[发明专利]发动机气缸盖

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机气缸盖，尤其是涉及一种水冷发动机的气缸盖，属于发动机冷却系统水流控制技术领域。

背景技术

气缸盖是发动机中结构最复杂的铸件，布置有进气道、排气道、进气门座、排气门座、螺栓孔座、冷却水腔、进水口、出水口、喷油嘴孔和润滑孔等。气缸盖在工作过程中，承受燃烧气体的高压和高温作用。由于缸盖结构复杂，缸盖各部位壁温不均匀，特别在进、排气门之间的鼻梁区，由于通道狭窄，结构复杂，水流阻力大，得不到充足水量冷却，散热严重不良，形成很大温度梯度，产生很大热应力，使得鼻梁区局部温度过高，超过允许温度范畴，最终导致气缸盖破裂。其原因是当局部温度升高时，使金属材料膨胀，而膨胀的金属材料受到周边低温金属限制时，高温区的金属便产生了塑性压缩变形，当发动机停车冷却后，由于金属材料的收缩，便出现了拉伸应力，这样重复多次，使材料造成热疲劳，于是在鼻梁区靠近缸盖底面处，便会出现微裂纹逐渐扩展延伸直至裂开。

为了防止气缸盖开裂，必须控制鼻梁区的温度，使缸盖整体壁温均匀分布，经试验得知：铸铁材料的气缸盖，壁温一般控制在低于370℃为佳，壁温超过400℃就会出现裂纹。为了达到尽快散热目的，传统有二个办法：其一、减少鼻梁区缸盖底面壁厚，促使燃烧产生热量及时通过薄壁传导出去，但是由于气缸盖底面承受很大的机械负荷和热负荷，仅缸盖固定螺栓的预紧力就高达气缸的最大爆破压力4～5倍，因此壁厚不能太薄，这样对缸盖承载能力有影响。其二、是加大缸盖水腔容积，加大冷却水量，这样势必增大缸盖体积也不是合理的选择。

控制鼻梁区的温度，最好的方法是对该区域进行强制冷却。2004年7月28口公布的授权公告号为CN2628738Y的中国实用新型专利，公开了一种鼻梁区设有强制冷却水道的气缸盖。其技术方案是在气缸盖上设有鼻梁区强制冷却水道孔，冷却水通过该孔直接喷射到鼻梁区，对其进行强制冷却。该专利虽然有较好的冷却效果，但加工困难。

2007年12月5日公布的授权公告号CN200985836Y的中国实用新型专利，公开了一种气缸盖强制冷却水管。该专利在气缸盖上用机械加工的方法加工安装冷却管，其不足之处在于加工成本高。

2007年5月23日公布的公告号CN1966964A的中国发明专利申请，公开了一种发动机气缸盖。该气缸盖的冷却内腔中固定有档体，通过档体引导冷却液流向排气门座，降低其温度。该申请的缺点是每个档体的轮廓线形状及长度都不相同，需要根据发动机的具体结构来人为确定，不能保证气缸盖鼻梁区强制冷却的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中气缸盖鼻梁区强制冷却效果不能保证的缺点，从而提供一种发动机气缸盖，通过导流板的导向作用，将冷却水强制引导到鼻梁区，保证鼻梁区有充足的水量和流速通过，可改善气缸盖的冷却效果，达到均衡冷却的目的。

按照本发明提供的技术方案，其主要采用在气缸盖体上分别设置有出水口、多个进水口、排气道、进气道及冷却水腔，多个进水口沿着排气道一侧及进气道一侧布置，出水口位于气缸盖体的一端，进气门座与排气门座连接，特征是：所述多个进水口处的冷却水腔内分别设置有第一导流板、第二导流板、第三导流板及第四导流板，第一导流板、第二导流板、第三导流板及第四导流板上部分别与冷却水腔的顶面连接，其侧面分别与冷却水腔的侧面及螺栓孔座连接，第一导流板、第二导流板、第三导流板及第四导流板将冷却水向进气门座与排气门座之间的鼻梁区导流。

所述第一导流板、第二导流板、第三导流板及第四导流板的下部分别与冷却水腔底面之间设置有间隙，随着所述导流板离所述出水口的距离的减小，所述间隙的高度逐渐增大。

所述第二导流板、第三导流板下部分别与冷却水腔的底面连接。

所述第二导流板下部与冷却水腔底面之间的间隙高度为冷却水腔高度的三分之一。所述第一导流板与冷却水腔底面之间的间隙高度为冷却水腔高度的二分之一。

所述气缸盖体端部设有进水口，进水口处设置有第五导流板，第五导流板上部与冷却水腔的顶面连接，其侧面分别与排气门座及螺栓孔座连接。

所述第五导流板下部与冷却水腔底面之间设置有间隙，间隙高度为冷却水腔高度的三分之一。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1.通过导流板的导向作用，将冷却水强制引导到鼻梁区，保证鼻梁区有充足的水量和流速通过，改善了气缸盖的冷却效果。