一种半双层水套的六缸四气门气缸盖的制作方法

一种半双层水套的六缸四气门气缸盖
【技术领域】
1.本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种半双层水套的六缸四气门气缸盖。


背景技术：

2.气缸盖的作用是密封发动机的气缸，与活塞共同形成燃烧空间，并承受高温高压燃气的作用。为了保证喷油压力，喷油器针阀和喷嘴体偶件为高精密度运动副偶件，在工作过程中必须保证所述喷油器衬套充分冷却，喷油过程中不卡滞。随着越来越多的工程作业兴起，发动机的动力要求也越来越高，因此对发动机强化程度也相应提高，主要体现在发动机整体的动力、可靠性、耐久度等指标，因此随着发动机长期高负荷的做功，缸盖热负荷的增加，对喷油器的冷却也提出来新的更高的要求。因此，本技术提出一种半双层水套的六缸四气门气缸盖的技术方案，该结构较好的解决了原有的气缸盖因需要提升发动机性能而产生的喷油器冷却差、气缸盖水套流场阻力高以及缸盖铸造成品率平衡兼顾较差等问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种半双层水套的六缸四气门气缸盖，以解决现有气缸盖因需要提升发动机性能而产生的喷油器冷却差、气缸盖水套流场阻力高以及缸盖铸造成品率平衡兼顾较差等问题。
4.为了解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种半双层水套的六缸四气门气缸盖，包括缸盖本体，所述缸盖本体中分为六个缸，所述缸盖本体上开设有油嘴安装孔和气门安装孔，所述油嘴安装孔和气门安装孔之间形成四角区域，所述缸盖本体上开设有冷却水腔，所述冷却水腔的中部设有水套隔板，将相应的冷却水腔分隔成单层水套和双层水套，所述冷却水腔内设有导流唇板；所述缸盖本体的第一缸和第二缸的四角区域为单层水套，所述缸盖本体的第三缸至第六缸为双层水套；所述第一缸和第二缸的中部设有水套隔板，所述水套隔板设在油嘴安装孔的左侧，所述第三缸至第六缸的水套隔板延伸至油嘴安装孔的右侧，从而在第三缸至第六缸的冷却水腔处形成双层水套。
6.进一步地，所述第三缸水套隔板的宽度小于第四缸水套隔板的宽度。
7.进一步地，所述缸盖本体的第一缸、第二缸侧壁开设有漫流水孔，所述漫流水孔和缸盖本体第一缸、第二缸的单层水套相连通，并通过漫流入水的方式进行水冷却，所述缸盖本体的第三缸、第四缸、第五缸、第六缸还各开设有一个射水孔，所述的射水孔分别和第三缸至第六缸的水套相连。
8.进一步地，所述射水孔和双层水套的下层水套相连。
9.进一步地，所述缸盖本体的底面开设有若干卸荷槽。
10.进一步地，喷油器孔内设有喷油器衬套，所述喷油器衬套的底部截面成倒t形的密封边，所述喷油器衬套上部侧壁设有密封圈。
11.本实用新型所达到的有益效果是：
12.本气缸盖根据六个气缸对应的缸盖不同的水流场特性，通过第一至第六缸分别设置不同宽度的双层水套隔板，结合下层水套喷油器和气门形成的四角区第一和第二缸采用缸体上水孔漫流的方式、第三至第六缸采用射水孔的方式冷却，保证了一至六缸冷却水套换热系数和水流速度的均匀性，较好的解决了因需要提升发动机性能而产生的喷油器冷却差、气缸盖水套流场阻力高以及缸盖铸造成品率平衡兼顾较差等问题；喷油器镶不锈钢衬套，有效密封了缸内的燃气和缸盖内的冷却水，上部矩形截面的密封圈有效密封了缸盖内的冷却水和缸盖顶部的机油。
【附图说明】
13.在附图中：
14.图1是本实用新型的主视图；
15.图2是图1中a-a处的剖视图；
16.图3是图1中b-b处的剖视图；
17.图4是图1中c-c处的剖视图；
18.图5是图1中d-d处的剖视图；
19.图6是本实用新型的喷油器衬套的主视图的剖视图；
20.图7是本实用新型的仰视图的立体示意图；
21.图8为缸盖水套温度场计算结果模型；
