[发明专利]气缸盖

说明书

本发明涉及一种气缸盖。

在公知的大功率柴油机装用的气缸盖中，仍存在其结构不尽合理之处，导致气缸盖处于工作状态时，受机械负荷和热负荷的共同作用，局部应力超过气缸盖材料的许用值而产生裂纹，缩短了气缸盖的使用寿命。

如“16V240ZJD型柴油机气缸盖的研制”一文（《机车车辆通讯》，1989年第四期，33～41页）公开了一种气缸盖，述及了采用倒置载头圆锥形侧壁、球面锅底形中隔板、加装过水套等，但由于倒置截头圆锥形的侧壁在锥角超过一定的角度或者达不到一定的角度时，就不能使螺栓的预紧力和缸内的爆发力均匀地、以最短的距离直接传递到机体上，导致气缸盖的一些部位变形大，并且由于应力高而造成损坏。球面锅底形中隔板除了在一定的半径范围内外，对加强气缸盖刚度的作用小，也不能有效地承受底板所承受的爆发压力，不能使底板所承受的机械负荷降低为最小，这样只能采用较厚的底板以承受负荷，因此，底板火焰面温度场不尽合理，局部温度较高，造成热负荷高而使底板破损。过水套的设计和安装位置是很必要的，如果设计和安装不当，就不能够解决气缸盖底板定向冷却、气缸盖下水腔清砂困难等问题。

在现有的气缸盖内的进、排气通道中，尚存在与进、排气通道分别串连连通的两个进气出口间及两个排气入口间的进、排气产生干扰的问题，其流量系数差异较大，影响向柴油机气缸内的进、排气的流通性能。冷却水流沿着与底板垂直方向进入气缸盖的下冷却水腔也不利于底板和过桥部分的充分冷却。或冷却水是沿着底板径向进入冷却水腔（《柴油机导报》1982，（3），14～16），但由于采用了若干工艺螺堵形成的冷却通道，使得其工艺性变差。

本发明涉及的气缸盖，其目的就是要克服上述缺点，使气缸盖的结构安排得更趋于合理，使之能在机械负荷和热负荷的共同作用下，减少由内应力引起的裂纹和机械损坏，延长气缸盖的使用寿命。

本发明涉及的气缸盖，包括由顶板和底板封闭的倒置截头圆锥形侧壁组成的缸盖体，缸盖体内设有将其空腔分隔成上、下两个冷却水腔的球面锅底形中隔板。在缸盖体的中央，垂直于顶板和底板开有安装喷油嘴护套的中心通孔，在该通孔的周围布有两个贯通于顶板和底板的进气门安装孔和两个排气门安装孔。位于上冷却水腔的侧壁中部的同一水平高度，沿缸盖体水平投影的纵向中心线，对称地布有向中心通孔两侧向下弯曲90度，且分别串连连通底板上的两个进气门安装孔的进气管道和两个排气门安装孔的排气管道。下冷却水腔的侧壁上开有径向进水孔，该侧壁外圆上设有过水套。顶板上开有出水孔。垂直地穿过顶板、沿侧壁周围布有固定缸盖体的螺栓孔。其结构特点是：将缸盖体的侧壁设计成倒置的截头圆锥形，其锥角为16°～24°;用圆弧与侧壁连接起来的中隔板呈球面锅底形，其球底与底板中心部分连成一体，球内表面半径为325～335MM，该半径的最低点距火焰面的距离为39～43MM;底板与柴油机气缸贴合的环形凸台的外径与内径分别为300MM和273MM，底板的厚度为11～13MM;与缸盖体内下冷却水腔对应的侧壁外圆上设有环形过水套，沿该套的环形底面分布的进水孔向上、经过过水套孔内的环形凹槽与缸盖体内下冷却水腔对应的侧壁上的径向孔连通;在缸盖体内，与排气通道串连连通的两个倒锥形排气入口间的排气通道内，设有由三段弧线包络而成的截面呈锯齿形的气流导向舌，该导向舌的舌尖朝排气通道出口方向倾斜，两个倒锥形排气入口的直径和锥角分别都是58～60MM和10°～20°;与进气通道串连连通的两个倒锥形进气出口的直径和锥角分别都是63～65MM和10°～20°。

本发明涉及的气缸盖是由蠕虫状石墨铸铁或合金铸铁材料制成的。