專利名稱：提高整體剛性的發(fā)動(dòng)機(jī)用氣缸蓋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋采用鉻鉬銅合金鑄鐵、蠕蟲狀石墨鑄鐵制造。 由于現(xiàn)有技術(shù)氣缸蓋的設(shè)計(jì)中，忽視了氣缸蓋主要承受灼熱燃?xì)獾臒嶝?fù)荷的底面 板和主要承受高壓燃?xì)獾谋l(fā)壓力以及氣缸蓋組裝在機(jī)體上的螺栓預(yù)緊力的氣缸蓋(分 為上箱和下箱的雙層箱型結(jié)構(gòu))之各自功能，從而氣缸蓋的設(shè)計(jì)缺乏合理性。 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋承受的綜合負(fù)荷有 ①螺栓預(yù)緊裝配力，②高壓燃?xì)獾谋l(fā)壓力下高頻率的機(jī)械負(fù)荷，③灼熱燃?xì)庀?低頻率的熱負(fù)荷。 大功率四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋設(shè)計(jì)成分為上箱和下箱的雙層箱型結(jié)構(gòu)，其目的是增 加氣缸蓋的整體剛度，降低氣缸蓋的機(jī)械應(yīng)力和機(jī)械變形，并使冷卻水的流動(dòng)主要首先冷 卻主要承受灼熱燃?xì)獾臒嶝?fù)荷的底面板。然而眾多設(shè)計(jì)者忽略了氣缸蓋的上箱、下箱除了 有圍繞周邊的側(cè)面板外，還應(yīng)當(dāng)讓中心安裝噴油器的立式套筒將上箱、下箱都連接起來，從 而實(shí)現(xiàn)雙層箱型結(jié)構(gòu)增加氣缸蓋整體剛度的作用。在螺栓預(yù)緊裝配力和高壓燃?xì)獾谋l(fā)壓 力的機(jī)械負(fù)荷的作用下，底面板機(jī)械受力分布狀態(tài)是底面板橫截面的燃燒室側(cè)呈現(xiàn)從中心 的高頻率拉應(yīng)力向邊緣漸漸轉(zhuǎn)變成增加的高頻率壓應(yīng)力，而底面板橫截面的冷卻水側(cè)則呈 現(xiàn)從中心向邊緣漸漸增加的高頻率拉應(yīng)力。在灼熱燃?xì)獾臒嶝?fù)荷作用下，底面板承受極強(qiáng) 的復(fù)雜的低頻率的不均勻的拉伸熱應(yīng)力，特別在氣缸蓋體底面板的排氣過橋的燃燒室側(cè)產(chǎn) 生極端的的低頻率的不均勻的拉伸熱應(yīng)力，而在底面板的排氣過橋的冷卻水側(cè)也是產(chǎn)生極 大的低頻率的不均勻的拉伸熱應(yīng)力，從而產(chǎn)生底面板排氣過橋處鑄鐵材質(zhì)的蠕變，導(dǎo)致熱 裂破損。 —旦氣缸蓋底面板熱裂破損，冷卻水便可進(jìn)入燃燒室，水是不可壓縮的液體，在活 塞運(yùn)動(dòng)壓縮燃燒室容積時(shí)將產(chǎn)生巨大的容積壓力，該力大大超過了正常的氣體爆發(fā)壓力， 這樣將使氣缸蓋、活塞、連桿、曲軸，甚至機(jī)體產(chǎn)生破損，俗稱"水錘"。水錘的后果是十分嚴(yán) 重的。 原有的氣缸蓋由側(cè)面板、頂面板、中隔板、底面板、中心安裝噴油器的立式套筒組 成，立式套筒不與中隔板連接。 其缺陷一是當(dāng)氣缸蓋在螺栓預(yù)緊裝配力作用下，側(cè)面板首當(dāng)其沖承受極強(qiáng)的壓縮 應(yīng)力，頂面板、底面板的外部隨側(cè)面板下沉，而頂面板、底面板的中部卻因立式套筒的連接 而同步地滯后動(dòng)作，呈現(xiàn)中部比外部高的態(tài)勢，此時(shí)，中隔板因未和立式套筒相連，中隔板 的中部處于較自由狀態(tài)，中隔板沒有真正參加到增加氣缸蓋的整體剛度的作用中去。 其缺陷二是當(dāng)氣缸蓋在高壓燃?xì)獾谋l(fā)壓力的機(jī)械負(fù)荷的作用下，底面板燃燒室 側(cè)首當(dāng)其沖承受極強(qiáng)的表面壓強(qiáng)，此時(shí)，氣缸蓋在螺栓預(yù)緊裝配力作用下，氣缸蓋固定在機(jī) 體上，底面板、頂面板中部以及立式套筒同步地拱起，中隔板的中部仍處于較自由狀態(tài)，中隔板仍沒有真正參加到增加氣缸蓋的整體剛度的作用中去。