一種發(fā)動(dòng)機(jī)及其氣缸蓋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)及其氣缸蓋。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著功率的提升以及排放的升級(jí)，天然氣等內(nèi)燃機(jī)的熱負(fù)荷也越來越高，相應(yīng)地，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋也提出了越來越高的要求。
[0003]請(qǐng)參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型氣缸蓋的剖視圖。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋內(nèi)設(shè)有供冷卻液流動(dòng)的水套，通常情況下，將水套分隔成上下兩部分，即水套包括上水套10和下水套20 ;下水套20用于冷卻氣缸蓋下側(cè)的底板和氣道等，上水套10用于冷卻氣缸蓋上側(cè)，上水套10和下水套20均采用鑄造的形式在氣缸蓋上直接成型。為實(shí)現(xiàn)上水套10和下水套20的連通，在上水套10和下水套20鑄造時(shí)，會(huì)在與火花塞相對(duì)應(yīng)的位置直接鑄造形成一個(gè)連通孔，通過該連通孔實(shí)現(xiàn)上水套10與下水套20的連通。
[0005]在上述基礎(chǔ)上，現(xiàn)有技術(shù)中的氣缸蓋還設(shè)有火花塞襯套30，以實(shí)現(xiàn)火花塞的安裝，將火花塞對(duì)應(yīng)的燃燒室與供冷卻液流動(dòng)的水套相隔離?？梢詫⒒鸹ㄈr套30貫穿上述連通孔，此時(shí)，火花塞襯套30的底部可以與氣缸蓋的底部固定連接，火花塞內(nèi)外形成兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的空間；因此，火花塞可以安裝在火花塞襯套30內(nèi)，火花塞襯套30的外壁可以與冷卻液直接接觸；當(dāng)然，火花塞襯套30的外徑要小于連通孔的內(nèi)徑，且差值要保持在一定范圍內(nèi)，以保證上水套10與下水套20的連通。一方面，火花塞襯套30要具有一定的內(nèi)徑，以滿足火花塞的安裝需求；另一方面，連通孔的內(nèi)徑要大于火花塞襯套30，并在兩者之間形成供冷卻水流動(dòng)的通道，因此，上述連通孔通常設(shè)置為大徑孔，如圖1中虛線所示的區(qū)域A。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，為實(shí)現(xiàn)火花塞襯套30與氣缸蓋的連接，可以在火花塞襯套30的底部加工形成螺紋等連接部，并在氣缸蓋的底部加工形成能夠與所述連接部配合的底孔，然后通過螺紋預(yù)緊力或者其他形式的預(yù)緊力在火花塞襯套30與氣缸蓋之間形成密封，以保證水套與燃燒室的相對(duì)獨(dú)立。
[0007]采用上述現(xiàn)有的氣缸蓋，在發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作的情況下，氣缸蓋與火花塞襯套30一直承受冷熱沖擊，有可能會(huì)使連接處出現(xiàn)松動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致火花塞襯套30與氣缸蓋的密封失效，使得冷卻液滲入燃燒室內(nèi)。
[0008]因此，如何另辟蹊徑，設(shè)計(jì)一種發(fā)動(dòng)機(jī)及其氣缸蓋，以提高燃燒室的密封可靠性，避免冷卻液滲入燃燒室，以適用于高負(fù)荷作業(yè)的工況，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前亟需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)及其氣缸蓋，能夠提高對(duì)燃燒室的密封可靠性，從而避免冷卻液滲入燃燒室內(nèi)，尤其適用于熱負(fù)荷較大的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋，包括鑄造成型的上水套和下水套，所述上水套和所述下水套相互連通，還包括用于安裝火花塞的安裝孔，所述安裝孔與所述上水套和所述下水套一起鑄造成型，并貫穿所述上水套和所述下水套。
