CN103452690A - 一种水冷内燃机缸盖以及装有这种缸盖的水冷内燃机 - Google Patents

Abstract

一种水冷内燃机缸盖以及装有这种缸盖的水冷内燃机，现有技术水冷内燃机缸盖的水腔内的喷燃料器孔、进气道孔和排气道孔均形状复杂，缸盖外壳包容住水腔，无法设计压铸模具，无法使用正常脱模与抽芯的压铸工艺制作水冷缸盖。为了能够使用正常脱模与抽芯的压铸工艺制作水冷缸盖，本发明创造提供一种分体制作以后，再经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成的整体缸盖，加工方便、质量可靠、经济、节能、环保，易于大批量生产应用。

Description

一种水冷内燃机缸盖以及装有这种缸盖的水冷内燃机

技术领域

本发明创造涉及一种水冷内燃机，特别涉及一种水冷内燃机缸盖，以及装有这种缸盖的水冷内燃机。

背景技术

目前公知的水冷内燃机缸盖有冷却水腔，ZL200720139399.7和ZL200410082513.8专利说明书及说明书附图公开了一种单缸卧式水冷柴油机，说明书附图中的水冷缸盖的剖面图，显示缸盖的冷却水腔包容了喷油器按装孔外壁、进气道外壁、排气道外壁，水腔形状复杂，需要使用水腔泥芯才能够铸造水冷缸盖。泥芯制作使用的砂、粘结剂，清理泥芯的粉尘，铸造污染环境较大。现有技术水冷缸盖结构的设计，影响压铸模具的脱模与抽芯，不能用压铸工艺制作。ZL94194819.6专利说明书及说明书附图公开了一种单缸风冷柴油机压铸缸盖，第一次实现了螺旋状的复杂进气道分段抽芯压铸成形。目前，水冷风冷内燃机机体、风冷内燃机缸盖都已经大量使用轻合金压铸制作，迫切需要在满足水冷内燃机缸盖功能前提下，创造一种新的水冷内燃机缸盖结构与构造，方便压铸生产水冷缸盖，并且要工艺可靠、简单、实用，经济性好，节能环保，易于大批量生产使用。

发明内容

现有技术水冷缸盖的水腔内的喷燃料器孔、进气道孔和排气道孔均形状复杂，缸盖外壳包容住水腔，进气道和排气道被包容在水腔内，无法设计压铸模具，不能使用压铸脱模与活动抽芯的压铸工艺制作水冷缸盖。为了能够使用正常脱模与抽芯的压铸工艺制作水冷缸盖，能够用压铸工艺制作形状复杂的弯曲螺旋状进气道排气道，特别需要包括各种多缸水冷内燃机的形状复杂的弯曲螺旋状进气道排气道能够压铸成功，本发明提供将整体水冷缸盖分成两个或更多个不同部位的缸盖体制作以后，再经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成整体水冷内燃机缸盖的技术方案，能够使用现有金属压铸工艺制作分体缸盖，然后装配成为整体缸盖，加工方便、质量可靠、经济、节能、环保，易于大批量生产应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种水冷内燃机的缸盖，缸盖80上包括进气道887、排气道889、水腔83、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822，其特征在于：缸盖80由分体制作的上缸盖87与下缸盖88连接组成，上缸盖87上有上缸盖螺栓孔871、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822，下缸盖88上有下缸盖螺栓孔881、进气道887、排气道889、水腔83、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822，上缸盖87与下缸盖88的连接处有密封胶圈800和/或粘接密封材料802，上缸盖87与下缸盖88经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成缸盖80。

上述技术方案应用于按装顶置凸轮轴的水冷内燃机缸盖80，这一种缸盖80上没有凸轮轴顶杆孔85。下面还借助于一种带有凸轮轴顶杆孔85的水冷内燃机缸盖80，进一步公开本发明解决其技术问题所采用的各种技术方案。本发明解决其技术问题所采用的各种技术方案应用于按装顶置凸轮轴的水冷内燃机缸盖80时，技术方案中无凸轮轴顶杆孔85。

一种水冷内燃机的缸盖，缸盖80上包括进气道887、排气道889、水腔83、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、凸轮轴顶杆孔85，其特征在于：缸盖80由分体制作的上缸盖87与下缸盖88连接组成，上缸盖87上有上缸盖螺栓孔871、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、凸轮轴顶杆孔85，下缸盖88上有下缸盖螺栓孔881、进气道887、排气道889、水腔83、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、凸轮轴顶杆孔85，上缸盖87与下缸盖88的连接处有密封胶圈800和/或粘接密封材料802，上缸盖87与下缸盖88经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成缸盖80。

焊接的一种技术方案是：上缸盖87上的上缸盖螺栓孔871、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、凸轮轴顶杆孔85与下缸盖88上的下缸盖螺栓孔881、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、凸轮轴顶杆孔85之间的对应连接处有密封胶圈800和/或粘接密封材料802，上缸盖螺栓孔871和下缸盖螺栓孔881对应连接孔口内侧的连接面上有包围绕水腔83外侧衔接贯通的密封胶圈800和/或粘接密封材料802，上缸盖87与下缸盖88的连接面外侧包围绕有衔接贯通的焊缝803，上缸盖87与下缸盖88经由焊缝803焊接成缸盖80。

粘接的一种技术方案是：上缸盖87上的上缸盖螺栓孔871、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、凸轮轴顶杆孔85与下缸盖88上的下缸盖螺栓孔881、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、凸轮轴顶杆孔85之间的对应连接处有密封胶圈800和/或粘接密封材料802，上缸盖螺栓孔871和下缸盖螺栓孔881对应连接孔口内侧的连接面上有包围绕水腔83外侧衔接贯通的密封胶圈800和/或粘接密封材料802，上缸盖87与下缸盖88的对应连接处有密封胶圈800和/或粘接密封材料802，上缸盖87与下缸盖88经由粘接密封材料802粘接成缸盖80。

