CN101082311A - 一种风冷柴油机的气缸盖 - Google Patents

Abstract

一种风冷式柴油机气缸盖，包括进气道1，排气道2，鼻梁区5，上下冷却风进出口及导向片。该气缸盖冷却风的进、出均有导风罩引导，成为封闭式气缸盖。其有益效果为：(1)冷却风的通道与流量均得到合理配置，冷却风对气缸盖冷却后被引导经隔音隔热室吹过排气***，然后与高温燃烧废气同向排出，此举扩大了安全操作区域，而隔音隔热室即能屏蔽噪声、又对***高温表面形成热防护。(2)采用导向片将冷却风更多的引向鼻梁区附近的高温区域，有效地降低了鼻梁区和喷油器的温度，保证了发动机的稳定运转。(3)各导向片垂直支撑在气缸盖火力面与顶面之间，形成“工”字型断面结构，增加了气缸盖刚度，既有利于减小气缸盖变形，也有利于降低噪声。

Description

一种风冷柴油机的气缸盖

一、技术领域

本发明属于柴油机气缸盖，特别涉及一种风冷柴油机的气缸盖，属于往复式内燃机技术领域。

二、背景技术

现有技术：风冷式柴油机广泛用于小型发电***，良好的散热性能对其安全可靠运行十分重要。风冷却系是利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面，把从气缸内部传出的热量散发到大气中去，以保证发动机在最有利的温度范围内工作。

发动机气缸和气缸盖采用传热较好的铝合金铸成，为了增大散热面积，各缸一般都分开制造，在气缸和气缸盖表面分布许多均匀排列的散热片，以增大散热面积，利用不同方式产生的空气流，把热量吹散到大气中去。

由于柴油发动机热负荷较高，需要带走的热量较多，故风冷柴油机多采用功率、流量较大的轴流式风扇对发动机进行强制冷却。为了有效地利用空气流和保证各缸均匀冷却，在风冷发动机上一般都装有导流罩。

虽然风冷却系与水冷却系比较，具有结构简单、重量轻、故障少，无需特殊保养等优点，但却存在着冷却不够均匀等缺点。

目前风冷柴油发动机气缸盖的散热片多采用开放式布置，气体流动过程中易受到周围环境影响，对气缸盖鼻梁区的散热效果不够理想。

三、发明内容

本发明公开了一种风冷式柴油机气缸盖，该气缸盖为封闭式，即：使用导风罩分别对冷却风的进风和出风进行引导，使之按照指定的方向流动。此外，还通过对冷却风的引导，改善了鼻梁区高温部位的散热效果。

本发明的技术解决方案为：一种风冷式柴油机气缸盖，整体铸造而成，气缸盖内构造有进气道、排气道、进气门导管孔、排气门导管孔、喷油器安装孔、鼻梁区和推杆室。进气道壁与左推杆室壁之间设有上冷却风进口，进气道壁与气缸盖侧壁之间设有下冷却风进口，排气道壁与右推杆室壁之间设有上冷却风出口，排气道壁与气缸盖侧壁之间设有下冷却风出口，上冷却风进、出口之间形成上冷却风道，下冷却风进、出口之间形成下冷却风道，而下冷却风进口至上冷却风出口又形成第三风道，各冷却风道互通。鼻梁区位于气缸盖中部第三风道中，喷油器安装孔位于鼻梁区偏向下冷却风道一侧，从下冷却风进口向内的下冷却风道转弯处设有一组导向片，所述导向片将一部分冷却风引向喷油器和鼻梁区，从上冷却风出口排出，其余一部分冷却风从下冷却风出口排出。下冷却风出口是这样设置的：即将其出口截面控制在一定大小，形成节流效果，强迫进入该通道的一部分冷却风转向，吹过喷油器和鼻梁区对其进行重点冷却。上冷却风道分别设有引导冷却风流进及流出的导向片，将通过该风道的冷却风引向气缸盖中心附近的区域(该处因受燃气加热剧烈而温度较高)实施冷却后导出。所述各导向片的两端分别垂直支撑在气缸盖火力面和气缸盖顶面上，形成“工”字形断面结构。

该气缸盖为封闭式气缸盖，其意义在于：在气缸盖进风侧装有进风导风罩，将经过冷却风扇加压的冷却风按照设定的比例收束在其中，专门对气缸盖进行冷却；在气缸盖出风侧装有出风导风罩，引导离开气缸盖的冷却风对排气***高温表面实施冷却。出风导风罩与另一块中部开孔的罩壳零件嵌合，形成带有冷却风出口的腔体，该腔体将排气***包容其中且二者之间留有通风间隙，使***排气口与冷却风出口同轴同向形成“回”字型结构，被加热了的冷却风与高温燃烧废气由此同向排出。

本发明产生的有益效果为：

(1)将传统的开放式风冷气缸盖改为封闭式风冷气缸盖后，进风导风罩迫使冷却风逼近气缸盖需要冷却的表面，增强了对流换热强度，改善了冷却效果。出风导风罩与另一罩壳零件嵌合成的腔体成为一个隔音隔热室，迫使由气缸盖排出的冷却风吹向布置于隔音隔热室中的排气***，然后这些已被加热了的冷却风与高温燃烧废气同向排出。这样的设计方案使最终排出的灼热气体流被限制在流通截面较小且方向一定的空间通道内，减少了人员被高温气体灼伤的危险，而隔音隔热室既能屏蔽部分噪音、又能有效地减少人员被烫伤的危险。

