專利名稱：柴油機氣缸體冷卻水套結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柴油機部件的改進，具體地說是一種480Z及480ZL系列柴油機氣缸體冷卻水套結(jié)構(gòu)，屬于機械結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機在工作過程中，由于高溫氣體燃燒釋放出的熱量使得受熱部件的熱負荷很高。為了保證這些受熱部件能夠正常工作，解決好受熱部件的傳熱問題是至關(guān)重要的。對于受熱關(guān)鍵部件——氣缸套、活塞和活塞環(huán)來說，冷卻水套結(jié)構(gòu)的合理布置和設(shè)計，以及有效地組織冷卻介質(zhì)的合理流動和分布，能夠有效地解決好熱負荷零件的的散熱問題。
內(nèi)燃機冷卻水套結(jié)構(gòu)一般由氣缸體水套和氣缸蓋水套組成的，傳統(tǒng)的水流組織一般是冷卻水從氣缸體一側(cè)進入，經(jīng)氣缸體水套后進入到氣缸蓋水套內(nèi)，然后從氣缸蓋一端流出。在傳統(tǒng)的小功率高速柴油機氣缸體水流場的布置中，氣缸體水套結(jié)構(gòu)冷卻水從水泵側(cè)通過進水道和進水孔進入氣缸體水套，借助各缸水套間的開孔，調(diào)節(jié)水流橫向貫穿各缸水套，各缸的冷卻水然后經(jīng)進分布于排氣側(cè)的出水孔流入氣缸蓋水套。這種結(jié)構(gòu)未考慮各氣缸體水套的雙向繞流，單個進水孔的設(shè)計勢必增強氣缸體水套位于排氣側(cè)的水流速度， 而在的進氣一側(cè)水流速度減緩，流經(jīng)的冷卻水溫度高，水量也少，造成氣缸體局部溫度冷熱不均，發(fā)生熱變形，和氣缸套的拉毛或拉缸。另外，柴油機濕式缸套的軸向定位采用環(huán)形支承凸肩，支承凸肩較厚，冷卻水套無法延伸到活塞第一道環(huán)的位置，嚴重影響了第一道活塞環(huán)及氣缸套上部的冷卻散熱，極易造成拉缸，影響整機的可靠性。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、緊湊合理的柴油機氣缸體冷卻水套結(jié)構(gòu)，其對柴油機氣缸體冷卻水套做局部的有效合理布置，能夠保證活塞在壓縮上止點時，活塞、活塞環(huán)和氣缸套均能得到良好的有效冷卻，防止氣缸套的拉缸，同時對現(xiàn)有的氣缸體不做較大改動，在加工上述冷卻水套時也有良好的加工工藝性。
按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案柴油機氣缸體冷卻水套結(jié)構(gòu)，所述氣缸體的進氣一側(cè)上部設(shè)置有橫向的進水道，進水道一端連接水泵；所述氣缸體各缸的中上部形成有氣缸體水套，氣缸體水套上開設(shè)有進水孔和排水孔，其中進水孔位于氣缸體的進氣一側(cè)，進水道通過進水孔與氣缸體水套的內(nèi)部相連通；其特征在于所述氣缸體水套的頂端向上延伸布置有一個圓錐形冷卻水套，該圓錐形冷卻水套位于氣缸體各缸的缸套軸向定位環(huán)形支承凸肩之下，圓錐形冷卻水套上端與缸套軸向定位環(huán)形支承凸肩相聯(lián)，圓錐形冷卻水套下端與氣缸體水套的水套內(nèi)腔斜面相聯(lián)；所述圓錐形冷卻水套的高度應(yīng)保證當活塞位于上止點時，圓錐形冷卻水套的上端與活塞上的第一道活塞環(huán)上沿的位置基本保持平齊。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述圓錐形冷卻水套的高度應(yīng)保證當活塞位于上止點時，圓錐形冷卻水套的上端與活塞上的第一道活塞環(huán)上沿的高度之差不超過1mm。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述缸套軸向定位環(huán)形支承凸肩的止口直徑A與圓錐形冷卻水套下端的最大直徑B的比值A(chǔ) :B % 1 :(1. 015 1. 032)。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述氣缸體各缸的氣缸體水套的進氣一側(cè)的上部開設(shè)有小進水孔，該小進水孔與所述的進水道相連通。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述小進水孔中心線與氣缸套外壁交點處的法線與小進水孔中心線之間的夾角α為40°飛5°。
