CN103925102B - 复合式气缸盖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合式气缸盖及内燃机的机体，该复合式气缸盖具有进气道、排气道、喷油器安装孔，复合式气缸盖还集成有凸轮轴孔、挺柱孔以及气缸孔，凸轮轴孔和挺柱孔设在复合式气缸盖的同一侧，气缸孔设在复合式气缸盖的中间位置，复合式气缸盖能够直接安装在曲轴箱上使得活塞能够直接伸入气缸孔内往复动作。内燃机的机体包括上述复合式气缸盖及曲轴箱。该复合式气缸盖及内燃机的机体可在根本上杜绝传统气缸盖结构的“冲缸垫”及缸垫烧蚀故障，同时改变气缸盖内部的冷却水腔的复杂结构，结构简化，制造要求低。

Description

复合式气缸盖

技术领域

本发明涉及内燃机领域，特别涉及一种复合式气缸盖。

背景技术

气缸盖是传统内燃发动机的一个关键零部件，其和气缸体、气缸套一起组成内燃机的基本骨架。具体地，气缸盖通过气缸盖螺栓安装于气缸体之上，气缸套安装于气缸体的气缸孔当中(有的内燃机的气缸孔用于直接安装活塞)，气缸盖和活塞、气缸套组成内燃机的燃烧室，活塞在气缸套内作往复运动，气缸盖上面安装配气机构以及罩盖。传统的气缸盖一般是个箱体结构，箱体内具有气道、气门安装结构、气缸盖螺栓孔柱子、油孔柱子、气孔柱子及这些结构周围的水套空腔，内燃机工作时水套空腔充满冷却液，对气门及气门座圈、气缸盖底板进行必要的冷却。同时，围绕气缸套或气缸孔周围也具有冷却液对活塞、活塞环进行必要的冷却，冷却液、润滑油以及曲轴箱废气在气缸盖、气缸体之间循环流动。所以，气缸盖与气缸体之间采用气缸垫密封高压高温燃气、润滑油、冷却液以及曲轴箱废气，气缸盖与气缸体由气缸盖螺栓紧固，气缸盖螺栓从气缸盖顶面穿过气缸盖和气缸垫拧入气缸体。

由于燃烧室的燃气高温高压交变，对气缸盖和气缸体之间的密封要求非常高，传统的气缸盖为了保证密封，一般都围绕缸孔周围布置多颗气缸盖螺栓孔，气缸套安装后应该凸出气缸体顶面，而且该凸出量必须严格控制，另外必须严格控制气缸垫的厚度以及气缸盖螺栓的拧紧力矩，让气缸垫受到足够的压力以保证密封可靠。

但是，上述技术方案中，为了保证密封，缸孔周围布置多颗气缸盖螺栓孔，必然导致气缸盖内部结构复杂，铸造困难，制造成本高，且对鼻梁区的冷却效果受到影响。还有，气缸垫的厚度、气缸套凸出气缸体顶面的高度以及气缸盖螺栓的拧紧力矩对制造技术、工艺技术要求很高，很难避免发生冲缸垫导致漏气、漏水、漏油故障。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合式气缸盖，可以消除传统内燃机冲缸垫及缸垫烧蚀故障；通过减少气缸盖螺栓的数量，使气缸盖的制造简易化，降低制造成本；还可以改善气缸盖鼻梁区的冷却，提高气缸盖的可靠性。

为实现上述目的，本发明提供了一种复合式气缸盖，该复合式气缸盖具有进气道、排气道、喷油器安装孔，复合式气缸盖还集成有凸轮轴孔、挺柱孔以及气缸孔，凸轮轴孔和挺柱孔设在复合式气缸盖的同一侧，气缸孔设在复合式气缸盖的中间位置，复合式气缸盖能够直接安装在曲轴箱上使得活塞能够直接伸入气缸孔内往复动作。

优选地，靠近气缸孔的复合式气缸盖部位设有气缸盖螺栓用来与曲轴箱紧固连接。

优选地，复合式气缸盖的底端***部分设有连接螺栓用来与曲轴箱的上端***紧固连接。

优选地，复合式气缸盖的底端面或曲轴箱的上端面设有用来填装密封胶的沟槽。

优选地，复合式气缸盖的顶端部位设有气缸盖水套。

优选地，气缸孔周围设有缸孔水套。

本发明还提供了一种内燃机的机体，其包括上述复合式气缸盖以及曲轴箱，复合式气缸盖直接安装在曲轴箱的上端，曲轴箱的上端部与气缸孔对应位置设有缸孔延伸部，复合式气缸盖上的气缸孔与缸孔延伸部组成机体气缸孔。

优选地，机体气缸孔内设有气缸套，气缸套的上端部分与复合式气缸盖上的气缸孔配合，气缸套的下端部分与缸孔延伸部配合，且气缸套的底端外壁具有内台阶，缸孔延伸部的内壁具有向内凸起的支撑肩，支撑肩抵接在内台阶上对气缸套轴向定位。

