(qū)域的成角度扇區(qū)（14)，其中所述成角 度扇區(qū)（14 )朝向所述汽缸蓋的所述橫向表面（3 )。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽缸蓋，其特征在于，所述空氣轉(zhuǎn)向突起（13)的截面的寬度 (W)與所述閥柄部（10)的直徑之間的比率在0. 8和1. 2之間，使得所述閥柄部（10)相對于 通過所述進(jìn)氣管道（2)的空氣流來說位于所述空氣轉(zhuǎn)向突起（13)的遮蔽區(qū)中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽缸蓋，其特征在于，所述空氣轉(zhuǎn)向突起（13)在其第二 端具有前表面（13C)，所述前表面設(shè)置成與所述出口筒形嘴（5)的表面大致齊平并且沿所 述表面的一部分延伸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽缸蓋，其特征在于，所述出口嘴的表面由環(huán)（6)的內(nèi)表面限 定，所述環(huán)（6 )被緊固在所述汽缸蓋的底表面（4 )的腔內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽缸蓋，其特征在于，所述空氣轉(zhuǎn)向突起（13)具有從其相對 的兩端朝向位于所述兩端之間的中間區(qū)域（130)逐漸增大的高度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽缸蓋，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向突起（13)包括兩個橫向表面 (13A)以及具有帶有倒圓輪廓的截面的頂表面，所述頂表面包括： 第一傾斜表面部（13B)，所述第一傾斜表面部位于所述轉(zhuǎn)向突起（13)的第一端與所述 最大高度區(qū)域（130)之間；以及 第二表面部，所述第二表面部限定與所述出口嘴（5)的表面齊平地定位并且沿所述表 面的一部分延伸的所述前表面。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的汽缸蓋，其特征在于，所述空氣轉(zhuǎn)向突起（13)的 最大高度小于或等于與所述進(jìn)氣管道（2)相關(guān)的進(jìn)氣閥（8)的頭部的直徑的一半。
【文檔編號】F02F1/42GK104100404SQ201410134901
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月5日
【發(fā)明者】L.托薩托, F.佩索內(nèi)尼 申請人:菲亞特汽車集團(tuán)有限公司, Fpt電機(jī)研究公司