一種氣缸蓋冷卻水腔結構及氣缸蓋的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及氣缸蓋冷卻技術領域，特別是涉及一種氣缸蓋冷卻水腔結構及氣缸至
ΠΠ O
【背景技術】
[0002]隨著柴油機強化程度和動力性要求的提高，傳統的氣缸蓋冷卻水腔結構冷卻效率低，不能有效降低缸蓋的熱負荷。目前國內沒有應用于爆發壓力25MPa、升功率40kW/L的冷卻水腔結構及對應的大型柴油機氣缸蓋。
[0003]目前的氣缸蓋冷卻水腔結構不能滿足該項目極高強化程度的冷卻要求，冷卻不足會導致氣缸蓋火力板和排氣道出現熱裂紋、氣門導管溫度過高等故障，導致氣缸蓋和配氣機構失效，排放不符合要求。
【發明內容】
[0004](一)要解決的技術問題
[0005]本發明要解決的技術問題是如何提高氣缸蓋的冷卻能力和效率。
[0006](二)技術方案
[0007]為了解決上述技術問題，本發明提供一種氣缸蓋冷卻水腔結構，所述冷卻水腔由隔板分隔為上層水腔和下層水腔，所述上層水腔與下層水腔通過分配孔連通，所述分配孔設有分配耳控制冷卻水分配，且分配孔的入口段設有引導弧面，通過所述引導弧面引導冷卻水從上層水腔流向下層水腔，使冷卻水貼合氣缸蓋的底板流動。
[0008]其中，所述冷卻水腔內部設有四氣門，所述冷卻水腔沿所述四氣門呈田字形分布，每相鄰兩個所述氣門之間設有鼻梁區，每個所述鼻梁區設有橫向設置的鼻梁區通道，所述分配孔穿過所述四氣門的中部，且與每個所述鼻梁區通道連通，冷卻水流從所述分配孔流經所述鼻梁區通道流向氣門四周。
[0009]其中，所述鼻梁區通道設于所述下層水腔內。
[0010]其中，所述四氣門按進氣流向分為兩個進氣門和兩個排氣門，所述分配孔的周向設有三條沿其長度方向設置的水流分配通道，三條所述水流分配通道分別與兩個所述排氣門之間的鼻梁區通道連通，以及與所述進氣門與排氣門之間的兩個鼻梁區通道連通。
[0011]其中，三個所述水流分配通道位于相應的所述鼻梁區通道的上方，且所述水流分配通道的下端與相應的所述鼻梁區通道的入口處過渡連接。
[0012]其中，位于兩個所述排氣門之間的鼻梁區通道的流通截面分別大于兩個所述進氣門與排氣門之間的兩個鼻梁區通道的流通截面。
[0013]其中，每個所述氣門的外壁面設置為外凸的弧形面。
[0014]其中，所述氣門的外壁面設有包圍該外壁面的環形冷卻空腔。
[0015]其中，所述環形冷卻空腔位于所述上層水腔內。
[0016]本發明還提供一種氣缸蓋，其設有上述技術方案所述的氣缸蓋冷卻水腔結構。
[0017](三)有益效果
[0018]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0019]本發明提供的一種氣缸蓋冷卻水腔結構和氣缸蓋，所述冷卻水腔由隔板分隔為上層水腔和下層水腔，使得全部水流流過氣缸蓋的底板，所述上層水腔與下層水腔通過分配孔連通，所述分配孔設有分配耳控制冷卻水分配，精確控制冷卻水流量分配;同時分配孔的入口段設有引導弧面，通過所述引導弧面引導冷卻水從上層水腔沖向下層水腔，利用自頂向下的沖擊水流冷卻氣缸蓋底板，使冷卻水貼合氣缸蓋的底板流動，以加強該底板的冷卻效果，從而大幅提高了氣缸蓋冷卻能力和效率。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明一種氣缸蓋冷卻水腔結構的主視圖；
[0021]圖2為圖1的剖視圖；
[0022]圖3為本發明下層水腔的結構俯視示意圖；
[0023]圖4為本發明分配孔與水流分配通道的橫截面示意圖；
[0024]圖5為上層水腔中氣門冷卻結構的俯視示意圖。
[0025]圖中:1:上層水腔;2:下層水腔;3:分配孔;4:引導弧面;5:火力板;6:進氣門；7:排氣門；8:鼻梁區通道;9:水流分配通道;10:環形冷卻空腔。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0027]在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0028]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0029]如圖1和圖2所示，為本發明提供的一種氣缸蓋冷卻水腔結構，所述冷卻水腔由隔板分隔為上層水腔I和下層水腔2，全部水流流過氣缸蓋的下底板即火力板5，加強火力板5冷卻效果，用隔板隔開同時還具有增加氣缸蓋的剛度和強度的輔助作用;所述上層水腔I與下層水腔2通過分配孔3連通，所述分配孔3設有分配耳精確控制冷卻水流量分配，且所述分配孔3的入口段設有引導弧面4，從圖2中所示，所述引導弧面4為從分配孔3的開口處逐漸收縮的平滑過渡弧面，通過所述引導弧面4引導冷卻水從上層水腔I流向下層水腔2，使冷卻水貼合氣缸蓋的底板流動，利用自頂向下的沖擊水流冷卻氣缸蓋的火力板5，使大部分冷卻水貼合火力板5流動，加強火力板5的冷卻效果，以提高氣缸蓋的冷卻能力和效率。