螺接的一种技术方案是：上缸盖87上的上缸盖螺栓孔871、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、凸轮轴顶杆孔85与下缸盖88上的下缸盖螺栓孔881、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、凸轮轴顶杆孔85之间的对应连接处有密封胶圈800和/或粘接密封材料802，上缸盖螺栓孔871和下缸盖螺栓孔881对应连接孔口内侧的连接面上有包围绕水腔83外侧衔接贯通的密封胶圈800和/或粘接密封材料802，上缸盖87与下缸盖88的连接处有密封胶圈800和/或粘接密封材料802，上缸盖87上有可穿过通孔螺栓8710的沉孔8713，缸盖螺栓孔881的孔口有供拧入通孔螺栓8710的内螺纹，通孔螺栓8710的轴向中心有供穿过缸盖螺栓74的通孔8711，通孔螺栓8710穿过沉孔8713拧入缸盖螺栓孔881的孔口内螺纹，上缸盖87和下缸盖88经由通孔螺栓8710螺接成缸盖80。

铆接的一种技术方案是：上缸盖87上的上缸盖螺栓孔871、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、凸轮轴顶杆孔85与下缸盖88上的下缸盖螺栓孔881、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、凸轮轴顶杆孔85之间的对应连接处有密封胶圈800和/或粘接密封材料802，上缸盖螺栓孔871和下缸盖螺栓孔881对应连接孔口内侧的连接面上有包围绕水腔83外侧衔接贯通的密封胶圈800和/或粘接密封材料802，上缸盖87与下缸盖88的连接处有密封胶圈800和/或粘接密封材料802，铆接管801的轴向中心有供穿过缸盖螺栓74的通孔805，铆接管801穿过上缸盖螺栓孔871和下缸盖螺栓孔881在两端翻边铆接，上缸盖87和下缸盖88经由铆接管801铆接成缸盖80。

水冷缸盖进一步分成三个不同部位的缸盖体制作的一种技术方案是：分体制作的上缸盖87、下缸盖上部8819和下缸盖底部8818连接组成缸盖80，下缸盖88分成下缸盖上部8819与下缸盖底部8818两个部分制作，下缸盖上部8819与下缸盖底部8818两个部分的分型面x8在进气道887和排气道889与下缸盖88的底部之间，下缸盖上部8819上有进气道887完整的进气口与排气道889完整的排气口，上缸盖(87)、下缸盖上部8819与下缸盖底部8818的连接处有密封胶圈800和/或粘接密封材料802，下缸盖上部8819与下缸盖底部8818经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成下缸盖88，上缸盖87、下缸盖上部8819和下缸盖底部8818经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成缸盖80。

水冷缸盖进一步分成四个不同部位的缸盖体制作的一种技术方案是：分体制作的上缸盖87、下缸盖中上部8816、下缸盖中下部8817和下缸盖底部8818连接组成缸盖80，下缸盖88分成下缸盖中上部8816、下缸盖中下部8817与下缸盖底部8818三个部分制作，上述三个部分的一个分型面x7在进气道887和排气道889与下缸盖88的底部之间，另一个分型面x6在与下缸盖底部8818底平面对应的半剖的进气道887及半剖的排气道889处，下缸盖中上部8816上有与下缸盖底部8818底平面对应的半剖的进气道887及半剖的排气道889，下缸盖中下部8817上有与下缸盖底部8818底平面对应的半剖的进气道887及半剖的排气道889，上缸盖87、下缸盖中上部8816、下缸盖中下部8817和下缸盖底部8818的连接处有密封胶圈800和/或粘接密封材料802，下缸盖中上部8816与下缸盖中下部8817经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成下缸盖上部8819，下缸盖中上部8816、下缸盖中下部8817和下缸盖底部8818经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成下缸盖88，上缸盖87、下缸盖中上部8816、下缸盖中下部8817和下缸盖底部8818经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成缸盖80。

还可以将上缸盖87也分体制作，下缸盖88还可以分成五个、六个或更多个缸盖体制作，再经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成缸盖80。由于粘接密封材料的技术进步，粘接密封材料内还可以放入金属粉末。分体精密制作的缸盖件的连接面可以不经过切削加工，直接经由焊接、粘接、螺接和/或铆接连接多个分体制作的缸盖件组成缸盖80。

一种水冷内燃机的缸盖，缸盖80上包括进气道887、排气道889、水腔83、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822，其特征在于：缸盖80由分体制作的上缸盖87与下缸盖88连接组成，上缸盖87上有供穿过与下缸盖88整体压铸成形的喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812和排气阀杆孔8822的通孔、凸轮轴顶杆孔85，下缸盖88上有进气道887、排气道889、水腔83、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、凸轮轴顶杆孔85，上缸盖87与下缸盖88的外侧周边连接处有环绕缸盖螺栓开口通孔内侧贯通的焊缝8030，下缸盖88上整体压铸成形的喷燃料器孔876周边与上缸盖87的连接通孔处有焊缝8031，下缸盖88上整体压铸成形的进气阀杆孔8812周边与上缸盖87的连接通孔处有焊缝8032，下缸盖88上整体压铸成形的排气阀杆孔8822周边与上缸盖87的连接通孔处有焊缝8033，上缸盖87与下缸盖88分型面处凸轮轴顶杆孔85的连接孔口周边有焊缝8034，上缸盖87与下缸盖88经由焊缝8030、焊缝8031、焊缝8032、焊缝8033和焊缝8034焊接成缸盖80。

