气缸盖的制作方法

本发明涉及一种气缸盖。

背景技术：

气缸盖的作用是密封气缸套并与活塞共同形成燃烧室空间，其结构及形状复杂，除须承受高温高压燃气作用外，还须承受很大的螺栓预紧力。气缸盖各部分的温度分布很不均匀，如底面燃烧室部分温度很高，而冷却水套部分温度较低，进、排气道温度相差也很大，因此气缸盖承受的机械应力和热应力都很大。

气缸盖工作环境极为复杂，对冷却系统要求较高，目前同类机型均采用淡水冷却结构，特别是远洋航行使用的气缸盖大多存在气缸盖阀座穴蚀导致气缸盖失效的现象。因穴蚀大幅度降低气缸盖使用寿命，成为目前制约气缸盖发展的一个重要难题。

在现有技术中，通常使用进气门座圈非水冷结构减小上述的穴蚀现象，但是该结构只针对进气门座圈结构进行改进，不能够完全有效解决穴蚀问题，甚至可能引发排气门座圈处穴蚀问题更为严重的问题。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种气缸盖，其能够减缓穴蚀对气缸盖造成的影响，大幅度提升气缸盖使用寿命。

为实现本发明的目的采用如下的技术方案。

技术方案1的发明为一种气缸盖，适用于增压中冷结构发动机，包括气缸盖本体，在所述气缸盖本体的内部设置有进气道、排气道以及分别与所述进气道和所述排气道连通的进气门和排气门，在所述气缸盖本体的底部的与所述进气门对应的部位设置有进气门阀座，在所述气缸盖本体的底部的与所述排气门对应的部位设置有排气门阀座，在所述气缸盖本体的内部设置有冷却水套，在所述气缸盖本体上开设有多个冷却水孔，各个所述冷却水孔分别与所述冷却水套的内部连通形成冷却水循环通道，在所述气缸盖本体的底部还设置有套设在所述排气门阀座上的防穴蚀套管，在所述防穴蚀套管与所述排气门阀座之间形成有冷却水腔，在所述防穴蚀套管上开设有一端与所述冷却水腔连通且另一端与所述冷却水循环通道连通的通孔。

另外，技术方案2的气缸盖，在技术方案1的气缸盖中，所述通孔为两个，两个所述通孔以所述防穴蚀套管的中心点为对称中心相互对称开设。

另外，技术方案3的气缸盖，在技术方案1的气缸盖中，在所述气缸盖本体的内部开设有能够固定所述防穴蚀套管的环形凹槽，所述防穴蚀套管以嵌入所述环形凹槽的内部的方式设置在所述气缸盖本体的内部。

另外，技术方案4的气缸盖，在技术方案3的气缸盖中，所述环形凹槽的深度不小于所述防穴蚀套管的套管厚度。

另外，技术方案5的气缸盖，在技术方案1的气缸盖中，所述防穴蚀套管由不锈钢制成。

另外，技术方案6的气缸盖，在技术方案1的气缸盖中，在所述气缸盖本体的侧面上开设有用于清洁所述冷却水腔的清洁孔。

另外，技术方案7的气缸盖，在技术方案1的气缸盖中，所述进气门阀座的阀孔的直径大于所述排气门阀座的阀孔的直径。

另外，技术方案8的气缸盖，在技术方案1的气缸盖中，在所述气缸盖本体的底部设置有底板，各个所述冷却水孔分别开设在所述底板上，所述冷却水循环通道在所述底板的内部形成为三层结构。

另外，技术方案9的气缸盖，在技术方案8的气缸盖中，在所述冷却水循环通道的内部安装有冷却水套管。

另外，技术方案10的气缸盖，在技术方案1的气缸盖中，在所述气缸盖本体的底部设置有底板，在所述底板的下方设置有环状的密封凸肩。

与现有技术相比，采用上述技术方案，本发明提供的气缸盖能产生如下有益效果。

实践表明，对于增压中冷结构发动机，进入气缸盖的进气温度由于中冷器的作用进气温度较低，其温度一般在50℃左右，可以有效地达到冷却效果，经仿真分析验证进气门采用非水冷结构是可行的，气缸盖及气门温度场满足设计要求，进气门座圈采用非水冷结构可以完全消除穴蚀故障；但排气侧温度较高，热负荷严重，故须采用水冷结构。

