CN110107423A - 高性能船用柴油机气缸盖 - Google Patents
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Abstract
本发明主要应用于柴油机进排气系统技术领域，特别涉及一种高性能船用柴油机气缸盖，包括缸盖本体，缸盖本体内分布进气道和排气道，进气道包括长进气道与短进气道，长进气道为长进气道进口与长进气道出口之间的通道，短进气道为短进气道进口与短进气道出口之间的通道，长进气道与短进气道通过空腔结构连通，该空腔结构为稳压腔，长进气道为切向进气，短进气道为螺旋型进气。进气在通过内侧螺旋气道后形成涡流，外侧切向气道到涡流合并成为更大的涡流，从而提高柴油机的进气与燃油喷雾的混合能力，下部圆形上部方形的新型结构，受力到预紧力时形变小，保证气缸盖密封性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种高性能船用柴油机气缸盖，主要应用于柴油机进排气系统技术领域。
背景技术
目前大功率柴油机气缸盖，通常为长方体形状，气缸盖由四个螺柱固定在柴油机汽缸体上，通过密封圈与气缸套对气缸内的工作介质进行密封。为平衡气缸内燃烧产生的强烈的爆发压力，气缸盖螺柱需要施加预紧力，气缸盖底面为方形，与气缸套接触面为圆形，因此气缸盖螺柱预紧力产生应力在密封面产生变形，容易产生漏气现象，影响气缸的密封性。
随柴油机强化指标逐步提高，对柴油机的燃烧性能要求也越来越高，柴油机气缸内燃油与新鲜空气混合的充分程度，对提高柴油机燃烧性能有着积极的作用，因此气缸盖进气道的形状与分布形式对对柴油机的燃烧性有着强烈的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种增加气缸盖强度，提高气缸盖密封性，提高柴油机的进气与燃油喷雾的混合能力的高性能船用柴油机气缸盖。
本发明所述的高性能船用柴油机气缸盖，包括缸盖本体，缸盖本体内分布进气道和排气道，进气道包括长进气道与短进气道，长进气道为长进气道进口与长进气道出口之间的通道，短进气道为短进气道进口与短进气道出口之间的通道，长进气道与短进气道通过空腔结构连通，该空腔结构为稳压腔，长进气道为切向进气，短进气道为螺旋型进气。
所述的缸盖本体内腔形成气缸盖冷却水腔，缸盖本体内部靠近底部的部分设置中隔板，中隔板上设置过水孔。
所述的缸盖本体顶部设置顶板，底部设置底板，中隔板设置在靠近底板的下部位置。
所述的缸盖本体底面设置为圆形，上部为方形。
所述的长进气道进口与短进气道进口布置在缸盖本体进气端面，短进气道出口与长进气道出口分布在缸盖本体的底面。
所述的排气道分为长排气支道和短排气支道，短排气支道为短排气支道进口与排气道出口之间的通道，长排气支道为长排气支道进口与排气道出口之间的通道，短排气支道与长排气支道共用排气道出口，短排气支道进口与长排气支道进口分布在缸盖本体的底面，排气道出口设置在缸盖本体的排气端面。
所述的排气道出口的上方设置出水口，缸盖本体底面设置进水孔。
所述的缸盖本体上设置顶杆孔和螺栓孔。顶杆孔用于布置顶杆，螺栓孔使得气缸盖螺柱螺母将气缸盖固定在气缸体上。
为减小底板下面与气缸套接触面的变形，即减小底板下面的应力分布不均，将缸盖本体底面设计为圆形，气缸盖上部为方形结构，气缸盖螺栓的预紧力传递至底板时，应力分布比较均匀，因此底板下面与气缸套接触面的变形减小，提高气缸盖的密封性能。为减小气缸盖的热应力，设置了中隔板，将气缸盖的冷却水腔分割成上下两部分，将增加了气缸盖的强度，避免了冷却水产生对流，避免柴油机产生冷热不均而加剧热应力，中隔板上设置一个过水孔。柴油机冷却水依次经过进水孔进入下部冷却腔，冷却水带走燃烧传递给气缸盖大部分热量，再经过过水孔进入上部冷却腔，冷却水在上冷却腔带走排气道传递的热量，从出水口出气缸盖。
本发明的有益效果是：
下部圆形上部方形的新型结构，受力到预紧力时形变小，保证气缸盖与其密封性，进气在通过内侧螺旋气道后形成涡流，外侧切向气道到涡流合并成为更大的涡流，从而提高柴油机的进气与燃油喷雾的混合能力。
附图说明
图1是气缸盖进气端面结构示意图。
图2是气缸盖排气端面结构示意图。
图3是气缸盖侧面结构示意图。
图4是气缸盖底面结构示意图。
图5是气缸盖顶面结构示意图。
图6是气缸盖纵剖面结构示意图。
图7是气缸盖横剖面结构示意图。
图8是进气道和稳压腔的结构示意图。
图9是排气道的结构示意图。
