CN103485921A - 一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖 - Google Patents

一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖 Download PDF

Info

Publication number
CN103485921A
CN103485921A CN201310435215.1A CN201310435215A CN103485921A CN 103485921 A CN103485921 A CN 103485921A CN 201310435215 A CN201310435215 A CN 201310435215A CN 103485921 A CN103485921 A CN 103485921A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water cavity
cylinder head
cylinder cover
upper strata
diesel engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310435215.1A
Other languages
English (en)
Inventor
吴波
张全中
王增全
谭建松
解志民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China North Engine Research Institute Tianjin
Original Assignee
China North Engine Research Institute Tianjin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China North Engine Research Institute Tianjin filed Critical China North Engine Research Institute Tianjin
Priority to CN201310435215.1A priority Critical patent/CN103485921A/zh
Publication of CN103485921A publication Critical patent/CN103485921A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖，它包括气缸盖、喷油器（7）、进气道（8）和排气道（9），所述喷油器（7）、进气道（8）和排气道（9）设置在气缸盖内部，气缸盖内设置有下层水腔（1）、上层水腔（2）、中间隔板（3）和上层水腔进水管道（5），下层水腔（1）和上层水腔（2）由气缸盖中部悬空突出的中间隔板（3）隔开，下层水腔（1）与上层水腔（2）通过中间隔板（3）和喷油器（7）围成的中间隔板喷油器预留孔（4）连通，上层水腔（2）通过上层水腔进水管道（5）与柴油机曲轴箱冷却水套连通。本发明减小气缸盖火力面鼻梁区的温度梯度，有效提高了鼻梁区的抗热疲劳能力，延长高强化气缸盖的疲劳寿命。

Description

一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖
技术领域
本发明属于内燃机技术领域，具体涉及一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖。
背景技术
    随着社会发展对柴油机高功率密度的不断追求，以及对节能减排日益苛刻的要求，当前柴油机强化程度越来越高，气缸盖承受的燃烧压力、平均燃烧温度和火力面热流密度大幅提升，工作环境愈加恶劣。气缸盖鼻梁区在柴油机启、停机和工作过程中，承受不断变化的高热-机载荷作用。高温导致的材料力学性能下降以及高热-机应力的联合作用，使得鼻梁区成为高强化柴油机热-机疲劳破坏的最危险部位，其抗疲劳强度往往决定着整个气缸盖的疲劳寿命。
当前，由于铝合金材料的热强度较低，高强化柴油机气缸盖常采用蠕墨铸铁或灰铸铁等铸铁材料。虽然铸铁材料机械强度较高，但是导热系数相对较低，相同条件下铸铁气缸盖鼻梁区的温度梯度会较铝合金材料缸盖大幅提高，由此产生的温度应力会很快在火力面鼻梁区产生微裂纹，并逐渐扩展成贯穿裂纹，最终导致气缸盖破坏失效，整个柴油机不能正常工作。
发明内容
本发明的目的就是为了解决高强化条件下铸铁气缸盖鼻梁区温度梯度过高，热应力大，疲劳寿命不足的问题，而提供了一种具有双层水腔结构、冷却液由上至下冷却的一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖。
本发明的技术方案：一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖，它包括气缸盖、喷油器7、进气道8和排气道9，所述喷油器7、进气道8和排气道9设置在气缸盖内部，所述气缸盖内设置有下层水腔1、上层水腔2、中间隔板3和上层水腔进水管道5，下层水腔1和上层水腔2由气缸盖中部悬空突出的中间隔板3隔开，下层水腔1与上层水腔2通过中间隔板3和喷油器7围成的中间隔板喷油器预留孔4连通，上层水腔2通过上层水腔进水管道5与柴油机曲轴箱冷却水套连通。
所述气缸盖内还设置有出水孔6，出水孔6设置在下层水腔1底部，并在下层水腔1底部为对角布置。
所述上层水腔进水管道5在气缸盖内部边缘处呈对角布置，用于保证上层水腔2的冷却效果。
所述上层水腔2与进气道8和排气道9错开且并排布置。
本发明的有益效果：采用双层冷却水腔结构，能够对整个气缸盖进行更加充分的冷却，提供的气缸盖内冷却水腔布置方式能够降低喷油器体温度，减小气缸盖火力面鼻梁区的温度梯度，有效提高了鼻梁区的抗热疲劳能力，延长高强化气缸盖的疲劳寿命。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1中沿A-A的剖面示意图；
图3为图1中沿B-B的剖面示意图。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖，它包括气缸盖、喷油器7、进气道8和排气道9，所述喷油器7、进气道8和排气道9设置在气缸盖内部，所述气缸盖内设置有下层水腔1、上层水腔2、中间隔板3和上层水腔进水管道5，下层水腔1和上层水腔2由气缸盖中部悬空突出的中间隔板3隔开，下层水腔1与上层水腔2通过中间隔板3和喷油器7围成的中间隔板喷油器预留孔4连通，上层水腔2通过上层水腔进水管道5与柴油机曲轴箱冷却水套连通。
所述气缸盖内还设置有出水孔6，出水孔6设置在下层水腔1底部，并在下层水腔1底部为对角布置。
所述上层水腔进水管道5在气缸盖内部边缘处呈对角布置，用于保证上层水腔2的冷却效果。
所述上层水腔2与进气道8和排气道9错开且并排布置。
工作过程：来自曲轴箱水套的冷却液由上层水腔进水管道5首先进入气缸盖上层水腔2，然后由中间隔板喷油器预留孔4与喷油器7之间的空隙进入下层水腔1，冲刷冷却火力面鼻梁区后由出水孔6进入冷却回路***。
该气缸盖结构形式及冷却液流动组织方式能够对气缸盖进行更加均匀的冷却，同时冷却液不仅能够对喷油器7进行冲刷冷却，经过排气道9和喷油器7加温的冷却液还能够降低气缸盖鼻梁区局部的温度梯度，减小其热机耦合应力，降低热疲劳破坏风险。