上述方案中的缸盖螺栓U形开口通孔也可以使用另一种设计为：缸盖螺栓通孔不开U形口，上缸盖螺栓孔871与下缸盖螺栓孔881连接成整体并且压铸在缸盖下体88上，上缸盖螺栓孔871的上端穿入上缸盖87预留的对应通孔内，改为经由焊缝803、焊缝8035焊接成缸盖80。焊缝8031、8032、8033、8034、8035的表面都可以设计成在缸盖与其他零部件的连接面以下，焊缝不需要打磨或切削加工。

还可以仅在焊缝803对应的缸盖螺栓通孔处部分设置U形开口，方便焊缝803沿缸盖外侧焊接贯通，缸盖80的缸盖螺栓通孔两端保持完整圆孔，强度更好。

一种水冷内燃机的缸盖，缸盖80上包括进气道887、排气道889、水腔83、喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822，其特征在于：缸盖80由分体制作的上缸盖87与下缸盖88连接组成，上缸盖87上有供穿过与下缸盖88整体压铸成形的喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822和上缸盖螺栓孔871的通孔、凸轮轴顶杆孔85，下缸盖88上有进气道887、排气道889、水腔83、喷燃料器孔876、连接成整体压铸在缸盖下体88上的上缸盖螺栓孔871与下缸盖螺栓孔881、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822、凸轮轴顶杆孔85，上缸盖87与下缸盖88连接处的外侧周边有环绕贯通的焊缝803，下缸盖88上整体压铸成形的喷燃料器孔876周边与上缸盖87的连接通孔处有焊缝8031，下缸盖88上整体压铸成形的进气阀杆孔8812周边与上缸盖87的连接通孔处有焊缝8032，下缸盖88上整体压铸成形的排气阀杆孔8822周边与上缸盖87的连接通孔处有焊缝8033，上缸盖87与下缸盖88分型面处凸轮轴顶杆孔85的连接孔口周边有焊缝8034，上缸盖87与上缸盖螺栓孔871的连接孔口周边有焊缝8035，上缸盖87与下缸盖88经由焊缝803、焊缝8031、焊缝8032、焊缝8033、焊缝8034和焊缝8035焊接成缸盖80。

应用上述各种技术方案实施压铸，在喷燃料器孔876鼻梁位置有脱模盲区，如果采取放入工艺嵌件8761的方法，在压铸件上放入取下工艺嵌件8761效率低。进气道887、排气道889与缸盖80间也需要采取放入工艺嵌件8891的方法形成通水腔，效率低。本发明采取的一种技术方案是：缸盖80外壁上有对应喷燃料器孔876、进气道887和/或排气道889压铸脱模盲区的抽芯通孔8762和密封堵头8763。模具的活动抽芯取代工艺嵌件8761、工艺嵌件8891的作用，提高质量与生产效率。脱模后嵌入密封堵头8763有成熟技术。

为了在设计紧凑到缸盖螺栓孔内不能够增加容纳通孔螺栓8710和/或铆接管801时，也能够紧固连接各个分体制作的缸盖件，还可以在其他位置设置螺孔888与通孔8816完成紧固连接，设置通孔使用普通实芯铆钉铆接。渗漏试验合格的分体连接缸盖，一旦装配到内燃机上，紧固分体缸盖的螺钉铆钉如果有松动，由于缸盖螺栓紧固均匀可靠，缸盖能够可靠使用，不会渗漏。

上述连接方式还可以组合使用于同一套缸盖80，包括在同一套上缸盖87与下缸盖88的连接工艺中：可以部分焊接、部分粘接、部分螺接、部分铆接；可以在应用粘接时再加螺接和/或铆接；可以在粘接时增加焊接；可以同时组合使用粘接密封材料、密封圈在各种缸盖上下体的分型面连接处实施连接密封。

上述螺接、铆接方式选择在拧紧缸盖于机体上的缸盖螺栓孔内实施，紧固上缸盖与下缸盖成一整体缸盖的专用螺栓、专用铆接管都有中心通孔，装配缸盖到机体时，缸盖螺栓穿过中心通孔与现有整体缸盖完全一样操作，尽量保留较大水腔有利于缸盖冷却。如果某种缸盖螺栓孔距偏大，为了实现紧固上缸盖与下缸盖成一整体缸盖的密封目的，还可以在缸盖螺栓孔之间增设螺接、铆接孔。

也可以不选用缸盖螺栓孔作分体缸盖螺接、铆接的连接孔，改为在缸盖螺栓孔之间设螺接、铆接孔。

还可以在进气阀杆孔8812和/或排气阀杆孔8822内嵌入有进气阀杆孔导管8811和/或排气阀杆孔导管8821，进排气阀杆孔内都嵌入阀杆孔导管，有利于上缸盖与下缸盖连接定位与紧固密封。

缸盖与机体之间的缸垫，除了密封气缸内的气体，缸垫在缸盖螺栓拧紧状态下的厚度稳定性对内燃机燃烧效率有影响，下缸盖88上的缸盖螺栓孔881沿口还可以有凸台8815，凸台8815的平面穿过缸垫直接压紧在机体平面上，凸台高度比缸垫厚度小，其数值差保证缸垫的弹性变形在缸盖螺栓拧紧状态下稳定在最佳设计数值范围内。

