[发明专利]柴油机分体式气缸盖

说明书

技术领域

本发明涉及一种柴油机气缸盖，尤其是一种带有燃烧室冷却水腔的气缸盖。

背景技术

目前，洋马6N260-EN柴油机气缸盖的作用除封闭气缸工作空间组成燃烧室，用来安装喷油嘴、进排气阀、启动阀和示功阀安全阀，气缸盖内部设置有进、排气通道和冷却水腔等外，还在气缸盖的下部环边缘设有燃烧室冷却水腔(图1所示，燃烧室是嵌在气缸盖内的)，由于气缸盖的工作条件非常苛刻，一方面要承受气缸盖螺栓预紧力所产生的安装应力和缸内周期变化的气体压力所产生的高频脉动机械应力；另一方面气缸盖底板燃气侧还要受到高温燃烧气体的剧烈加热和腐蚀，(由燃烧气体传来的热量以及排气的高速冲刷)，使气缸盖中央和排气阀孔附近温度最高，达到400~480℃，而气缸盖的外围和冷却水侧的温度相对较低(60～80℃)，使气缸盖的温度分布很不均匀；再由于气缸盖螺栓紧固力等的约束，使高温部分的热膨胀受到限制，另外增加了燃烧室冷却水腔使得结构分布不匀，从而产生很大的热应力。长期运行燃烧室冷却水腔就容易产生裂纹。再由于冷却水腔设计的过于狭小，进出水通道过小和布局不合利及燃烧爆炸时的高频振动，使得燃烧室冷却水腔穴蚀现象非常严重。

洋马6N260-EN柴油机尽管从理论上分析燃烧室的冷却水腔的设计比较先进，但从实际应力分布、铸件壁厚及水腔结构来看却不尽合理，该柴油机气缸盖因其与燃烧室冷却水腔为整体式的结构，产生裂纹和穴蚀后难以采取措施达到修复使用的目的，且每次拆卸工作量较大，另外，缸盖下部应力集中、壁薄的地方易发生裂纹、水腔内壁易穴蚀。当功率负荷增加时相应的热负荷和振动肯定上升，矛盾就集中在燃烧室的冷却水腔上，热应力过度集中将导致冷却水腔开裂，振动过大导致穴蚀发生。

发明内容

本发明是要提供一种柴油机分体式气缸盖，该分体气缸盖能解决因热应力集中而使气缸盖裂纹的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种柴油机分体式气缸盖，包括气缸盖，气缸套，机体，燃烧室冷却水腔，其特点是：所述气缸盖与机体之间增设封水板，燃烧室冷却水腔置于气缸套与封水板之间，整个燃烧室通过橡胶密封件与封水板柔性连接。

气缸盖底部与封水板之间留有L＝1.5-2mm间隙；封水板的进、出水通道呈圆锥形。

本发明的有益效果是：

本发明通过在气缸盖和机体之间增设封水板的方式，(1)消除了因热应力集中而使气缸盖裂纹的现象。(2)减轻了冷却水中的空泡现象，防止严重穴蚀的发生。(3)延长了气缸盖的使用寿命。(4)因出现裂纹和严重穴蚀拟报废的原整体式气缸盖只要进行一定的机加工就可以继续使用，节资节力。(5)封水板的安装简捷方便，改进之前气缸盖安装好坏要等到复位好整机压水试验，分体改进后直观上根据橡胶圈安装情况就可以判断气缸盖安装的优劣，简便快捷。

附图说明

图1是现有整体气缸盖结构示意图；

图2是本发明的分体式气缸盖结构示意图；

图3是现有整体气缸盖中燃烧室冷却水腔示意图；

图4是本发明的封水板构成的燃烧室冷却水腔示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图2所示，本发明的分体式气缸盖，包括气缸盖1，气缸套3，机体4，活塞5，封水板2，燃烧室冷却水腔6。

气缸盖1与机体4之间增设封水板2，燃烧室冷却水腔6置于气缸套3与封水板2之间，整个燃烧室10通过橡胶密封件与封水板2柔性连接。

气缸盖1和机体4之间增设封水板2，用于消除因热应力集中而使气缸盖1裂纹的现象。

气缸盖1底部成为一个平面，气缸盖1底部与封水板2之间留有L＝1.5-2mm间隙，尽管负荷增加，但热应力会分散，不会集中在一处。另外分体后气缸盖1与燃烧室冷却腔有原来的钢性连接变为柔性连接，减轻了振动，且冷却水腔的容积和进出水通道截面也比原来增加了约30％，封水板2的进、出水通道有原来的圆柱形(图3)改为了圆锥形(图4)，使得水流更流畅，减少穴蚀现象，同时也使冷却效果更好。

本发明将洋马6N260-EN型柴油机气缸盖做分体改造。这样裂纹产生后不仅可以实现修复使用的目的，而且减轻拆卸劳动强度，进而为企业节资增效。不改变柴油机整体性能，如图2仅在结构上做改进。在气缸盖和机体之间增设封水板来取代原燃烧室冷却水腔，封水板采用铸钢材料，因气缸盖采用的是合金铸铁，两种材料的膨胀系数基本一致，所以不会因热负荷引起变形影响两者的配合。