CN204851459U - 带有缸筒的单缸柴油机气缸盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带有缸筒的单缸柴油机气缸盖，包括气缸盖体，安装在缸体上，在所述气缸盖体上设有进气道、排气道、喷油孔以及能将气缸盖体与缸体连接在一起的安装孔，在所述气缸盖体下部设有缸筒结构，所述缸筒结构包括缸套以及能对缸套起到冷却降温作用的冷却水腔，所述冷却水腔设置于缸套外部且与所述缸套形成一整体。这种带有缸筒的单缸柴油机气缸盖，采用在气缸盖下部设置带缸筒的结构，其将缸套以及冷却水腔作为整体固定安装，不仅有效提高气缸盖的冷却效果，而且较大程度上降低了缸体的整体强度要求，因而提高了生产制作效率以及节约成。

Description

带有缸筒的单缸柴油机气缸盖

技术领域：

本实用新型涉及一种柴油机气缸盖，尤其是涉及一种带有缸筒的单缸柴油机气缸盖。

背景技术：

单缸柴油机结构简单，生产组织相对较为容易，售价低廉，逐步形成了具有中国特色的单缸机行业，它适合我国农村长期的使用习惯和目前农村的购买力较低的国情，但是单缸柴油机低的价格竞争和产品的同质化以及低水平重复也使企业技术升级的动力不足，而且近几年环保法规日益严格，非道路用单缸柴油机的排放在15年10月1日之前必须达到国Ⅲ标准，2016年4月1日之前不能再销售不达标的单缸柴油机，而目前国内单缸柴油机标定功率偏大，造成产品的可靠性、排放性能变差，使用油耗高，因而不能在使用中节能减排，因此，新一代单缸柴油机应科学的标定柴油机功率，并设计限油装置，研究机内净化的关键技术，降低排放，通过喷油系统，换气系统与燃烧室结构的匹配优化，特别是通过提高单缸柴油机喷油系统的系统优化、燃烧过程来优化柴油机综合性能，而单缸气缸盖是柴油机的主要部件，对柴油机性能有着举足轻重的作用，在单缸气缸盖下部为缸套孔，由于缸套孔内表受到高温燃气直接作用，并始终与活塞环及活塞发生高速摩擦，传统结构是通过缸体水腔冷却缸套，因此，不能达到较好的冷却效果，且传统结构对缸体的强度要求较高，因而使得缸体的重量加大，不仅不利于生产效率低且不利于搬运，而且成本较高。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能有效提高气缸盖的冷却效果且能有效提高生产效率，节约成本的单缸柴油机气缸盖。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种带有缸筒的单缸柴油机气缸盖，包括气缸盖体，安装在缸体上，在所述气缸盖体上设有进气道、排气道、喷油孔以及能将气缸盖体与缸体连接在一起的安装孔，在所述气缸盖体下部设有缸筒结构，所述缸筒结构包括缸套以及能对缸套起到冷却降温作用的冷却水腔，所述冷却水腔设置于缸套外部且与所述缸套形成一整体。

作为优选，所述进气道设置为能使其内油气得到充分混合的螺旋通道结构。作为优选，所述喷油孔内设有能增强其冷却性能的铜套。

作为优选，所述缸体为采用压铸工艺制成的铝合金缸体。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处是：这种带有缸筒的单缸柴油机气缸盖，采用在气缸盖下部设置带缸筒的结构，其将缸套以及冷却水腔作为整体固定安装，不仅有效提高气缸盖的冷却效果，而且较大程度上降低了气缸的整体强度要求，因而提高了生产制作效率以及节约成本。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的正面剖视结构示意图；

图2是本实用新型的仰视结构示意图；

图中：1、气缸盖体3、进气道4、排气道5、喷油孔6、安装孔7、缸套8、冷却水腔

具体实施方式：

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细描述：

一种带有缸筒的单缸柴油机气缸盖，如图1、图2所示，包括气缸盖体1，安装在缸体上，在所述气缸盖体1上设有进气道3、排气道4、喷油孔5以及能将气缸盖体1与缸体连接在一起的安装孔6，在所述气缸盖体1下部设有缸筒结构，所述缸筒结构包括缸套7以及能对缸套7起到冷却降温作用的冷却水腔8，所述冷却水腔8设置于缸套7外部且与所述缸套7形成一整体，在具体应用过程中，由于缸套7的内孔表面受到高温燃气直接作用，并始终与活塞环及活塞发生高速摩擦，因此会产生大量的热，而缸套7与冷却水腔8的一体结构能更好的对缸套起到冷却降温作用，冷却效果更好，而且，气缸盖带有缸套7的整体结构使得对缸体的强度要求降低，原合金铸铁缸体可以改用铝合金材料的缸体，从而使缸体重量大大下降，减轻了整机的重量，且提高生产效率，为使所述进气道3内的油气能得到充分混合，所述进气道3设置为能使其内油气得到充分混合的螺旋通道结构，从而使得油气燃烧更充分，提高燃烧效率，节能减排，而为增大进、排气道以及喷油器孔的三角区截面积，使喷油孔5在喷油过程中能更好地冷却，所述喷油孔5内设有能增强其冷却性能的铜套，所述铜套镶套于所述喷油孔5内，因而有效提高所述喷油孔的冷却效果，提高气缸盖的使用性能。

