CN202954892U - 一种通用小型汽油机气缸盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通用小型汽油机气缸盖，包括盖体，盖体上有进气道、排气道、气门室、火花塞安装孔、导风散热片，在排气道出口处有与排气道垂直的导风片，导风片还与导风散热片相连，在火花塞安装孔上方有主冷却风道，主冷却风道垂直于进气道和排气道的连线。本实用新型通过合理布置冷却风道走向和冷却风道截面积，在不增加冷却风扇功率损耗的前提下，改善了高温区域的冷却效果；通过增加导风隔热片等措施大幅度减少了排气消声器对气缸盖的热负荷，使得排气道侧的热负荷得到改善。气缸盖整体热负荷得到良好的控制，有利于改善汽油机的整机热负荷，同时降低了机油温度，提高了零部件的工作可靠性及整机性能。

Description

一种通用小型汽油机气缸盖

技术领域

本实用新型属于通用小型汽油机制造领域，尤其涉及一种通用小型汽油机气缸盖。。

背景技术

通用小型汽油机具有结构简单紧凑、使用方面、适应范围广、制造维修方便的显著优点，其冷却方式一般为强制风冷，但由于气缸体、气缸盖向冷却空气散热的传热系数小，特别是气缸盖的鼻梁区等高温区域散热困难，另一方面排气消声器紧靠气缸盖，对气缸盖有较强的热辐射，因此造成了风冷汽油机具有较高的热负荷。由于通用小型汽油机结构紧凑，在气缸盖部件上安装有进气系统、排气系统、气门组件等关键系统及部件，如果气缸盖热负荷过高会导致进气不足，功率严重下降；机油温度过高，整机工作可靠性受到严重影响，因此优化设计气缸盖冷却组织、合理控制气缸盖的热负荷是通用小型汽油机设计的重点之一。

188F汽油机属于通用小型汽油机，其结构型式为：单缸、强制风冷、顶置气门，188F汽油机在单缸通用小型汽油机中属于排量较大的机型，输出功率大，整机热负荷高。对于其气缸盖而言，主要有两个高温区域：一个是火花塞与进排气门间的鼻梁区，气缸盖底面燃烧室的表面区域，它们与燃气直接接触传热到气缸盖上；另一个是排气道所在区域，发动机排气道一方面受到气缸内排出的高温废气的“热冲刷”，另一面受到排气消声器的热辐射，因此使得气缸盖的鼻梁区与排气道侧的温度往往比较高；而经由进气道进入气缸的新鲜充量的温度一般低于气缸盖的平均温度，对气缸盖有“冷冲刷”，使得进气道侧的温度较低；气缸盖由于高温和温度分布不均匀而产生的热应力很大，在热应力的反复作用下，气门座圈处和鼻梁区容易形成热疲劳裂纹，因此鼻梁区与排气道区域是该类机型的冷却重点。另外还需要对进气道及整个气缸盖进行冷却，冷却进气道可以保证发动机每工作循环的新鲜充量，从而保证发动机的动力输出；气缸盖的整体冷却有助于降低整机热负荷，有利于控制机油温度，从而保证运动部件的有效润滑与工作可靠。

目前，该机型的气缸盖冷却方式为冷却风从进气道侧引入，先冷却进气道侧气缸盖，然后冷却鼻梁区及火花塞高温区以及气门推杆室，气体流过排气道进行冷却，流出气缸盖，完成冷却循环。其主要缺陷为：一是气缸盖的鼻梁区、排气道侧的高温区域无法有效冷却，原因是冷却风吹到高温区域时温度已较高，而且结果设计风道的缺陷使冷却空气流量有限；二是进气道侧与排气道侧的温度梯度较大，热应力加大，可靠性降低；三是冷却风流动路径不合理，造成气门推杆室处冷却流量远大于燃烧室顶部处的冷却空气流量，气缸盖温度梯度较大；四是对排气消声器的热辐射没有采取隔热措施。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种通用小型汽油机气缸盖，可以有效解决气缸盖鼻梁区、排气道侧高温区域的冷却，能有效抑制排气消声器对气缸盖的热辐射，同时可以兼顾气缸盖的整体冷却。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种通用小型汽油机气缸盖，包括盖体，盖体上有进气道、排气道、气门室、火花塞安装孔、导风散热片，在排气道出口处有与排气道垂直的导风片，导风片还与导风散热片相连，在火花塞安装孔上方有主冷却风道，主冷却风道垂直于进气道和排气道的连线。