铆接管801上的通孔805在下缸盖底平面的沿口处有凸台8814，凸台8814也可以保证缸垫的弹性变形在缸盖螺栓拧紧状态下稳定在最佳设计数值范围内。

下缸盖88的底平面上有与水腔83直接连通的通水孔830和与水腔83不直接连通的盲水孔840，下缸盖88的底平面上有连接通水孔830和盲水孔840的凹槽850。

下缸盖88的底平面上还可以有与通水孔81、通水孔830、盲水孔840环形贯通的凹槽850，对环绕缸套的部分缸垫平面直接水接触冷却。

进气道887、排气道889下部与下缸盖88的底平面之间的通水孔，还可以采用与水腔83之间半盲半通的结构设计，实现水在下缸盖88的底平面与缸垫之间有环形水道的结构设计，缸盖与缸垫得到更好的水冷却效果。

还可以用金属板特别是钢板加工制作上缸盖，提高缸盖整体强度，降低制造成本。缸盖各个不同位置部分由于采用分体制作，各部分可以选择不同材料，进一步降低成本。

本发明创造的分体连接缸盖在装配到水冷内燃机机体上以后，拧入机体紧固缸盖的缸盖螺栓具有稳定的紧固扭矩，对上缸盖与下缸盖之间的长期可靠密封连接有保证。如果上缸盖与下缸盖之间的紧固连接面不包括缸盖与机体装配连接孔位置，缸盖螺栓不接触上缸盖就直接紧固下缸盖到机体上，也可以实现上缸盖与下缸盖之间经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成整体缸盖，但上缸盖与下缸盖之间的长期可靠密封连接效果要差。由于缸盖螺栓紧固连接缸盖在机体上的紧固力的均匀可靠要求很高，各种缸盖螺栓孔的设计布置位置都均匀合理，在缸盖螺栓孔内实施螺接铆接是合理选择，而且不会影响缸盖上的其他功能的设计空间。在对现有水冷内燃机缸盖做分体压铸设计时，可以选择一个或几个分型面做剖面图，对因为剖切失去连接支承的缸盖部位，可以增加与相邻部位连接的加强筋，保持原位置。对连接接触面较小处可以增加接触面面积。分体分型面选择在一个平面上最有利于紧固连接，也可以选择曲面、台阶面、锯齿面等各种接触面组合设置，实现可靠连接。

目前，3D打印发展迅速，增材制造比较切削加工的经济性优越。水冷内燃机缸盖分体制作后经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成缸盖80，与3D打印增材制造的发展方向、技术原理一致。现有技术水冷内燃机缸盖螺栓孔系设置的均匀合理性、缸盖螺栓装配扭矩的严格可靠，给了连接分体缸盖件成一体完整缸盖最有利的技术质量保证。

一种水冷内燃机，包括缸盖80、机体70，其特征在于：机体70上安装有如上述发明内容中任一技术方案所述的缸盖80。

本发明创造的有益效果是：单缸或多缸水冷内燃机缸盖以及装有这种缸盖的水冷内燃机，装有顶置凸轮轴或设置有凸轮轴顶杆孔的水冷内燃机缸盖，卧式或立式水冷内燃机缸盖以及装有这种缸盖的水冷内燃机，都可以应用上述发明创造。分体制作实现了压铸模具顺利脱模和多面抽芯，半剖进气道与半剖排气道的分体压铸方便了压铸出复杂弯曲螺旋状进气道与排气道，压铸气道的精密度优于砂型铸造，内燃机燃烧质量更好，能够达到压铸分体缸盖质量可靠、工艺简单、组装方便、降低成本、节能环保的目的。创造水在缸盖的底平面与缸垫之间有环形水道的结构设计，缸盖与缸垫可以得到更好的水冷却效果。不用泥芯、砂型铸造，减少了环境污染。减轻缸盖及发动机重量，节省燃料能源，有利于环境保护。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明创造进一步说明。

图1是现有技术一种水冷单缸内燃机的结构剖视图。

图2是图1中水冷单缸内燃机的一种F向结构剖视图，其中公开了一种实施例缸盖的分体分型面k-k。

图3是图1中水冷单缸内燃机外形的一种E向视图。

图4是一种水冷单缸内燃机缸盖的E向视图。凸轮轴顶杆油道851连通两端的凸轮轴顶杆孔85。

图5是一种水冷单缸内燃机缸盖的E向视图。

图6是一种水冷单缸内燃机缸盖的G向视图，下缸盖88的底平面上有连接通水孔830和盲水孔840的凹槽850。

图7是本发明一种分体制作缸盖的焊接实施例和粘接实施例的结构图。

图8是本发明一种分体制作缸盖的螺接实施例和铆接实施例的结构图。铆接管上也可以不设置凸台8814，铆接管的两端铆接端面与上缸盖87的上平面、下缸盖88的底平面持平。

图9是一种密封胶圈与嵌入胶圈的凹槽的剖视图。

图10是一种上缸盖与下缸盖连接分型面的剖视图，上缸盖与下缸盖连接分型面可以是平面设置方便连接密封，上缸盖与下缸盖连接分型面还可以是曲面、台阶面、锯齿面形状上下对应能够连接密封的形状设置。