Claims (4)

1.一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖，它包括气缸盖、喷油器（7）、进气道（8）和排气道（9），所述喷油器（7）、进气道（8）和排气道（9）设置在气缸盖内部，其特征是所述气缸盖内设置有下层水腔（1）、上层水腔（2）、中间隔板（3）和上层水腔进水管道（5），下层水腔（1）和上层水腔（2）由气缸盖中部悬空突出的中间隔板（3）隔开，下层水腔（1）与上层水腔（2）通过中间隔板（3）和喷油器（7）围成的中间隔板喷油器预留孔（4）连通，上层水腔（2）通过上层水腔进水管道（5）与柴油机曲轴箱冷却水套连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖，其特征是所述气缸盖内还设置有出水孔（6），出水孔（6）设置在下层水腔（1）底部，并在下层水腔（1）底部为对角布置。
3.根据权利要求1所述的一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖，其特征是所述上层水腔进水管道（5）在气缸盖内部边缘处呈对角布置，用于保证上层水腔（2）的冷却效果。
4.根据权利要求1所述的一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖，其特征是所述上层水腔（2）与进气道（8）和排气道（9）错开且并排布置。
CN201310435215.1A 2013-09-24 2013-09-24 一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖 Pending CN103485921A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310435215.1A CN103485921A (zh) 2013-09-24 2013-09-24 一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310435215.1A CN103485921A (zh) 2013-09-24 2013-09-24 一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103485921A true CN103485921A (zh) 2014-01-01

Family

ID=49826433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310435215.1A Pending CN103485921A (zh) 2013-09-24 2013-09-24 一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103485921A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106762192A (zh) * 2016-12-21 2017-05-31 东风商用车有限公司 一种逆流式高效冷却的四气门发动机气缸盖
CN108194218A (zh) * 2018-04-04 2018-06-22 芜湖长捷航空动力科技有限责任公司 一种双层大面积组合冷缸头
CN108999716A (zh) * 2018-08-28 2018-12-14 中国北方发动机研究所(天津) 一种发动机气缸盖铸造冷却水套结构
CN109184935A (zh) * 2018-10-09 2019-01-11 广西玉柴机器股份有限公司 复合式气缸盖的高位冷却水套结构
WO2020011926A1 (de) * 2018-07-13 2020-01-16 Man Truck & Bus Se Zylinderkopf und kurbelgehäuse für eine brennkraftmaschine
CN114183269A (zh) * 2021-10-29 2022-03-15 东风商用车有限公司 一种水冷气缸盖
CN114962050A (zh) * 2021-12-16 2022-08-30 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 一种气缸盖冷却水腔结构、气缸盖和柴油机

