[發明專利]一種針對氣缸蓋結構的精確冷卻設計方法

無效

• 申請號: 201210066673.8
• 申請日: 2012-03-14
• 公開（公告）號: CN102588138A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 劉金祥;左正興;董家勇
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F02F1/40
• 分類號: F02F1/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種針對氣缸蓋結構的精確冷卻設計方法，屬于內燃機缸蓋領域，尤其是應用于高強化大功率柴油機的氣缸蓋。

背景技術

在氣缸蓋中，進排氣氣門座之間、排氣門座之間、氣門座與噴油器之間的區域為高溫區，它處于氣缸中央。內燃機工作時，此區域承受高溫高壓交變負荷，由于負荷變化產生的交變應力的作用，經過一定的時間此區域便開始出現細裂紋，之后逐漸擴展，終至開裂。對于高強化大功率的氣缸蓋，其工作環境更加惡劣。為了減小缸蓋的溫度應力，應對高溫區采取專門的冷卻措施。通常受氣缸蓋結構的限制，只能在高溫部分采用鉆冷卻水道的辦法，但很難保證高溫部分的冷卻均勻。另外，多數氣缸蓋受設計條件的影響都采用多缸水道串聯的冷卻方式，造成各缸冷卻不均勻，個別缸蓋會很快疲勞失效，從而導致整個發動機不能正常工作。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種單缸進出水，可使進氣孔座、排氣孔座以及噴油器套管冷卻均勻、延長它們使用壽命的氣缸蓋水道結構。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明的一種針對氣缸蓋結構的精確冷卻設計方法，氣缸蓋水道結構，包括與基體水腔相連的四個進水孔、火力面附近布置的若干鉆孔下層水道、上層水道、將下層水道與上層水道相連通的若干連通水道及兩個出水口；該方法具體為：1)適當增大進氣端火力面附近水道的截面積，減小進氣端火力面附近水道與上層水道之間的連通水道截面積，并增大進氣端火力面附近水道與火力面之間的距離，可減小進氣端火力面鼻梁區的冷卻，有利于降低溫度應力，使冷卻更加均勻；2)適當減小排氣端火力面附近水道的截面積，增大排氣端火力面附近水道與上層水道之間的連通水道截面積，并減小排氣端火力面附近水道與火力面之間的距離，可增大排氣端火力面鼻梁區的冷卻，有利于降低溫度應力，使冷卻更加均勻；3)采用單缸出水，保證各缸冷卻均勻，在排氣道上方設兩個方形出水口，有利于冷卻溫度較高的排氣端，降低溫度應力。

有益效果

本發明遵循精確冷卻的思想，提供了較為清晰和具體的思路，可有效降低氣缸蓋的溫度應力，使缸蓋各部分冷卻均勻，避免出現細裂紋，延長缸蓋使用壽命，而且具有結構簡單的特點。

附圖說明

圖1是本發明所涉及氣缸蓋水套的三維透視圖；

圖2是本發明所涉及氣缸蓋的俯視圖；

圖3是沿圖2的線Y-Y剖取的氣缸蓋剖視圖；

圖4是沿圖3的線X-X剖取的氣缸蓋剖視圖；

圖5是沿圖3的線Z-Z剖取的氣缸蓋剖視圖；

其中，1-第一進水口，2-第二進水口，3-第三進水口，4-第四進水口，5-第一下層水道，6-第二下層水道，7-第三下層水道，8-第四下層水道，9-第五下層水道，10-第六下層水道，11-第七下層水道，12-水道，13-第一上層水道，14-第一連結水道，15-第二連結水道，16-第三連結水道，17-第四連結水道，18-第五連結水道，19-第六連結水道，20-第七連結水道，21-第一出水口，22-第二出水口，23-氣缸蓋，24-排氣道。

具體實施方式

下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。

實施例

如圖1-5所示：該氣缸蓋水道結構，包括在氣缸蓋23上設置的第一進水口1、第二進水口2、第三進水口3、第四進水口4、與第一進水口1相連結的第一下層水道5、與第四進水口4相連結的第二下層水道6、與第二進水口2相連結的第三下層水道7和第六下層水道10、與第三進水口3相連結的第四下層水道8和第八下層水道12、連結第一下層水道5和第六水道10的第五下層水道9、連結第一下層水道5和第八水道12的第七下層水道11、第一上層水道13、將第一下層水道5與第一上層水道相連結的第一連結水道14、將第二下層水道6與第一上層水道相連結的第二連結水道15和第三連結水道16、將第三下層水道7與第一上層水道13相連結的第四連結水道17、將第四下層水道8與第一上層水道13相連結的第五連結水道18、將第六下層水道10與第一上層水道13相連結的第六連結水道19、將第七下層水道11與第一上層水道13相連結的第七連結水道20、第一出水口21和第二出水口22。

適當增大進氣端第二下層水道6的截面積，減小第二下層水道6與第一上層水道13之間的第二連通水道15和第三連通水道16的截面積，并增大第二下層水道6與火力面之間的距離，可減小進氣端火力面鼻梁區的冷卻，有利于降低溫度應力，使冷卻更加均勻。