在进气道的两侧设有进气道冷却风道，进气道冷却风道与主冷却风道相通；在排气道的两侧设有排气道冷却风道，排气道冷却风道也与主冷却风道相通。

本实用新型的有益效果是通过合理布置冷却风道走向和冷却风道截面积，用原始冷却风先对火花塞、鼻梁区、排气道等高温区域的冷却进行了强化，同时燃烧室顶部周围最热处有组织地用冷却风有效散热，在不增加冷却风扇功率损耗的前提下，改善了高温区域的冷却效果；通过增加导风隔热片等措施大幅度减少了排气消声器对气缸盖的热负荷，使得排气道侧的热负荷得到改善。气缸盖整体热负荷得到良好的控制，有利于改善汽油机的整机热负荷，同时降低了机油温度，提高了零部件的工作可靠性及整机性能。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图2中的A-A剖视图。

图4是图1的左视图。

图5是图2中的B-B剖视图。

图6是图1的右视图。

图7是图6中的C-C剖视图。

图8是图6中的D-D剖视图。

图中，1为排气道，2为导风片，3为进气道，4为火花塞安装孔，5为气门室，6为燃烧室，7为主冷却风道，8为进气道冷却风道，9、10为排气道冷却风道，11为导向散热片，12为排气道冷风通道，13为鼻梁区，Ⅰ为进气道侧冷却风，Ⅱ为主冷却风道冷却风，Ⅲ为排气道侧冷却风。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示的通用小型汽油机气缸盖，包括盖体，盖体上有进气道3、排气道1、气门室5、火花塞安装孔4、导风散热片11，在排气道出口处有与排气道垂直的导风片2，导风片2还与导风散热片11相连，在火花塞安装孔4上方有主冷却风道7，主冷却风道7垂直于进气道和排气道的连线。

在进气道3的两侧设有进气道冷却风道8，进气道冷却风道8与主冷却风道7相通；在排气道1的两侧设有排气道冷却风道9、10，排气道冷却风道9、10也与主冷却风道7相通。

在188F汽油机上，主冷却风道的最小截面积为220平方毫米。

本实用新型把传统设计方法和现代三维流场分析方法相结合，优化设计了气缸盖的冷却风流的流向及流量分布，在排气道与消声器之间增加了一片具有导风和隔热功能的导风片，气缸盖冷却风由汽油机冷却风扇产生经重新设计的导风罩，把原始冷却风引导到气缸盖的火花塞上方的一侧，此冷却风经三个有组织的风道对气缸盖从火花塞和燃烧室一侧向气门推杆室一侧方向流动冷却气缸盖，它们是主冷却风道、进气道冷却风道、排气道冷却风道，通过细分每股冷却风道截面积大小及气缸盖两侧的散热片设计，使流经整个气缸盖各处风流量与所需散热量一致，完成冷却循环。

经导风罩引导的原始冷却风由火花塞侧吹向气缸盖，原始冷却风被分成3路，第一路，主冷却风道冷却风Ⅱ吹向火花塞、鼻梁区13等高温区域所在的主冷却风道7，在主冷却风道7内的冷却风，一部分继续前行冷却燃烧室上部和气门室5下部从而流出气缸盖，另部分冷却风在主冷却风道7上又分2道，一道90度转向进气道冷却风道8冷却进气道3，一道90度转向排气道冷却风道9、10冷却排气道1；第二路，进气道侧冷却风Ⅰ从进气道3侧的导风散热片11间的通道流过，冷却进气道3侧的气缸盖并与风道8流出的冷却风汇合，继续前行流出气缸盖；第三路，排气道侧冷却风Ⅲ从排气道1侧的导风散热片11间的通道、导风片2与排气道1间的排气道冷风通道12流过，冷却排气道1的气缸盖、排气道1及排气消声器等高温区域与零件，之后与排气道冷却风道9、10流出的冷却风汇合，继续前行流出气缸盖。上述冷却风在冷却其下部的高温表面的同时，也对其上方的气门室及气门室内的气门组、摇臂组、润滑油进行了冷却，如图2，图3，图5、图8所示。

Claims (2)

1.一种通用小型汽油机气缸盖，包括盖体，盖体上有进气道、排气道、气门室、火花塞安装孔、导风散热片，其特征在于：在排气道出口处有与排气道垂直的导风片，导风片还与导风散热片相连，在火花塞安装孔上方有主冷却风道，主冷却风道垂直于进气道和排气道的连线。

2.如权利要求1所述的通用小型汽油机气缸盖，其特征在于：在进气道的两侧设有进气道冷却风道，进气道冷却风道与主冷却风道相通；在排气道的两侧设有排气道冷却风道，排气道冷却风道也与主冷却风道相通。

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