为了防止排气侧气泡的产生和湮灭引发的高频、高强度压力波对气缸盖本体造成直接影响，技术方案1的发明提供了一种气缸盖，适用于增压中冷结构发动机，其包括气缸盖本体，在气缸盖本体的内部设置有进气道、排气道以及分别与进气道和排气道连通的进气门和排气门，在气缸盖本体的底部的与进气门对应的部位设置有进气门阀座，在气缸盖本体的底部的与排气门对应的部位设置有排气门阀座，在气缸盖本体的内部设置有冷却水套，在气缸盖本体上开设有多个冷却水孔，各个冷却水孔分别与冷却水套的内部连通形成冷却水循环通道，在气缸盖本体的底部还设置有套设在排气门阀座上的防穴蚀套管，在防穴蚀套管与排气门阀座之间形成有冷却水腔，在防穴蚀套管上开设有一端与冷却水腔连通且另一端与冷却水循环通道连通的通孔。

在以上结构中，通过设置防穴蚀套管并在该防穴蚀套管上开设通孔，可使冷却液气泡在该防穴蚀套管的内侧破裂后再通过开设的通孔与气缸盖本体接触从而降低气缸盖本体的温度，降低热负荷，整个过程能够有效防止气缸盖本体与冷却水腔中的冷却液直接接触，从而有效防止气泡的产生和湮灭引发的高频、高强度压力波对气缸盖本体造成直接影响，减缓穴蚀对气缸盖造成的损伤，使气缸盖更加经久耐用。

且通过出厂试验验证，该结构能够保证气缸盖在较长时间内不发生穴蚀问题，有效地解决了气缸盖由于阀座穴蚀造成的严重故障，大大提高了气缸盖寿命。

根据技术方案2的发明，上述通孔为两个，两个通孔以防穴蚀套管的中心点为对称中心相互对称开设，通过这样的结构，能够有效保证冷却水腔与冷却水循环通道之间的连通性，从而保证排气门阀座处的冷却水腔与气缸盖整体冷却水腔之间的通畅性，保证冷却效果。

根据技术方案3的发明，在气缸盖本体的内部开设有能够固定防穴蚀套管的环形凹槽，防穴蚀套管以嵌入该环形凹槽的内部的方式设置在气缸盖本体的内部。

通过以上结构，能够使防穴蚀套管与气缸盖本体稳定连接，保证冷却水腔中的冷却液对气缸盖本体和排气门阀座保持有良好稳定的冷却效果。

根据技术方案4的发明，在技术方案3的发明中，上述的环形凹槽的深度不小于防穴蚀套管的套管厚度，通过这样的结构，能够保证安装防穴蚀套管之后防穴蚀套管与排气门阀座之间形成的冷却水腔的容积不会小于安装防穴蚀套管之前气缸盖本体与排气门阀座之间形成的冷却水腔的容积，从而能够保证本发明具有良好的冷却液对气缸盖本体和排气门阀座进行冷却的效果，另外，可保证在安装过程中，进气门阀座与防穴蚀套管之间不会相互干涉，从而满足装配要求。

根据技术方案5的发明，通过设置防穴蚀套管由不锈钢制成，可尽量避免防穴蚀套管长时间与水接触的过程中快速被锈蚀的现象，从而保证防穴蚀套管防止穴蚀功能的长期有效性。

根据技术方案6的发明，通过在气缸盖本体的侧面上开设有用于清洁冷却水腔的清洁孔，使可通过该清洁孔结构对冷却水腔进行定时清洁，避免冷却水腔中的杂质堵塞冷却水循环通道，从而保证冷却水循环通道中的冷却液具有良好的流动性。

根据技术方案7的发明，通过设置进气门阀座的阀孔的直径大于排气门阀座的阀孔的直径，能够减小气体的流动损失，增加进气量。

根据技术方案8的发明，在气缸盖本体的底部设置有底板，各个冷却水孔分别开设在底板上，冷却水循环通道在底板的内部形成为三层结构，通过这样的结构，可通过该三层结构扩大冷却水循环通道在气缸盖本体的内部的分布空间，增加冷却液的流动面积，从而达到更好的换热效果。

