发动机气缸盖

摘要

本发明公开了一种用于发动机(10)的气缸盖(14)，所述气缸盖(14)包括上层(30)、下层(32)和在所述上层(30)和下层(32)之间延伸的侧壁(34)。所述下层(32)限定了缸体接合部分(36)和燃烧室火力层(26)，所述燃烧室火力层(26)与所述缸体接合部分(36)间隔开。本发明还公开了一种发动机(10)，其包括具有气缸孔(16)的气缸体(12)及可滑动地设置在所述气缸孔(16)内的活塞(22)。所述发动机还包括具有连接到所述气缸体(12)的下层(32)的气缸盖(14)，所述下层(32)限定了缸体接合部分(36)和燃烧室火力层(26)，所述燃烧室火力层(26)通过凹陷(72)与所述缸体接合部分(36)间隔开。

权利要求

1.一种用于发动机(10)的气缸盖(14)，包括：

上层(30)；

下层(32)，该下层限定了缸体接合部分(36)和燃烧室火力层(26)；及在上层(30)和下层(32)之间延伸的侧壁(34)；

其中，所述燃烧室火力层(26)通过形成于所述气缸盖的下层中的凹陷与所述缸体接合部分(36)间隔开，其中所述凹陷限定了所述燃烧室火力层的外周，从而将所述燃烧室火力层与所述缸体接合部分间隔开，所述凹陷至少部分地环绕所述燃烧室火力层的外周，其中，所述凹陷在垂直方向上至少部分地覆盖气缸体的气缸套，并且其中，所述凹陷与环绕所述气缸套的流体套流体相通。

2.根据权利要求1所述的气缸盖(14)，其中，所述凹陷(72)完全环绕所述燃烧室火力层的外周(27)。

3.根据权利要求1所述的气缸盖(14)，其中，所述凹陷(72)部分环绕所述燃烧室火力层的外周(27)。

4.根据权利要求1所述的气缸盖(14)，其中，所述凹陷(72)具有三角形、半椭圆形、半圆形和矩形之一的横截面形状。

5.根据权利要求1所述的气缸盖(14)，其中，所述凹陷(72)与所述流体套(20)间接流体相通。

6.根据权利要求1所述的气缸盖(14)，其中，所述凹陷(72)与所述流体套(20)直接流体相通。

7.根据权利要求6所述的气缸盖(14)，其中，所述凹陷(72)具有外周(27)，该外周(27)的尺寸和形状至少部分与环绕气缸套(18)的流体套(20)的外周的尺寸和形状相应。

8.根据权利要求1所述的气缸盖(14)，其中，所述缸体接合部分(36)是侧壁(34)的下端(38)，所述燃烧室火力层(26)在高于所述缸体接合部分(36)的位置处支承在所述侧壁(34)上。

9.根据权利要求8所述的气缸盖(14)，其中，所述燃烧室火力层(26)通过内部支持壁(35)支承在所述侧壁(34)上，所述内部支持壁(35)位于所述燃烧室火力层(26)和侧壁(34)之间。

10.一种发动机(10)，包括：

气缸体(12)，该气缸体(12)具有气缸孔(16)及可滑动地设置在所述气缸孔(16)内的活塞(22)；和气缸盖(14)，该气缸盖(14)具有连接到所述气缸体(12)的下层(32)，该下层(32)限定了缸体接合部分(36)和燃烧室火力层(26)；

其中，所述燃烧室火力层(26)通过至少部分地环绕所述燃烧室火力层的外周的凹陷(72)与所述缸体接合部分(36)间隔开，其中，所述凹陷在垂直方向上至少部分地覆盖气缸体的气缸套，并且其中，所述凹陷与环绕所述气缸套的流体套流体相通。

11.根据权利要求10所述的发动机(10)，

其中，由气缸套(76)的外径表面和气缸孔(16)的内壁(35)限定所述流体套(20)；并且其中，所述凹陷(72)在气缸盖(14)中的一部分与所述流体套(20)对齐，从而在流体套(20)和凹陷(72)之间限定了直接的流体路径。

