柴油机气缸盖的制作方法

xiaoxiao2020-7-22  7

专利名称:柴油机气缸盖的制作方法
技术领域
本实用新型涉及柴油机气缸盖结构。
背景技术
柴油机是将燃料在发动机内部燃烧而得到的热能转变为机械能的势力发动机,适用于船用主机、船用辅机、陆用电站及其它工业用动力。众所周知,气缸盖是柴油机的重要零件之一,它的作用是密封气缸与活塞、缸套及机体构成燃烧空间,为了控制空气与燃料进入气缸,它要提供许多零部件的安装空间,例如喷油器安装、进、排气阀安装、起动阀安装、排气阀座安装等等,还有相当大的热量要通过气缸盖传到冷却介质,并承受高温高压燃气的作用,为了保证气缸盖与气缸套之间的密封,气缸盖还要受到很大的螺栓预紧力,所以气缸盖的设计直接关系到柴油机的功率、经济性、工作可靠性及维修方便性等等,其结构的先进性将直接影响燃油消耗率、NOx排放、能否燃用原(重)油、结构的可靠性、运行的安全性,因此,合理设计气缸盖结构,是至关重要的。通过多次结构改进,现有中速大功率柴油机基本上具备燃油消耗率低、NOx排放低、能燃用原(重)油、结构可靠、运行安全等特点,但尽管如此,其总体结构还存在某些缺陷,如火力板与中隔板的厚度问题,火力板内底壁形状及火力板与内周壁的过渡结构,等等,终使与高温燃气直接接触的火力板在承受高的热负荷和机械应力、充分冷却、降低热应力、承受剪应力及径向温度等性能方面仍有满中不足。

发明内容
本实用新型的发明目的皆在克服现有技术的缺陷而提供一种进一步提高柴油机功率、降低燃油消耗率、降低NOx排放、结构更可靠,运行更安全的柴油机气缸盖。
本实用新型的发明目的通过下列技术方案实现一种柴油机气缸盖,该气缸盖上设有直装喷油器的喷油气孔,两个进气阀孔和两个排气阀孔组成四气门,进气道和排气道分设两侧,排气阀座安装孔与排气道相通,还设有安装示功阀的安全阀孔和安装起动阀的起动阀孔,气缸盖底部带有密封止口的火力板与中隔板组成底背双层结构,其特征在于所述的底背双层结构为薄底强背的双层底结构;所述的火力板内底壁是由中心向外逐渐增大的斜坡形结构。
所述的火力板内底壁与内周壁为大圆角缓和过渡。
与现有技术相比,本实用新型对柴油机气缸盖作了某些结构方便的改进,如为了减小火力板的厚度又能满足柴油机功率的不断提高,保证气缸盖有足够的高度,对气缸盖的火力板和中隔板采用“薄底强背”的双层底结构,以满足承受热应力和机械应力,使与高温燃气相接触的火力板充分冷却及降低热应力,双层底结构还能对冷却水起导向作用,以快速冷却火力板温度;火力板内底壁的斜坡形结构和火力板内底壁与内周壁的大圆角缓和过渡,均有利于承受剪应力和降低底部径向温度、减少热应力引起的应力集中,对提高柴油机结构可靠性起了不可低估的作用。经测试G300柴油机得到功率从750kw提高到2206kw,燃油消耗率降到195g/kw.h,NOx排放检测通过,符合环保标准。


图1为本实用新型剖视结构示意图(图2的A-A剖视图)。
图2为图1的俯视图。
图3为图1的B-B剖视图。
图4为图3的C-C旋转剖视图。
图5为图2的D-D剖视图。
具体实施方式
以下将按上述附图对本实用新型实施例再进行详细描述。
如图1~5所示,柴油机气缸盖是原气缸盖1的改进,毛坯由铸铁翻砂,经金加工而成,保留原结构的有直接安装喷油器的喷油气孔3,两个进气阀孔2和两个排气阀孔4组成四气门,进气道9和排气道5分设两侧,排气阀座安装孔6与排气道相通,安装示动阀的安全阀孔12,安装起动阀的起动阀孔10,气缸盖底部为火力板8,缸盖上的螺旋孔11是连接缸体的。本设计对火力板8上的密封止口7加大面积设计,使气缸盖螺栓预紧力靠近支承力的作用区,保证机体与气缸套之间的支承位置与此密封位置对齐,从而减小气缸盖止口存在的有害附加力矩。
火力板8与中隔板13组成底背双层结构,并设计成“薄底强背”的双层底结构,为此,中隔板选用厚度为25mm,火力板中心最薄处只有12mm,“薄底强背”的双层底能更好的承受热应力和机械应力。同时对火力板8的内底壁14设计成斜坡形结构,即由中心12mm厚处以倾斜角5.5°向外增厚,在火力板内底壁14与内周壁15的交接处以半径R=25mm的大圆角16缓和过渡,能更好承受剪应力和降低火力板底面径向温度,避免应力集中,提高工作可靠性。
权利要求1.一种柴油机气缸盖,该气缸盖(1)上设有直装喷油器的喷油气孔(3),两个进气阀孔(2)和两个排气阀孔(4)组成四气门,进气道(9)和排气道(5)分设两侧,排气阀座安装孔(6)与排气道相通,还设有安装示功阀的安全阀孔(12)和安装起动阀的起动阀孔(10),气缸盖底部带有密封止口(7)的火力板(8)与中隔板(13)组成底背双层结构,其特征在于所述的底背双层结构为薄底强背的双层底结构;所述的火力板内底壁(14)是由中心向外逐渐增大的斜坡形结构。
2.根据权利要求1所述的柴油机气缸盖,其特征在于所述的火力板内底壁(14)与内周壁(15)为大圆角(16)缓和过渡。
专利摘要一种柴油机气缸盖,气缸盖上有喷油气孔、进气阀孔、排气阀孔、进气道、排气道、排气阀座安装孔、示功阀安全阀孔、起动阀孔等。其改进在于火力板与中隔板组成薄底强背的双层底结构,火力板内底壁由中心向外逐渐增大形成斜坡形结构,且内底壁与内周壁为大圆角缓和过渡。改进后的气缸盖既能满足柴油机功率提高、保证有足够高度,以满足承受热应力和机械应力,使火力板能充分冷却和降低热应力,有利于冷却水的导向;同时能承受剪应力和降低底部径向温度、减小热应力引起的应力集中,提高柴油机整机功率,降低燃油消耗率,降低NO
文档编号F02F1/24GK2856450SQ200520117329
公开日2007年1月10日 申请日期2005年12月19日 优先权日2005年12月19日
发明者吴杰 申请人:宁波中策动力机电集团有限公司

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