一种水冷内燃机缸盖以及装有这种缸盖的水冷内燃机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种装有点火火花塞的水冷内燃机缸盖、以及装有这种缸盖的水冷内燃机、以及装配有上述缸盖的水冷内燃机的机械装置。
【背景技术】
[0002]装有点火火花塞的水冷内燃机的缸盖，特别是多缸的缸盖，由于水腔形状复杂、并且封闭在缸盖外壳壳体内，现在用泥芯铸造，制造工艺复杂、砂铸困难，表面粗糙，清理难，成本高，污染大，迫切需要能够创造一种新的水冷内燃机缸盖的结构与构造，能够使用轻合金压铸的工艺方式制造水冷内燃机缸盖。
[0003]CN102678352A公开了一种装有点火火花塞的水冷内燃机缸盖，将燃料喷射到进气道里与空气混合，再通过进气阀进入汽缸内燃烧；CN102251873A公开了一种中央直接喷射式(DI)水冷内燃机汽缸盖，燃料喷射器和火花塞位于缸盖的中央凹部；CN102865154A公开了一种斜置直接喷射式水冷内燃机汽缸盖，燃料喷射器位于水冷缸盖的侧面。
[0004]CN202991254U和CN103452690A公开了一种分上下两体制造缸盖，然后使用焊接、粘接、螺栓紧固连接和/或铆接方法将上下两个缸盖体连接成一个整体缸盖的技术方案，有了实现轻合金压铸制造水冷缸盖的基本的结构与构造途径。进一步，还需要创造新的更好的水冷内燃机缸盖上下体的结构与构造，这种新的上下体缸盖连接的结构与构造，要能够直接应用于装有点火火花塞的水冷内燃机缸盖、汽车用多缸水冷汽油发动机、使用液化可燃烧气体的水冷发动机以及使用其他需要火花塞点燃燃料的各种水冷内燃机。燃料喷射到进气道的内燃机与燃料直接喷射到汽缸内的内燃机，都可以应用。
【发明内容】
[0005]现有技术装有点火火花塞的水冷内燃机缸盖内部，设置有火花塞孔、进气阀杆孔、排气阀杆孔、进气道、排气道、缸盖螺栓孔，有容冷却水的水腔。一种燃料喷射方式是燃料喷射到进气道里与空气混合，再通过进气阀进入汽缸内燃烧。另一种燃料喷射方式是燃料直接喷射到汽缸内与空气混合燃烧，在缸盖内部还设置有喷燃料器孔。燃料直接喷射到汽缸内的位置，一种是中央直接喷射，另一种是斜置直接喷射。
[0006]本发明解决其技术问题的技术方案是将水冷缸盖80分成两个不同部位的缸盖体制造，缸盖80上包括火花塞孔12、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、进气道887、排气道889、缸盖螺栓孔881，所述缸盖80由分体制造的上缸盖87与下缸盖88连接组成，其中，所述火花塞孔12、所述进气阀杆孔8812、所述排气阀杆孔8822、所述进气道887、所述排气道889、所述缸盖螺栓孔881分别由形成于所述上缸盖87的火花塞孔上缸盖部、进气阀杆孔上缸盖部、排气阀杆孔上缸盖部、进气道上缸盖部、排气道上缸盖部、缸盖螺栓孔上缸盖部与形成于所述下缸盖88的火花塞孔下缸盖部、进气阀杆孔下缸盖部、排气阀杆孔下缸盖部、进气道下缸盖部、排气道下缸盖部、缸盖螺栓孔下缸盖部连接而成，缸盖水腔83由环绕上缸盖87与下缸盖88外侧连接处的焊缝8030、环绕火花塞孔12的焊缝14、环绕进气阀杆孔8812的焊缝8032、环绕排气阀杆孔8822的焊缝8033、环绕进气道887的焊缝8037、环绕排气道889的焊缝8038、环绕缸盖螺栓孔881的焊缝8035连接上缸盖87与下缸盖88而成。
[0007]上述技术方案应用于燃料喷射于进气道里面、与空气混合，再通过进气阀进入汽缸内燃烧的水冷缸盖。对于缸内直接喷射燃料的装有点火火花塞的水冷内燃机缸盖，进一步，在缸盖80内增加喷燃料器孔750。
[0008]缸盖80上还可以增加设置有喷燃料器孔750，所述喷燃料器孔750由形成于所述上缸盖87的喷燃料器孔上缸盖部与形成于所述下缸盖88的喷燃料器孔下缸盖部经由环绕喷燃料器孔750的焊缝78连接而成。