22.图9为缸盖底板温度场计算结果模型；
23.图10为缸盖排气道温度计算结果模型。
24.附图标记：1、缸盖本体；1-1、第一缸；1-2、第二缸；1-3、第三缸；1-4、第四缸；1-5、第五缸；1-6、第六缸；1-7、水套隔板；1-8、喷油器安装孔；1-9、上层水套；1-10、下层水套；1-11、射水孔；1-12、导流唇板；1-13、卸荷槽；1-14、高压连接杆安装孔；1-15、喷油器回油孔；2、喷油器衬套；2-1、密封边；3、密封圈。
【具体实施方式】
25.下面结合具体实施例进行具体说明。
26.下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及所述喷油器衬套应用。
27.如图1和图3所示，一种半双层水套的六缸四气门气缸盖，包括缸盖本体1，缸盖本体1中分为六个缸，即第一缸1-1、第二缸1-2、第三缸1-3、第四缸1-4、第五缸1-5和第六缸1-6，缸盖本体1上开设有油嘴安装孔和气门安装孔，油嘴安装孔和气门安装孔之间形成四角区域，缸盖本体1上开设有冷却水腔，冷却水腔的中部设有水套隔板1-7，将相应的冷却水腔分隔成单层水套和双层水套，冷却水腔内设有若干导流唇板1-12；缸盖本体1的第一缸1-1和第二缸1-2的四角区域为单层水套，缸盖本体1的第三缸1-3至第六缸1-6为双层水套；第一缸1-1和第二缸1-2的中部设有水套隔板1-7，水套隔板1-7设在油嘴安装孔的左侧，第三缸1-3至第六缸1-6的水套隔板1-7延伸至油嘴安装孔的右侧，从而在第三缸1-3至第六缸1-6的冷却水腔处形成双层水套。根据气缸盖水套冷却流场计算结果和缸盖热耦合计算结果，
这种结构保证了第一缸1-1至第六缸1-6冷却水套换热系数和水流速度的均匀性、六个缸水套侧面的温度均小于180
°
，缸盖底板和排气道的最高温度小于380
°
(企业规范要求控制的温度，能避免气缸盖因温度高、热应力大而产生疲劳裂纹)，如图8-10所示，气缸盖水套温度场计算结果，六个缸水套侧面的温度最大值174
°
，缸盖底板最高温度374
°
，排气道的最高温度308
°
，有效缩小了缸盖与燃气接触的高温部位的温度梯度，避免气缸盖因温度高、热应力大而产生疲劳裂纹。
28.第三缸1-3水套隔板1-7的宽度小于第四缸1-4水套隔板1-7的宽度。缸盖本体1的出水口在前端，缸盖本体1总体的水流方向为纵向流动，但对每一缸为下层水套1-10的横向流动和上层水套1-9的纵向流动的组合，第三缸1-3在第四缸1-4的前面，通过水套隔板1-7的宽度的差异，减小了第三缸1-3的下层水套横向流动的比例，实现了第三缸1-3、第四缸1-4冷却的均匀性。
29.缸盖本体1的第一缸1-1、第二缸1-2侧壁开设有漫流水孔，漫流水孔和缸盖本体1第一缸1-1、第二缸1-2的单层水套相连通，并通过漫流入水的方式进行水冷却，如图4所示，缸盖本体1的第三缸1-3、第四缸1-4、第五缸1-5、第六缸1-6还各开设有一个射水孔1-11，射水孔1-11分别和第三缸1-3至第六缸1-6的水套相连通，射水孔1-11和双层水套的下层水套1-10相连。
30.如图5所示，缸盖本体1上的喷油器孔内设有喷油器衬套2，喷油器孔的结构和喷油器衬套2相适应，喷油器衬套2的底部通过滚压、胀大形成截面成倒t形的密封边2-1，有效密封了缸盖本体1内的燃气和冷却水，喷油器衬套2上部侧壁设有密封圈3，有效密封了缸盖本体1内的冷却水和缸盖本体1顶部的机油。
31.如图2所示，缸盖本体1的前端面开设有高压连接杆安装孔1-14以及喷油器回油孔1-15，高压连接杆安装孔1-14与喷油器回油孔1-15连通，借助高压连接杆安装孔1-14回油，避免喷油器回油孔1-15贯穿缸盖本体1纵向的其他路的回油孔。
32.如图7所示，缸盖本体1的底面开设有若干卸荷槽1-13。

