CN105402045A - 一种柴油机气缸盖 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种柴油机气缸盖，包括气缸盖(1)、进气门(7)、排气门(4)、进气道(6)、排气道(3)和气缸盖底平面(5)，进气门(7)设置在气缸盖底平面(5)上，进气道(6)连通进气门(7)和气缸盖(1)，排气门(4)设置在气缸盖底平面(5)上，排气道(3)连通排气门(4)和气缸盖(1)，气缸盖底平面(5)上还设有位于排气门(4)一侧的倾斜楔面(8)，排气门(4)的中心线与倾斜楔面(8)相垂直,冷却水腔(2)设置在气缸盖(1)内。能够快速有效地降低气缸盖和排气门的温度，减弱高温气体带来的过热和腐蚀作用，有助于空气和燃料的充分混合，提升燃烧质量，减少排气的积碳含量，延长气缸盖的使用寿命。

Description

一种柴油机气缸盖

技术领域

本发明属于气缸盖领域，尤其是涉及一种柴油机气缸盖。

背景技术

气缸盖是柴油机中形状最为复杂的零件之一,它与活塞顶部及气缸内壁共同组成燃烧空间。气缸盖的工作环境非常恶劣,发动机在工作过程中产生大量的热量，气门头部顶面直接与高温气体接触，使进、排气门都受热，在其周围形成高温区域。特别地，排气门在排气过程中还要受到高温排气的冲刷，尤其在排气门刚刚开启时，气缸内的气体压力还比较高，而此时气门的开度还很小，高温气体以很高的速度(可达600m/s)经气门和座之间的缝隙吹出，所以排气门受热更严重，此外排气门还要受到排气的腐蚀作用。因此要提升气缸盖的冷却效果，特别地，设法改善排气门的冷却条件，降低其工作温度，以确保发动机的工作性能。

内燃机缸内空气运动对混合气的形成和燃烧过程有着决定性的影响，燃烧室的几何形状及结构尺寸不理想，将导致空气和燃料的混合达不到最佳，燃料无法完全燃烧、燃烧效率低，污染物的排放水平不理想，燃烧室中碳烟颗粒水平很高，进而影响着发动机的动力性、经济性、可靠性和有害废气的排放。故需组织良好的缸内空气运动，解决柴油机空气和燃油混合不佳，燃料无法完全燃烧，还会导致气缸盖的热疲劳寿命低的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种柴油机气缸盖，能够快速有效地降低气缸盖和排气门的温度，减弱高温气体带来的过热和腐蚀作用，有助于空气和燃料的充分混合，提升燃烧质量，减少排气的积碳含量，延长气缸盖的使用寿命。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种柴油机气缸盖，包括气缸盖1、进气门7、排气门4、进气道6、排气道3和气缸盖底平面5，所述进气门7设置在所述气缸盖底平面5上，所述进气道6设置在所述进气门7和所述气缸盖1之间，所述进气道6连通所述进气门7和所述气缸盖1，所述排气门4设置在所述气缸盖底平面5上，所述排气道3设置在所述排气门4和所述气缸盖1之间，所述排气道3连通所述排气门4和所述气缸盖1，所述气缸盖底平面5上还设有楔形的倾斜楔面8，所述倾斜楔面8位于所述排气门4的一侧，所述倾斜楔面8的顶角顶接在所述排气门4的下表面，所述排气门4的中心线与所述倾斜楔面8相垂直。

进一步的，所述倾斜楔面8的倾角的范围是0°至5°，倾角的上限包括5°。

进一步的，所述气缸盖1内设置有一个冷却水腔2。

相对于现有技术，本发明所述的柴油机气缸盖具有以下优势：

设置在气缸盖底平面的倾斜楔面的倾角的范围是0°至5°，不会引起压缩高度增加，不会增加发动机的余隙容积，且排气门的中心线与倾斜楔面相垂直，有助于增加排气门的直径，倾斜楔面具有三个方面的优势：一方面，可产生类似于汽油机的滚流，增强湍流强度和湍动能，优化气缸盖内油汽混合，提高混合气燃烧速度，使混合气得到及时和充分燃烧，改善发动机性能；另一方面可加强排气侧的压缩挤流强度，增强燃烧室内的湍流强度，优化排气侧油汽混合质量，减小排气侧积碳，提高发动机效率；第三方面，能够增加排气门的直径，有利于降低排气压力从而减小废气流过所述排气门时的能量损失，减少残留在气缸中的废气，优化排气；同时所述排气门直径增大，有利于降低排气压力从而减小废气流过排气门时的能量损失，减少残留在气缸中的废气，优化排气；同时排气门直径增大，可降低气体流速，减少气门和气门座的受热和受腐蚀情况便于优化排气；冷却水腔有助于提升气缸盖的冷却效果，改善排气门的冷却条件，降低其工作温度，确保发动机工作性能。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的剖面结构示意图。

