CN220204017U - 气缸盖垫片的优化结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气缸盖垫片的优化结构，其适用于V型发动机，优化结构包括左气缸盖垫结构及右气缸盖垫结构，左气缸盖垫结构包括多个左侧缸孔结构，右气缸盖垫结构包括多个右侧缸孔结构，每个左侧缸孔结构和右侧缸孔结构均包括上水区域和下水区域，从前往后的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的上水区域和下水区域的面积渐增，左气缸盖垫结构和右气缸盖垫结构上下表面喷涂密封涂层。借此，通过CFD分析计算优化各缸上水面积比原方案减小，前端缸减小的较多后端缸减小的较少；优化方案的下水面积，前端缸减小中间缸不变，后端缸加大；上下水的面积前小后大，使更多的水流经过后端，从而改善了气缸盖冷却效果较差的问题。
Description
技术领域
本实用新型是关于发动机制造领，特别是关于一种V型发动机气缸盖垫片的优化结构。
背景技术
气缸盖气缸垫作用是填补气缸体和气缸盖之间的微观孔隙，保证结合面处有良好的密封性，进而保证燃烧室的密封，防止气缸漏气和水套漏水。气缸垫，又叫气缸衬垫，位于气缸盖与气缸体之间；根据材料的不同，气缸垫可分为金属石棉衬垫、金属复合材料衬垫和全金属衬垫等多种。以下是气缸垫的分类：
1、金属石棉衬垫，金属石棉衬垫以石棉为基体，外包铜皮或钢皮，另一种金属石棉衬垫是以扎孔钢板为骨架，外覆石棉及粘结剂压制而成，所有金属石棉衬垫均在气缸孔、冷却液孔和机油孔周围用金属板包边；
2、金属复合材料衬垫，金属复合材料衬垫是在钢板的两面粘覆耐热、耐压和耐腐蚀的新型复合材料，在气缸孔、冷却液孔和机油孔周围用不锈钢皮包边；
3、金属衬垫，金属衬垫强度高，抗腐蚀能力强，多用于强化程度较高的发动机上。优质铝板气缸衬垫，冷却液孔用橡胶环密封。不锈钢叠片式气缸衬垫的结构，冷却液孔也用橡胶环密封。
气缸盖垫片的作用是实现气缸体和气缸盖之间的密封,防止接合面之间漏水漏油漏气，同时气缸盖垫片具有良好的弹性、导热性、防腐蚀性、抗粘性和抗老化稳定性。如图1和图2所示的YV800型V型八缸柴油机，左侧分为L1至L4缸孔，右侧分为R1至R4缸孔，气缸盖垫分为左气缸盖垫和右气缸盖垫，分别设置在气缸体与左汽缸盖和右汽缸盖之间。
目前YV800型V型柴油机的冷却水通过气缸盖垫片的进水口和出水口对气缸盖进行冷却，由于原方案中缸垫中每个气缸上水面积相差不大，每个气缸的下水面积相同，导致后端气缸的水流量较少流速较慢，从而使得冷却效果较差。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种气缸盖垫片的优化结构，其通过优化气缸盖垫片上的进水口和回水口的大小改善气缸盖的冷却效果。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种气缸盖垫片的优化结构，其适用于V型发动机，优化结构包括左气缸盖垫结构及右气缸盖垫结构，左气缸盖垫结构包括多个左侧缸孔结构，右气缸盖垫结构包括多个右侧缸孔结构，每个左侧缸孔结构和右侧缸孔结构均包括上水区域和下水区域，从前往后的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的上水区域和下水区域的面积渐增，左气缸盖垫结构和右气缸盖垫结构上下表面喷涂密封涂层。
在一优选的实施方式中，每个左侧缸孔结构和每个右侧缸孔结构的上水区域均包括主进水孔，且每个左侧缸孔结构和每个右侧缸孔结构的主进水孔的面积相同。
在一优选的实施方式中，除去最前端的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构外，其余的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的上水区域还包括两个副进水孔，且最外侧的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的副进水孔的面积大于中间的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的副进水孔的面积。
在一优选的实施方式中，每个左侧缸孔结构和每个右侧缸孔结构的主进水孔的直径为中间的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的副进水孔的直径为/>最外侧的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的副进水孔的直径为/>
在一优选的实施方式中，最外侧的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的副进水孔与缸孔中心连线的夹角大于中间的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的副进水孔与缸孔中心连线的夹角。