12.根据权利要求11所述的发动机(10)，其中，所述流体套(20)沿所述气缸套(18)的大部分长度延伸。

13.根据权利要求10所述的发动机(10)，其中，由气缸套(76)的外径表面和气缸孔(80)的内壁限定所述流体套(20)；

其中，所述气缸套(76)包括从该气缸套(76)的外表面延伸到所述气缸孔(78)的内壁的间隔件(74)，以在所述流体套(20)中提供冷却通道；并且，其中，冷却通道(45)经由流体管道(84)与气缸盖(14)的凹陷(72)流体相通。

14.根据权利要求10所述的发动机(10)，其中，所述凹陷(72)包括一对出口(88)，使得流体能够从任一出口(88)离开所述凹陷(72)。

15.根据权利要求14所述的发动机(10)，其中，所述出口(88)与形成在气缸盖(14)内的第二流体套流体相通。

16.根据权利要求10所述的发动机(10)，其中，所述气缸盖(14)包括主体(28)，该主体(28)由上层(30)、所述下层(32)和在所述上层(30)和下层(32)之间延伸的侧壁(34)限定；

其中，所述缸体接合部分(36)是侧壁(34)的下端，所述燃烧室火力层(26)在高于所述缸体接合部分(36)的位置处支承在所述侧壁(34)上；及所述燃烧室火力层(26)通过定位在燃烧室火力层(26)和侧壁(34)之间的内部支持壁(35)支承在所述侧壁(34)上。

17.根据权利要求16所述的发动机(10)，其中，所述内部支持壁(35)相对于所述气缸盖(14)的下层(32)的平面倾斜。

18.一种气缸盖(14)，包括：

上层(30)；

下层(32)，该下层(32)限定了缸体接合部分(36)和燃烧室火力层(26)；及在所述上层(30)和下层(32)之间延伸的侧壁(34)；

其中，所述燃烧室火力层(26)通过至少部分地环绕所述燃烧室火力层的外周的凹陷与所述缸体接合部分(36)间隔开；并且所述缸体接合部分(36)是所述侧壁(34)的下端，所述燃烧室火力层(26)通过定位在该燃烧室火力层(26)和侧壁(34)之间的内部支持壁(35)在高于所述缸体接合部分(36)的位置处支承在所述侧壁(34)上，其中，所述凹陷在垂直方向上至少部分地覆盖气缸体的气缸套，并且其中，所述凹陷与环绕所述气缸套的流体套流体相通。

19.根据权利要求18所述的气缸盖(14)，其中，所述内部支持壁(35)从所述燃烧室火力层的外周(27)延伸到该气缸盖(14)的侧壁(34)。

说明书

发动机气缸盖

技术领域

[0001] 本发明总的涉及一种用于与内燃机一起使用的气缸盖，更具体地，本发明涉及一种具有将燃烧室火力层与气缸体接合部分分开的凹陷的气缸盖。

背景技术

[0002] 典型的内燃机包括气缸体，与气缸体连接的气缸盖，一个或多个活塞，以及一个或多个燃烧室。气缸体具有至少一个包含气缸套的气缸孔，并且每个活塞可滑动地设置在各自的气缸套内。气缸盖具有主体，并且该主体、活塞和气缸套限定了燃烧室。

[0003] 用于内燃机的典型气缸盖通过铸造工艺形成并具有内壁、外壁和侧壁。气缸盖被设计成控制从气缸盖中的进气歧管到燃烧室以及从燃烧室到气缸盖中的排气歧管的气流。气缸盖可以具有三个区域，一般被称为上层、中层和下层。下层安装到毗邻的气缸体并部分限定了一个或多个燃烧室。一般地，气流穿过气缸盖的下层。如果需要，气缸盖可以支持内燃机的各个燃烧室的燃料喷射器和点火机构。由于这些中的每个都需要穿过下层通向燃烧室的开口，下层上有些区域要遭受在燃烧过程中产生的更高的热量和应力。

[0004] 内燃机运行造成燃烧室、气缸盖、活塞及气缸体的其它区域暴露在高热中。该热量产生了在发动机内由燃烧过程和冷却系统进程的热量所导致的热梯度。该热梯度会在气缸盖的下层内产生局部应力区域和局部过热点，这些局部应力区域和局部过热点会改变气门、燃料喷射器、点火机构和发动机内其它部件的校准，而这会导致发动机不能以理想的方式运行。另外，由于气缸盖的下层受到这些应力，其可能变形或断裂。

