專利名稱：一種通用小型汽油機氣缸蓋的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于通用小型汽油機制造領域，尤其涉及一種通用小型汽油機氣缸
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背景技術：
通用小型汽油機具有結構簡單緊湊、使用方面、適應范圍廣、制造維修方便的顯著優點，其冷卻方式一般為強制風冷，但由于氣缸體、氣缸蓋向冷卻空氣散熱的傳熱系數小，特別是氣缸蓋的鼻梁區等高溫區域散熱困難，另一方面排氣消聲器緊靠氣缸蓋，對氣缸蓋有較強的熱輻射，因此造成了風冷汽油機具有較高的熱負荷。由于通用小型汽油機結構緊湊，在氣缸蓋部件上安裝有進氣系統、排氣系統、氣門組件等關鍵系統及部件，如果氣缸蓋熱負荷過高會導致進氣不足，功率嚴重下降；機油溫度過高，整機工作可靠性受到嚴重影響，因此優化設計氣缸蓋冷卻組織、合理控制氣缸蓋的熱負荷是通用小型汽油機設計的重點之一 O188F汽油機屬于通用小型汽油機，其結構型式為:單缸、強制風冷、頂置氣門，188F汽油機在單缸通用小型汽油機中屬于排量較大的機型，輸出功率大，整機熱負荷高。對于其氣缸蓋而言，主要有兩個高溫區域:一個是火花塞與進排氣門間的鼻梁區，氣缸蓋底面燃燒室的表面區域，它們與燃氣直接接觸傳熱到氣缸蓋上；另一個是排氣道所在區域，發動機排氣道一方面受到氣缸內排出的高溫廢氣的“熱沖刷”，另一面受到排氣消聲器的熱輻射，因此使得氣缸蓋的鼻梁區與排氣道側的溫度往往比較高；而經由進氣道進入氣缸的新鮮充量的溫度一般低于氣缸蓋的平均溫度，對氣缸蓋有“冷沖刷”，使得進氣道側的溫度較低；氣缸蓋由于高溫和溫度分布不均勻而產生的熱應力很大，在熱應力的反復作用下，氣門座圈處和鼻梁區容易形成熱疲勞裂紋，因此鼻梁區與排氣道區域是該類機型的冷卻重點。另外還需要對進氣道及整個氣缸蓋進行冷卻，冷卻進氣道可以保證發動機每工作循環的新鮮充量，從而保證發動機的動力輸出；氣缸蓋的整體冷卻有助于降低整機熱負荷，有利于控制機油溫度，從而保證運動部件的有效潤滑與工作可靠。目前，該機型的氣缸蓋冷卻方式為冷卻風從進氣道側引入，先冷卻進氣道側氣缸蓋，然后冷卻鼻梁區及火花塞高溫區以及氣門推桿室，氣體流過排氣道進行冷卻，流出氣缸蓋，完成冷卻循環。其主要缺陷為:一是氣缸蓋的鼻梁區、排氣道側的高溫區域無法有效冷卻，原因是冷卻風吹到高溫區域時溫度已較高，而且結果設計風道的缺陷使冷卻空氣流量有限；二是進氣道側與排氣道側的溫度梯度較大，熱應力加大，可靠性降低；三是冷卻風流動路徑不合理，造成氣門推桿室處冷卻流量遠大于燃燒室頂部處的冷卻空氣流量，氣缸蓋溫度梯度較大；四是對排氣消聲器的熱輻射沒有采取隔熱措施。
發明內容為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種通用小型汽油機氣缸蓋，可以有效解決氣缸蓋鼻梁區、排氣道側高溫區域的冷卻，能有效抑制排氣消聲器對氣缸蓋的熱輻射，同時可以兼顧氣缸蓋的整體冷卻。為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種通用小型汽油機氣缸蓋，包括蓋體，蓋體上有進氣道、排氣道、氣門室、火花塞安裝孔、導風散熱片，在排氣道出口處有與排氣道垂直的導風片，導風片還與導風散熱片相連，在火花塞安裝孔上方有主冷卻風道，主冷卻風道垂直于進氣道和排氣道的連線。在進氣道的兩側設有進氣道冷卻風道，進氣道冷卻風道與主冷卻風道相通；在排氣道的兩側設有排氣道冷卻風道，排氣道冷卻風道也與主冷卻風道相通。本實用新型的有益效果是通過合理布置冷卻風道走向和冷卻風道截面積，用原始冷卻風先對火花塞、鼻梁區、排氣道等高溫區域的冷卻進行了強化，同時燃燒室頂部周圍最熱處有組織地用冷卻風有效散熱，在不增加冷卻風扇功率損耗的前提下，改善了高溫區域的冷卻效果；通過增加導風隔熱片等措施大幅度減少了排氣消聲器對氣缸蓋的熱負荷，使得排氣道側的熱負荷得到改善。氣缸蓋整體熱負荷得到良好的控制，有利于改善汽油機的整機熱負荷，同時降低了機油溫度，提高了零部件的工作可靠性及整機性能。