在一优选的实施方式中，最外侧的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的副进水孔与缸孔中心连线的夹角均为27°，中间的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的副进水孔与缸孔中心连线的夹角分别为18°和19°。
在一优选的实施方式中，最前端的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的下水区域包括两个出水圆孔，其余的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的下水区域包括两个出水长孔，且出水长孔的面积大于出水圆孔的面积。
在一优选的实施方式中，最前端的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的下水区域的两个出水圆孔的直径为其余的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的下水区域的两个出水长孔的尺寸为16-R4.5。
在一优选的实施方式中，最前端的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的下水区域的两个出水圆孔与缸孔中心连线的夹角小于其余的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的下水区域的两个出水长孔与缸孔中心连线的夹角。
在一优选的实施方式中，最前端的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的下水区域的两个出水圆孔与缸孔中心连线的夹角分别为22°和28°，其余的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的下水区域的两个出水长孔与缸孔中心连线的夹角分别为15°和29°。
与现有技术相比，本实用新型的气缸盖垫片的优化结构具有以下有益效果：通过CFD分析计算优化气缸盖垫片上水区域和下水区域的面积，优化方案各缸上水面积比原方案都减小，前端缸减小的较多，后端缸减小的较少；优化方案的下水面积，前端缸减小中间缸不变，后端缸加大；上下水的面积都是前端小后端大，使更多的水流经过后端，从而改善了气缸盖冷却效果较差的问题。
附图说明
图1是根据本实用新型一实施方式的气缸盖垫片的安装位置的主视示意图；
图2是根据本实用新型一实施方式的气缸盖垫片的安装位置的俯视示意图；
图3是根据现有技术一实施方式的右气缸盖垫结构的结构示意图；
图4是根据本实用新型一实施方式的右气缸盖垫结构的结构示意图；
图5是根据本实用新型一实施方式的缸垫上水面积的示意框图；
图6是根据本实用新型一实施方式的缸垫下水面积的示意框图；
图7是根据本实用新型一实施方式的缸垫有效上水面积的示意框图；
图8是根据本实用新型一实施方式的缸垫有效下水面积的示意框图。
主要附图标记说明：
L1-第一左侧缸孔结构，L2-第二左侧缸孔结构，L3-第三左侧缸孔结构，L4-第四左侧缸孔结构，R1-第一右侧缸孔结构，R2-第二右侧缸孔结构，R3-第三右侧缸孔结构，R4-第四右侧缸孔结构。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图4所示，根据本实用新型优选实施方式的一种气缸盖垫片的优化结构，其适用于V型发动机，优化结构包括左气缸盖垫结构及右气缸盖垫结构，左气缸盖垫结构包括多个左侧缸孔结构，例如是但不限于第一左侧缸孔结构L1，第二左侧缸孔结构L2，第三左侧缸孔结构L3，第四左侧缸孔结构L4等。右气缸盖垫结构包括多个右侧缸孔结构，例如是但不限于第一右侧缸孔结构R1，第二右侧缸孔结构R2，第三右侧缸孔结构R3，第四右侧缸孔结构R4等。每个左侧缸孔结构和右侧缸孔结构均包括上水区域和下水区域，从前往后的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的上水区域和下水区域的面积渐增。同时左气缸盖垫结构和右气缸盖垫结构上下表面喷涂密封涂层CMG-PH，涂层单面厚度为(0.005-0.015)mm，该涂层起到很好的密封效果。
在一些实施方式中，每个左侧缸孔结构和每个右侧缸孔结构的上水区域均包括主进水孔，且每个左侧缸孔结构和每个右侧缸孔结构的主进水孔的面积相同。
在一些实施方式中，除去最前端的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构外，其余的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的上水区域还包括两个副进水孔，且最外侧的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的副进水孔的面积大于中间的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的副进水孔的面积。