在具体制作以及加工过程中，首先需要对各部分主体结构的模具按需求参数进行设计，其中，位于气缸盖内部的主体水道芯结构由于其结构较为复杂且最薄处仅4mm，很难成型，最薄处易断裂，在浇注过程中会有断芯、局部粘砂、砂芯变形等情况发生，因此其水道芯模具的结构需要设计合理的射口位置、射芯方式、排气位置、排气方式，而其内的芯砂则采用具有低的热膨胀系数、球形砂粒、良好的流动性、透气性低、表面光滑、结构致密、耐火度高、易溃散，使得铸件水腔光滑、尺寸稳定的材料，而本实施例中优选为宝珠砂，另外，水道芯结构可以采用抗高温、高渗透性的涂料，如锆英粉涂料，因而不仅能有效堵塞砂芯表面孔隙，还可以有效地防止机械粘砂的出现。

而后，对于整个气缸盖的铸造过程主要通过以下工艺来实现：a、采用阶梯浇注工艺，从而使铁水能平稳充型，又能较好的排气，而且温度场较为均匀，凝固过程中不易产生应力，不易产生缩松等缺陷；b、泥芯与泥芯之间采用复式定位，较好的保证了泥芯的定位精度，满足了铸件公差要求，其中复式定位即为通常下芯时都有导向的粗定位，还有保证泥芯的定位精度的精定位，采用定位芯结构，所有泥芯的精定位均以此泥芯为基准，在高度方向，为防止泥芯变形，均有支撑；c、由于泥芯较多（共7个芯砂），为解决砂芯的排气，所有泥芯内腔均有排气孔并与外型接穿，且模体上平面通过压边排气、排气片排气、排气针排气使得铸件气孔缺陷大大下降。

最后，对于整个气缸盖的机加工过程，采用四轴加工及卧加相结合的加工方式，使加工工序减少为5道，主要分为以下几个加工工序：加工上平面；上平面为基准加工下平面及缸套孔；刀轴回转台加工三个侧面；加工一个侧面及进排气凡尔线孔；珩磨缸套孔。其中，在上述加工工序中，对传统加工方式以及刀具进行了改进，主要为：a、采用带导条刀具，使刀具半径比由8:1提高至20:1，因此，导条刀具使得加工时受主轴跳动导致工件余量不均匀降到最小，它主要靠导条来保证圆柱度，刀具刚性好，由于有导条支承，抑制了振动，使加工表面质量提高；b、导管孔和凡尔线进行组合加工；c、用高速切削--低速切削--提刀--高速切削的步骤，使凡尔线的表面光洁度高于0.8，跳动<0.04mm；而由于带有缸筒结构，因而使得缸盖加工和缸筒珩磨工序必须一体完成，加工流程为粗镗---半精镗---精镗---预磨---粗磨---精磨--平台磨，其中的加工要求主要为以下几项：a、缸套孔圆柱度公差要求<0.008。b、网纹角度140°。c、Rk、Rpk、Rvk等参数为国际标准。d、机加工成品下端侧壁单边厚度为6mm。e、缸套孔底部为盲孔，退刀槽为8mm。而对于上述加工要求，主要采用以下加工工序以及工艺方法来满足加工需求：a、采用导条刀具在卧加上精镗，珩磨余量为0.05mm，圆柱度控制在0.006左右；b、网纹角度是磨头旋转速度和往复速度控制，速度增加有利于提高表面光洁度，在接近缸套孔底部时，由于珩磨头需换向，因此速度的改变会影响网纹的角度及其他参数，而传统的珩磨机床很难控制珩磨头换向时的网纹参数，且接近底部时产生乱纹，因此在本专利中的加工工艺中采用伺服系统研磨机床，系统通过调整换向时的速度和磨头转速来达到网纹参数；c、底部增加一个短行程来防止在珩磨过程中锥度的产生；d、将珩磨修改为倒锥形，珩磨头底部比上部直径大0.01mm，补正了内孔锥度。

上述带有缸筒的单缸柴油机气缸盖，采用在气缸盖下部设置带缸筒的结构，其将缸套孔以及冷却水腔作为整体固定安装，不仅有效提高气缸盖的冷却效果，而且较大程度上降低了气缸的整体强度要求，因而提高了生产制作效率以及节约成本。

需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种带有缸筒的单缸柴油机气缸盖，包括气缸盖体（1），安装在缸体上，在所述气缸盖体（1）上设有进气道（3）、排气道（4）、喷油孔（5）以及能将气缸盖体（1）与缸体连接在一起的安装孔（6），其特征在于：在所述气缸盖体（1）下部设有缸筒结构，所述缸筒结构包括缸套（7）以及能对缸套（7）起到冷却降温作用的冷却水腔（8），所述冷却水腔（8）设置于缸套（7）外部且与所述缸套（7）形成一整体。

2.根据权利要求1所述的带有缸筒的单缸柴油机气缸盖，其特征在于：所述进气道（3）设置为能使其内油气得到充分混合的螺旋通道结构。

3.根据权利要求1所述的带有缸筒的单缸柴油机气缸盖，其特征在于：所述喷油孔（5）内设有能增强其冷却性能的铜套。

4.根据权利要求1所述的带有缸筒的单缸柴油机气缸盖，其特征在于：所述缸体为采用压铸工艺制成的铝合金缸体。