[0009]上缸盖87上还可以增加设置有安装凸轮轴85的支架。
[0010]一种水冷内燃机，包括机体，其特征在于:机体70上安装有如上述各种技术方案中任一技术方案所述的缸盖80。
[0011]一种装有水冷内燃机的机械装置，包括机体70，其特征在于:上述机械装置的水冷内燃机机体70上安装有如上述各种技术方案中任一技术方案所述的缸盖80。
【附图说明】
[0012]下面结合附图与实施例对本发明进一步说明。
[0013]图1是一种装有点火火花塞的水冷四缸内燃机缸盖的俯视图。
[0014]图2是一种装有点火火花塞的水冷内燃机缸盖的剖面图。燃料喷射方式是燃料喷射到进气道里与空气混合，再通过进气阀进入汽缸内燃烧。
[0015]图3是一种装有点火火花塞的缸内直喷燃料的水冷缸盖。是一种斜置直接喷射式水冷内燃机缸盖，燃料喷射器位于水冷缸盖的侧面。
[0016]图4是一种装有点火火花塞的缸内直喷燃料的水冷缸盖。是一种中央直接喷射式(DI)水冷内燃机汽缸盖，燃料喷射器和火花塞都位于缸盖的中央凹部。
[0017]附图标记说明
[0018]10.火花塞，12.火花塞孔，14.环绕火花塞孔的焊缝，18.燃烧室，20.活塞，70.机体，71。进气歧管，72.机体水腔，73.机体水腔与缸盖水腔的通水孔，75.喷燃料器，78.环绕喷燃料器孔的焊缝，750.喷燃料器孔，80.缸盖，81.缸盖水腔与机体水腔的通水孔，83.缸盖水腔，85.凸轮轴，87.上缸盖，88.下缸盖，831.进水口，832.出水口，881.缸盖螺栓孔，8035.环绕缸盖螺栓孔的焊缝，887.进气道，8037.环绕进气道的焊缝，889.排气道，8038.环绕排气道的焊缝，8812.进气阀杆孔，8813.进气阀杆，8032.环绕进气阀杆孔的焊缝，8822.排气阀杆孔，8823.排气阀杆，8033.环绕排气阀杆孔的焊缝，8030.环绕上缸盖与下缸盖外侧连接处的焊缝。
【具体实施方式】
[0019]下面，参照附图对本发明进行说明。
[0020]在图1中，表示出了一种水冷四缸内燃机缸盖的俯视图。两件凸轮轴85旋转时，带动四个汽缸各个汽缸的四气门开闭。图中显示了两种在不同位置设置的喷燃料器孔750，图中左侧标注出了中央直接喷射式(DI)水冷内燃机缸盖的喷燃料器孔750，同时也在图中右侧标注给出了斜置的喷燃料器孔750，具体实施时，可以任选一种，或者，组合使用，都可以应用本发明。
[0021]在图2中，燃料喷射到进气道887内，与空气混合，再通过进气阀进入汽缸内燃烧。仅仅为了说明这一种缸盖内部没有喷燃料器孔750，由此省略了缸盖螺栓孔881及缸盖上部壳体的图面。
[0022]在图3中，上缸盖87的上部有安装凸轮轴85的支架。下缸盖88上形成了火花塞孔12、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、进气道887、排气道889、斜置喷燃料器孔750的下缸盖部，是主体；上缸盖87上形成了火花塞孔12、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、进气道887、排气道889、喷燃料器孔750的上缸盖部，是对应上述下缸盖88各个主体的孔口的通孔，方便大批量生产使用自动化机器焊接。这种结构与构造，使得缸盖内腔彻底暴露在外面，缸盖内部的各个孔、进气道、排气道都可以直接压铸、抽芯成形。泥芯做出细小的水腔非常困难，压铸能够精密制造出细小复杂、弯弯曲曲、长距离贯通缸盖内部各个位置的水腔，方便控制水的流向流量。压铸成形的精密细小的水腔通道，对缸盖的均匀冷却有利。
