[發明專利]一種內燃機氣缸蓋水腔結構

無效

• 申請號: 201410132341.4
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103953454A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 衛軍朝;姚亮宇;周海濤;強智臻;許春光;張麗
• 申請（專利權）人: 中國北方發動機研究所（天津）
• 主分類號: F02F1/40
• 分類號: F02F1/40;F01P3/16
• 代理公司: 太原同圓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14107
• 代理人: 王金鎖

技術領域

?本發明屬于內燃機氣缸蓋領域，具體涉及一種內燃機氣缸蓋水腔結構。

背景技術

目前，內燃機氣缸蓋多采用上、下雙層水腔結構。雙層式水腔由中隔板把水腔分成上下兩部分，冷卻水從氣道之間的通道匯聚到噴油器孔中心經上水腔流出。氣道間“鼻梁區”冷卻水腔和噴油器冷卻水腔常采用機加鉆孔式結構，由于兩水腔垂直交匯，交匯處冷卻水流動阻力較大，局部會出現冷卻水流動死區，隨著發動機功率的提升，會造成對噴油器及周圍區域冷卻的不足，且兩機加水腔交匯處的尖角，易產生疲勞裂紋；上下水腔連接通道常布置在噴油器護套周圍的中隔板處，這種結構能夠滿足冷卻水的循環流動，噴油器護套一般較薄，以利于冷卻水對噴油器的冷卻，但對缸蓋頂板和底板的支撐剛度不足，尤其是隨著發動機功率提升，缸蓋中心剛度明顯不足，燃氣爆發工況下，缸蓋垂直方向的彎曲變形過大，導致發動機不能正常工作。

發明內容

本發明的目的在于解決內燃機氣缸蓋水腔結構上的不足，而提供了一種內燃機氣缸蓋水腔結構。該結構對氣缸蓋高熱負荷區域進行有效的冷卻，提高缸蓋整體剛度。

本發明采用的技術方案：一種內燃機氣缸蓋水腔結構，所述氣缸蓋內設置有下水腔2、鼻梁區冷卻水腔3、噴油器冷卻水腔4、上下水腔連接通道6、上水腔7，氣缸蓋內的噴油器孔10處布置有環形立柱11，上下水腔連接通道6采用垂直鉆孔結構設置在環形立柱11上，用于連通上水腔7和下水腔2，在兩個環形立柱11之間的凹陷處為鼻梁區冷卻水腔3，鼻梁區冷卻水腔3為鉆孔結構，位于噴油器孔10底部的噴油器冷卻水腔4為梅花狀結構。

本發明與現有技術相比其有益效果是：⑴本發明的噴油器冷卻水腔由于采用梅花狀結構，有效降低了噴油器及周圍的熱負荷，同時避免氣道間的鉆孔與噴油器孔的交叉處產生尖角、銳角，增強了噴油器孔周圍結構的疲勞強度；⑵本發明在噴油器孔處布置有鉆孔結構的環形立柱，不僅提高了噴油器孔周圍的冷卻效果，還增強了缸蓋的整體剛度；⑶鼻梁區冷卻水腔采用鉆孔水腔結構保證了對氣缸蓋底板鼻梁區高熱負荷區域的強迫冷卻。

附圖說明

圖1為本發明的氣缸蓋的結構示意圖；

圖2為圖1中沿A-A方向的剖視圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，一種內燃機氣缸蓋水腔結構，該氣缸蓋內設置有底板進水孔1、下水腔2、鼻梁區冷卻水腔3、噴油器冷卻水腔4、排氣道5、上下水腔連接通道6、上水腔7、出水孔8、進氣道9，底板進水孔1與下水腔2連通，下水腔2與噴油器冷卻水腔4通過鼻梁區冷卻水腔3連通，氣缸蓋內的噴油器孔10處布置有環形立柱11，在兩個環形立柱11之間的凹陷處為鼻梁區冷卻水腔3，鼻梁區冷卻水腔3為鉆孔結構，上下水腔連接通道6采用垂直鉆孔結構設置在環形立柱11上，用于連通上水腔7和下水腔2，位于噴油器孔10底部的噴油器冷卻水腔4為梅花狀結構。

鼻梁區冷卻水腔3采用鉆孔水腔結構，以保證對氣缸蓋底板鼻梁區高熱負荷區域的強迫冷卻。噴油器冷卻水腔4采用梅花狀結構，有利于噴油器孔10中心冷卻水的循環，減小水的流動阻力，有效降低了噴油器及周圍的熱負荷，同時避免氣道間的鉆孔與噴油器孔10的交叉處產生尖角、銳角，增強了噴油器孔周圍結構的疲勞強度。上下水腔連接通道6采用垂直鉆孔的水腔結構，在噴油器孔10處布置環形立柱11，支撐頂板和底板，在立柱上進行垂直鉆孔，連通上水腔7和下水腔2，這種結構不僅提高了噴油器孔10周圍的冷卻效果，還增強了缸蓋的整體剛度。

工作原理：冷卻水通過兩個與缸體下水腔2相通的進水孔1進入缸蓋下水腔2，之后通過4個鼻梁區冷卻水腔3匯聚到噴油器冷卻水腔4，再經上下水腔連接通道6進入上水腔7，最后從進氣道9頂部的出水孔8流出。