專利名稱：柴油機分體式氣缸蓋的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種柴油機氣缸蓋，尤其是一種帶有燃燒室冷卻水腔的氣缸蓋。
背景技術：
目前，洋馬6N260-EN柴油機氣缸蓋的作用除封閉氣缸工作空間組成燃燒室，用來安裝噴油嘴、進排氣閥、啟動閥和示功閥安全閥，氣缸蓋內部設置有進、排氣通道和冷卻水腔等外，還在氣缸蓋的下部環邊緣設有燃燒室冷卻水腔(圖1所示，燃燒室是嵌在氣缸蓋內的)，由于氣缸蓋的工作條件非常苛刻，一方面要承受氣缸蓋螺栓預緊力所產生的安裝應力和缸內周期變化的氣體壓力所產生的高頻脈動機械應力；另一方面氣缸蓋底板燃氣側還要受到高溫燃燒氣體的劇烈加熱和腐蝕，(由燃燒氣體傳來的熱量以及排氣的高速沖刷)，使氣缸蓋中央和排氣閥孔附近溫度最高，達到400~480℃，而氣缸蓋的外圍和冷卻水側的溫度相對較低(60～80℃)，使氣缸蓋的溫度分布很不均勻；再由于氣缸蓋螺栓緊固力等的約束，使高溫部分的熱膨脹受到限制，另外增加了燃燒室冷卻水腔使得結構分布不勻，從而產生很大的熱應力。長期運行燃燒室冷卻水腔就容易產生裂紋。再由于冷卻水腔設計的過于狹小，進出水通道過小和布局不合利及燃燒爆炸時的高頻振動，使得燃燒室冷卻水腔穴蝕現象非常嚴重。
洋馬6N260-EN柴油機盡管從理論上分析燃燒室的冷卻水腔的設計比較先進，但從實際應力分布、鑄件壁厚及水腔結構來看卻不盡合理，該柴油機氣缸蓋因其與燃燒室冷卻水腔為整體式的結構，產生裂紋和穴蝕后難以采取措施達到修復使用的目的，且每次拆卸工作量較大，另外，缸蓋下部應力集中、壁薄的地方易發生裂紋、水腔內壁易穴蝕。當功率負荷增加時相應的熱負荷和振動肯定上升，矛盾就集中在燃燒室的冷卻水腔上，熱應力過度集中將導致冷卻水腔開裂，振動過大導致穴蝕發生。
發明內容
本發明是要提供一種柴油機分體式氣缸蓋，該分體氣缸蓋能解決因熱應力集中而使氣缸蓋裂紋的技術問題。
為實現上述目的，本發明的技術方案是一種柴油機分體式氣缸蓋，包括氣缸蓋，氣缸套，機體，燃燒室冷卻水腔，其特點是所述氣缸蓋與機體之間增設封水板，燃燒室冷卻水腔置于氣缸套與封水板之間，整個燃燒室通過橡膠密封件與封水板柔性連接。
氣缸蓋底部與封水板之間留有L＝1.5-2mm間隙；封水板的進、出水通道呈圓錐形。
本發明的有益效果是 本發明通過在氣缸蓋和機體之間增設封水板的方式，(1)消除了因熱應力集中而使氣缸蓋裂紋的現象。(2)減輕了冷卻水中的空泡現象，防止嚴重穴蝕的發生。(3)延長了氣缸蓋的使用壽命。(4)因出現裂紋和嚴重穴蝕擬報廢的原整體式氣缸蓋只要進行一定的機加工就可以繼續使用，節資節力。(5)封水板的安裝簡捷方便，改進之前氣缸蓋安裝好壞要等到復位好整機壓水試驗，分體改進后直觀上根據橡膠圈安裝情況就可以判斷氣缸蓋安裝的優劣，簡便快捷。
圖1是現有整體氣缸蓋結構示意圖； 圖2是本發明的分體式氣缸蓋結構示意圖； 圖3是現有整體氣缸蓋中燃燒室冷卻水腔示意圖； 圖4是本發明的封水板構成的燃燒室冷卻水腔示意圖。
具體實施例方式 下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
如圖2所示，本發明的分體式氣缸蓋，包括氣缸蓋1，氣缸套3，機體4，活塞5，封水板2，燃燒室冷卻水腔6。
氣缸蓋1與機體4之間增設封水板2，燃燒室冷卻水腔6置于氣缸套3與封水板2之間，整個燃燒室10通過橡膠密封件與封水板2柔性連接。
氣缸蓋1和機體4之間增設封水板2，用于消除因熱應力集中而使氣缸蓋1裂紋的現象。
氣缸蓋1底部成為一個平面，氣缸蓋1底部與封水板2之間留有L＝1.5-2mm間隙，盡管負荷增加，但熱應力會分散，不會集中在一處。另外分體后氣缸蓋1與燃燒室冷卻腔有原來的鋼性連接變為柔性連接，減輕了振動，且冷卻水腔的容積和進出水通道截面也比原來增加了約30％，封水板2的進、出水通道有原來的圓柱形(圖3)改為了圓錐形(圖4)，使得水流更流暢，減少穴蝕現象，同時也使冷卻效果更好。
本發明將洋馬6N260-EN型柴油機氣缸蓋做分體改造。這樣裂紋產生后不僅可以實現修復使用的目的，而且減輕拆卸勞動強度，進而為企業節資增效。不改變柴油機整體性能，如圖2僅在結構上做改進。在氣缸蓋和機體之間增設封水板來取代原燃燒室冷卻水腔，封水板采用鑄鋼材料，因氣缸蓋采用的是合金鑄鐵，兩種材料的膨脹系數基本一致，所以不會因熱負荷引起變形影響兩者的配合。
權利要求
1.一種柴油機分體式氣缸蓋，包括氣缸蓋(1)，氣缸套(3)，機體(4)，燃燒室冷卻水腔(6)，其特征在于，所述氣缸蓋(1)與機體(4)之間增設封水板(2)，燃燒室冷卻水腔(6)置于氣缸套(3)與封水板(2)之間，整個燃燒室(10)通過橡膠密封件與封水板(2)柔性連接。
2.根據權利要求1所述的柴油機分體式氣缸蓋，其特征在于，所述氣缸蓋(1)底部與封水板(2)之間留有L＝1.5-2mm間隙。
3.根據權利要求1所述的柴油機分體式氣缸蓋，其特征在于，所述封水板(2)的進、出水通道呈圓錐形。
全文摘要
本發明涉及一種柴油機分體式氣缸蓋，包括氣缸蓋，氣缸蓋和機體之間增設封水板，燃燒室冷卻水腔置于氣缸套與封水板之間，氣缸蓋與氣缸套組成的燃燒室通過橡膠密封件與燃燒室冷卻水腔柔性連接。氣缸蓋底部與封水板之間留有1.5-2mm間隙；封水板的進、出水通道呈圓錐形。通過在氣缸蓋和機體之間增設封水板的方式，消除了因熱應力集中而使氣缸蓋裂紋的現象；減輕了冷卻水中的空泡現象，防止嚴重穴蝕的發生；延長了氣缸蓋的使用壽命；封水板的安裝簡捷方便，改進之前氣缸蓋安裝好壞要等到復位好整機壓水試驗，分體改進后直觀上根據橡膠圈安裝情況就可以判斷氣缸蓋安裝的優劣，簡便快捷。
文檔編號F02F1/40GK101298853SQ200810038680
公開日2008年11月5日 申請日期2008年6月6日 優先權日2008年6月6日
發明者劉希滬, 偉 姜, 徐龍平, 史榮生, 鈺 姬, 董根來, 丁廣云 申請人:上海港復興船務公司