技术特征：
1.一种半双层水套的六缸四气门气缸盖，包括缸盖本体，所述缸盖本体中分为六个缸，所述缸盖本体上开设有油嘴安装孔和气门安装孔，所述油嘴安装孔和气门安装孔之间形成四角区域，其特征在于：所述缸盖本体上开设有冷却水腔，所述冷却水腔的中部设有水套隔板，将相应的冷却水腔分隔成单层水套和双层水套，所述冷却水腔内设有导流唇板；所述缸盖本体的第一缸和第二缸的四角区域为单层水套，所述缸盖本体的第三缸至第六缸为双层水套；所述第一缸和第二缸的中部设有水套隔板，所述水套隔板设在油嘴安装孔的左侧，所述第三缸至第六缸的水套隔板延伸至油嘴安装孔的右侧，从而在第三缸至第六缸的冷却水腔处形成双层水套。2.根据权利要求1所述的一种半双层水套的六缸四气门气缸盖，其特征在于：所述第三缸水套隔板的宽度小于第四缸水套隔板的宽度。3.根据权利要求1所述的一种半双层水套的六缸四气门气缸盖，其特征在于：所述缸盖本体的第一缸、第二缸侧壁开设有漫流水孔，所述漫流水孔和缸盖本体第一缸、第二缸的单层水套相连通，并通过漫流入水的方式进行水冷却，所述缸盖本体的第三缸、第四缸、第五缸、第六缸还各开设有一个射水孔，所述的射水孔分别和第三缸至第六缸的水套相连。4.根据权利要求3所述的一种半双层水套的六缸四气门气缸盖，其特征在于：所述双层水套包括上层水套和下层水套，所述射水孔和双层水套的下层水套相连。5.根据权利要求1所述的一种半双层水套的六缸四气门气缸盖，其特征在于：所述缸盖本体的底面开设有若干卸荷槽。6.根据权利要求1所述的一种半双层水套的六缸四气门气缸盖，其特征在于：所述缸盖本体上开设有喷油器孔，所述喷油器孔内设有喷油器衬套，所述喷油器衬套的底部截面成倒t形的密封边，所述喷油器衬套上部侧壁设有密封圈。

技术总结
本实用新型公开了一种半双层水套的六缸四气门气缸盖，包括缸盖本体，缸盖本体中分为六个缸，缸盖本体上开设有油嘴安装孔和气门安装孔，油嘴安装孔和气门安装孔之间形成四角区域，缸盖本体上开设有冷却水腔，冷却水腔的中部设有水套隔板，将相应的冷却水腔分隔成单层水套和双层水套，冷却水腔内设有导流唇板；缸盖本体的第一缸和第二缸的四角区域为单层水套，缸盖本体的第三缸至第六缸为双层水套；第一缸和第二缸的中部设有水套隔板，第三缸至第六缸的水套隔板延伸至油嘴安装孔的右侧，从而在第三缸至第六缸的冷却水腔处形成双层水套。本实用新型具有喷油器冷却好、气缸盖水套流场阻力小以及缸盖铸造成品率平衡兼顾较好等特点。点。点。


技术研发人员：谢克艳 李少明 潘洪波 黄韬
受保护的技术使用者：广西玉柴机器股份有限公司
技术研发日：2022.12.19
技术公布日：2023/6/16