[發明專利]一種新型的組合式發動機氣缸蓋

在審

• 申請號: 202010762110.7
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111963329A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 張宏飛;覃歡歡;蔣道猛
• 申請（專利權）人: 東風商用車有限公司
• 主分類號: F02F1/40
• 分類號: F02F1/40;F02F11/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 趙龍驤

一種新型的組合式發動機氣缸蓋，其特征在于：包括一種多層組合式發動機氣缸蓋本體，所述氣缸蓋本體在氣缸蓋底平面的垂直方向上分割成N層結構，N≥2，相鄰的兩個分割層之間設置有密封墊片。螺栓將氣缸蓋本體和密封墊片連為一個整體，并壓緊密封墊片形成密封；氣缸蓋本體的每一層結構中鑄造出水套結構，每一層的水套結構組合形成完整水套，對熱負荷最高的氣缸蓋底平面進行冷卻。氣缸蓋采用分體組合式，可以提高氣缸蓋的鑄造性能，改善加工性能，有助于減少鑄造工藝對環境的污染。通過多層組合式氣缸蓋結構，水套和氣道的設計空間加大，受鑄造的約束減少，有利于實現不同的氣道性能需求和水套冷卻需求。

技術領域

本發明屬于汽車發動機技術領域，特別是一種新型的組合式發動機氣缸蓋。

背景技術

氣缸蓋是柴油機上工作環境最為惡劣的零部件，承受著高溫、高壓燃氣的沖擊作用。近年來，隨著柴油機排放法規的升級實施以及市場對整車動力性、經濟性、安全性、可靠性的要求越來越高，爆發壓力持續提高，氣缸蓋承受的機械負荷增加，高周疲勞強度惡化；強化程度越來越高，氣缸蓋承受的熱負荷增加，低周疲勞強度惡化。為滿足以上要求，柴油機氣缸蓋內腔結構日益復雜，鑄造難度大幅增加，鑄造材質均勻性較差且鑄造缺陷導致的產品報廢率高，進一步導致氣缸蓋的疲勞失效風險大幅度提高。

現有技術中，CN203717157U公開了一種屏蔽燃燒火焰對缸蓋底板沖擊的氣缸墊，氣缸墊為板狀結構且位于氣缸蓋與氣缸體之間，該氣缸墊在對應氣缸蓋底板的位置設有熱屏蔽區。氣缸墊壓緊厚度一般為1-2mm，在高溫、高壓燃氣的沖擊作用下，難以從根本上解決氣缸蓋鑄造困難且可靠性難以保證的問題。CN207701236U公開了一種氣缸蓋底板，排氣道、進氣道與推桿內腔之間分別設有縱向加強筋，噴油器孔左右兩側向底板本體邊緣設有橫向加強筋，排氣道和進氣道上方向底板本體邊緣設有縱向加強筋，底板本體上部的兩個缸蓋螺栓孔之間設有橫向加強筋，加強筋形成十字花筋。氣缸蓋工作環境和結構具有特殊性，即要滿足氣道、螺栓搭子、噴油器、氣閥座等零部件的安裝布置要求，又需要滿足其可靠性需求及良好的鑄造性能、加工性能，通過改善底板局部結構取得的效果有限，且會增加鑄造難度。底板增加加強筋雖然提升了底板剛度，但改變了水套形狀，間接增加了底板厚度，不利于底板的冷卻，降低了氣缸蓋低周疲勞強度。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種新型的組合式發動機氣缸蓋，適用于改善氣缸蓋鑄造工藝、提升高爆壓氣缸蓋的可靠性。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種新型的組合式發動機氣缸蓋，其特征在于：包括一種多層組合式發動機氣缸蓋本體；所述氣缸蓋本體在氣缸蓋底平面的垂直方向上分割成N層結構，N≥2，相鄰的兩個分割層之間設置有密封墊片。

進一步的，所述氣缸蓋本體的每一層結構和密封墊片上加工有對應的缸蓋螺栓安裝孔，缸蓋螺栓將氣缸蓋本體和密封墊片連為一個整體。

進一步的，氣缸蓋本體邊緣設置有螺栓孔，密封墊片上設置有對應的通孔，螺栓孔內安裝有能將氣缸蓋本體的每一層結構和密封墊片連成一體、使密封墊片實現壓緊密封的螺栓。

更進一步的，氣缸蓋本體底部在對應所述螺栓孔區域設置有沉孔，螺栓頭部安裝于沉孔內，螺栓的穿出端固定在氣缸蓋本體的頂層結構內。

更進一步的，氣缸蓋本體的每一層結構和密封墊片連接處設有兩個定位環孔，定位環孔與螺栓孔同軸，所述定位環孔內安裝定位環，使氣缸蓋本體的每一層結構和密封墊片之間實現安裝定位。

進一步的，氣缸蓋本體的每一層結構中鑄造出水套結構，每一層的水套結構組合形成完整水套，對熱負荷最高的氣缸蓋底平面進行冷卻。

更進一步的，密封墊片上設有與水套結構形狀對應的通孔。

進一步的，氣缸蓋本體滿足燃燒室外徑至氣缸蓋上活動部件之間的空間，滿足零部件的安裝要求，滿足氣道、油道的布置要求。