[实用新型]一种柴油机及其气缸盖

说明书

技术领域

本实用新型涉及柴油机技术领域，特别是柴油机的气缸盖。本实用新型还涉及设有所述气缸盖的柴油机。

背景技术

气缸盖是柴油机构造的主要部件，用来封闭机体上部，与活塞、气缸套构成燃烧室空间并保证柴油机进、排气过程的顺利进行。

为了散热，气缸盖的内部都铸有水套，冷却液在水泵的压力作用下从水箱（或散热器）进入气缸体水套，然后经过气缸垫出水孔进入气缸盖内部水套，再从气缸盖端面上的出水孔排出，进入气缸盖出水管，最后回到水箱。

工作中，气缸盖的底面就是燃烧室的顶壁，承受高温高压燃气所施加的机械负荷和热负荷，同时受到紧固联接螺栓的安装预紧力以及冷却水和高温燃气的腐蚀作用。

随着发动机气缸盖承受的机械负荷和热负荷不断提高，需要设计出高性能，高可靠性的气缸盖满足使用需求。

如700kW以上功率区间的高速发电用及船用发动机M33柴油机，其在原M26柴油机的基础上，行程由150mm加长到185mm，平均有效压力以及强化系数方面都要处于国内领先及国际先进水平，在改进过程中，为满足柴油机性能对进气的需求，需要对进排气道进行全新设计，同时为满足功率大幅提升后的冷却及缸盖强度要求，需要对水套进行全新优化设计，以满足缸盖的强度要求。

请参考图1、图2，图1为M26柴油机气缸盖的水套芯子结构示意图；图2为M26柴油机气缸盖的底面示意图。

M26柴油机气缸盖为四气门结构，其底面设有与水套连通的上水孔2＇，鼻梁区1＇采用钻孔冷却水套结构。这种水套结构易造成进排气侧鼻梁区冷却不均匀，尤其是排气门中间鼻梁区的热负荷偏高，容易出现热疲劳裂纹。此外，由于铸造偏差在进气口与进气管结合处易产生错位进而造成较大进气阻力。

因此，如何改进气缸盖的水套和进气道结构，以满足柴油机对气缸盖性能及强度的要求，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种气缸盖。该气缸盖具有改进的水套和进气道结构，可充分满足大功率柴油机对其性能及强度的要求。

本实用新型的第二目的是提供一种设有所述气缸盖的柴油机。

为实现上述第一目的，本实用新型提供一种气缸盖，其内部设有进气道、排气道、双层水套，底面设有进气门座、排气门座、上水孔以及喷油器中心孔，所述双层水套的上层水套和下层水套通过位于所述喷油器中心孔上方的第一串水孔相连通，所述下层水套向所述第一串水孔汇集的流道中至少一条口径逐渐变小。

优选地，所述口径逐渐变小的流道呈收缩的喇叭口形状。

优选地，所述口径逐渐变小的流道的底部为平面、顶部为弧面或曲面。

优选地，所述上层水套和下层水套在进气侧通过第二串水孔相连通。

优选地，所述上层水套和下层水套在排气侧通过放气孔相连通。

优选地，所述进气道的入口为扩口结构。

优选地，所述上水孔的数量为五个，其中两个上水孔位于进气侧，另外三个上水孔位于排气侧。

为实现上述第二目的，本实用新型还提供一种柴油机，包括气缸体、气缸盖以及气缸套，所述气缸盖为上述任一项所述的气缸盖，其连接于所述气缸体。

优选地，所述气缸盖的双层水套的出水总管位于水套最上方。

优选地，具体为V型柴油机。

本实用新型提供的气缸盖采用双层水套结构，其上层水套和下层水套通过位于喷油器中心孔上方的第一串水孔相连通，能够对气缸盖的关键部位，即热应力集中的进排气门中间的鼻梁区优先进行冷却，通过将下层水套向第一串水孔汇集的流道设计为口径逐渐变小的形式，可在该区域加强冷却液流速，使其更加易于带走热量，从而进一步增强鼻梁区的冷却效果，防止出现热疲劳裂纹，使气缸盖的性能和强度能够满足大功率柴油机的使用要求。

在一种优选方案中，所述上层水套和下层水套在进气侧通过第二串水孔相连通。这样，在进气侧可将冷却液分为两路，一路冷却鼻梁区及喷油器后经由第一串水孔汇集至上层水套，另一路为支路，从进气侧经由第二串水孔汇集至上层水套，可有效防止在水套内部形成流动死区，保证冷却效果。

在另一种优选方案中，所述进气道的入口为扩口结构。通过将进气道的入口处设计为扩口结构，可防止由于铸造偏差在进气口与进气管结合处产生错位而造成较大进气阻力。

本实用新型提供的柴油机设有所述气缸盖，由于所述气缸盖具有上述技术效果，设有该气缸盖的柴油机也具备相应的技术效果。

附图说明

图1为M26柴油机气缸盖的水套结构示意图；