這樣明顯地削弱降低氣缸蓋的 機(jī)械應(yīng)力和機(jī)械變形的作用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于設(shè)計(jì)提高整體剛性的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋，以延長氣缸蓋的使用壽 命。 本實(shí)用新型由合金鑄鐵或蠕蟲狀球墨鑄鐵整體澆鑄制成的氣缸蓋，所述氣缸蓋由 側(cè)面板、頂面板、中隔板、底面板、中心安裝噴油器的立式套筒組成，在氣缸蓋上設(shè)有進(jìn)氣道 和排氣道，底面板設(shè)有排氣過橋，其特點(diǎn)是所述立式套筒不但與頂面板、底面板連接，更重 要是同時(shí)和中隔板相連。 由于本實(shí)用新型的中心安裝噴油器的立式套筒同時(shí)與頂面板、底面板和中隔板相
連，可克服原設(shè)計(jì)的技術(shù)缺陷，能有效提高氣缸蓋整體剛度，延長使用壽命。 另，本實(shí)用新型的氣缸蓋的中心安裝噴油器的立式套筒還采用機(jī)械等強(qiáng)度原理設(shè)
計(jì)，所述立式套筒為呈腰鼓形的圓橢體，以加強(qiáng)立式套筒和中隔板的連接。 另外，所述圓橢體的立式套筒最大直徑是最小直徑的1. 1 1. 3倍。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型氣缸蓋體由合金鑄鐵或蠕蟲狀石墨鑄鐵整體澆鑄而成， 由側(cè)面板5、頂面板1、中隔板2、底面板3、中心安裝噴油器的立式套筒4組成，立式套筒4 連接頂面板1、中隔板2和底面板3。 立式套筒4采用機(jī)械等強(qiáng)度原理設(shè) ，呈腰鼓形的圓橢體，圓橢體的立式套筒最 大直徑D是最小直徑d的1. 1 1. 3倍，本例為1. 2倍。
權(quán)利要求一種提高整體剛性的發(fā)動(dòng)機(jī)用氣缸蓋，包括由合金鑄鐵或蠕蟲狀球墨鑄鐵整體澆鑄制成的氣缸蓋，所述氣缸蓋由側(cè)面板、頂面板、中隔板、底面板、中心安裝噴油器的立式套筒組成，在氣缸蓋上設(shè)有進(jìn)氣道和排氣道，底面板設(shè)有排氣過橋，其特征在于所述立式套筒分別與頂面板、底面板和中隔板相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)動(dòng)機(jī)用氣缸蓋，其特征在于所述立式套筒為呈腰鼓形的圓橢體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述發(fā)動(dòng)機(jī)用氣缸蓋，其特征在于所述圓橢體的立式套筒最大直徑 是最小直徑的1. 1 1.3倍。
專利摘要提高整體剛性的發(fā)動(dòng)機(jī)用氣缸蓋，涉及發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋技術(shù)領(lǐng)域。氣缸蓋由側(cè)面板、頂面板、中隔板、底面板、中心安裝噴油器的立式套筒組成，在氣缸蓋上設(shè)有進(jìn)氣道和排氣道，底面板設(shè)有排氣過橋，其特點(diǎn)是所述立式套筒不但與頂面板、底面板連接，更重要是同時(shí)和中隔板相連。由于本實(shí)用新型的中心安裝噴油器的立式套筒同時(shí)與頂面板、底面板和中隔板相連，可克服原設(shè)計(jì)的技術(shù)缺陷，能有效提高氣缸蓋整體剛度，延長使用壽命。
文檔編號(hào)F02F1/24GK201448155SQ20092004657
公開日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月12日
發(fā)明者張玉華, 王克宇, 臧權(quán)同 申請(qǐng)人:揚(yáng)州揚(yáng)子江寶云缸套有限公司