[0023]在图4中，下缸盖88上，进一步，画出形成了缸盖螺栓孔881的下缸盖部，是主体；上缸盖87上形成了缸盖螺栓孔881的上缸盖部，是对应上述下缸盖88上的缸盖螺栓孔881主体的孔口的通孔，方便大批量生产使用自动化机器焊接。中央直接喷射式(DI)的喷燃料器孔750紧邻火花塞孔12。
[0024]单缸与多缸的装有点火火花塞的水冷内燃机缸盖都能够应用上述发明，实现轻合金分体压铸上下体缸盖，然后通过焊接连接上下体成为一个整体装有点火火花塞的水冷内燃机缸盖。对于迫切需要轻量化的汽车发动机，上述发明用于轻合金压铸缸盖，能够满足发动机进一步紧凑设计的要求，得到更加精密、光洁、一致的进气道，提高汽缸内进入空气的流动质量，与燃料混合更加均匀，提高燃烧的质量，更加节能环保。
【主权项】
1.一种水冷内燃机的缸盖，所述缸盖(80)上包括火花塞孔(12)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)、进气道(887)、排气道(889)、缸盖螺栓孔(881)，缸盖水腔(83)，其特征在于:所述缸盖(80)由分体制造的上缸盖(87)与下缸盖(88)连接组成，其中，所述火花塞孔(12)、所述进气阀杆孔(8812)、所述排气阀杆孔(8822)、所述进气道(887)、所述排气道(889)、所述缸盖螺栓孔(881)分别由形成于所述上缸盖(87)的火花塞孔上缸盖部、进气阀杆孔上缸盖部、排气阀杆孔上缸盖部、进气道上缸盖部、排气道上缸盖部、缸盖螺栓孔上缸盖部与形成于所述下缸盖(88)的火花塞孔下缸盖部、进气阀杆孔下缸盖部、排气阀杆孔下缸盖部、进气道下缸盖部、排气道下缸盖部、缸盖螺栓孔下缸盖部连接而成，缸盖水腔(83)由环绕上缸盖(87)与下缸盖(88)外侧连接处的焊缝(8030)、环绕火花塞孔(12)的焊缝(14)、环绕进气阀杆孔(8812)的焊缝(8032)、环绕排气阀杆孔(8822)的焊缝(8033)、环绕进气道(887)的焊缝(8037)、环绕排气道(889)的焊缝(8038)、环绕缸盖螺栓孔(881)的焊缝(8035)连接上缸盖(87)与下缸盖(88)而成。
2.如权利要求1所述的缸盖，其特征在于:缸盖(80)上有喷燃料器孔(750)，所述喷燃料器孔(750)由形成于所述上缸盖(87)的喷燃料器孔上缸盖部与形成于所述下缸盖(88)的喷燃料器孔下缸盖部经由环绕喷燃料器孔(750)的焊缝(78)连接而成。
3.如权利要求1所述的缸盖，其特征在于:上缸盖(87)上有安装凸轮轴(85)的支架。
4.一种水冷内燃机，包括机体，其特征在于:机体(70)上安装有如上述各种技术方案中任一技术方案所述的缸盖(80)。
5.一种装有水冷内燃机的机械装置，包括机体(70)，其特征在于:上述机械装置的水冷内燃机机体(70)上安装有如上述各种技术方案中任一技术方案所述的缸盖(80)。
【专利摘要】一种水冷内燃机缸盖以及装有这种缸盖的水冷内燃机，将水冷缸盖由分体制造的上缸盖与下缸盖连接组成，所述火花塞孔12、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、进气道887、排气道889、缸盖螺栓孔881分别由形成于所述上缸盖87的火花塞孔、进气阀孔、排气阀杆孔、进气道、排气道、缸盖螺栓孔的上缸盖部与形成于所述下缸盖88的火花塞孔、进气阀杆孔、排气阀杆孔、进气道、排气道、缸盖螺栓孔的下缸盖部连接而成，缸盖水腔83由焊缝8030、焊缝14、焊缝8032、焊缝8033、焊缝8037、焊缝8038、焊缝8035连接而成。
【IPC分类】F02F1-36
【公开号】CN104727967
【申请号】CN201310746251
【发明人】蒋尧夫, 丁文江, 付彭怀, 彭立明, 朱永奎, 郭兴伍
【申请人】上海交通大学, 蒋一民, 蒋尧夫
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月23日