[实用新型]一种单缸风冷柴油机压铸气缸盖

说明书

技术领域

本实用新型涉及单缸风冷柴油机，尤其涉及单缸风冷柴油机的气缸盖。

背景技术

单缸非道路柴油机在农业生产中发挥着重要作用，是中小型拖拉机、微型耕作机械、排灌和喷灌机械等农业机械的主要动力源，近五年，年产销量都在700万台左右。进排气道设计是柴油机气缸盖设计中的重要方面。在柴油机中，进入气缸的空气流量和适当的涡流比对内燃机的动力性、经济性和排放性能有着重要的影响。目前，国内外对直喷燃烧柴油机的进气涡流的旋流气道研究较多，而对涡流室柴油机的普通气道研究甚少，特别是单缸风冷柴油机的压铸型气缸盖的气道流动特性研究未见报告。压铸型气缸盖可以提高生产效率，降低成本，适合大批量生产，气缸盖的构造较为复杂，顶置气门柴油机的进排气道在气门导管处一般都有一个转弯通道而成，压铸抽芯工艺要求较高，截面形状不能变化，至少转弯处截面积最小，加上风冷柴油机散热片设置在气缸盖的周边，气缸盖压铸件是一个很复杂的构件，压铸所形成的进气道和排气道在气门端还需加工。通过对现有的170F柴油机气道研究分析发现，气道截面为圆形，由于气道的气门导管方向竖直部分需机械加工，气道成型后是圆柱体，进排气道在气门导管处一般都有一个转弯通道而成，压铸抽芯工艺要求较高，截面形状不能变化，至少转弯处截面积最小，与进排气管相连的铸造气道与气缸盖底面平行或略有倾斜，以便于拔模，铸造部分和气门端竖直机械加工部分在转弯交汇处流通截面较小，在相交截面下边缘产生尖角，流通性能较差，面积减小多的达到50％左右，致使柴油机性能差。本实用新型是针对上述问题的一个改进结构设计，此结构能提高小型柴油机的进、排气道的流通性能，提供了一种小型柴油机用压铸气缸盖。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种单缸风冷柴油机压铸气缸盖。

本实用新型的技术方案是：

一种单缸风冷柴油机压铸气缸盖，包括进气道和排气道，其特征是：进气道由进气道铸造孔段和进气道加工孔组成，进气道加工孔与进气门导杆孔同轴，进气道铸造孔段的横截面积沿中心线逐渐缩小，进气道铸造孔段与进气道加工孔几何相贯，形成进气道的转弯弯道，在两者的相贯交汇处，进气道铸造孔段的横截面最大尺寸与进气道加工孔的直径相等或接近相等；进气道加工孔底面与进气门导杆孔下端面之间距离为0～3mm；排气道由排气道铸造孔段和排气道加工孔组成，排气道加工孔与排气门导杆孔同轴，排气道铸造孔段的横截面积沿中心线逐渐缩小，排气道铸造孔段和排气道加工孔几何相贯，形成排气道的转弯弯道，在相贯交汇处，排气道铸造孔段的横截面最大尺寸与排气道加工孔的直径相等或接近相等；排气道加工孔底面与排气门导杆孔下端面之间距离为0～3mm；所述进气道铸造孔段的轴线与气缸盖安装面之间的夹角α＝20°～45°；排气道铸造孔段与气缸盖安装面之间的夹角β＝20°～45°。

进一步，进气道铸造孔段和排气道铸造孔段的横截面积沿中心线逐渐缩小，其拔模斜度小于等于3％。

进一步，所述进气道铸造孔段和排气道铸造孔段的横截面的形状为带圆角的四边形。

进一步，所述进气道铸造孔段和排气道铸造孔段的横截面的形状为矩形与半圆形的组合，且矩形在上方，半圆形在下方。

进一步，进气道加工孔底面与进气门导杆孔下端面之间距离为2～3mm；排气道加工孔底面与排气门导杆孔下端面之间距离为2～3mm。

进一步，所述进气道铸造孔段的轴线与气缸盖安装面之间夹角α为20°～35°，排气道铸造孔段与气缸盖安装面之间夹角β为20°～35°。

在本实用新型中，进、排气道铸造孔段的轴线与气缸盖安装面之间的夹角大小对进、排气道的流量系数有直接影响，进、排气道的流量系数随夹角度数值的增大而增大。试验结果表明，若夹角小于20°，流量系数会明显减少，因为夹角愈小，在转弯处流线与气道壁面间形成一个或数个漩涡，使气门处产生不流动的空间，使实际流通截面变小；在进气道铸造孔段和排气道铸造孔段设有小于3％拔模斜度，使截面面积沿中心线渐缩便于抽芯脱模；进气道铸造孔段和排气道铸造孔段的截面形状应采用四角带圆角的四边形或者矩形与半圆形的组合，这种特定截面的气道形状可以增加进气道和排气道在铸造孔段和加工孔段相交在转弯处的截面积，提高气道机械加工部分的上平面深度，可以使气道铸造孔段在与加工孔段相贯产生的截面最大化，从而有效地消除了截面的突变对进排气流量的影响，避免在转弯处附近产生大的气体流动涡团，能提高有效流通面积；减少气体流动的流速急变，降低气道的流动阻力。采用上述结构可使柴油机的进气道和排气道都有较高的流通系数，增大进气量实现提高发动机功率的目的。