圖1是本實用新型的主視結構示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖2中的A-A剖視圖。圖4是圖1的左視圖。圖5是圖2中的B-B剖視圖。圖6是圖1的右視圖。圖7是圖6中的C-C剖視圖。圖8是圖6中的D-D剖視圖。圖中，I為排氣道，2為導風片，3為進氣道，4為火花塞安裝孔，5為氣門室，6為燃燒室，7為主冷卻風道，8為進氣道冷卻風道，9、10為排氣道冷卻風道，11為導向散熱片，12為排氣道冷風通道，13為鼻梁區，I為進氣道側冷卻風，II為主冷卻風道冷卻風，III為排氣道側冷卻風。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8所示的通用小型汽油機氣缸蓋，包括蓋體，蓋體上有進氣道3、排氣道1、氣門室5、火花塞安裝孔4、導風散熱片11，在排氣道出口處有與排氣道垂直的導風片2，導風片2還與導風散熱片11相連，在火花塞安裝孔4上方有主冷卻風道7，主冷卻風道7垂直于進氣道和排氣道的連線。在進氣道3的兩側設有進氣道冷卻風道8，進氣道冷卻風道8與主冷卻風道7相通；在排氣道I的兩側設有排氣道冷卻風道9、10，排氣道冷卻風道9、10也與主冷卻風道7相通。在188F汽油機上，主冷卻風道的最小截面積為220平方毫米。本實用新型把傳統設計方法和現代三維流場分析方法相結合，優化設計了氣缸蓋的冷卻風流的流向及流量分布，在排氣道與消聲器之間增加了一片具有導風和隔熱功能的導風片，氣缸蓋冷卻風由汽油機冷卻風扇產生經重新設計的導風罩，把原始冷卻風引導到氣缸蓋的火花塞上方的一側，此冷卻風經三個有組織的風道對氣缸蓋從火花塞和燃燒室一側向氣門推桿室一側方向流動冷卻氣缸蓋，它們是主冷卻風道、進氣道冷卻風道、排氣道冷卻風道，通過細分每股冷卻風道截面積大小及氣缸蓋兩側的散熱片設計，使流經整個氣缸蓋各處風流量與所需散熱量一致，完成冷卻循環。經導風罩引導的原始冷卻風由火花塞側吹向氣缸蓋，原始冷卻風被分成3路，第一路，主冷卻風道冷卻風II吹向火花塞、鼻梁區13等高溫區域所在的主冷卻風道7，在主冷卻風道7內的冷卻風，一部分繼續前行冷卻燃燒室上部和氣門室5下部從而流出氣缸蓋，另部分冷卻風在主冷卻風道7上又分2道，一道90度轉向進氣道冷卻風道8冷卻進氣道3，一道90度轉向排氣道冷卻風道9、10冷卻排氣道I ;第二路，進氣道側冷卻風I從進氣道3側的導風散熱片11間的通道流過，冷卻進氣道3側的氣缸蓋并與風道8流出的冷卻風匯合，繼續前行流出氣缸蓋；第三路，排氣道側冷卻風III從排氣道I側的導風散熱片11間的通道、導風片2與排氣道I間的排氣道冷風通道12流過，冷卻排氣道I的氣缸蓋、排氣道I及排氣消聲器等高溫區域與零件，之后與排氣道冷卻風道9、10流出的冷卻風匯合，繼續前行流出氣缸蓋。上述冷卻風在冷卻其下部的高溫表面的同時，也對其上方的氣門室及氣門室內的氣門組、搖臂組、潤滑油進行了冷卻，如圖2，圖3，圖5、圖8所示。
權利要求1.一種通用小型汽油機氣缸蓋，包括蓋體，蓋體上有進氣道、排氣道、氣門室、火花塞安裝孔、導風散熱片，其特征在于:在排氣道出口處有與排氣道垂直的導風片，導風片還與導風散熱片相連，在火花塞安裝孔上方有主冷卻風道，主冷卻風道垂直于進氣道和排氣道的連線。
2.如權利要求1所述的通用小型汽油機氣缸蓋，其特征在于:在進氣道的兩側設有進氣道冷卻風道，進氣道冷卻風道與主冷卻風道相通；在排氣道的兩側設有排氣道冷卻風道，排氣道冷卻風道也與主冷卻風道相通。
專利摘要本實用新型公開了一種通用小型汽油機氣缸蓋，包括蓋體，蓋體上有進氣道、排氣道、氣門室、火花塞安裝孔、導風散熱片，在排氣道出口處有與排氣道垂直的導風片，導風片還與導風散熱片相連，在火花塞安裝孔上方有主冷卻風道，主冷卻風道垂直于進氣道和排氣道的連線。本實用新型通過合理布置冷卻風道走向和冷卻風道截面積，在不增加冷卻風扇功率損耗的前提下，改善了高溫區域的冷卻效果；通過增加導風隔熱片等措施大幅度減少了排氣消聲器對氣缸蓋的熱負荷，使得排氣道側的熱負荷得到改善。氣缸蓋整體熱負荷得到良好的控制，有利于改善汽油機的整機熱負荷，同時降低了機油溫度，提高了零部件的工作可靠性及整機性能。
文檔編號F02F1/34GK202954892SQ20122064112
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月29日 優先權日2012年11月29日
發明者王建, 劉勝吉, 朱建春, 胡金松 申請人:河南創世電機科技有限公司, 江蘇大學