[0005] 通常，在气缸盖内具有流体流动路径以从局部热点吸收热量。诸如冷却流体通道等流动路径的使用有助于使气缸盖保持在均一温度附近并减小由于气缸盖温度波动而引起断裂的可能性。美国专利US4,690,104(“Yasukawa”)描述了一种该类型的气缸盖。Yasukawa涉及一种具有塞子以加速冷却剂在大横截面区域内流动的气缸盖。此外，Yasukawa还提供了位于突出部分用于将气缸盖固定到气缸体的若干翅片，以及位于将进气门和排气门连接到燃烧室的气缸壁上的若干翅片。

[0006] Yasukawa的一个缺点是无论是塞子还是翅片都不能为气缸盖的内壁提供附加的刚度。结果，由于燃料在燃烧室燃烧引起的循环加载，内壁可能会有刚度不足和失灵方面的问题。另外，Yasukawa并没有在发动机的某些可能具有最高温度的区域中提供冷却流体流动。

发明内容

[0007] 本发明旨在克服现有技术中存在的一个或多个问题或缺点。

[0008] 在一个方面，本发明提供一种气缸盖。该气缸盖包括上层、下层和侧壁。该侧壁在上层和下层之间延伸。该气缸盖的下层限定了缸体接合部分和燃烧室火力层。该燃烧室火力层与下层的缸体接合部分间隔开。

[0009] 在另一方面，本发明提供一种发动机。该发动机包括具有气缸孔的气缸体和可滑动地设置在气缸孔内的活塞。该发动机还设有气缸盖，该汽缸盖具有连接到气缸体的下层。该下层限定了缸体接合部分和燃烧室火力层。该燃烧室火力层通过凹陷与缸体接合部分间隔开。

附图说明

[0010] 图1是具有气缸体和气缸盖的发动机的一部分的截面图；

[0011] 图2是图1所示的气缸盖沿线2-2的截面图；

[0012] 图3是图1所示的发动机的一部分的放大图；

[0013] 图4是图3所示的发动机的一部分的替代实施方式；

[0014] 图5与图3所示的类似的具有气缸套替代实施方式的发动机的一部分的放大图；

[0015] 图6是根据本发明的一种替代实施方式的气缸盖的截面图。

具体实施方式

[0016] 现在参照附图，图1示出了内燃机10的一部分。该发动机10包括气缸体12和连接到气缸体12的气缸盖14。如本领域的技术人员能够理解的，气缸盖14与气缸体12能够使用任何合适的机构连接。气缸体12限定了气缸孔16，在气缸孔16内设置有气缸套18。在气缸孔16的内壁78和气缸套18之间存在间隔。如下面要详细描述的，该间隔限定了气缸流体套20。活塞22可滑动地设置在气缸套18内。活塞22在气缸套18内的上止点位置(TDC)和下止点位置之间移动，上止点位置即是距离气缸盖14最近的位置，而下止点位置即是距离气缸盖14最远的位置。活塞22、气缸套18和气缸盖14限定了燃烧室24。气缸盖14限定燃烧室24上部的部分为燃烧室火力层26。在图1所示的发动机10中，在气缸体
12内仅示出了一个垂直定向的气缸孔16和一个活塞22。然而，气缸体12可以是任何其它的传统设计，例如“V”型或星型的，气缸体12内也可以具有等间隔或不等间隔的任何数量的气缸孔16和活塞22。

[0017] 发动机10的气缸盖14包括主体28。该主体28由上层30和下层32及在上层30和下层32之间延伸的侧壁34限定。下层32的一部分与气缸体12直接接合，这里被称作缸体接合部分36。如图2中更加清楚可见的，该缸体接合部分36是大体平的表面。应当理解，尽管下层32包括被描述为缸体接合部分36的部分，但气缸盖可以与冷却水套管或其它结构接合。因此，尽管气缸盖14的下表面并不直接与气缸体12接合，但其至少间接或部分支承在气缸体12上。

[0018] 图2是气缸盖14的截面图，其中示出了缸体接合部分36的一部分和凹陷72。如图1和图2所示，燃烧室火力层26和下层32的缸体接合部分36彼此间隔开。如图所示，缸体接合部分36从燃烧室火力层26周向偏置。凹陷72将燃烧室火力层26与缸体接合部分36分开。缸体接合部分36还可以包括形成于其内的多个开口42。缸体接合部分36中的开口42能够用作若干目的。首要的，开口42是能够用作供紧固件(未示出)从中穿过的通道以将气缸盖14连接到气缸体12的紧固件开口42。也可以形成其它开口(未示出)以减少气缸盖14的总重量。

