CN201448158U - 一种发动机气缸盖 - Google Patents
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Abstract
一种发动机气缸盖，涉及发动机的气缸盖技术领域。包括由合金铸铁或蠕虫状球墨铸铁整体浇铸制成的气缸盖，所述气缸盖由侧面板、顶面板、中隔板、底面板、中心安装喷油器的立式套筒组成，在底面板外圈设置有进水口，其特点是所述侧面板和底面板之间以圆弧板圆滑过渡连接；在接近排气过桥的所述进水口的内端连接冷却水喷嘴。本实用新型可使冷却水高速、顺畅地通过喷嘴喷向排气过桥，故而大大提高了冷却水的冷却能力。由于侧面板和底面板之间以圆弧板圆滑过渡连接，方便了制作，起到强固双层箱型结构、增加气缸盖的整体刚度的作用，利于气缸盖使用寿命的延长。
Description
技术领域
本实用新型涉及发动机的气缸盖技术领域。
背景技术
在现有技术中，发动机气缸盖采用铬钼铜合金铸铁、蠕虫状石墨铸铁制造。
由于现有气缸盖的设计中，忽视了气缸盖主要承受灼热燃气的热负荷的底面板和主要承受高压燃气的爆发压力以及气缸盖组装在机体上的螺栓预紧力的气缸盖(分为上箱和下箱的双层箱型结构)之各自功能，从而气缸盖的设计缺乏合理性。
发动机气缸盖承受的综合负荷有：
①螺栓预紧装配力，②高压燃气的爆发压力下高频率的机械负荷，③灼热燃气下低频率的热负荷。
大功率四冲程发动机气缸盖设计成分为上箱和下箱的双层箱型结构，其目的是增加气缸盖的整体刚度，降低气缸盖的机械应力和机械变形，并使冷却水的流动主要首先冷却主要承受灼热燃气的热负荷的底面板。特别是首先冷却底面板的排气过桥的冷却水侧，然而众多设计者忽略了这一点。在螺栓预紧装配力和高压燃气的爆发压力的机械负荷的作用下，底面板机械受力分布状态是底面板横截面的燃烧室侧呈现从中心的高频率拉应力向边缘渐渐转变成增加的高频率压应力，而底面板横截面的冷却水侧则呈现从中心向边缘渐渐增加的高频率拉应力。在灼热燃气的热负荷作用下，底面板承受极强的复杂的低频率的不均匀的拉伸热应力，特别在气缸盖体底面板的排气过桥的燃烧室侧产生极端的的低频率的不均匀的拉伸热应力，而在底面板的排气过桥的冷却水侧也是产生极大的低频率的不均匀的拉伸热应力，从而产生底面板排气过桥处铸铁材质的蠕变，导致热裂破损。
一旦气缸盖体底面板热裂破损，冷却水便可进入燃烧室，水是不可压缩的液体，在活塞运动压缩燃烧室容积时将产生巨大的容积压力，该力大大超过了正常的气体爆发压力，这样将使气缸盖、活塞、连杆、曲轴，甚至机体产生破损，俗称“水锤”。水锤的后果是十分严重的。
现行的气缸盖底面板外圈设置有数个进水口，并不做特殊处理。其缺陷是冷却水进入气缸盖下箱后，直接撞到中隔板的下面而产生紊流和扩散，造成压力和能量的消耗，故而大大下降了冷却水的冷却能力。
现行的侧面板和底面板之间为一般铸造过渡连接，其缺陷是若对侧面板和底面板之间的过渡连接不提出特殊要求，那就失去了强固双层箱型结构、增加气缸盖的整体刚度，降低气缸盖的机械应力和机械变形的一个重要元素。
实用新型内容
本实用新型目的在于设计一种加强排气过桥冷却、强固双层箱型结构、增加气缸盖的整体刚度的发动机气缸盖。
本实用新型包括由合金铸铁或蠕虫状球墨铸铁整体浇铸制成的气缸盖，所述气缸盖由侧面板、顶面板、中隔板、底面板、中心安装喷油器的立式套筒组成，在底面板外圈设置有进水口，其特点是所述侧面板和底面板之间以圆弧板圆滑过渡连接；在接近排气过桥的所述进水口的内端连接冷却水喷嘴.
冷却水由各进水口进入气缸盖下箱后，整个冷却水通道的设置应确保冷却水流顺畅，避免直接撞到中隔板的下面而产生紊流和扩散，造成压力和能量的消耗，而是高速顺畅地通过喷嘴喷向排气过桥，故而大大提高了冷却水的冷却能力。由于侧面板和底面板之间以圆弧板圆滑过渡连接，方便了制作，起到强固双层箱型结构、增加气缸盖的整体刚度的作用，利于气缸盖使用寿命的延长。
所述圆弧板的半径R为10～15mm。
所述冷却水喷嘴紧贴底面板冷却水侧布置。
所述冷却水喷嘴的直径F为3～5mm。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型由合金铸铁或蠕虫状石墨铸铁整体浇铸而成，由侧面板5、顶面板1、中隔板2、底面板3、中心安装喷油器的立式套筒4组成。
在底面板3外圈设置有进水口3-1，在其中接近排气过桥的两个水进水口3-1的内端分别连接冷却水喷嘴7，并将冷却水喷嘴7紧贴底面板3冷却水侧布置，冷却水喷嘴的直径F为3～5mm。
侧面板5和底面板3之间以半径R为10～15mm圆弧板6圆滑过渡连接。
Claims (4)
1.一种发动机气缸盖，包括由合金铸铁或蠕虫状球墨铸铁整体浇铸制成的气缸盖，所述气缸盖由侧面板、顶面板、中隔板、底面板、中心安装喷油器的立式套筒组成，在底面板外圈设置有进水口，其特征在于所述侧面板和底面板之间以圆弧板圆滑过渡连接；在接近排气过桥的所述进水口的内端连接冷却水喷嘴。
2.根据权利要求1所述发动机气缸盖，其特征在于所述圆弧板的半径为10～15mm。
3.根据权利要求1所述发动机气缸盖，其特征在于所述冷却水喷嘴紧贴底面板冷却水侧布置。
4.根据权利要求1或2或3所述发动机气缸盖，其特征在于所述冷却水喷嘴的直径为3～5mm。
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103867332A (zh) * | 2012-12-17 | 2014-06-18 | 安徽华菱汽车有限公司 | 一种水冷发动机及其气缸盖 |
| CN106523177A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-03-22 | 四川中车玉柴发动机股份有限公司 | 一种新型柴油机气缸盖 |
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2009
- 2009-06-12 CN CN2009200465713U patent/CN201448158U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN103867332B (zh) * | 2012-12-17 | 2016-06-29 | 安徽华菱汽车有限公司 | 一种水冷发动机及其气缸盖 |
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| CN106523177B (zh) * | 2016-12-08 | 2019-06-21 | 四川中车玉柴发动机股份有限公司 | 一种柴油机气缸盖 |
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