CN102207041A - 可避免冲蚀的汽油机气缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可避免冲蚀的汽油机气缸，包括缸体(32)、缸盖(34)、缸垫(31)，防冲蚀区域为A区、B区和C区，通过对三区结构的优化，使密封面为敞开或全封闭状态，而非半封闭区，消除了“气蚀”产生的条件，另外避免了密封区进水、进气的现象；进一步地本发明减小缸盖排气道壁厚，可以降低热容量，减弱热惯性，避免因汽车大负荷运转时突然进入怠速后的水温升高所导致的“怠速开锅”现象。本发明适用于任何车型的汽车，作为其汽油机的气缸，可避免冲蚀现象的发生。

Description

可避免冲蚀的汽油机气缸

技术领域

本发明涉及一种汽车发动机，具体地说是一种可避免冲蚀的汽油机气缸。

背景技术

“冲蚀”即指金属材料表面受与腐蚀性流体冲刷而引起材料局部的金属腐蚀现象。

整体结构如图7所示四缸汽油机缸盖，使用过程发生气缸盖底面“冲蚀”现象，其本质上属于一种“气蚀”现象，“冲蚀”区分布如图8所示，图中A区位于第四缸排气道侧纵向筋中央。B区位于第四缸排气道侧上水孔边，C区位于各缸火花塞处横向筋中央。这些“冲蚀”区都属于缸盖中的高温区，特别是A，B 区离排气道近，内壁温度较高，可达200℃左右。它们具有如下的特点：

（1）“A区处于缸盖后端的纵向筋中央，此处缸垫有纵向板，而缸体无纵向筋，缸盖A区处于半封闭状态，如图9所示。

A区被缸垫1覆盖着，但没有缸体2平面的支撑，因此，A区实际上是能进水3的。当A区温度较高，挤进去的冷却液蒸发时，由于缸垫1挡着蒸汽，蒸汽不能自由散开而形成气压，越是中心区压力越高。这种压力频繁变化能引起“气蚀”。

（2）C区的结构也和A区半封闭结构完全相同，但此处温度比A区温度低，出现“冲蚀”现象比A区少,“冲蚀”发展得也慢，但其损坏原因与A区相同。

（3）B区结构与A区、C区相比有些不同，但也有基本类似之处，如图10所示，

当缸体2支撑面小于缸盖4底面时，实际存在缝隙B，由于缝隙狭小也阻碍气体自由离散而产生局部压力区。缸盖4调查中发现，缸体2水孔边缘和缸盖4边缘不吻合处，缸盖4边缘无支撑的部分“冲蚀”多；另外，B区边缘是铸造毛面，凹凸不平，很容易形成微小的半封闭区；还有，B区密封面狭窄，气缸漏气的可能性大，有可能直接产生烧蚀，也会促进气蚀的产生。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种可避免冲蚀的汽油机气缸，

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种可避免冲蚀的汽油机气缸，包括缸体、缸盖、缸垫，防冲蚀区域为A区、B区和C区，其中

A区处于缸盖后端的纵向筋中央，A区部位下部为缸体实体，此处缸垫有纵向板、有支撑，为全封闭状态；

B区的两个水套孔周围带有压紧边缘的封水包边或印刷胶线，为全封闭状态；

C区处缸孔加钢丝圈，缸体后端上水孔为双孔结构，两孔间连接有与缸盖形状相同的横筋，C区为全封闭状态。

以上为本发明的基本结构，为了破坏产生“气蚀”的条件，密封面不要搞成半封闭区，要么敞开，要么全封闭；二是密封区不能进水、进气。A区和C区采用缸盖底面有支撑结构的结构；B区设计为加强封气、封水的结构，最好加封水包边（或印刷胶线）以便压紧边缘，也防止缸垫外缘被热水泡开，增强密封性有效降低从燃烧室窜来燃气压力，减少了冲蚀的几率；C区还带有双孔加横筋的结构，可解决原有气缸垫结构所存在的密封缺陷。本发明的上述技术方案，可解决有效气缸盖漏气、漏水问题，从而避免冲蚀现象的发生。

作为本发明的一种优化，C区缸孔形状与燃烧室形状相匹配，后端水孔带有印刷胶线，印刷胶线的形状与缸体孔相适配。

可提高密封性能，避免漏气、漏水，从而进一步避免冲蚀现象发生。

作为本发明的另一种优化，所述缸盖底面减薄至10mm、排气道壁厚减薄至5mm，后端水孔的近缸孔一侧铸造光洁度为Ra12.5。

为加强整个缸盖的冷却强度，减薄一些热区壁厚，减小壁厚还可以降低热容量，减弱热惯性。汽车大负荷运转时突然进入怠速后，一般水温要升高，惯性热量越大，温度升高幅度越大。这有可能造成“怠速开锅”。减薄壁厚处有：缸盖底面由12㎜减为10㎜，进排气门间排气道壁厚由6㎜减为5㎜，排气道顶由6㎜减为5㎜；提高光洁度可避免表面微小半封闭密封面，减少发生冲蚀的几率。