[0030]如圖3所示，所述冷卻水腔內部設有四氣門，所述冷卻水腔沿所述四氣門呈田字形分布，每相鄰兩個所述氣門之間設有鼻梁區，每個所述鼻梁區設有橫向設置(沿鼻梁區的長度方向)的鼻梁區通道8，所述分配孔3穿過所述四氣門的中部，且與每個所述鼻梁區通道8連通，冷卻水流從所述分配孔3流經所述鼻梁區通道8流向氣門四周，從而將冷卻水流分配到每一個氣門，以提高冷卻均勻度和冷卻效率，從而有效降低氣缸蓋的熱負荷。
[0031]在實際工作中，氣缸蓋的下部承受的熱負荷更大，所述鼻梁區通道8設于所述下層水腔2內，以便于主要針對氣缸蓋的下部冷卻，以充分利用冷卻資源。
[0032]其中，所述四氣門按進氣流向分為并排的兩個進氣門6和并排的兩個排氣門7，進氣門6所需的冷卻量少，如圖4所示，所述分配孔3的周向設有三條沿其長度方向設置的水流分配通道9，三條所述水流分配通道9分別與兩個所述排氣門7之間的鼻梁區通道8連通，以及與兩個所述進氣門6與排氣門7之間的兩個鼻梁區通道8連通；以控制流通截面實現按需冷卻，以提高冷卻效率和均勻度，具體地，位于兩個所述排氣門7之間的鼻梁區通道8的流通截面分別大于兩個所述進氣門6與排氣門7之間的兩個鼻梁區通道8的流通截面，使更多的冷卻水分配到需要冷卻的排氣門7。
[0033]本發明中，水流從上向下流動，從而將三個所述水流分配通道9設于相應的所述鼻梁區通道8的上方，且所述水流分配通道9的下端與相應的所述鼻梁區通道8的入口處過渡連接，以方便水流分配。
[0034]為了結構的優化設置，每個所述氣門的外壁面設置為外凸的弧形面，如圖5所示，所述氣門的外壁面設有包圍該外壁面的環形冷卻空腔10，冷卻水經過環形冷卻空腔10以對氣門的外壁面進行冷卻，從而可以充分冷卻氣門導管。具體地，所述環形冷卻空腔10位于所述上層水腔I內，以主要針對上層水腔I內的氣門導管進行冷卻。
[0035]本發明還提供了一種氣缸蓋，其設有上述技術方案所述的氣缸蓋冷卻水腔結構，使其可以滿足升功率40kW/L的柴油機氣缸蓋的冷卻要求。
[0036]由以上實施例可以看出，本發明結構設計新穎，制造方便，而且提高了氣缸蓋冷卻能力和效率。
[0037]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種氣缸蓋冷卻水腔結構，其特征在于，所述冷卻水腔由隔板分隔為上層水腔和下層水腔，所述上層水腔與下層水腔通過分配孔連通，所述分配孔設有分配耳控制冷卻水分配，且分配孔的入口段設有引導弧面，通過所述引導弧面引導冷卻水從上層水腔流向下層水腔，使冷卻水貼合氣缸蓋的底板流動。2.根據權利要求1所述的氣缸蓋冷卻水腔結構，其特征在于，所述冷卻水腔內部設有四氣門，所述冷卻水腔沿所述四氣門呈田字形分布，每相鄰兩個所述氣門之間設有鼻梁區，每個所述鼻梁區設有橫向設置的鼻梁區通道，所述分配孔穿過所述四氣門的中部，且與每個所述鼻梁區通道連通，冷卻水流從所述分配孔流經所述鼻梁區通道流向氣門四周。3.根據權利要求2所述的氣缸蓋冷卻水腔結構，其特征在于，所述鼻梁區通道設于所述下層水腔內。4.根據權利要求3所述的氣缸蓋冷卻水腔結構，其特征在于，所述四氣門按進氣流向分為兩個進氣門和兩個排氣門，所述分配孔的周向設有三條沿其長度方向設置的水流分配通道，三條所述水流分配通道分別與兩個所述排氣門之間的鼻梁區通道連通，以及與兩個所述進氣門與排氣門之間的兩個鼻梁區通道連通。5.根據權利要求4所述的氣缸蓋冷卻水腔結構，其特征在于，三個所述水流分配通道位于相應的所述鼻梁區通道的上方，且所述水流分配通道的下端與相應的所述鼻梁區通道的入口處過渡連接。6.根據權利要求5所述的氣缸蓋冷卻水腔結構，其特征在于，位于兩個所述排氣門之間的鼻梁區通道的流通截面分別大于兩個所述進氣門與排氣門之間的兩個鼻梁區通道的流通截面。7.根據權利要求2所述的氣缸蓋冷卻水腔結構，其特征在于，每個所述氣門的外壁面設置為外凸的弧形面。8.根據權利要求7所述的氣缸蓋冷卻水腔結構，其特征在于，所述氣門的外壁面設有包圍該外壁面的環形冷卻空腔。9.根據權利要求8所述的氣缸蓋冷卻水腔結構，其特征在于，所述環形冷卻空腔位于所述上層水腔內。10.—種氣缸蓋，其特征在于，其設有如權利要求1-9任一項所述的氣缸蓋冷卻水腔結構。
【專利摘要】本發明涉及氣缸蓋冷卻技術領域，公開了一種氣缸蓋冷卻水腔結構，所述冷卻水腔由隔板分隔為上層水腔和下層水腔，所述上層水腔與下層水腔通過分配孔連通，所述分配孔設有分配耳控制冷卻水分配，同時分配孔的入口段設有引導弧面，通過所述引導弧面引導冷卻水從上層水腔沖向下層水腔，使冷卻水貼合氣缸蓋的底板流動；本發明還提供一種利用上述冷卻水腔結構的氣缸蓋。本發明結構設計合理，能夠提高氣缸蓋的冷卻能力和效率。
【IPC分類】F02F1/40
【公開號】CN105715402
【申請號】CN201610079400
【發明人】康明明, 云峰, 馮志強, 羅國良
【申請人】濰柴動力股份有限公司