附图标记说明：

1-气缸盖；2-冷却水腔；3-排气道；4-排气门；5-气缸盖底平面；6-进气道；7-进气门；8-倾斜楔面。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明提供一种柴油机气缸盖，包括气缸盖1、进气门7、排气门4、进气道6、排气道3和气缸盖底平面5，所述进气门7设置在所述气缸盖底平面5上，所述进气道6设置在所述进气门7和所述气缸盖1之间，所述进气道6连通所述进气门7和所述气缸盖1，所述排气门4设置在所述气缸盖底平面5上，所述排气道3设置在所述排气门4和所述气缸盖1之间，所述排气道3连通所述排气门4和所述气缸盖1，所述气缸盖底平面5上还设有楔形的倾斜楔面8，所述倾斜楔面8位于所述排气门4的一侧，所述倾斜楔面8的顶角顶接在所述排气门4的下表面，所述排气门4的中心线与所述倾斜楔面8相垂直。

所述倾斜楔面8的倾角的范围是0°至5°，倾角的上限包括5°。

所述气缸盖1内设置有一个冷却水腔2。

本实例的工作过程：气缸盖1、塞顶部及气缸内壁共同组成燃烧空间，当气体由进气道6经进气门7进入燃烧室，经过进气行程、压缩行程、燃烧膨胀行程和排气行程后由排气门4进入排气道3排出发动机。由于气缸盖1排气侧的气缸盖底平面5设有倾斜楔面8，一方面可产生类似于汽油机的滚流，增强湍流强度和湍动能，优化油汽混合，提高混合气燃烧速度，使混合气得到及时和充分燃烧，改善发动机性能；另一方面可加强排气侧的压缩挤流强度，增强燃烧室内的湍流强度，优化排气侧油汽混合质量，减小排气侧积碳，提高发动机效率。

排气门4的中心线与倾斜楔面8相垂直，增大排气门4的直径，降低排气压力从而减小废气流过排气门4时的能量损失，减少残留在气缸中的废气，优化排气，同时排气门4直径增大，可降低气体流速，减少气门和气门座的受热和受腐蚀情况便于优化排气。

在气缸盖1内设置有一个冷却水腔2，倾斜楔面8位于排气门4一侧，排气侧气缸盖1总高度增加，冷却水腔2较平顶时可以布置得更大，提高气缸盖1的冷却效果，改善排气门4的冷却条件，降低其工作温度，确保发动机工作性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种柴油机气缸盖，其特征在于：包括气缸盖(1)、进气门(7)、排气门(4)、进气道(6)、排气道(3)和气缸盖底平面(5)，所述进气门(7)设置在所述气缸盖底平面(5)上，所述进气道(6)设置在所述进气门(7)和所述气缸盖(1)之间，所述进气道(6)连通所述进气门(7)和所述气缸盖(1)，所述排气门(4)设置在所述气缸盖底平面(5)上，所述排气道(3)设置在所述排气门(4)和所述气缸盖(1)之间，所述排气道(3)连通所述排气门(4)和所述气缸盖(1)，所述气缸盖底平面(5)上还设有楔形的倾斜楔面(8)，所述倾斜楔面(8)位于所述排气门(4)的一侧，所述倾斜楔面(8)的顶角顶接在所述排气门(4)的下表面，所述排气门(4)的中心线与所述倾斜楔面(8)相垂直。

2.根据权利要求1所述的柴油机气缸盖，其特征在于：所述倾斜楔面(8)的倾角的范围是0°至5°，倾角的上限包括5°。

3.根据权利要求1所述的柴油机气缸盖，其特征在于：所述气缸盖(1)内设置有一冷却水腔(2)，所述倾斜楔面(8)位于所述排气门(4)的一侧。