在一些实施方式中，每个左侧缸孔结构和每个右侧缸孔结构的主进水孔的直径为中间的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的副进水孔的直径为/>最外侧的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的副进水孔的直径为/>
在一些实施方式中，最外侧的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的副进水孔与缸孔中心连线的夹角大于中间的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的副进水孔与缸孔中心连线的夹角。
在一些实施方式中，最外侧的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的副进水孔与缸孔中心连线的夹角均为27°，中间的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的副进水孔与缸孔中心连线的夹角分别为18°和19°。
请参阅图4，在一些实施方式中，最前端的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的下水区域包括两个出水圆孔，其余的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的下水区域包括两个出水长孔，且出水长孔的面积大于出水圆孔的面积。
在一些实施方式中，最前端的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的下水区域的两个出水圆孔的直径为其余的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的下水区域的两个出水长孔的尺寸为16-R4.5。
在一些实施方式中，最前端的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的下水区域的两个出水圆孔与缸孔中心连线的夹角小于其余的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的下水区域的两个出水长孔与缸孔中心连线的夹角。
在一些实施方式中，最前端的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的下水区域的两个出水圆孔与缸孔中心连线的夹角分别为22°和28°，其余的左侧缸孔结构和右侧缸孔结构的下水区域的两个出水长孔与缸孔中心连线的夹角分别为15°和29°。
如图3所示，在一些实施方式中，本实用新型优选实施方式的一种气缸盖垫片的优化结构是从现有技术的气缸盖垫改进得来，改进前的气缸盖垫结构如图3所示，图3绘示的现有技术的YV800型V型八缸柴油机的右气缸盖垫。其从前之后的第一至第四右侧缸孔结构R1至R4；每个右侧缸孔结构的下水区域都是一样的，均包括两个16-R4.5长腰型的出水长孔，也就是出水长孔的两端半径为R4.5mm，两个半径的圆心之间的距离为16mm，两个半径的圆心与缸孔中心连线的夹角分别为15°和29°。改进前的每个右侧缸孔结构的上水区域都包括一个主进水孔，都位于每个右侧缸孔结构进水端缸孔中延长线上，直径均为最前端的右侧缸孔结构R1还包括两个第一进水孔，其位于主进水孔的两侧，直径分别为和/>两个第一副进水孔与缸孔中线连线跟主进水孔与缸孔中心连线的夹角分别为23°和27°。但是在右侧缸孔结构R2和R3的两个第一副进水孔的直径均为/>两个第一副进水孔与缸孔中线连线跟主进水孔与缸孔中心连线的夹角还是分别为23°和27°，而且还增加了一个第二副进水孔，其位于一个第一进水孔和主进水孔之间，第二副进水孔的直径为/>第二副进水孔与缸孔中线连线跟主进水孔与缸孔中心连线的夹角为18°。最后段的右侧缸孔结构R4还包括两个第二副进水孔，其位于两个第一副进水孔的内侧，且直径均为/>而且两个第二副进水孔与缸孔中线连线跟主进水孔与缸孔中心连线的夹角均为18°。
请参阅图4，在一些实施方式中，本实用新型优选实施方式的一种气缸盖垫片的优化结构在图3所示的气缸盖垫结构参数基础上对于上水区域进行了减小，而且从前往后的右侧缸孔结构R1至R4的上水区域的面积逐渐递增。同时也对于右侧缸孔结构R1至R4的下水区域的面积进行了改进，右侧缸孔结构R1的下水区域面积进行了缩小，中间的右侧缸孔结构R2、R3的下水区域保持不变，右侧缸孔结构R1的下水区域面积进行了增大(图4未绘示增大，与R2、R3相同)，而且夹角也做了相应的调整(请参阅图4)。改进后的缸垫有效上下水面积对比参见表一，以及图5至图8所示，缸垫上水面积参见表二，缸垫下水面积参见表三，有效上下水面积参见表四，有效下水面积见表五。
表1热和有效上下水面积对比表
综上所述，本实用新型的气缸盖垫片的优化结构具有以下有益效果：通过CFD分析计算优化气缸盖垫片上水区域和下水区域的面积，优化方案各缸上水面积比原方案都减小，前端缸减小的较多，后端缸减小的较少；优化方案的下水面积，前端缸减小中间缸不变，后端缸加大；上下水的面积都是前端小后端大，使更多的水流经过后端，从而改善了气缸盖冷却效果较差的问题；同时气缸盖垫片的上下表面喷涂涂层CMG-PH，起到很好的密封效果。
