[实用新型]一种可避免疲劳裂纹的气缸盖

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气缸盖，尤其是一种可避免疲劳裂纹的气缸盖。

背景技术

气缸盖的作用是密封气缸、组成燃烧室，因此它会承受很大的热负荷。在水冷式发动机中，气缸盖上还设有冷却水套保证高温部分得到较强的冷却，使气缸盖的温度分布均匀，尽量减小热应力，避免出现热疲劳裂纹。

现有缸盖结构的进气道外壁和排气道外壁（与水套接触部位）之间增加一道隔板形成分流，目的让从缸体上来的水缸盖水套下方（即底板）流动加强对燃烧室底板的冷却，降低底板热应力。但是排气道承受着反复高负荷热冲击，一部分热量通过该隔板传递到进气道外壁，由于进、排气道温度温差较大，当排气道收缩时就会在进气道外壁产生较大拉应力，最终导致进气道外壁与隔板连接处出现热疲劳裂纹。

现有缸盖排气道外壁与水套接触部位，存在不连续的曲面，且相连壁厚不均，特别是有沟槽现象，排气道在热负荷冲击下，在沟槽位置产生应力集中，发动机在长时间大负荷工况下出现热疲劳裂纹现象。进、排气道外壁水套底（顶板）板连接处过渡圆角只有R1-R2，甚至是没有圆角，这样在二者连接的拐弯处存在热应力集中，发动机在大负荷工况下也会出现热疲劳裂纹现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可避免疲劳裂纹的气缸盖，通过重新优化缸盖水套结构，减少进、排气道外壁多余拉应力，缸盖水套在拐弯处圆角过渡尽量圆滑，且各处壁厚均匀，最大限度将发动机工作时的爆发压力分解，去除应力集中点，有效解决气缸盖裂纹问题，同时加速缸盖内水流速度，降低发动机水温高导致的限油问题。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种可避免疲劳裂纹的气缸盖，包括气缸盖体和水套芯，所述气缸盖体包括进气口和出气口，所述进气口和出气口之间设有气道，气道弯曲处设有弯曲外壁，弯曲外壁的曲面为连续曲面；所述水套芯内设有排气道，排气道表面为光滑曲面，水套芯边缘处设有圆角，圆角半径为5-10mm。

本实用新型的有益效果为：气缸盖进、排水套之间禁止增加隔板，避免因在排气道壁收缩时，进气道外壁会产生较大拉应力，最终导致进气道外壁与隔板连接处出现热疲劳裂纹；进、排气道外壁曲面（与水套接触部位）必须圆滑过渡，禁止出现沟槽，特别是不允许在连接处有壁厚不均现象；气缸盖在进、排气道外壁与水套底板拐弯处圆角要过渡平滑，R角尽量大，消除热应力集中，最大程度卸载排气道所所承受的热冲击载荷。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述的一种可避免疲劳裂纹的气缸盖的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述的一种可避免疲劳裂纹的气缸盖的结构示意剖视图；

图3是本实用新型实施例所述的一种可避免疲劳裂纹的气缸盖的水套芯的结构示意图；

图4是本实用新型实施例所述的一种可避免疲劳裂纹的气缸盖的水套芯的结构示意剖视图。

图中：

1、进气口；2、出气口；3、气道；4、弯曲外壁；5、水套芯；6、排气道；7、圆角。

具体实施方式

如图1-4所示，本实用新型实施例所述的一种可避免疲劳裂纹的气缸盖，包括气缸盖体和水套芯5，所述气缸盖体包括进气口1和出气口2，所述进气口1和出气口2之间设有气道3，气道3弯曲处设有弯曲外壁4，弯曲外壁4的曲面为连续曲面；所述水套芯5内设有排气道6，排气道6表面为光滑曲面，水套芯5边缘处设有圆角7，圆角7半径为5-10mm。

本实用新型取消缸盖进、排气道之间的隔板，从根本上消除缸盖进气道承受拉应力；通过更改水套芯结构，并增加排气道壁厚，确保各连接面圆滑过渡，避免热应力集中现象；通过修改气缸盖水套芯R角，将进排气道外壁与水套底板（顶板）拐角处R角由原来的R1～R2增大到R5-R10以上，消除热应力集中，在很大程度上卸载排气道壁所承受的热冲击载荷。本实用新型气缸盖可靠性提高，满足发动机性能提升需求，同时降低气缸盖因砂芯排气不畅引起的料废率，最大程度减少不必要浪费。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。