[实用新型]天然气发动机用整体式气缸套

说明书

提供一种天然气发动机用整体式气缸套，本体包括上部的凸肩段和下部的直筒段，凸肩段外轮廓直径大于直筒段外轮廓直径，直筒段下端与机体密封连接；凸肩段的下端外圆周壁上设有用于与水套下端定位密封的下密封定位部，凸肩段的上端外圆周壁上设有用于与气缸盖定位密封的上密封定位部，凸肩段中部外圆周壁上制有用于对靠近燃烧室部分的本体进行降温的水冷通道，且水冷通道与凸肩段和水套形成的水冷腔连通。本实用新型极大地增大了气缸套的冷却面积，提高了冷却效率，起到良好的冷却效果，整体式结构的气缸套，降低了燃气泄露的风险，可以有效防止新能源发动机甲醇和天然气从气缸套间隙处的逃逸现象，降低了发动机排放。

技术领域

本实用新型属于船用柴油机技术领域，具体涉及一种天然气发动机用整体式气缸套。

背景技术

气缸套是发动机燃烧室的关键零部件，它不仅长期承受燃烧室内高温、高压气体的反复作用，还承受活塞环的反复滑动摩擦力以及侧推力，外壁面还受到冷却水的长期侵蚀，因此它的设计好坏直接影响着发动机的性能和工作状。

目前发动机缸套主要分为干式、湿式两种，设计者需依据发动机的强度要求及冷却方式进行合理选择，并对其结构进行不同程度的优化。某型天然气发动机为四冲程L型发动机，缸径/冲程为400mm/520mm，额定转速为600rpm，单缸功率为500kW，最高燃烧压力为17MPa；采用传统的柴油机用带火焰环的分体式缸套结构无法满足气体机的高热负荷要求，气体机的热负荷以及强化程度高，火焰环+上部凸缘支撑直筒的缸套结构，一方面，火焰环对活塞火力岸的高度有一定限制，致使缸套顶部的冷却面积受到一定限制，无法为气体机提供足够的缸套冷却面积；另一方面，其分体式结果存在燃气泄漏风险，因此，针对上述问题，有必要提出改进。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种天然气发动机用整体式气缸套，通过优化气缸套的结构，采用在靠近燃烧室部分设置水冷通道的凸肩段和与机体密封连接的直筒段形成的气缸套，并将水冷通道与凸肩段和水套形成的水冷腔连通，极大地增大了气缸套的冷却面积，提高了冷却效率，起到良好的冷却效果，整体式结构的气缸套，降低了燃气泄露的风险，尤其是对于新能源发动机如甲醇发动机、天然气发动机，可以有效防止甲醇和天然气从气缸套间隙处的逃逸现象，冷却效果得到提高的气缸套，改善了燃烧室的燃烧状况，使燃烧更充分，降低了发动机排放，有利于环保。

本实用新型采用的技术方案：天然气发动机用整体式气缸套，包括筒状结构的本体，所述本体包括上部的凸肩段和下部的直筒段，所述凸肩段外轮廓直径大于直筒段外轮廓直径，所述直筒段下端与机体密封连接；所述凸肩段的下端外圆周壁上设有用于与水套下端定位密封的下密封定位部，所述凸肩段的上端外圆周壁上设有用于与气缸盖定位密封的上密封定位部，所述凸肩段中部外圆周壁上制有用于对靠近燃烧室部分的本体进行降温的水冷通道，且水冷通道与凸肩段和水套形成的水冷腔连通。

其中，所述下密封定位部包括下凸肩和密封环槽I，所述凸肩段下端与直筒段上端形成了用于支撑并定位水套位置的下凸肩，所述凸肩段外圆周壁上制有位于下凸肩上方的密封环槽I，且凸肩段下端通过设于密封环槽I内的密封圈与水套密封，所述凸肩段外壁与水套内壁之间的间隙为水冷腔。

进一步地，所述上密封定位部包括上凸肩和密封环槽II，所述凸肩段上端外圆周壁上制有密封环槽II，且密封环槽II上端与凸肩段上端之间为与气缸盖定位的上凸肩，所述本体和气缸盖通过设于密封环槽II内的密封圈密封。

进一步地，所述凸肩段中部靠近燃烧室部分的外圆周壁上制有中凸肩，且凸肩段上制有位于中凸肩下方的V形环槽，所述凸肩段外圆周壁上制有多个与本体轴线垂直并位于中凸肩上方的冷却水孔，所述V形环槽槽底壁上均布有与冷却水孔数量相同的斜冷却水孔，所述斜冷却水孔和冷却水孔的内端孔口连通后形成了水冷通道，所述冷却水孔和斜冷却水孔的外端孔口与水冷腔连通。

进一步地，所述斜冷却水孔与本体的中心线所呈夹角θ为0°—80°，所述斜冷却水孔与冷却水孔的中心线所呈夹角β为0°—150°。