根据技术方案9的发明，在技术方案8的基础上，在冷却水循环通道的内部安装有冷却水套管，通过这样的结构，可避免冷却液直接在底板的内部流动，有利于减缓冷却液对底板的冲蚀。

根据技术方案10的发明，在气缸盖本体的底部设置有底板，在底板的下方设置有环状的密封凸肩，通过这样的结构，能够通过该密封凸肩加强气缸盖本体的底部与设置在气缸盖本体的底部的燃烧室之间的密封性，使密封更严密。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是表示本发明提供的气缸盖的具体实施例的冷却结构示意图。

图2是表示本发明提供的气缸盖的具体实施例的防穴蚀套管的结构示意图。

图3是表示本发明提供的气缸盖的具体实施例的冷却水循环通道的三层结构示意图。

附图标记：1-气缸盖本体；2-进气门；3-排气门；4-进气门阀座；5-排气门阀座；6-冷却水孔；7-防穴蚀套管；71-通孔；8-冷却水腔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面根据本发明提供的气缸盖的整体结构，对其具体实施例进行说明。

图1是表示本发明提供的气缸盖的具体实施例的冷却结构示意图。图2是表示本发明提供的气缸盖的具体实施例的防穴蚀套管的结构示意图。图3是表示本发明提供的气缸盖的具体实施例的冷却水循环通道的三层结构示意图。

如图1、图2和图3所示，该气缸盖适用于增压中冷结构发动机，包括气缸盖本体1，在气缸盖本体1的内部设置有进气道、排气道以及分别与进气道和排气道连通的进气门2和排气门3，在气缸盖本体1的底部的与进气门2对应的部位设置有进气门阀座4，在气缸盖本体1的底部的与排气门3对应的部位设置有排气门阀座5。

在气缸盖本体1的内部设置有冷却水套，在气缸盖本体1上开设有多个冷却水孔6，各个冷却水孔6分别与冷却水套的内部连通形成冷却水循环通道。

在气缸盖本体1的底部还设置有套设在排气门阀座5上且由不锈钢制成的防穴蚀套管7，在防穴蚀套管7与排气门阀座5之间形成有冷却水腔8，在防穴蚀套管7上开设有一端与冷却水腔8连通且另一端与冷却水循环通道连通的通孔71。

进一步地，上述的开设在防穴蚀套管7上的通孔71为两个，两个通孔71以防穴蚀套管7的中心点为对称中心相互对称开设。

另外，在气缸盖本体1的内部开设有能够固定防穴蚀套管7的环形凹槽，防穴蚀套管7以嵌入环形凹槽的内部的方式设置在气缸盖本体1的内部，且该环形凹槽的深度不小于防穴蚀套管7的套管厚度。

另外，在气缸盖本体1的侧面上开设有用于清洁冷却水腔8的清洁孔。

另外，上述的进气门阀座4的阀孔的直径大于排气门阀座5的阀孔的直径。

另外，在气缸盖本体1的底部设置有底板，各个冷却水孔6分别开设在底板上，冷却水循环通道在底板的内部形成为三层结构，在冷却水循环通道的内部安装有冷却水套管。

另外，在气缸盖本体1的底部设置有底板，在底板的下方设置有环状的密封凸肩。

在上述的具体实施方式中，提供了一种气缸盖，其应用于增压中冷结构发动机，在其结构中，通过设置防穴蚀套管并在该防穴蚀套管上开设通孔，可使冷却液气泡在该防穴蚀套管的内侧破裂后再通过开设的通孔与气缸盖本体接触从而降低气缸盖本体的温度，降低热负荷，整个过程能够有效防止气缸盖本体与冷却水腔中的冷却液直接接触，从而有效防止气泡的产生和湮灭引发的高频、高强度压力波对气缸盖本体造成直接影响，减缓穴蚀对气缸盖造成的损伤，使气缸盖更加经久耐用。

且通过出厂试验验证，该结构能够保证气缸盖在较长时间内不发生穴蚀问题，有效地解决了气缸盖由于阀座穴蚀造成的严重故障，大大提高了气缸盖寿命。

另外，该气缸盖结构简单、易于制造、操作成本低，适于广泛推广应用。

另外，在上述的具体实施方式中，设置防穴蚀套管上的通孔为两个，两个通孔以防穴蚀套管的中心点为对称中心相互对称开设，通过这样的结构，能够有效保证冷却水腔与冷却水循环通道之间的连通性，从而保证排气门阀座处的冷却水腔与气缸盖整体冷却水腔之间的通畅性，保证冷却效果。