[0011]本發(fā)明的氣缸蓋，用于安裝火花塞的安裝孔直接鑄造而成，與現(xiàn)有技術(shù)中通過螺栓連接在氣缸蓋上相比，不會(huì)因受到冷熱沖擊產(chǎn)生變形而與氣缸蓋之間出現(xiàn)連接間隙，即使受到較大強(qiáng)度的冷熱沖擊，也不會(huì)影響到與燃燒室的密封可靠性，徹底杜絕了采用火花塞襯套的冷卻液滲漏問題?？梢?，本發(fā)明的氣缸蓋具有更高的使用強(qiáng)度和密封可靠性，尤其能夠滿足大負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)的使用需求。
[0012]可選地，所述上水套和所述下水套采用相對(duì)獨(dú)立的水套芯鑄造成型，以便在兩者之間形成隔板；所述上水套與所述下水套通過機(jī)加工形成的竄水孔相互連通。
[0013]可選地，所述安裝孔鑄造成型在所述隔板的中部。
[0014]可選地，還包括進(jìn)氣門和排氣門，所述竄水孔設(shè)置為至少兩個(gè)，其中一個(gè)處于所述進(jìn)氣門的一側(cè)，另一個(gè)處于所述排氣門的一側(cè)。
[0015]可選地，所述安裝孔由上至下貫穿所述氣缸蓋。
[0016]可選地，還包括加強(qiáng)筋和氣門導(dǎo)管，所述加強(qiáng)筋設(shè)置在所述氣門導(dǎo)管與所述安裝孔的連接線上。
[0017]可選地，所述加強(qiáng)筋與所述隔板以及所述氣缸蓋的頂板連接為一體。
[0018]可選地，所述氣門導(dǎo)管包括進(jìn)氣門導(dǎo)管和排氣門導(dǎo)管，進(jìn)氣門導(dǎo)管至所述安裝孔之間、以及所述排氣門導(dǎo)管至所述安裝孔之間均設(shè)有一個(gè)所述加強(qiáng)筋，且兩所述加強(qiáng)筋關(guān)于所述安裝孔對(duì)稱設(shè)置。
[0019]本發(fā)明還提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)，包括用于密封燃燒室的氣缸蓋，所述氣缸蓋為上述任一項(xiàng)所述的氣缸蓋。
[0020]由于本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)具有上述任一項(xiàng)所述的氣缸蓋，故上述任一項(xiàng)所述的氣缸蓋所產(chǎn)生的技術(shù)效果均適用于本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)，此處不再贅述。
【附圖說明】
[0021]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型氣缸蓋的剖視圖；
[0022]圖2為本發(fā)明所提供氣缸蓋在一種【具體實(shí)施方式】中的剖視圖；
[0023]圖3為圖2所示氣缸蓋的俯視圖；
[0024]圖4為圖3中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖1 中:
[0026]上水套10、下水套20、火花塞襯套30 ；
[0027]圖2-4 中:
[0028]上水套1、下水套2、火花塞3、安裝孔4、隔板5、竄水孔6、加強(qiáng)筋7、氣門導(dǎo)管8、進(jìn)氣門導(dǎo)管81、排氣門導(dǎo)管82、氣缸蓋9、頂板91、底板92。