专利名称：提高整体刚性的发动机用气缸盖的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发动机的气缸盖技术领域。
背景技术：
在现有技术中，发动机气缸盖采用铬钼铜合金铸铁、蠕虫状石墨铸铁制造。 由于现有技术气缸盖的设计中，忽视了气缸盖主要承受灼热燃气的热负荷的底面 板和主要承受高压燃气的爆发压力以及气缸盖组装在机体上的螺栓预紧力的气缸盖(分 为上箱和下箱的双层箱型结构)之各自功能，从而气缸盖的设计缺乏合理性。 发动机气缸盖承受的综合负荷有 ①螺栓预紧装配力，②高压燃气的爆发压力下高频率的机械负荷，③灼热燃气下 低频率的热负荷。 大功率四冲程发动机气缸盖设计成分为上箱和下箱的双层箱型结构，其目的是增 加气缸盖的整体刚度，降低气缸盖的机械应力和机械变形，并使冷却水的流动主要首先冷 却主要承受灼热燃气的热负荷的底面板。然而众多设计者忽略了气缸盖的上箱、下箱除了 有围绕周边的侧面板外，还应当让中心安装喷油器的立式套筒将上箱、下箱都连接起来，从 而实现双层箱型结构增加气缸盖整体刚度的作用。在螺栓预紧装配力和高压燃气的爆发压 力的机械负荷的作用下，底面板机械受力分布状态是底面板横截面的燃烧室侧呈现从中心 的高频率拉应力向边缘渐渐转变成增加的高频率压应力，而底面板横截面的冷却水侧则呈 现从中心向边缘渐渐增加的高频率拉应力。在灼热燃气的热负荷作用下，底面板承受极强 的复杂的低频率的不均匀的拉伸热应力，特别在气缸盖体底面板的排气过桥的燃烧室侧产 生极端的的低频率的不均匀的拉伸热应力，而在底面板的排气过桥的冷却水侧也是产生极 大的低频率的不均匀的拉伸热应力，从而产生底面板排气过桥处铸铁材质的蠕变，导致热 裂破损。 —旦气缸盖底面板热裂破损，冷却水便可进入燃烧室，水是不可压縮的液体，在活 塞运动压縮燃烧室容积时将产生巨大的容积压力，该力大大超过了正常的气体爆发压力， 这样将使气缸盖、活塞、连杆、曲轴，甚至机体产生破损，俗称"水锤"。水锤的后果是十分严 重的。 原有的气缸盖由侧面板、顶面板、中隔板、底面板、中心安装喷油器的立式套筒组 成，立式套筒不与中隔板连接。 其缺陷一是当气缸盖在螺栓预紧装配力作用下，侧面板首当其冲承受极强的压縮 应力，顶面板、底面板的外部随侧面板下沉，而顶面板、底面板的中部却因立式套筒的连接 而同步地滞后动作，呈现中部比外部高的态势，此时，中隔板因未和立式套筒相连，中隔板 的中部处于较自由状态，中隔板没有真正参加到增加气缸盖的整体刚度的作用中去。 其缺陷二是当气缸盖在高压燃气的爆发压力的机械负荷的作用下，底面板燃烧室 侧首当其冲承受极强的表面压强，此时，气缸盖在螺栓预紧装配力作用下，气缸盖固定在机 体上，底面板、顶面板中部以及立式套筒同步地拱起，中隔板的中部仍处于较自由状态，中隔板仍没有真正参加到增加气缸盖的整体刚度的作用中去。这样明显地削弱降低气缸盖的 机械应力和机械变形的作用。
实用新型内容本实用新型目的在于设计提高整体刚性的发动机气缸盖，以延长气缸盖的使用寿 命。 本实用新型由合金铸铁或蠕虫状球墨铸铁整体浇铸制成的气缸盖，所述气缸盖由 侧面板、顶面板、中隔板、底面板、中心安装喷油器的立式套筒组成，在气缸盖上设有进气道 和排气道，底面板设有排气过桥，其特点是所述立式套筒不但与顶面板、底面板连接，更重 要是同时和中隔板相连。 由于本实用新型的中心安装喷油器的立式套筒同时与顶面板、底面板和中隔板相
连，可克服原设计的技术缺陷，能有效提高气缸盖整体刚度，延长使用寿命。 另，本实用新型的气缸盖的中心安装喷油器的立式套筒还采用机械等强度原理设
计，所述立式套筒为呈腰鼓形的圆椭体，以加强立式套筒和中隔板的连接。 另外，所述圆椭体的立式套筒最大直径是最小直径的1. 1 1. 3倍。
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型气缸盖体由合金铸铁或蠕虫状石墨铸铁整体浇铸而成， 由侧面板5、顶面板1、中隔板2、底面板3、中心安装喷油器的立式套筒4组成，立式套筒4 连接顶面板1、中隔板2和底面板3。 立式套筒4采用机械等强度原理设 ，呈腰鼓形的圆椭体，圆椭体的立式套筒最 大直径D是最小直径d的1. 1 1. 3倍，本例为1. 2倍。
权利要求一种提高整体刚性的发动机用气缸盖，包括由合金铸铁或蠕虫状球墨铸铁整体浇铸制成的气缸盖，所述气缸盖由侧面板、顶面板、中隔板、底面板、中心安装喷油器的立式套筒组成，在气缸盖上设有进气道和排气道，底面板设有排气过桥，其特征在于所述立式套筒分别与顶面板、底面板和中隔板相连。
2. 根据权利要求1所述发动机用气缸盖，其特征在于所述立式套筒为呈腰鼓形的圆椭体。
3. 根据权利要求2所述发动机用气缸盖，其特征在于所述圆椭体的立式套筒最大直径 是最小直径的1. 1 1.3倍。
专利摘要提高整体刚性的发动机用气缸盖，涉及发动机的气缸盖技术领域。气缸盖由侧面板、顶面板、中隔板、底面板、中心安装喷油器的立式套筒组成，在气缸盖上设有进气道和排气道，底面板设有排气过桥，其特点是所述立式套筒不但与顶面板、底面板连接，更重要是同时和中隔板相连。由于本实用新型的中心安装喷油器的立式套筒同时与顶面板、底面板和中隔板相连，可克服原设计的技术缺陷，能有效提高气缸盖整体刚度，延长使用寿命。
文档编号F02F1/24GK201448155SQ20092004657
公开日2010年5月5日 申请日期2009年6月12日 优先权日2009年6月12日
发明者张玉华, 王克宇, 臧权同 申请人:扬州扬子江宝云缸套有限公司