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1028246A2 (en) * 1999-02-09 2000-08-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cylinder head of internal combustion engine
JP2003214252A (ja) * 2002-01-18 2003-07-30 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のシリンダヘッド冷却装置
CN201092896Y (zh) * 2007-10-26 2008-07-30 上海柴油机股份有限公司 多缸柴油机强冷却双层水道整体气缸盖
CN101280732A (zh) * 2007-04-04 2008-10-08 中国第一汽车集团公司 单缸一盖双层水套
WO2011091572A1 (zh) * 2010-01-28 2011-08-04 无锡开普动力有限公司 一种气缸盖水道结构
CN203022903U (zh) * 2012-12-17 2013-06-26 安徽华菱汽车有限公司 一种水冷发动机及其气缸盖

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1028246A2 (en) * 1999-02-09 2000-08-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Cylinder head of internal combustion engine
JP2003214252A (ja) * 2002-01-18 2003-07-30 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のシリンダヘッド冷却装置
CN101280732A (zh) * 2007-04-04 2008-10-08 中国第一汽车集团公司 单缸一盖双层水套
CN201092896Y (zh) * 2007-10-26 2008-07-30 上海柴油机股份有限公司 多缸柴油机强冷却双层水道整体气缸盖
WO2011091572A1 (zh) * 2010-01-28 2011-08-04 无锡开普动力有限公司 一种气缸盖水道结构
CN203022903U (zh) * 2012-12-17 2013-06-26 安徽华菱汽车有限公司 一种水冷发动机及其气缸盖

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106762192A (zh) * 2016-12-21 2017-05-31 东风商用车有限公司 一种逆流式高效冷却的四气门发动机气缸盖
CN106762192B (zh) * 2016-12-21 2019-01-04 东风商用车有限公司 一种逆流式高效冷却的四气门发动机气缸盖
CN108194218A (zh) * 2018-04-04 2018-06-22 芜湖长捷航空动力科技有限责任公司 一种双层大面积组合冷缸头
CN108194218B (zh) * 2018-04-04 2023-09-08 芜湖长捷航空动力科技有限责任公司 一种双层大面积组合冷缸头
WO2020011926A1 (de) * 2018-07-13 2020-01-16 Man Truck & Bus Se Zylinderkopf und kurbelgehäuse für eine brennkraftmaschine
CN108999716A (zh) * 2018-08-28 2018-12-14 中国北方发动机研究所(天津) 一种发动机气缸盖铸造冷却水套结构
CN109184935A (zh) * 2018-10-09 2019-01-11 广西玉柴机器股份有限公司 复合式气缸盖的高位冷却水套结构
CN114183269A (zh) * 2021-10-29 2022-03-15 东风商用车有限公司 一种水冷气缸盖
CN114962050A (zh) * 2021-12-16 2022-08-30 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 一种气缸盖冷却水腔结构、气缸盖和柴油机
CN114962050B (zh) * 2021-12-16 2023-10-13 中国船舶集团有限公司第七一一研究所 一种气缸盖冷却水腔结构、气缸盖和柴油机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103485921A (zh) 一种用于高强化柴油机的均匀冷却双层水腔气缸盖
CN201486637U (zh) 一种新型的柴油机冷却结构
CN104895659A (zh) 一种发动机水冷排气歧管
CN110284990A (zh) 气缸盖冷却水套及发动机
CN204458069U (zh) 集成排气岐管式三缸机冷却水套
CN105569869A (zh) 一种轻型发动机四气门气缸盖
CN210509412U (zh) 一种柴油机气缸盖
CN101956627B (zh) 具有强化冷却“鼻梁区”高温部位的汽油机气缸盖
CN108131212A (zh) 发动机冷却套结构
CN104500202A (zh) 发动机冷却***结构
CN204267166U (zh) 多层水套的缸盖组件
CN201176888Y (zh) 船用柴油机排气管及六缸船用柴油机
CN102168625A (zh) 带有螺旋凹槽的气缸套
CN206874375U (zh) 一种双重冷却式摩托车发动机气缸头结构
CN102635459A (zh) 新型气缸盖水腔
CN203022899U (zh) 双冷柴油机
CN108457742A (zh) V型多缸柴油机的中冷器总成
CN203098011U (zh) 一种排气管水冷装置及其发电机组
CN209308817U (zh) 一种四缸机冷却水套结构
CN102797582A (zh) 一种柴油机气缸体水套
CN202300681U (zh) 一种包含水套腔的摇臂室结构
CN203374373U (zh) 一种集成排气歧管的气缸盖
CN207454118U (zh) 气缸盖
CN102852665B (zh) 一种具有水套的缸盖
CN202811103U (zh) 一种具有水套的缸盖

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140101