图11是图2中一个实施例缸盖的分体分型面的K向剖视图。

图12是图4中缸盖的一种实施例缸盖的A-A剖视图。

图13是图4中缸盖的一种实施例缸盖的B-B剖视图。

图14是一种四缸水冷内燃机的缸盖侧俯视立体图。

图15是图14中四缸水冷内燃机缸盖的侧仰视立体图。

图16是图14中四缸水冷内燃机缸盖的右视剖面图

图17是图14中四缸水冷内燃机缸盖半剖进气道排气道的仰视图。

图18是图14中四缸水冷内燃机缸盖半剖进气道排气道的俯视图。

图19是图4中一种缸盖实施例的A-A剖视图。

图20是图19中一种缸盖实施例的E向视图。

图中10.喷燃料器，20.活塞，29.空气滤清器，30.消声器，40.缸套，50.水箱，60.油箱，70.机体，72.机体水腔，73.机体与缸盖的通水孔，74.缸盖螺栓，75.喷燃料器，76缸盖罩，80.缸盖，81.缸盖与机体的通水孔，83.缸盖水腔，84.缸盖放水孔，85.凸轮轴顶杆孔，851.凸轮轴顶杆油道，86.凸轮轴顶杆，87.上缸盖，88.下缸盖，90.缸罩，201.活塞轮廓线，800.密封圈，801.铆接管，802.粘接密封材料，803.焊缝，8030.焊缝，8031.焊缝，8032.焊缝，8033.焊缝，8034.焊缝，8035.焊缝，804.铆接凹坑，810.冷却水流动口，830.通水孔，840.盲水孔，850.凹槽，871.上缸盖的缸盖螺栓孔，872.O型密封圈凹槽，875.紧固喷燃料器孔，876.喷燃料器孔，877.气门摇臂座连接螺孔，8710.通孔螺栓，8711.螺栓通孔，8712.螺栓的螺纹，8713.螺接沉坑，8761.工艺嵌件，8762.抽芯通孔，8763.密封堵头，881.下缸盖的缸盖螺栓孔，882.连接螺钉通孔，883.密封圈凹槽，885.O型密封圈凹槽，886.喷燃料器口孔，887.进气道，888.螺孔，889.排气道，8809.连接螺钉通孔，8810.进气门阀线，8811.阀杆孔导管，8812.进气阀杆孔，8813.进气阀杆，8814.铆接凸台，8815.凸台，8816.下缸盖中上部，8817.下缸盖中下部，8818.下缸盖底部，8819.下缸盖上部，8820.排气门阀线，8822.排气阀杆孔，8823.排气阀杆，8891.工艺嵌件，x1.密封圈压紧变形量，x2.凸台高度，x3缸垫厚度，x4.缸垫在装配紧固后的压缩变形量，x5.缸盖分体制作的分型面，x6.缸盖分体制作的分型面，x7缸盖分体制作的分型面，x8缸盖分体制作的分型面。

具体实施方式

在图1中，虚线表达出缸盖的上通水孔830与机体与缸盖的通水孔73对应接通，缸盖80的水腔83的形状复杂，周围是壳体，只能够使用砂型泥芯铸造。

在图2中，缸盖80的水腔83包容进气道887、排气道889的复杂形状，现有技术无法实现压铸脱模。缸盖只能够整体铸造，只能够使用泥芯铸造出水腔，是一种传统偏见。发明人选择k-k分型面将缸盖分成上缸盖与下缸盖分别制作，就可以实现压铸脱模及抽芯，水腔、进气道、排气道和喷燃料器孔可以通过压铸成型。

在图3中，单缸内燃机缸盖由缸盖螺栓74紧固装配在内燃机上。

在图4中，有紧固上缸盖87在下缸盖88上的螺孔888。

在图5中，有气门摇臂座连接螺孔877。

在图6中，画出了下缸盖88上有包围绕缸盖水腔83的密封圈凹槽883，通水孔830、盲水孔840与通水孔81与机体水腔72缸盖水腔83连通，通水孔830、盲水孔840与通水孔81之间有贯通连接的凹槽850，压铸制作凹槽非常方便，定位精确，可以引导水流向现有技术无法实现的缸垫与缸盖连接平面的部分表面。

在图7中，显示了焊接与粘接的结构，给出了喷燃料器孔876在分型面连接平面的一种O型密封圈凹槽的密封结构。粘接时，也可以增加采用O型密封圈凹槽的密封结构。焊接、螺接、铆接时可以同时采用密封圈凹槽嵌入密封圈和涂覆粘接密封材料的组合密封方案。

在图8中，显示了螺接与铆接的结构，改进原有缸盖上的缸盖螺栓孔871、缸盖螺栓孔881，可以拧入通孔螺栓8710，紧固上缸盖87与下缸盖88成为一整体缸盖80，缸盖螺栓可以穿过螺栓通孔8711装配紧固缸盖到机体上。分体缸盖连接处设置的O型密封圈凹槽872、密封圈凹槽883内嵌入密封圈800和/或设置粘接密封材料802实现密封。金属铆接管可以设计很薄的壁厚，有利于节省空间位置，多缸内燃机缸盖螺栓孔内的多个铆接管一次同时铆接，效率高，成本低。对现有各种内燃机缸盖的原始设计可以不改变孔系的坐标位置，仅仅在缸盖螺栓孔内增加薄壁铆接管就可以实现分体缸盖连接成整体缸盖。

在图9中，O型密封圈凹槽872内嵌入密封圈800，密封圈800在压紧时的变形量x1产生密封弹性，实现密封。

在图10中，进气道887向上凸入上缸盖87与下缸盖88的连接平面内，排气道889也可以同样向上凸入布置在上缸盖87与下缸盖88的连接平面内。

在图11中，盲水孔840被进气道887排气道889挡住，只能够虚线表达。右上角一个通水孔830的上半部分没有被进气道887挡住，可以直接连通缸盖水腔83，这一个通水孔830就是半盲半通。