作為本發(fā)明的進一步改進，小進水孔的直徑d與氣缸體的進氣一側(cè)的進水孔的直徑D的比值d :D為(0. 25 0. 35) :1。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述小進水孔中心線距氣缸體頂面的距離H為 45 55mm。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述氣缸體進氣一側(cè)的進水管外壁上部設(shè)置有小悶頭孔搭子，該小悶頭孔搭子上開設(shè)有小悶頭孔；所述氣缸體進氣一側(cè)的進水管內(nèi)壁上設(shè)置有小進水孔搭子，所述小進水孔開設(shè)在該小進水孔搭子上；所述小悶頭孔用于給小進水孔的加工提供方便，小進水孔加工結(jié)束后，小悶頭孔封堵起來。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(1)、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、合理，其對柴油機氣缸體冷卻水套做局部的有效合理布置，將原先的氣缸體水套的頂端向上延伸布置一個圓錐形冷卻水套，在活塞運動到上止點時，第一道活塞環(huán)上端與圓錐形冷卻水套的上端平齊或接近，保證了第一道活塞環(huán)的冷卻和散熱，避免了拉缸現(xiàn)象；(2)、本發(fā)明在氣缸體各缸的氣缸體水套的進氣一側(cè)的上部開設(shè)有小進水孔，增加了氣缸體水套上部進氣一側(cè)的冷卻液的繞流運動，增加了冷卻液的流量，增強了冷卻效果，使每缸的氣缸套周圍的冷卻效果均勻，減小氣缸套的變形量，降低機油消耗率，減少顆粒排放值。
(3)本發(fā)明在已有的氣缸體毛坯上設(shè)置小進水孔搭子，并在小進水孔搭子上補充加工小進水孔，對氣缸體改動小、加工工藝性好，延長了柴油機零部件的使用壽命，提高了柴油機的可靠性，適用于四缸480Z及480ZL系列增壓和增壓中冷柴油機冷卻水套的布置， 對相關(guān)發(fā)動機的改裝也有一定的指導(dǎo)作用。


圖1為本發(fā)明氣缸體的進氣一側(cè)的主視圖。
圖2為圖1中的A-A剖視圖。
圖3為本發(fā)明氣缸體的俯視圖。
圖4為本發(fā)明氣缸體的相關(guān)零部件裝配應(yīng)用情況示意圖。
圖5為圖4中的B部放大示意圖。
附圖標記說明1 一氣缸體、2—缸套支撐肩孔、3—缸套軸向定位環(huán)形支承凸肩、 4一圓錐形冷卻水套、5—水套內(nèi)腔斜面、6—氣缸體水套、7—進水道、8—進水孔、9 一氣缸體缸套孔、10—小悶頭孔、11 一小悶頭孔搭子、12—小進水孔、13—小進水孔搭子、14一氣缸套、15—活塞、16—活塞銷、17—連桿、18—連桿小頭軸瓦、19 一第一道活塞環(huán)、20—第二道活塞環(huán)、21—油環(huán)總成。
具體實施方式
下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