[0019] 图1和图2还示出了形成在气缸盖14中的流动路径和通道。冷却流体管道40从诸如流体贮存器(未示出)的流体源延伸到气缸盖14中。冷却流体管道40用作流体贮存器和气缸盖流体套44之间的供应管道。如示出的，冷却流体管道40绕过气缸流体套20，并不给气缸流体套20供应流体。流体贮存器向气缸流体套20供应流体以环绕活塞22提供冷却。示出的第一流体管道84将气缸流体套20连接到凹陷72，以向凹陷72供应流体。用虚线示出了第二流体管道118。该第二流体管道118(图4中进一步示出和描述)将气缸流体套20连接到气缸盖流体套44。尽管这些流体管道显示为外部管道，但应当理解，此处的表示仅是示意性的，这些流体管道可以构造在内部或外部，或者是内部和外部流体管道的结合。

[0020] 图1和图3还示出了多个钻孔43。所述钻孔43(其作用是本领域公知的)是通过在气缸盖14内钻孔形成的通道。在示出的实施方式中，钻孔43与凹陷72相交从而限定了凹陷72的出口88，并且这些钻孔延伸到与气缸盖流体套44的下部90流体相通。这些钻孔也可以与环绕第一孔52和第二孔54中的每个(或选择的多个)的通道45流体相通。为了密封钻孔43的最外部分以使冷却流体不从气缸盖14溢出，利用塞子47阻塞钻孔43的最外端部。应当理解，根据本发明，流体可以是水、油、空气或适于提供冷却的任何其它流体。可以理解，钻孔43优选形成在气缸盖14内，因而在观看气缸盖14的下层32时钻孔43是不可见的。

[0021] 如上所述，下层32的位于气缸孔16上方并限定燃烧室24上部的部分为燃烧室火力层26。在燃烧室火力层26内形成有多个孔，这些孔总的以50表示。图1(图2更清楚地)示出了第一孔52和第二孔54。第一孔52和第二孔54也可以被称作气门座。当进气口和排气口(未示出)处于打开位置时，即当各自的进气门60和排气门62移开时，第一孔52和第二孔54在进气口和排气口之间提供了通往燃烧室24的通道。内环基本指能够支持位于这些位置处的气门杆的气门导管孔64、66。这种导管在本领域中是公知的。

[0022] 如图1所示，进气门60和排气门62设置在形成于气缸盖14的主体28中的分开的进气门室64和排气门室66内。以往复方式操作气门60、62引起孔52和54交替地打开和关闭，从而使空气可以流过孔52和54并进入燃烧室24或从燃烧室24出来。尽管由于图1是截面图因而其仅示出了一个进气门60和一个排气门62，但从图2可以看出发动机10包括两个进气门60和两个排气门62(具有相应的成对的第一孔52和第二孔54)。还应当理解发动机10可以包括任何数量的气门60、62和孔52、54。

[0023] 燃料喷射器68也设置在气缸盖14的主体28内。燃烧室火力层26中的燃料喷射器开口70允许燃料经由喷射器68进入燃烧室24中。如示出的，燃料喷射器68在燃烧室火力层26内设置在中央位置。根据发动机10的运行，进气门60、排气门62和燃料喷射器68的详细操作在本领域中是公知的，因此不再赘述。还已知发动机10的运行引起燃烧室
24内的燃烧。这又导致热量和压力的产生，热量和压力会导致作用在气缸盖14的下层32上的应力。应当理解，本发明可以被构造成通过在燃烧室火力层和气缸盖中分别包括火花塞孔和火花塞而与火花点火式发动机一起工作。

[0024] 图1示出了及图3部分地示出了气缸盖14的上层30、下层32和侧壁34之间的相互连接。如上所述，下层32的外部限定了缸体接合部分36。侧壁34的下端限定了缸体接合部分36。图1还示出了燃烧室火力层26。由于凹陷72将燃烧室火力层26与缸体接合部分36分开，因此燃烧室火力层26的外周27并不是在侧壁34的下端处由侧壁34直接支承。内部支持壁35从燃烧室火力层26的外周27延伸并将火力层26连接到侧壁34。在所示的实施方式中，燃烧室火力层26在高于侧壁34的下端38的位置处支承在侧壁34上，而不是在侧壁34的下端38处支承在侧壁34上。