在图12中，喷燃料器孔876与下缸盖88整体制作，在压铸脱模不利的部位设置工艺嵌件8761，压铸前放入模具，压铸完成后去除工艺嵌件8761。。

在图13中，制作整体的下缸盖88时，工艺嵌件8891在压铸前放入模具，工艺嵌件8891形状就是进气道排气道与下缸盖88底部之间的水腔83，压铸完成后再拆除工艺嵌件8891，需要增加工艺嵌件8891，增加将工艺嵌件8891在压铸前放入模具以及压铸完成后再拆除工艺嵌件8891的时间、人工，不利于降低成本、提高生产效率。下缸盖88还可以由分体制作的下缸盖上部8819和下缸盖底部8818连接组成，下缸盖上部8819和下缸盖底部8818的分型面x8就在下缸盖88的水腔83内，下缸盖上部8819与下缸盖底部8818的连接处有密封胶圈800和/或粘接密封材料802，不需要再使用工艺嵌件8891，上缸盖87、下缸盖上部8819和下缸盖底部8818经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成缸盖80。

在图14中，是一种四缸水冷内燃机的缸盖，每一个四气门燃烧室有两个进气门、两个排气门，进气道排气道的形状弯曲螺旋状，还有连接8个进气道887的主进气道，直接用侧面抽芯工艺压铸进气道排气道内腔，由于形状复杂，无法抽芯。

在图15中，是图14中四缸水冷内燃机缸盖的侧仰视立体图，冷却水流动口810在排气道889的侧上方。

在图16中，是图14中四缸水冷内燃机缸盖的右视剖面图，画出了一种解决单缸和/或多缸水冷内燃机的下缸盖88也可以再进一步分体制作的技术方案，分型面x5下部有完整的进气道排气道的外壁，有缸盖水腔83；分型面x6半剖进气道与排气道，形状弯曲螺旋状的进气道排气道不需要抽芯工艺就可以直接压铸制作；分型面x7切开进气道887排气道889与下缸盖88底部之间的水腔83，避免了采用工艺嵌件8891和复杂泥芯。下缸盖中上部8816、下缸盖中下部8817和下缸盖底部8818经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成下缸盖88，上缸盖87、下缸盖中上部8816、下缸盖中下部8817和下缸盖底部8818经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成缸盖80。方便直接压铸制作复杂弯曲螺旋状气道。采用上述技术方案对现有各种内燃机缸盖做分体设计时，可以在水腔内增加连接各个孔的加强筋，各个孔原有位置不变，相对应的分型面连接处有密封胶圈800和/或粘接密封材料802，通过设置在缸盖螺栓孔内的薄壁铆接管将各个缸盖分体制作件铆接成一个整体缸盖80，多个孔内的铆接管方便实现同步一次铆接紧固好分体缸盖，能够满足原缸盖设计的要求，成本低，产品一致性易保证。

在图17中，是图14中四缸水冷内燃机缸盖半剖进气道排气道的仰视图，剖切面涂覆粘接密封材料802后与对应的半剖进气道排气道缸盖连接紧固装配为整体缸盖80，现有粘接密封材料能够方便实现密封。

在图18中，是图14中四缸水冷内燃机缸盖半剖进气道排气道的俯视图。将半剖进气道排气道作为压铸模具分型面，然后在各个分体压铸成形的缸盖的连接结合面处设置密封胶圈800和/或粘接密封材料802，经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成缸盖80。本发明第一次实现了水冷内燃机缸盖的进气道排气道不使用抽芯工艺直接压铸成形，进气道排气道更加精确，压铸更加高效。具有耐高温耐老化高强度特性的粘接密封材料，适用于本发明分体缸盖的连接结合面，现有技术精密压铸表面不需要切削加工就可以涂覆耐高温耐老化高强度特性的粘接密封材料供大批量自动化叠合装配单缸或多缸水冷内燃机分体缸盖成为整体缸盖。

在图19中，喷燃料器孔876的整体与下缸盖88压铸成一体，上缸盖87上压铸出供喷燃料器孔876穿入的通孔，焊缝8031将喷燃料器孔876与下缸盖88焊接成一体。进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822和凸轮轴顶杆孔85与上缸盖87之间的焊接也可以采用上述结构实现。焊缝8030环绕上缸盖87与下缸盖88的外侧连接处贯通。抽芯通孔8762对应喷燃料器孔876、进气道887和/或排气道889的压铸脱模盲区，压铸模具的活动抽芯替代了工艺嵌件8761、8891，实现水腔内冷却水流动的畅通和压铸件壁厚的均匀。密封堵头8763封盖住抽芯通孔8762。凸轮轴顶杆油道851联通凸轮轴顶杆孔85之间的润滑油，上缸盖87与下缸盖88分型面处的凸轮轴顶杆孔85的连接孔口周边有焊缝8034。

在图20中，一种实施例缸盖螺栓孔871向外侧U形开口，方便焊缝8030环绕上缸盖87与下缸盖88的外侧连接处贯通。缸盖螺栓孔871向外侧的U形开口也可以仅设置在焊缝8030环绕上缸盖87与下缸盖88的外侧连接贯通处，缸盖螺栓孔871、881在缸盖80的两端平面以下部分仍旧设置成圆形通孔，强度好。焊缝8031、焊缝8032、焊缝8033与焊缝8034分别将喷燃料器孔876、进气阀杆孔8812、排气阀杆孔8822和凸轮轴顶杆孔85与上缸盖87焊接成一体。凸轮轴顶杆孔85贯通上缸盖87与下缸盖88。

另一种实施例缸盖螺栓通孔如图左上角的上缸盖螺栓孔871，与下缸盖88整体压铸的上缸盖螺栓孔871穿过上缸盖87上预留的对应连接通孔后经由焊缝8035，与上缸盖87焊接成一体。上缸盖87与下缸盖88经由在缸盖外侧贯通的焊缝803焊接成缸盖80。