如圖廣圖5所示，所述氣缸體1的進氣一側(cè)上部設(shè)置有橫向的進水道7，進水道7 一端連接水泵；所述氣缸體1各缸的中上部形成有氣缸體水套6，氣缸體水套6上開設(shè)有進水孔8和排水孔，其中進水孔8位于氣缸體1的進氣一側(cè)，進水道7通過進水孔8與氣缸體水套6的內(nèi)部相連通；所述氣缸體水套6的頂端向上延伸布置有一個圓錐形冷卻水套4，該圓錐形冷卻水套4位于氣缸體1各缸的缸套軸向定位環(huán)形支承凸肩3之下，圓錐形冷卻水套4上端與缸套軸向定位環(huán)形支承凸肩3相聯(lián)，圓錐形冷卻水套4下端與氣缸體水套6的水套內(nèi)腔斜面5相聯(lián)；所述圓錐形冷卻水套4的高度應(yīng)保證當活塞15位于上止點時，圓錐形冷卻水套4的上端與活塞15上的第一道活塞環(huán)19上沿的高度之差不超過1mm，即圓錐形冷卻水套4的上端與活塞15上的第一道活塞環(huán)19上沿的位置應(yīng)基本保持平齊。
如圖2所示，本發(fā)明中，所述缸套軸向定位環(huán)形支承凸肩3的止口直徑A與圓錐形冷卻水套4下端的最大直徑B的比值A(chǔ) :B為1 (1. 015^1. 032)，這樣可以兼顧缸套軸向定位環(huán)形支承凸肩3的強度和剛度。
如圖3所示，所述氣缸體1各缸的氣缸體水套6的進氣一側(cè)的上部開設(shè)有小進水孔12，該小進水孔12與所述的進水道7相連通。所述小進水孔12的加工方法如下所述氣缸體1進氣一側(cè)的進水管外壁上部設(shè)置小悶頭孔搭子11，在該小悶頭孔搭子11上開設(shè)小悶頭孔10 ；所述氣缸體1進氣一側(cè)的進水管內(nèi)壁上設(shè)置小進水孔搭子13，所述小進水孔12 開設(shè)在該小進水孔搭子13上；所述小悶頭孔10用于給小進水孔12的加工提供方便，小進水孔12加工結(jié)束后，小悶頭孔10用堵頭或碗型塞片封堵起來。
如圖3所示，為了提高氣缸體1的冷卻效果，所述小進水孔12的位置應(yīng)該滿足如下的要求(1)所述小進水孔12中心線與氣缸套14外壁交點處的法線與小進水孔12中心線之間的夾角α為40° 55°。(2)、小進水孔12的直徑d與氣缸體1的進氣一側(cè)的進水孔8的直徑D的比值d :D為(0. 25 0. 35) 10 (3)、所述小進水孔12中心線距氣缸體1頂面的距離H為45 55mm。
所述氣缸體1的相關(guān)零部件裝配情況如圖4所示，氣缸套14裝入氣缸體缸套孔9 內(nèi)，氣缸套14上端邊沿嵌置在缸套支撐肩孔2內(nèi)，活塞15和連桿17位于氣缸套14內(nèi)，活塞15通過活塞銷16和連桿小頭軸瓦18連接在連桿17上，在活塞15周壁上依次安裝有第一道活塞環(huán)19、第二道活塞環(huán)20和油環(huán)總成21。工作時，活塞15在連桿17帶動下在氣缸套14內(nèi)往復(fù)運行。
本發(fā)明通過在原有的氣缸體水套6上端延伸布置了圓錐形冷卻水套4，保證了第一道活塞環(huán)19在上止點附近的冷卻和傳熱，有效地防止了氣缸套14的拉缸，和活塞環(huán)與氣缸套14間的非正常磨損，提高了零部件的可靠性，延長了柴油機的使用壽命。本發(fā)明既能滿足設(shè)計要求，又有良好的工藝性，在氣缸體缸套孔9加工結(jié)束時，采用漲刀反向加工圓錐形冷卻水套4，由于圓錐形冷卻水套4與水套內(nèi)腔斜面5相聯(lián)，故不用更換刀具，操作方便。
另外，本發(fā)明通過在氣缸體1各缸的氣缸體水套6的進氣一側(cè)的上部增設(shè)小進水孔12，一方面增加了氣缸體水套6上部進氣一側(cè)的冷卻液的繞流運動，另一方面增加了冷卻液的流量，增強了冷卻效果，使每缸的氣缸套14周圍的冷卻效果均勻，減小氣缸套14的變形量，降低機油消耗率，減少顆粒排放值。
權(quán)利要求