[0025] 图3中示出了发动机10的一部分的放大截面图，其更加详细地示出了气缸盖14，特别是凹陷72和气缸体12之间的设置。凹陷72限定了燃烧室火力层26的外周27。如图2所示，凹陷72环绕燃烧室火力层26，并从而与第一气门孔52和第二气门孔54及燃料喷射器开口70毗邻。凹陷72的尺寸(在所示的实施方式中为凹陷72的外径)能使凹陷72环绕燃烧室火力层26并至少部分地与气缸孔16对齐。通过这种方式，当组装气缸盖14和气缸体12时，气缸孔16的一部分可以向凹陷72敞开。图5中示出了这种结构。然而，如图1和图3所示，间隔件74将气缸孔16与凹陷72分开。

[0026] 应当理解，凹陷72可以具有任何尺寸、形状、宽度和高度。如示出的，凹陷72具有基本上为三角形的横截面形状。然而，应当理解，凹陷72也可以具有半椭圆、半圆形或矩形形状。凹陷72在气缸盖14的下层32中具有深度D，从而使下层32的其余部分和燃烧室火力层26之间具有间隔。凹陷72延伸入气缸盖14的主体28的程度取决于若干设计标准，这些标准包括气缸盖14或发动机10的结构要求、气缸盖14所受的热量和压力量、发动机10的尺寸和性能要求以及气缸盖14内流体套的位置和尺寸。本领域的技术人员能够理解在确定凹陷72的确切尺寸和形状时可以考虑许多其它设计因素。

[0027] 图3中，从气缸套18的外表面76延伸到气缸孔16的内壁17的间隔件74限定了环绕气缸套18的流体套20的上部。在这种实施方式中，流体能够在流体套20的下部82内流动。间隔件74将流体套20的上部与流体套的其它部分密封。密封件41可以位于间隔件74的外缘以防止流体流过间隔件74。流体从流体源(未示出)被供应到流体套20的下部82，然后从流体套20经由第一流体管道84流过气缸体12、流过气缸盖14并经流体入口86进入凹陷72。

[0028] 再次参照图2，流体然后绕凹陷72流动并通过钻孔43流出凹陷72。由于钻孔43与气缸盖流体套44相交，因此，流体流过凹陷72后进入流体套44。因此，凹陷72起到了环绕燃烧室火力层26的冷却水套的作用。同样，流体绕所述凹陷72流动，然后流过钻孔43起到了气缸盖的下流体套的作用。如上所述，也可以在孔52和54的周围形成通道45，从而在孔52和54的周围提供流体流动路径以冷却那些表面。应当理解，可以形成任何数量的入口86以向凹陷72提供流体。另外，可以使用任何数量的钻孔43使凹陷72与流体套44相互连接并冷却燃烧室火力层26。

[0029] 替代地，或附加地，流体可以经由流体出口88(图2中示意性地示出)流出凹陷。如示出的，在凹陷72中形成一对出口88，每个出口88大约呈180度间隔开。应当理解，可以在凹陷72中形成任何数量的入口86和出口88，并且入口和出口86、88绕凹陷72可以具有任意间隔。然而，为了防止流体流入燃烧室24中，还需要另外的室、凹陷和密封件。出口
88可以以任何合适的方式与气缸盖流体套44流体相通。

[0030] 当流体从凹陷72流出后就流入形成在气缸盖14的主体28中的流体套44中。气缸盖14的主体28能够限定一个或多个流体套。在所示的实施方式中，气缸盖流体套44限定了下部90和上部92。所述下部90围绕气门室64、66并允许冷却流体流过下部90以将热量从燃烧室火力层26的上部25、第一孔和第二孔52、54及燃料喷射器68的外表面带走。然后流体流入流体套44的上部92，进一步冷却气缸盖14的排气口和进气口，然后最终在继续进入换热器(未示出)之前从气缸盖14流出。应当理解，流体可以以任何顺序被引导流入流体套44的任何部分。使用冷却流体管道40和第一流体管道84能够允许精确控制供应到气缸盖14的各区域以助于冷却的流体量。例如，65％的流体流量可以通过冷却流体管道40以使大部分流体到达气缸盖流体套44。其余的35％的流体可以被引导进入气缸流体套，然后进入凹陷72，最后流入气缸盖流体套44的下部90中。应当理解，这些数量仅是示例性的，任何数量的流体流量可以被引导通过各种流体通道中。