本发明还提供了一种内燃机的机体，其包括上述复合式气缸盖以及曲轴箱，复合式气缸盖的底端两侧分别具有连接法兰，曲轴箱的上端两侧部位与连接法兰通过连接螺栓固定；曲轴箱内部具有气缸盖螺栓搭子和轴承盖螺栓搭子，且气缸盖螺栓搭子和轴承盖螺栓搭子通过拉筋连接。

优选地，复合式气缸盖与曲轴箱的连接处设有定位销。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该复合式气缸盖将传统的气缸体上的部分机构集成在气缸盖上，可在根本上杜绝传统气缸盖结构的“冲缸垫”及缸垫烧蚀故障；该复合式气缸盖通过在底端***部分的连接螺栓与曲轴箱的上端***紧固连接，可以减少复合式气缸盖内部的气缸盖螺栓的数量，改变气缸盖内部的冷却水腔的复杂结构，保证鼻梁区周围及缸孔周围的水流出更顺畅，可改善气缸盖的冷却效果，提高内燃机的可靠性；该复合式气缸盖可以直接安装在曲轴箱上，其使用的气缸套结构简化，制造、装配技术要求降低，有效降低内燃机的制造成本。

附图说明

图1是根据本发明的复合式气缸盖安装在曲轴箱上的结构示意图；

图2是图1中的B向示意图；

图3是图1中的沿A-A方向的剖视图；

图4是图3中的沿C-C方向的剖视图。

主要附图标记说明：

1-复合式气缸盖，2-进气道，3-气缸套，4-连接螺栓，5-沟槽，6-主油道，7-气缸盖螺栓搭子，8-拉筋，9-轴承盖螺栓搭子，10-曲轴箱，11-轴承盖，12-主轴承孔，13-轴承盖螺栓，14-凸轮轴孔，15-挺柱孔，16-排气道，17-喷油器安装孔，18-气缸盖螺栓，19-气缸孔，20-缸孔延伸部，21-支承肩，22-定位销，23-气缸盖水套，24-膨胀间隙，25-缸孔水套。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

实施例1

如图1所示，根据本发明具体实施方式的复合式气缸盖1能够直接安装在曲轴箱10上，形成内燃机的机体，曲轴箱10内的活塞能够直接伸入气缸孔19内往复动作，该复合式气缸盖1本身集成了传统气缸盖所有的进气道2、排气道16、喷油器安装孔17、气缸盖水套23及气门安装结构(图中未示出)，气门安装结构可以为现有结构，固定在该复合式气缸盖1的顶端即可。另外还集成了气缸孔19、缸孔水套25、凸轮轴孔14以及挺柱孔15(参见图4)。本实施例中，进气道2和排气道16设在缸盖上端的两侧，喷油器安装孔17设在缸盖上端的中间位置且对准气缸孔19，凸轮轴孔14和挺柱孔15设在缸盖的同一侧，凸轮轴孔14连通曲轴箱10。优选的，本实施例提供的复合式气缸盖1还可以包括气缸套3，气缸套3安装在气缸孔19内(参照图1)，图1示出气缸套3与曲轴箱10的一种配合使用方式，也可以选用现有的其他方式。

上述方案中，气缸孔19、凸轮轴孔14以及挺柱孔15直接在气缸盖上加工而得，气缸盖水套23设在复合式气缸盖1的顶端部位(参见图3)，缸孔水套25设在气缸孔19的周围，可以相互连通(参见图4)。气缸盖螺栓18设在靠近气缸孔19的复合式气缸盖部位，具体地，在靠近气缸孔19的两侧设有两排气缸盖螺栓孔(参见图4的标记18)，气缸盖螺栓18穿过两排气缸盖螺栓孔与曲轴箱10的气缸盖螺栓搭子7拧紧(参见图1)。该复合式气缸盖1将传统的气缸体上的部分机构集成在气缸盖上，可在根本上杜绝传统气缸盖结构的“冲缸垫”及缸垫烧蚀故障。另外，该复合式气缸盖1通过在底端***部分的连接螺栓4与曲轴箱10的上端***紧固连接，可以减少气缸盖螺栓18的数量，改变气缸盖内部的冷却水腔的复杂结构，保证鼻梁区周围及缸孔周围的水流出更顺畅，可改善气缸盖的冷却效果，提高内燃机的可靠性。同时，气缸盖的制造简易化，气缸套结构简化，制造、装配技术要求降低，有效降低内燃机的制造成本。

