一种具有独立底板结构的发动机气缸盖的制作方法

本发明涉及一种具有独立底板结构的发动机气缸盖。

背景技术

随着发动机强化程度和爆发压力的不断提高，与高温高压燃气直接接触的气缸盖底板承受的热负荷和机械负荷也越来越高，气缸盖底板尤其是最薄弱的鼻梁区经常会因热疲劳失效而产生裂纹导致发动机故障。现有技术中为应对高强化程度和高爆发压力带来的气缸盖失效问题，通常采用：①设计或改进气缸盖结构来加强底板强度或改善底板的冷却效果，以降低气缸盖底板承受的热负荷和机械负荷。②使用高合金灰铸铁、蠕墨铸铁、球墨铸铁等综合力学性能较好的气缸盖铸造材料或先进的气缸盖铸造工艺，来保证气缸盖底板能够承受得住高的热负荷和机械负荷。然而以上两种方案均存在缺点：①减小气缸盖底板承受的热负荷，需要对气缸盖底板结构或冷却水套结构做较大修改来提高冷却效果，这普遍会降低缸盖的机械强度，难以在热负荷和机械负荷中取得平衡。②使用综合力学性能较好的气缸盖铸造材料或先进气缸盖铸造工艺，需引进生产设备；同时，随着气缸盖铸造材料性能的提高，铸造工艺性和机加工工艺性会变差，开发难度大，周期长，成本高。

技术实现要素：

本发明针对上述问题提供一种便于布料定位的具有独立底板结构的发动机气缸盖，该具有独立底板结构的发动机气缸盖便于气缸盖底板的更换。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种如下结构的具有独立底板结构的发动机气缸盖，其结构特点是：包括气缸盖本体，所述气缸盖本体的下表面设有气缸盖底板，所述气缸盖本体和气缸盖底板之间安装有气缸盖底板垫片。

所述气缸盖本体、气缸盖底板和气缸盖底板垫片的边缘处均布有四个上下对应的螺栓孔，螺栓孔内安装有能将气缸盖本体、气缸盖底板和气缸盖底板垫片连接为一体的螺栓，螺栓的穿出端固定在发动机气缸体上。

所述气缸盖本体的下表面设有紧固螺纹孔，所述气缸盖底板和气缸盖底板垫片上均设有与紧固螺纹孔上下对应的通孔，通孔内安装有锁紧螺栓，锁紧螺栓与紧固螺纹孔螺纹连接。

所述气缸盖本体、气缸盖底板和气缸盖底板垫片上设有上下对应的两个销孔，两个销孔在同一对角线上，所述销孔内安装有能将气缸盖本体、气缸盖底板和气缸盖底板垫片连接为一体的销子。

所述气缸盖本体一侧的中部均布有四个气门旋转机构安装平台，每个安装平台内均设有伸入气缸盖本体内的气门导管安装孔。

所述气缸盖本体、气缸盖底板和气缸盖底板垫片的另一侧部对称设有两个挺杆孔。

所述气缸盖本体的内部设有水腔，所述气缸盖本体上设有与水腔连通的气缸盖出水孔，所述气缸盖底板上设有与水腔连通的两个气缸盖进水孔；所述气缸盖底板垫片上设有与水腔形状相对应的通孔。

所述气缸盖本体、气缸盖底板和气缸盖底板垫片的另一侧部设有上下对应的配气机构润滑油孔；所述气缸盖本体、气缸盖底板和气缸盖底板垫片上设有上下对应且位于水腔中部的喷油器衬套安装孔。

所述气缸盖底板和气缸盖底板垫片上设有绕喷油器衬套安装孔轴心线环布的两个排气门阀座孔和两个进气门阀座孔，所述气缸盖本体上设有自其下表面向其内部延伸且分别与两个排气门阀座孔和两个进气门阀座孔对应的两个排气道和两个进气道。

气缸盖本体由灰铸铁制成气缸盖底板垫片由不锈钢或耐热橡胶制成；气缸盖底板由蠕墨铸铁或球墨铸铁或钢材或高温合金制成。

采用上述结构与现有技术相比具有以下优点：使用独立的气缸盖底板，失效后单独进行更换，节约成本。气缸盖互换性强，可单独更换气缸盖底板部分，实现气缸盖本体部分在相近缸径发动机中的通用。亦可通过更换气缸盖本体部分，实现不同的涡流比和流量系数，获得适宜工况的发动机性能。

综上所述，本发明便于更换气缸盖底板，而且气缸盖本体、气缸盖底板和气缸盖底板垫片连接牢固，结构简单。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图2中a-a向剖视图；