另外，在上述的具体实施方式中，在气缸盖本体的内部开设有能够固定防穴蚀套管的环形凹槽，防穴蚀套管以嵌入该环形凹槽的内部的方式设置在气缸盖本体的内部。通过这样的结构，能够使防穴蚀套管与气缸盖本体稳定连接，保证冷却水腔中的冷却液对气缸盖本体和排气门阀座保持有良好稳定的冷却效果。

另外，在上述的具体实施方式中，设置环形凹槽的深度不小于防穴蚀套管的套管厚度，通过这样的结构，能够保证安装防穴蚀套管之后防穴蚀套管与排气门阀座之间形成的冷却水腔的容积不会小于安装防穴蚀套管之前气缸盖本体与排气门阀座之间形成的冷却水腔的容积，从而能够保证本发明具有良好的冷却液对气缸盖本体和排气门阀座进行冷却的效果，另外，可保证在安装过程中，进气门阀座与防穴蚀套管之间不会相互干涉，从而满足装配要求。

另外，在上述的具体实施方式中，通过设置防穴蚀套管由不锈钢制成，可尽量避免防穴蚀套管长时间与水接触的过程中快速被锈蚀的现象，从而保证防穴蚀套管防止穴蚀功能的长期有效性。

另外，在上述的具体实施方式中，通过在气缸盖本体的侧面上开设有用于清洁冷却水腔的清洁孔，使可通过该清洁孔结构对冷却水腔进行定时清洁，避免冷却水腔中的杂质堵塞冷却水循环通道，从而保证冷却水循环通道中的冷却液具有良好的流动性。

另外，在上述的具体实施方式中，通过设置进气门阀座的阀孔的直径大于排气门阀座的阀孔的直径，能够减小气体的流动损失，增加进气量。

另外，在上述的具体实施方式中，在气缸盖本体的底部设置有底板，各个冷却水孔分别开设在底板上，冷却水循环通道在底板的内部形成为三层结构，通过这样的结构，可通过该三层结构扩大冷却水循环通道在气缸盖本体的内部的分布空间，增加冷却液的流动面积，从而达到更好的换热效果。

另外，在上述的具体实施方式中，在冷却水循环通道的内部安装有冷却水套管，通过这样的结构，可避免冷却液直接在底板的内部流动，有利于减缓冷却液对底板的冲蚀。

另外，在上述的具体实施方式中，在气缸盖本体的底部设置有底板，在底板的下方设置有环状的密封凸肩，通过这样的结构，能够通过该密封凸肩加强气缸盖本体的底部与设置在气缸盖本体的底部的燃烧室之间的密封性，使密封更严密。

另外，在上述实施方式中，对本发明的具体结构进行了说明，但是不限于此。

例如，在上述的具体实施方式中，设置防穴蚀套管上的通孔为两个，两个通孔以防穴蚀套管的中心点为对称中心相互对称开设，但是不限于此，该通孔也可以是设置为一个或者三个或者四个或者其他数个，只要能够使冷却液穿过防穴蚀套管的管壁从而对气缸盖本体进行冷却即可，但通孔数量不宜过多，且应尽量对称设置，其中，按照具体实施方式中的结构进行设置可作为优选设置结构，以实现有效保证冷却水腔与冷却水循环通道之间的连通性，从而保证排气门阀座处的冷却水腔与气缸盖整体冷却水腔之间的通畅性，进而保证冷却效果的功能。

另外，在上述的具体实施方式中，在气缸盖本体的内部开设有能够固定防穴蚀套管的环形凹槽，防穴蚀套管以嵌入该环形凹槽的内部的方式设置在气缸盖本体的内部。但是不限于此，也可以不设置上述的环形凹槽，而直接将防穴蚀套管套设在排气门阀座上，且使防穴蚀套管的外管壁尽量与气缸盖本体之间贴合，同样能够达到上述的利用防穴蚀套管保护气缸盖本体的作用，但是，按照具体实施例中描述的结构，设置上述的环形凹槽，能够使防穴蚀套管与气缸盖本体稳定连接，保证冷却水腔中的冷却液对气缸盖本体和排气门阀座保持有良好稳定的冷却效果。