本图实施例的分体缸盖对应连接处都不要使用密封胶圈800和/或粘接密封材料802，焊缝表面低于缸盖与其他零件的连接面，不需要打磨或切削加工，适用于大批量自动化焊接制造水冷内燃机的分体连接缸盖。

Claims (12)

1.一种水冷内燃机的缸盖，缸盖(80)上包括进气道(887)、排气道(889)、水腔(83)、喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)，其特征在于：缸盖(80)由分体制作的上缸盖(87)与下缸盖(88)连接组成，上缸盖(87)上有上缸盖螺栓孔(871)、喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)，下缸盖(88)上有下缸盖螺栓孔(881)、进气道(887)、排气道(889)、水腔(83)、喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)，上缸盖(87)与下缸盖(88)的连接处有密封胶圈(800)和/或粘接密封材料(802)，上缸盖(87)与下缸盖(88)经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成缸盖(80)。

2.如权利要求1所述的缸盖，其特征在于：缸盖(80)由分体制作的上缸盖(87)与下缸盖(88)连接组成，上缸盖(87)上有上缸盖螺栓孔(871)、喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)、凸轮轴顶杆孔(85)，下缸盖(88)上有下缸盖螺栓孔(881)、进气道(887)、排气道(889)、水腔(83)、喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)、凸轮轴顶杆孔(85)，上缸盖(87)与下缸盖(88)的连接处有密封胶圈(800)和/或粘接密封材料(802)，上缸盖(87)与下缸盖(88)经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成缸盖(80)。

3.如权利要求1所述的缸盖，其特征在于：上缸盖(87)上的上缸盖螺栓孔(871)、喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)、凸轮轴顶杆孔(85)与下缸盖(88)上的下缸盖螺栓孔(881)、喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)、凸轮轴顶杆孔(85)之间的对应连接处有密封胶圈(800)和/或粘接密封材料(802)，上缸盖螺栓孔(871)和下缸盖螺栓孔(881)对应连接孔口内侧的连接面上有包围绕水腔(83)外侧衔接贯通的密封胶圈(800)和/或粘接密封材料(802)，上缸盖(87)与下缸盖(88)的连接面外侧包围绕有衔接贯通的焊缝(803)，上缸盖(87)与下缸盖(88)经由焊缝(803)焊接成缸盖(80)。

4.如权利要求1所述的缸盖，其特征在于：上缸盖(87)上的上缸盖螺栓孔(871)、喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)、凸轮轴顶杆孔(85)与下缸盖(88)上的下缸盖螺栓孔(881)、喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)、凸轮轴顶杆孔(85)之间的对应连接处有密封胶圈(800)和/或粘接密封材料(802)，上缸盖螺栓孔(871)和下缸盖螺栓孔(881)对应连接孔口内侧的连接面上有包围绕水腔(83)外侧衔接贯通的密封胶圈(800)和/或粘接密封材料(802)，上缸盖(87)与下缸盖(88)的对应连接处有密封胶圈(800)和/或粘接密封材料(802)，上缸盖(87)与下缸盖(88)经由粘接密封材料(802)粘接成缸盖(80)。

5.如权利要求1所述的缸盖，其特征在于：上缸盖(87)上的上缸盖螺栓孔(871)、喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)、凸轮轴顶杆孔(85)与下缸盖(88)上的下缸盖螺栓孔(881)、喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)、凸轮轴顶杆孔(85)之间的对应连接处有密封胶圈(800)和/或粘接密封材料(802)，上缸盖螺栓孔(871)和下缸盖螺栓孔(881)对应连接孔口内侧的连接面上有包围绕水腔(83)外侧衔接贯通的密封胶圈(800)和/或粘接密封材料(802)，上缸盖(87)与下缸盖(88)的连接处有密封胶圈(800)和/或粘接密封材料(802)，上缸盖(87)上有可穿过通孔螺栓(8710)的沉孔(8713)，缸盖螺栓孔(881)的孔口有供拧入通孔螺栓(8710)的内螺纹，通孔螺栓(8710)的轴向中心有供穿过缸盖螺栓(74)的通孔(8711)，通孔螺栓(8710)穿过沉孔(8713)拧入缸盖螺栓孔(881)的孔口内螺纹，上缸盖(87)和下缸盖(88)经由通孔螺栓(8710)螺接成缸盖(80)。

6.如权利要求1所述的缸盖，其特征在于：上缸盖(87)上的上缸盖螺栓孔(871)、喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)、凸轮轴顶杆孔(85)与下缸盖(88)上的下缸盖螺栓孔(881)、喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)、凸轮轴顶杆孔(85)之间的对应连接处有密封胶圈(800)和/或粘接密封材料(802)，上缸盖螺栓孔(871)和下缸盖螺栓孔(881)对应连接孔口内侧的连接面上有包围绕水腔(83)外侧衔接贯通的密封胶圈(800)和/或粘接密封材料(802)，上缸盖(87)与下缸盖(88)的连接处有密封胶圈(800)和/或粘接密封材料(802)，铆接管(801)的轴向中心有供穿过缸盖螺栓(74)的通孔(805)，铆接管(801)穿过上缸盖螺栓孔(871)和下缸盖螺栓孔(881)在两端翻边铆接，上缸盖(87)和下缸盖(88)经由铆接管(801)铆接成缸盖(80)。