1.柴油機氣缸體冷卻水套結(jié)構(gòu)，所述氣缸體(1)的進氣一側(cè)上部設(shè)置有橫向的進水道 (7)，進水道(7)—端連接水泵；所述氣缸體(1)各缸的中上部形成有氣缸體水套(6)，氣缸體水套(6)上開設(shè)有進水孔(8)和排水孔，其中進水孔(8)位于氣缸體(1)的進氣一側(cè)，進水道(7)通過進水孔(8)與氣缸體水套(6)的內(nèi)部相連通；其特征在于所述氣缸體水套(6) 的頂端向上延伸布置有一個圓錐形冷卻水套(4)，該圓錐形冷卻水套(4)位于氣缸體(1)各缸的缸套軸向定位環(huán)形支承凸肩(3)之下，圓錐形冷卻水套(4)上端與缸套軸向定位環(huán)形支承凸肩(3)相聯(lián)，圓錐形冷卻水套(4)下端與氣缸體水套(6)的水套內(nèi)腔斜面(5)相聯(lián)； 所述圓錐形冷卻水套(4)的高度應(yīng)保證當活塞(15)位于上止點時，圓錐形冷卻水套(4)的上端與活塞(15)上的第一道活塞環(huán)(19)上沿的位置基本保持平齊。
2.如權(quán)利要求1所述的柴油機氣缸體冷卻水套結(jié)構(gòu)，其特征在于所述圓錐形冷卻水套(4)的高度應(yīng)保證當活塞(15)位于上止點時，圓錐形冷卻水套(4)的上端與活塞(15)上的第一道活塞環(huán)(19)上沿的高度之差不超過1mm。
3.如權(quán)利要求1所述的柴油機氣缸體冷卻水套結(jié)構(gòu)，其特征在于所述缸套軸向定位環(huán)形支承凸肩(3)的止口直徑A與圓錐形冷卻水套(4)下端的最大直徑B的比值A(chǔ) :B為1 (1. 015^1. 032)。
4.如權(quán)利要求1所述的柴油機氣缸體冷卻水套結(jié)構(gòu)，其特征在于所述氣缸體(1)各缸的氣缸體水套(6)的進氣一側(cè)的上部開設(shè)有小進水孔(12)，該小進水孔(12)與所述的進水道(7)相連通。
5.如權(quán)利要求4所述的柴油機氣缸體冷卻水套結(jié)構(gòu)，其特征在于所述小進水孔 (12)中心線與氣缸套(14)外壁交點處的法線與小進水孔(12)中心線之間的夾角α為 40° 55°。
6.如權(quán)利要求4所述的柴油機氣缸體冷卻水套結(jié)構(gòu)，其特征在于小進水孔(12)的直徑d與氣缸體(1)的進氣一側(cè)的進水孔(8)的直徑D的比值d :D為(0. 25 0. 35) 10
7.如權(quán)利要求4所述的柴油機氣缸體冷卻水套結(jié)構(gòu)，其特征在于所述小進水孔(12) 中心線距氣缸體(1)頂面的距離H為45 55mm。
8.如權(quán)利要求1所述的柴油機氣缸體冷卻水套結(jié)構(gòu)，其特征在于所述氣缸體(1)進氣一側(cè)的進水管外壁上部設(shè)置有小悶頭孔搭子(11)，該小悶頭孔搭子(11)上開設(shè)有小悶頭孔(10)；所述氣缸體(1)進氣一側(cè)的進水管內(nèi)壁上設(shè)置有小進水孔搭子(13)，所述小進水孔(12)開設(shè)在該小進水孔搭子(13)上；所述小悶頭孔(10)用于給小進水孔(12)的加工提供方便，小進水孔(12)加工結(jié)束后，小悶頭孔(10)封堵起來。
全文摘要
本發(fā)明涉及柴油機氣缸體冷卻水套結(jié)構(gòu)。氣缸體的進氣一側(cè)上部設(shè)置有進水道，氣缸體各缸的中上部形成有氣缸體水套，進水道通過進水孔與氣缸體水套的內(nèi)部相連通；其特征在于所述氣缸體水套的頂端向上延伸布置有圓錐形冷卻水套，該圓錐形冷卻水套位于氣缸體各缸的缸套軸向定位環(huán)形支承凸肩之下，圓錐形冷卻水套上端與缸套軸向定位環(huán)形支承凸肩相聯(lián)，圓錐形冷卻水套下端與氣缸體水套的水套內(nèi)腔斜面相聯(lián)；所述圓錐形冷卻水套的高度應(yīng)保證當活塞位于上止點時，圓錐形冷卻水套的上端與活塞上的第一道活塞環(huán)上沿的位置基本保持平齊。本發(fā)明能夠保證活塞在壓縮上止點時，活塞、活塞環(huán)和氣缸套均能得到有效冷卻，防止氣缸套的拉缸。
文檔編號F02F1/16GK102536494SQ201210077640
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者丁劍, 沈新峰, 陳月生, 黃敏勤, 龔靈輝 申請人:江蘇四達動力機械集團有限公司