作为本发明的第三种优化，所述缸盖上所用螺栓的螺栓拧紧力为75N·m，松开力为95N·m。

可提高拧紧力矩的均匀性增加了缸垫的压紧力，使缸体与缸垫、缸盖与缸垫结合面处有良好的密封性，进而保证燃烧室的密封，有效防止燃烧气体窜出，减少气蚀问题的产生。

本发明还有一种优化，C区的缸孔护套为不锈钢材料的护套。

这种材料可保证缸控护套的抗冲蚀能力。

由于采用了上述的技术方案,本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：对A、B、C区的具体结构进行优化，消除“气蚀”产生的条件，使密封面为敞开或全封闭状态，而非半封闭区，另外避免了密封区进水、进气的现象；减小缸盖排气道壁厚，可以降低热容量，减弱热惯性，避免因汽车大负荷运转时突然进入怠速后的水温升高所导致的“怠速开锅”现象。本发明适用于任何车型的汽车，作为其汽油机的气缸，可避免冲蚀现象的发生。

本发明下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例的缸体2的结构示意图；

图2是本发明实施例的缸垫1的结构示意图；

图3为图2的C—C视图的放大图；

图4是本发明实施例的缸盖4的结构示意图；

图5为图4的H—H视图的放大图；

图7为现有产品缸体的结构示意图；

图6为图7的I—I视图；

图8—图10为A、B、C区位置示意图。

图中：1—缸垫，2—缸体，3—水，4—缸盖，5—钢丝圈，6—上水孔，7—横筋，8—排气道壁，9—印刷胶线。

具体实施方式

实施例

本实施例为一种可避免冲蚀的汽油机气缸，包括上下联接于一体的缸盖4、缸垫1和缸体2，它们的结构分别如图4、图2、图1。

该气缸的防冲蚀区域为A区、B区和C区，它们于气缸上所处的位置与现有产品易发生冲蚀的区域相对应，参见图8—图10。其中

如图1所示，A区处于缸盖4后端的纵向筋中央，此处缸垫1有纵向板。A区部位缸盖4原为一个水套，现改为两个水套孔，使A区部位下部不再是水套孔，而是缸体2实体，使缸垫1此处有支撑，利于缸垫1的压紧密封，为全封闭状态。

B区位于缸盖4与缸垫1相接处，带有压紧边缘的印刷胶线9（有条件的话，最好采用封水包边），B区的两个水套孔周围涂硅胶线，为全封闭状态。

C区位于各缸火花塞处横向筋中央，为全封闭状态。C区的缸孔形状与燃烧室形状相匹配，带有钢丝圈5（如图3所示），缸体2后端上水孔6为双孔结构且带有印刷胶线9，印刷胶线9的形状与缸体孔相适配。上水孔6的双孔间连接有与缸盖4形状相同横筋7。C区的缸孔护套由原来的白口铁材料改为不锈钢材料。

缸盖4底面减薄至10mm、排气道壁8的厚度由6㎜减薄至5mm（具体地是：进排气门间排气道壁厚由6㎜减为5㎜，排气道顶壁厚由6㎜减为5㎜），缸盖4底面的厚度由12㎜减为10㎜，后端水孔的近缸孔一侧铸造光洁度由以前不受限制提高为Ra12.5。

缸盖4上所用螺栓的螺栓拧紧力为75N·m，松开力为95N·m。

Claims (5)

1.一种可避免冲蚀的汽油机气缸，包括缸体、缸盖、缸垫，防冲蚀区域为A区、B区和C区，其特征在于：A区处于缸盖后端的纵向筋中央，A区部位下部为缸体实体，此处缸垫有纵向板、有支撑，为全封闭状态；

B区的两个水套孔周围带有压紧边缘的封水包边或印刷胶线，为全封闭状态；

C区处缸孔加钢丝圈，缸体后端上水孔为双孔结构，两孔间连接有与缸盖形状相同的横筋，C区为全封闭状态。

2.根据权利要求1所述的可避免冲蚀的汽油机气缸，其特征在于：C区缸孔形状与燃烧室形状相匹配，后端水孔带有印刷胶线，印刷胶线的形状与缸体孔相适配。

3.根据权利要求1所述的可避免冲蚀的汽油机气缸，其特征在于：所述缸盖底面厚度为10mm、排气道壁厚为5mm、缸盖底面厚度为10㎜。

4.根据权利要求1所述的可避免冲蚀的汽油机气缸，其特征在于：所述缸盖上所用螺栓的螺栓拧紧力为75N·m，松开力为95N·m。

5.根据权利要求1所述的可避免冲蚀的汽油机气缸，其特征在于：所述C区的缸孔护套为不锈钢护套。

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