(2)采用导向片，稳定了冷却风的流动方向，避免了开放式气缸盖中冷却风由于流向紊乱而产生的回旋现象。导向片将冷却风更多的引向喷油器和鼻梁区，充分有效的降低了这一区域的温度，保证发动机的稳定运转。

(3)各导向片垂直支撑在气缸盖火力面和气缸盖顶面之间，形成“工”字型断面结构，这种结构可以增加气缸盖的刚度、提高自振频率，既有利于减小由缸内爆发压力引起的气缸盖变形，又有利于降低噪声。

四、附图说明

图1为风冷式柴油机气缸盖的剖面结构示意图。

图2为气缸盖冷却风流动路线的示意图。

图3为导向片与气缸盖上下面形成工字型断面结构的示意图。

图中所示：进气道1，排气道2，左推杆室3，右推杆室4，鼻梁区5，喷油器安装孔6，导向片7a，导向片7b，导向片7c，上冷却风进口8，上冷却风出口9，下冷却风进口10，下冷却出口11，气缸盖侧壁12，进气门导管孔13，排气门导管孔14，进风导风罩15，出风导风罩16，罩壳17，排气***18，隔音隔热室19。

五、具体实施方式

实施例1：风冷式柴油机气缸盖，采用整体铸造成型。进气道1壁与左推杆室3壁之间设有上冷却风进口8，排气道2壁与右推杆室4壁之间设有上冷却风出口9，进气道1壁与气缸盖侧壁12之间设有下冷却风进口10，排气道2壁与气缸盖侧壁12之间设有下冷却风出口11，各冷却风口互通，鼻梁区5位于进气门导管孔13与排气门导管孔14之间，喷油器安装孔6位于鼻梁区5偏向下冷却风道一侧。由下冷却风进口10进入气缸盖的风道转弯处设有导向片7a，将通过该风道的一部分冷却风引向装于喷油器安装孔6中的喷油器(图中未显示)和鼻梁区5，然后从上冷却风出口9排出，余下的一部分冷却风从下冷却风出口11排出。下冷却风出口11是这样设置的：即将其出口流通截面控制在一定面积，形成节流效果，强迫一部分冷却风转向从上冷却风出口9排出、从而达到吹拂鼻梁区5对其进行重点冷却的目的。由上冷却风进口8进入气缸盖的风道在靠近左推杆室3附近设有导向片7b，导向片7b引导通过该风道的冷却风转向气缸盖中心附近的区域(该处因受燃气加热剧烈而温度较高)，然后由导向片7c引导从上冷却风出口9流出。导向片7a、7b和7c均垂直支撑在气缸盖火力面与气缸盖顶面之间，形成“工”字形断面结构。

所谓封闭式气缸盖，其意义在于：在气缸盖进风侧装有进风导风罩15，将经过冷却风扇加压的冷却风按照设定的比例收束其中，对气缸盖进行冷却。在气缸盖出风侧装有出风导风罩16，出风导风罩16与另一块中部开孔的罩壳17嵌合，组成一个带有冷却风出口的隔音隔热室19，该隔音隔热室19将排气***18包容其中且二者之间留有通风间隙，面向出口看，二者出口方向一致，形成“回”字型结构，使得被加热了的冷却风与高温燃烧废气同向排出。

Claims (5)

1.一种风冷式柴油机气缸盖，包括进气道(1)，排气道(2)，鼻梁区(5)，喷油器安装孔(6)，导向片(7a)、(7b)、(7c)，其特征在于：所述进气道(1)壁与左推杆室(3)壁之间设有上冷却风进口(8)，进气道(1)壁与气缸盖侧壁(12)之间设有下冷却风进口(10)，排气道(2)壁与右推杆室(4)壁之间设有上冷却风出口(9)，排气道(2)壁与气缸盖侧壁(12)之间设有下冷却风出口(11)，在该气缸盖的冷却风进风侧装有进风导风罩(15)，冷却风出风侧装有出风导风罩(16)，由此构成封闭的冷却风引导***，成为封闭式气缸盖。

2.如权利要求1所述的一种风冷式柴油机气缸盖，其特征在于：所述出风导风罩(16)与另一块中部开孔的罩壳(17)嵌合形成隔音隔热室(19)，将排气***(18)包容其中，罩壳(17)上的开孔即为冷却风的出口，该出口大于排气***(18)的排气口，二者开口方向一致，形成“回”字型结构，使得冷却风与高温燃烧废气同向排出。

3.如权利要求1所述的一种风冷式柴油机气缸盖，其特征在于：所述下冷却风出口(11)是这样设置的：即将其出口截面面积控制在一定大小，形成节流效果，迫使进入该通道的部分冷却风转向，吹过喷油器和鼻梁区(5)对其进行冷却。

4.如权利要求1所述的一种风冷式柴油机气缸盖，其特征在于：所述导向片(7a)将一部分冷却风引向鼻梁区(5)后从上冷却风出口(9)排出。

5.如权利要求1所述的一种风冷式柴油机气缸盖，其特征在于：所述导向片(7a)、(7b)、(7c)均垂直支撑在气缸盖火力面与气缸盖顶面之间，形成“工”字形断面结构。

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