專利名稱：一種可避免疲勞裂紋的氣缸蓋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氣缸蓋，尤其是一種可避免疲勞裂紋的氣缸蓋。
背景技術(shù)：
氣缸蓋的作用是密封氣缸、組成燃燒室，因此它會承受很大的熱負荷。在水冷式發(fā)動機中，氣缸蓋上還設(shè)有冷卻水套保證高溫部分得到較強的冷卻，使氣缸蓋的溫度分布均勻，盡量減小熱應(yīng)力，避免出現(xiàn)熱疲勞裂紋。現(xiàn)有缸蓋結(jié)構(gòu)的進氣道外壁和排氣道外壁(與水套接觸部位)之間增加一道隔板形成分流，目的讓從缸體上來的水缸蓋水套下方(即底板)流動加強對燃燒室底板的冷卻，降低底板熱應(yīng)力。但是排氣道承受著反復(fù)高負荷熱沖擊，一部分熱量通過該隔板傳遞到進氣道外壁，由于進、排氣道溫度溫差較大，當排氣道收縮時就會在進氣道外壁產(chǎn)生較大拉應(yīng)·力，最終導(dǎo)致進氣道外壁與隔板連接處出現(xiàn)熱疲勞裂紋?，F(xiàn)有缸蓋排氣道外壁與水套接觸部位，存在不連續(xù)的曲面，且相連壁厚不均，特別是有溝槽現(xiàn)象，排氣道在熱負荷沖擊下，在溝槽位置產(chǎn)生應(yīng)力集中，發(fā)動機在長時間大負荷工況下出現(xiàn)熱疲勞裂紋現(xiàn)象。進、排氣道外壁水套底(頂板)板連接處過渡圓角只有R1-R2，甚至是沒有圓角，這樣在二者連接的拐彎處存在熱應(yīng)力集中，發(fā)動機在大負荷工況下也會出現(xiàn)熱疲勞裂紋現(xiàn)象。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種可避免疲勞裂紋的氣缸蓋，通過重新優(yōu)化缸蓋水套結(jié)構(gòu)，減少進、排氣道外壁多余拉應(yīng)力，缸蓋水套在拐彎處圓角過渡盡量圓滑，且各處壁厚均勻，最大限度將發(fā)動機工作時的爆發(fā)壓力分解，去除應(yīng)力集中點，有效解決氣缸蓋裂紋問題，同時加速缸蓋內(nèi)水流速度，降低發(fā)動機水溫高導(dǎo)致的限油問題。本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種可避免疲勞裂紋的氣缸蓋，包括氣缸蓋體和水套芯，所述氣缸蓋體包括進氣口和出氣口，所述進氣口和出氣口之間設(shè)有氣道，氣道彎曲處設(shè)有彎曲外壁，彎曲外壁的曲面為連續(xù)曲面；所述水套芯內(nèi)設(shè)有排氣道，排氣道表面為光滑曲面，水套芯邊緣處設(shè)有圓角，圓角半徑為5-10mm。本實用新型的有益效果為氣缸蓋進、排水套之間禁止增加隔板，避免因在排氣道壁收縮時，進氣道外壁會產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，最終導(dǎo)致進氣道外壁與隔板連接處出現(xiàn)熱疲勞裂紋；進、排氣道外壁曲面(與水套接觸部位)必須圓滑過渡，禁止出現(xiàn)溝槽，特別是不允許在連接處有壁厚不均現(xiàn)象；氣缸蓋在進、排氣道外壁與水套底板拐彎處圓角要過渡平滑，R角盡量大，消除熱應(yīng)力集中，最大程度卸載排氣道所所承受的熱沖擊載荷。

下面根據(jù)附圖對本實用新型作進一步詳細說明。[0010]圖I是本實用新型實施例所述的一種可避免疲勞裂紋的氣缸蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例所述的一種可避免疲勞裂紋的氣缸蓋的結(jié)構(gòu)示意剖視圖；圖3是本實用新型實施例所述的一種可避免疲勞裂紋的氣缸蓋的水套芯的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型實施例所述的一種可避免疲勞裂紋的氣缸蓋的水套芯的結(jié)構(gòu)示意剖視圖。圖中I、進氣口 ；2、出氣口 ；3、氣道；4、彎曲外壁；5、水套芯；6、排氣道；7、圓角。
具體實施方式如圖1-4所示，本實用新型實施例所述的一種可避免疲勞裂紋的氣缸蓋，包括氣缸蓋體和水套芯5，所述氣缸蓋體包括進氣口 I和出氣口 2，所述進氣口 I和出氣口 2之間設(shè)有氣道3，氣道3彎曲處設(shè)有彎曲外壁4，彎曲外壁4的曲面為連續(xù)曲面；所述水套芯5內(nèi)設(shè)有排氣道6，排氣道6表面為光滑曲面，水套芯5邊緣處設(shè)有圓角7，圓角7半徑為5-10mm。本實用新型取消缸蓋進、排氣道之間的隔板，從根本上消除缸蓋進氣道承受拉應(yīng)力；通過更改水套芯結(jié)構(gòu)，并增加排氣道壁厚，確保各連接面圓滑過渡，避免熱應(yīng)力集中現(xiàn)象；通過修改氣缸蓋水套芯R角，將進排氣道外壁與水套底板(頂板)拐角處R角由原來的Rl R2增大到R5-R10以上，消除熱應(yīng)力集中，在很大程度上卸載排氣道壁所承受的熱沖擊載荷。本實用新型氣缸蓋可靠性提高，滿足發(fā)動機性能提升需求，同時降低氣缸蓋因砂芯排氣不暢引起的料廢率，最大程度減少不必要浪費。本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種可避免疲勞裂紋的氣缸蓋，包括氣缸蓋體和水套芯(5)，所述氣缸蓋體包括進氣口(I)和出氣口(2)，其特征在于所述進氣口(I)和出氣口(2)之間設(shè)有氣道(3)，氣道(3)彎曲處設(shè)有彎曲外壁(4)，彎曲外壁(4)的曲面為連續(xù)曲面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可避免疲勞裂紋的氣缸蓋，其特征在于所述水套芯(5)內(nèi)設(shè)有排氣道(6),排氣道(6)表面為光滑曲面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的可避免疲勞裂紋的氣缸蓋，其特征在于水套芯(5)邊緣處設(shè)有圓角(7)，圓角(7)半徑為5-10mm。
專利摘要一種可避免疲勞裂紋的氣缸蓋，包括氣缸蓋體和水套芯，所述氣缸蓋體包括進氣口和出氣口，所述進氣口和出氣口之間設(shè)有氣道，氣道彎曲處設(shè)有彎曲外壁，彎曲外壁的曲面為連續(xù)曲面；所述水套芯內(nèi)設(shè)有排氣道，排氣道表面為光滑曲面，水套芯邊緣處設(shè)有圓角，圓角半徑為5-10mm。本實用新型的有益效果為采用創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少了進、排氣道外壁的多余拉應(yīng)力，最大限度將發(fā)動機工作時的爆發(fā)壓力分解，去除應(yīng)力集中點，有效解決氣缸蓋裂紋問題，同時加速缸蓋內(nèi)水流速度，降低發(fā)動機水溫高導(dǎo)致的限油問題，縮短項目開發(fā)周期，更進一步降低氣缸蓋料廢率，最大程度減少不必要浪費。
文檔編號F02F1/42GK202673472SQ20122018151
公開日2013年1月16日 申請日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者馮軍營, 張強 申請人:長城汽車股份有限公司