[0031] 应当理解，密封件114和其它机构可以被用来防止流体流入燃烧室24和流入缸体接合部分26上和燃烧室火力层26中的各种开口42、52、54、70中。由于这样的密封机构的确切材料、结构、形状和位置是本领域中公知的或者它们的使用对本领域的技术人员是非常清楚的，因此不再赘述。

[0032] 工业实用性

[0033] 在发动机10的运行中，在燃烧室24内产生高的热量。该热量在发动机10及其部件中传递。如本领域中已知的，使用流体作为冷却剂来从这些表面传递热量。发动机中包括各种室和流体套，以在发动机10内和在发动机10周围容纳和输送冷却流体。根据本发明，流到凹陷72及在其中流动的流体用来冷却发动机10中通常不被冷却的部分。

[0034] 还已知，由于高热量和高压力，在燃烧室火力层26上作用有大量应力。为了提供增强的结构支承，凹陷72将燃烧室火力层26从气缸盖14的下表面的其它部分分开。这允许内部支持壁35直接将燃烧室火力层26的外周27与侧壁34连接。通过为气缸盖14的受到高应力(弯曲应力以及其它机械应力)的区域提供直接支承，增强了气缸盖14的结构完整性。由于凹陷起到燃烧室火力层26和侧壁34的下端38之间的中断的作用，内部支持壁35相对于气缸盖14的下层30的平面是倾斜的。因此，内部支持壁35在高于侧壁34下端
38的地方被支承在侧壁34上。这种结构是由于气缸盖14的下层32通过凹陷72被分成不同的部分造成的。尽管内部支持壁35被描述成燃烧室火力层26和气缸盖主体28之间的连接件，但应当理解，气缸盖14通常被铸造成单个结构并且在内部支持壁35和侧壁34之间不需要单独连接。但是，还应当理解，可以利用任何合适的工艺来制造内部支持壁35并将其连接到燃烧室火力层26的外周27和侧壁34之间。这种结构是这里描述的各个实施方式中共有的。还应当理解，内部支持壁35可以是倾斜的、弧形的或者直立的(如附图所示的实施方式中的大体垂直定向)并且如果需要这样的话，可以与气缸盖14的上层30直接连接。这些构造都用于利用气缸盖14的其余部分来直接支承火力层26的外周27。

[0035] 应当理解，凹陷72的实施可以使沿整个气缸盖14的下层32的传热“短路”。除了凹陷72将燃烧室火力层26与缸体接合部分36分开，因此用作由发动机产生的热量传导路径中的机械中断之外，如果流体在凹陷72内正在流动，那么热量正在从受热表面被带走，从而减少了从燃烧室火力层26到气缸盖14的缸体接合部分36的热传导。在热传导路径中的这个中断还限制了影响围绕燃烧室火力层26的密封件114的热量，特别是限制了影响在气缸体12和气缸盖14之间的外密封件114的热量。因此，通过额外的热量分散可以提高密封件114的完整性。由于热量正从燃烧室火力层26排出，因此第一和第二孔52、54也可以与一些热量隔离。这可以防止由燃烧室24内的热量和应力而引起孔52、54变形。

[0036] 凹陷72的设计也考虑到了燃烧室火力层26的热膨胀。由于在发动机运行过程中产生大量的热，发动机10的金属部件会膨胀(非常少量的)。因此，凹陷72使燃烧室火力层26具有膨胀空间，而不会影响气缸盖14的下层32的其余部分。由于这些区域具有了膨胀的空间而不是使应力继续存在于整个气缸盖14的主体28中，因此也减小了气缸盖14中的内应力。此外，倘若来自燃烧室24内的任何气体要逃逸越过密封件114，凹陷72也提供了这些气体可以在其中膨胀和冷却的区域。以这种方式允许气体膨胀并冷却也有助于防止侧壁34的下端38和气缸体12的上表面之间的密封件114爆裂。

[0037] 上面提到凹陷72可以基于许多因素进行设计。在凹陷72的设计中的一个考虑即是绕燃烧室火力层26所需的冷却量。这是因为凹陷72与此处描述和图中所示的各种流体套20、44及流动路径结合使用有助于发动机10的排热功能。所述凹陷72可以被构造成接收来自气缸体12的流体套20的流体。如下面将要描述的，这种流体相通可以是直接的或间接的。

