[发明专利]一种针对气缸盖结构的精确冷却设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对气缸盖结构的精确冷却设计方法，属于内燃机缸盖领域，尤其是应用于高强化大功率柴油机的气缸盖。

背景技术

在气缸盖中，进排气气门座之间、排气门座之间、气门座与喷油器之间的区域为高温区，它处于气缸中央。内燃机工作时，此区域承受高温高压交变负荷，由于负荷变化产生的交变应力的作用，经过一定的时间此区域便开始出现细裂纹，之后逐渐扩展，终至开裂。对于高强化大功率的气缸盖，其工作环境更加恶劣。为了减小缸盖的温度应力，应对高温区采取专门的冷却措施。通常受气缸盖结构的限制，只能在高温部分采用钻冷却水道的办法，但很难保证高温部分的冷却均匀。另外，多数气缸盖受设计条件的影响都采用多缸水道串联的冷却方式，造成各缸冷却不均匀，个别缸盖会很快疲劳失效，从而导致整个发动机不能正常工作。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种单缸进出水，可使进气孔座、排气孔座以及喷油器套管冷却均匀、延长它们使用寿命的气缸盖水道结构。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种针对气缸盖结构的精确冷却设计方法，气缸盖水道结构，包括与基体水腔相连的四个进水孔、火力面附近布置的若干钻孔下层水道、上层水道、将下层水道与上层水道相连通的若干连通水道及两个出水口；该方法具体为：1)适当增大进气端火力面附近水道的截面积，减小进气端火力面附近水道与上层水道之间的连通水道截面积，并增大进气端火力面附近水道与火力面之间的距离，可减小进气端火力面鼻梁区的冷却，有利于降低温度应力，使冷却更加均匀；2)适当减小排气端火力面附近水道的截面积，增大排气端火力面附近水道与上层水道之间的连通水道截面积，并减小排气端火力面附近水道与火力面之间的距离，可增大排气端火力面鼻梁区的冷却，有利于降低温度应力，使冷却更加均匀；3)采用单缸出水，保证各缸冷却均匀，在排气道上方设两个方形出水口，有利于冷却温度较高的排气端，降低温度应力。

有益效果

本发明遵循精确冷却的思想，提供了较为清晰和具体的思路，可有效降低气缸盖的温度应力，使缸盖各部分冷却均匀，避免出现细裂纹，延长缸盖使用寿命，而且具有结构简单的特点。

附图说明

图1是本发明所涉及气缸盖水套的三维透视图；

图2是本发明所涉及气缸盖的俯视图；

图3是沿图2的线Y-Y剖取的气缸盖剖视图；

图4是沿图3的线X-X剖取的气缸盖剖视图；

图5是沿图3的线Z-Z剖取的气缸盖剖视图；

其中，1-第一进水口，2-第二进水口，3-第三进水口，4-第四进水口，5-第一下层水道，6-第二下层水道，7-第三下层水道，8-第四下层水道，9-第五下层水道，10-第六下层水道，11-第七下层水道，12-水道，13-第一上层水道，14-第一连结水道，15-第二连结水道，16-第三连结水道，17-第四连结水道，18-第五连结水道，19-第六连结水道，20-第七连结水道，21-第一出水口，22-第二出水口，23-气缸盖，24-排气道。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例

如图1-5所示：该气缸盖水道结构，包括在气缸盖23上设置的第一进水口1、第二进水口2、第三进水口3、第四进水口4、与第一进水口1相连结的第一下层水道5、与第四进水口4相连结的第二下层水道6、与第二进水口2相连结的第三下层水道7和第六下层水道10、与第三进水口3相连结的第四下层水道8和第八下层水道12、连结第一下层水道5和第六水道10的第五下层水道9、连结第一下层水道5和第八水道12的第七下层水道11、第一上层水道13、将第一下层水道5与第一上层水道相连结的第一连结水道14、将第二下层水道6与第一上层水道相连结的第二连结水道15和第三连结水道16、将第三下层水道7与第一上层水道13相连结的第四连结水道17、将第四下层水道8与第一上层水道13相连结的第五连结水道18、将第六下层水道10与第一上层水道13相连结的第六连结水道19、将第七下层水道11与第一上层水道13相连结的第七连结水道20、第一出水口21和第二出水口22。

适当增大进气端第二下层水道6的截面积，减小第二下层水道6与第一上层水道13之间的第二连通水道15和第三连通水道16的截面积，并增大第二下层水道6与火力面之间的距离，可减小进气端火力面鼻梁区的冷却，有利于降低温度应力，使冷却更加均匀。