图中：1、长进气道进口；2、短进气道进口；3、出水口；4、排气道出口；5、顶杆孔；6、螺栓孔；7、进水孔；8、短排气支道进口；9、长排气支道进口；10、长进气道出口；11、短进气道出口；12、底板；13、中隔板；14、顶板；15、过水孔；16、稳压腔；17、长进气道；18、短进气道；19、长排气支道；20、短排气支道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述：
如图1～图9所示，本发明所述的高性能船用柴油机气缸盖，包括缸盖本体，缸盖本体内分布进气道和排气道，进气道包括长进气道17与短进气道18，长进气道17为长进气道进口1与长进气道出口10之间的通道，短进气道18为短进气道进口2与短进气道出口11之间的通道，长进气道17与短进气道18通过空腔结构连通，该空腔结构为稳压腔16，长进气道17为切向进气，短进气道18为螺旋型进气。缸盖本体内腔形成气缸盖冷却水腔，缸盖本体内部靠近底部的部分设置中隔板13，中隔板13上设置过水孔15。缸盖本体顶部设置顶板14，底部设置底板12，中隔板13设置在靠近底板12的下部位置。缸盖本体底面设置为圆形，上部为方形。长进气道进口1与短进气道进口2分布在缸盖本体的进气端面，长进气道出口10与短进气道出口11分布在缸盖本体的底面。排气道分为长排气支道19和短排气支道20，短排气支道20为短排气支道进口8与排气道出口4之间的通道，长排气支道19为长排气支道进口9与排气道出口4之间的通道，短排气支道20与长排气支道19共用排气道出口4，短排气支道进口8与长排气支道进口9分布在缸盖本体的底面，排气道出口4设置在缸盖本体的排气端面。排气道出口4的上方设置出水口3，缸盖本体底面设置进水孔7。缸盖本体上设置顶杆孔5和螺栓孔6。
柴油机冷却水依次经过进水孔7进入下部冷却腔，冷却水带走燃烧传递给气缸盖大部分热量，再经过过水孔15进入上部冷却腔，冷却水在上冷却腔带走排气道传递的热量，从出水口3出气缸盖。空气由长进气道进口1与短进气道进口2进入气缸盖，其中一部分经过螺旋气道，由短进气道出口11进入燃烧室，形成涡流，另一部分空气经过切向气道由长进气道出口10进入柴油机燃烧室，与另一气道形成的涡流合并，形成更大的涡流，涡流使得柴油机进气与燃油混合更加充分。柴油机燃烧产生的废气经由短排气支道进口8和长排气支道进口9，分别经过短排气支道20、长排气支道19汇合至由排气出口4，排出缸盖本体。
Claims (8)
1.一种高性能船用柴油机气缸盖，其特征在于：包括缸盖本体，缸盖本体内分布进气道和排气道，进气道包括长进气道(17)与短进气道(18)，长进气道(17)为长进气道进口(1)与长进气道出口(10)之间的通道，短进气道(18)为短进气道进口(2)与短进气道出口(11)之间的通道，长进气道(17)与短进气道(18)通过空腔结构连通，该空腔结构为稳压腔(16)，长进气道(17)为切向进气，短进气道(18)为螺旋型进气。
2.根据权利要求1所述的高性能船用柴油机气缸盖，其特征在于：缸盖本体内腔形成气缸盖冷却水腔，缸盖本体内部靠近底部的部分设置中隔板(13)，中隔板(13)上设置过水孔(15)。
3.根据权利要求2所述的高性能船用柴油机气缸盖，其特征在于：缸盖本体顶部设置顶板(14)，底部设置底板(12)，中隔板(13)设置在靠近底板(12)的下部位置。
4.根据权利要求1所述的高性能船用柴油机气缸盖，其特征在于：缸盖本体底面设置为圆形，上部为方形。
5.根据权利要求1所述的高性能船用柴油机气缸盖，其特征在于：长进气道进口(1)与短进气道进口(2)分布在缸盖本体的进气端面，长进气道出口(10)与短进气道出口(11)分布在缸盖本体的底面。
6.根据权利要求1所述的高性能船用柴油机气缸盖，其特征在于：排气道分为长排气支道(19)和短排气支道(20)，短排气支道(20)为短排气支道进口(8)与排气道出口(4)之间的通道，长排气支道(19)为长排气支道进口(9)与排气道出口(4)之间的通道，短排气支道(20)与长排气支道(19)共用排气道出口(4)，短排气支道进口(8)与长排气支道进口(9)分布在缸盖本体的底面，排气道出口(4)设置在缸盖本体的排气端面。
7.根据权利要求6所述的高性能船用柴油机气缸盖，其特征在于：排气道出口(4)的上方设置出水口(3)，缸盖本体底面设置进水孔(7)。
8.根据权利要求1所述的高性能船用柴油机气缸盖，其特征在于：缸盖本体上设置顶杆孔(5)和螺栓孔(6)。
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