[0038] 在图1-3所示的实施方式中，流体在气缸套18的外部循环并经由第一流体管道84或其它流动路径流过入口86。从入口86，流体通过钻孔43流入凹陷72，然后流入在气缸盖14的主体28内的下流体套90以冷却气门室64、66的外表面并且冷却燃烧室火力层26的上部25。接着，流体朝气缸盖流体套44的上部92流动，然后被送往换热器(未示出)，在流体接着通过上述回路之前，其热量在换热器中被带走。利用凹陷72来为发动机10的受热表面提供附加的冷却。具体来说，凹陷72允许流体紧挨地环绕燃烧室火力层26在火力层26和缸体接合部分36之间流动。如上所述，在第一种实施方式中，流体管道84在流体套20和凹陷72之间建立流体相通。流体套20因此与凹陷72间接流体相通。

[0039] 应当理解，利用钻孔43、冷却流体管道40和凹陷72来运送有助于冷却气缸盖14内部的流体，这也可以用来控制通向特定位置的流体流量。例如，如果环绕燃烧室火力层26需要额外的冷却，可以增加通过第一流体管道84的流量，同时减小流过冷却流体管道40的流量。同样地，根据是否需要在特定孔(仅进气门座或排气门座)周围进行冷却，可以增加或除去钻孔43。

[0040] 图4中示出了本发明的一种替代实施方式。图4中，气缸盖116具有与图1所示的气缸盖14基本相同的结构。然而，在这个实施方式中，第二流体管道118从气缸流体套20延伸并进入气缸盖流体套44。因此，在该实施方式中没有流体流入凹陷72。但是，这个实施方式中包含凹陷72为燃烧室火力层120提供了由于作用在燃烧室火力层120上的热应力的变化所造成的膨胀和收缩的空间。此外，如果在燃烧过程中有任何气体通过密封件
114从燃烧室122逃逸出，由凹陷72产生的空间提供了这些气体在其中可以冷却的区域。
该冷却可以避免作用在气缸盖116上的压力增加的附加原因。

[0041] 在诸如图5中所示的一种替代实施方式中，与图1所示的发动机10一起使用的是气缸套112的一种替代实施方式。该气缸套112并不包括诸如形成在气缸套18上的间隔件74。因此，从环绕气缸套112的气缸盖流体套44到凹陷72存在直达的流动路径110。因此流体能够沿气缸套112的大部分长度L流动。此外，由于气缸流体套20与凹陷72直接流体相通，不需要流体管道或流体入口，从而简化并减少了与制造发动机10相关的时间和成本。并且，由于气缸流体套20和凹陷72之间直接流体相通，气缸套112的上部暴露于流体。而该上部通常是不被冷却的位置；由此可以实现对发动机10的额外冷却。流体可以经由连接管道111离开凹陷72。因此，流体可以流入气缸盖流体套44中。从气缸盖流体套44开始，流体的流动基本上与上述相同。应当理解，这种构造可以适用于与任一其它附图中所示的实施方式一起工作，如果需要这种构造的话，其也可以用作第二流体流动路径。

[0042] 在图6所示的气缸盖106的另一种替代实施方式中，在气缸盖106的下层96中形成有与图1-3所示的凹陷72类似的凹陷，作为一对凹陷94。每个凹陷94是半圆形并部分环绕燃烧室火力层108的外周27。在每个凹陷94的第一端100处形成有入口98，在每个凹陷94的第二端104处形成有出口102。示出的每个入口98和出口102位于每个凹陷94的相对端上。这使得流体能够从每个入口98绕凹陷94流动并从出口102流出，从而绕燃烧室火力层26的外周流动并将其冷却。应当理解，如果需要，凹陷94可以被进一步分割以形成多个凹陷，每个凹陷具有入口98(与流体管道相连或与如图5中所示的气缸流体套20直接流体相通)和出口102(与流体套或回流管道相连)。应当理解，在这种实施方式中也可以使用钻孔43来将凹陷72连接到形成于气缸盖14中的流体套上。

[0043] 应当理解，以上描述仅是出于解释的目的，而并不以任何方式限制本发明的范围。因此，本领域的技术人员通过研究附图、说明书和所附的权利要求书可以得到本发明的其它方面、目的和优点。