前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (10)
1.一种气缸盖垫片的优化结构，其适用于V型发动机，其特征在于，所述优化结构包括左气缸盖垫结构及右气缸盖垫结构，所述左气缸盖垫结构包括多个左侧缸孔结构，所述右气缸盖垫结构包括多个右侧缸孔结构，每个所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构均包括上水区域和下水区域，从前往后的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的上水区域和下水区域的面积渐增，所述左气缸盖垫结构和所述右气缸盖垫结构上下表面喷涂密封涂层。
2.如权利要求1所述的气缸盖垫片的优化结构，其特征在于，每个所述左侧缸孔结构和每个所述右侧缸孔结构的上水区域均包括主进水孔，且每个所述左侧缸孔结构和每个所述右侧缸孔结构的主进水孔的面积相同。
3.如权利要求1所述的气缸盖垫片的优化结构，其特征在于，除去最前端的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构外，其余的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的上水区域还包括两个副进水孔，且最外侧的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的副进水孔的面积大于中间的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的副进水孔的面积。
4.如权利要求3所述的气缸盖垫片的优化结构，其特征在于，每个所述左侧缸孔结构和每个所述右侧缸孔结构的主进水孔的直径为中间的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的副进水孔的直径为/>最外侧的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的副进水孔的直径为/>
5.如权利要求3所述的气缸盖垫片的优化结构，其特征在于，最外侧的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的副进水孔与缸孔中心连线的夹角大于中间的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的副进水孔与缸孔中心连线的夹角。
6.如权利要求3所述的气缸盖垫片的优化结构，其特征在于，最外侧的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的副进水孔与缸孔中心连线的夹角均为27°，中间的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的副进水孔与缸孔中心连线的夹角分别为18°和19°。
7.如权利要求1所述的气缸盖垫片的优化结构，其特征在于，最前端的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的下水区域包括两个出水圆孔，其余的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的下水区域包括两个出水长孔，且所述出水长孔的面积大于所述出水圆孔的面积。
8.如权利要求7所述的气缸盖垫片的优化结构，其特征在于，最前端的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的下水区域的两个所述出水圆孔的直径为其余的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的下水区域的两个所述出水长孔的尺寸为16-R4.5。
9.如权利要求7所述的气缸盖垫片的优化结构，其特征在于，最前端的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的下水区域的两个所述出水圆孔与缸孔中心连线的夹角小于其余的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的下水区域的两个所述出水长孔与缸孔中心连线的夹角。
10.如权利要求7所述的气缸盖垫片的优化结构，其特征在于，最前端的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的下水区域的两个所述出水圆孔与缸孔中心连线的夹角分别为22°和28°，其余的所述左侧缸孔结构和所述右侧缸孔结构的下水区域的两个所述出水长孔与缸孔中心连线的夹角分别为15°和29°。
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