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明的核心是提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)及其氣缸蓋，能夠提高對(duì)燃燒室的密封可靠性，從而避免冷卻液滲入燃燒室內(nèi)，尤其適用于熱負(fù)荷較大的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0030]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0031]請(qǐng)參考圖2，本發(fā)明提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋，該氣缸蓋9安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體上，用于密封燃燒室，其內(nèi)部設(shè)置有供冷卻液流動(dòng)的水套；通常情況下，水套分為上下兩部分，即水套包括上水套1和下水套2，兩者相互連通，上水套1主要用于冷卻氣缸蓋9上側(cè)的頂板91和處于上部的氣道，下水套2主要用于冷卻氣缸蓋9下側(cè)的底板92和處于下部的氣道；上水套1和下水套2均可以鑄造成型。本發(fā)明的氣缸蓋9還可以包括用于安裝火花塞3的安裝孔4，以取代現(xiàn)有技術(shù)中的火花塞3襯套，安裝孔4可以與上水套1和下水套2一起鑄造成型，并且能夠貫穿上水套1和下水套2。
[0032]本發(fā)明的氣缸蓋9，通過與上水套1和下水套2 —起鑄造成型的安裝孔4實(shí)現(xiàn)火花塞3的安裝，與現(xiàn)有技術(shù)中螺紋連接在氣缸蓋9上的火花塞3襯套相比，鑄造成型的安裝孔4與氣缸蓋9 一體成型，不存在密封結(jié)合面，可以實(shí)現(xiàn)安裝孔4的內(nèi)腔與外部的完全隔離；由于安裝孔4的內(nèi)腔用于安裝火花塞3，能夠與燃燒室連通，安裝孔4的外部空間通過上水套1和下水套2進(jìn)行分隔，形成冷卻液的流動(dòng)空間，也就是說，安裝孔4的內(nèi)外空間分別對(duì)應(yīng)油腔和水腔，兩個(gè)腔相互隔離，徹底杜絕了冷卻液滲入燃燒室的問題。更為重要的是，安裝孔4與氣缸蓋9為一體式結(jié)構(gòu)，即使受到強(qiáng)烈的冷熱沖擊而變形，也不會(huì)因變形而與氣缸蓋9分離，由于不存在間隙，冷卻液便不可能滲入燃燒室內(nèi)，保證了氣缸蓋9的密封可靠性。而且，由于安裝孔4貫穿上水套1和下水套2，可以通過冷卻液進(jìn)行充分冷卻。
[0033]詳細(xì)地，上水套1和下水套2均采用特定的水套芯進(jìn)行鑄造，現(xiàn)有技術(shù)中一種鑄造方式是將上水套1的水套芯和下水套2的水套芯連接，則兩水套芯相連的部位在鑄造完成后便能夠形成連通孔，實(shí)現(xiàn)上水套1和下水套2的連接。但是，上水套1所采用的水套芯和下水套2所采用的水套芯本身是相互獨(dú)立的，也就是說，兩個(gè)水套芯是分別加工成型的，以保證水套芯的密度和強(qiáng)度，進(jìn)而保證鑄造形成的水套具有良好的使用性能；在上水套1和下水套2鑄造時(shí)，需要將兩個(gè)水套芯連接為一體，而兩個(gè)獨(dú)立的砂芯在后續(xù)進(jìn)行結(jié)合時(shí)，基本上無法在結(jié)合處形成緊密的貼合，從而在結(jié)合處產(chǎn)生鑄造坯縫。鑄造坯縫是砂芯結(jié)合處因結(jié)合不緊密而形成的薄片狀結(jié)構(gòu)，會(huì)使得水套的實(shí)際流通面積小于設(shè)計(jì)值，嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞水套。并且，上述鑄造坯縫處于氣缸蓋9的內(nèi)腔中，很難清理和檢查。
[0034]針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的氣缸蓋9中，上水套1和下水套2所采用的水套芯可以相對(duì)獨(dú)立，即鑄造上水套1所采用的水套芯與鑄造下水套2所采用的水套芯可以相對(duì)獨(dú)立，而不連接，使得上水套1和下水套2單獨(dú)鑄造成型，此時(shí)，可以在上水套1和下水套2之間形成一個(gè)完整的隔板5。然后，可以在上水套1和下水套2分隔面的任意位置采用機(jī)加工的方式形成竄水孔6，通過竄水孔6實(shí)現(xiàn)兩者的連通。
[0035]此時(shí)，上水套1和下水套2相對(duì)獨(dú)立，保證了兩者各自的使用強(qiáng)度和可靠性，尤其可以避免在兩者的連接處產(chǎn)生鑄造坯縫，優(yōu)化了