[实用新型]一种柴油机气缸盖鼻梁区镶片结构

说明书

本实用新型公开了一种柴油机气缸盖鼻梁区镶片结构，包括气缸盖、进气孔、排气孔、钛合金钢片；气缸盖上设有进气孔和排气孔，所述进气孔和排气孔之间为气缸盖鼻梁区，所述气缸盖鼻梁区设有钛合金钢片，所述钛合金钢片包括第一钛合金钢片和第二钛合金钢片，所述第一钛合金钢片为弧形凹槽结构，所述第二钛合金钢片在所述第一钛合金钢片的一侧，所述第二钛合金钢片为多段线闭合图形的凹槽结构。本实用新型重新设计的鼻梁区防裂镶片结构，预铸入的钛合金钢片将气缸盖鼻梁区铝合金分割为两体，气缸盖长期工作时，有效防止了气缸盖鼻梁区产生裂纹的危害。

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，具体涉及一种柴油机气缸盖鼻梁区镶片结构。

背景技术

气缸盖是风冷柴油机的关键零部件之一，它的首要作用是密封气缸的上平面，并与活塞、气缸体组成燃烧空间。因此，气缸盖的热负荷非常高，虽然气缸盖在冷却方面采取了一些措施，但是，气缸盖的热负荷仍然是不均匀的，最高温度区仍出现在两气门之间的“鼻梁区”。

针对风冷柴油机气缸盖“鼻梁区”的温度已达“573～583K”。在高温时，鼻梁区由于金属的热膨胀而受压应力，并可能超过屈服强度，造成残余收缩；当柴油机冷却时，“鼻梁区”又受到拉应力，长期承受拉、压应力后“鼻梁区”易出现裂纹。为此，本实用新型提出了一种柴油机气缸盖“鼻梁区”镶片结构。

实用新型内容

本实用新型提供一种柴油机气缸盖鼻梁区镶片结构，具体是重新设计的鼻梁区防裂镶片结构，预铸入的钛合金钢片将气缸盖鼻梁区铝合金分割为两体，气缸盖长期工作时，有效防止了气缸盖鼻梁区产生裂纹的危害。

本实用新型的技术方案是一种柴油机气缸盖鼻梁区镶片结构，包括气缸盖、进气孔、排气孔、钛合金钢片；

所述气缸盖上设有进气孔和排气孔，所述进气孔和排气孔之间为气缸盖鼻梁区，所述气缸盖鼻梁区设有钛合金钢片，所述钛合金钢片包括第一钛合金钢片和第二钛合金钢片，所述第一钛合金钢片为弧形凹槽结构，所述第二钛合金钢片在所述第一钛合金钢片的一侧，所述第二钛合金钢片为为多段线闭合图形的凹槽结构。

由于气缸盖的工作条件极其恶劣，气缸盖底面直接与高温、高压燃气接触，承受较高的周期变化的机械负荷与热负荷、燃气腐蚀与冲刷，产生很大的机械应力与热应力，缸盖裂纹是气缸盖常见的损坏形式，而气缸盖鼻梁区是热力负载很严重的地方，往往会出现裂纹。

因此通过上述方案，使气缸盖鼻梁区的切割为两体，并具有相对独立性，热胀冷缩时受周围金属的约束力小，钛合金钢片与气缸盖鼻梁区的结合面上出现龟裂倾向时，拉应力即可消除；同时气缸盖鼻梁区与钛合金钢片之间的微小缝隙最多延伸到钢片弧形的根部即可终止，从而防止了鼻梁区产生裂纹的危害，提高了气缸盖的工作可靠性，钛合金钢片材料耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好。

作为方案的进一步优化，所述气缸盖为铝合金材料，所述钛合金钢片预铸入到所述气缸盖鼻梁区位置，与所述气缸盖一体加工成型。这里可以引入钛合金浇铸工艺，实现了钛合金钢片与铝合金气缸盖紧密的结合成为一体，无需焊接或其它方式的紧固加工，且一体成型工艺简单，效率高，还适合大批量的生产。

作为方案的进一步优化，所述第一钛合金钢片和第二钛合金钢片之间的距离是23-25mm。这是为了使气缸盖鼻梁区留有均匀的距离，进而具有均匀的应力来承载热胀冷缩。

作为方案的进一步优化，所述进气孔的边缘外圈位置设有第一倒角，所述排气孔的边缘外圈位置设有第二倒角，所述第一倒角和第二倒角的高度均大于所述第一钛合金钢片和第二钛合金钢片的凹槽深度。这里可以使得第一钛合金钢片与第二钛合金钢片在靠近进气孔和排气孔的部位形成渐变的坡度，能够满足气缸盖鼻梁区在热胀冷缩的过程中，防止力度集中。

作为方案的进一步优化，所述第一钛合金钢片和第二钛合金钢片延伸至所述进气孔和所述排气孔的外圈部位。这是为了防止气缸盖整个鼻梁区产生裂纹的危害。