另外，在上述的具体实施方式中，在设置环形凹槽的情况下，环形凹槽的深度不小于防穴蚀套管的套管厚度，但是不限于此，环形凹槽的深度也可以是大于防穴蚀套管的套管厚度，同样能够达到上述的利用防穴蚀套管保护气缸盖本体的作用，但是，按照具体实施例中描述的结构，设置环形凹槽的深度不小于防穴蚀套管的套管厚度，能够保证安装防穴蚀套管之后防穴蚀套管与排气门阀座之间形成的冷却水腔的容积不会小于安装防穴蚀套管之前气缸盖本体与排气门阀座之间形成的冷却水腔的容积，从而能够保证本发明具有良好的冷却液对气缸盖本体和排气门阀座进行冷却的效果，另外，可保证在安装过程中，进气门阀座与防穴蚀套管之间不会相互干涉，从而满足装配要求。

另外，在上述的具体实施方式中，设置防穴蚀套管由不锈钢制成，但是不限于此，该防穴蚀套管也可以是由灰铸铁或者合金铸铁制成，同样能够达到上述的利用防穴蚀套管保护气缸盖本体的作用，但是，按照具体实施例中描述的结构，设置防穴蚀套管由不锈钢制成，可尽量避免防穴蚀套管长时间与水接触的过程中快速被锈蚀的现象，从而保证防穴蚀套管防止穴蚀功能的长期有效性。

另外，在上述的具体实施方式中，在气缸盖本体的侧面上开设有用于清洁冷却水腔的清洁孔，但是不限于此，也可以不开设上述的清洁孔，同样能够达到上述的水冷效果，但是，设置上述的清洁孔，使可通过该清洁孔结构对冷却水腔进行定时清洁，避免冷却水腔中的杂质堵塞冷却水循环通道，从而保证冷却水循环通道中的冷却液具有良好的流动性。

另外，在上述的具体实施方式中，设置进气门阀座的阀孔的直径大于排气门阀座的阀孔的直径，但是不限于此，也可以设置进气门阀座的阀孔的直径与排气门阀座的阀孔的直径相同，或者进气门阀座的阀孔的直径小于排气门阀座的阀孔的直径，均能够达到利用进气阀孔与排气阀孔实现进气和排气功能的作用，但是，按照具体实施方式中描述的结构，设置进气门阀座的阀孔的直径大于排气门阀座的阀孔的直径，能够减小气体的流动损失，增加进气量。

另外，在上述的具体实施方式中，在气缸盖本体的底部设置有底板，各个冷却水孔分别开设在底板上，冷却水循环通道在底板的内部形成为三层结构，但是不限于此，该冷却水循环通道也可以不是形成为三层结构，而是形成为两层结构或者相互交叉的大于三层的立式结构，只要能够达到连通冷却水孔与冷却水套、并能够与冷却水腔连通的功能即可。

另外，在上述的具体实施方式中，在冷却水循环通道的内部安装有冷却水套管，但是不限于此，也可以不安装该冷却水套管，而是使冷却液直接沿着底板内部形成的冷却水孔循环通道流动，同样能够达到上述的保护气缸盖本体的与排气门对应的部位的作用，但是，按照具体实施方式中的结构安装上述的冷却水套管，可避免冷却液直接在底板的内部流动，有利于减缓冷却液对底板的冲蚀。

另外，在上述的具体实施方式中，在气缸盖本体的底部设置有底板，在底板的下方设置有环状的密封凸肩，但是不限于此，也可以仅设置底板，且该底板的底面为平面而不设置上述的密封凸肩，同样能够达到气缸盖对燃烧室进行密封的作用，但是，设置具体实施例中的在气缸盖本体的底部设置有底板，在底板的下方设置有环状的密封凸肩的结构，能够通过该密封凸肩加强气缸盖本体的底部与设置在气缸盖本体的底部的燃烧室之间的密封性，使密封更严密。

另外，本发明的气缸盖，可以由上述实施方式的各种结构组合而成，同样能够发挥上述的效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。