[發明專利]單缸風冷氣缸蓋的冷卻風道結構

無效

• 申請號: 201110276020.8
• 申請日: 2011-09-17
• 公開（公告）號: CN102297034A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 劉勝吉;王建;黃晨春;許貴生
• 申請（專利權）人: 常州壇柴機電有限公司
• 主分類號: F02F1/28
• 分類號: F02F1/28
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 周祥生;尹麗

技術領域：

本發明涉及四沖程單缸風冷柴油機，尤其涉及單缸風冷柴油機的冷卻系統。

背景技術：

與水冷柴油機相比，小型風冷柴油機具有便于實現輕巧化、工作可靠、熱效率高、適應范圍廣、制造維修方便等優點，但由于氣缸外壁向冷卻空氣散熱的傳熱系數只有冷卻水的1/40，再加上氣缸蓋的鼻梁區等部位散熱困難，從而造成了風冷柴油機具有較高的熱負荷。隨著柴油機向高強化方向發展，勢必引起發動機熱負荷增加，使得柴油機氣缸蓋的工作條件日趨苛刻，它既承受機械負荷，又承受熱負荷，經常在與最高溫度超過2000K的高溫燃氣接觸下工作，雖然它的外側與冷卻空氣接觸，但由于氣缸蓋不同部位的溫度各不相同。渦流室式單缸風冷柴油機的氣缸蓋高熱負荷區域主要包括兩個部位，一個是由進氣道、排氣道、噴油器安裝孔和渦流室所圍合的氣缸蓋鼻梁區，另一個則是排氣道。由于排氣道受到氣缸內排出的高溫廢氣的“熱沖刷”，氣缸蓋排氣道一側的溫度比較高；而進氣道中會不斷吸入新鮮的空氣，吸入新鮮的空氣對氣缸蓋有“冷沖刷”效應，使得進氣道一側的溫度要低于氣缸蓋的平均溫度；另外，氣門推桿孔一側遠離渦流室，且有潤滑油潤滑冷卻，加上推桿孔一側易于引風冷卻，造成推桿孔一側與渦流室一側的溫度差較大。由此可知，要降低柴油機熱負荷必須降低氣缸蓋的工作溫度，尤其要降低氣缸蓋鼻梁區和排氣道的溫度。由于現有柴油機上氣缸蓋的工作溫度偏高，且溫度分布不均勻，溫差較大，必然產生很大的熱應力，在熱應力的反復作用下，處于鼻梁區的氣門座圈、噴油器安裝孔和渦流室容易形成熱疲勞裂紋，因此，必須對氣缸蓋的冷卻風道進行改進設計，氣缸蓋的冷卻風道結構對柴油機性能影響很大。

例如，現有170F型柴油機的氣缸蓋多數是壓鑄型鋁質氣缸蓋，在氣缸蓋的鼻梁區內設有渦流室、進、排氣門座圈、進、排氣門挺桿孔和噴油器安裝孔，結構十分緊湊，現有技術都認為無法對該區域進行強制冷卻，僅僅在進氣座圈和排氣座圈下方，推桿孔上方設置了主冷卻風道，在兩推桿孔之間設置了下垂直冷卻風道，下垂直冷卻風道與主冷卻風道相通連，但在氣缸蓋的鼻梁區沒有內置式強制冷卻風道，因此，柴油機工作后，氣缸蓋熱負荷高，進氣加熱嚴重，使柴油機熱機運行后功率明顯下降，渦流室上部安裝的噴油器針閥偶件容易受熱過大而卡死。如何降低風冷柴油機氣缸蓋熱負荷是提高整機性能的重要研究課題。

發明內容：

本發明提供了一種單缸風冷氣缸蓋的冷卻風道結構，它能降低單缸風冷柴油機氣缸蓋的熱負荷，尤其是降低氣缸蓋鼻梁區的溫度，減小氣缸蓋的溫度差，防止安裝在渦流室上部的噴油器針閥偶件因受熱過大而產生卡死現象，降低柴油機在熱機運行下的輸出功率的下降幅度。

本發明的技術方案是：

一種單缸風冷氣缸蓋的冷卻風道結構，包括主冷卻風道和垂直冷卻風道，主冷卻風道位于進氣門孔系和排氣門孔系的下方，推桿孔的上方，垂直冷卻風道位于兩推桿孔之間，垂直冷卻風道與主冷卻風道相通連，其特征是：在氣缸蓋鼻梁區設有內置式鼻梁區冷卻風道，鼻梁區冷卻風道的下端與垂直冷卻風道相通連，鼻梁區冷卻風道的上端與鼻梁出氣口相通。

進一步，在主冷卻風道與鼻梁區冷卻風道交合處的出風口設有擋風板。

進一步，擋風板的面積為主冷卻風道通風面積的20％～80％。