7.如权利要求1所述的缸盖，其特征在于：分体制作的上缸盖(87)、下缸盖上部(8819)和下缸盖底部(8818)连接组成缸盖(80)，下缸盖(88)分成下缸盖上部(8819)与下缸盖底部(8818)两个部分制作，下缸盖上部(8819)与下缸盖底部(8818)两个部分的分型面(x8)在进气道(887)和排气道(889)与下缸盖(88)的底部之间，下缸盖上部(8819)上有进气道(887)完整的进气口与排气道(889)完整的排气口，上缸盖(87)、下缸盖上部(8819)与下缸盖底部(8818)的连接处有密封胶圈(800)和/或粘接密封材料(802)，下缸盖上部(8819)与下缸盖底部(8818)经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成下缸盖(88)，上缸盖(87)、下缸盖上部(8819)和下缸盖底部(8818)经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成缸盖(80)。

8.如权利要求1所述的缸盖，其特征在于：分体制作的上缸盖(87)、下缸盖中上部(8816)、下缸盖中下部(8817)和下缸盖底部(8818)连接组成缸盖(80)，下缸盖(88)分成下缸盖中上部(8816)、下缸盖中下部(8817)与下缸盖底部(8818)三个部分制作，上述三个部分的一个分型面(x7)在进气道(887)和排气道(889)与下缸盖(88)的底部之间，另一个分型面(x6)在与下缸盖底部(8818)底平面对应的半剖的进气道(887)及半剖的排气道(889)处，下缸盖中上部(8816)上有与下缸盖底部(8818)底平面对应的半剖的进气道(887)及半剖的排气道(889)，下缸盖中下部(8817)上有与下缸盖底部(8818)底平面对应的半剖的进气道(887)及半剖的排气道(889)，上缸盖(87)、下缸盖中上部(8816)、下缸盖中下部(8817)和下缸盖底部(8818)的连接处有密封胶圈(800)和/或粘接密封材料(802)，下缸盖中上部(8816)与下缸盖中下部(8817)经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成下缸盖上部(8819)，下缸盖中上部(8816)、下缸盖中下部(8817)和下缸盖底部(8818)经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成下缸盖(88)，上缸盖(87)、下缸盖中上部(8816)、下缸盖中下部(8817)和下缸盖底部(8818)经由焊接、粘接、螺接和/或铆接组成缸盖(80)。

9.一种水冷内燃机的缸盖，缸盖(80)上包括进气道(887)、排气道(889)、水腔(83)、喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)，其特征在于：缸盖(80)由分体制作的上缸盖(87)与下缸盖(88)连接组成，上缸盖(87)上有供穿过与下缸盖(88)整体压铸成形的喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)和排气阀杆孔(8822)的通孔、凸轮轴顶杆孔85，下缸盖(88)上有进气道(887)、排气道(889)、水腔(83)、喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)、凸轮轴顶杆孔85，上缸盖(87)与下缸盖(88)的外侧周边连接处有环绕缸盖螺栓开口通孔内侧贯通的焊缝(8030)，下缸盖(88)上整体压铸成形的喷燃料器孔(876)周边与上缸盖(87)的连接通孔处有焊缝(8031)，下缸盖(88)上整体压铸成形的进气阀杆孔(8812)周边与上缸盖(87)的连接通孔处有焊缝(8032)，下缸盖(88)上整体压铸成形的排气阀杆孔(8822)周边与上缸盖(87)的连接通孔处有焊缝(8033)，上缸盖(87)与下缸盖(88)分型面处凸轮轴顶杆孔(85)的连接孔口周边有焊缝(8034)，上缸盖(87)与下缸盖(88)经由焊缝(8030)、焊缝(8031)、焊缝(8032)、焊缝(8033)和焊缝(8034)焊接成缸盖(80)。

10.一种水冷内燃机的缸盖，缸盖(80)上包括进气道(887)、排气道(889)、水腔(83)、喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)，其特征在于：缸盖(80)由分体制作的上缸盖(87)与下缸盖(88)连接组成，上缸盖(87)上有供穿过与下缸盖(88)整体压铸成形的喷燃料器孔(876)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)和上缸盖螺栓孔(871)的通孔、凸轮轴顶杆孔(85)，下缸盖(88)上有进气道(887)、排气道(889)、水腔(83)、喷燃料器孔(876)、连接成整体压铸在缸盖下体(88)上的上缸盖螺栓孔(871)与下缸盖螺栓孔(881)、进气阀杆孔(8812)、排气阀杆孔(8822)、凸轮轴顶杆孔(85)，上缸盖(87)与下缸盖(88)连接处的外侧周边有环绕贯通的焊缝(803)，下缸盖(88)上整体压铸成形的喷燃料器孔(876)周边与上缸盖(87)的连接通孔处有焊缝(8031)，下缸盖(88)上整体压铸成形的进气阀杆孔(8812)周边与上缸盖(87)的连接通孔处有焊缝(8032)，下缸盖(88)上整体压铸成形的排气阀杆孔(8822)周边与上缸盖(87)的连接通孔处有焊缝(8033)，上缸盖(87)与下缸盖88分型面处凸轮轴顶杆孔85的连接孔口周边有焊缝(8034)，上缸盖(87)与上缸盖螺栓孔(871)的连接孔口周边有焊缝(8035)，上缸盖(87)与下缸盖(88)经由焊缝(803)、焊缝(8031)、焊缝(8032)、焊缝(8033)、焊缝(8034)和焊缝(8035)焊接成缸盖(80)。

11.如权利要求1、9或10所述的缸盖，其特征在于：缸盖(80)外壁上有对应喷燃料器孔(876)、进气道(887)和/或排气道(889)压铸脱模盲区的抽芯通孔(8762)和密封堵头(8763)。

12.一种水冷内燃机，包括缸盖(80)、机体(70)，其特征在于：机体(70)上安装有如权利要求1至权利要求11中任一项权利要求所述的缸盖(80)。

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