实施例2

如图1所示，根据本发明具体实施方式的机体，其包括实施例1中提供的复合式气缸盖1以及曲轴箱10，复合式气缸盖1安装在曲轴箱10的上端，曲轴箱10的上端部与复合式气缸盖1上的气缸孔19对应位置设有缸孔延伸部20，复合式气缸盖1上的气缸孔19与缸孔延伸部20组成机体气缸孔(图中未标记)，在曲轴箱10的上端面设有用来填装密封胶的沟槽5，沟槽5也可以设在复合式气缸盖1的底端面，通过在沟槽5内填装密封胶以及复合式气缸盖1和曲轴箱10的紧固连接来达到密封的效果。作为一种优选实施例，在机体气缸孔内设有气缸套3，气缸套3的上端部分与复合式气缸盖1上的气缸孔19过盈配合，气缸套3的下端部分与缸孔延伸部20间隙配合，气缸套3的底端外壁具有内台阶(图中未标记)，缸孔延伸部20的内壁具有向内凸起的支撑肩21，支撑肩21抵接在内台阶上对气缸套3轴向定位，气缸套3的顶端和复合式气缸盖1的气缸孔19顶部之间留有线性膨胀间隙24。

复合式气缸盖1与曲轴箱10通过如下方式固定连接，复合式气缸盖1的底端两侧分别具有连接法兰(图中未标记)，连接法兰上设有一排连接螺栓孔，曲轴箱10的上端两侧部位与连接法兰上的连接螺栓孔对应设有一排螺栓孔，复合式气缸盖1的外部与曲轴箱10通过两排连接螺栓4紧固，在复合式气缸盖1的内部通过气缸盖螺栓18与曲轴箱10紧固，气缸盖螺栓18的设置同上，对应的，在曲轴箱10的内部具有气缸盖螺栓搭子7，气缸盖螺栓18拧入气缸盖螺栓搭子7即可。另外，曲轴箱10的底端通过轴承盖螺栓13安装轴承盖11，轴承盖11与曲轴箱10的底端形成安装曲轴的主轴承孔12，在曲轴箱10的上端一侧设有主油道6。其中曲轴箱10的内部与轴承盖螺栓13对应设有轴承盖螺栓搭子9，轴承盖螺栓13及轴承盖螺栓搭子9也设置为两排，且气缸盖螺栓搭子7和轴承盖螺栓搭子9通过拉筋8连接，复合式气缸盖1和曲轴箱10之间装配时由两处定位销22准确定位。至此，复合式气缸盖1通过内部的两排气缸盖螺栓18和外部的两排连接螺栓4与曲轴箱10紧固在一起，与传统气缸结构一样，受燃气压力和活塞销推力，活塞就可以在气缸套3内作往复运动。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种复合式气缸盖，该复合式气缸盖具有进气道、排气道、喷油器安装孔，其特征在于，所述复合式气缸盖还集成有凸轮轴孔、挺柱孔以及气缸孔，所述凸轮轴孔和所述挺柱孔设在所述复合式气缸盖的同一侧，所述气缸孔设在所述复合式气缸盖的中间位置，所述复合式气缸盖能够直接安装在曲轴箱上使得活塞能够直接伸入所述气缸孔内往复动作。

2.根据权利要求1所述的复合式气缸盖，其特征在于，靠近所述气缸孔的复合式气缸盖部位设有气缸盖螺栓用来与所述曲轴箱紧固连接。

3.根据权利要求2所述的复合式气缸盖，其特征在于，所述复合式气缸盖的底端***部分设有连接螺栓用来与所述曲轴箱的上端***紧固连接。

4.根据权利要求3所述的复合式气缸盖，其特征在于，所述复合式气缸盖的底端面或所述曲轴箱的上端面设有用来填装密封胶的沟槽。

5.根据权利要求1至4任一项所述的复合式气缸盖，其特征在于，所述复合式气缸盖的顶端部位设有气缸盖水套。

6.根据权利要求1至4任一项所述的复合式气缸盖，其特征在于，所述气缸孔周围设有缸孔水套。

7.一种内燃机的机体，其包括权利要求1-6任一项所述的复合式气缸盖以及曲轴箱，其特征在于，所述复合式气缸盖直接安装在所述曲轴箱的上端，所述曲轴箱的上端部与所述气缸孔对应位置设有缸孔延伸部，所述复合式气缸盖上的气缸孔与所述缸孔延伸部组成机体气缸孔。

8.根据权利要求7所述的内燃机的机体，其特征在于，所述机体气缸孔内设有气缸套，所述气缸套的上端部分与所述复合式气缸盖上的气缸孔配合，所述气缸套的下端部分与所述缸孔延伸部配合，且所述气缸套的底端外壁具有内台阶，所述缸孔延伸部的内壁具有向内凸起的支撑肩，所述支撑肩抵接在所述内台阶上对所述气缸套轴向定位。

9.一种内燃机的机体，其包括权利要求3或4所述的复合式气缸盖以及曲轴箱，其特征在于，所述复合式气缸盖的底端两侧分别具有连接法兰，所述曲轴箱的上端两侧部位与所述连接法兰通过所述连接螺栓固定；所述曲轴箱内部具有气缸盖螺栓搭子和轴承盖螺栓搭子，且所述气缸盖螺栓搭子和所述轴承盖螺栓搭子通过拉筋连接。

10.根据权利要求9所述的内燃机的机体，其特征在于，所述复合式气缸盖与所述曲轴箱的连接处设有定位销。