图4是气缸盖本体的仰视图；

图5是气缸盖底板垫片的剖视图；

图6是气缸盖底板的俯视图；

图7是气缸盖底板的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明：

如附图1-7所示，本发明所提供的具有独立底板结构的发动机气缸盖，包括气缸盖本体101，气缸盖本体101的下表面设有气缸盖底板103，气缸盖本体101和气缸盖底板103之间安装有气缸盖底板垫片102。本实施例中气缸盖本体101、气缸盖底板103和气缸盖底板垫片102的边缘处均布有四个上下对应的螺栓孔1，螺栓孔1内安装有能将气缸盖本体101、气缸盖底板103和气缸盖底板垫片102连接为一体的螺栓，螺栓的穿出端固定在发动机气缸体上。另外，气缸盖本体101的下表面设有紧固螺纹孔11，气缸盖底板103和气缸盖底板垫片102上均设有与紧固螺纹孔11上下对应的通孔，通孔内安装有锁紧螺栓，锁紧螺栓与紧固螺纹孔11螺纹连接，即锁紧螺栓穿过通孔与紧固螺纹孔11配合，从而将三者连接为一体。另外，气缸盖本体101、气缸盖底板103和气缸盖底板垫片102上设有上下对应的两个销孔15，两个销孔15在同一对角线上，销孔15内安装有能将气缸盖本体101、气缸盖底板103和气缸盖底板垫片102连接为一体的销子。即本实施例中气缸盖本体101、气缸盖底板103和气缸盖底板垫片102之间通过螺栓、锁紧螺栓及销子连接，提高连接的稳固性。本实施例中气缸盖本体101、气缸盖底板103和气缸盖底板垫片102分开设置，气缸盖底板103受损后可更换。

气缸盖使用过程中，首先，失效部位通常集中于气缸盖底板103，不能维修，从而造成整个气缸盖的报废。使用独立的气缸盖底板103，失效后单独进行更换，可为客户节约成本。其次，气缸盖本体部分结构较为复杂，使用现有成熟结构、材料和制造工艺进行生产，成本低，周期短；同时可以解除气缸盖整体铸造过程中对底板毛坯高质量要求的限制，提高成品率，可为企业节约成本。第三，本实施例中气缸盖本体101由灰铸铁制成，气缸盖底板垫片由不锈钢或耐热橡胶制成；气缸盖底板由蠕墨铸铁或球墨铸铁或钢材或高温合金制成。气缸盖底板103使用高性能材料铸造或锻造制得，制备的气缸盖底板103的综合力学性能可成倍提高，足以应对现有强化程度和爆发压力提高带来的热负荷和机械负荷的增加，而且该材料的气缸盖底板103可以适应于更高强化程度和爆发压力。第四，气缸盖互换性强，可单独更换气缸盖底板部分，实现气缸盖本体部分在相近缸径发动机中的通用。亦可通过更换气缸盖本体部分，实现不同的涡流比和流量系数，获得适宜工况的发动机性能。

如图1-图7所示，气缸盖本体101一侧的中部均布有四个气门旋转机构安装平台2，每个安装平台2内均设有伸入气缸盖本体101内的气门导管安装孔3，气门导管安装孔3内可以安装气门导管，本实施例中气门导管的安装结构及工作原理为现有技术，在此不再赘述。如图1-图7所示，气缸盖本体101、气缸盖底板103和气缸盖底板垫片102的另一侧部对称设有两个挺杆孔4，两个挺杆孔4内安装有挺杆，挺杆的安装结构及工作原理为现有技术。如图1-图7所示，气缸盖本体101的内部设有水腔12，气缸盖本体101上设有与水腔12连通的气缸盖出水孔5，气缸盖底板103上设有与水腔12连通的两个气缸盖进水孔10，本实施例中水腔12及进出水孔的工作原理均为现有技术，气缸盖底板垫片102上设有与水腔12形状相对应的通孔，本实施例中气缸盖底板垫片102对水腔12起到密封的作用。

如图1-图7所示，气缸盖本体101、气缸盖底板103和气缸盖底板垫片102的另一侧部设有上下对应的配气机构润滑油孔6；气缸盖本体101、气缸盖底板103和气缸盖底板垫片102上设有上下对应且位于水腔12中部的喷油器衬套安装孔7。本实施例中气缸盖底板垫片102对上述配气机构润滑油孔6也起到密封的作用。

如图1-图7所示，气缸盖底板103和气缸盖底板垫片102上设有绕喷油器衬套安装孔7轴心线环布的两个进气门阀座孔8和两个排气门阀座孔9，本实施例中两个进气门阀座孔8和两个排气门阀座孔9分别用于安装进气门阀座和排气门阀座，气缸盖本体101上设有自其下表面向其内部延伸且分别与两个进气门阀座孔8和两个排气门阀座孔9对应的两个进气道14和两个排气道13。本实施例中两个进气道14和两个排气道13分别与进气门阀座和排气门阀座对应，进气门阀座和排气门阀座的工作原理为现有技术。

以上所述为本发明的具体结构形式，本发明不受上述实施例的限制，在本技术领域人员来说，基于本发明上具体结构的等同变化以及部件替换皆在本发明的保护范围内。